• Journal of Ecology and Environment
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• 제47권1호
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• pp.1-13
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• 2023

Background: The positive effects of Arctic plants on the soil environment and plant-species co-occurrence patterns are known to be particularly important in physically harsh environments. Although three dominant plants (Cassiope tetragona, Dryas octopetala, and Silene acaulis) are abundant in the Arctic ecosystem at Ny-Ålesund, Svalbard, few studies have examined their occurrence patterns with other species and their buffering effect on soil-temperature and soil-moisture fluctuation. To quantify the plant-species co-occurrence patterns and their positive effects on soil environments, I surveyed the vegetation cover, analyzed the soil-chemical properties (total carbon, total nitrogen, pH, and soil organic matter) from 101 open plots, and measured the daily soil-temperature and soil-moisture content under three dominant plant patches and bare soil. Results: The Cassiope tetragona and Dryas octopetala communities increased the soil-temperature stability; however, the three dominant plant communities did not significantly affect the soil-moisture stability. Non-metric multidimensional scaling separated the sampling sites into three groups based on the different vegetation compositions. The three dominant plants occurred randomly with other species; however, the vegetation composition of two positive co-occurring species pairs (Oxyria digyna-Cerastium acrticum and Luzula confusa-Salix polaris) was examined. The plant species richness did not significantly differ in the three plant communities. Conclusions: The three plant communities showed distinctive vegetation compositions; however, the three dominant plants were randomly and widely distributed throughout the study sites. Although the facilitative effects of the three Arctic plants on increases in the soil-moisture fluctuation and richness were not quantified, this research enables a deeper understanding of plant co-occurrence patterns in Arctic ecosystems and thereby contributes to predicting the shift in vegetation composition and coexistence in response to climate warming. This research highlights the need to better understand plant-plant interactions within tundra communities.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제40권1호
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• pp.1-10
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• 2023

Korea Polar Research Institute (KOPRI) and Korea Astronomy and Space Institute (KASI) have been participating in the European Incoherent Scatter (EISCAT) Scientific Association as an affiliate institution in order to observe the polar ionosphere since 2015. During the period of December 16-21, 2016 and January 3-9, 2018, the observations for the polar ionospheric parameters such as the electron density profiles, ion drift, and electron/ion temperature are carried out in the polar cap/cusp region by the EISCAT Svalbard radar (ESR). The purpose of the observations is to investigate the characteristic of the winter ionosphere in the dayside polar cap/cusp region. In this paper, we briefly report the results of the ESR observations for winter daytime ionosphere and also the simultaneous observations for the ionosphere-thermosphere system together with the balloon-borne instrument High-Altitude Interferometer WIND Experiment (HIWIND) performed by the High Altitude Observatory (HAO), National Center for Atmospheric Research (NCAR). We further introduce our research activities using long-term EISCAT observations for the occurrence of ion upflow and the climatology of the polar ionospheric density profiles in comparison with the mid-latitude ionosphere. Finally, our future research plans will briefly be introduced.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권2호
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• pp.171-179
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• 2016

최근 빙하의 융해로 인해 빙하 해안지역에 다양한 토양 미생물과 초목들이 드러나고있다. 본 연구에서는 북극 스발바르 군도 중앙로벤 빙하 해안 지역으로부터 Ion Torrent Personal Genome Machine(PGM)을 활용한 메타지놈 분석을 통해 세균(bacteria), 고균(archaea), 및 진핵생물(eukaryotes)를 포함하는 다양한 미생물 군집을 분석하였다. 연구에 사용된 토양시료는 빙하 후퇴에 따른 토양의 노출 시기에 따라 2개 지역(ML4 및 ML7)으로부터 수집하였다. ML4 및 ML7 시료의 메타지놈 염기서열을 기반으로 총 2,798,108 및 1,691,859 reads가 각각 미생물 군집 분석에 활용되었다. Domain (계) 수준에서 미생물 군집의 상대 빈도를 분석한 결과 2개 시료 모두 세균(86−87%)이 높은 반면 고균과 진핵생물은 1% 미만으로 존재하는 것으로 나타났다. 또한 약 12%의 염기서열은 기존에 분류되지 않은(unclassified) 서열로 분석되었다. 세균의 경우 Proteobacteria(40.3% for ML4 and 43.3% for ML7)와 Actinobacteria(22.9% and 24.9%)가 우점하는 것으로 분석되었다. 고균의 경우에는 Euryarchaeota(84.4% and 81.1%) 및 Crenarchaeota(10.6% and 13.1%), 그리고 진핵생물의 경우에는 Ascomycota(33.8% and 45.0%)가 우점하는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 Ion Torrent PGM 플랫폼을 활용한 메타지놈 분석이 북극의 중앙로벤 빙하 해안 지역의 전체 미생물 군집 구조를 파악하는데 충분히 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권3호
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• pp.495-506
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• 2018

전 지구적으로 기후 변화와 해수면상승에 대한 관심이 집중되면서 빙하의 변위 속도에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 빙하의 속도와 관련된 연구에서 현장관측 방법이 가장 정확한 데이터를 취득할 수 있으나 데이터 취득의 어려움으로 위성레이더를 활용한 오프셋 트래킹 기법이 활발하게 활용되고 있다. 오프셋 트래킹은 관측 정밀도가 위상 기반의 지표변위 관측 기법(위성레이더 간섭기법, 위성레이더 다중개구간섭기법)에 비하여 떨어지는 한계가 존재하였으나 최근 연구에 의하여 개선되었다. $Uv{\hat{e}}rsbreen$ 빙하 지역은 최근 연구에 의하여 1.5 m/year의 속도로 빙하의 고도가 저하된다는 사실이 밝혀졌다. 그 만큼 이 지역은 빙하 변위 속도는 기후변화에 큰 영향을 받고 있으며 장기적인 기후변화를 관측하고 예측하는 데에 중요하게 활용될 수 있다. 하지만 이 지역에 대한 구체적인 연구 사례는 거의 존재하지 않는다. 본 연구에서는 개선된 위성레이더 오프셋 트래킹 기법을 활용하여 $Uv{\hat{e}}rsbreen$ 지역의 2차원 변위 속도를 관측하였다. 그 결과 연간 최대 133.7 m/year의 속도로 빙하가 이동하는 것이 확인되었다. 관측 정밀도는 아지무스 방향과 레인지 방향에 대하여 각각 5.4 그리고 3.3 m/year이었다. 이 결과는 장기적인 빙하의 고도 변화에 관한 연구 그리고 기후 변화에 따른 환경 영향 평가 연구에 활용될 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권4호
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• pp.303-307
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• 2006

고위도 북극지역에 분포하는 고등식물인 Silene aoaulis subsp. arctica (Caryophyllaceae)의 유근에서 유도된 캘러스로 부터 다신초를 재분화시키는 방법을 통하여 이 식물의 효율적인 기내 증식 방법을 확립하였다. 북극권 노르웨이령 Svalbard로부터 수집한 S. acaulis subsp. arctica의 종자를 발아시키고 0.25mg/L 2,4-D와 1mg/L $GA_3$가 포함된 고체 MS 배지상에서 $10{\pm}1^{\circ}C$와 $23{\pm}1^{\circ}C$ 온도조건으로 발아된 종자의 유근으로 부터 캘러스를 유도하였다. 캘러스가 형성된 2주 후부터는 0.25mg/L BA와 0.05mg/L NAA가 포함된 MS 배지에서 재분화가 효율적으로 이루어졌다. 재분화된 다신초들의 총 생체량 증가는 $23{\pm}1^{\circ}C$의 온도와 1/2 MS 배지에서 가장 높은 것으로 나타났다. 기내에서 다신초로 재분화된 식물체는 인공 상토에서 정상적인 식물체로 성장하였다.

• 환경생물
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• 제23권3호
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• pp.257-268
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• 2005

북극해에서 해류나 담수의 영향으로 해양환경의 변화가 생기는 지역에 서식하는 중형저서생물의 군집구조를 파악하기 위해 2002년 7월 바렌츠해 동부 러시아 연안의 페초라해 6개 정점, 2002년 8월 스발바드섬의 킹스베이 내만 5개 정점에서 저서시료를 채집하였다. 페초라해에서는 총 8개의 분류군이 출현하였으며 출현한 중형저서생물의 총 개체수는 $245\~906indiv.10cm^{-2}$의 범위로 평균 580indiv.10$cm^{-2}$로 나타났으며 총 생물량은 $21\~404{\mu}gC10cm^{-2}$의 범위로 평균 $184{\mu}gC10cm^{-2}$로 나타났다. 선형동물이 개체수와 생물량에서 각각 $95.2\%$와 $66.4\%$를 나타내어 가장 우점하는 분류군으로 나타났으며 요각류와 다모류 그리고 육질편모충류가 그 다음으로 나타났다. 킹스베이에서는 총 9개의 분류군이 나타났으며 총 개체수는 $103\~513 indiv.10cm^{-2}$의 범위로 평균 $292indiv.10cm^{-2}$로 나타났다. 총 생물량은 $13\~176{\mu}gC10cm^{-2}$의 범위로 평균 $94{\mu}gC10cm^{-2}$로 나타났다. $94.1\%$의 개체수와 $64.3\%$의 생물량을 나타낸 선형동물이 가장 우점하는 분류군으로 나타났으며 요각류, 빈모류, 다모류 그리고 동문동물이 그 뒤를 이었다. 바렌츠해와 킹스베이의 평균 개체수는 일반적으로 천해역에서 나타나는 개체수 수치보다 낮은 수치를 나타냈다. 또한 일반적으로 출현하는 분류군 수에 비해 반수정도 출현하여 극지 환경에 적응한 특정분류군 만이 서식하고 있음을 확인할 수 있었다. 바렌츠해에서는 주변 해류의 흐름에 영향을 덜 받는 지역에서 높은 개체수와 생물량 그리고 다양도 지수와 풍부도가 나타났으며 담수의 유입에 따라 직접적인 영향을 받는 지역에서는 모든 값이 낮게 나타났다. 킹스베이의 경우 정점에 따라서 군집구조의 차이가 크게 나타냈는데 이는 물리적인 환경요인 보다는 클로로필과 같은 잠재적인 먹이원과 관련 이 있을 것으로 보인다.