Significance of Estuarine Mixing in Distribution of Bacterial Abundance and Production in the Estuarine System of the Mankyung river and Dongjin River, Korea

조병철,심재형,CHO, BYUNG CHEOL,SHIM, JAE HYUNG The Korean Society of Oceanography 1992 韓國海洋學會誌 Vol.27 No.2

Bacterial abundance, production, and environmental parameters were investigated three times to study distribution of bacterial variables and to examine how estuarine mixing would influence the distribution of bacterial variables in the euphotic zone of the estuarine system of the Mankyung river and Dongjin river during a period of October, 1990-August, 1991. Although a limited number of investigations were made, bacterial abundance and production showed large variations from 0.4 to 5.8${\times}$10/SUP 9/ 1/SUP -1/ and from 0.1 to 22.2 ug C 1/SUP -1/ d/SUP -1/, respectively. The wide ranges of bacterial variables indicated very dynamic changes in conditions of bacterial growth in the estuary. Interestingly, bacterial abundance substantially increased with depth in most stations f shallow depth. but bacterial production remarkably decreased with depth. We propose that the observed distribution of bacterial abundance and production would be explained by estuarine mixing in the estuary. Analyses of mixing diagrams showed that estuarine mixing would mix conservatively bacteria and bacterial production. Further, estuarine mixing often seemed to cause an increase in bacterial abundance and reduction of bacterial production presumably due to resuspension of sediment. This suggests that roles of estuarine mixing would be significant in the distribution of bacterial abundance and production, and thus in biogeochemical cycles in the estuary.

Bacterial Biomass and Production in the Water Column Over two Central North Pacific Seamounts

조병철,CHO, BYUNG CHEOL The Korean Society of Oceanography 1991 韓國海洋學會誌 Vol.26 No.3

Bacterial abundance and production in the water column over two seamounts (Horizon Guyot and magellan rise) in the central North Pacific were studied in March 1987. Bacterial abundance (0.9-2.3${\times}$10/SUP 8/ l/SUP -1/) in surface waters during the study period were in the lower limit of the values reported for oligotrophic areas. further, bacterial abundance in mesopelagic zone (mostly<5${\times}$ 10/SUP 7/ l/SUP -1/) was much lower than that reported from other tropical areas. Bacterial production 920-466 ng C l/SUP -1/ d/SUP -1/) in surface waters was also low compared to other oligotrophic oceanic environments. However, comparison of bacterial production with the earlier reported values of primary production from these regions suggested a significant role of bacteria in the utilization of organic matter in further studies on spatial distribution of bacterial production on both small and large scales in very oligotrophic aquatic environments are suggested to be necessary.

공간-각 복합 다중화 기법을 이용한 홀로그래픽 메모리 시스템

박철용(Cheol-Yong Park),김규태(Kyu-Tae Kim),조병철(Byung Chull Cho),김수길(Soo-Gil Kim),김은수(Eun-Soo Kim) 한국통신학회 2000 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2000 No.11

Monte Carlo Simulation of the Carbon Beam Nozzle for the Biomedical Research Facility in RAON

배재범,조병철,곽정원,박우윤,임영경,정현태,Bae, Jae-Beom,Cho, Byung-Cheol,Kwak, Jung-Won,Park, Woo-Yoon,Lim, Young-Kyung,Chung, Hyun-Tai Korean Society of Medical Physics 2015 의학물리 Vol.26 No.1

본 연구에서 한국형 중이온 가속기 RAON에서의 의생물 실험을 위하여 요구되는 빔 조건을 만족할 수 있도록 Monte Carlo 전산모사를 통한 노즐 설계를 최적화하고자 하였다. 의생명 실험을 위한 빔 조건으로 최대 조사면 크기, 선량균일도 그리고 빔 오염도의 특정 조건을 만족하는 $C^{12}$ 빔 생산이 요구되었다. 이때 최적화된 빔 노즐 설계를 위하여 Monte Carlo 시뮬레이션인 GEANT4 toolkit이 사용되었다. $15{\times}15cm^2$ 이상의 빔 조사면 크기와 3% 이내의 선량 균일도 그리고 전체 선량의 5% 보다 낮은 빔 오염도를 기본적인 조건으로 설정 되었다. 조사면 크기는 쌍극자 자석에 의해서 빔의 각도를 기울여 원형으로 회전하면서 쌍극자 자석의 아래쪽에 위치한 산란판의 두께를 조정하여 최적화 하였다. 빔 스캐닝 각도와 산란판의 두께는 Monte Carlo 시뮬레이션 분석에 의해서 각각 $0.5^{\circ}$와 0.05 cm로 최적의 값을 나타내었다. 선량 균일도와 최대 조사면 크기를 만족하기 위하여 static과 scanning beam을 복합하는 기술을 이용한 새로운 빔 전달 방법을 소개하였다. 중앙 고정용 빔과 빔 축으로부터 $0.5^{\circ}$ 경사각을 가지고 회전하는 빔과 경사각이 없이 바로 들어오는 빔을 조합하여 선량균일도가 1.1%와 빔 조사면의 최대크기가 $15{\times}15cm^2$가 되는 것을 확인하였다. 빔 오염도는 $C^{12}$ 이온과 다른 입자들에 의해서 전달된 흡수선량의 비율로 나타내었다. 물등가 깊이(water equivalent depth) 5 cm에서 17 cm 사이에서의 빔 오염도는 전체 선량에서의 2.5% 미만임을 확인하였으며 이와 같은 결과를 바탕으로, 본 연구에서는 의생명 실험을 위하여 요구되는 빔 조건을 만족하는 노즐 구조를 설정할 수 있었다. The purpose of the Monte Carlo simulation study was to provide the optimized nozzle design to satisfy the beam conditions for biomedical researches in the Korean heavy-ion accelerator, RAON. The nozzle design was required to produce $C^{12}$ beam satisfying the three conditions; the maximum field size, the dose uniformity and the beam contamination. We employed the GEANT4 toolkit in Monte Carlo simulation to optimize the nozzle design. The beams for biomedical researches were required that the maximum field size should be more than $15{\times}15cm^2$, the dose uniformity was to be less than 3% and the level of beam contamination due to the scattered radiation from collimation systems was less than 5% of total dose. For the field size, we optimized the tilting angle of the circularly rotating beam controlled by a pair of dipole magnets at the most upstream of the user beam line unit and the thickness of the scatter plate located downstream of the dipole magnets. The values of beam scanning angle and the thickness of the scatter plate could be successfully optimized to be $0.5^{\circ}$ and 0.05 cm via this Monte Carlo simulation analysis. For the dose uniformity and the beam contamination, we introduced the new beam configuration technique by the combination of scanning and static beams. With the combination of a central static beam and a circularly rotating beam with the tilting angle of $0.5^{\circ}$ to beam axis, the dose uniformity could be established to be 1.1% in $15{\times}15cm^2$ sized maximum field. For the beam contamination, it was determined by the ratio of the absorbed doses delivered by $C^{12}$ ion and other particles. The level of the beam contamination could be achieved to be less than 2.5% of total dose in the region from 5 cm to 17 cm water equivalent depth in the combined beam configuration. Based on the results, we could establish the optimized nozzle design satisfying the beam conditions which were required for biomedical researches.

산소 미세전극을 이용한 강화군과 인천 북항 조간대 갯벌의 순광합성률 측정

황청연,조병철,Hwang, Chung-Yeon,Cho, Byung-Cheol 한국해양학회 2005 바다 Vol.10 No.1

갯벌에서 순 광합성률의 시기적 변화를 살펴보기 위해 강화군의 서남단과 남단에 각각 위치한 장화리와 동막리의 조간대 갯벌과, 유기물 함량이 상대적으로 높은 인천 북항 조간대 갯벌을 대상으로 2003년 12월부터 2004년 6월까지 4회에 걸쳐 산소 미세전극을 이용하여 퇴적물 내 산소 농도의 수직 분포를 측정하였다. 조사 기간 동안 장화리와 동막리 갯벌에서 산소의 퇴적물 투과 깊이는 12월에 가장 컸으며(평균 $4.0{\sim}4.1\;mm)$),이후 조사에서는 각각 평균 $2.2{\sim}2.8\;mm$와 $1.6{\sim}l.8\;mm$의 값으로 작아지는 경향을 보였다. 흥미롭게도 인천 북항 갯벌의 산소 투과 깊이는 시기에 관계없이 $0.8{\pm}0.3\;mm$(평균${\pm}ISD$)의 작은 값을 나타냈다. 순 광합성률은 동막리 갯벌에서 3월에 최대값$(11.1{\pm}2.8\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1})$을 보였으며 장화리와 인천 북항 갯벌에서는 5월에 각각 $6.1{\pm}4.1\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1}$와 $6.4{\pm}1.4\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1}$의 최대값을 보였다. 순 광합성률이 최대값을 보인 시기에, 퇴적물 내 공극수의 용존 산소 농도의 최대값은 깊이 $0.1{\sim}0.5\;mm$구간에서 관찰되었으며, 대기로 포화된 표층 해수의 용존 산소 농도에 비해 평균적으로 $1.8{\sim}3.2$배 높았다. 6월 조사 당일에 현장의 광량(400 ${\mu}Einst\;m^{-2}\;s^{-1}$)이 다른 조사 시기에 비해 낮았지만, 이를 감안하더라도 세 지역의 순 광합성률은 크게 감소하여 $0.2\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1}$이하의 값을 나타냈다. 결론적으로, 순 광합성률의 시기적인 변화 양상은 연구 지역에 따라 다소 차이가 있었지만, 대개 봄철에 표층 0.5mm이내에 분포하는 저서 일차 생산자에 의해 광합성이 가장 활발하게 일어나는 것으로 나타났다. 본 연구는 산소 미세전극을 이용한 갯벌의 광합성 연구에 대한 국내에서의 첫 보고이며, 이 기술은 갯벌의 일차 생산력이나 표층 퇴적물의 산소 소모율 등을 추정하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 여겨진다. To find out temporal variations of net photosynthetic rate (NPR) of intertidal flats, we measured oxygen microprofiles in sediments with oxygen microsensors 4 times from December 2003 to June 2004. The study areas were the intertidial flats in Janghwa-ri and Dongmak-ri, located on the southwestern and the southern parts of Ganghwa-gun, respectively, and in Incheon North Harbor where the content of organic matter was relatively high. During the investigation, oxygen penetration depths in the tidal flats of Janghwa-ri and Dongmak-ri were high in December (mean values of 4.0-4.1 mm). Thereafter, the oxygen penetration depths declined to mean values of 2.2-2.8 mm and 1.6-1.8 mm in the two tidal flats. Interestingly, the oxygen penetration depths in the Incheon North Harbor tidal flat showed a lower range $(0.8{\pm}0.3\;mm;\;mean{\pm}1SD)$ over the period. The maximum NPR in the Dongmak-ri tidal flat was found in March $(11.1{\pm}2.8\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1})$, and those In Janghwa-ri $(6.1{\pm}4.1\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1})$ and Incheon North Harbor $(6.4{\pm}1.4\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1})$ were observed in May. During the period when NPR was most active, the highest oxygen concentration was found at 0.1-0.5 mm depth below the surface sediment, and was on average 1.8-3.2 times higher than the air-saturated oxygen concentration in the overlying seawater. Although we took into account of low in situ light intensity $(400{\mu}Einst\;m^{-2}\;s^{-1})$ during the investigation in June, NPR in the 3 study areas decreased significantly to less than $0.2\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1})$. Thus, temporal variations of NPR were somewhat different among the tidal flats. Generally, benthic primary producers inhabiting in the uppermost 0.5 mm of the sediment showed a peak photosynthetic activity in the study areas in spring. This is the first domestic report on photosynthetic rates of benthic microflora in the tidal flats with oxygen microsensors, and the use of the microsensor can be widely applied to measurements of benthic primary production of a tidal flat and the oxygen consumption rate of surficial sediments.

해수에 잠긴 인공기질 표면에 먼저 부착된 박테리아가 규조류의 부착에 미치는 영향

강정훈,조병철,심재형,최중기,Kang, Jung-Hoon,Cho, Byung-Cheol,Shim, Jae-Hyung,Choi, Joong-Ki 한국해양학회 1998 바다 Vol.3 No.4

해수에 잠긴 인공기질 표면에 부착한 박테리아가 규조류의 후속부착에 미치는 영향에 대해 상반된 견해가 있다. 그러나 자연조건의 해수에서 인공기질 표면에 먼저 부착한 해산 박테리아가 규조류의 후속부착에 어떤 영향을 주는지에 대해서는 아직 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 해산 박테리아를 일정 시간별로 미리 부착시킨 여러 재질을 이용하여 실험하였다. 첫번째 실험에서는 유리 슬라이드에 미리 해산 박테리아를 0~133 시간별로 부착시키고 해수에 일정기간 노출시킨 후 규조류의 부착수도를 조사하였다. 규조류의 부착은 먼저 부착된 박테리아의 수도와 관련이 없었으며(p>0.05), 무처리 슬라이드에 가장 많은 수의 규조류가, 가장 높은 수도의 박테리아가 부착된 표면에는 가장 적은 수의 규조류가 부착하였다. 두번째 실험에서는 유리와 아크릴 슬라이드를 이용하여 해산 박테리아를 6 일 동안 먼저 부착시킨 것과 한천(agar)을 입힌 슬라이드 그리고 대조구로서 무처리 슬라이드를 해수 중에 함께 노출시켰다. 박테리아가 가장 높은 수도($5.4{\pm}0.02{\times}10^5\;cells\;cm^{-2}$)로 부착된 아크릴 슬라이드에서는 무처리 슬라이드보다 적은 수의 규조류가 부착하였으나, 박테리아가 $2.5{\pm}1.0{\times}10^5\;cells\;cm^{-2}$로 부착된 유리 슬라이드에서는 무처리 슬라이드와 차이가 없었다. 반면 점액질을 모사한 표면에 부착한 규조류의 수도와 이입계수는 다른 표면들에 비해 평균 2 배 이상 높게 나타났다. 따라서 해산 박테리아의 부착이 규조류 후속부착의 선결요건이 아닌 것으로 판단된다. Controversial observations on the effect of pre-attached bacteria on the attachment of diatoms to artificial surfaces immersed in seawater have been made. Furthermore, it is not known whether or not pre-attached bacteria on artificial surfaces influence attachment of diatoms in natural seawater. In this study, we used various surfaces to which marine bacteria were pre-attached for different incubation periods. In the first experiment, glass slides were initially attached by marine natural bacteria with different exposure time (0-133 hr) and then immersed into seawater for a certain time period. The attachment of diatoms was not affected by the abundance of pre-attached bacteria (p > 0.05). The maximum abundance of attached diatoms was found on control surfaces, and the minimum abundance on surfaces where attached bacterial abundance was highest. In the second experiment, glass slides and acryl slides, either attached by marine natural bacteria for 6 days or coated by agar, were immersed in seawater. Untreated slides were also employed. On the surfaces of acryl slides with the most abundant attached bacteria ($5.4{\pm}0.02{\times}10^5\;cells\;cm^{-2}$), abundances of attached diatoms were less than those on untreated slides. On the surfaces of glass slides with bacterial abundance of $2.5{\pm}1.0{\times}10^5\;cells\;cm^{-2}$, however, abundances of attached diatoms were not different from those of untreated slides. On the agar-coated slides, the immigration rate and immigration coefficient were on average > 2 folds compared to other surfaces, indicating high rates of diatom attachment on mucilage simulated surfaces. Therefore, it seems that pre-attachment of bacteria is not prerequisite for the attachment of diatoms on artificial surfaces.

Adaptations of Estuarine and Freshwater Phytoplankton to Urea Decomposition

박명길,심재형,조병철,PARK, MYUNG GIL,SHIM, JAE HYUNG,CHO, BYUNG CHEOL The Korean Society of Oceanography 1993 韓國海洋學會誌 Vol.28 No.4

The concentration-dependence of and the effect of light on urea decomposition, and the suppression of urea decomposition by ammonium were studied to understand adaptations in phytoplankton to utilization of urea in the estuarine system of the Mankyung and Dongjin rivers and a hypertrophied pond. Results of size-fractionation showed that bacterial fraction played a minor role (14%) in urea decomposition in the estuary. However, the role of bacteria in urea decomposition seemed to increase in a hypertrophic pond. Natural phytoplankton communities exhibited a monophonic or biphasic kinetics of urea decomposition over a wide range of concentration (upto 7.7 mM). the addition of high concentration of ammonium and incubation of the euphotic samples in the dark caused reductions in the urea decomposition rates. It is suggested that understanding of adaptations in phytoplankton to urea decomposition would help to study the temporal and spatial variabilities of urea decomposition rates in the field and the significance of urea in nitrogen cycle.

해수에 잠긴 인공기질 표면에서 미세조류의 부착과 성장: II. 엽록소와 일차생산력

심재형,강정훈,조병철,김웅서,배세진,Shim, Jae-Hyung,Kang, Jung-Hoon,Cho, Byung-Cheol,Kim, Woong-Seo,Pae, Se-Jin 한국해양학회 1999 바다 Vol.4 No.2

해수에 잠긴 인공기질 표변에서 노출시간에 따른 부착미세조류의 성장과정을 이해하고자 유리슬라이드에 부착한 미세조류의 수도 변화와 엽록소 농도 변화를, 그리고 커버글래스에 부착한 미세조류의 엽록소 농도 변화와 일차생산력 변화를 인천항내에서 1996년 5월과 6월 그리고 1997년 1~2 월에 걸쳐 조사하였다. 유리슬라이드 상의 부착미세조류 군집의 엽록소 농도와 부착규조류의 수도는 연구기간동안 각각 최대 62.5 mg chl a $m^{-2}$와 $144{\times}10^3$ cells $cm^{-2}$를 나타냈다. 엽록소 농도는 노출시간에 따라 증가하였으며, 부착규조류의 수도변화와 유의성 있는 상관관계를 나타냈다. ($r^2=0.79$, p<0.001). 커버글래스 상의 엽록소 농도는 5월, 6월에 노출기간동안 각각 최대 31.1 mg chl $a\;m^{-2}$과 65.4 mg chl $a\;m^{-2}$를 나타낸 뒤 감소하였다. 그러나 1~2 월에는 98.9 mg chl a $m^{-2}$까지 계속 증가하였다. 일차생산력은 5월과 6월 그리고 1~2 월에 각각 최대 63.1 mgC $m^{-2}\;h^{-1}$, 347.0 mgC $m^{-2}\;h^{-1}$ 그리고 78.3 mgC $m^{-2}\;h^{-1}$의 값을 보였다. 5월과 6월의 일차생산력은 엽록소 농도 변화와 같은 양상으로 노출시간에 따라 증가하다가 감소하였다. 그러나 1~2 월의 일차생산력은 노출 26 일 이후 감소하였고, 엽록소 농도는 계속 증가하였다. 증가하던 일차생산력이 현저히 감소한 두 가지 경우는 엽록소 농도와 광량당 $P^B$의 감소가 같이 나타난 경우(5월, 6월)와 광저해로 인한 광량당 $P^B$의 감소에 기인한 것으로 보이는 경우(1~2월)였다. 본 연구결과는 해수에 잠긴 인공기질표변에 부착한 미세조류의 엽록소 농도와 일차생산력 측정을 통해 생물막 형성과정 중에 나타나는 부착미세조류의 생물량과 생리적 상태의 변동을 신속하게 분석할 수 있음을 시사하였다. To understand the growth of attached microalgae to the immersed artificial surfaces in seawater with exposure time, chlorophyll a (chl a) concentration and abundance of attached microalgae to glass slides, and primary productivity and chl a concentration on coverglasses were investigated in Incheon Harbour in May, June 1996 and January-February 1997. Chl a concentrations of microalgae and abundances of diatoms attached to glass slides reached 62.5 mg chl a $m^{-2}$ and $144{\times}10^3$ cells $cm^{-2}$, respectively, during the study period. Chl a concentrations increased with exposure time, and they were significantly correlated with the abundances of attached diatoms ($r^2=0.79$, p<0.001). The chl a concentrations of attached micro algae on coverglass reached the maximum values of 31.1 mg chl a $m^{-2}$ and 65.4 mg chl a $m^{-2}$, and then decreased in May, June 1996. But in January-February 1997, the chl a concentration increased continuously up to 98.9 mg chl a $m^{-2}$. The primary productivity reached the maximum values of 63.1 mgC $m^{-2}\;h^{-1}$, 347.0 mgC $m^{-2}\;h^{-1}$ and 78.3 mgC $m^{-2}\;h^{-1}$, respectively, in May, June and January-February. The primary productivity in May and June varied in accordance with chl a concentrations. But in January-February, the primary productivity decreased from 26 days of exposure while chl a concentration continued to increase. Two cases that primary productivity decreased abruptly seemed to be caused by decrement of chl a and light specific $P^B$ (chl a specific primary productivity) (May and June) and by decrement of light specific $P^B$ due to photoinhibition (January-February). The results of present study indicated that chl a concentrations and the primary productivity of microalgae attached to artifical surfaces immersed in seawater would expedite analysis of dynamics of biomass and physiological status of attached microalgae during biofilm formations.

해수에 잠긴 인공기질 표면에서 미세조류의 부착과 성장: I. 부착 및 천이

심재형,강정훈,조병철,김웅서,Shim, Jae-Hyung,Kang, Jung-Hoon,Cho, Byung-Cheol,Kim, Woong-Seo 한국해양학회 1998 바다 Vol.3 No.4

해수에 잠긴 인공기질 표면에서 미세조류의 부착과 후속적으로 나타나는 성장과정을 이해하기 위해 규조류의 부착과 주변수의 종 급원(species pool)과의 관계를 조사하였다. 1995년 7월부터 1997년 2월까지 인천항 내에서 아크릴 슬라이드를 이용하여 규조류의 부착에 관해 연구하였고, 주변 해수를 조사하였다. 또한 생물막 초기형성 과정에서 노출시간의 증가에 따라 나타나는 부착미세조류 군집의 종조성과 수도의 변화를 유리, 아크릴, 티타늄, 구리 및 생물오손방지 페인트로 도포된 슬라이드 등 다양한 인공기질 표면을 이용하여 조사하였다. 아크릴 슬라이드에서 규조류의 이입률은 주변수의 저서규조류의 수도변화와 유의성 있는 상관관계를 나타냈으며 ($r^2$=0.78, p<0.01, n=42), 이는 주변수의 저서규조류의 수도에 의해 영향을 받는 것을 지시한다. 아크릴 슬라이드에서 봄철에 단배선 형태 규조류의 부착능력(이입계수)이 복배선 형태에 비해 5 배 높게 나타났다. 그러나 부착점유율은 단배선 형태가 복배선 형태에 비해 3 배 낮게 나타났다. 겨울철에는 중심형 규조류의 부착능력이 다른 형태들에 비해 높게 나타났고 부착점유율도 높게 나타났다. 이는 규조류의 부착이 주변해수에 출현한 저서 규조류의 수도 및 부착능력에 의한 결과임을 지시한다. 우상형 규조류가 연구기간동안 모든 인공기질 표면에 대부분 부착 출현하였고, 겨울철에는 중심형 규조류가 모든 인공기질 표면에 우정 부착하였다. 생물오손방지 페인트로 처리된 표면에서는 독성에 대한 내성이 강한 것으로 판단되는 Hantzschia virgata, Licmophora abbreviata, Melosira nummuloides가 우점하여 부착하였다. 노출시간이 증가함에 따라 부착규조류의 수도는 유리, 티타늄, 아크릴 슬라이드에서 지수적으로 증가하였고, 최대수도는 유리 ${\geq}$ 아크릴 > 티타늄 > 구리 ${\geq}$ 페인트처리 슬라이드의 순으로 높게 나타났다. 모든 인공기질 표면에서 부착규조류의 성장률은 $2{\sim}3^{\circ}C$에서 보다 $24{\sim}25^{\circ}C$의 수온에서 높게 나타났고, 유리 슬라이드에서 다른 표면에 비해 전반적으로 높은 값을 보였다. 해수 중에서 노출시간의 증가에 따라 관찰된 우점종은 납작한 형태인 Amphora coffeaeformis, 부채꼴 형태인 Synedra tabulata, stalk 형태인 Licmophora paradoxa 그리고 사슬형태인 M. nummuloides로 나타났고, 부착미세조류 군집에서 미소천이(micro-succession)가 관찰되었다. 이러한 우점종 조성은 미세조류 생물막이 발달하여 서식공간이 제한됨에 따라 나타난 종 적응의 결과로 보인다. To understand the attachment of micro algae and their subsequent growths on artificial surfaces immersed in seawater, the relationship between attachment of diatoms on the immersed artificial substrates and species pool in the surrounding water was investigated. We used acryl slides for the study of diatom attachment and examined the surrounding water samples collected in Incheon Harbour from July 1995 to February 1997. Variations of species composition and abundances by exposure time in seawater were investigated during the early phase of biofilm formation on various substrates, e.g. glass, acryl, titanium, copper and antifouling paint-treated slides. Immigration rates of diatoms to acryl slides during spring and winter were significantly correlated with the abundance of benthic diatoms in surrounding water ($r^2$=0.78, p<0.01, n=42), suggesting that immigration rates were affected by variations of benthic diatom abundances in surrounding water. Immigration coefficient of monoraphid diatoms was 5 times higher than that of biraphid diatoms, but relative abundance of monoraphid diatoms was 3 times lower than that of biraphid diatoms on acryl slides in spring. In winter, immigration coefficient and relative abundance of centric diatoms were higher compared to other raphe forms. These results suggest that the attachment of diatoms seems to be caused by the abundance and immigration coefficients of benthic diatoms in surrounding water. Pennate diatoms predominantly attached to all artificial surfaces throughout all experimental periods. Interestingly, centric diatoms predominantly attached to all artificial surfaces in winter. Hantzschia virgata, Licmophora abbreviata and Melosira nummuloides appeared dominantly on antifouling paint-treated slides, probably being tolerant of the antifouling paint. During incubations, the abundance of attached diatoms increased exponentially on glass, titanium and acryl slides with exposure time. The maximum abundance was highest on glass slide, followed by acryl, titanium, copper and antifouling paint-treated slides. The growth rates of attached diatom community on all artificial surfaces were higher at temperature of $24-25^{\circ}C$ than that of $2-3^{\circ}C$. The growth rate of attached diatoms on glass slide was generally higher compared to other slides during the study period. Dominant morphotypes of observed species with exposure time in seawater were prostrate form Amphora coffeaeformis, fan shape Synedra tabulata, stalk type Licmophora paradoxa and chain type M. nummuloides. A micro-succession in the attached microalgal community was observed. The composition of dominant species seems to be the result of species-specific response to gradually limited space with development of microalgal film.

신뢰도기반 설계지침을 적용한 주경간장 1,200m 사장교 설계

양병홍(Yang, Byung Hong),조병철(Cho, Byeong Cheol),임영태(Lim, Young Tae),박응우(Park, Eung Woo),조경진(Cho, Kyung Jin) 대한토목학회 2012 대한토목학회 학술대회 Vol.2012 No.10