• 제목/요약/키워드: trophic level

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이산화탄소 증가로 인한 해수 산성화가 해양생물에 미치는 영향평가 및 생태영향기준 도출 (Effect Assessment and Derivation of Ecological Effect Guideline on CO2-Induced Acidification for Marine Organisms)

  • 김병모;최태섭;이정석;박영규;강성길;전의찬
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.153-165
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    • 2014
  • 이산화탄소 포집 및 저장기술(CCS: Carbon dioxide Capture and Storage)은 이산화탄소($CO_2$: Carbon dioxide)를 저감하여 기후변화에 대응하는 방법의 하나로 인식되고 있다. 국내에서는 해양지중저장을 통해 $CO_2$의 영구적인 격리를 목표로 연구를 진행하고 있다. 하지만, 이론적으로 안전한 해저 지층구조에 이산화탄소를 저장한다하더라도 CCS 사업과정 또는 중장기적인 지질학적 구조 변형으로 인해 저장된 $CO_2$가 해양환경으로 누출 될 가능성이 존재하기 때문에 CCS 사업 추진과정에서 환경 및 생태계 안전에 대하여 많은 관심을 기울여야한다. 만약에 $CO_2$의 누출이 발생할 경우 일차적으로 해수 및 해양퇴적물 내 공극수의 pH를 낮추게 될 것이며, 이로 인해 해양 생물은 부정적인 영향을 받을 수 있다. 따라서 해양생태계를 보호하고 안전한 해양지중저장을 위해서는 이산화탄소에 노출된 해양생물의 영향 정도를 파악하고, 정량적인 생태위해성평가를 통해 합리적인 생태영향기준을 마련하는 것이 CCS 기술의 실용화를 위해서 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 이러한 배경하에서 본 연구에서는 누출된 $CO_2$로부터 해양생태계 보호를 위한 생태영향기준 마련을 위해 $CO_2$ 노출에 따른 생물영향 자료를 기반으로 종민감도분포(SSD: Species Sensitivity Distribution)를 이용해 해양생물보호를 위한 pH 변화수준(${\delta}pH$)을 추정하여 정량적 생태위해성평가 기반의 잠정기준을 도출하였다. 정량적 생태위해성평가를 위한 생물영향자료는 미생물, 갑각류, 극피동물, 연체동물, 환형동물, 어류 등 다양한 해양생물에 대한 $CO_2$ 노출영향 평가연구자료를 비교 분석하여 확보하였다. 해양생물에 대한 $CO_2$ 노출영향 pH 범위는 6.61~8.22 이었으며, 수집된 자료로부터 무영향관찰농도(NOEC: No Observed Effect Concentrations)를 추정하고 종민감도분포를 이용하여 상위 95%의 생물종을 보호할 수 있는 ${\delta}pH$ 0.137을 추정하였다. 추정된 ${\delta}pH$는 불확실성을 고려하여 평가계수(assessment factor)를 이용하여 보정하거나, 보정없이 생태영향기준(pH 변화수준)으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 다만 본 연구에 활용된 생물영향자료가 국내 서식생물 또는 $CO_2$ 저장후보지의 지역 특이적인 생물에 대한 자료가 충분하지 않아 명확한 안전수준으로 활용되기에는 제한될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 생물영양단계 및 지역특이적으로 서식하는 생물에 대한 충분한 생물영향자료의 보강을 통해 이러한 단점을 보완할 수 있을 것으로 기대한다.

안정동위원소를 이용한 서해연안 실뱀장어의 먹이 습성 (Food Habits of the Glass eel Anguilla japonica in the West Coast Estuaries of Korean Peninsula Determined by Using C and N Stable Isotopes)

  • 김정배;이원찬;김대중;성기백;최희구;최우정;황학빈;홍석진;김형철;박성은;심정희;강창근
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제18권4호
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    • pp.206-213
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    • 2013
  • 실뱀장어는 산란장인 마리아나해구에서 산란 및 부화과정을 거쳐, 뱀장어 자어인 렙토세팔루스 단계에서 북적도 해류와 쿠로시오 해류를 따라 회유하면서 변태과정을 거치게 된다. 변태된 실뱀장어는 동중국해를 지나 우리나라 연안으로 올라오는데 실뱀장어의 먹이원에 대해서는 알려진 바가 없었다. 실뱀장어 먹이원은 안정동위원소 비값을 측정하여 수서 생태계에 존재하는 먹이망에 의한 단계별 증가율을 해석함으로써 가능하다. 2012년 4월에 채집된 자연산 실뱀장어의 탄소 및 질소 안정동위원소를 측정하여 먹이원을 밝히기 위하여 실뱀장어 ${\delta}^{13}C$${\delta}^{15}N$를 분석하고 서해안 및 동중국해 북부해역의 가용 가능한 입자유기물질에 대한 값들을 분석, 비교하였다. 우리나라 서해안에서 채집된 실뱀장어의 ${\delta}^{13}C$값은 $-20.7{\pm}0.1$‰, ${\delta}^{15}N$값은 $5.0{\pm}0.2$‰로 나타났다. 실뱀장어의 가용 먹이원으로 추정되는 입자유기물질 중 서해안의 ${\delta}^{13}C$값은 $-24.0{\pm}0.3$‰이고, ${\delta}^{15}N$값은 $2.8{\pm}0.4$‰이었고, 동중국해 북부해역의 ${\delta}^{13}C$값은 $-24.5{\pm}0.5$‰이고, ${\delta}^{15}N$값은 $0.8{\pm}0.3$‰이었다. 일반적으로 알려진 영양단계에 따른 동위원소 분별 비값 증가율을 고려할 때, 본 연구에서 나타난 서해안과 동중국해의 POM과 서해안에서 채집된 실뱀장어의 ${\delta}^{13}C$${\delta}^{15}N$값의 차이는 서해안과 동중국해의 입자유기물질이 자연산 실뱀장어의 먹이원으로써 이용되지 않았다는 것을 알 수 있었다. 따라서, 우리나라 연안에서 채집되는 실뱀장어는 뱀장어 자어인 렙토세팔루스에서 변태과정을 거친 이후에는 먹이를 섭이하지 않고 회유하는 것으로 나타났다.

EFDC 모델에 의한 세종보의 부영양화 및 제어대책 평가 (Evaluation of Eutrophication and Control Alternatives in Sejong Weir using EFDC Model)

  • 윤여정;장은지;박형석;정세웅
    • 환경영향평가
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    • 제27권6호
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    • pp.548-561
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 금강의 중류에 위치한 갑천과 미호천의 직접적 영향을 받는 대청댐과 세종보 구간에 대해 3차원 수리-수질 해석 모델인 EFDC를 구축하고 모델을 보정한 후, 대청댐의 유량조절과 갑천 및 미호천의 부하량 삭감 시나리오에 따른 세종보 구간의 영양상태와 수질개선 효과를 평가하는데 있다. EFDC 모델은 2012년 9월부터 2013년 4월까지 측정된 수위, 수온 및 수질 변수를 사용하여 보정하였으며, 모델은 실측 수위의 변화와 수온 및 수질의 공간적, 시간적 변화를 재현했다. 연구결과, 연구대상 하천구간에서 영양염류와 조류 생체량의 공간 분포는 횡단 방향의 변화가 크다는 것을 확인 하였다. 또한 조류 성장 제한 요인 분석 결과, 갑천과 미호천에서 세종보에 이르는 인 부하가 부영양화와 녹조발생을 일으키는 요인으로 나타났다. 시나리오 모의결과, 갑천과 미호천의 오염 부하량 감축은 청원-1지점의 경우 Chl-a 4.7~18.2%, TP 5.4~21.9%, 연기지점은 Chl-a 4.2~17.3%, T-P 4.7~19.4% 저감하여 대상 하천의 수질 개선과 부영양 지수 개선에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 한편, 대청댐 및 세종보의 유량을 조절하는 시나리오는 청원-1지점의 경우 Chl-a 1.5~2.4%, T-P 2.5~3.8%, 연기지점은 Chl-a 1.2~2.1%, T-P 0.9~1.5% 저감되어 수질 개선에 거의 영향을 미치지 않았다. 따라서 세종보의 녹조저감과 수질개선 목표를 달성하기 위해서는 갑천과 미호천의 수질 개선이 필수적이며 가장 중요한 선결 조건이라 판단된다.

우리나라 서해에서 출현하는 갈치(Trichiurus japonicus)의 식성 (Feeding Habits of the Largehead Hairtail, Trichiurus japonicus in the Yellow Sea of Korea)

  • 성기창;김도균;강다연;진수연;김호승;서호영;백근욱
    • 한국어류학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.179-185
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    • 2022
  • 우리나라 서해에서 출현하는 갈치의 식성을 파악하기 위해 4.5~33.7 cm의 항문장 범위를 나타내는 377개체의 위내용물을 분석하였다. 갈치의 주 먹이생물은 74.1%의 상대중요도지수비를 나타낸 어류였고, 멸치가 가장 우점하였다. 이번 연구에서 갈치의 영양단계는 3.84를 나타내었다. 어류는 모든 계절 동안 갈치의 가장 중요한 먹이생물이었으며, 가을철과 겨울철에는 멸치가 우점하였고, 봄철과 여름철에는 참조기가 우점하였다. 어류는 갈치의 모든 크기군(<15 cm, 15~20 cm, 20~25 cm, ≥25 cm)에서 가장 중요한 먹이생물이었으며, 크기가 작은 개체의 경우 샛줄멸과 멸치를 주로 섭식하다 항문장이 커짐에 따라 참조기와 갈치의 섭식 비율이 높아지는 것으로 나타났다. 또한 갈치의 항문장이 커짐에 따라 평균 먹이생물 개체수와 중량이 증가하는 경향을 나타내었다. PERMANOVA 분석을 통해 계절과 크기군에 따라 갈치의 식성은 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다.

한국 서해에 출현하는 꼼치(Liparis tanakae)의 위내용물 조성 (Diet Composition of Tanaka's snailfish, Liparis tanakae in the Yellow Sea, Korea)

  • 진수연;강다연;성기창;김도균;김호승;김현지;이정훈;백근욱
    • 한국어류학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.354-360
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    • 2023
  • 이번 연구에 사용된 꼼치는 2022년 4, 8, 10, 11월에 우리나라 서해에서 저인망으로 채집하였으며, 채집된 꼼치의 전장범위는 3.8~52.2 cm였다. 꼼치의 가장 중요한 먹이생물은 생이하목 새우류였으며, 그중 마루자주새우, 분홍갯가꼬마새우를 주로 섭식했으며, 영양단계는 3.63으로 나타났다. 또한, 꼼치는 생이하목 새우류 중 마루자주새우를 주로 섭식하는 섭식특화종이었다. 크기군별 먹이생물 조성 변화를 분석한 결과, 모든 크기군에서 생이하목 새우류가 가장 우점했으며, 성장함에 따라 마루자주새우의 비율은 감소하는 반면, 분홍갯가꼬마새우의 비율은 증가하는 경향이 관찰되었다. 개체당 평균먹이생물의 개체수는 유의한 차이를 보이지 않은 반면, 중량은 크기군이 증가함에 따라 유의하게 증가하는 경향이 관찰되었다. 계절별 먹이생물 조성 변화를 분석한 결과, 여름과 가을에 생이하목 새우류를 주로 섭식했으며, 생이하목 새우류 중에서 여름에는 마루자주새우, 가을에는 마루자주새우와 분홍갯가꼬마새우를 주로 섭식했다.

가토(家兎)의 임신(姙娠)에 따른 생식기관(生殖器官), 혈중(血中) 성(性)Hormone 및 대사물질(代謝物質)의 변화(變化)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Changes of Reproductive Organs, Serum Sex Hormones and Metabolites according to the Gestation Period in Rabbit)

  • 이규승;한성욱;박창식
    • 농업과학연구
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    • 제9권1호
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    • pp.303-313
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    • 1982
  • 가토(家兎)의 임신기간(姙娠期間)에 따른 난소(卵巢), 갑상선(甲狀腺) 및 부신(副腎)의 중량변화(重量變化)와 조직학적(組織學的) 변화(變化)를 조사(調査)하고 아울러 혈청중(血淸中)의 성(性) hormone농도(濃度)와 대사물질(代謝物質)의 함량(含量)을 분석(分析)하여 정상가토(正常家兎)와 비교검토(比較檢討)한 바 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 난소(卵巢)의 중량(重量)은 임신기간(姙娠期間)이 경과(經過)함에 따라 유의성(有意性)이 인정(認定)되는 증가(增加)를 하였으며, 분만후(分娩後)에는 정상(正常)으로 회복(回復)되는 경향(傾向)이었다. 조직(組織)의 변화(變化)는 임신(姙娠) 3주후(週後)까지는 황체세포(黃體細胞)가 비대(肥大)되고 분비과립(分泌顆粒)의 형성(形成)이 매우 활발(活發)하였으나 그후(後)로는 퇴행성변화(退行性變化)를 보였다. 2. 갑상선(甲狀腺)의 중량(重量)은 모든 관찰시간(觀察時間)에서 대조군(對照群)에 비(比)하여 높은 값을 나타내었는데, 임신(姙娠) 1, 3 및 4주후(週後)에서 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 조직(組織)의 변화(變化)는 임신(姙娠) 1주후(週後)부터 상피세포(上皮細胞)의 비대(肥大) 및 엔주화(円柱化)를 나타내어 기능항진상(機能抗進像)을 보였다. 3. 부신(副腎)의 중량(重量)은 임신(姙娠) 4주후(週後)에서만 유의성(有意性)이 인정(認定)되었지만 모든 관찰시간(觀察時間)에서 대조군(對照群)에 비(比)하여 높은 값을 나타내었다. 부신(副腎)의 조직(組織)에 있어서 색상대(索狀帶)와 강상대(綱狀帶)는 근소(僅少)한 기능항진상(機能抗進像)을 보였고, 구상대(球狀帶)와 수질(髓質)은 특별(特別)한 변화(變化)를 인정(認定)할 수 없었다. 4. 혈청중(血淸中) progesterone의 농도(濃度)는 임신(姙娠) 2주후(週後)에, LH의 농도(濃度)는 임신(姙娠) 1주후(週後)에 각각(各各) 최고치(最高値)를 보였고, 그후(後)로는 급속(急速)히 감소(減少)되는 경향(傾向)이었다. 5. 혈청중(血淸中) estradiol-$17{\beta}$와 FSH의 농도(濃度)는 각각(各各) 20.0pg/ml와 1.30mIU/ml이하(以下)의 수준(水準)이었다. 6. 혈청중(血淸中)의 총단백질(總蛋白質)과 비단백태질소(非蛋白態窒素) 화합물(化合物)의 양(量)은 임신기간(姙娠期間)이 경과(經過)될수록 계속(繼續) 감소(減少)하였는데, 임신(姙娠) 3주후(週後)부터 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 7. 혈청총지방량(血淸總脂肪量)은 임신(姙娠) 3주후(週後)까지는 큰 변화(變化)가 없었으나, 임신(姙娠) 4주후(週後)와 분만(分娩) 5일후(日後)에 유의성(有意性)이 인정(認定)되는 증가(增加)를 보였다. 8. 혈청(血淸) cholesterol량(量)은 임신(姙娠) 3주후(週後)까지는 감소(減少)되는 경향(傾向)으로써 임신(姙娠) 3주후(週後)에 유의성(有意性)이 인정(認定)되는 감소(減少)를 하였고, 임신(姙娠) 4주후(週後)와 분만(分娩) 5일후(日後)에는 유의성(有意性)이 인정(認定)되는 증가(增加)를 나타내었다. 9. 혈청(血淸) calcium량(量)은 임신기간(姙娠期間)이 경과(經過)됨에 따라 계속(繼續) 감소(減少)되는 경향(傾向)을 보였는바, 임신(姙娠) 3주(週)와 4주후(週後)에는 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 혈청인(血淸燐)의 함량(含量)은 임신(姙娠) 4주후(週後)에 유의성(有意性)이 인정(認定)되는 감소(減少)를 하였다.

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