본 연구는 농업용 호소의 녹조발생을 간편하고, 효율적으로 진단할 수 있는 도구를 개발하고자 하였다. 2018년 4월~10월 동안 15개 농업용 호소에서 채취된 182개의 시료를 이용하여 식물플랑크톤 현존량을 반영할 수 있는 수질 이화학적 항목을 살펴보고자 식물플랑크톤과 TN, TP, Chl-a, SD 등의 상관계수 (r)를 분석한 결과, 총 식물플랑크톤 현존량은 Chl-a (r=0.666), SD (r= -0.351)와 높은 상관관계, 남조류와 유해 남조류 현존량 역시 Chl-a과 각각 r=0.664, r=0.353, SD와 각각 r= - 0.340, r= -0.338로 유의성 있는 상관관계를 보여주었으나 TN, TP의 항목과는 유의한 상관관계가 나타나지 않았다. Chl-a 농도는 SD와 r= -0.434의 상관관계를 보여주어 식물플랑크톤 현존량 보다 높은 유사성을 나타냈으므로, 조류경보제에서 사용하는 유해 남조류 현존량 분석을 대신하여 녹조예찰을 위한 진단 요소항목으로 Chl-a와 SD를 선정하고 실시간 SD 실측 값을 이용하여 진단을 할 경우 그 결과에 대한 유의성이 있는 것으로 판단되었다. 녹조진단 도구는 SD와 탁도 측정 방법을 변형한 역원뿔 모양의 용기와 녹조판단조견표로 구성되어 있으며, 현장수를 채취하여 녹조발생 정도에 따라 용기 내에 보이는 원형환의 개수 또는 각 원형환에 표시 된 숫자를 관찰하고, 조류의 색도를 녹조판단조견표와 비교하여 최종 녹조단계를 판별할 수 있도록 하였다. 또한, 정확한 진단을 위해 Chl-a 농도와 원형환의 수에 근거한 4단계 진단 기준과 Hexa 코드명이 표기된 부채모양의 조견표를 제시하여 한가지 방법에 따른 변수와 오차를 보완하고 판단의 편리성을 함께 제공하였다. 이를 통해 농업용 호소의 녹조진단을 용이하게 할 수 있을 것으로 기대되며, 녹조 관리방안 수립을 효율화하여 녹조로부터 안전하고 건강한 농업용수 확보가 가능할 것으로 판단된다.

팔당호 수변지역 내 부유조류와 부착조류의 일차생산력은 부착조류의 일차생산력이 더 높게 나타났다. 따라서 수변 지역이나 하천에서는 부착조류에 의한 유기물 생성이 주요한 수생태계 에너지 공급원이 될 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 국내에서 처음으로 지표색소의 생산속도 분석결과가 제시되었는데 향후 일차생산력을 측정하는 데 있어서 조류의 총 일차생산력으로 국한된 측정 방법을 좀 더 세분화 하여 특정 조류의 기여도 및 개별 생산력을 판단하는 데 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

효과적인 물환경관리계획을 수립하기 위해서는 다양한 기원의 유기물이 난분해성 유기물 농도 증가에 영향을 줄 수 있는지 여부를 파악하는 것이 중요하다. 특히 상당량의 광합성 산물은 식물플랑크톤에 의해 매일 생성되고 있지만, 이들이 수계 내 난분해성 유기물에 기여하는지에 대한 정보는 부족하다. 본 연구에서는 13C 및 15N 추적자 첨가 실험을 통해 조류기원 유기물이 생분해 (60일, 암배양) 및 산화제 (과망간산칼륨) 처리 후 분해되지 않고 잔존하는지 여부를 확인하였다. 생분해 실험 결과 광합성을 통해 생성된 총 유기탄소 (TO13C), 입자성 유기탄소 (PO13C), 입자성 질소 (P15N)는 각각 26%, 20%, 17%가 비 생분해성 유기물로 잔존하였다. 또한 상당량의 PO13C가 과망간산칼륨에 의해 산화되지 않고 잔존하였다 (초기: 12%, 60일 암배양 후: 38%). 이는 미생물에 의해 사용된 후 남아있는 조류 기원 유기물이 난분해성 유기물에 기여할 수 있음을 의미 한다. 또한 미생물에 의해 변형된 조류기원 유기물의 양은 COD 산화율 및 유기물 지표 간 격차에 영향을 줄 것으로 사료된다.

The purpose of this study was to analyze water treatment characteristics, including the efficiency of removing algae from water purification plants, by installing a demonstration facility for decontamination of algae, including natural algae remover injection equipment, in the water purification plant. Jar-test showed that the optimum injection of natural decontaminant was 20 mg/L. Of the water contaminant treatment efficiency of the intake and water purification plants, Chl-a averaged 74.0% elimination efficiency from 5.0 mg/m3 to 1.3 mg/m3 and the maximum treatment efficiency was 91.5% removal efficiency when the inflow concentration of Chl-a was 11.8 mg/m3. In addition, 51.2% and 47.1% of the taste and odor indicator items, geosmin and 2-MIB, resulted from the overgrowth and decaying of algae, respectively, to identify toxic substances and odor reduction effects. In addition, elimination efficiencies of SS and Turbidity materials were higher than 70.0%. In the injection of natural algae remover, no effects such as sudden changes in water quality due to secondary reactions were found, and appropriate levels were maintained under water treatment conditions.

In order to understand the tidal current and mean flow at the west channel of Yeoja Bay in the South Sea of Korea, numerical model experiments and vorticity analysis were carried out. The currents flow north at flood and south at ebb respectively and have the reversing form in the west channel. Topographical eddies are found in the surroundings of Dunbyong Island in the east of the channel. The flood currents flow from the waters near Naro Islands through the west channel and the coastal waters near Geumo Islands through the east channel. The ebb currents from the Yeoja Bay flow out along the west and the east channels separately. The south of Nang Island have weak flows because the island is located in the rear of main tidal stream. Currents are converged at ebb and diverged at flood in the northwest of Jeokgum Island. Tidal current ellipses show reversing form in the west channel but a kind of rotational form in the east channel. As the results of tide induced mean flows, cyclonic and anticyclonic topographical eddies at the northern tip but eddies with opposite spin at the southern tip are found in the west channel of Yeoja Bay. The topographical eddies around the islands and narrow channels are created from the vorticity formed at the land shore by the friction between tidal currents and the west channel.

은둔형 습지 조류는 습지 생태계를 구성하는 중요한 고차소비자임에도 불구하고, 눈에 잘 띄지 않는 습성과 신뢰도 있는 조사 방법의 부재로 인하여 국내에서는 서식 현황 및 개체군 경향성이 잘 알려져 있지 않다. 이에 본 연구는 조류 조사 시 가장 일반적으로 활용하는 수동적인 성격의 정점조사법과 탐지 효과를 증가시키는 것으로 알려진 음성조사법을 병행하는 방식의 은둔형 습지 조류를 대상으로 한 국외 프로토콜 (Standardized North American Marsh Bird Monitoring Protocols; SNAMBMP)을 시범적으로 적용하였다. 그 결과, 흰눈썹뜸부기 (Rallus indicus)와 쇠뜸 부기사촌 (Porzana fusca), 뜸부기 (Gallicrex cinerea), 호사 도요 (Rostatula benghalensis) 4종이 탐지되었지만, 점유율이 매우 낮은 상태로 상당히 희귀한 개체군으로 판단된다. 다만, 흰눈썹뜸부기와 뜸부기의 경우 동종의 음성을 이용한 조사 방법이 다른 방법에 비해 효과적이라는 것을 확인 할 수 있었다. 국내에 서식하는 은둔형 습지 조류의 종 인 벤토리 확보 및 개체군 경향성 파악을 위해서는 생물다양성 확보를 목적으로 한 전국 단위의 생태계 조사 사업 지침에 SNAMBMP 방식의 조사 세부 지침을 추가 수록함과 더불어 조사 시 전 과정에 대한 녹음을 통해 음성 파일 확보를 제안한다.

와편모조류 Alexandrium affine의 생장에 대한 수온, 염분 및 광 조건 실내실험을 통해서 살펴보았다. A. affine의 최대성장속도(0.69 day-1)는 수온 25℃, 염분 25psu로 나타났으며, 최적생장(최대성장속도의 80%)은 수온 20~25℃의 염분은 20~35psu로 나타났다. 따라서 A. affine는 비교적 협온성이며, 광염성의 생리학적 특성을 가지고 있는 것으로 생각된다. 광량에 따른 생장 실험결과에서 유도된 생장식은 μ=0.75(I-4.25)/(I+65.47)로, 보상광량(Ic)은 4.25μmol m-2 s-1, 반포화광량(KI)은 57.0μmol m-2 s-1로 나타났다. 결론적으로 A. affine는 하계에 낮은 광, 염분의 변동 폭이 큰 연안해역에서도 우점화 할 수 있는 유리한 생리적 특성을 보이는 것으로 판단된다.

The toxic dinoflagellate Gymnodinium catenatum isolated from the southern coast of Korea was described under light and scanning electron microscopy, and its large subunit (LSU) rDNA was sequenced. In addition, the effects of temperature and salinity on its growth were investigated. The cells of G. catenatum, as viewed under the electronic microscope, were green-brown color, 38.1-77.4 μm in length and 26.1-40.8 μm in width. The epicone was conical, while the hypocone was trapezoidal. The nucleus was located at the central part of the cell. The apical groove was horseshoe-shaped and small pores were irregularly distributed on the cell surface. Molecular phylogeny based on LSU rDNA gene sequences showed that the Korean G. catenatum and previously reported species formed a monophyletic clade within Gymnodinium sensu stricto clade. The maximum growth rate of 0.37 day-1, was obtained at 25°C and 35 psu, and the maximum cell density of 1,073 cells mL-1, was observed at 20°C and 25 psu. However, G. catenatum did not grow at temperature <15°C and <30°C. These results suggest that environmental conditions of summer and autumn in the southern coast of Korea may be favorable for the growth of G. catenatum.

Although SWRO treatment shows high performance, a major problem associated with the biological growth of algal blooms (AB) still exists in many areas. This study reviewed the current applications of pretreatment for the removal of AB-forming species in seawater and identified limitations to highlight future research areas. In addition, we evaluated pretreatment techniques such as meshed tube bio-filtration (MTBF) and UV oxidation, with the aim of marine algal cells and marine algal organic matter (AOM) removal, respectively. Vital indicators for ABs quantification, effects of the AB-forming species’ properties (size/shape, cell rigidity and toxicity/mobility) on treatment, and potential problems during AB-forming species removal were also visited.

본 실험에서는 조류 제거 및 농축을 위해 Silicon Carbide(SiC) 재질의 침지형 세라믹막을 적용하여 운전 특성을 평가하고자 하였다. SiC 세라믹막은 막표면이 음전하를 띄어 음전하를 띄는 조류 제거에 적용이 가능하고 고유량으로 역세척(Backwashing)을 할 수 있어 고농도의 조류 농축시에도 적용이 가능하다. 역세척 유량과 역세척 시간, 역세척수 수온, 역세척수에 차아염소산나트륨 주입 유무, 여과/역세시 air scrubbing 유량에 따라 역세척 효율을 평가하였으며 Jar test를 통해 선정한 농도로 응집제 주입 유무에 따라 운전 특성을 비교하였다. 또한 동일한 조건에서 세라믹막과 유기막의 운전 특성과 비교하였다. 본 연구는 환경부의 “환경정책기반공공기술개발사업”으로 지원받은 과제입니다.

본 실험에서는 실제 원수와 모사 원수를 이용하여 유기막(PES, PVDF 및 PTFE)을 이용하여 재질에 따른 막오염 특성을 분석하고자 하였다. 먼저 원수를 운전압력 1kgf/cm2로 여과하였다. 재질별 소요된 여과 시간은 약 5분, 약 13분, 약 17분으로 각각 나타났다. 또한 모사 원수 실험을 진행하였고, 원수 실험과 동일한 결과를 나타냈다. Jucker 와 Clark(1994)에 따르면 소수성 재질의 막이 유기물 흡착에 의한 Flux 감소가 크다고 보고하였고, 본 실험에서도 소수성 재질의 막이 높은 Flux 감소율을 나타났다. 실험 결과를 통해 막 재질 특성이 조류 유입에 따른 Flux 감소율에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 본 연구는 환경부의 “환경정책기반공공기술개발사업”으로 지원받은 과제입니다.