바다숲 복원과 함께 굴 패각의 새로운 자원화를 위해 굴 패각을 피복시킨 콘크리트 기질을 부산광역시 기장군 일광면 동백리 연안에 설치하여 약 1년간(2020년 1월~11월) 해조류 피도 변화를 모니터링하였다. 1월 모니터링 결과, 대조구인 일반 콘크리트 기질에는 해조류가 출현하지 않았다. 이에 반해 굴 패각을 10 ~ 90 % 피복시킨 실험구에는 해조류가 약 10 ~ 80 %의 피도로 착생한 것을 확인하였다. 또한, 11월 실험구의 피도는 대조구 대비 최대 49 % 높게 나타났다. 이상의 결과로부터 콘크리트 기질의 인공어초에 굴 패각 피복을 통해 인공어초의 해조류 착생을 촉진할 수 있으며, 수산 부산물인 굴 패각의 새로운 자원화 방안을 제시하였다.

본 연구는 부산시 기장군 연안의 춘계 해조 군집 특성을 파악하고자 수행하였다. 연구는 2017년 5월부터 6월까지 스쿠버 다이빙(scuba diving)을 이용하여 정량 및 정성 조사를 실시하였다. 연구 결과 녹조류 13종(10.7 %), 갈조류 18종(14.9 %), 홍조류 90종(74.4 %) 등 총 121종의 해조류가 출현하였고, 조간대에서 총 56종, 조하대에서 총 110종으로 조하대 출현종이 2배가량 많았으며, 해역별로는 문동 88종, 공수 76종, 대변 75종 순으로 높았다. 연구 해역의 평균 생물량은 1,501.5 g·m-2로 확인되었으며, 조간대 1,133.5 g·m-2, 조하대 1,869.4 g·m-2로 조하대가 더 높았고, 해역별로는 문동 2,234.0 g·m-2, 공수 1,228.1 g·m-2, 대변 1,044.4 g·m-2 순으로 높았다. 높은 생물량을 나타낸 종은 조간대에서 Ulva australis, Sargassum thunbergii, Corallina pilulifera, 조하대에서 Sargassum macrocarpum, Undaria pinnatifida, Phycodrys fimbriata로 확인 되었다. 해조류 기능형군별 피도 비율에 따라 군집 상태를 분석한 결과 연구 해역 전체는 ‘Low’, 집단별로는 ‘Low’ ~ ‘Moderate’ 상태를 나타내었고, 이는 기회종(opportunistic species)이 기장 해역 전체에 걸쳐 폭넓게 분포하고 있는 것을 나타내기 때문에 교란이나 환경오염 등 의 문제가 고려된다. 특히 기장 해역은 해조류 양식이 주를 이루고 있어 양식장 조성과 국가어항개발 및 연안 정비 등의 연안개발로 인한 인위적인 영향이 해조 군집에 지속적인 영향을 미칠 것으로 생각되며, 해역 전반에 걸친 해조 군집의 장기 모니터링과 우수한 해조 군집에 대한 관리 방안이 필요할 것으로 판단된다.

이 연구는 2016년 9월에 강원도 양양군 남애리, 경상북도 포항시 구룡포읍 석병2리에 설치한 인공어초를 대상으로 해조류 군집 변화를 관찰하기 위하여 연구를 수행하였다. 현장조사는 2017년 2월, 5월, 8월, 11월에 계절별 1회씩 SCUBA Diving으로 수행하였으며, 정량조사와 정성 조사를 병행하였다. 본 연구에서 녹조류 11종, 갈조류 15종, 홍조류 68종을 포함하여 총 94종 이 채집되었으며, 양양에서 66종(녹조류 8종, 갈조류 9종, 홍조류 49종), 포항에서 65종(녹조류 7종, 갈조류 9종, 홍조류 49종)이 채집 및 동정되었다. 중요도를 기반으로 판단한 우점종의 경 우, 양양은 다시마(Saccharina japonica)가 우점종, 구멍갈파래(Ulva australis)가 준우점종이었으 며 포항은 불레기말(Colpomenia sinuosa), 우뭇가사리(Gelidium elegans) 순으로 우점하였다. 두 해역 모두 어초 설치 초기에 각각 파래류, 불레기말이 착생한 후, 다시마, 감태, 우뭇가사리 등 다년생 해조가 생육하며 우점하여 기존의 천이 패턴과 유사하였다. 해조상 변화를 통해 군집 관계를 명확히 하기 위해서는 추후 지속적인 모니터링을 통해 장기적인 변화를 관찰하여 해조 군락이 안정되기까지의 천이 과정에 관한 모니터링이 필요한 것으로 판단된다.

본 연구는 우리나라 제주 해역의 여름철 해조 군집 특성과 갯녹음 현황을 파악하고자 수행하였다. 연구는 2017년 7월부터 9월까지 스쿠버 다이빙(SCUBA Diving)을 이용하여 정량 조사 및 정성 조사를 시행하였다. 연구 결과 녹조류 11종(9.1%), 갈조류 24종(19.8%), 홍조류 86종(71.1%) 등 총 121종의 해조류가 확인되었다. 지역별로는 형제섬이 60종으로 출현종수가 가장 많았으며, 하례가 18종으로 가장 적었다. 연구 지역의 평균 생물량은 1,503.0g·m-2이며, 주변 도서의 평균 생물량(3,268.7g·m-2)이 본섬의 평균 생물량(914.7g·m-2)보다 높았다. 우점종은 주변 도서에서 Sargassum macrocarpum, 본섬에서 Ecklonia cava로 나타나 생물량뿐만 아니라 종 조성에서도 차이를 보였다. 해조 군집 특성(종 조성, 생물량, 대형 갈조류의 생물량 비율), 무절산호말류의 피복도, 조식동물의 밀도 등을 토대로 연구 지역의 여름철 해조 군집 상태를 평가한 결과, 형제섬과 마라도 두 지역은 우수한 해조 군집을 유지하고 있는 것으로 판단되어 보전 및 지속적인 관리가 요구되며, 다른 6개 지역은 각 지역별로 해조 군집의 조성 내지 복원이 필요한 실정이다. 갯녹음 현상이 가속화됨에 따라 모니터링뿐만 아니라 현재 해조 군집의 현황 파악이 제대로 이루어지지 않은 지역을 대상으로 해양 생태계의 실태를 파악하는 일도 시급한 것으로 판단된다.

부산시 천성항 내 훼손이 예상되는 거머리말 서식지의 복원을 위해서 기존 서식지의 현황조사 를 실시하고 인근 두문리 해안에 대체서식지를 조성하여 모니터링을 실시하였다. 2014년 1월 항내 자생하는 거머리말은 수심 1.2∼3.1 m의 범위에서 출현하였고, 수온은 7.4℃, 염분은 29.1 psu, pH는 8.05를 나타냈다. 거머리말의 서식밀도는 167.1±16.4 shoots m-2로 조사되었고, 총길 이 48.5±18.1 cm, 엽초길이 9.1±2.8 cm, 엽폭 4.8±1.1 cm로 조사되었다. 2014년 12월에 이식을 실시한 후 다음해 8월까지 모니터링을 실시하였다. 이식 초기 서식밀도는 감소하여 1월에 8.5 shoots patch-1 값을 나타낸 이후 점차 증가하여 4월에 19.0 shoots patch-1 까지 증가하였다. 총 길이는 73.3±2.9∼121.3±6.1 cm, 엽초길이는 9.6±0.6∼21.0±1.2 cm, 엽폭은 5.7±0.1∼6.8±0.2 mm 로 조사되었고 측정값은 7월까지 꾸준히 증가하다 8월 이후에 감소하는 경향을 나타내었다. 천성항 내 거머리말 서식지와 이식 초기 대체서식지에서 관찰되지 않았던 생식지(flowering shoot)가 2015년 3월부터 나타나기 시작하여 모니터링 기간 동안 계속 관찰되었으며, 2016년 조사 시 생식지의 씨앗에서 발아한 거머리말을 대체서식지에서 관찰할 수 있었다.

이 연구는 2015년 5월부터 12월까지 우리나라 동해안에 위치한 강릉, 울진, 부산 일대에서 천연 해조장 및 서식환경 특성을 분 석하였다. 연구기간 동안 출현한 해조류는 총 96종이었으며, 분류군별로는 녹조류 9종, 갈조류 23종, 홍조류 64종이었다. 강릉의 경우, 미 끈뼈대그물말(D. divaricata)이 정점별로 173.2 ~ 613.8 g m-2로 가장 높은 생물량을 보였고, 가는보라색우무(S. linearis)가 360.8 ~ 520.4 g m-2, 미역(U. pinnatifida)이 25.9 ~ 470.8 g m-2로 생물량이 높았다. 울진에서는 참곱슬이(P. telfairiae)가 5.5 ~ 256.2 g m-2, 구멍쇠미역(A. clathratum) 이 46.8 ~ 241.5 g m-2로 생물량이 높았다. 부산에서 높은 생물량을 보인 해조류는 큰잎모자반(S. coreanum)으로 388.1 ~ 6,972.4 g m-2였고, 감 태(E. cava)도 194.9 ~ 958.5 g m-2로 다른 해조류에 비해 상대적으로 높은 생물량을 나타냈다. 생체량 비율의 경우, 강릉에서 0.0 ~ 55.5 %로 평균 19.2 %를 나타내 울진과 부산에 비해 상대적으로 가장 낮았다. 울진에서는 36.8 ~ 73.3%으로 평균 63.8%를 보였으며, 부산은 평균 48.5 %였다. 갯녹음 비율은 강릉에서 평균 46.7%의 비율을 나타냈고, 울진에서는 평균 91.1 %의 높은 비율을 나타냈으며 이번 연구에서 다 른 지역에 비해 가장 높은 비율을 보였다. 조식성 동물의 밀도는 강릉에서 평균 6.0 개체/m2로 분석되었고, 울진에서는 7.0 개체/m2를 나타 냈으며 부산에서 2.0 개체/m2로 전체 지역 중에서 가장 낮은 조식성 동물 밀도를 보였다. 결론적으로 이전 연구결과와 비교하여 종조성, 출현비율, 밀도는 유사하게 나타났다. 하지만 지구 온난화, 기후변화, 해안개발 등에 의한 물리적, 화학적 오염과 관련하여 지속적인 모니 터링 연구가 필요하다고 판단된다.

울진 해역 경성암반 조하대 대형무척추동물의 생물다양성을 분석하기 위하여, 2010년 3월부터 2013년 2월까지 3년간 총 5개 정점을 대상으로 계절별로 연구를 실시하였다. 이 지역에서 대형 무척추동물은 총 146종이 출현하였고, 우점 분류군은 연체동물(67종), 절지동물(27종)로, 절지동물 (6,468개체), 연체동물(1,098개체), 극피동물(584개체) 순으로 총 8,688개체가 출현하였다. 계절별 조사 시 여름철에 총 96종, 2,525개체가 출현하여 가장 높았고, 정점별 조사에서는 정점 4에서 가장 많은 출현종수에 가장 낮은 개체수를 보였으며(81종, 1,377개체수), 정점 3에서 가장 낮은 출 현종수에 가장 높은 개체수가 출현하였다(45종, 2,213개체수). 이러한 결과는 다양도와 균등도에 서는 복족류가 풍부도 측면에서는 따개비류가 큰 영향을 준 것으로 나타났으며, 정점 3에서 따개 비류가 83.4%의 비율로 다른 정점에 비해 최고 2배 이상 차이를 보여 따개비류가 서식하기 좋은 환경으로 판단되었다.

In this study, we investigated the macrobenthic community structure and spatiotemporal variations in Uljin Marine Ranching area, East Sea of Korea. Macrobenthos were collected using a modified van Veen grab sampler from April to September 2013. Total number of species sampled was 345 and mean density was 5,797 ind. m-2, both of which were dominated by the polychaetes. The most dominant species were Spiophanes bombyx (53.64%), followed by Magelona sp.1 (6.96%), Cadella semitorta (2.73%), Lumbrineris longifolia (2.16%) and Alvenius ojianus (2.08%). Cluster analysis and nMDS ordination analysis based on the Bray-Curtis similarity identified 2 station groups. The group 1 (station 2, 3, 5, 6, 8 and 9) was characterized by high abundance of the polychaetes Magelona sp.1, Lumbrineris longifolia, Scoloplos armiger, Praxillella affinis, Maldane cristata and the bivalve Alvenius ojianus, with fine sediment above 30m water depth. On the other hand, the group 2 (station 1, 4, 7 and 10) was numerically dominated by the polychaete Lumbrineriopsis sp. and the bivalve Cadella semitorta, with coarse sediment below 5m water depth. Collectively, the macrobenthic community structure showed a distinct spatial trend, which seemed to be related to the water depth and sediment composition.

우리나라 동남해 연안 해역에 위치한 이기대 지역에서 2010년 5월부터 2011년 2월까지 계절별로 해조상 및 군집구조에 관한 연구를 수행하였다. 조사기간 동안 녹조류 9종, 갈조류 14종, 홍조류 43을 포함한 총 66종이 동정되었으며, 16종의 해조류는 조사지역에서 연중 출현하였다. 계절별 평균 현존량은 봄 123.6 g·m–2, 여름 2,061.6 g·m–2, 가을 412.0 g·m–2, 겨울 678.9 g·m–2로 나타났다. 종조성의 차이는 주변의 오염원이 존재하지 않는 정점 3과 4에 비하여 주변 하천의 영향을 받는 정점 1로 갈수록 종조성이 상대적으로 낮은 경향을 보였는데 이는 주변의 용호천, 대연천, 남부하수처리장 방류수에 의한 영향으로 판단되었다. 해조군집의 생태적 특성을 판단할 수 있는 R/P, C/P, (R+C)/P 값은 각각 3.07, 0.64, 3.71로 나타났으며, 해조류의 외부형태와 내부구조 등에 따라 구분되는 6가지 기능형군에 따른 분류결과는 성긴분기형 39.39 %, 엽상형 30.30 %, 다육질형 13.64 %, 사상형 12.12 %, 각상형 3.03 %, 유절산호말형 1.52 %으로 나타났다. 한편, 이기대 지역의 해조류 개체수는 1996년부터 1997년에 96종, 2010년부터 2011년에 66종으로 감소된 것을 확인하였다. 이는 주변하천과 하수처리장의 방류수 등에 의한 영향으로 판단된다. 결론적으로 대도시 인근 연안의 해조군락 보호 및 육성을 위하여 연안역에 유입되는 오하수의 처리 및 해조장 복원과 같은 적극적인 해양환경 유지관리방법이 체계적으로 추진되어야 할 것이다.

본 연구에서는 판형태의 압전감지기와 압전작동기가 접착되어 있는 보형태의 스마트구조물의 자유진동제어에 대한 유한요소모형화 방법을 제안한다. 압전재료의 직접압전효과와 역압전효과에 대한 구성방정식을 고려하고 변분원리를 이용하여 스마트보유한요소의 운동방정식을 유도한다. 이러한 2절점 보 유한요소근 등매개변수요소로서 Timoshenko 보이론을 기초로 한다. 따라서, 보형태의 스마트구조물을 제안하는 스마트보 유한요소에 의하여 해석함으로써 전압이 작용되는 압전작동기에 의한 구조물의 제어와 전압을 측정하는 압전감지기에 의한 구조물의 모니터링에 대한 수치적인 시뮬레이션이 가능해진다 이러한 스마트보유한요소와 Constant-gain feed back control 기법을 이용하여 압전감지기와 압전작동기를 이용한 보구조물의 자유진동제어에 대한 유한요소 모델을 제안한다

본 연구에서는 Bubble Mesh 기법을 이용한 적응적 최적 절점생성기법을 제안하고 이를 Element-free Galerkin 방법에 적용하였다. 무요소방법에서 제안된 일반적인 적응적 절점배치방법의 경우 적분격자를 이용하기 때문에 그 절점의 분포가 평가된 오차를 정확히 반영하지 못하고 불균등한 세분화로 인해 주변 절점분포와 급격한 절점밀도의 차이를 보이게 되어 추가적인 해석오차를 유발한다. 본 연구에서는 평가된 오차의 분포와 적분격자를 따라 구성된 불균등한 초기절점배치를 최적삼각격자 구성기법인 Bubble Mesh 기법을 이용하여 최적화 시키는 적응적 절점구성기법을 제안하였다. 절점의 불균등한 배치에 따른 추가적인 오차의 발생현상을 보이기 위해 1차원 문제를 해석하였고 본 연구에서 제안된 Bubble Mesh 기법을 이용한 적응적 무요소해석법의 적용성을 보이기 위해 2차원 문제를 해석하였다.