To assess the influence of environmental factors on the phytoplankton community structure and total phytoplankton biomass during four seasons in 2014, we investigated the abiotic and biotic factors at 25 stations in the Busan coastal region. The phytoplankton community and total phytoplankton biomass were strongly dependent on the discharge from the Nakdong River, and the high density of phytoplankton was related with the introduction of the Tsushima Warm Current (TWC), particularly in the thermohaline fronts of the fall season. The relationship between the salinity and nutrient (Dissolved inorganic nitrogen=DIN: R 2=0.72, p<0.001 and Dissolved inorganic silicon=DSi: R 2=0.78, p<0.001) highly correlated with the river discharge, implying that those nutrients have played a crucial role in the growth of diatom and cryptophyta. The total phytoplankton biomass was highest in the summer followed by autumn, spring, and winter. Diatom and cryptophyta species were dominant species during the four seasons. Additionally, there were strong positive correlations between Chlorophyll a and total phytoplankton biomass (R 2=0.84, p<0.001), cryptophyta (R 2=0.76, p<0.001) and diatom (R 2=0.50, p<0.001), respectively. In particular, we found that there were significant differences in the nutrients, phytoplankton community compositions, and total phytoplankton biomass between the inner and the outer coastal region of Busan, depending on the amount of river discharge from the Nakdong River, particularly during rainy seasons. Therefore, the seasonal change of TWC and river discharge from the Nakdong River serve an important role in determining phytoplankton population dynamics in the Busan coastal region.

부남호는 하굿둑 건설 이후 수질이 급격히 악화되어 농업용수로 사용이 불가할 만큼 본래의 기능을 상실하였다. 따라서 해수 교환이나 유통의 필요성이 있으나, 극히 오염된 부남호의 물을 대량 방류할 시 문제가 야기될 수 있기 때문에 시기에 따른 환경 조사가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 갈수기 (4월)와 강우기 (7월)에 천수만과 부 남호의 수질 및 식물플랑크톤 분포 특성을 조사하였다. 갈수기에는 부유 생물이 정체되어 부남호 내에서 남조류 Oscillatoria spp. 세포수가 8.92×107 cells L-1로 대증식하였 고, Nitrate+Nitrite을 제외한 영양염 대부분이 소비되었다. 강우기에는 담수 유입의 영향으로 부남호에서 용존 영양염이 크게 증가하였고 부남호에서 식물플랑크톤이 대증식 하였다. 강우기 방류의 영향으로 천수만 내측 역시 높은 농도의 생물량을 보였다. 강우기 부남호에서 우점했던 남조류 Oscillatoria spp.와 Microcystis spp.가 천수만 내측에서도 다수 출현하였으며, 해수에서는 Cheatoceros spp., Eucampia zodiacus와 같은 규조류가 빠르게 증식하였다. 부영양화 지수는 부남호 내측에서 1을 초과하여 부영양 해역으로 평가되었다. 천수만은 강우기에 담수 방류의 영향을 받을 경우 부영양화 해역으로 평가되었다. 특히 부남호 내 방조제에 인접한 B3 정점의 8 m 이상 수심에서 정체된 해수 기원의 강한 빈산소 수괴가 관찰되었고, Nitrate+Nitrite를 제외한 영양염 농도가 극단적으로 높았다. 특히 COD 농도가 206 mg L-1로 심하게 오염된 상태임을 확인하였다. 따라서 부남호는 지속적으로 육상기원의 영양염이 누적되며, 식물플랑크톤의 대발생과 침강으로 수질이 더욱 악화될 가능성이 높은 수역으로 판단되었고, 이를 근본적으로 해결하기 위해서는 해수유통을 통한 생태계 복원이 필수적이다.

본 연구에서는 제외국 관리 해양생물독소인 YTXs의 원 인조류, 독화생물, 국내·외 관리현황 및 분석법에 대해 리뷰하였다. 현재까지 YTXs에 의한 국내 수산물 오염이 보고된 사례는 없지만 기후변화로 인한 국내 연안 해역의 아열대화로 독성조류의 국내 유입 가능성이 있을 뿐 아니라 외국의 경우 YTXs에 의한 오염이 빈번하게 발생하고 있기 때문에 해당 국가로부터 수입되는 수산물의 경우 잠재적인 오염가능성이 있어 이에 대한 선제적 대응이 필요하다. YTXs는 와편모조류인 Protecratium reticulatum, Gonyaulax polygramma, Gonyaulax spinifera과 Lingulodinium polyedrum에 의해 생성되는 것으로 알려져 있으며, 이들은 국내 연안에도 출현한다. 현재 패류 내 YTXs는 메탄올 추출, SPE 카트리지 정제 후 LC-MS/MS를 이용하여 분석하고 있다. YTXs, pectenotoxins, azaspiracids와 같은 지용성 패독은 추출 및 정제 등의 전처리 과정이 유사하여 동시 분석이 가능할 것으로 보이며, 이에 대한 분석법 최적화가 필요하다. 향후 국내 해역의 YTXs의 원인조류 출현 및 국내 유통(국내산 및 수입산) 수산물의 오염에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다.

본 독도 연안 해역에서 2019년 계절적 수환경 특성과 식물플랑크톤 군집구조 변화 특성을 파악하고, 2018년 과 2019년 특성을 비교하고자 두 연도의 4계절 수층별 조사가 수행되었다. 2019년에는 총 4문 69종의 식물플랑크톤이 관찰되었고, 평균 식물플랑크톤 개체수는 1.90×104 cells L-1로 매우 낮게 나타났다. 동계에는 평균 3.19×104 cells L-1로 대부분 미동정 편모류가 우점하였고, 춘계에는 3.12×104 cells L-1로 역시 편모류가 약 50%를 차지하였으며, P. obtusidens를 포함한 다양한 와편모조류가 출현한 특징이 있었다. 하계 개체수는 0.46×104 cells L-1로 매우 낮은 개체수와 종이 나타났고, 추계에는 평균 개체수가 0.89×104 cells L-1로 낮았으며, 여러 종의 Chaetoceros와 함께 Bacteriastrum spp., Guinardia striata, Psuedo-nitzschia spp. 과 같은 규조류가 다양하게 나타났다. 또한, 2018년 추계와 동일하게 열대 지표종인 Ornithocercus sp.와 Amphisolenia sp.가 관찰되었다. 2019년에는 대마난류와 남해 연안의 영향을 받은 종이 출현하였지만, 전반적으로 매우 낮은 개체수를 보이며 편모조류가 우점한 특징이 있었다. 식물플랑크톤 다양성은 2018년 하계와 2019년 동계에 높게 나타났고, 군집분석에서도 계절에 상관없이 크게 4개 그룹으로 구분되었다. 2018년과 2019년 수환경은 특이적으로 춘계에 성층이 약하게 형성되었고, 2018년 추계에는 하계와 동일하게 수괴가 안정되어 식물플랑크톤이 대증식한 것으로 사료된다. 식물플랑크톤 군집 및 개체수는 하계를 제외하고 계절별 우점 종의 차이를 보였으며, 이차이는 추계에 가장 뚜렷하였다. 따라서 독도 연안 해역은 일반적인 동해의 특성과는 다르게, 외해역임에도 불구하고 얕은 지형과 다양한 해류, 섬효과 등과 같은 복합적인 영향으로 연도별 계절별 특성이 다르게 나타날 수 있다는 것을 시사한다.

To investigate the characteristics of seasonal environment and phytoplankton community structure in the coastal area of Dokdo, a survey of Dokdo around waters was conducted during the four seasons. Phytoplankton of 4 phylum 72 species in four seasons were collected in Dokdo around water. The seasonal mean abundance of phytoplankton were 3.32×104 cells L-1 in winter, 1.04×104 cells L-1 in spring, 0.28×104 cells L-1 in summer, and 4.86×104 cells L-1 in autumn in Dokdo around water. During winter, the diatoms Chaetoceros spp. had dominated. During spring, when the nutrients in the euphotic layer were depleted, the nano-flagellates and Cryptomonas appeared at surface layer. In summer, the abundance of phytoplankton was relatively low, which lead to occurrence of diatoms such as genus of Chaetoceros, Rhizosolenia, and Skeletonema. In autumn, Pseudo-nitzschia spp. was the most dominant species and tropical species such as Amphisolenia sp. and Ornithocercus magnificus were observed, implying that they may have introduced within warm water current such as Kurosiwo Current. Therefore, although natural phytoplankton communities in the vicinity water of Dokdo are mainly influenced by Tsushima Warm Current branched Kurosiwo Current, their population dynamics was affected on the spatio-temporal change of physicochemical factors by short-term wind events, namely “island effect”. Long-term survey research is needed to facilitate food-web response in marine ecosystem associated with phytoplankton biomass and physicochemical factors including the warm water current in oligotrophic offshore water of Dokdo, which may have significant role for sustainable use of Dokdo.

본 연구에서는 2016년 6월부터 12월까지 통영 한산도 및 거제 동부 굴 양식장 밀집해역의 환경요인의 변동에 따른 식물플랑크톤 군집변화의 계절특성을 파악하고자 하였다. 조사기간 동안 수온은 14~28.8°C로, 염분은 29.4~34.2 psu의 범위로 변화하였다. 질산염+아질산염의 농도는 6~7월 동안 표층에서 3.0 μM 전후로, 8월과 9월초까지 제한농도 이하로, 그 후 9월말부터 점차적으로 증가하는 양상을 보였다. 암모니아는 전반적으로 낮게 나타나 계절적 특성이 뚜렷하지 않았다. 인산염은 표층에서 0.01~0.7 μM의 범위로 보였고, 질산염+아질산염과 유사한 계절적 변화를 보였다. 규산염 평균농도는 표층에서 10.7 μM과 저층에서 15.7 μM로, 전 계절에 있어 식물플랑크톤의 성장에 제한인자로 작용하지 않았다. 식물플랑크톤 군집조성은 규조류, 와편모조류, 은편모조류의 비율은 각각 61.2%, 22.5%, 13.6%로 관찰되었다. 6월 말, 외측해역 (T1정점)을 중심으로 와편모조류 Prorocentrum donghaiense가 우점하였고, 이후 7월 Cryptomonas spp.와 규조류 Chaetoceros spp.가 상대적으로 높게 점유하였다. 태풍 이후 성층이 붕괴된 9월말에서 10월까지 규조류 Pseudonitzschia spp.와 Chaetoceros spp.가 전 정점에서 우점하였으며, 12월에는 와편모조류 A. sanguinea가 최대 1.7×105 cells L-1로 적조주의보 수준으로 높게 관찰되었다. 결과적으로 거제도 한산도주변해역에서는 계절적 성층의 형성과 소멸에 따른 식물플랑크톤 군집조성의 차이가 나타났고, 환경요인의 변화는 일차생산자인 식물플랑크톤 생물량 (biomass) 변동에도 영향을 미칠 수 있으며, 이는 양식굴산업의 생산에도 직결될 것으로 판단된다.

하계 우리나라 연안내만에서 빈번하게 발생하는 유해적조생물 제어는 수산피해를 최소화하기 위한 중요한 국가적 현안문제이다. 본 연구에서는 Thiazolidinedione 유도체 물질인 GreenTD 농도 구배별로 유해 미세조류 4종(Chattonella marina, Heterosigma akashiwo, Cochlodinium polykriokides, Heterocapsa circularisquama)과 무해 미세조류 3종 (Chaetoceros simplex, Skeletonema sp., Tetraselmis sp.)에 대해 생물 고밀도 실험군과 저밀도 실험군에서 살조물질 농도별 살조효율과 선택성을 조사하였다. 유해종에 속하는 침편모조류 C. marina와 H. akashiwo는 각각 GreenTD 0.5와 0.2 μg L-1 농도에서 단시간에 확실한 효과를 보였으며, 14일 동안의 관찰에서도 재성장을 보이지 않았다. 적조생물 C. polykrikoides은 GreenTD 0.2 μg L-1 이상의 농도에서 광합성활성이 현저하게 떨어졌고, 살조효율 역시 80% 이상으로 나타났다. 특히, GreenTD 0.2 μg L-1에서도 C. polykrikoides가 재성장하지 않은 것으로 보아, 본 물질은 C. polykrikoides에 대한 살조효과가 우수할 것으로 판단된다. H. circularisquama는 고밀도 실험군에서 GreenTD 0.5 μg L-1, 저밀도 실험군에서는 GreenTD 0.2 μg L-1 농도에서부터 일정하게 영향을 받는 것으로 파악되었다. 규조류 C. simplex와 Skeletonema sp.에 대해서는 생물농도가 고밀도일 때 GreenTD 0.2 μg L-1에서는 크게 영향을 받지 않았으며, 초기 일정한 영향을 받은 후 시간 경과와 더불어 재성장이 이루어졌다. 특히 녹조류 Tetraselmis sp.는 최고농도인 GreenTD 1.0 μg L-1에서도 일정하게 높은 값을 유지하였다. GreenTD 농도와 생물밀도에 따른 차이가 뚜렷하게 나타났으나, 전반적으로 살조물질의 효과는 침편모조류>와편모조류>규조류>녹조류 순으로 나타났다. 결과적으로 GreenTD 물질은 유해종에는 높은 살조능력이 있고, 무해종에는 일시적으로 광합성활성에 영향을 주지만, 시간의 경과에 따라 회복되는 것을 알 수 있다. 따라서, 적조생물 C. polykrikoides 제어하기 위해서는 고밀도 실험군에서 80.8%의 살조효과를 보인 GreenTD 0.2 μg L-1의 농도가 적절할 것으로 판단되며, 현장 적용시 일시적인 희석등을 고려하여 적정농도보다 높게 살포하면 일정하게 높은 살조효율을 가질 것이며, 이는 경제성을 고려하여 충분한 경쟁력이 있는 물질로 기대된다.

본 연구에서는 강풍에 의한 연안 용승 및 섬효과를 구체적으로 파악하기 위해서 춘계 강한 저기압 통과 전후를 대상으로 위성자료, 해양환경 및 물리적인 수직 구조와 함께 식물플랑크톤의 군집구조를 파악하였다. 5월 3일 강한 저기압이 통과하면서 남풍계열의 바람이 우점하였고, 10일 정도의 시간차를 둔 5월 12일에는 동한난류가 이동한 경로주 변해역에서 높은 엽록소값이 관찰되었다. 식물플랑크톤 수평적 군집조성은 동한난류의 영향을 강하게 받은 울진 연안과 울릉도 사이의 정점에서는 규조류가 극히 높은 밀도로 우점하였고, 상대적으로 외양인 울릉도와 독도 섬주변에서는 섬효과에 의하여 침편조류 H. akashiwo가 높은 개체수를 유지하였다. 엽록소의 수직적 분포는 울진에서 울릉도로 이어지는 정점에서 엽록소 아표층극대 (Sub-surface Chl-a Maximum)가 20 m 층에서 관찰되었고, 울릉도와 독도 섬주 변의 대부분 정점에서는 30~40 m 층까지 전 수층에 걸쳐 균일하게 높은 엽록소 형광값이 관찰되었다. 이는 섬효과에 의하여, 강한 수층혼합이 일어난 것을 의미하고, 그 결과 유광층 상부에 공급된 영양염류에 의하여 식물플랑톤이 대발생하였다. 결과적으로 춘계 한반도 남동해역 (울진-울릉도-독도) 에서는 남풍계열의 바람이 우점하면, 연안 용승이 발생할 수 있고, 이는 식물플랑크톤의 대발생에 중요한 역할을 하는 것 으로 관찰되었다. 아울러, 동해 연안해역에서 기인된 식물플 랑크톤은 동해 중앙 및 남서해역으로 공간이동하면서 울릉도-독도의 섬효과와 함께 동한난류의 사행, 소용돌이의 발달 등에 따라서 종조성이 다르게 나타날 가능성을 시사하였다.

The purpose of this study was to investigate the seasonal distribution of phytoplankton as prey for oysters and to characterize the environmental factors controlling their abundance from June 2016 to May 2017, in the northeast coast between Tongyeong and Saryang Island, particularly for the oyster farming area. During the survey period, water temperature changed from 7.54°C in February to 29.5°C in August. The abnormal high temperature persisted during one month in August. Salinity was low due to summer rainfall and typhoon. The lowest level was 30.68 psu in September, and it peaked at 34.24 psu in May. The dissolved oxygen (DO) concentration ranged from 6.0-9.45 mg L-1, and the DO concentration in the surface layer was like that in the bottom layers. The seasonal trends of pH were also like those of DO. The pH ranged from 7.91 to 8.50. Nitrate with nitrite, phosphate, and silicate concentrations ranged from 0.14 μM to 7.66 μM, from 0.01 μM to 4.16 μM, and from 0.27 μM to 20.33 μM, respectively. The concentration of chlorophyll a (Chl. a) ranged from 0.37 μg L-1 to 2.44 μg L-1 in the surface layer. The annual average concentration was 1.26 μg L-1. The annual mean phytoplankton community comprised Bacillariophyta (69%), Dinophyta (17%), and Cryptophyta (10%), respectively. Dinoflagellate Prorocentrum donghaiense in June was the most dominant at 90%. In the summer, diatom Chaetoceros decipiens, Rhizosolenia setigera and Pseudo-nitzschia delicatissima were dominant. These species shifted to diatom Chaetoceros spp. and Crytophyta species in autumn. In the winter, high densities of Skeletonema spp. and Eucampia zodiacus were maintained. Therefore, the researchers thought that the annual mean Chl. a concentration was relatively lower to sustain oyster feeding, implying that the prey organism (i.e., phytoplankton) was greatly controlled by continuous filter feeding behavior of oyster in the vicinity area of the oyster culture farm.

양식업이 발달한 통영 오비도 주변해역에서 하계 해양환경요인의 변화 특성과 그에 따른 식물 플랑크톤의 변화양상을 파악하여, 가두리 양식 생물에 미칠 수 있는 잠재적인 환경요인을 분석 하였다. 조사는 2개의 정점에서 2016년 6월부터 9월까지 격주로 4개월간 수행되었다. 6월과 7월은 강한 수온 성층이 형성되었으며, 8월에는 특이적으로 강한 양쯔강 희석수의 영향으로 8월 10일 29℃ 전후로 고수온이 관찰되었다. 조사기간 동안 질산염+아질산염, 암모늄, 인산염, 규산염은 각각 0.08~5.11 μM, 0.08~34.62 μM, 0.01~ 1.15 μM, 1.46~31.79 μM의 범위를 보였다. Chlorophyll a 농도는 0.49~7.39 μg l-1의 범위를 보였다. 9월의 빈번한 잦은 강우 및 양식어장에 서 용출된 영양염류는 장시간 지속되지 못하고 빠르게 소비되거나 확산되었다. 이후 강우로 인한 영양염 유입과 함께 표층을 중심으로 Chaetoceros debilis, C. pseudocurvisetus, Pseudonitzschia delicatissima와 같은 규조류가 최대 4.74 × 109 cells l-1로 크게 증식하였다. 또한 용 존산소 변동은 4.52~7.62 μg l-1로 식물플랑크톤 대증식 이후 조사에서 유기물질이 분해됨에도 불구하고 빈산소 수괴(< 4.00 mg l-1)의 형성은 관찰되지 않았다. 따라서 본 해역은 하계의 식물 플랑크톤 증식 및 가두리양식장이 밀집됨에도 불구하고, 다른 반폐쇄적 만과 달리 해류 순환 이 원활한 특징으로 인해 빈산소 수괴는 나타나지 않았다.

본 연구는 남해동부 연안 해역에서 환경요인과 식물플랑크톤 군집특성 및 Cochlodinium polykrikoides의 초기 발생이 내만에서 일 어날 수 있는 가능성을 파악하기 위하여 17개의 정점에서 2016년 하계 7월6일 에서 8월 24일 동안 2주 간격으로 단기집중조사를 수행하였 다. 수온은 7월 6일 조사 시 22.3 ± 2.69 °C에서 8월 24일 조사 시 28.4 ± 0.78 °C로 1차 대비 약 6.01 °C 상승하였고, 염분은 내측 정점 8~13에 서 상대적으로 일정하게 높게 나타났다. 7월 6일 조사에서 약 150 mm(10일 누적)에 달하는 강우가 관찰되어 영양염이 높게 공급되었고, 이 로 인해 높은 Chl. a가 높게 관찰되었다. 종조성은 은편모조류가 평균 58.3 %(Crpytomonas spp.)로 극우점하였고, 특이적으로 정점 5에서 와 편모조류 Prorocentrum spp.(주로 P. triestrium)가 32.2 %로 극히 높은 비율을 차지하였다. 7월 20일 조사에서 대부분 규조류 Chaetoceros spp. 가 61.0%를 점유하였다. 정점 4에서 Skeletonema spp.가 7.44 × 106 cell L-1로 높은 개체수를 보였으나, 다른 정점에서는 출현하지 않거나 낮게 관찰되었다. 8월 4일 조사와 8월 24일 조사에서 평균 식물플랑크톤 개체수는 매우 낮았으며, 우점종은 8월 4일 조사에서 규조류가 78.0% (Chaetoceros spp.)로 높게 나타났고, 8월 24일 조사에서도 규조류가 73.3 %(Pseudo-nitzschia spp., Rhizosolenia spp.)로 높은 점유율을 보였다. 본 연구에서 C. polykrikoides의 출현은 관찰되지 않아, 연안 내만 및 항구에서 휴면포자에 의한 유영세포 유입의 가능성은 낮을 것으로 사료 되었다. 또한 동해남부해역에서의 반폐쇄적인 내만 특성으로 염분과 영양염류와 같은 환경특성이 각 정점별 명확한 차이를 보였고, 이로 인해 식물플랑크톤 우점종 및 군집조성이 시공간적으로 매우 다르게 나타났다.

본 연구는 섬진강 하구역에서 2017년 2월 대조기 만조와 간조, 3월 소조기 간조 동안 염분 구배에 따른 식물플랑크톤 생리활성도를 평 가하였다. 또한 2월 대조기 조사에서 나타난 특이적인 pH 변화특성을 파악하기 위해 추가적인 재현실험을 병행하였다. 현장조사 결과에 의하면, 만조와 간조에 수층 혼합에 의한 수직적인 염분의 차이는 미미하였지만, 담수역으로 향할수록 염분이 낮아져 수평적인 염분구배가 뚜렷하였다. 염 분과 영양염(질산염+아질산염: R=0.997, p<0.001; 규산염: R=0.979, p<0.001)과의 강한 음의 상관관계를 보였고, 이는 담수 기원의 질소와 규소의 높 은 농도의 영양염류가 해수와 혼합되는 과정에서 희석되고 있다는 것을 의미한다. 반면, 인산염농도는 염분이 15 psu를 기점으로 고염분의 유역에 서는 상대적으로 높은 농도가 관찰되었고, 이는 수심이 얕은 광양만의 퇴적물이 조석에 의한 수층혼합으로 재부유되어 인산염 재용출로 인해 수 층에 일정량 기여하였다는 것을 의미한다. 섬진강 하구역에서 동계 2월과 3월 우점한 식물플랑크톤은 Eucampia zodiacus로 나타났고, 그들은 전체 군집의 70% 이상을 차지하였다. 특히, 3월 생물 활성도를 평가한 결과, 염분과 chlorophyll a(R=0.82)뿐만 아니라 active chlorophyll a(R=0.80)과 강한 양의 상관관계를 보였다(p<0.001). 특히 담수의 영향을 강하게 받는 상류 정점에서는 해수종 규조류가 염분충격으로 생리활성을 잃어 최대 75% 사멸율을 기록하였다. 2월 대조기 조사에서는 상대적으로 형광값이 높은 정점에서 pH가 높게 나타났고, 이는 높은 밀도로 우점한 규조류의 광합성 작용으로 CO2가 다량 흡수되어 pH 상승효과를 가져온 것으로 판단되었다. 또한 2월 현장식물플랑크톤 군집을 농축하여 저염분 환경에서 생물농 도구배에 따른 pH 변화를 파악한 결과, 염분충격에 의해 사멸한 식물플랑크톤의 영향으로 광합성 활성도의 감소를 가져왔고, 우점 규조류의 사멸 로 인해 박테리아가 현저하게 증식하였다. 그 결과 박테리아가 규조류를 생분해하는 과정에서 CO2가 발생하여 pH 의 감소를 유발하였다. 결과적 으로 섬진강하구역에서는 염분 구배에 따른 생물의 광합성 활성도의 차이와 생물사멸이 뚜렷하게 관찰되었고, 이는 pH의 증감을 유발하는 중요한 인자로 파악되었다.

From June 2007 to May 2008, seasonal variations of bacterial abundance and heterotrophic nanoflagellate (HNF), together with environmental factors, were investigated at weekly and monthly intervals in Kyeonggi Bay. During the study period, the water temperature and salinity varied from 1.9℃~29.0℃ and 31~35.1 psu, respectively. The concentration of ammonia, nitrate+nitrite, phosphate, and silicate ranged from 0.01 to 3.22 μM, 2.03 to 15.34 μM, 0.06 to 1.82 μM, and 0.03 to 18.3 μM, respectively. The annual average concentration of Chl. a varied from 0.86 μg L-1 to 37.70 μg L-1; the concentration was twice as much at the surface than at the deeper layers. The abundance of bacteria and HNF ranged from 0.29×106 to 7.62×106 cells mL-1 and 1.00×102 to 1.26×103 cells mL-1, respectively. In particular, there were significant correlations between bacteria and HNF abundance (p<0.05), and then the high abundance of HNF was frequently observed with an increase of bacterial abundance in summer (p<0.001). Our results therefore indicate that bacterial abundance in the bay was mainly controlled by resources supplied as organic and inorganic substances from Lake Shihwa due to the daily water exchange after dike construction. Also, the bacterial abundance was significantly controlled by HNF grazing pressure (top-down) in the warm seasons, i.e. excluding winter, in the Kyeonggi Bay.

본 연구는 USCG phase-II의 형식승인 기준인 자연상태 생물군집의 75 % 이상 유지하여야 하는 평가체계에 대비하여 자연생물군집 농축 및 선박평형수관리시스템(Ballast Water Management System, BWMS) 처리 전 후 생물사멸시험을 실시하였다. 자연 식물플랑크톤군집의 농축 조사는 중영양수계인 장목만과 부영양화수계의 마산만에서 동계에 수행하였다. 장목만과 마산만에서 1톤 기준으로 생물을 농축하였을 경우, 10-50 μm 크기 생물 현존량은 4.7 × 10⁴ cells mL-1과 0.8 × 10⁴ cells mL-1 이었고, 농축생물의 생존율은 90.4 %와 88.0 %로 각각 나타났다. 특히 장목만에서는 Skeletonema costatum-like species 같은 체인을 형성하는 소형 규조류가 극우점한 반면, 마산만에서는 <10 μm보다 작은 편모조류 및 체인을 형성하지 않는 대형 와편모조류(Akashiwo sanguinea, Heterocapsa triquetra)가 우점하였다. 이와 같은 우점종 세포크기의 차이로 장목만 농축효율이 마산만보다 높게 나타났다. BWMS 장비를 통과한 처리 당일 생물 사멸률은 장목만이 90.4 %로, 마산만의 93 %보다 약간 낮았고, 장목만에서 BWMS 처리 5일 경과 후, 대조군의 대상생물의 사멸률은 6.7 %로 나타났다. 처리군에서는 >99 %로 대부분 사멸되어, 시험생물로서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 결과적으로 동계와 같이 해역내 생물량이 낮을 경우, 주간 8시간 수행한 네트의 생물농축만으로는 USCG Phase II의 형식승인 기준인 500톤 탱크에 1.0 × 10³ cells mL-1 이상으로 자연생물 개체수 밀도를 충족하기는 쉽지 않다는 것을 파악하였고, 이를 보완하기 위해서는 일정기간 자연생물을 대량 배양 및 채집할 수 있는 시스템 도입이 필요할 것으로 판단된다.

낙동강 하구역과 부산연안해역에서 분변계 대장균의 계절적, 해역별 분포특성을 파악하기 위해, 2013년 2월부터 2015년 11월까지 계절 조사를 수행하였다. 아울러 부산연안해역의 오염 정도와 해역의 지리학적 특성을 바탕으로 25개 정점을 5개의 구역(I, II, III, IV, V)을 나누어 평가하였다. 조사기간 중 수온과 염분은 각각 7.50~27.64℃와 16.82~34.82 psu의 범위로 관찰되었고, 수온은 전형적인 온대지역의 특성을 보였다. 염분은 2014년 하계 구역 IV에서 구역 III까지 광역해역에 걸쳐 저염분화 현상이 나타나, 대장균의 증식을 가속화시켰다. 대장균 E. coli 는 2015년 추계 정 점 1(지역 I)에서 6,000 cfu l-1로 최고치를 기록되었고, 외측 구역 III에서 상대적으로 낮게 관찰되었 다. 수온은 대장균 E. coli 과 유의한 상관성이 관찰되지 않았지만(p >0.05), 상대적으로 고수온조건 에서 대장균 밀도가 높게 나타났다. 아울러 대장균 밀도는 염분농도와 음(r =-0.53 p <0.05)의 상 관관계를 보였고, 해역의 저염분화 현상은 대장균의 증식 및 유지에 중요한 촉진제 역할을 한 것으로 파악되었다. 결과적으로 부산연안해역에서 하계 집중강우로 인한 육상기원 담수 유입으로 분변계 대장균이 지역 IV과 지역 III에서 현저하게 영향을 미쳤고, 계절에 관계없이 수영만에서 높은 대장균 밀도가 관찰되어 오염화 현상이 두드러졌다.

2010년과 2011년 추계 광양만에서 식물플랑크톤 군 집구조와 그들의 성장에 미치는 환경요인을 파악하기 위해 만내외측의 19~20개 정점에서 생물학적 요인과 무생물학적 요인을 조사하였다. 또한 식물플랑크톤에 대한 영양염 첨가 효과를 알아보기 위해 2010년 현장 10개 정점의 표층수를 이용하여 생물검정실험을 수행하였다. 2010과 2011년의 영양염 수평적 분포특성은 내만해역I (정점1~9)과 섬진강의 영향을 직간접적으로 받을 수 있는 해역II (정점10~14)에서 상대적으로 높게 나타났고, 해역III (정점15~20)으로 갈수록 점차적으로 감소하여 해역별 차이가 명확하였다. 반면, 크기별로 분획된 Chl. a함량은 영양염농도가 낮은 해역으로 갈수록 극미소(Nano와 Pico)크기의 생물량이 상대적으로 증가하였다. 이와 같은 양상은 2010년보다 2011년이 두드러졌다. 2010년 은편모조류가 대부분의 정점에서 85% 이상으로 우점하였고, 2011년에도 은편모그룹이 전체 식물플랑크톤 군집중 대부분의 정점에서 50% 이상의 높은 비율을차지하였으나, 2010년의 출현개체수의 1/10 수준에 머물렀다. 은편모그룹 다음으로 높은 비율을 차지한 생물군이 규조류 Chaetoceros spp.와 Skeletonema spp.로 나타났다. 생물검정실험에서는 전 해역에서 N첨가군과 NP첨가군의 효율이 대조군과 P첨가군에 비하여 높았고, 특히 현장 영양염농도가 낮게 기록된 정점8과 20의 NP영양염첨가군에서 약 2배의 높은 효율을 보였다. 결과적으로 광양만에서 추계 갑작스럽게 높은 영양염이 공급될 경우 Skeletonema spp.와 같은 영양염 흡수능이 뛰어난 생물이 우점할 수 있을 것이며, 성층붕괴와 같은 일정량의 지속적인 영양염공급은 세포크기가 작은 기회성 특징을 가진 은편모그룹의 성장에 유리한 조건이라는 것을 알 수 있었다.

광양만에서 야광충 Noctiluca scintillans의 개체군 동태를 파악하기 위해서 수계지리학적 및 생리생태학적 특성을 2010부터 2012년까지 3년 동안 19 또는 20개 정점에서 조사를 수행하였다. 조사기간 동안 야광충은 하계의 수온범위가 15˚C에서 22˚C로, 염분이 25.0 psu에서 30.0 psu 사이의 환경조건에서 높은 밀도로 출현하였다. 이와 반대로, 그들의 개체군은 동계 4˚C의 낮은 수온 조건에서도 출현하였으나, 동계를 비롯하여 춘계, 추계에는 야광충의 개체수가 현저하게 감소하였다. 특히 27˚C 이상의 높은 수온과 12.0 psu 이하의 낮은 염분조건의 환경에서는 야광충 개체수의 사멸로 이어졌다. 야광충의 먹이원인 Chl.a 농도와는 동계, 춘계, 추계에는 양(+)의 상관관계가 성립되었고, 하계 야광충의 높은 밀도가 관찰되었을 때에는 Chl.a 농도와 음(-)의 상관관계를 보였다. 이는 야광충의 포식압에 의한 영향으로 생각되며, 하계와 같이 야광충의 개체수밀도가 높았을 때에는 식물 플랑크톤(Chl.a)을 현저하게 포식하여 음(-)의 상관성을 나타내었을 것이고, 나머지 계절의 양(+) 상관관계는 야광충의 개체수를 유지하는데 일정량 먹이원이 필요하였다는 것을 의미한다.

우리나라 전국연안에서 해조류에 부착한 저서성 부착맹독와편모조류의 분포특성을 파악하기 위해서 2011년 11월 25일에서 30일 사이 조사하였다. 해조류에 부착하는 맹독와편모조류 Gambierdiscus spp.는 전국 27개 정점 중 5개 정점[St. 6 (전남고흥군), St. 9 (경남남해군), St. 18 (경북 포항시 구룡포), St. 20 (경북 영덕), St. 26 (강원도 양양)]에서 출현하였다. Ostreopsis spp.는 3개 정점의 해조류[St. 11 (잎꼬시래기, 붉은까막살, 애기풀가사리), St. 18(진두발, 마디잘록이, 참곱슬이), St. 21 (붉은까막살, 마디잘록이, 큰잎모자반)]에서 출현하였으며, 그중, 정점 18에서는 극히 높은 개체수(140 cells g-1)가 관찰되었다. Prorocentrum lima는 서해와 남해안에서는 거의 출현하지 않았으나, 동해해역 대부분의 정점에서 높은 밀도로 출현하였다. Coolia spp.는 서해와 남해안에서는 전혀 출현하지 않았으나, 동해해역 일부 정점에서 극히 낮은 밀도로 출현하였다. 결과적으로 아열대성 저서 와편모조류는 우리나라 대부분의 연안해역 (동해를 중심으로)에 정착하고 있다는 것을 확인 할 수 있었고, 그들의 개체수 밀도는 해조류의 기질과 관련이 있을 것이다.