마비성 패독(paralytic shellfish poisoning, PSP)에 의한 중독은 와편모조류(Dinoflagellates)가 생성하는 saxitoxin (STX)이 이매패류 등의 먹이활동에 의해 축적되고 이를 사람이 섭취함으로써 발생한다. 최근 분석기술의 발전으로 와편모조류가 STX외에도 gonyautoxin (GTX) group 및 Nsulfo carbamoyl toxins (C toxin) group 등 다양한 유사체들 을 생성하는 것으로 보고되고 있다. 이에 CODEX, EFSA 에서는 STX외 유사체의 안전관리를 위해 STX 및 유사체를 STX group으로 관리하고자 하는 움직임을 보이고 있다 . 국내의 경우도 STX 유사체를 생성하는 조류의 발생이 이미 보고되고 있으며 실제 홍합에서 유사체의 오염사례도 소수 보고되고 있다. 따라서 국제적인 움직임에 발맞추어 국내에서도 STX 및 유사체의 group 관리를 위한 준비가 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서는 STX 및 유사체의 체계적인 모니터링 및 안전관리의 기반을 마련하고자 STX 및 유사체의 이화학적 특성, 생성조류, 국내외 발생현황, 독성 및 상대독성계수, 분석법, 오염현황 및 관리현황에 대한 폭넓은 검토를 수행하고자 하였다.

본 연구에서는 SWAT 모형과 random forest를 이용하여 미래 기후변화에 따른 한강유역(34,148 km2)의 수생태계 건강성을 평가하였다. 국립 환경과학원에서 8년간(2008~2015년) 봄철(4~6월)에 모니터링한 부착돌말류 지수(TDI), 저서형 대형무척추동물지수(BMI), 어류평가지수(FAI)는 0~100점, A~E등급으로 평가되며, 이를 본 연구에서 사용하였다. 수생태 건강성에 영향을 미치는 변수로는 수질(T-N, NH4, NO3, T-P, PO4)과 수온을 선정하였으며, 수질 오염도가 낮은 경우에는 수생태계 건강성 점수가 광범위하게 분포되지만 수질 오염도가 높은 경우 수생태계 건강성 점수가 낮아지는 역상관관계를 확인하였다. 기계학습의 분류 분석 기법 중 하나인 random forest 모델을 이용한 세 개의 수생태 건강성 지수 등급 분류 결과 정밀도, 재현율, f1-score 모두 0.81 이상의 예측 정확도를 나타내었다. 기상청의 HadGEM3-RA RCP 4.5와 8.5 시나리오를 적용한 미래 SWAT 수문, 수질 결과 기저유출의 증가로 인해 질소 계열 수질 농도는 기준년도 대비 최대 43.2% 증가하였고, 지표유출 감소로 인해 인 계열 수질 오염도는 최대 18.9% 감소하는 것으로 분석되었다. 미래 FAI, BMI의 등급은 개선되는 경향을 보이지만 TDI는 등급이 악화되는 것으로 나타 났다. 이를 통해 TDI는 질소 계열 수질에 민감하고 FAI, BMI는 인 계열 수질에 더 민감하다고 판단하였다.