Phytoplankton communities, with emphasis on picoplankton and nanoplankton, were investigated in Gamak Bay, South Korea, where freshwater input and coastal water intrusion shape ecosystem functions. Shellfish farms and fish farms are located in the inner bay and outer bay, respectively, and tides translocate uneaten food and urine production from aquaculture farms toward the inner bay. Water masses were distinctly different based on a significantly different density between the surface and bottom layer and among three water masses, including the inner bay, outer bay, and Yeosu Harbor. Phytoplankton communities were quantified using flow cytometry and size-fractionated chlorophyll-a (chl-a) was measured. Salinity was a principal variable separating phytoplankton communities between the surface and bottom layer, whereas Si(OH)4 controlled the communities in the inner bay, and NH4 + and PO4 3- governed the outer bay communities. While phycocyanin-containing (PC) cyanobacteria dominated in the outer bay, phycoerythrin-containing (PE) cyanobacteria dominance occurred with cryptophyte dominance, indicating that nutrients affected the distribution of pico- and nanoplankton and that cryptophytes potentially relied on a mixotrophic mode by feeding on PE cyanobacteria. Interestingly, picoeukaryotes and eukaryotes larger than 10 μm were mostly responsible for the ecological niche in the western region of the bay. Given that chl-a levels have historically declined, our study highlights the potential importance of increased small phytoplankton in Gamak Bay. Particularly, we urge an examination of the ecological role of small phytoplankton in the food supply of cultivated marine organisms.

For the assessment of the benthic community health of Jinhae Bay using the Benthic Pollution Index, macrobenthic fauna samples were seasonally collected from 23 different sites between February, 2011 and November, 2012. The macrobenthic community health status was classified as “Poor” or “Very Poor” except for the bay mouth part of Jinhae Bay at the northern part of Geoje Island. A large proportion of functional Group IV and even azoic conditions appeared due to summer hypoxia at sites in sheltered regions of Jinhae Bay. Some of the dominant species recruited after summer hypoxia were Paraprionospio patiens, Sigambra bassi, and Theora fragilis belong to typical opportunistic species. By comparing the BPI values of the macrobenthic communities from other special management areas of Korea, Jinhae Bay was considered to have the lowest condition that was heavily polluted among special management areas.

Gut contents analysis is essential to predict the impact of organisms on food source changes due to variations of the habitat environment. Previous studies of gut content analysis have been conducted using traditional methods, such as visual observation. However, these studies are limited in analyzing food sources because of the digestive process in gut organ. DNA metabarcoding analysis is a useful method to analyze food sources by supplementing these limitations. We sampled marine fish of Pennahia argentata, Larimichthys polyactis, Crangon affinis, Loligo beka and Sepia officinalis from Gwangyang Bay and Yeosu fisheries market for analyzing gut contents by applying DNA metabarcoding analysis. 18S rRNA v9 primer was used for analyzing food source by DNA metabarcoding. Network and two-way clustering analyses characterized the relationship between organisms and food sources. As a result of comparing metabarcoding of gut contents for P. argentata between sampled from Gwangyang Bay and the fisheries market, fish and Copepoda were analyzed as common food sources. In addition, Decapoda and Copepoda were analyzed as common food sources for L. polyactis and C. affinis, respectively. Copepoda was analyzed as the primary food source for L. beka and S. officinalis. These study results demonstrated that gut contents analysis using DNA metabarcoding reflects diverse and detailed information of biological food sources in the aquatic environment. In addition, it will be possible to provide biological information in the gut to identify key food sources by applying it to the research on the food web in the ecosystem.

This study studied the characteristics of cultured oyster marketing in Sacheon Bay. The results of this study are summarized as follows. First, the GULDAE aquaculture is a unique production method of Sacheon Bay. Second, oysters in Sacheon Bay were low in production, but the price was more than 70% higher than in other producing areas. Third, profit is 12.5% higher and rate of return was 179.8%. Fourth, there were more out-of-market sales than other than other producing areas, and it is a bidding method. Fifth, the marketing cost was higher than the longline hanging aquaculture; however, the advantage of price offseted this point. Although the Sacheon Bay Oyster aquaculture is small, it was confirmed that it was a producing area with high profitability and a unique marketing form from other regions. Although the Sacheon Bay Oyster culture is small, it has been confirmed that it is a producing area with high profitability and shows a unique distribution form.

To provide information needed for managing fish resources and protecting the ecosystem of Cheonsu Bay, bimonthly variations in species composition and abundance of fish eggs and larvae were investigated. The samples were collected by using bongo net at three different stations from February 2020 to December 2021. Fish eggs were divided into Engrualis japonicus and unidentified eggs, of which Engragulis japonicus accounted for 85.6% of the total eggs collected. A total of 21 species representing 17 families and 6 orders were collected. The three dominant species were Gobiidae spp, Thryssa hamiltonii and E. japonicus and these three species accounted for 74.1% in the total number of individuals. The number of species was highest in August, 2020 and lowest in February, 2020 and 2021; the number of individuals was highest in August, 2020 and lowest in February, 2020. Temporal changes in the abundances of pelagic eggs and larval fishes corresponded with temperature.

연안오염총량관리제는 지자체에 오염물질부하량을 할당하고, 오염부하 삭감뿐만 아니라 바람직한 지역발전에 있어서 아주 중 요하다. 본 연구에서는 광양만특별관리해역의 총량관리 도입에 앞서 해역으로 유입하는 오염물질의 유입부하와 광양만 해역의 수질상태 를 조사하였고, 현재 연안오염총량관리를 실시하고 있는 다른 해역의 장기적인 현황을 살펴보았으며, 수회에 걸쳐 광양만 특별관리해역 환경자문위원회의 의견을 수렴하였다. 그 결과, 광양만에도 총량관리의 필요성이 인정되었으나, 시행에 앞서 우선 COD, TN, TP, 중금속, PAHs의 지속적인 모니터링과 함께 총량관리 도입의 경제성과 효율성과 같은 타당성 검토가 이루어져야 할 것으로 판단되었다.

A strain of Alexandrium species was established by isolating cells from Jangmok Bay, Korea. Its morphology and molecular phylogeny based on LSU rRNA gene sequences were examined. In addition, growth responses of this Alexandrium species to changes in temperature, salinity, and nutrient concentrations were investigated. This Alexandrium species from Jangmok Bay had a ventral pore on the 1′, which was morphologically consistent with previously described Alexandrium tamarense and A. catenella. Phylogenetic analyses revealed that this isolate was assigned to A. pacificum (Group IV) within A. tamarense species complex. In growth experiments, relatively high growth rates and cell densities of A. pacificum (Group IV) were observed at 15°C and 20°C. This species also grew under a wide range of salinity. This indicates that this Korean isolate of A. pacificum (Group IV) is a stenothermic and euryhaline species. In growth responses to changes in nutrient levels, enhanced growth rates and cell densities of A. pacificum (Group IV) were observed with additions of nitrate and phosphate. In particular, rapid uptakes of phosphate by A. pacificum (Group IV) were observed in experimental treatments, indicating that the increase in phosphate concentration could stimulate the growth of A. pacificum (Group IV).

An estuary is a water ecosystem with a high abundance of the species diversity, due to a variety of complex physicochemical factors of the area where freshwater and ocean mixed. The identification of Corbicula species in the estuary environments is difficult because of various morphological characteristics. In this study, we provide taxonomic information on Corbicula species with taxonomic difficulties using morphological and genetic analysis. This study was conducted on clams from the Seomjin River-Gwangyang Bay, one of the major production area of marsh clam in Korea. As a result, we characterized Cytocrome C Oxidase subunit I (COI) sequences of the Corbicula. The 636 bp nucleotide sequences of COI have 98% homology among Corbicula species collected from 2 sites of Seomjin River-Gwangyang Bay. The phylogenetic analysis with 17 species of Corbicula indicated that most of the species collected from Seomjin River-Gwangyang Bay were brackish water clam (Corbicula japonica), and only one Asian clam (Corbicula fluminea). The evolutionary distance between C. japonica and C. fluminea was less than 0.003. Therefore, it was confirmed that C. japonica is phylogenetically closely related to C. fluminea. In 9 species of Cyrenidae, phylogenetic tree was classified into three lineages. These results will be used as an important data for an identification of clam species by providing genetic information for Corbicula species with a morphological diversity. Key words: Corbicula japonica, cytochrome c oxidase subunit I (

본 논문은 남해안 자란만 패류양식어장에서 약 2년 동안 월별로 기초생산력, Chl. a, 영양염류, 입자유기물질과 퇴적물의 유기오 염 정도 및 생화학 조성 등 주요 양식생물의 서식환경인자의 변동특성과 상관성 등을 분석하였다. 또한, 다른 연안 어장과 기초생산력을 비교하고 어장환경관리와 관련된 정책방안을 제시하였다. 월별 평균 기초생산력은 6.43∼115.43 ㎎C m-2 hr-1 범위로 여름과 가을에 높았는 데, 가막만과 마산만 보다는 낮았고, 가로림만과 서해보다는 높았으며, 대체적으로 양식장이 많이 분포한 내만은 그 변동 폭이 상대적으 로 컸다. Chl. a를 구성하는 식물플랑크톤의 크기별 점유율이 시기별로 다소 차이가 있었고, 영양염의 고갈로 인한 식물플랑크톤의 생산력 제한은 거의 없었으나, 대부분 시기에 N/P비가 16 이하로 질소가 상대적으로 부족한 것으로 판단되었다. 수층 입자유기물질의 생화학적 조성은 탄수화물이 가장 높았으나, 반면 표층 퇴적물에서는 지질과 단백질 함량이 높았다. 퇴적물의 TOC와 AVS 농도는 만 안쪽에서 높 았고 일부 시기에는 어장환경기준을 초과한 상태였으며, C:N 비는 평균 8.1∼10.4 범위로 나타났다. 기초생산력은 Chl. a와의 상관성이 가 장 높았고, 입자물질성분 중에서는 탄소보다는 질소 및 단백질과의 상관성이 높았다. 최근 5년 동안의 수층에서의 Chl. a, DIN, DIP 농도는 감소하는 경향이었지만, 반대로 퇴적물의 오염도는 증가하는 추세였다. 자란만의 연간 기초생산력 125.9 gC m-2 yr-1, 굴 양식장 면적 4.97 ㎞2 를 고려하면 연간 식물플랑크톤으로부터 생산되는 탄소량이 약 625 ton이며, 연간 굴 생산 습중량은 약 6,250 ton으로 추정되었다.

진해만 해역은 태풍 내습 시에 우리나라 남동권 해역의 주요 태풍 피항지로 이용되고 있다. 하지만 태풍 내습 시 진해만 내 선박이 폭주하고 주묘가 다수 발생하는 등 해양사고 발생 가능성이 존재한다. 본 논문은 태풍 내습 시 진해만 피항지에 대해 안전 확보 및 효율적으로 관리할 수 있는 방안을 해당 해역의 VTS 관제사로부터 도출하고, 이를 선박 운항자에게 AHP 기법을 통하여 상대적 중요 도를 도출하여 관리자와 이용자 의견이 반영된 안전대책을 제시하였다. AHP 설문조사를 위한 안전 대책 요소를 선정하기 위하여 진해만 내 태풍 내습 시 VTS 관제사의 대응 조치 평가 내용에 대해 분석하였다. 선정된 안전대책 요소를 기반으로 설문조사를 실시한 결과, 선정 된 요소에 대해 선박 운항자는 선박의 안전을 효율적 관리보다 약 2배 이상 중요하게 생각하며, 종합적으로 피항선 관리, 정박구역 관리, 피항정보 관리, 규정 및 지침 마련, 시스템 장비 개선, 교육 및 홍보·알림 활동 순으로 중요하게 고려함을 파악하였다. 본 논문에서 식별된 방안 및 상대적 중요도를 통해서 진해만 태풍 피항지를 안전하고 효율적으로 관리하는 기반이 될 수 있을 것으로 사료된다.

천수만과 태안해역의 제한영양염을 평가하기 위해 장기자료 분석과 생물검정실험을 진행하였다. 우선 잠재적인 제한영양염을 평가하기 위해 국가수질측정망에서 제공되는 2004~2016년 동안의 장기 영양염 자료를 이용하였다. 장기자료의 DIN/DIP를 분석한 결과 대 부분 16이하로 N 제한이 우세하였지만 N, P, Si의 농도비를 이용한 분석에서는 하계와 추계에는 N 제한이 우세하였고, 동계와 춘계에는 해역에 따라 일부 Si 제한을 보이거나 또는 제한이 나타나지 않았다. 생물검정실험 시 채집된 현장수의 영양염 분석결과, DIN/DIP는 3월 과 5월에 모든 정점에서 P 제한을 나타냈고, 7월과 10월에는 N 제한이 우세하였다. N, P, Si의 농도비를 이용한 분석에서 3월과 5월은 P와 Si 제한을 보이거나 제한영양염이 나타나지 않은 정점이 존재하였으나 7월과 10월에는 N 제한이 우세하였다. 실질적인 제한영양염을 평 가하기 위해 수행된 생물검정실험 결과 3월에는 특정 제한영양염이 나타나지 않았으나, 5월, 7월 10월에는 NH4 +와 NO3 -가 반응을 보임으 로서 이 시기에는 N이 식물플랑크톤 성장에 직접 관여하는 실질적인 제한영양염임을 확인하였다.

The fish community in the Seomjin River-Seomjin River Estuary-Gwangyang Bay coast continuum was investigated three times from March 2019 to October 2019. The collected species at the eight sites during the survey period were 49 species belonging to 31 families, including two endangered species. According to Bray-Curtis similarities, observations were divided into four groups based on the fish community composition; two groups (group 1, 2) and two uncategorized groups (group 3, 4). ANOSIM based on spatial and temporal groupings indicated that the spatial differences in fish communities (R=0.398, P=0.001) were relatively more important than the temporal differences (analysis of similarities, R=0.273, P=0.002). In particular, there were significant differences between groups 1 and 2 (analysis of similarities, R=0.556, P=0.001), and similarity percentage analysis revealed that Argyrosomus argentatus (9.4%), Favonigobius gymnauchen (6.9%) and Konosirus punctatus (5.9%) contributed to these differences of fish assemblages for each group. The fish fauna distributed in the Seomjin River-Gwangyang Bay ecosystem were spatially divided and the number of species and number of individuals showed seasonal differences. This study could be a basis for understanding changes in the fish community and implementing conservation and management strategies on major species within a continuous environment of the river-estuary-ocean continuum.

저서동물은 저서환경특성을 나타내는 중요한 지시자로 알려져 있다. 본 연구에서는 무안만 조 하대의 환경 및 저서동물의 분포특성을 조사하였으며, 수질평가지수(WQI)와 저서생물지수 (AMBI)를 이용하여 저서생태계 건강성을 평가하였다. 현장채집은 2019년 하계 무안만 조하대 의 10개 정점에서 이루어졌다. 무안만 조하대는 상부지역이 하부지역에 비해 세립한 입도특성 을 나타내고 있었으며, 높은 유기물 함량을 보였다. 일부 정점에서 오염지표종인 Musculista senhousia, Theora fragilis and Lumbrineris longifolia과 같은 종들도 우점을 나타내고 있었다. 군집분석결과 무안만 조하대는 상부, 중부, 하부 그룹으로 구분되었으며, 유기물 함량과 저서 건강성 평가지수(WQI 및 AMBI)와의 상관결과와 일치하였다. 본 연구결과, 무안만 조하대의 저서생태계는 양호한 것으로 평가되었다. 하지만 저서동물이 균등하게 분포하지 않고, 기회 종이 출현하고 있어 조하대의 유기물 부하량이 증가하고 있는 것으로 보인다.

연구대상 해역은 노량수로를 중심으로 서측에 광양만 권역(여수해협 포함), 동측에 진주만 권역(강진만, 사천만 포함)이 위치하 고, 연구대상 해역에 위치한 여러 하천에서 유출되는 유출수가 이들 만으로 유입되고 있으며, 특히 홍수시에는 광양만 권역은 섬진강의 하천유출수가, 진주만 권역은 가화천(남강댐 방류)의 하천유출수가 대량으로 유입되고 있다. 광양만 권역과 진주만 권역은 노량수로라는 협수로로 연결되어 있으며, 섬진강과 가화천의 하천유출수 또한 노량수로를 통해 서로 영향을 주고 있다. 연구대상 해역에 위치한 섬진강 과 가화천을 포함한 51개 하천의 하천유출수로 인한 평수시와 50년빈도 홍수시의 해수교환율, 체류시간 특성을 입자추적 실험을 통해 파 악하고자 하였다. 또한 홍수시 섬진강과 가화천의 하천유출수가 미치는 영향을 파악하기 위한 실험을 추가로 수행하였다. 수치실험 결과, 평수시와 홍수시 모두 광양만 권역에 투하한 입자는 노량수로를 통해 진주만 권역으로 이동하는 것으로 나타났고, 노량수로를 통해 진주 만 권역에서 광양만 권역으로 이동하는 입자는 상대적으로 작은 것으로 나타났다. 30일 후 각 실험안별 해수교환율은 광양만 권역은 44.40~67.21%로 나타났고, 진주만 권역은 각각 50.37~73.10%로 나타났고, 각 실험안별 평균 체류시간은 광양만 권역은 7.07~15.36일로 나타 났고, 진주만 권역은 6.45~12.75일로 나타났다. 그리고 홍수시에 해수교환을은 증가하고, 체류시간은 감소하는 것으로 나타났다. 광양만과 진주만 권역에서의 해수순환 구조를 살펴보기 위해 두 폐쇄성 해역에 대해서 7개 내부 영역과 5개 외부 영역에 대한 30일 동안의 단면유 량 flux를 산정하였다. 그 결과, 평수시와 홍수시 모두 전반적으로 광양만 권역에서 진주만 권역으로 유량 flux가 이동하는 것으로 나타났 다. 홍수시 유량을 적용할 경우 연구대상 해역의 유량 flux의 주 흐름 경로는 섬진강 하천유출수가 여수해협을 거쳐 외해로 이동하는 흐름 과 가화천 하천유출수가 사천만, 진주만, 대방수로를 거쳐 외해로 이동하는 흐름으로 나타났다.

본 연구에서는 진해만의 DO 농도 재현을 목표로 LSTM 모형의 최적 매개변수 조건과 예측변수를 선별하기 위한 Case study를 진행하였다. 모형 매개변수 Case study 결과, 가장 적은 Hidden node와 Epoch인 Hidden node=10, Epoch=100에서 가장 낮은 정확도를 보였다. 이는 모형이 과소적합(Underfitting) 상태인 것으로 판단된다. Hidden node=80, Epoch=1200에서 R2 값은 0.99로 가장 높은 정확도를 보였다. 예 측변수 Case study 결과, 1개의 환경변수만을 예측변수로 사용한 Step 1에서 수온을 예측변수로 했을 때 저층 DO 농도 재현의 R2 값은 0.81 로 가장 높은 정확도를 보였다. 이후 2개의 환경변수를 사용한 Step 2에서는 수온과 SiO2를 예측변수로 했을 때 R2 값은 0.92로 수온만 사 용했을 때보다 정확도가 급격히 증가하였다. 이는 저층 DO 농도와 SiO2 농도간의 높은 상관성(=0.70)에 기인한 것으로 판단된다. 상기 결과로부터 진해만의 DO 농도 재현에 적합한 LSTM 모형의 매개변수와 예측변수를 찾을 수 있었다.