본 연구는 2019년 8월 한반도 주변해역(동해, 서해, 남해, 동중국해)에서 탄소 및 질소 안정동위원소 기법을 활용하여 하위영양 단계에서의 먹이망 구조를 파악하였다. 입자성 유기물(POM)의 δ13C 범위는 -26.18 ~ 20.61 ‰, δ15N 범위는 5.36 ~ 15.20 ‰의 넓은 범위를 보였다. POM과 각 생물별 개체군 사이의 δ13C 분별작용의 결과는 대부분 micro-POM을 섭식하는 것으로 확인하였으나 해역 간 차이를 보였 다. 각 생물별 영양단계는 chaetognaths (3.40±0.61)가 가장 높은 영양단계에 있음을 확인하였다. 동위원소 혼합모델을 적용한 결과에서 chaetognaths의 먹이원으로 copepods (13 ~ 48 %)와 euphausiids (20 ~ 51 %)가 가장 높은 기여도를 나타냈다. 본 연구결과 각 해역별 먹이원의 제한적 공급 및 다양성의 차이가 먹이망 구조 및 각 생물별 동위원소 비에 영향을 미친 것으로 판단된다.

동해 남서해역에서의 살오징어 유생 출현 특성을 파악하기 위해 2015년 8, 9, 11월 여수 근해부터 평해 연안까지 총 35개 정점에서 IKMT 네트(망목 : 500μm)를 사용하였으며, 초기 생활단계의 주요 해양환경 인자인 수온은 CTD(SBE9plus)로 관측하였다. 유생의 월별 외투장 자료의 통계처리를 위하여 SPSS software(ver. 12.0)를 이용하였다. 채집된 살오징어 유생의 개체수는 총 228개체로 외투장 범위는 1.4-21.9㎜였다. 유생밀도 범위는 8월에 0.2-5.2inds./1,000m3, 9월에 0.1-3.2inds./1,000m3, 11월에 0.3-7.9inds./1,000m3로 나타났다. 전반적으로 유생은 연안측 정점보다 조사해역의 동남부인 부산 근해에서 더 높은 밀도를 보였다. 8, 9, 11월의 유생출현률은 각각 64.3%, 62.9%, 68.6%였다. 평균외투장 범위는 5.24-5.68㎜였으며, 월별 평균외투장은 유의한 차이를 나타내지 않았다(p>0.05). 또한 외투장 분포에서 4-5㎜ 구간의 유생이 최다 출현빈도를 보였다. 유생이 채집된 정점에서 유생의 생존이 가능한 수온대가 8월에는 대부분의 정점에서 표층부터 약 20m 부근까지 유생이 서식하기에 부적합한 수온대가 존재하였던 반면, 9월과 11월에는 표층부터 유생이 서식하기 적합한 수온대가 형성되었다. 또한 얕은 수심의 연안쪽 정점에서는 표층에서 저층까지 적수온대가 형성되었으며, 100m 이상의 깊은 수심의 외양 쪽 정점에서는 표층부터 수온약층의 상층부까지 유생의 생존가능한 수온대가 형성되었다.

해양환경에서 유색용존유기물은 자외선과 가시광선을 흡수하는 주요한 역할을 하며, 표층에서 광분해 과정을 통해 이산화 탄소로 산화됨으로써 해양환경의 생지화학적 탄소순환에도 중요한 역할을 한다. 최근 봄철 유색용존유기물을 포함한 해수의 혼합층에 서 순수한 해수에 비해 약 40% 이상 열에너지를 흡수한다는 점도 알려지면서, 유색용존유기물이 기여하는 해수 수온상승에 대한 역할 의 중요성이 알려졌다. 본 연구는 봄철 동해 남동부해역의 해수표층에서 빛에너지 흡수의 원인이 되는 유색용존유기물에 의한 흡광도와 흡광 특성을 측정하였다. 봄철 동해 남서부해역에서 2012년과 2014년에 측정된 유색용존유기물의 분포를 비교하고 공급원을 파악하고자 S값을 이용하였다. 그 결과, 두 해의 표층수 중 유색용존유기물의 흡광계수는 평균값이 0.237 m-1(0.009~0.988 m-1)이고, S값은 16 μm-1 로서 연안수의 특성을 보였다. Chl a와 유색용존유기물 사이에 약한 양의 상관관계를 보였으며(r2=0.34), 특히 외양에 비해 연안 쪽 정점 들이 더 강한 상관관계를 보였다. 봄철 혼합층에서 2014년 유색용존유기물의 농도는 0.299 m-1로서 2012년의 0.180 m-1에 비해 약 40% 높게 측정되었다. 두 해의 유색용존유기물이 흡광계수의 차이는 연 변화 이외에도 측정시기의 차이에서 2012년 봄철 진행된 성층화와 일조량 증가에 의한 광분해의 결과로 보인다. 이는 간접적으로 표층 해수 표면을 통한 광산화과정에 의한 대기로의 이산화탄소 유입 가능성을 시사한다.

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.

지음향 모델은 수중과 해저 음파의 전파에 영향을 미치는 해저 지층의 물성과 음향 특성을 포함한다. 이 연구는 동해 남서부 내대륙붕에 위치한 울산 해역의 SSDP-105 시추 지점에서 심부 지층의 지음향 모델을 처음으로 제시하였다. 수심 79 m의 연안 퇴적 지층에서 52 m 심도의 3개 지음향 모델을 구성하였다. 지음향 모델은 연구 해역의 SSDP-105 심부시추 코어 자료와 스파커 탄성파 단면 자료에 근거한다. 실제 모델링을 위해, 모델의 지음향 특성값은 Hamilton 모델링 방법을 이용하여 해저면 하부 현장 심도의 특성값으로 보정하였다. 이 지음향 모델은 동해 울산 연안해역에서 심부 지층의 지음향 특성을 반영하는 중·저주파수 지음향/수중음향 실험을 위해 활용될 것이다.

The maturation and spawning of black scraper, Thamnaconus modestus were studied using samples collected monthly from March, 2015 to February, 2016 in the coastal waters off Middle East Sea, Korea. The gonadosomatic index (GSI) of female was the highest in June. The spawning periods lasted from March to September based on histological observation of female gonad development. The percentage of sexually mature females estimated from a logistic function was over 50% for the size group 18.02 cm (total length, TL). The size of eggs spawned was between 0.40 to 0.58 mm. Fecundity varied between 185,648 and 9,747,250 eggs. The relationship between the fecundity and TL of the fish was expressed in the fecundity equation as F = 0.0297TL5.4835.

This study was conducted to understand the relationships between fish and zooplankton of distribution in the coastal waters of the East Sea from May to August 2016 using hydroacoustic. To distinguish between fish and zooplankton, we used the time varied threshold (TVT) method at the frequency of 120 kHz. As a result, the mean nautical area scattering coefficient (NASC) of fish was highest at 913 m2/n.mile2 in June and lowest at 315 m2/n.mile2 in July. The mean NASC of zooplankton was highest at 247 m2/n.mile2 in May and lowest at 70 m2/n.mile2 in July. The mean NASC of fish and zooplankton showed a significant difference (P < 0.05) with high correlation (R2 = 0.84). In addition, there was no significant difference in the mean NASC of fishes and zooplankton by depth (t-test, person correction = -0.17, p > 0.05).

Fishing pots are one of the important fishing gears in our coastal and offshore fisheries. In terms of a sustainable use of marine resources, there are concerns about the ghost fishing by lost pots. It is reported that 10 to 70% of the pots are abandoned or lost annually. This study is to compare the catching efficiency of drum type whelk pots that are made of biodegradable nets to those made of the ordinary nets, in the eastern coast of Korea. Five types of drum pots were used with combination of biodegradable nets and ordinary (PA, PE) nets applied to the main and funnel parts of the pots: pots with biodegradable nets (Bio+Bio); pots with PE net (PE+PE); pots with body and funnel made of biodegradable nets and PE nets respectively (Bio+PE); pots with body and funnel made of PE nets and PA nets respectively (PE+PA); pots with body and funnel made of PE nets and biodegradable net respectively (PE+Bio). Field experiments were conducted from June 18th, 2015 to August 7th, 2015 using a commercial fishing vessel in the Uljin waters on the eastern coast of Korea. Two fleets of pots with one hundred in each, 20 pots of each type, were casted for 8 to 15 days to analyze their catching efficiency. The catch of target species, whelks, was 202,563.0 g with catch rate of 38.7% of the total catch, while the bycatch was 320,709.7 g with the rate of 61.3% of the total catch. The catch of whelks was the highest in the Bio+PE pots (46,020.3 g), followed by the Bio+Bio pots (42,027.5 g), the PE+Bio pots (41,849.9 g) and the lowest being PE+PE pots (38,054.2 g). Compared to the conventional pots, the pots with biodegradable nets on the body or entrance part had slightly higher catch rate for both the target species and the bycatch. The PE+PE had the lowest catch rate. There is no significant difference in catch between the pots with biodegradable nets and the ordinary nets for the target species such as Buccinum opisthoplectum, Neptunea eulimata, Buccinum striatissimum. Consequently, using biodegradable nets for the conventional whelk pots can reduce ghost fishing by lost gears while keeping the performance of the pots.

동해 남서해역 퇴적물의 현장 음파전달속도를 파악하기 위하여 신호투과법을 이용하여 퇴적물의 실험실 음파전 달속도를 측정하였다. 측정된 실험실 음파전달속도는 해저면 온도, 해수 음파전달속도, Kim et al. (2004)과 Hamilton (1980) 모델을 적용하여 현장 음파전달속도로 보정하였다. Kim et al. (2004)과 Hamilton (1980)의 현장 음파전달속도는 연구지역 퇴적물 특성을 반영하며, 유사한 분포를 보인다. 현장 음파전달속도 보정에는 해저면 온도의 영향을 크게 받 는 것을 확인할 수 있다. 따라서 퇴적물의 실험실 음파전달속도를 통해 현장 음파전달속도를 파악하기 위해서는 해저 표층 온도 자료를 통한 온도 보정이 반드시 수행되어야 한다.

This present study investigated characteristics of distribution and community structure of macrobenthic invertebrates through the survey of commercial Danish seine fisheries from 2011 to 2013. In this study, a total of 28 species were sampled with a mean density of 32,568 ind./km2 and mean biomass of 1,649.5 kg/km2. The dominant species, comprising over 1.0% of the total number of individuals, were Chionoecetes opilio (11,203 ind./km2, 34.4%), Pandalus eous (9,247 ind./km2, 28.4%), Ophiuridae spp. (5,750 ind./km2, 17.7%), Argis lar (2,631 ind./km2, 8.1%), Neocrangon communis (994 ind./km2, 3.1%), Berryteuthis magister (612 ind./km2, 1.9%), Sepiola birostrata (499 ind./km2, 1.5%) and Strongylocentrotidae sp. (424 ind./km2, 1.3%). The dominant species, in terms of biomass, comprising over 1.0% of the total biomass, were C. opilio (1,167.2 kg/km2, 70.8%), B. magister (130.3 kg/km2, 7.9%), P. eous (102.4 kg/km2, 6.2%), Ophiuridae spp. (84.6 kg/km2, 5.1%), Enteroctopus dofleini (45.5 kg/km2, 2.8%), A. lar (35.7 kg/km2, 2.2%), Strongylocentrotidae sp. (25.0 kg/km2, 1.5%) and S. birostrata (22.1 kg/km2, 1.3%). Among them, S. birostrata, E. dofleini, Strongylocentrotidae sp. and Ophiuridae spp. were higher abundance and biomass in the shallow water (<200 meters in depth), whereas C. opilio, P. eous, A. lar, N. communis and B. magister were higher in the deep water (301 ~ 500 meters in depth).As the results of cluster analysis and non-metric multidimensional scaling (nMDS) analysis based on the Bray-Curtis similarity of fourth root transformed data for number of species and individuals, the macrobenthic invertebrates community by Danish seine survey was divided into two groups of station in the shallow water (<200 meters in depth, Group A) and the deep water (201 ~ 500 meters in depth, Group B). The major individual-dominant species was S. birostrata, Ophiuridae spp. and immature C. opilio in group A. But Group B was P. eous, A. lar, B. magister and mature C. opilio.

To understand size fractioned chlorophyll a and material cycles of coastal ecosystem in Uljin marine ranching area (JMRA) of East Sea, 4 times of survey were conducted from April to November 2008. Picoplankton, nanoplankton and netplankton in the surface of UMRA fluctuated with an annual mean of 0.26 μg L-1 between the lowest value of 0.03 μg L-1 and the highest value of 0.87 μg L-1, annual mean 1.32 μg L-1 between 0.11 μg L-1 and 5.60 μg L-1, annual mean 0.45 μg L-1 between no detected (nd) and 4.68 μg L-1, respectively. And the relative ratio of picoplankton, nanoplankton and netplanktons on the phytoplankton biomass was on annual average 12.9%, 65.0% and 22.1%, respectively. The 10 m layer was similar to the surface. The relative ratio of pico- and nano-plankton was higher throughout the year. That is, the material cycle of UMRA consists of a microbial food web rather than traditional food chain at a lower trophic levels. Primary production is deemed to have a higher possibility of being adjusted by top-down dynamics, such as micro-zooplankton grazing pressure rather than nutrients supply.

동해 남서해역과 같이 용존 무기 질소(dissolved inorganic nitrogen; DIN)가 제한된 환경에서 우점 규조류 Chaetoceros debilis와 Leptocylindrus danicus의 용존 유기 질소(dissolved organic nitrogen; DON)의 이용성을 정량적으로 평가하였다. 질소원으로 DIN은 질산염과 암모늄, DON은 동해에서 중요한 비율을 차지하는 글리신(glycine)과 요소(urea)에 관하여 각각 평가하였다. Monod 식으로부터 유도한 C. debilis의 최대생장속도(μmax)와 반포화상수(Ks)는 질산염에서 1.50 day-1와 1.62 μM, 암모늄에서 1.13 day-1와 6.97 μM, 글리신 1.46 day-1와 3.36 μM, 요소 0.93 day-1와 0.55 μM으로 나타났다. 또한 L. danicus는 질산염에서 1.55 day-1와 5.21 μM, 암모늄에서 1.57 day-1와 4.57 μM, 글리신 1.47 day-1와 3.80 μM, 요소 1.42 day-1와 1.94 μM이었다. 두 종 모두 요소에서 용존 무기 질소보다 상대적으로 높은 친화성이 확인되었으며, 이러한 높은 친화성은 DIN 제한된 상태에서 C. debilis와 L. danicus이 생장을 유지하기 위해 요소를 이용할 것으로 판단되어진다. 따라서 동해 남서해역과 같이 DIN이 제한된 해역의 경우, DON의 효율적인 이용이 식물플랑크톤의 우점화 전략에서 중요한 요인 중 하나로 생각된다.

2014년 9월 동해 남서해역의 용존 영양염 분포 및 식물플랑크톤 군집구조와 우점종의 질소 화합물에 대한 이용성을 파악하였다. 용존 무기 질소(dissolved inorganic nitrogen; DIN)와 용존 무기 인(dissolved inorganic phosphorus; DIP)은 표층에서 낮고, 수심이 깊어짐에 따라 증가하였다. 반면에 용존 유기 질소(dissolved organic nitrogen; DON)와 용존 유기 인의 경우 무기태 영양염과 상반되는 분포를 보였다. DIN:DIP 비는 전체 수괴에서 약 20으로 Redfield ratio (16)보다 다소 높게 나타났지만, 혼합층의 경우 2로 식물플랑크톤의 생장에 대해 무기질소가 제한요인으로 작용할 수 있는 것으로 보였다. 특히, 무기 질소가 제한된 혼합층에서 DON은 용존 총 질소(dissolved total nitrogen; DTN) 중 88 %를 차지하였다. 우점종 Chaetoceros debilis와 Prorocentrum minimum은 DIN 이외에 요소와 아미노산과 같은 다양한 DON을 이용하여 생장하였다. 따라서 식물플랑크톤의 DON 이용능력은 DIN이 제한된 동해에서 중요한 생존전략으로 작용할 것이다.