본 연구의 목적은 이른 봄철 계곡에서 번식하는 계곡산개구리 산란지의 수온 및 음환경을 규명하는 것이다. 연구대상 지는 한국 중부지역 치악산국립공원의 75개소이었다. 조사기간은 2015년 3월 23일부터 4월 24일까지이었다. 알덩이수 와 산란지의 물리적 요인간 상관관계 분석결과 산란지 수온과는 양의 상관관계(p<0.05)를, 산란지 음량과는 음의 상관관계(p<0.05)를 나타내었다. 그러나 면적과 수심은 알덩이수와 상관관계를 나타내지 않았다. 계곡산개구리 산란지와 본류 의 수온을 비교한 결과 산란지가 본류보다 평균 2.2℃ 높았다(p<0.001). 계곡산개구리는 이른 봄철 낮은 온도를 극복하 기 위하여 물이 고여 있고, 수심이 10cm 내외로 얕은 곳의 수온이 높은 곳에 산란하고 있었다. 또한 알들을 서로 붙여 낳음으로서 보온효과를 극대화하고 있었다. 계곡산개구리와 산란지의 음량을 본류와 비교한 결과 산란지는 본류보 다 6.9㏈ 조용한 것으로 나타났다(p<0.001). 따라서, 계곡산개구리는 이른 봄철의 낮은 온도, 시끄러운 물소리를 극복하 기 위하여 계곡 내에서도 수온이 높고, 조용한 미소서식지를 찾아 산란하는 것으로 판단된다. 본 논문은 양서류 산란지의 음환경 특성을 밝힌 첫번째 논문이라는데서 의의가 있다.

본 연구결과 glucose, NH3, AST, ALT는 4℃일 때 가장 높게 나타났으며, glucose와AST는 4℃일 때 다른 염분구보다 26 psu에서 유의하게 높았다. 참전복에는 총 18가지 FAA가 존재하였으며, taurine, arginine, glutamic acid, alanine, glycine, lysine이 전체의 90% 가량을 차지하는 우점 FAA 로 나타났다. Taurine은 30 psu 이상에서는 수온 간 유의한 차이가 없었으나, 26 psu에서는 6, 8℃일 때 유의하게 증가하였다. Glycine은 수온이 낮아질수록 유의하게 감소하여 6℃일 때 가 장 높게 나타났다. 따라서 참전복은 30~34 psu, 8~10℃에서의 조건으로 수송 시 스트레스를 최소화할 수 있을 것으로 여겨진다.

울릉 난수성 소용돌이의 수온 변동을 보기 위하여, 동해중부해역(동해항-독도의 지선)에서 2013년 7월부터 2015년 7월까지 소모성 수온기록계(XBT)와 국립수산과학원의 정선 해양 관측 자료를 이용하여 살펴보았다. 울릉 난수성 소용돌이의 완전한 형태를 볼 수 없었을지라도, 조사 단면은 울릉 난수성 소용돌이의 특징을 잘 나타내었다. 그 결과, 수온의 변동계수는 평균 수온이 3~4℃의 범위를 가지는 250 m 깊이에서 가장 크게 나타났다. 250 m 층의 수온 변동계수의 수평적 분포는 울릉도와 한국 동해안 사이의 해역에서 가장 컸으며, 이는 울릉 난수성 소용돌이의 핵이 아닌 주변부 해역이었다. 울릉 난수성 소용돌이는 한국 동해 연안에서 남북 혹은 동서로 움직였다, 울릉 난수성 소용돌이는 주로 울릉도 남서 해역에 존재하였으며, 남북 방향으로의 이동성이 동서 방향으로의 이동성보다 크게 나타났다. 250 m 깊이에서 수온의 변동계수가 크게 나타난 것은 울릉 난수성 소용돌이의 하층부에 있는 동해중층수와의 상호 작용에 의한 것으로 보인다. 이것은 울릉 난수성 소용돌이의 하부 깊이에서 울릉 난수성 소용돌이 주변부와 동해중층수와의 상호 작용이 활발하게 발생하고 있음을 시사하고 있다.

한국 주변 해역에서 수온과 살오징어 유생 분포와의 관계를 파악하기 위해 서해 중부(2013년 8월), 동중국해 북부(2013년 8월), 동해 남부연안(2013년 6월, 11월, 2014년 4월, 5월, 6월, 8월, 9월) 등 3개 해역에서 유생 채집과 CTD 조사를 하였다. 유생 채집은 망구 직경 60 cm, 망목 333 ㎛의 Bongo net를 조사선 속도 2-3 knot에 맞춰 저층 부근에서 표층까지 경사채집(oblique tow) 하였다. 서해 중부에서는 오징어 유생이 발견되지 않았으며, 동중국해 북부에서는 외투장 1.0 ㎜의 1 개체가 발견되었다. 동해에서는 총 39 개체의 유생이 발견되었으며, 외투장 범위는 1.9-13.5 mm이다. 2013년 8월 서해 중부의 표층 수온은 약 30℃인 반면 30 m 이하에서는 10℃ 이하로 낮게 나타나 살오징어 유생의 생존에 적합한 수온(15-24℃)의 공간적 분포가 좁았다. 동중국해 북부의 표층 수온은 31℃에 이르는 고온이며, 50 m 이하 수심에서도 20℃ 이상의 수온이 분포하여 비교적 깊은 수심에 유생이 분포하는 것으로 추정되었다. 동해 남부 연안에서는 관측기간 동안 유생의 생존에 적합한 수온이 75 m보다 얕았다.

수온과 기후 지수 자료를 이용하여 한국주변해 상층부의 수온변동과 북태평양 기후체제와의 관계를 분석하였다. 1970, 1980 그리고 1990년대 후반에 발생한 기후체제전환은 해양생태계의 구조 변화에 중요한 영향을 끼쳤다. 북서태평양 대륙주변부에 위치한 우리나라 주변해역 또한, 10년 이상의 장주기적인 변화의 영향을 받지만, 해역별 반응은 다르다. 동해, 서해 , 남해 상층부(10 m)의 경우 1988년의 기후체제전환은 3개 해역의 상층부 수온변화에서 동시에 나타난다. 반면, 1998년은 동해남부해역과 서해, 1976년의 기후체제전환은 전해역의 겨울철 수온변화에서만 그 영향이 나타난다. 1998년 기후체제전환 이후, 서해, 동중국해, 동해 남부의 수온은 점차 감소하지만, 동해 북부해역은 1988년 기후체제전환 이후 증가하는 형태이다.

The heat shock proteins (Hsps), one of the most highly conserved groups of proteins, play crucial roles in protecting cells against environmental stressors, such as temperature, salinity, heavy metals and pathogenic bacteria. The glutathione S-transferases (GST) have important role in detoxification of oxidative damage, environmental chemicals and environmental stress. The purpose of this study is to investigate the gene expression of Hsp70 and GST on change of temperature and salinity in Mytilus coruscus. The M. coruscus was cultured in incubator of separate temperature and salinity (8, 20, 30℃×20‰, 25‰, 30‰) for 28 days. Ten individuals in each group were selected after each 14 and 28 days exposure. Results that the expression of Hsp70 mRNA was no significant changed in M. coruscus exposed to temperature (8℃, 20℃, 30℃) and salinity (20‰, 25‰, 30‰) for 14 days. Whereas the expression of Hsp70 mRNA was increased in exposure to temperature 30℃ and salinity (20‰, 25‰, 30‰) for 28 days. The expression of GST mRNA was increased in exposure to temperature 30℃, salinity (25‰, 30‰) for 14 days and temperature (8℃, 20℃, 30℃), salinity (20‰, 25‰, 30‰) for 28 days. These results suggest that Hsp70 and GST were played roles in biomarker gene on the thermal and salinity stress.

The objective of this study was to evaluate the effects of acute hypoxia on the physiological stress responses (plasma cortisol as the primary response, and hematocrit, hemoglobin, plasma glucose, sodium, chloride, osmolality, aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) as the secondary responses) of Korean rockfish. The mortality in Korean rockfish started at 0.7 mg L-1 and 0.8 mg L-1 levels at 12℃ and 20℃, respectively. And the time required for the mortality in experimental fish was 274 and 148 minutes at 12℃ and 20℃, respectively. Levels of hematocrit, hemoglobin, AST, ALT, ion concentration, osmolality, glucose and cortisol had significantly increased with decreasing dissolved oxygen at 12℃ and 20℃.

본 연구에서는 Ocean Data View (ODV)를 이용하여 한반도 주변 해역의 수온·염분 분포도를 작성하는 실험 프로그램을 개발하였다. 정선 해양 관측 자료는 본 연구를 위해 새롭게 개발된 별도의 프로그램을 이용하여 ODV 호환 형식으로 변환된 후 분석되었다. 새로운 실험 프로그램을 65명의 예비 교사들에게 적용하였을 때, 기존 프로그램을 사용한 같은 집단에 비해 과제 수행 완성도가 매우 향상되었다. 새로운 프로그램에 대한 실험 참가자들의 만족도를 살펴보기 위해 설문지 분석을 실시하였다. 분석 결과 정확하고 빠른 등치선 작성 분야에서 가장 높은 만족도를 나타내었으며, 새로운 실험 프로그램의 이해 및 적용에 관한 긍정적인 반응을 확인하였다.

고수온이 명태 부화자어에 미치는 영향에 대하여 알아보기 위하여, 수온별 사망률과 부화 4일 후까지의 유영행동을 알아보았다. 실험 수조는 Ø 10 cm × h 85 cm 실린더형 실험수조로 상층과 하층의 수온을 독립적으로 조절하여 작은 규모의 수온약층이 형성되도록 하였다. 실험에 사용한 자어는 친어를 실내사육을 통해 자연산란한 수정란을 부화시켜서 사용하였다. 사망률 실험에는 3.1℃ 에서 9.7℃ 까지 4개의 수온 범위에서 실시하였다. 50 % 사망까지의 일수는 3.1℃ 에서 18.7일, 9.7℃ 에서 10.3일로 수온이 높아질수록 짧아졌고, 5.1℃ 에서는 17.9일로 3.1℃ 와 유사하였다. 고수온에 대한 부화 자어의 유영 행동은 성장함에 따라 상층 수온이 올라가면 수온약층 부근으로 분포 위치를 바꾸었다. 부화 2일 후 부터 상층의 고수온을 회피하는 경향을 보여주었으며, 부화 3일 후 부터 뚜렷하게 상층의 고수온을 회피하였다. 이 결과는 산란장의 표층 수온이 상승하면 부화 자어에 부정적인 영향을 미칠 것을 시사한다.

진주만해역 수온의 시공간적 변동특성을 장기 연속수온관측 자료를 이용하여 분석하였다. 수온은 1월 말 최저, 8월 초 최대이고 만 북쪽이 중앙과 남쪽보다 계절변동이 작다. 하계 최고수온의 최저와 최고는 지족수로 주변에 출현한다. 노량수로와 대방수로는 조류 유·출입에 따른 수층 간 연직혼합으로 수온변동이 작다. 외해수 영향이 작은 만 남쪽은 동계 해면냉각과 하계 가열에 의한 변동이 현저하다. 바람은 대방수로 주변이 강해 조류와 함께 이 해역 표층의 혼합정도에 큰 영향을 준다. 만내수온이 균일하게 낮고 소조기 서풍이 강해져 노량수로에 동쪽방향 항류가 출현할 때 만 북쪽 해역에 난수가 유입되는 양상을 보여준다. 노량수로 해역은 7~20일의 장주기, 창선도 서쪽과 지족수로는 장주기와 반일주기, 만 중앙은 장주기와 일일주기 수온변동이 우세하다. Coherence 분석결과, 노량수로의 수온변동은 만 내 정점과 상관성이 크고 위상이 앞서나 대방수로보다는 느리다. 대방수로의 수온변동은 만 서쪽과 중앙 일부에 영향을 준다. 상호상관계수분석으로 진주만은 노량수로역, 만 북쪽 수렴발산역, 대방수로역, 창선도연안수역, 만 중앙혼합수역, 만 중앙내 만수역으로 분류되었다.

순환식 수막시스템의 적정 수온을 결정하는데 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 딸기를 토경재배하고 있는 실험온실에서 외부온도, 수막용수의 수온 및 야간시간대에 따른 처리방식별 온실 내부 환경변화를 비교 분석하였다. 대조구는 무수막 온실이고, 처리구는 수온이 10oC, 15oC로 각각 설정된 순환식 수막온실로서 모두 무가온 및 추가적인 보온자재의 투입이 없는 상태를 말한다. 수막이 직접 살수되는 2중 비닐하우스는 폭 5.5m, 길이 55m이고, 분당 살수되는 평균 수막유량은 38.5~44.5L로 나타났다. 3가지 처리조건 모두에서 외부온도와 내부온도는 양의 선형관련성이 매우 높게 나타났으며 처리구 (10, 15oC)의 외부온도에 대한 상관성은 유사한 수준으로 분석되었다. 보온효과는 수온 15oC 처리구가 수온 10oC 처리구보다 1.3oC 정도 우수한 것으로 나타났다. 외부온도가 약 -8.1~8.6oC 범위에서 변화할 때, 처리조건 별 최저온도는 무처리구, 수온 10oC 처리구, 수온 15oC 처리구가 외부에 비해 각각 6.4, 11.0, 12.3oC 정도 높게 유지되는 것으로 나타났다. 평균 온도는 무처리구, 수온 10oC 처리구, 수온 15oC 처리구의 순으로 높아지고 온도변화폭은 오히려 작아지는 경향을 보였다. 외부 최저 온도가 -1.3oC, 평균온도가 1.5oC인 날은 수막시스템의 수온을 10oC로, 외부 최저온도가 -4.7oC, 평균온도가 -0.2oC 인 날은 수온을 15oC로 설정해도 온실의 목표온도(5oC) 유지가 가능한 것으로 나타났다. 처리조건별 야간시간대( 일몰 후, 자정, 일출 전, 일출 후)에 따른 온실 내부와 외부의 온도는 전반적으로 일몰직후가 가장 높고, 이후 서서히 감소하여 일출직전이 가장 낮아지는 경향을 보였다. 따라서 온실의 목표온도 유지를 위해서는 일출직전 시간대에 특히 집중적인 관리가 필요하며, 순환식 수막 시스템의 수온을 획일적으로 15oC 이상으로 결정하기 보다는 외부온도 변화, 야간시간대, 재배작물에 따라 다르게 결정하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

실지렁이는 다양한 수환경에서 서식하며 일반적으로 유기물 퇴적이 많은 곳에서 군체를 형성하여 서식한다. 실지렁이(Tubifex tubifex)는 유기물 오염에 대한 내성이 강하여 수질 오염도의 지표종으로 전세계적으로 널리 적용되고 있다. 실지렁이를 이용한 생태독성 연구, 유기물 분해능에 대한 연구는 오래전부터 수행되어 왔으나 상대적으로 기초 행동에 대한 연구가 미진하다. 수온은 수생생물들의 발생, 생장, 활동에 영향을 미치는 가장 중요한 요인 중의 하나이다. 이에, 이 연구에서는 다양한 수온 조건에서 실지렁이의 활동성 및 하상 선호도를 비교하였다. 수온은 10 ℃에서 30 ℃까지 2℃ 간격으로 증가시키면서 실지렁이의 행동을 관찰하였다. 형태적 변화는 활동성 변화를 대변해 주며 낮은 온도조건(예, 10 – 14 ℃)의 경우 T. tubifex는 몸을 수축하고 있으나 온도가 증가함에 따라 수축된 몸이 길게 이완 되었다. 전반적으로 16 – 18 ℃에서 대부분의 T. tubifex 개체들이 몸이 이완되었으며 24 ℃이상에서는 몸을 길게 펼쳐진 형태가 주로 지속되었다. 다양한 하상 조건 중에서 하상에 관계없이 항상 가장 작은 하상에서 가장 높은 밀도를 보여 하상크기가 작은 것을 선호하는 특성을 보였다. 아크릴 수조에 silt(<0.0625mm), very fine + fine(0.0625 - 0.25), medium(0.25-0.5), coarse(0.5-1) sand를 제공한 경우 silt에서 가장 높은 밀도를 보였다.

본 연구에서는 동해 연안정지관측 8개 지점(감포, 울기, 장기갑, 포항, 죽변, 동해(묵호), 주문진, 속초)에서 43년(1971-2013)간 조사한 표층수온을 이용하여 지역별 수온의 유사도에 따른 군집분석과 수온의 장기 변화를 살펴보았다. 수온의 유사도에 의한 군집분석 결과, 본 연구지역은 크게 그룹 A(동해, 주문진, 속초)와 그룹 B(감포, 울기, 장기갑, 포항, 죽변)로 구분되었다. 여기서 A 그룹의 속초와 B 그룹의 죽변, 포항, 감포를 중심으로 한 수온과 수온편차의 장기 변화에서 수온은 10년 규모의 변동을 보였다. 각 지역별 수온은 43년간 증가 경향을 보였고, 1988년을 기준으로 고수온기와 저수온기로 구분되었다. 각 지역에서 43년간 수온은 속초가 2.26℃, 죽변이 1.99℃, 포항이 1.11℃, 감포는 0.89℃ 각각 증가하였고, 지역적으로는 동해 남부에서 북부로 갈수록 수온의 증가 속도가 크게 나타났다. 계절별 수온의 증가는 추계와 동계의 경우 속초>죽변>포항>감포의 순이었고, 춘계와 하계는 죽변>속초>포항>감포의 순으로 나타났다.

본 연구에서는 낙동강의 상주보에서부터 합천창녕보까지의 8개에 보에 대해 2011년부터 2013년 까지의 수온, 적산일사량, 영양염 농도, 식물플랑크톤 군집분포, 기타 수질조사 결과를 이용하여 식물플랑크톤 우점종의 천이특성과 수온과의 상관성, 우점종 상호 간의 영향 등에 대해 고찰하였다. 8개 보 단위의 별 우점종 평가에 있어 총 25개 종이 우점하고 있었다. 봄철에 대발생하는 Stephanodiscus sp.는 우점빈도가 39.4%로서 가장 높았으며 현존량 우점율은 58.6%였다. 여름철에 대발생하는 Microcystis sp.의 우점빈도는 8.5%였고 현존량 우점율은 36.6%였다. 8개 조사지점의 수온차이는 평균 1.83℃로서 지점별 차이는 통계적으로 유의하지 않았다. 분석 대상 우점종 중 수온과 음의 상관성을 보인 것은 Stephanodiscus sp. 1개 종(r=-0.26, p<0.01)이었으며 나머지 7개 종은 양의 상관성이 유의하게 나타냈다(r=0.08~0.28). Stephanodiscus sp.는 2∼18℃의 수온범위에서 높은 개체밀도를 보였고 2℃ 이하에서는 2,000cells ml-1 이하의 적은 개체밀도를 보였다. Stephanodiscus sp.의 봄철 수화현상 다음에 우점하는 종은 Aulacoseira granulata, Fragilaria crotonensis, Cyclotella sp. 등이었으며, Microcystis sp.는 Stephanodiscus sp.의 개체밀도가 감소되는 18℃ 정도에서 개체수 증가속도가 높아졌으며, 수온이 25℃ 이상이 되면 10,000cells mL-1를 초과하기 시작하고 28℃ 이상에서부터 현저하게 증가하여 수화현상이 나타났다. 낙동강에서 광범위한 수온 영역에 적응하고 있는 종은 Cyclotella sp., Aulacoseira granulata, Fragilaria crotonensis 등이었다. 적산일사량과 유의한 상관성을 보인 것은 Aulacoseira granulata 1개 종이었다. Stephanodiscus sp.는 분석대상 우점종 중에 Aulacoseira granulata 및 Aphanizomenon flos-aquae 종과의 상관계수가 각각 -0.12 및 -0.09로서(p<0.05) 음의 상관성이 유의하게 나타났다. Stephanodiscus sp.는 동물성플랑크톤의 요각류 (r=-0.11, p<0.01), 지각류 (r=-0.09, p<0.05) 등과 음이 상관성이 유의하게 나타났다. 따라서 Stephanodiscus sp.는 낙동강에서 동물성플랑크톤의 중요한 섭식원이 되고 있을 것으로 추정된다. 여름철 최대 우점종인 Microcystis sp.는 음의 상관성을 나타낸 다른 우점종은 없었다.

본 연구는 단일 입력 전이함수모형(Single-input transfer function model)을 적용하여 여수연안 2010년의 월평균 표면수온의 예측을 시도하였다. 전이함수모형을 수립하기 위한 입력시계열과 출력시계열은 각각 여수지방의 10년(2000-2009년)간의 월평균 기온자료와 표면수온자료를 이용하였다. 전이함수모형을 수립하기 위하여 입·출력 시계열을 사전백색화하고, 입·출력 시계열간의 각 시차에 대한 교차상관함수를 결정하였다. 교차상관함수는 음의 모든 시차에서 유의한 값을 갖지 않아 기온과 표면수온사이는 일방적 인과관계를 보였다. 또한 교차상관함수의 시차 0과 1에서 유의한 값을 보였다. 이러한 교차상관함수의 특징에 따라 입·출력시계열간 전이함수의 시차와 분모 및 분자의 차수(b, r, s)는 (0, 1, 0)으로 식별되었다. 구축된 전이함수모형에 따르면 기온과 표면수온 사이의 시차는 존재하지 않았다. 여기서 현재의 표면수온은 1개월 전의 표면수온과 선형관계가 있음을 보였으며, 잡음모형은 ARIMA(1,0,1)(2,0,0)12로 식별되었다. 전이함수모형에 의한 월평균 표면수온의 예측치는 실측치에 비하여 전반적으로 0.3-1.3℃ 높은 경향을 보였으며, 6.4 %의 평균절대백분율 오차를 포함하였다. 이러한 결과는 8.3 %의 평균절대백분율오차를 보인 ARIMA 모형에 비하여 향상된 예측성능을 보이는 것이며, 표면 수온의 시계열적 예측을 시도할 경우, ARIMA 모형보다 전이함수모형의 적용을 통하여 그 예측성능의 개선 가능성을 기대할 수 있음을 시사하고 있다.

수온조절 (6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27􀆆C)에 의해 유도된 멍게의 물렁증 진행에 따른 생리학적 특성을 연구하였 다. 수온조절에 의한 물렁증 유도율은 수온 15􀆆C에서 가 장 높았으며, 24􀆆C에서 가장 낮았다. 물렁증은 피낭 색깔 및 탄성을 기준으로 S0, S1, S2, S3의 4단계로 구분하였 다. 정상개체와 물렁증을 가진 개체들 사이에서 산소소비 율과 여수율은 유의한 차이를 보였다. S0에 비해 S3단계 에서 혈구 구성비의 가장 뚜렷한 변화는 multi-vacuole cell은 약 1/2 감소하였으며, morula cell은 약 10배 증가 하였다. 기관계 구조의 변화는 피낭, 수관, 새낭, 육질부, 소화선에서 상피세포의 변성, 미세섬유의 변성, 혈구의 증가 및 근섬유의 변형이 확인 되었다. 이러한 모든 특 징들은 멍게의 정상적인 생리학적 기능에 영향을 미칠 수 있다.