생물검정실험을 통한 동계 진해만 식물플랑크톤의 군집 변동 특성 파악

현봉길,신경순,김동선,김영옥,주혜미,백승호,Hyun, Bong-Gil,Shin, Kyoung-Soon,Kim, Dong-Sun,Kim, Young-Ok,Joo, Hae-Mi,Baek, Seung-Ho 한국해양학회 2011 바다 Vol.16 No.1

동계 진해만 광역해역의 식물플랑크톤의 군집구조와 영양염 제한 특성을 파악하고자 식물플랑크톤 군집의 정점간 비교와 환경인자간의 관계를 조사하였다. 아울러 식물플랑크톤의 성장에 영향을 미치는 제한영양염을 평가하기 위해서 현장수를 이용하여 생물검정실험을 수행하였다. 조사기간동안 규조류와 은편모조류는 대부분의 정점에서 전체 식물플랑크톤의 90% 이상을 점유하였고, 식물플랑크톤의 현존량은 마산만이 진해만 보다 현저히 높게 관찰되었다. DIN:DIP 비, pH, 투명도는 식물플랑크톤의 생물량과 유의한 양(+)의 관계를 보였다. 식물플랑크톤 군집구조를 바탕으로 Cluster 분석과 MSD 분석을 한 결과 크게 3개의 그룹으로 구분되었다. 제 1그룹은 고성과 통영을 중심으로 한 진해만 서부해역으로 은편모조류가 전체 식물플랑크톤 현존량에 50% 이상으로 우점하였다. 제 2그룹은 마산만 가장 내측해역으로 높은 생물량, 낮은 투명도, 높은 DIN:DIP 비가 관찰된 것이 특이적이였다. 제 3그룹은 진해만 동부수역에 해당되는 마산만 외측과 진해만 중앙해역으로 구분이 되었고, 이들 정점의 특성은 DSi:DIP 비가 높았고, 규조류가 우점출현하였다. 영양염 절대농도와 구성성분비에 의한 제한영양염과 생물검정실험을 통한 영양염 제한은 마산만 대부분의 정점은 P 영양염의 제한이 관찰되었고, 진해만은 N기원의 영양염제한이 식물플랑크톤의 증식에 중요한 역할을 하는 것으로 파악되었다. 동계 진해만은 규산염이 상대적으로 풍부하게 존재하였고, 이는 규조류가 우점하기 좋은 환경이라 사료된다. The distributions of phytoplankton assemblages and environmental factors in Jinhae Bay and their relationships were investigated to estimate the potential limiting nutrient for phytoplankton growth and community structure. In situ algal bioassay experiments were also conducted to assess the species-specific characteristics in phytoplankton responses under different nutrient conditions (control, N(+) and P(+) treatment). During the study periods, bacillariophyceae and cryptophyceae occupied more than 90% of total phytoplankton assemblages. Phytoplankton standing crops in the inner part of Masan Bay were higher than that of Jinhae Bay. The DIN:DIP ratio, pH and transparency showed the significant positive correlation with phytoplankton biomass. According to cluster and multidimensiolnal scaling (MDS) analysis based on phytoplankton community data from each station, the bay was divided into three groups. The first group included stations from the south-western part of Jinhae bay where cryptophyta species were dominated. The second group was distinguished from inner stations in Masan Bay. These stations showed low transpancy and high DIN:DIP ratio. The other cluster included the stations from the eastern part and central part of Jinhae Bay, which was characterized by the high DSi:DIP ratio and dominant of diatom species. Phosphorous (P) was limited in Masan Bay due to significantly increases in the phytoplankton abundances. Based on stoichiometric limitation and algal bio-assay in Jinhae Bay, nitrogen (N) was a major limiting factor for phytoplankton production. However, silicate (Si) was not considered as limiting factor, since Si/DIN and Si/P ratio and absolute concentration of nutrient did not create any potential stoichiometric limitation in the bay. This implies that high Si availability in winter season contributes favorably to the maintenances of diatom species.

1993년 4월말 황해 남부 해역의 질소 신생산(新生産)과 재생산(再生産)

양성렬,신경순,양동범,YANG, SUNG RYULL,SHIN, KYOUNG SOON,YANG, DONG-BEOM The Korean Society of Oceanography 1994 韓國海洋學會誌 Vol.29 No.3

Nitrogenous new production and regenerated production were measured in the southern part of the Yellow Sea (Hwanghae) using a stable isotope /SUP 15/N nitrate and ammonia between April 25∼30, 1993. Nitrogen production varied between 155 and 688 mg N m/SUP -2/ d/SUP -1/, which belongs to meso to eutrophic area values. This is equivalent to 881∼3909 mg C m/SUP -2/ d/SUP -1/, assuming the Redfield ratio for C:N of 5.7:1 (by weight). the f0ratio which is the fraction of new production from primary production, varied between 0.12 and 0.26, indicating that 74 to 88% of primary production was supported by the regeneration of nutrients within the euphoric zone. This low f0ratio is the characteristics of the oligo- to mesotrophic area. Contrary to the expected, the ambient nutrient concentration was not an important factor for controlling productivity in this area during the study period. The difference in productivity among stations was mainly due to the variations in phytoplankton biomass in different water masses.

부산과 대산항에서 선박평형수에 유입된 식물플랑크톤의 종조성과 재성장능력

백승호,장민철,신경순,Baek, Seung-Ho,Jang, Min-Chul,Shin, Kyoung-Soon 한국해양학회 2011 바다 Vol.16 No.2

본 연구는 우리나라 주요 무역항(부산항, 대산항)에 입항하는 국제선을 대상으로 선박평형수내 환경요인과 식물 플랑크톤의 군집조성을 파악하는 것과 더불어, 생물활성실험을 수행하였다. 선박평형수의 기원은 중국(3지역), 일본(3지역), 싱가폴 등이었다. PCA분석에서도 생물지리역이 다른 선박평형수의 환경언자와 우리나라 항만 주변수의 환경인자의 차이를 확인할 수 있었고, 식물플랑크톤의 출현종과 현존량을 바탕으로 한 Cluster분석에서도 각 선박의 기원에 따라서 유사성이 낮게 구분되었다. 선박평형수의 체류시간과 식물플랑크톤의 현존량(r = 0.35), 출현종수(r= 0.63)는 음의 상관성을 관찰하였다. 7척의 선박평형수내 구성종은 규조류, 와편모조류, 착편모조류 순으로 나타났다. Shui Shan(2) 선박평형수내 유입된 식물플랑크톤 성장은 어떤 수온 조건에서도 선박평형수 실험구에서는 성공적인 재성장은 이루어지지 않았다. 반면, $15^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$의 수온조건에서 영양염을 첨가한 F/2실험구와 영양염을 첨가하지 않은 주변수 실험구는 식물플랑크톤의 생물활성능이 현저히 높았고, 그들은 S. costatum와 T. pseudonana로 구성되었다. 염분 구배실험에서 담수종은 0-5 psu에서, 기수종은 10-20 psu 해수종은 20-30 psu에서 각각 적응하여 염분구배에 따른 우점종이 뚜렷히 구분되었다 그중, S. costatum는 넓은 범위의 염분농도(10-30 psu)에 적응 가능하였고, 이 생물의 종특이적인 생물활성능력은 우리나라 항만과 연안해역에서 성공적으로 정착 할 가능성이 높다고 판단된다. The aim of this study is to assess the importance of ballast water discharge as a vector for the introduction of exotic species into Pusan and Daesan Ports, Korea. We also examined to understand the impacts of environmental factors on the survival success of introduced species by ship's ballast water in laboratory experiments. Seven ship's ballast water originated from the coastal water of China (Taicang, Ningbo and Jinshan), Japan (Tokuyama, Moji and Akita), and Singapore. According to PCA (principal components analysis) analysis, environmental factor in the each ballast and shipside waters were different by bioregion. Based on cluster analysis, the phytoplankton community structures were distinguished for ballast water origin. Most of the major taxonomic groups were diatoms and, the others were dinoflagellate, silcoflagellate and several fresh-waters species. In particular, species number and standing crops of phytoplankton in the ballast tanks decreased with the increasing age ofballast water(r = -0.35 for standing crop; r = -0.63 for species number). In the laboratory study, although phytoplankton in ballast water treatment did not survive even in optimal temperature, the in vivo fluorescence of phytoplankton viability increased under the nutrient typical of shipside water and F/2 medium at $15^{\circ}C$ and $20^{\circ}C$. The diatoms species such as Skeletonema costatum and Thalassiosira pseudonana in ballast water were successfully regrown. On the salinity gradient experiments for Shui Shan (2) vessel, several freshwater species, brackish and marine species were successfully adapted. Of these, S.costatum was able to tolerate a wide range of salinities (10 to 30 psu) and its species-specific viability was suitable for colonization.

생태학적 모델을 이용한 유류유출 사고에 의한 자연 수산자원 피해의 추정

유신재 ( Sin Jae Yoo ),신경순 ( Kyoung Soon Shin ) 한국수산학회 1996 한국수산과학회지 Vol.29 No.2

해양에서 유류유출사고가 발생했을 때 자연 생물자원에 미치는 피해량을 전산모델을 이용하여 추정하였다. 해양에서 이러한 오염물질이 유출되었을 때 피해조사가 이루어져야 하지만 조사비용 이외에도 현장조사 자체의 어려움이 있다. 조간대를 제외한 해역에서는 현장보존이 어렵고 조사대상도 성체에 한정되기 때문이다. 미국의 경우 이를 위하여 데이터 베이스를 이용한 전산모델 (NRDAM/CME)을 개발하였다 (Reed et al., 1989). 이 모델에서는 급성 독성실험 데이터를 사용하여 피해량을 추정하였고 성체피해 뿐 아니라 먹이망을 통한 파급효과와 유생 및 치어손실에 의한 가입량 손실도 다루고 있다. 본 연구에서는 NRDAM/CME에 쓰인 논리체계를 응용하였으며 한국 연근해의 데이터 베이스를 사용하여 벙커 C유와 원유가 유출되었을 경우 황해와 남해를 대상으로 하여 유출규모에 따른 자연 생물자원의 피해정도를 추정하였다. 모델의 시험결과 유류의 유출량이 증가했을 때 생물자원의 피해량은 유출량의 증가율 보다 더 높은 율로 증가하였다. 유출된 유류의 화학적 특성, 특히, 점도와 용해도의 차이에 따라 피해량이 큰 차이를 보이는데 이는 유류의 분산을 촉진 시키기 위한 유화제의 사용이 피해량을 증가시킬 가능성이 있는 것으로 생각된다. 또한 생물량의 손실은 가업 손실에 의한 장기적 피해가 단기적 피해보다 더 클 수 있음도 시사하고 있다. Damage assessment based on in situ surveys for oil spills in marine environment is limited by fundamental difficulties as well as tremendous expenses. Except for intertidal zones, the damage is not preserved well. Also such surveys are usually confined to adult organisms. To overcome these limitations, a computer model, NRDAM/CME, was developed in the case of USA (Reed et al., 1989), where an acute toxicity data base was used to assess indirect damages through food webs and loss due to recruitment as well as adult losses. In the present study, damage assessment of natural biological resources for hypothetical oil spills is attempted using a computer model for hypothetical spills of Bunker C and heavy crude oil. In the model, the logical structure of NRDAM/CME was adopted, and biomass and productivity database were compiled for the Korean waters. The results showed that the damage increased in a nonlinear fashion as the spill amount increased. The magnitude of the damage depended upon the chemical properties of oil, viscosity and solubility in particular, which implies that usage of oil dispersant might increase the damage by dispersing oil. The results also indicate that long term damage due to recruitment loss could be greater than short term damage.

동물플랑크톤에 대한 지속성 유기오염물질 PAHs와 TBT의 독성 및 생존능력에 미치는 영향

장풍국 ( Poong Guk Jang ),신경순 ( Kyoung Soon Shin ),장민철 ( Min Chul Jang ),박동원 ( Dong Won Park ),장만 ( Man Chang ) 한국환경생물학회 2004 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.22 No.-

2006~2010년 기간 동안 대한해협 서수도에서 관측된 해수 물성의 변동

민홍식,박재훈,최아라,박영규,신경순,장풍국,Min, Hong-Sik,Park, Jae-Hun,Choi, A-Ra,Park, Young-Gyu,Shin, Kyoung-Soon,Jang, Pung-Guk 한국해양과학기술원 2011 Ocean and Polar Research Vol.33 No.suppl3

Seasonal to inter-annual variations of water properties in the western channel of the Korea Strait are investigated using quasi-monthly hydrographic observations collected during 2006-2010. Weak vertical temperature and salinity gradients are observed during the winter months and these remain until May. At the upper layer, temperature increases from March and reaches a maximum in August, while salinity decreases during the same period. Near-bottom water shows low temperatures during late winter and fall with a minimum peak in September. Korea Strait Bottom Cold Water produces thick layers (>20 m) in 2006 and 2010, while it is observed very near the bottom with relatively high temperature in 2008 and 2009.

식물플랑크톤의 성장과 광합성에 대한 benzo[a]pyrene의 영향

김선주 ( Sun Ju Kim ),신경순 ( Kyoung Soon Shin ),문창호 ( Chang Ho Moon ),박동원 ( Dong Won Park ),장만 ( Man Chang ) 한국환경생물학회 2004 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.22 No.-

밸러스트수 관리장치 개발 및 승인을 위한 IMO 지침서 고찰

김은찬(Eun-Chan Kim),신경순(Kyoung-Soon Shin),장승안(Seung-An Jang),최종열(Jong-Yuel Choi) 한국해양환경·에너지학회 2004 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2004 No.-

The international convention to prevent the potentially devastating effects of the spread of harmful aquatic organisms carried by ships' ballast water has been adopted by the International Maritime Organization (IMO) at February 2004. The Convention will require all ships will have to carry out ballast water management procedures to a given standard. To meet given standard. almost of the ships must be install the ballast water management system. Following to the Convention, thirteen guidelines will be developed by IMO until to 2006. First of all, the guidelines for ballast water management systems-type approval (GS) and active substances(G9) - were developed by 52nd Marine Environment Protection Committee (MEPC) at October 2004. The recommendation for the conduct of the review of treatment technologies was developed also by 52nd MEPC. This paper reviews these two guidelines and one recommendation for ballast water management systems and instructs methodologies for development and approval procedures for ballast water management systems in our country.

광양만 동물플랑크톤 군집의 계절 변화

장민철 ( Min Chul Jang ),장풍국 ( Poong Guk Jang ),신경순 ( Kyoung Soon Shin ),박동원 ( Dong Won Park ),장만 ( Man Chang ) 한국환경생물학회 2004 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.22 No.-

적조원인종인 Prorocentrum minimum의 온도에 따른 생화학적 조성의 변화

장만,조진하,신경순,이우성,이택견 한국환경생물학회 1998 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.16 No.4

적조원인종인 Prorocentrum minimum의 생화학적 조성의 변화에 대한 온도의 영향을 조사하였다. 성장조건은 14:10h(L:D)로 설정하였으며, 15∼30℃의 온도범위에서 실험을 수행하였고, 지수함수기에 세포를 모아 생화학적 구성성분을 분석하였다. 25℃에서 배양한 세포의 성장은 30℃에서 배양한 세포의 성장과 거의 유사하였다. 25℃와 30℃에서 배양한 세포와는 달리 15℃에서 배양한 세포는 MGDG/DGDG 비율이 크게 감소하였으며 photosystem Ⅱ의 활성도 매우 낮은 것으로 나타났다. Phosphatidylserine과 phosphatidic acid의 양이 저온에서 크게 증가하였다. 따라서 P. minimum의 성장을 위한 최적온도는 25℃이며, 저온(15℃)은 세포의 활성도와 광합성능을 저하시켰다. Effects of various temperature on the biochemical composition of Prorocentrum minimum, a dinoflagellate causing red tide, were examined. Cultures were grown under 14:10h light:dark (L:D) regime at three temperatures ranging from 15 to 30℃ and harvested at late-logarithmic phase for analysis of biochemical composition. Growth pattern of cells grown at 25℃ was similar to the cells grown at 30℃. The levels of protein, carbohydrate and lipid increased as temperature declined. In contrast to the cultures grown at 25 and 30℃, the MGDG/DGDG ratio and activity of photosystem Ⅱ significantly decreased in the cultures grown at 15℃. The levels of phosphatidylserine and phosphatidic acid were high in the culture grown at 15℃. Our data shows that optimal temperature for the growth of P. minium is 25℃ and low temperature(15℃) affected the cellular activity and photosynthesis of the cells.