본 연구에서는 울진군 대형산불 발생이 연안해역에 미치는 영향을 파악하기 위하여 울진군 나곡(F-1), 후정(F-2), 봉평(F-3), 공세 항(F-C)에서 수질과 함께 해조류의 종조성, 우점종 및 군집 특성을 분기별로 조사하였다. 수질 분석 결과, 산불에 대한 영향을 판단하기 위한 수소이온농도(pH)는 표․저층에서 각각 8.07~8.30과 8.12~8.48 이었다. 본 연구의 pH 값은 동해의 연안 해수에 있는 일반적인 농도 범 위에 포함된 값으로 산불로 인한 직접적인 영향으로 볼 수 없었다. 연안 조하대에서 조사한 해조류의 분석 결과, 전 시기에 대한 해조류 의 종조성 비율은 홍조류(58.1%) > 대롱편모조류(갈조류, 25.8%) > 녹조류(14.5%) > 현화식물(1.6%) 순이었다. 시기별 해조류의 우점종은 3 월과 6월에 나곡(F-1)과 후정(F-2) 해역에서 대롱편모조류(Ochrophyta, 갈조류)의 미역(Undaria pinnatifida)이 가장 우점하였다. 9월과 11월은 봉평(F-3) 해역과 공세항(F-C)에서 각각 홍조류(Rhodophyta)인 우뭇가사리(Gelidium elegans)와 혹돌잎류(Lithophyllum sp.)가 가장 우점하였다. 군집분석에서는 그룹이 계절에 따른 특정 해조류의 출현 유무에 따라 2개(A, B)로 나누어졌다. 우점종은 그룹 A에서 미역, 우뭇가사리, 미 끈뼈대그물말, 그룹 B는 주로 혹돌잎류가 출현하였다. 따라서, 연구지역의 해조류 종조성과 군집구조는 전형적인 수온에 따른 계절변화 와 함께 대조구와의 유의미한 차이도 보이지 않아서 산불에 의한 영향은 나타나지 않았다.

동해 연안의 영양염의 장기간 변동 특성을 파악하기 위하여 2013년부터 2017년까지 5년간 격월별로 속초, 죽변, 감포 연안의 3개 정점에서 수온, 염분, 용존산소, 영양염을 조사하였다. 5년 동안 동해연안에서 수온은 1.2∼28.8 ℃, 염분은 30.63∼34.79, 용존산소는 3.53∼7.64 mL/L의 범위였으며 수온의 연직분포 변동에 따라 환경요인들의 분포와 변동이 결정되고 있었고, 북한한류수의 남하 유입에 의해 2015년과 2016년에 속초연안에서 용존산소가 높게 나타났다. 용존무기질소(DIN, NH4-N+NO2-N+NO3-N)의 농도는 0.11∼24.19 μM, 인산 인의 농도는 0.01∼1.75 μM, 규산 규소의 농도는 0.17∼32.80 μM의 범위 내에서 변동하였다. 동해연안의 N:P 비는 0.7∼54.3(평균 15.2), N:P 기울기는 해역별로 11.67∼13.75의 범위로, Redfield 비(16)보다 낮아, 동해연안에서는 대체로 질산 질소가 식물플랑크톤의 성장을 제한하는 영양염인 것으로 나타났다. 전체 N:P 기울기의 상관관계(R2)는 0.95로 높아 주변 육상 또는 비점오염원의 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 결론적으로 동해 연안에서 영양염의 시·공간적 변동은 수온의 성층구조 변동에 따른 저층 영양염의 혼합에 따라 결정되었으며, 외부 수괴 유입과 연안 용승 등의 물리적 요인에 의해 주로 영향을 받고, 육상으로부터 유입에 의한 영향은 적은 것으로 나타났다.

경상북도 구룡포 해역에서 하계 냉수 발생 특성과 어류 폐사를 유발하는 냉수대 강도를 파악하고자 2007년 8~11월 멍게양식장에 수온로거를 설치하여 수층별 수온을 측정하였으며, 2015년과 2016년은 국립수산과학원 실시간어장정보시스템의 표층수온 자료를 이용하였다. 동해 남부해역의 냉수대 발생 원리와 부합하게 남~남서풍이 강하게 불 때 용승으로 표층수온이 급격히 하강하였으며(2007년 8월 하순, 9월 20~22일, 2015년 7월 13~15일), 반대로 북~북동풍이 우세할 때 저층수온이 급상승하는(2007년 9월 5~7일, 9월 16~18일) 것으로 나타났다. 그 외에도 7~8월 구룡포 해역에 나타나는 약한 강도의 표층수온의 하강과 상승은 바람 방향과 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 구룡포 해역에서 최대풍속이 5 m/s 이상인 남~남서풍이 최소 이틀 이상 유지되면 표층수온이 약 10 이하로 하강하는 강한 냉수대가 발생하고 이로 인해 어류 폐사가 발생하는 것으로 파악되었다. 이를 바탕으로 포항기상대의 최대풍속과 최대풍속 풍향을 이용하여 냉수발생지수(Cold Water Index)를 정의하고 계산한 결과, CWI2d(CWI 2일 평균)가 100 이상일 때 어류 폐사가 주로 발생하였으며, CWI4d(CWI 4일 평균)는 7~8월 구룡포 표층수온과 높은 음의 상관성을 나타내었다(R²=0.5). 2007년 10월 30 m 수층의 수온 일변화(7~23 )는 조석변화와 일치하는 주기와 스펙트럼을 보였으며, 이는 북한한류수 영향인 것으로 파악된다. 이와 같이 조석과 북한한류수로 인한 일변화가 어류 가두리가 설치된 수심에도 영향을 미친다면 어업 피해로 이어질 수 있으므로 정밀한 조사가 필요할 것으로 생각된다.

동해 연안 식물플랑크톤의 계절별 분포 특성과 해양환경 요인과의 상호관계를 파악하기 위하여 2009년 2월, 5월, 8월 및 11월에 연안 18개 정점에 대해 조사하였다. 조사기간 중 출현한 식물플랑크톤은 규조강 37종, 와편모조강 22종, 유글레나조강 1종, 규질편모조강 3종 및 은편모조강 1종으로 나뉘었다. 현존량은 1.2×10³ -246.6×10³ cells/L(평균 24.8×10³ cells/L)의 분포 범위를 보였으며 5월에 가장 높았다. 주요 우점종은 Leptocylindrus danicus, Chaetoceros affinis, Pseudo-nitzschia pungens 및 Thalassionema nitzschioides 등이 출현하였다. 해양환경 요인과의 상관분석 결과 식물플랑크톤 현존량은 pH, 용존산소, 클로로필-a 및 부유물질과 양의 상관관계를 보였으며, 규산규소와는 음의 상관관계를 보였다. 식물플랑크톤 우점종의 계절 변동은 등밀도선 상의 수온(T)-염분(S)도로 구분한 수괴 특성에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 특히 5월은 수온, 8월은 염분 분포와 관계가 있었다. 현존량과 종조성을 바탕으로 다원척도 분석을 한 식물플랑크톤의 공간적인 분포는 경북 죽변과 울진을 기점으로 강원연안 그룹(Group A)과 경북연안 그룹(Group B)으로 나뉘어졌다.

동해에서 외양의 해양학적 현상으로 인하여 연안역에서 발생할 수 있는 성층 현상을 이해할 목적으로 2013년 2월 국립수산과학원의 해양조사 정선관측 자료와 함께 연안의 3개 지점(속초, 죽변, 감포)에서 조사한 CTD 자료를 분석하였다. 속초와 감포 연안은 혼합 상태였으며, 죽변 연안은 강항 성층을 이루고 있었다. 또한 해양 정선 조사에서 104선(죽변)의 연안쪽 정점에서도 마찬가지로 107선(속초)과 209선(감포)의 연안쪽 정점에 비해서 성층이 강하게 형성되어 있었다. 104선(죽변)의 정점 9의 깊이 200 m층에서 4 .0 ℃ 의 양의 수온 편차를 보였으며 이것은 연안까지 이어져 양의 수온 편차를 나타내었으며, 10 ℃ 등온선이 깊이 200 m까지 아래로 오목한 형태를 나타내었다. 또한 104선의 정점 9를 중심으로 10 40 cm/s의 속도로 시계 방향의 소용돌이가 형성되어 있었다. 이는 죽변 연안에서 나타난 성층은 울릉 난수성 소용돌이의 접안에 의해서 형성된 것임을 보여주었다. 난수성 소용돌의 변화는 동해에서 대구와 같은 냉수성 어종의 회유에 장애물이 될 수도 있어 수산 자원과의 관련성을 밝히는 것도 필요하리라 생각된다.

Pluripotency of human embryonic stem cell (hESC) is one of the most valuable ability of hESCs for applying cell therapy field, but also showing side effect, for example teratoma formation. When transplant multipotent stem cell, such as mesnchymal stem cell (MSC) which retains similar differentiation ability, they do not form teratoma in vivo, but there exist limitation of cellular source supply. Accordingly, differentiation of hESC into MSC will be promising cellular source with strong points of both hESC and MSC line. In this study, we described the derivation of MSC like cell population from feeder free cultured hESC (hESC- MSC) using direct differentiation system. Cells population, hESC-MSC and bone marrow derived MSC (BM-MSC) retained similar characteristics in vitro, such as morphology, MSC specific marker expression and differentiation capacity. At the point of differentiation of both cell populations, differentiation rate was slower in hESC-MSC than BM-MSC. As these reason, to verify differentially expressed molecular condition of both cell population which bring out different differentiation rate, we compare the molecular condition of hESC-MSC and BM-MSC using 2-D proteomic analysis tool. In the proteomic analysis, we identified 49 differentially expressed proteins in hESC-MSC and BM-MSC, and they involved in different biological process such as positive regulation of molecular function, biological process, cellular metabolic process, nitrogen compound metabolic process, macromolecule metabolic process, metabolic process, molecular function, and positive regulation of molecular function and regulation of ubiquitin protein ligase activity during mitotic cell cycle, cellular response to stress, and RNA localization. As the related function of differentially expressed proteins, we sought to these proteins were key regulators which contribute to their differentiation rate, developmental process and cell proliferation. Our results suggest that the expressions of these proteins between the hESC-MSC and BM-MSC, could give to us further evidence for hESC differentiation into the mesenchymal stem cell is associated with a differentiation factor. As the initial step to understand fundamental difference of hESC-MSC and BM-MSC, we sought to investigate different protein expression profile. And the grafting of hESC differentiation into MSC and their comparative proteomic analysis will be positively contribute to cell therapy without cellular source limitation, also with exact background of their molecular condition.

We investigated the spatial and temporal variations of phytoplankton in Youngil Bay as well as the effect of water physico-chemical parameters. Water samples at three stations were collected and measured monthly from May to November in 2010. The taxa of phytoplankton observed in this study were classified as 33 Bacillariophyceae, 23 Dinophyceae, 1 Euglenophyceae, 2 Crysophyceae and 1 Cryptophyceae. The highest biomass of phytoplankton was observed at inner station in September, which was characterized high concentration of dissolved inorganic phosphate(DIP) in surface water after rainfall. Nutrient concentrations, chlorophyll-a and phytoplankton biomass values showed the marked trend to decrease from the inner bay to the outer bay. Pearson's correlation co-efficient between salinity and other water parameters including chlorophyll-a, pH and DIP showed the strong negative relationship r=-0.82, r=-0.78 and r=-0.75 (p＜0.01), respectively. These results indicate that the water quality of Youngil Bay could be stimulated by nutrient enriched input from Hyeogsan River discharge, and the spatial and temporal distribution of phytoplankton biomass principally limited to DIP concentration from Hyeogsan river.

Harmful dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides blooms have been frequently occurred in coastal areas of the East Sea since 1995. We compared the oceanic conditions in years 1995, 2001 and 2003 when the C. polykrikoides bloom was strong, and in years 1998 and 2004 when the C. polykrikoides bloom was not appeared. We studied temporal and spatial variation of upwelling and geostrophic currents on the western channel of Korean Strait, an entrance of the East Sea. The period and occurrence area of C. polykrikoides bloom was depended on variation of upwelling in summer. In the distributions of geostrophic current, southward current was dominant near the coast in August, 1998 and 2000. Whereas northward current was dominant near and off the coast in August, 1995 and 2003 which the C. polykrikoides bloom was strong. When compared dominant phytoplankton of the coastal areas in each year, Kuroshio indicator species Proboscia alata and Chaetoceros affine were dominant, respectively, in 2001 and 2003 at every stations. However, the dominant species was variable at each coastal area in 1998 and 2000. In 2003, the abundance of Sagitta elegans which is known as the cold water indicator was low, but the abundance of S. enflata, warm water indicator, was very high in Gangneung compared to Sokcho. It seemed that the distribution of S. elegans is restricted by strong warm water current. In conclusion, it was estimated that the distribution of C. polykrikoides bloom in the coastal area of the East Sea was closely related with the strength of East Korea Warm Current and upwelling.

Eco-physiological research and the control of Cochlodinium polykrikoides was carried out to elucidate eco-physiological characteristics of red tide organism through culture experiment depending on the condition of photon irradiance. Oxygen consumption of C. polykrikoides was high with a value of 1.12mg/L/hr in the dark compared with that of 0.13mg/L/hr at 100μEm-2s-1. DO values in a circular chamber with the lapse of time in seawater containing C. polykrikoides were declined in the dark period. DO values of seawater containing C. polykrikoides in the dark were declined from 7.01mg/L to 2.65mg/L in 30cm depth and from 7.01mg/L to 6.63mg/L in 5cm depth depending on the depth of circular culture vessel. Olive flounder, Paralichthys olivaceus and file fish, Stephanolepis cirrhifer exposed to Cochlodinium showed the separation of the lamella epithelium from gill filament, which disrupted the respiratory process at the gill level.

Wangdol-cho, located 23 km offshore of Hupo in southwest of East Sea, is underwater rock floor, called to Wangdol-Am or Wangdol-Jam and has three tops as Mat-Jam, Middle-Jam and Set-Jam. The composition, abundance, diversity and community structure were investigated in winter and summer in 2002 around Wangdol-cho. The temperature around the Northwest and Southeast part of Wangdol-cho was influenced by the North Korea Cold Current (NKCC) and East Korea Warm Current (EKWC), respectively. Nutrient and chlorophyll-a concentration were higher at the top of Wangdol-cho than other area. A total of 41 genera and 78 species of phytoplankton were identified. The average cell abundance of phytoplankton in winter and summer were 286×103 cells/㎥, 432×103 cells/㎥ respectively. The largest community was Bacillariophyta containing 52 taxa. The dominant species were Lauderia anulata and Coscinodiscus spp. which preferred cold water in winter. In contrast, warm water species such as Rhizosolenia stolterfothii and Ceratium spp. were dominant in summer. The average species diversity index of phytoplankton in winter was higher than that in summer. According to dominant species and standing crops, phytoplankton community resulted in a clear separation. One group was western area, which showed low density, and the other was eastern area, which showed the higher density. The abundance and species composition of phytoplankton were affected by topological characteristics around Wangdol-cho.

The seasonal variations of picoplankton including Prochlorococcus, Synechococcus and Picoeukayotes around Ulneung Island were investigated by flow cytometry in spring, summer and autumn in 2006. All groups of picoplankton showed clear seasonal patterns in population abundance. Among the group, Synechococcus showed the most prominent seasonal variation during the study period. The maximal abundance of Synechococcus occurred in summer and the lowest in autumn. The seasonal distribution of Prochlorococcus displayed the reverse tendency with that of Synechococcus. The abundance of Prochlorococcus ranged from 2.9×103 cells/ml in summer to 311×103 cells/ml in autumn. However, the seasonal distribution of Picoeukaryotes was shown to be relatively constant, and the maximal abundance was 81.5×103 cells/ml in summer. The highest abundance of Picoeukaryotes occurred in summer and the lowest in autumn and the seasonal distribution in abundance of Picoeukaryotes showed a similar trend with that of Synechococcus. The estimated total carbon biomass of picoplankton were ranged from 74.7 mgC/m2 to 1,055.9 mgC/m2. The highest total carbon biomass occurred in summer, but lowest occurred in autumn. The pattern of the contribution of three picoplankton to total autotrophic picoplankton carbon is different. The contribution of Synechococcus to total autotrophic picoplankton carbon is increased to 75%, but the contribution of Prochlorococcus dropped to 12% in summer. The contribution of Picoeukaryotes is ranged from 24% in summer to 72.5% in spring.