새만금 호의 수질 개선을 위하여 국가에서 해수 유통을 증가시킴에 따라 해수 유통 빈도 증가로 인한 새만금 호 내 염분과 저 층수 교환 변화를 알아보기 위하여, EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code) 모델을 이용하였다. 갑문 개폐 횟수를 하루 1회에서 2회로 증 가했을 때, 새만금 호 내부 수위는 최대 약 0.7 m 상승하였다. 염분은 서측 방조제 근방에서 2.12 psu 증가하였으며, 담수 유입 부근에서는 1.18 psu 감소하였다. 입자추적을 이용하여 저층수 교환 정도 분석한 결과, 수심 5m 이하 입자 잔류율은 Case 2(1일 2회 개방)에서 Case 1(1 일 1회 개방)에 비해 2.52% 감소한 것으로 나타났다. 이는 수문 개폐 횟수를 증가시켰을 때, 저층수 교환이 더 활발해 질 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서 해수 유통 증가에 따른 염분 및 저층수 교환 증가로 새만금 호의 수질 개선이 될 수 있다고 판단된다.

본 연구는 임해 매립지에 조성되는 골프장 부지의 자연적 장해요인을 분석하고 개선 요소를 검토하 여 향후 매립지에 조성되는 식재공사 등의 시행착오를 줄이고 경제성을 향상시키고자 한다. 선행 연 구자들의 임해 매립지 토양 환경의 이화학적 연구 결과를 토대로 영종도 국제공항 내 골프장의 토양 환경을 개선하는 방법을 배수 처리 체계와 함께 연구하였다. 그 결과로 사업 초기 단계에서부터 수목 또는 식물의 생장을 고려한 계획을 통해 경제적이며, 장기적으로 정상적인 식물 또는 수목의 생장에 도움을 꾀하고자 하였다. 연구결과로서 임해 매립지에서 식물 생육에 영향을 주는 요인 중 염분 상승 또는 식생 지반의 염분 과다는 식물 생육에 직접적인 영향이 있는 것으로 분석되었고 따라서 임해 매립지의 경우 탈염 과정을 거쳐 식물 생육에 적합한 토양으로 개선하여야 될 필요가 있으며, 이 과정 에서 염분 상승의 차단을 위한 차단층의 설치가 필요하다. 특히 모세관 상승의 차단은 입도가 큰 재료 일수록 차단 효과가 컸으며, 실험 결과를 미루어 볼 때 차단층의 두께가 클수록 확실한 모세관 상승 차단 효과가 있을 것이라 판단된다. 본 연구는 임해 매립지 조성 시 염분 상승에 의한 식물 생육 저해 요소를 감소시키기 위한 방법으로 식재기반 조성 시 매립 방법을 달리하여 지하수위를 저하 시킴으로써 모세관 상승에 의한 염분 상승을 근본적으로 차단하고자 실험적인 방법을 통해 차단층의 재료 선정 및 차단층의 두께를 결정하는데 연구의 의의를 두고 있다. 그러나 식재 단면층의 조성 두께 등 의 설정은 실내시험으로 인한 한계를 보이고 있다. 특히 서남해안의 경우 환경적 영향(밀물과 썰물의 조위 차, 일조량, 풍향, 풍량 등 염분 상승)이 되는 인자들의 변수 조건에 대한 미적용의 한계성과 염분 차단층 설치 시 염분 상승은 기대할 수 있으나 모관수 차단으로 인한 건조피해에 대한 대책은 연구과 정에서 부족했던 부분이다 추후 부족한 부분에 대한 연구는 향후 지속적으로 계속되어야 할 것이다.

Salinity is a major problem affecting crop production worldwide because it reduces yield and limits the expansion of cultivation. This study investigated the effect of irrigation water of different salinity levels on the growth and flowering characteristics of lily ‘Woori Tower’ and ‘Siberia’ cultivars. In both ‘Woori Tower’ and ‘Siberia’, the sprouting rate decreased and the sprout was delayed with increased irrigation water salinity. Plant height, leaf length, and leaf width decreased by 44.7%, 18.8%, and 20% in ‘Woori Tower’, respectively, and 50.7%, 36.4%, and 40% in ‘Siberia’, respectively at 0.5% NaCl compared to the control. Day to leaf yellowing was about 8 days earlier in ‘Woori Tower’ and 51 days earlier in ‘Siberia’ at 0.5% NaCl. SPAD decreased by 21.7% in ‘Woori Tower’ and 53.5% in ‘Siberia’ at 0.5% NaCl. In ‘Woori Tower’, flower height decreased by 9.6% at 0.5% NaCl, and the flower width and pedicel length gradually decreased as the salt concentration increased. Days to the flowering of ‘Woori Tower’ increased up to 3.5 days, as the salt concentration increased. The bulb characteristics of ‘Woori Tower’ also decreased. As the salt concentration increased, the Na+ and Cl- contents of the leaves of ‘Woori Tower’ and ‘Siberia’ increased, while the contents of K+, Mg2+ and Ca2+, decreased.

본 연구는 저염분 상태에서 수온 및 사육밀도와 같은 환경요인이 흰다리새우(Litopenaeus vannamei)의 성장에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행하였다. 연구 결과, 흰다리새우는 저 염분 상태에서 전반적으로 수온이 높을수록 생존율이 높게 나타났고, 사육밀도가 낮을수록 생 존율이 높아졌다. 사료효율에 관한 연구에서는 수온이 높을수록 증체량(WG)이 증가하였고, 사 육밀도가 증가할수록 증체량은 감소하였다. 수온이 높을수록(수온 31℃) 성장 속도가 빨랐다. 또한 사육밀도에 따른 성장도의 평가에서도 사육밀도가 낮은 상태에서 성장 속도가 빨라지는 것을 확인하였다. 본 연구 결과를 흰다리새우의 최적 성장을 위한 적정 사육밀도 및 사육수온 의 결정에 유용하게 적용되리라 사료된다.

수송은 양식어류의 양식과정에서 필수적으로 수행되며, 선별과 같은 물리적인 스트레스 요인 중 하나이다. 이러한 이유로 본 연구에서는 해산어류인 넙치를 이용하여 수송 시 염분, 수온 및 마취제의 영향을 확인하기 위해 수송 시 해수 염분(35‰, 15‰)과 수온은 20℃ (natural water temperature, NWT), 15℃ (cooling water temperature, CWT)로 설정하였으며 마취제(anesthesia, Anes., Sigma USA)는 50 ppm 희석하여 염분, 수온, 마취제 요인들을 혼합한 실험구를 설정하였 다. 실험구는 각각 NWT+35‰, CWT+ 35‰, NWT+15‰, CWT+15‰, NWT+15‰+Anes. 및 CWT+15‰+Anes.으로 설정하였다. 스티로폼 상자(66×42×20 cm)를 수송용기로 사용하였으 며, 해수 3 ℓ와 액화산소를 주입한 비닐봉지에 넙치 8마리씩 수용하여 수송하였다. 연구 결과 수송 전 코티졸 농도는 2.4±0.1 ng ml-1로부터 CWT+35‰ 구(16.7±12.8 ng ml-1)를 제외한 나 머지 실험구에서 유의하게 높아졌다. K+ 농도는 수송 전 3.1±0.0 mEq l-1로부터 NWT+15‰ 구에서 4.5±1.1 mEq l-1로 차이를 보이지 않았으나, 나머지 실험구에서는 모두 유의하게 높은 값을 보였다. 혈액성상의 변화에는 영향을 미치지 않았으며, 수온과 마취제는 스트레스를 유발 로 인한 삼투압조절에 부정적인 영향을 미쳤다. AST, ALT에는 영향을 미치지 않았다.

본 연구는 연어(Oncorhynchus keta) 치어의 성장, 생존 및 혈액 성상에 미치는 염분 농도의 영 향을 파악하고자 실시되었다. 실험은 염분 농도 0, 10, 20 및 30‰에서 30일간 실시되었으며 3반복으로 진행되었다. 4주 후 생존율은 0, 10 및 20‰ 실험구에서 87.5% 이상이었으나, 30‰ 실험구는 75%로 유의한 감소를 보였다. 증중율(Weight gain), 일간 성장률(specific growth rate), 사료효율(feed efficiency), 일간 사료섭식량(daily feed intake), 일간 단백질섭취율(daily protein intake), 단백질효율(protein efficiency ratio)은 10‰ 실험구에서 가장 높았다. 혈장성분 중 ALT (alanine aminotransferase)는 10, 20 및 30‰ 실험구가 0‰ 실험구에 비해서 유의한 감소를 보였으나, Na+ (sodium)과 Cl- (chloride)는 유의한 증가를 보였다. 또한, 실험기간 중 TP (total protein)과 K+ (potassium)은 변동을 보이지 않았다. 결론적으로 연어 치어(11~33 g)의 성장과 생존에 적합한 최적의 염분 농도는 10‰로 보이나, 혈액 성상의 영향은 향후 추가적인 연구 가 필요한 것으로 판단된다.

배양실험을 바탕으로 다양한 수온과 염분 조건에서 유독 와편모조류 Alexandrium pacificum (LIMS-PS-2611)의 생장속도와 마비성 패독(PST)의 변화를 조사하였다. A. pacificum는 수온 25℃, 염분 30 psu 조건에서 최대생장속도를 보였으며, 최대생장속도의 70% 이상은 수 온 20~25℃, 염분 25~35 psu 구간에서 나타났다. A. pacificum 체내의 PST 주요성분은 N-sulfocarbamoyl계의 C1+2와 GTX5이었으며, 미량성분 은 carbamate계의 neoSTX이었다. 수온과 염분에 따른 독함량의 변화를 보면, A. pacificum는 수온 20℃, 염분 30 psu의 조건에서는 비교적 낮 은 독 함량을 보였다. 염분의 증가에 따라 독 함량이 증가하는 경향을 나타냈다. 그러나 최대생장속도를 보였던 수온과 염분 조건에서는 낮은 독 함량을 보였다. 따라서 6월 수온이 20-25℃ 범위일 때 발생하는 이매패류 독화현상은 A. pacificum에 의한 영향일 가능성이 있다.

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).

대왕자바리의 대량생산을 위한 적정 염분을 구명하였다. 각 염분별 노출시킨 대왕자바리의 생 존율은 0 psu에서 노출 4일째 모두 폐사하였으며, 염분 5 psu 이상에서 생존율은 100%였다. 성 장률은 염분 5 psu 이상에서 염분 상승에 따라 체중과 체장은 모두 증가하였으며, 염분 30 psu (대조구)에서 성장률은 가장 높았다. 먹이섭취량은 염분이 하강함에 따라 감소하는 경향을 보 였다. 염분 3 psu에서 먹이섭취는 없었으며, 염분 20, 25 및 30 psu 간에 유의한 차이는 없었다. 염분별 혈액 삼투질농도는 염분 5~30 psu에서 341~368 mg Osmol/㎏였다. 염분변화에 따른 산소소비율은 30 psu(대조구)에서 163.6±22.3 mg O2/㎏ fish/h으로 유의하게 높았다. 염분변화 에 따른 SOD, CAT 및 GSH-PX는 염분 15 psu에서 가장 높았다. 따라서 대왕자바리 생존 최저 임계염분은 5 psu이며, 양성을 위한 적정 염분은 20~30 psu으로 추정된다.

최근 농지 및 수자원의 염류화로 인해 염생식물에 대한 작물화와 생육 조건 구명을 위한 연구 필요성이 높아지고 있다. 그러나 재배 조건 변화에 따른 작물의 생육 및 기능성 성분 변화 분석을 위해서는 양액 및 작물 생육부 시료를 채취하여 이를 전처리 및 분석해야 하여 시간적, 인적 자원의 소모가 높다. 본 연구에서는 염생식물의 최적 생육 조건 구명을 효율적으로 수행하기 위해 비파괴적으로 재배 현장에서 실시간으로 작물 생육부와 수경재배 근권부의 염분 농도를 모니터링할 수 있는 시스템을 개발하였다. 개발 시스템을 통해 NaCl 0 mM, 50 mM, 150 mM, 300 mM의 4가지 농도 조건에서 갯방풍을 대상으로 재배실험을 수행한 결과, 재배 중 염분 농도 수치의 변화 및 염분 농도가 높을수록 생체중이 감소하는 것을 확인하였다. 실제 생육 분석 결과에 따르면 개발 시스템을 통한 모니터링 결과에 상응하는 생체중 결과를 확인하여 염생식물의 생육 모니터링 적용이 가능할 것으로 평가되었다. 그러나 단위 생체중 당 기능성물질 함량의 경우, NaCl 농도가 증가할수록 증가하는 것으로 나타나 갯방풍의 상업적 재배 조건의 구명을 위해서는 생체중 외에 기능성 성분의 모니터링을 위한 시스템 보완이 필요하다고 판단되었다.

In this study, using a continuous behavior measurement technique, the short-term behavioral responses and tolerance limits of red seabream Pagrus major fingerlings to sudden exposure to low salinity in a controlled environment were observed. The activity of the fingerlings suddenly exposed to 21.4, 17.3, and 9.8 psu increased temporarily at the initial exposure to show irregular swimming behavior, but then recovered a stable activity pattern through rapid salinity adaptation. However, the organisms suddenly exposed to 7.3 and 4.3 psu could not withstand the salinity stress, and their swimming behavior was severely disturbed and all individuals died within 48 hours. The findings suggest that red seabream underwent a temporary salinity stress process at the beginning of the exposure to concentrations of 10.0 psu or higher. At these concentrations, osmotic control was possible within at least 11 hours, so stable metabolic activity was also possible. However, organisms suddenly exposed to concentrations below 5.0 psu exceeded the tolerance to low salinity and the sublethal limit. In red seabream exposed to this concentration range, severe behavioral and metabolic disturbances were observed, and death was observed due to osmotic control failure. In conclusion, a salinity range of 5.0 to 10.0 psu can be predicted to correspond to a concentration range in which the osmotic control ability of the red seabream fingerlings is lost, and sub-lethal reactions occur.

본 연구에서는 실내에서 다양한 수온과 염분 조건에서 유독와편모조류 Alexandrium catenella(Group I)의 생장과 함께 마비성패 독의 함량을 조사하였다. A. catenella의 수온과 염분 최적생장은 각각 20~30℃과 20~30 psu였으며, 광온성과 광염성종으로 나타났다. A. catenella는 낮은 수온 구간(10℃와 15℃)에서 독함량과 독성이 높게 나타났으며, 염분에 따라서는 차이가 크지 않았다. 따라서 15℃이하의 수온에서 본 종주와 같은 생리적인 특성을 가진 유독와편모조류가 우점한다면, 이매패류는 빠르게 독화될 가능성이 있다. 향후 A. catenella의 출현에 따른 마비성패독 예찰·예보를 위해 다양한 환경변화에 따른 A. catenella의 다른 종주와 상업적인 이매패류 독화에 대한 연구가 더 필요한 것으로 판단된다.

염분은 해양의 밀도를 결정하는 중요한 변수이자 전지구 물의 순환을 나타내는 주요 인자 중 하나이다. 해상 염분 관측은 선박을 이용한 현장조사, Argo 플로트, 부이를 통한 조사가 주로 수행되어 왔다. 2009년 염분관측 인공위 성이 발사한 이래로, 위성 염분자료를 이용하여 전 지구 해역에서 표층 염분 관측이 가능해졌다. 그러나 위성 염분자료는 다양한 오차를 포함하기 때문에 연구 자료로 활용하기에 앞서 정확도 검증과정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2015년 4월부터 2020년 8월까지 Soil Moisture Active Passive (SMAP) 위성 염분자료와 이어도 해양과학기지에서 제공하는 실측 염분자료 간의 정확도 및 오차특성을 비교 분석하였다. 총 314개의 일치점을 생산하였으며, 염분의 평균제 곱근오차 및 평균편차는 각각 1.79, 0.91 psu로 제시되었다. 전반적으로 위성 염분이 실측 염분보다 과대추정 되는 것으로 나타났다. 위성 염분의 오차는 계절, 표층 수온, 풍속과 같은 다양한 해양 환경적 요인에 의존성을 보였다. 여름철 위성 염분과 실측 염분의 차이는 0.18 psu 이하로 저수온보다는 고수온에서 위성 염분의 정확도가 증가하였다. 이는 센서의 민감도에 따른 결과였다. 마찬가지로 5 m s−1 이상 풍속 조건에서 오차가 줄어들었다. 본 연구결과는 연안에서 위성 염분자료를 활용할 경우에는 특정한 연구 목적에 적합한지 확인하여 제한적으로 사용하여야 함을 제시한다.

본 연구는 고농도 염화칼슘 처리 토양에서 토양개량제인 하이드로볼, 활성탄의 처리와 수크령 식재 유무에 따른 토양침출수 의 화학적 특성과 토양 내 염분 저감 효과에 미치는 영향을 규명하고자 수행하였다. 고농도 제설제처리 염분토양에서 토양개량 제 하이드로볼, 활성탄의 염분 저감 효과 및 수크령의 식재 효과를 알아보기 위하여 2018년 4월부터 10월까지 유리온실에 직경 10 cm, 높이 9 cm의 플라스틱 포트에 수크령을 식재하고 무처리 (Cont.), 하이드로볼 (H), 활성탄 (AC), 수크령식재 (P), 하이드로볼 + 수크령식재 (H + P), 활성탄 + 수크령식재 (AC + P) 총 6개의 처리구로 나누었다. 염화칼슘 (CaCl2) 처리는 10 mg/L 농도의 수용액을 조제하여 2주 간격 1회 200mL씩 분주하였다. 토양침출수 분석은 pH와 EC, 염류계 치환성양이온 (K+, Ca2+, Na+, Mg2+) 함량을 측정하였고, 수크령의 생육은 초장, 엽장, 엽폭, 엽수를 측정한 뒤 실험종료 후 생체중, 건물중, 건물률, T/R률을 조사 분석하였다. 토양침출수 화학성 분석결과, 토양산도는 처리구별 뚜렷한 차이를 보이지는 않았으나 모든 처리구에서 약산성을 띄었으며, 전기전도도는 H + P, P, AC + P, H, AC, Cont. 순으로 감소하는 경향을 보였다. 염류계 치환성양이온함량에 있어서 토양 염류도의 지표라 할 수 있는 Ca2+ 항목에서 Cont., P, H, AC, H + P, AC + P 순으로 높아지는 경향을 보였다. 수크령의 생육변화는 H + P, AC + P, P 순으로 초장, 엽장, 엽폭, 엽수 모든 항목에서 상대생장률이 통계적으로 유의하게 높게 나타났다. 따라서 하이드로볼과 활성탄은 제설제 피해지역 토양개량제로 활용가치가 높으며 수크령은 토양 내 고농도 염화칼슘 염분저감 식물소재로 적합한 수종이라 판단된다.

본 연구의 목적은 수온-염분도를 분석하여 음속최소층을 유추하는 과정을 통해 과학영재들의 그래프 해석 능력과 해양의 물리적 개념 이해 정도를 살펴보는 것이다. 이에 과학영재학교에 재학 중인 3학년 총 106명의 영재학생을 대상으로 해양학 학술지에 게재된 수온-염분도를 이용하여 SOFAR (SOund Fixing And Ranging) channel의 깊이를 추정하는 논서술형 문항을 만들어 양적, 질적 분석을 수행하였다. 연구결과 수온-염분도를 해석, 모델링, 변환하는 등 과학영재마다 그래프를 분석하는 수준에서 차이가 나타났으며 수온, 염분, 밀도 등에 관한 대안 개념도 노출되었다. 본 연구 결과는 과학영재들의 그래프 해석 수준을 이해하고, 그 과정에서 나타난 대안 개념을 토대로 해양 분야 교수-학습 방법 개선 프로그램 및 그래프 분석과 관련된 소재 발굴을 위한 기초 자료를 제공할 것이다.