We have analyzed 42 research papers regarding on the solar astronomy written by North Korea scientists to investigate the current status of astronomical activities in North Korea. The papers are surveyed from the ‘Bulletin of Astronomy’, the ‘Physics’, the ‘Bulletin of Academy of Science’, and the ‘Natural Science’ in North Korea, and SCI journals. In addition, we refer to the presentation material announced in the 2015 IAU by director of Pyongyang Astronomical Observatory (PAO) and the 2013 OAD/IAU reports. We have analyzed the papers statistically according to three criteria such as research subject, research field, and research members. The main research subjects are the sunspot (28%), observation system (21%), and space environments (19%). The research fields are distributed with data analysis (50%), numerical method (29%), and instrument development (21%). There have been 25 and 9 researchers in the solar astronomy and space environment, respectively since 1995. North Korea’s solar research activities were also investigated in three area: instrument, solar physics, and international research linkage. PAO has operated two of sunspot telescope and solar horizontal telescope for spectroscopy and polarimetry, but there is no specific information on solar radio telescopes. North Korea has cooperated in solar research with Europe and China. We expect that the results of this study will be used as useful resource in supporting astronomical cooperation between South and North Korea in the future.

결빙억제제(CPA)의 종류, 농도 및 침지시간이 참전복 Haliotis discus hannai 발생배의 생존활성에 미치는 영향을 조사하였다. 4세포, 담륜자 및 피면자를 dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, propylene glycol 농도별로 10분, 20분 및 30분간 침지하였다. CPA 침지 후 각 발생배의 발생진행률은 각 CPA 농도가 낮을수록, CPA 침지시간이 짧을수록 높았다. 또한, 피면자에서 비틀림전까지의

최근 다세포로 구성된 패류 발생배의 냉동보존에 관한 연구가 이루어진 바 있지만, 대부분 굴과 같은 조개류로서 종 및 연구항목에 있어 다양성이 부족한 실정이다. 특히, 참전복과 같이 수정란의 크기가 큰 고둥류 발생배의 냉동보존은 Roux et al. (2008)에 의해 그 기반지식이 파악되기는 하였으나, 여전히 발생배를 냉동보존하는 데 있어 그 기초자료가 되는 여러 요인들에 관한 조사가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 한국에서 산업적으로 중요한 위치를 점하고 있는 참전복 Haliotis discus hannai 발생배의 적정 결빙억제제 (CPA)를 밝히기 위해 CPA별, 농도별로 침지시간에 따른 발생배의 활성을 조사하였다. 4년생 참전복 (완도산)을 채란용 모패로 사용하였으며, 공기노출과 자외선조사해수 자극을 병행하여 채란·채정된 양질의 발생배로 실험에 사용하였다. CPA의 독성이 참전복의 담륜자와 피면자 유생의 활성에 미치는 영향을 파악하기 위해, 0.2 M sucrose를 희석액으로 하고 여기에 DMSO, EG 및 PG를 최종농도 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 M 되도록 혼합한 다음, CPA별, 농도별로 유생을 30분간 침지하였다. 이후 인공해수로 희석하여 CPA를 용출시킨 다음 30분 동안 5분 간격으로 유생의 생사 여부 및 운동성을 관찰하였다. 모든 실험은 3반복으로 실시하였다. 그 결과, CPA농도가 높을수록 유생의 운동성이 떨어짐을 알 수 있었다. 또한 CPA중 EG에서 운동성이 3.0±0.4로 가장 높게 나타났다. CPA침지 시간경과에 따른 배의 활성을 알아보고자, 0.2 M sucrose를 희석액으로 하고, 여기에 DMSO, EG, PG, polyethelene glycol (PEG)을 최종농도 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 M되도록 혼합한 다음, 담륜자 및 피면자 유생을 30분간 침지하였다. 30분 경과시 발생배를 인공해수로 옮겨 CPA를 용출시킨 다음, 30분간 배의 운동성을 관찰하였다. 그 결과, CPA침지 직후 모든 실험구에서 CPA농도에 따른 운동성의 차는 있었지만, 운동성이 점차 감소하여, 침지 30분째에는 운동성이 사라졌다. 그러나 CPA 용출후에는 인공해수에서 운동성이 다시 회복됨을 알 수 있었다. CPA별, 침지시간별 참전복 발생배의 발생진행률을 파악하기 위해, 0.2 M sucrose에 DMSO, EG, PG, PEG가 최종 농도 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 M되도록 혼합한 다음, 4세포, 상실배, 담륜자 및 피면자 유생을 10, 20, 30분간씩 침지하였다. 침지후 30분 경과시 발생배를 인공해수로 옮겨 CPA를 용출시킨 다음, 각 발생단계의 발생진행률을 조사하였다. 그 결과, CPA별 침지후 발생진행률은 DMSO와 PG에서 발생진행률이 각각 90.8±0.4, 84.6±0.6%로 EG, PEG의 발생진행률인 97.8±1.4, 99.1±0.1%보다 낮았다. 또한, CPA중 PEG에 상실배를 10분간 침지한 후의 발생진행률이 99.1±0.1%로 가장 높았다. CPA침지 시간별 발생진행률을 보면, EG 0.1, 0.5, 1.0 및 2.0 M에서 침지 10분에서 각각 80.8±1.5, 97.8±1.4, 95.1±0.5 및 94.3±1.1%로 나타나, 침지 30분의 60.5±0.4, 80.0±0.9, 75.8±1.1 및 85.4±1.2%보다 높음을 알 수 있었다. 그리고 CPA침지후 발생단계에 따른 발생진행률 결과, PG의 경우 4세포, 상실배, 담륜자 및 피면자 유생의 평균 발생진행률이 각각 51.2±0.8, 79.3±1.3, 84.6±0.6 및 88.7±0.9% 로 발생이 점점 진행될수록 발생진행률이 높았다.

동물 생명체의 냉동보존 연구는 정자 및 알과 같은 단세포에서 발생배와 같은 다세포 냉동보존기법개발로 이행되어 왔다. 동물 배우자의 냉동보존에 대한 연구는 Polge and Roson (1952)의 가축배우자 냉동보존과 Shemen (1953)의 인간 배우자 냉동보존 시도가 그 효시였다. 한편, 발생배 냉동보존에 관하여는 Whittingham (1971)의 생쥐 발생배 냉동보존 연구가 최초로 이루어진 다음, 2～4세포기에서 포배에 이르기까지 발생배에 대한 냉동보존(Otoi et al., 1995; Carvalho et al., 1996; Dinnyes et al., 1996; Naitana et al., 1996; Im et al., 1997)과 쥐(Shaw et al., 1995), 소(Niemann, 1984; Im et al., 1997)의 발생배에 다양한 냉동률을 적용한 냉동보존 결과가 보고된 바 있다. 그러나 해양생물에 있어 어류나 무척추동물 발생배에 대한 냉동보존 연구는 아직 초기단계로 미미한 실정이다. 특히, 패류발생배의 냉동보존의 연구는 종 다양성이나 연구항목에 있어 부족한 부분이 많다. 더욱이, 참굴과 같은 패류의 양식에서는 발생배의 대량 냉동보존에 의해 연중 종묘생산을 꾀하거나 선발 육종한 굴의 종 보존을 하기 위해 발생배의 냉동보존 기술개발이 절대적으로 필요한 실정이다. 최근 Tiersch (2001)의 버지니아굴에 대한 유생 냉동보존을 위시하여 Choi and Chang (2003)의 진주조개, Pinctada fucata martensii 유생의 냉동보존 연구 등이 있으나, 적정 동해방지제를 찾기 위한 동해방지제 침지실험 등이 이루어지지 않아 체계적으로 연구되었다고 보기 어렵다. 따라서 조개류 발생배의 냉동보존기술을 체계적으로 개발하기 위하여는 발생배의 냉동보존 시 초기발생 단계를 포함한 발생단계별 냉동효과, 침지실험에 의한 동해방지제, 평형시간 구명 및 최종적인 냉동보존 효과 파악을 위한 동해방지제에 따른 활성영향, 적정농도 및 냉동실험이 체계적으로 이루어져야 한다. 본 연구에서는 참굴, Crassostrea gigas 발생배의 최적 냉동보존 조건을 파악하기 위하여 발생배의 동해방지제 침지농도별 활성평가 및 냉동보존 효과를 조사하였다. 2년생 양식산 참굴을 채란용 모패로 사용하였으며, 생식소절개법으로 채란․채정하여 얻은 수정란으로 실험하였다. 동해방지제별, 농도별 침지에 따른 참굴 발생배에 미치는 활성영향을 평가하기 위해, 인공해수(NaCl 2.7 g, KCl 0.07 g, NaHCO3 0.05 g, CaCl2 0.12 g, MgCl2 0.46 g, Milli-Q water 100 ㎖)를 희석액으로 하고, 여기에 dimethyl sulfoxide (DMSO), ethylene glycol (EG), propylene glycol (PG)를 최종농도가 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 M이 되도록 혼합한 다음, 발생배를 침지하였다. 10분 경과 시 발생배로부터 동해방지제를 깨끗이 제거한 다음, 5분 간격으로 20분 동안 trochophore, D형유생의 생사 여부 및 운동성을 관찰하였다. 이때 광학현미경(×100)의 한시야에서 움직이는 유생을 다음의 유생운동 평가표에 따라 유생활성지수(larval activity index, LAI)를 산정하였으며, 모든 실험은 3반복으로 실시하였다. 동해방지제별, 농도별 침지에 따른 참굴 발생배의 냉동-해동 후 생존율을 평가하기 위해, 전술한 인공해수를 이용하여 만든 0.2 M sucrose 용액을 희석액으로 사용하였으며, dimethyl sulfoxide (DMSO), ethylene glycol (EG), propylene glycol (PG)을 동해방지제로 사용하여 최종농도가 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 M이 되도록 한 다음 실험하였다. 참굴의 trochophore 및 D형유생을 선택하여, 준비한 각 용액에 유생을 실온에서 10분 동안 침지한 후 0.5 ㎖ straw (FHK, Japan)에 넣고, 최초 온도가 0℃로 설정되어 있는 프로그램냉동기(삼원냉열엔지니어링, Korea)에서 냉동속도 －1℃/분으로 －12℃까지 냉각하였다. 이후 －12℃에서 식빙(seeding)한 다음, 다시 냉동속도 －1℃/분으로 또 －35℃까지 냉각하였다. －35℃에 30분 유지한 후, 유생은 즉시 －196℃의 액체질소통(MVE, USA)에 옮겨 보관하였다. 냉동보관 24시간 후 25℃의 담수에서 유생을 급속해동하여 여과해수로 희석한 다음, 광학현미경(×100)에 의해 섬모운동에 의한 유영과 심작박동 여부로 생존율을 조사하였으며, 모든 실험은 3반복으로 실시하였다. 참굴의 발생단계 중 유생의 섬모운동을 시작하는 단계인 trochophore, D형유생을 사용하여 동해 방지제별, 농도별 침지에 따른 발생배에 미치는 활성을 관찰한 결과, 각 유생의 LAI는 모든 동해방지제의 0.1 M 농도에서 높았으며, 농도가 높을수록 LAI가 낮아짐을 알 수 있었다. 동해방지제 침지농도에 따른 유생의 반응은 농도가 낮은 실험구에서 비대칭 나선운동이 멈추었으나, 농도가 높아질수록 섬모운동을 멈추고 움직이지 않는 채로 심장박동만 관찰되었다. Trochophore보다 D형유생을 사용한 실험구에서 전체적으로 LAI가 높아 D형유생을 사용한 실험구가 trochophore 실험구보다 동해방지제에 대한 내성이 강한 것으로 나타났다. 각각의 동해방지제 중에서 EG에 침지한 유생의 LAI가 다른 동해방지제보다 유의하게 높아, EG이 참굴 발생배의 냉동실험에 가장 적합하였다. 동해방지제별, 농도별 희석액 0.2 M에서 참굴 trochophore 및 D형유생의 냉동-해동후 생존율은 2.0 M EG에서 가장 높았으며, 유생의 생존율은 각각 63.0±12.3%, 88.8±4.3%였다.

해양동물의 발생배 냉동보존에 관한 연구는 어류에서 그 결과가 미미한 반면, 패류에서는 Tiersch (2001)의 버지니아굴에 대한 유생 냉동보존을 비롯하여 Choi and Chang (2003)이 진주조개, Pinctada fucata martensii 발생배의 냉동보존 연구 등 대부분 조개류에 대하여 보고되었다. 한편, 고둥류에 대한 발생배 냉동보존 연구는 아직 초보 단계에 멈추어 있으며, 최근 Roux et al. (2008)에 의해 전복 발생배 냉동보존의 기초적인 지식이 얻어지기는 하였으나, 여전히 발생배를 냉동보존하는 데 있어 그 기초자료가 되는 여러 요인들에 관한 연구가 필요하다. 따라서 고둥류 발생배의 냉동보존 기술을 체계적으로 개발하기 위하여는 발생배의 냉동보존 시 초기발생 단계를 포함한 발생단계별 냉동효과, 침지실험에 의한 동해방지제, 평형시간 구명 및 최종적인 냉동보존 효과 파악을 위한 동해방지제별 활성영향, 적정농도 및 냉동실험이 체계적으로 이루어져야 한다. 이를 토대로, 본 연구에서는 고둥류 중 주요 산업종인 참전복, Haliotis discus hannai 발생배의 최적 냉동보존 조건을 파악하기 위하여 동해방지제 침지농도별 활성을 조사하였다. 완도산 참전복을 채란용 모패로 사용하였으며, 수온자극과 자외선조사해수자극을 병행한 산란유발 자극에 의해 수정란을 확보하였다. 동해방지제별, 농도별 침지에 따른 참전복 발생배에 미치는 활성을 파악하기 위해, 인공해수(NaCl 2.7 g, KCl 0.07 g, NaHCO3 0.05 g, CaCl2 0.12 g, MgCl2 0.46 g, Milli-Q water 100 ㎖)를 희석액으로 하고, 여기에 dimethyl sulfoxide (DMSO), ethylene glycol (EG), propylene glycol (PG)를 최종농도가 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 M이 되도록 혼합한 다음, 발생배를 침지하였다. 30분 경과 시 발생배로부터 동해방지제를 깨끗이 제거한 후 10분 간격으로 1시간 동안 trochophore, veliger의 생사 여부 및 운동성을 관찰하였다. 이때 광학현미경(×100)의 한 시야에서 움직이는 유생을 다음의 유생운동 평가표에 따라 유생활성지수(larval activity index, LAI)를 산정하였으며, 모든 실험은 3반복으로 실시하였다. 참전복의 발생단계 중 유생의 섬모운동을 시작하는 단계인 trochophore, veliger를 사용하여 동해방지제별, 농도별 침지에 따른 발생배에 미치는 활성을 관찰한 결과, 각 유생의 LAI는 모든 동해방지제의 0.1 M 농도에서 높았으며, 농도가 높을수록 LAI가 낮아짐을 알 수 있었다. 동해방지제 침지농도에 따른 유생의 반응은 농도가 낮은 실험구에서 비대칭 나선운동이 멈추었으나, 농도가 높아질수록 섬모운동을 멈추고 움직이지 않는 채로 심장박동만 관찰되었다. Trochophore보다 veliger를 사용한 실험구에서 전체적으로 LAI가 높아 veliger를 사용한 실험구가 trochophore 실험구보다 동해방지제에 대한 내성이 강한 것으로 나타났다. 각각의 동해방지제 중에서 EG에 침지한 유생의 LAI가 다른 동해방지제보다 유의하게 높아, EG가 참전복 발생배의 활성에 영향을 덜 미치는 것으로 판단된다.