생태독성 시험법은 해양환경을 평가하기 위한 기존의 이화학적 분석 방법 및 저서생물 군집구조 분석에 대한 단점을 보완하기 위하여 전 세계적으로 사용되고 있는 방법이다. 최근 우리나라에서도 생태독성 시험법에 관한 관심이 높아지면서 새로운 시험법의 개발 및 현장적용에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 발표에서는 지금까지 우리나라에서 개발된 생태독성 시험법을 소개하고, 현재 이들 시험법의 현장 적용 사례를 소개하고자 한다. 더불어, 분자생물학적

본 연구는 국립수산과학원의 국가해양환경측정망 자료를 이용하여 2001년부터 2010년까지 년 4회 군산연안의 10개 정점에서의 용존성무기영양염류의 조사시기별 및 정점별 변동을 분석하였다. 용존성무기질소(DIN)의 연도별 평균값은 표층과 저층 모두 비슷한 농도 분포를 보였는데, 10년간 표층 평균은 0.421mg/L(0.198~0.846mg/L)였고, 저층 평균은 0.344mg/L(0.148~0.717mg/L)였다. 연도별 평균값은 표층에서 2002년 0.846mg/L로 가장 높았고 그 이후 차차 낮아지는 경향을 보여 2010년 0.198mg/L로 가장 낮은 값을 보였으며, 저층도 유사한 경향을 보였다. 군산연안의 10개 정점에서의 DIN의 10년간 평균의 암모니아질소, 아질산질소 및 질산질소의 비율은 각각 27%, 3% 및 70%정도로서 대부분 질산질소였으며, 표 저층간의 차이도 거의 없었다. 용존성무기인(DIP)의 연 평균값은 2002년 저층에서 0.085mg/L로 높은 값을 보인 것을 제외하고는 표 저층간의 농도 차이는 거의 없었으며, 표층에서 10년 평균이 0.024mg/L 였으나, 2008년 0.021mg/L, 2009년 0.007mg/L, 2010년 0.008mg/L로 농도가 급격히 낮아졌다. 2002년부터 2010년까지 DIN/DIP 농도비를 비교한 결과 표층에서 평균 6.0(3.2~10.1), 저층에서 평균 4.6(2.6~7.0)으로서 2002년을 제외하고는 연도별 및 표 저층 간에 큰 차이는 없었다. 2004년부터 조사된 용존성무기규소는 7년 평균이 표층에서 0.372mg/L, 저층에서 0.352mg/L로 표 저층간에 차이가 거의 없었으며, 표층에서 2005년 평균 0.552mg/L, 2006년 평균 0.575mg/L의 값을 보인 후, 지속적으로 감소하는 경향을 보였으며, 2009년에는 0.130mg/L로 최소값을 보였다. 전체적으로 염분과 용존성무기영양염류와의 10년간 상관관계는 표층에서 용존성무기질소는 -0.72, 용존성무기인은 -0.46, 용존성무기규소는 -0.63 이었으며, 저층은 용존성무기질소는 -0.70, 용존성무기인은 -0.44, 용존성무기규소는 -0.57로서, 군산 연안의 용존성무기영양염류은 금강으로 부터의 담수유입에 의한 영향이 크게 나타났으며, 특히 금강을 통해 용존성무기질소가 많이 유입되는 것으로 나타났다. 용존성무기영양염류는 군산시에 가까운 정점 1, 2, 3에서 높은 값을 보였는데, 이는 금강과 군산시의 영향으로 생각된다. 조사 시기에 따른 농도 변화는 크지 않았으나, 연도별 평균값을 보면 2001년부터 용존성무기영양염류의 농도가 점차 감소하는 경향을 보여, 이에 대한 지속적인 모니터링과 그 원인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

산업화에 의해 발생되어진 여러 가지 오염물질 가운데 중금속인 니켈, 코발트, 수은은 연안 해역으로 유입 시 극히 미량일지라도 생체 내 축적되어 해양생물의 생리 및 발생에 장애를 일으키는 것으로 알려져 있으며 먹이연쇄 (food chain)를 통해 생물확대 (biomagnification)됨으로써, 해양생태계 전반에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구는 유용 수산생물로써 조간대 암반 지역에 서식하는 말똥성게 (Hemicentrotus pulcherrimus)를 이용하여 니켈, 코발트, 수은의 생태 위해성을 조사하고자 한다. 성숙한 말똥성게 (H. pulcherrimus)에 0.5 M KCl를 주입하여 방란 및 방정을 유도한 후, 수집한 정자 및 난자를 니켈 (10, 25, 50, 100, 500 ppb), 코발트 (10, 100, 500, 1000, 2500 ppb) 그리고 수은 (10, 25, 50, 100, 500 ppb) 농도에서 10분간 인공수정 한 후, 수정 및 배아발생을 관찰하였다. 실험결과 수정률은 노출 된 각각의 니켈과 코발트 농도에 유의적인 영향을 받지 않았다. 수은은 농도가 증가할수록 농도 의존적으 로 감소하는 경향을 나타내었다. 배아 발생률은 니켈, 코발트 및 수은 농도가 증가 할수록 농도 의존적으 로 유의적인 감소를 나타내었다. 말똥성게 (H. pulcherrimus)의 배아 발생률에 대한 니켈, 코발트 및 수은 의 영향을 독성치로 나타냈을 때, 무영향농도 (NOEC)는 10 ppb로 모두 같은 값으로 나타났고, 최소영향 농도 (LOEC)는 각각 25 ppb, 10 ppb, 10 ppb로 나타났으며, 반수영향농도 (EC50)는 각각 34.19 ppb, 71.84 ppb, 144.66 ppb로 나타났다. 본 연구 결과, H. pulcherrimus의 배아 발생률을 이용한 생태독성 평가시, 니켈>코발트>수은 순으로 독성이 강한 것으로 나타났으며, 이들 중금속이 연안해역에 유입되어 10 ppb를 초과할 경우 연안 생태계 내에 서식하는 생물의 재생산에 유해한 영향을 미칠 것으로 판단된다.

페놀류는 석유정제, 섬유산업, 도로포장 및 광산산업 등의 폐수에 다량 함유되어있는 내분비계교란 및 독성 물질로서 연안해역으로 유입 시 해양 서식 생물의 생식세포 및 배아 발생 등에 영향을 미치 는 것으로 알려져 있다. 성게는 수정 및 배아 발생과 같은 초기생활사 연구에 중요한 생물 종으로서 유해물질 위해성 평가에 유용하게 이용되고 있다. 본 연구는 우리나라 조간대 암반 지역에 주로 서식 하는 말똥성게 (Hemicentrotus pulcherrimus)를 이용하여 페놀이 말똥성게 (H. pulcherrimus)의 생식 세포 및 배아 발생에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 관찰하였다. 성숙한 말똥성게 (H. pulcherrimus) 에 0.5 M KCl를 주입하여 방란 및 방정을 유도한 후, 수집한 정자 및 난자를 페놀 농도 (10, 100, 500, 1000, 5000, 10000 ppb)에서 10분간 인공수정 한 후, 수정 및 배아발생을 관찰하였다. 수정률 은 페놀 농도에 유의적인 영향을 받지 않았으나 배아 발생은 페놀 농도가 높을수록 정상적으로 발생 하는 개체가 감소하는 농도 의존성을 나타냈다. Metallothionein mRNA 유전자는 페놀 농도가 증가할 수록 발현이 높게 나타났으며 Nodal mRNA 유전자는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 말똥성게 (H. pulcherrimus) 배아 발생에 미치는 페놀의 영향을 독성치로 나타낼 때, 무영향농도 (NOEC)는 10 ppb, 최소영향농도 (LOEC)는 100 ppb를 나타냈으며 반수영향농도 (EC50)는 1565.86 ppb를 나타내 었다. 본 연구 결과로서, 연안 해역에 유입되는 페놀이 무영향농도 (NOEC) 10 ppb를 초과할 경우, 성게를 비롯한 조간대 암반에 서식하는 생물종의 생식 및 발생에 유해한 영향을 미칠 것으로 판단된 다.

해양생태 독성시험법의 중요성이 인식되면서 새로운 시험법의 개발과 더불어 유용수산생물을 이용하고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 대부분의 시험법은 유해물질에 대한 급성독성을 평가하고 있다. 해양생태계 내에서 오랫동안 아치사 농도로써 생물에게 영향을 미치는 유해물질을 평가하기 위한, 만성독성 평가기법은 그 수가 대단히 한정되어 있다. 유용수산생물 자원인 미역(U ndar ia pinnatifida )은 생산자로서 해양생태계 내에서 중요한 위 치를 차지하고 있을 뿐만 아니라, 유주자 방출, 발아, 수정 및 아포체 성장의 초기생활사 동안 실내배양이 가능하다. 실내 배양기간 동안 아포체 성장을 이용한 만성적 독성영향을 파악할 수 있어, 향후 해양생태 독성시험과 환경변화 등에 의해 발생하는 갯녹음 원인 구명에도 적절하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다. 성숙한 U . pinnatifida의 포자 엽으로부터 방출된 유주자를 6개 중금속(Cd, Cu, Zn, Pb, Cr, As)에 노출시켜 21일간 배양한 후에 아포체 성장률을 측정하였고, 이들 결과를 바탕으로 무영향농도(NOEC), 최소영향농도(LOEC)를 나타내는 독성평가를 실시하였다. 중 금속에 노출된 U . pinnatifida의 아포체 성장률은 중금속 농도가 증가할수록 급격히 감소하는 농도 의존성을 나타냈 다. 중금속이 아포체 성장에 미치는 영향의 정도를 살펴보면, 대부분이 0.1ppb 미만의 낮은 농도에서 NOEC가 관찰 되었고 LOEC의 경우도 Cd, Cu 및 Pb는 0.1ppb에서, Zn, Cr 및 As는 1ppb 정도의 매우 낮은 농도를 나타내는 것을 알 수 있었다.

E ffe ct of aluminum (al) on the plasma vite llogenin (VTG) , alkaline-labile phosphorus (ALP P ) , Calcium (Ca) , glutamate pyruvate transaminase (GP T) and hepatosomatic index (H SI ) we re examined in the e stradiol-17β (E 2)-administe red immature rockfish, Sebaste s schlege li. F ish we re intrape r itone ally inje cted with E 2 (5 ㎎/㎏ body we ight (B .W.) ) and/ or Al (0, 0.1, 1, 5 and 10 ㎎/㎏ B .W.) and then plasma we re extracted at 7 days. Thick VTG band was de te cted at a mole cularwe ight position of about 170 kD a in SD S-P AGE using the plasma of E 2-administe red rockfish. This band was reduced by the administration of Al to rockfish. Al reduced the concentrations of ALP P and Ca in a concentration-dependent way and a significant reduction occur red at Al concentrations gre ate r than 5 ㎎/㎏ and 10 ㎎/㎏, re spe ctive ly. The concentration of GP T was incre ased in concentration-dependent way at all the group of Al-administe red rockfish. H SI was reduced in a concentration-dependent way. The se re sults sugge st that Al inte r fe re with E 2-induced vite llogene sis by be ing toxic to hepatocyte .

n re cent ye ars, remarkable conce rn has be en eme rged ove r endocr ine disrupting chemicals (E D Cs) which mimic the e ffe cts of the ste roid hormone and modulate the endocr ine functions of human and wildlife . The biodegradation products of sur factants such as nonylphenol (N P ) have be en regarded as E D Cs. H oweve r , only few studie s have be en car r ied out to inve stigate the e ffe ct of E D Cs on vite llogene sis in mar ine fish. The pre sent study was unde r taken to the e ffe cts of 4-N P on the vite llogene sis of juvenile rockfish, Sebaste s schlege li. J uvenile rockfish we ighing about 50g we re intrape r itone ally inje cted with e stradiol-17β (E 2, 5㎎/㎏ body we ight) or 4-N P in 70% e thanol twice at 3-day inte rvals and blood sampling we re extracted from the fish at 7 days afte r the last inje ction. I ntense VTG bands we re de te cted at mole cular we ight position of about 170kD a in all the plasma of 4-N P -administrated fish as that of E 2-administe red fish. P lasma ALP P , Ca and GP T concentrations we re also incre ased in all the group of 4-N P -administe red fish. The addition of 4-N P to the we lls inhibited the binding activity E 2 to E R in a conve rse sigmoid fashion. The se re sults sugge sted that 4-N P induced VTG synthe sis by the binding affinity 4-N P to E R and acted on E D Cs in the juvenile rockfish

황해의 해양환경, 어업자원 및 증양식에 대한 연구 및 개발을 담당하고 있는 국립수산과학원 서해수산연구소에서 해양생태계 보전의 일환으로 황해의 해양환경에 대한 다양한 모니터링을 실시하고 있다. 현재 서해수산연구소가 황해에서 수행 중인 모니터링은 연안정지관측, 서해해양조사, 서해어장환경모니터링, 국가해양환경측정망, 유해적조모니터링, 한중황해환경모니터링조사 및 해파리모니터링 등이 있다. 이러한 모니터링 결과들은 중요 어족의 어장형성 해역에 대한 기초자료를 제공하여 연근해 어업생산성을 제고하고, 기후변동에 따른 향후 수산자원 변동 예측을 위한 기초자료로 활용되고, 한반도 주변해역의 체계적인 해양과학자료를 제공하여 수산업, 해양환경보전, 해양레저 등 한반도 주변해역의 부가가치 창출에 기여하고 있으며, 연안어장의 지속적 생산을 유지하기 위한 어장환경 관리 및 보전정책 수립을 위한 국가 기본 자료로 활용하고 있다.

황해는 태평양의 일부로 총 면적은 약 38Km2이며, 평균수심은 약 45m이고, 최대수심은 100 m를 넘지 않는 대룩붕에 해당하는 천해이다. 황해는 육지로부터 유입되는 하천의 영향으로 담수의 유입이 많고, 수심이 얕아 여름과 겨울의 수온 의 연교차가 크며, 조수간만의 차가 커서 넓은 갯벌이 연안에 분포하고 있다. 이 러한 황해는 난류와 한류가 만나는 조경수역에 많은 어장이 형성되어 있고, 수산 자원들의 산란 및 성육장으로 이용되며, 자원의 재생산에 중요한 역할을 하는 곳으로 생산성이 매우 높은 해역이다. 최근 황해는 한·중 양국의 산업발전 및 인구밀집에 의한 오폐수의 유입 등으로 인한 연안어장의 황폐, 간척․매립으로 인한 연안어장의 축소 등 인위적 생태계 교란이 발생하고 있다. 황해는 반폐쇄 성 해역으로서 이러한 환경변화에 민감하게 반응하기 때문에 해양 생태계 보존 을 위한 장기적인 계획을 수립하여 주변 연안국이 공동으로 관리하고 보존하여 야 한다. 황해의 해양환경, 어업자원 및 증양식에 대한 연구 및 개발을 담당하고 있는 국립수산과학원 서해수산연구소에서 해양생태계 보전의 일환으로 황해의 해양환 경에 대한 다양한 모니터링을 실시하고 있다. 현재 수행 중인 모니터링은 연안 정지관측, 서해해양조사, 서해어장환경모니터링, 국가해양환경측정망, 유해적조 모니터링, 한중황해환경모니터링조사 및 해파리모니터링 등이 있다.

1997년부터 2008년까지 12년 동안 가로림연안 수질환경의 특성과 장기변동 경향을 조사하였다. 3개 조사정점에서 수층(표층, 저층)별 및 계절별로 년 4회 수온, 염분, 부유물질, 화학적산소요구량, 용존산소, 영양염류, 클로로필 a에 대해 조사한 결과, 표층수와 저층수 간에 수온을 제외한 진조사항목에서 표 저층간의 차이가 없었다. 공간적 분포특성은 모든 조사항목에서 정점간 유의적인 차이가 없어 가로림만 중간부터 외측으로 원활한 해수교환이 이루어지고 있었다. 계절별로는 수소이온농도와 암모니아질소을 제외한 조사 항목에서는 유의성이 입증되었고, 정점별로 대체로 비슷한 변화폭을 나타내었다. 12년 동안 수질의 장기 변동은 네 그룹으로 구분되어 항목에 따라 부분적으로 차이가 있으나 전반적 장기 변동을 조사한 결과 근래에 들어 염분은 높아진 반면, 용존무기질소, 질산질소 및 화학적산소요구량 등이 감소하고 있어 담수의 유입이 거의 없는 대체로 양호한 수질상태를 유지하고 있으며 수산학적으로 매우 중요한 연안으로 앞으로 지속적인 보전이 요구된다.

1972년부터 2006년까지 30년 동안 군산연안 수질환경의 특성과 장기변동 경향을 조사하였다. 6개 정점에서 수층(표층과 저층)별 계절별로 년 4회 수온, 염분, 부유물질, 화학적산소요구량, 용존산소, 영양염류에 대해 조사한 결과, 표층수와 저층수 간에는 화학적산소요구량 및 인산인을 제외한 모든 조사항목에서 표 저층 간의 차이가 컸었다. 공간적 분포특성은 수온과 용존산소 및 부유물질은 정점 간 차이가 없었으나, 그 외 조사항목에서는 정점 간 차이가 컸으며 주성분 분석결과 금강 하구역인 정점 1과 중간해역인 정점 2-4 및 비교적 외해측인 정점 5-6의 세 그룹으로 구분되었다. 계절별로는 화학적산소요구량과 부유물질을 제외한 조사 항목에서는 유의성이 입증되었고, 정점별로 차이가 있어 내측은 계절에 따른 변화가 큰 상태이었고 외해측으로 갈수록 변화폭이 줄어드는 경향이었다. 24년 동안 수질의 장기 변동은 표층 네 그룹, 저층 다섯 그룹으로 구분되어 항목에 따라 부분적으로 차이기 있었으나 전반적으로 염분, 수소이온농도 및 용존산소는 점차 증가하는 경향이었고 화학적산소요구량은 불규칙한 변곡선 형태이며, 영양염류는 증가하는 경향으로 근래에 약간 안정화되었다가 2006년에 다시 약간 증가하는 특징을 보여 경인연안, 아산연안 및 천수만과 마찬가지로 육수 유입의 원인에 기인한 것으로 사료된다.

한 중 황해환경공동조사 연구는 1993년 11월 한 중 환경협력에 기초하여 1995년 5월 한 중 환경협력공동위원회에서 채택되어, 1997년부터 매년 1회씩 한국과 중국이 황해에 대한 공동조사 및 분석을 격년별로 주관하여 실시하고 있다. 본 연구는 한 중 양국이 황해를 대상으로 양국 과학자가 공동으로 승선조사 및 분석을 실시하는 연구로서, 황해에서 해양환경의 특성과 잠재적 오염압력을 평가하고, 과학적이며 체계적인 데이터베이스를 구축하며, 황해 환경에 대하여 한 중 양국이 국가적 차원에서 공동으로 관리할 수 있는 기반을 마련한다는 데 큰 의의가 있다. 또한 황해 오염현상의 공동연구를 통한 한 중 간 해양환경 협력 기반을 구축하고, 황해에 대한 과학적이며 체계적인 해양학적 자료의 축적 및 황해환경 보전을 위한 자료 제공 등 한 중 간 창해 공동관리 시스템 기반을 조성하기 위한 것이다. 지금까지 조사된 결과, 조사해역의 해양환경은 양호한 상태로서 해역 생활환경 수질기준 I등급을 나타내었다. 그러나 매년 황해의 COD 값이 점차 증가하는 경향을 보이고 있으며, 최근 양국 연안지역에서의 인구밀집과 산업화로 인하여 해양환경오염이 가중되고 있는 실정으로 오염 부하량이 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 지금까지 실시된 한 중 황해환경 공동조사는 연 1회 실시되고 있어, 황해의 다양한 해양환경 특성을 상세히 밝히기는 어려우나, 한 중 양국 간 황해 관련 각종 환경정책을 입안하는 데 필요한 기초 자료를 산출하는 데 있어 중요한 역할을 하고 있다. 따라서 양국은 앞으로 조사 횟수, 조사해역 및 조사항목을 연차적으로 확대할 계획이다.

본 연구에서는 폴리이서설폰(polyethersulfone, PES) 중공사 막을 이용하여 6대 온실가스에 속하는 육불화황(SF6)을 질소 중에서 분리하고자 하였다. 제막 조건에 따른 막의 구조와 성능변화를 관찰하기 위하여 다른 비용매(아세톤, 에탄올)와 에어갭(air-gap) 그리고 실리콘 코팅을 통하여 성능변화를 관찰하였으며, 전자주사현미경(scanning electron microscope)을 통하여 구조 변화를 관찰하였다. N2, SF6 단일기체 투과실험에서 제조된 막의 표면 실리콘 코팅을 통하여 최고 7.64의 선택도를 나타내어 3.4배 향상된 결과를 나타내었다.

본 논문은 수산자원보호구역의 효과적이고 합리적인 관리방향에 대한 정책수립 지원라 체계적인 어장환경실태조사 시스템 구축을 위한 사전 진단적 연구접근으로서 수산자원보호구역에서 계절별로 장기적으로 모니터링된 국가해양환경측정망 등의 자료를 이용해서 어장환경의 실태와 변화를 분석하고 평가하였다. 어장환경은 오염이 진행되었거나 진행 중인 것으로 진단되었는데, 각 영역별로 수질과 저질 오염특성이 다소 다르게 나타나서 오염원과 이용실태 및 지형적 특성 등 제반 환경요소를 고려한 맞춤형 수질관리방안 수립이 요구되었다. 또한, 보호구역의 지정면적은 점차적으로 변화되어 왔는데, 2003년도와 처음 시정시의 면적을 비교해 볼 때, 총 면적변화는 -22.9~2.4% 범위로 완도 도암만은 약 2.4% 정도 미미한 증가를 보였지만, 전체 구역은 평균 약 6.4%가 감소하였고, 한산만이 가장 큰 비율로 감소하였다. 전체 면적 중 육역이 약 6.1%, 해역이 약 6.6%가 감소되었지만, 2008년 시 군별로 고시된 상황을 종합적으로 고려하면 지정면적의 감소는 대부분 육역인 것으로 사료 되었다. 보호구역의 환경을 양호하게 유지하고 효과적인 관리정책을 수립하기 위해서는 실효적인 수질관리방안 뿐만 아니라 개발 및 이용실태 파악을 위한 조사와 데이터(정보)관리가 체계적으로 이루어지고 해역별로 종합 관리할 필요가 있을 것이다. 아울러 각종 관련 법률을 정비 보완해서 조사, 평가, 협의 등 관리방향과 관련된 요소를 일관성있고 체계적으로 정립할 필요가 있다고 판단된다.

To examine the mesh selectivity and optimum mesh size of gill nets for silver promfret Pampus argenteus, the field experiments were carried out during June 27th to July 3rd, 2005 at the coastal area of Imja island. The experimental gill nets for silver promfret were used in two set, which one set was consisted of 12 sheets, and each set was connected alternatively four defferent sheets those were 141mm, 148mm, 155mm and 164mm in mesh size. The analysis of mesh selectivity curve was done by Kitahara's method. The total number of fishes caught by experimental fishing of gill nets for silver promfret was 1,409, and it was consisted of 1,022 silver promfrets(72.5%), 123 croakers(8.7%), 70 red tongue soles(5.0%), 67 blue crabs(4.8%), 22 red seabreams(1.6%), and 105 other fishes(7.4%). The number of fishes caught by the mesh size was 244 at mesh 141mm(mean 6.8/sheet), 261 at mesh 148mm(mean 7.3/sheet), 295 at mesh 155mm(mean 8.2/sheet) and 222 at mesh 164mm(mean 6.2/sheet). The body weight of fishes caught by the mesh size was 102.1kg at mesh 141mm(mean 2.8kg/sheet), 112.9kg at mesh 148mm(mean 3.1kg/sheet), 132.8kg at mesh 155mm(mean 3.7kg/sheet), and 100.4kg at mesh 164mm(mean 2.8kg/sheet). The value of maximum l/m on mesh selectivity curve and the value of l/m on the selection range of 50% was estimated at 1.91 and from 1.63 to 2.23, respectively. Therefore, the optimum mesh size of gill nets for silver promfret was estimated 135mm, and the total length at the selection range of 50% was from 220mm to 301mm. But, it will be useful to use the mesh size of gill nets which is about 10-15% larger than the estimated optimum mesh size of gill nets considering the number of fishes caught, body length and body weight etc.