한국 서해안에 서식하는 주황해변해면에서 분리된 해양세균 Microbulbifer sp.으로부터 생리활성물질 비올라세인의 규명

원남일 ( Nam-il Won ),이가은 ( Ga-eun Lee ),고기범 ( Keebeom Ko ),오동찬 ( Dong-chan Oh ),나양호 ( Yang Ho Na ),박진숙 ( Jin-sook Park ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2017 한국미생물·생명공학회지 Vol.45 No.2

오늘날 해양생물로부터 얻어진 미생물유래의 이차대사물질은 구조적, 생물학적으로 새로운 화합물의 주요한 자원이다. 그 중에서 해면동물과 미생물 관계는 생리활성 물질을 탐색하는데 가장 흥미있는 자원 중 하나로서 주목받아 왔다. 본 연구에서는 서해안 조간대에서 채집된 주황해변해면(Hymeniacidon sinapium)으로부터 분리된 세균 균주(Microbulbifer sp., 127CP-12)를 검토하였다. 배양된 세균은 자주색 색소를 생산하였으며, 색소생산의 최적 배양조건을 조사하였다. 최대 색소생산을 위한 미생물 배양조건은 25℃, pH 6.0, 3% NaCl임을 알 수 있었다. 추출용매는 에탄올과 메탄올에 비해 아세톤이 더 적절한 것으로 나타났다. 추출된 색소의 주요성분은 HLPC, NMR, MS, 그리고 UV 스펙트럼의 구조 분석을 통해 유용한 생리활성물질인 비올라세인으로 밝혀졌다. 본 연구는 해양미생물이 관여한 대사물질로부터 생리활성물질을 조사하는 연구기법을 서술함과 동시에 오늘날 변화하는 해양환경에서 해면동물과 미생물 관계의 생태학적 의의를 제시하고 있다. Microbial secondary metabolites of marine organisms are regarded as major sources of structurally and biologically novel compounds with numerous potential uses. Sponge-microbe associations are among the most interesting sources for exploring bioactive compounds. In this study, the bacterial strain Microbulbifer sp. (127CP7-12) was isolated from the Asian marine sponge Hymeniacidon sinapium collected at an inter-tidal zone on the west coast of Korea. Cultured bacteria produced a violet pigment, and optimal culture conditions for violet pigment production were investigated. Maximum production of the violet pigment from the strain culture was observed under the conditions of 25℃, pH 6.0, and 3% NaCl. Acetone provided better extraction of the pigment from fermented broth compared with ethanol and methanol. The proposed structure of the major component in the extracted crude pigment was determined via high-performance liquid chromatography, nuclear magnetic resonance, mass spectrometry, and UV spectra analyses, which showed that the metabolite was the promising bioactive compound violacein. This study describes the examination of marine bioactive materials from microbe-engaged metabolites and the ecological implica-tions of the sponge-microbe association in a changing ocean.

저온심층수 방류에 따른 하류 수온 및 염도 모니터링 분석

원남일(Won, Nam Il),박진혁(Park, Jin Hyeog),허영택(Hur, Young Teck),지민규(Ji, Min Gyu) 대한토목학회 2013 대한토목학회 학술대회 Vol.2013 No.10

물관리 일원화 이후 수자원 및 물환경 R&D 현황과 전망 - 과거 20년간의 세계 논문 발표 현황을 통한 시사점을 중심으로 -

원남일,Won, Nam-Il 한국수자원학회 2019 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.52 No.6

연안재해가 연안환경에 미치는 영향과 학제간 환경연구의 중요성

원남일(Nam-Il Won),이상진(Sang-Jin Lee) 한국연안방재학회 2014 한국연안방재학회지 Vol.1 No.2

In this study, coastal ecosystem research on coastal disasters was shortly reviewed in terms of recent international publications and case studies of the 2011 East Japan Great Earthquake and Tsunami. Several keywords such as ecosystem, resilience, and tsunami were analyzed from recent 20-years publications in Web of Science. Most recent 10-year studies covered more than 90% of entire related studies. Tsunami and resilience were also importantly regarded in world leading journals such as Nature and Science, recently. The dramatic effects of the 2011 Japan earthquake and tsunami were found from various coastal systems of human dimension of villages, natural dimension of marine ecosystem, and research area such as coastal research facilities. The following international cooperative studies have been reporting both local and international marine effects of Fukushima-driven radionuclides as well as tsunami-driven debris. The on-going after-tsunami research projects are initiated to reveal the fluctuation and restoration process of coastal complex ecosystem and to provide sound environmental basis for possible socio-economic decision making such as resilient coastal system. This short review is expected to provide the most recent example to organize the future interdisciplinary research program for coastal disaster and environmental resilience in Korea.

전자파표면유속계를 이용한 하천유량측정의 적용범위 확장을 위한 고성능 범용 전자파표면유속계의 개발

김영성,원남일,노준우,박원철,Kim, Youngsung,Won, Nam-Il,Noh, Joonwoo,Park, Won-Cheol 한국수자원학회 2015 한국수자원학회논문집 Vol.48 No.8

홍수기 유량측정의 어려움을 극복하고자 물과 비접촉식으로 유속을 측정하여 유량을 산정하는 전자파표면유속계를 개발하여 실무에 적용하고 있다. 기존에 사용 중인 전자파표면유속계는 홍수용으로 연중 활용도가 낮아 이의 활용도를 높이고자 전자파표면유속계의 성능개선을 통하여 유속측정범위를 확장하여 평 갈수기에도 하천 유량측정이 적용할 수 있게 하였다. 즉 기존 홍수용 전자파표면유속계의 유속측정범위가 0.5~10.0m/s이었던 반면, 금번 개발된 고성능 범용 전자파표면유속계는 0.03~20.0m/s로 홍수기뿐만 아니라 평수기에 유속측정이 가능하도록 성능을 개선하였다. 전자파표면유속계를 이용한 저유속의 측정을 위해서 필요한 요소를 조사한 결과, 송신신호의 수신단 유입을 차단하여 저유속의 미세한 수신신호에 대한 검출능력을 향상할 수 있도록 송수신 격리도의 개선, 이와 함께 공진기의 위상잡음 특성개선이 저유속의 검출에 필수사항임을 파악하였다. 따라서 이를 감안하여 안테나의 송신부와 수신부가 분리된 안테나를 개발함으로써 송수신 격리도를 개선하였고, 기존 공진기의 위상잡음 특성을 개선하기 위하여 위상고정주파수합성기를 공진기로 적용함으로써 저유속 검출 성능을 개선하였다. 또한 고성능 범용 전자파표면 유속계의 사용편의성 증진을 위하여 안테나의 소형, 경량화 제작을 가능토록 하고자 사용주파수(10 GHz$\rightarrow$24GHz)를 변경하였다. 이와 더불어 기존 전자파표면유속계 사용자들의 개선요구사항-측정유속 안정화, 자체점검기능, 저전력, 방수 방습-을 반영함으로써 현장에서 유량측정하기에 간편한 기기로 개발하였다. To overcome the difficulties of discharge measurements during flood season, MWSCM(micowave water surface current meter) which measures river surface velocities without contacting water has been applied in field work since its development. The existing version of MWSCM is for floods so that its applicability is low due to the short periods of floods. Therefore the renovative redesign of MWSCM to increase the applicability was conducted so that it can be applied to the discharge measurements during normal flows as well as flood ones by extending the measurable range of velocity. A newly developed high-performance MWSCM for general use can measure the velocity range of 0.03-20.0 m/s from flood flows to normal flows, whereas MWSCM for floods can measure the velocity range of 0.5-10.0 m/s. The improvement of antenna isolation between transmitter and receiver to block the inflow of transmitted singals to receiver and the improvement of phase noise of oscillator are necessary for detecting low velocity with MWSCM technology. Separate type antenna of transmitting and receiving signals is developed for isolation enhancement and phase locked loop synthesizer as an oscillator is applied to high-performance MWSCM for general use. Microwave frequency of 24 GHz is applied to the new MWSCM rather than 10 GHz to make the new MWSCM small and light for convenient use of it at fields. Improvement requests on MWSCM for floods-stable velocity measurement, self test, low power consumtion, and waterproof and dampproof-from the users of it has been reflected on the development of the new version of MWSCM.

한국산 갈조식물 지충이의 지리적 형태변이

김상일 ( Sang Il Kim ),오윤식 ( Yoon Sik Oh ),원남일 ( Nam-il Won ),박상률 ( Sang Rul Park ) 한국환경생물학회 2014 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.32 No.4

이번 연구는 한국산 지충이 [Sargassum thunbergii(Mertens ex Roth) Kuntze]의 지리적 형태변이를 확인하고, 형태변이에 따른 품종의 구분에 대하여 분류학적 재검토를 시도하였다. 동해, 서해와 남해안에 분포하는 지충이개체군의 지리적 형태변이를 조사하기 위해서 개체가 가장 성숙한 시기인 봄철에 채집하였다. 지충이의 관찰대상형질은 부착기, 줄기의 길이와 직경, 체장, 중심가지의 직경, 마디간격, 측지의 길이와 직경, 잎의 길이와 폭 및 두께, 기낭의 길이와 직경, 기낭 자루와 기낭 돌기의 길이,생식기탁의 길이와 직경, 질감이었다. 서해안의 지충이는 엽체가 짧고 가늘며, 마디간격이 넓어서 성긴 느낌이고 질감이 부드러워 다른 두 해역의 지충이와는 다른 형태적 특징을 보였다. 동해안의 지충이는 체장이 서해안의것과 비슷하지만 중심가지와 측지가 굵어서 질감이 거칠고, 측지가 없거나 매우 짧은 것도 있으며, 잎과 기낭이다른 해역에 비해 컸다. 남해안의 지충이는 체장과 측지가 가장 길고 잎과 기낭이 짧은 것이 특징이었다. 동해안북부에서 채집된 개체들은 f. latifolium과 형질이 유사하였다. 그러나 다른 해역에서는 네 품종의 원기재와 정확히 일치하지 않아 품종을 구분하는 식별형질은 한국산지충이의 형태 변이에 적용할 수 없었다. 따라서 생육지에 따라 나타나는 지충이의 다양한 형태변이는 종 이하의 분류군으로 나누는 것보다는 생육지 환경조건에 따른변이체로 보는 것이 타당할 것으로 사료된다. In this study, we investigated the effect of geographical variations on Sargassum thunbergii morphology to make a taxonomic reconsideration about infraspecific taxa in this species. In order to examine the morphological characteristics of S. thunbergii, total 27 matured and morphologically intact thalli were collected from the east, west and south coast in spring 2011. Interestingly, it was observed that the species populations on the west coast were characterized by short, thin and coarse thallus, and soft texture. However, the populations on the east coast showed thicker thallus, larger leaf and vesicle, and tougher texture. Thallus height of S. thunbergii was found to be similar at both east and west coast. Further, the height of the thallus and lateral branch of the species populations residing south coast were highest whereas the size of leaf and vesicle are shortest,in comparison with east and west coast species. Although morphological characteristics of the north east coast populations corresponded to the original description of S. thunbergii f. latifolium, we could not find exact morphological features and diagnostic characters to distinguish form in S. thunbergii. These results indicated that it is not the optimal characteristics to identify infraspecific form in this species. In contrast, morphological variations may signify the adaptation of this species to local environmental factors. Thus, we recommend that intraspecific morphological variation of S. thunbergii should be carefully used to identify infraspecific taxa.

댐 방류에 의한 연안의 수리영향 수치모의

허영택(Hur, Young Teck),원남일(Won, Nam Il),권미선(Kwon, Mi Seon),박봉진(Park, Bong Jin) 대한토목학회 2013 대한토목학회 학술대회 Vol.2013 No.10

댐 방류에 따른 하류 수온 및 염분 변화 수치모의

허영택(Hur, Young Teck),지민규(Ji, Min Gyu),박진혁(Park, Jin Hyeog),원남일(Won, Nam Il) 대한토목학회 2013 대한토목학회 학술대회 Vol.2013 No.10

정밀모니터링 기반의 댐저수지 비점오염물질 거동분석

최광순 ( Choi Kwangsoon ),김영성 ( Kim Youngsung ),김동균 ( Kim Dong-kyun ),강신욱 ( Kang Shin Uk ),이승윤 ( Lee Seung Yoon ),정선아 ( Chong Sun A ),이혜숙 ( Yi Hye Suk ),원남일 ( Won Nam Il ),김호준 ( Kim Ho Joon ),박용순 ( Park 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

본 연구는 영주댐 유역에서 유출된 비점오염물질이 유입하천을 거쳐 호내로 유입되는 거동특성을 분석하기 위하여, 2019년부터 8개 유입하천에 자동채수기를 활용하여 소유역별 비점오염물질 유출특성과 부하량을 분석하였으며, 호내 조사는 2019년 9월부터 담수를 시작하였기 때문에 2020년 홍수기에 호내 8개 지점에서 1m 간격의 수심별 수질을 조사하였다. 비점오염물질의 유출농도 피크는 강우 후 2∼15시간 범위를 보였으며, 조사지점과 강우사상에 따라 상이한 것으로 나타났다. 강우시 SS, TOC, TP는 탁수 유출과 동반하여 증가하였던 반면, 큰 변동이 없었으며 일부 지점은 강우 전에 비해 감소하는 경향을 보였다. 유량가중평균농도(EMC, mg/L)는 소유역별 및 강우사상에 따라 변동이 컸으며, TP의 경우 구천(0.492)>토일천(0.357)>가계천(0.232)>내성천상류(0.132) 순으로 구천 유역에서 비점오염물질의 유출이 많은 것으로 나타났다. 강우시 비점오염물질(TP)의 유출농도는 강우량(r=0.43) 보다 강우강도(r=0.79)에 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 연중 유입오염부하량은 수질 항목에 따라 다소 차이를 보였지만 연중 50㎜ 이상의 강우시에 집중되었다. TOC와 TP의 유입부 하량은 토일천에서 큰 반면 TN은 낙화암천에서 큰 경향을 보였는데, 이는 소유역별 비점오염물질 유출특성이 상이하다는 것을 시사한다. 호내로 유입된 비점오염물질은 강우사상에 따른 수심 5∼14m 층으로 유입되는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 댐저수지로 유입되는 비점오염물질의 부하량 산정을 통한 유역대책 수립 및 선택취수시설을 활용한 호내 비점오염물질 배제를 위하 댐 운영을 위한 유용한 자료로 활용될 것으로 본다.

순천만 패류 양식장 3개소의 지화학적 특성과 저서생물상 분포 -가리맛조개 양식장과 새꼬막 양식장-

서진수 ( Jinsoo Suh ),김태훈 ( Taehoon Kim ),신세연 ( Seyeon Shin ),강형일 ( Hyung-yeel Kahng ),안삼영 ( Samyoung Ahn ),정재성 ( Jae-sung Jung ),김영성 ( Youngsung Kim ),원남일 ( Nam-il Won ) 한국환경과학회 2017 한국환경과학회지 Vol.26 No.6

This study was performed to investigate the geochemical and benthic environment of three shellfish farms in Suncheon Bay during the period of September 2014 ~ April 2015. Three sampling stations were selected; St.1 is the shellfish farm of razor clam near Jangsan area. St.2 is the shellfish farm of small ark shell near Hwapo area and St.3 is the shellfish farm of razor clam near Yongdu area. Razor clam was the dominant species at St.1, small ark shell and granulated ark shell were dominant at St.2 and St.3, respectively. Granulated ark shell inhabited St.3, although it is not cultured at that station. This station`s exposure to air during the ebb tide and sediment composition likely provides the appropriate habitat for granulated ark shell species. Analysis of the number of different species showed that 8 benthos species were found to be distributed at St.1, 18 species at St.2, and 13 species at St.3. Among three stations, the highest Ignition Loss (IL), Chemical Oxygen Demand (COD) and Acid Volatile Sulfide (AVS) values were obtained from the sediment at St.2. The analysis of pore water from St.2 also showed the highest values of Total Organic Carbon (TOC), ammonia (NH₄⁺), Dissolved Inorganic Nitrogen (DIN) and phosphate (PO₄^3-). These results are related to the fact that species dominance and richness is the highest in St.2.