본 연구는 양식산 참돔과 넙치를 Cochlodinium polykrikoides 적조에 노출시켜 노출 시간에 따 른 생존율, 호흡수, 혈중 스트레스 지표 및 조직학적 변화를 비교 조사하였다. 대조구는 자연해 수를 사용하였고, 실험구는 C. polykrikoides 밀도를 5,500±200 cells/ml로 설정하였다. 그 결과, 참돔은 적조 노출 1시간 이내, 넙치는 적조 노출 5시간 이내 전량 폐사하였다. 생리학적 반응 을 분석한 결과, 참돔은 적조 노출 후 혈중 Glucose 농도가 감소하였으며, 혈중 GOT 및 GPT 농도는 증가하였고, 혈중 SOD 농도는 감소하고, CAT 및 GPx 농도는 증가하는 경향을 보였다. 넙치는 적조 노출 후 혈중 Cortisol 및 GOT, GPT 농도가 증가하였고, 혈중 Glucose 농도는 적조 노출 1시간째 증가한 이후 감소하였으며, 혈중 SOD, CAT, GPx 농도는 노출 1시간째 감소한 이후 증가하였다. 조직학적 분석 결과, 참돔과 넙치의 아가미에 구조적인 손상이 발생하였다. 결론적으로 5,500 cells/ml 밀도의 C. polykrikoides 적조 노출은 양식산 참돔과 넙치에게 산화 적 스트레스로 작용하여 체내 항산화 방어 기작을 활성화하고, 간과 아가미의 손상을 발생시 키는 것으로 나타났다.

Based on the nonlinear static analysis and the approximate seismic evaluation method adopted in “Guidelines for seismic performance evaluation for existing buildings, two methods to calculate strength demand for retrofitting individual structural walls in unreinforced masonry buildings are proposed.” The displacement coefficient method to determine displacement demand from nonlinear static analysis results is used for the inverse calculation of overall strength demand required to reduce the displacement demand to a target value meeting the performance objective of the unreinforced masonry building to retrofit. A preliminary seismic evaluation method to screen out vulnerable buildings, of which detailed evaluation is necessary, is utilized to calculate overall strength demand without structural analysis based on the difference between the seismic demand and capacity. A system modification factor is introduced to the preliminary seismic evaluation method to reduce the strength demand considering inelastic deformation. The overall strength demand is distributed to the structural walls to retrofit based on the wall stiffness, including the remaining walls or otherwise. Four detached residential houses are modeled and analyzed using the nonlinear static and preliminary evaluation procedures to examine the proposed method.

적조가 처음 시작되는 해역을 조기에 파악하기 위하여 Quantitative real-time PCR (qPCR)을 경남해역 적조현장에 활용하였다. 2019년 경남해역을 대상으로 Cochlodinium polykrikoides를 qPCR로 정량분석한 결과, 6월 초에 저밀도로(0.0015~0.0058 cells mL-1) 검출되기 시작하여 8월 중순에는 최대 0.163 cells mL-1 밀도로 증가하였고, 주로 남해도 주변에서 높게 검출되었다. 8월 말에는 현미경 검경으로 남해도 주변에서 높게 출현함이 확인되었고(최대 24 cells mL-1), 9월 2일에는 남해도에서 적조주의보가 발령되었고(최대 200 cells mL-1), 9월 11일에는 최대 12,000 cells mL-1까지 남해도 해역에서 발생하였다. 위 결과는 극미량의 C. polykrikoides이 적조발생 전에 남해도에서 검출 되었고 이후 같은 해역에서 적조가 발생되었음을 보여준다. 이는 qPCR이 극미량의 C. polykrikoides을 조기검출하는데 유용한 방법임을 보여준다.

국립수산과학원과 지역자치단체의 적조모니터링 결과를 바탕으로 해양환경 변동이 적조발생에 미치는 영향을 규명하였다. 1972년 적조 모니터링이 시작된 이후, 1980년대에서 1990년대까지 적조 발생은 지속적으로 증가를 하였으며, 1998년 109건의 최다 적조발생 이후 2010년대까지 감소 추세를 보이고 있다. 1970년대는 대부분 규조 적조가 발생하였으며, 1980년대에는 연안성 와편모조류가 주로 적조를 일으켰으며, 1993년 이후 Cochlodinium polykrikoides 적조가 지속적으로 발생하고 있다. 우리나라에서 수산피해를 일으킨 유해 적조 생물은 3종이다. 1981년 진해만에서 Karenia mikimotoi에 의한 고밀도 적조가 발생하여 패류가 대량 폐사하였다. 1992년 통영해역에서 Karenina sp.에 의한 적조가 발생하여 양식어류를 폐사시켰으며, 1995년 C. polykrikoides 적조로 765억 원의 최대 규모의 수산피해가 발생한 이후 지속적으로 발생하고 있다. 연안해역의 영양염 농도는 1980년대에 가장 높았으며, 1990년 중반 이후 매우 감소하고 있다. 이러한 영 양염 감소는 적조발생 감소를 잘 설명해 준다. 2016년 이후 30℃이상의 여름 고수온이 나타나며 C. polykrikoides의 적조 발생 범위와 규모 는 매우 감소하였다. 2016년 K. mikimotoi 적조가 전남 장흥∼고흥 해역에 발생하였으며, C. polykrikoides 적조는 여수해역에만 발생하였다. 2017년은 C. polykrikoides 적조 발생이 없었으며, Alexandrium affine 적조가 전남 여수∼경남 통영해역까지 발생하였다. 2018년은 평년에 비해 소규모 C. polykrikoides 적조가 발생하였다. 본 연구결과 우리나라 연안의 영양염 감소와 기후변화로 인한 고수온은 적조 발생에 영향을 주는 것으로 판단된다.

거제도 장목항에서 분리한 Akashiwo sanguinea의 형태와 계통학적 특성을 명확히 하고, 여러 온도와 염분구배에 따른 성장조건을 파악하고자 하였다. A. sanguinea의 세포는 오각형이었고, 세포의 길이는 54.7~70.3 μm, 폭은 31.5~48.5 μm로 나타났다. 핵은 세포의 중심에 위치하였고, 엽록체는 황갈색으로 세포 전체에 퍼져있었다. 상추구는 알파벳 e 모양이었다. 계통분석 결과 장목항에서 분리한 본 배양주는 ribotype A에 포함되었다. 온도 및 염분구배에 따른 성장 실험은 5°C 이하의 온도를 제외한 모든 온 도구배에서 성장이 나타났다. 그리고, 최대성장속도는 온도 20°C, 염분 20 psu에서 0.50 day-1로 나타났고, 최대세포 밀도는 온도 25°C, 염분 30 psu에서 1,372 cells mL-1였다. 이 결과는 A. sanguinea가 가을철에 한국 연안에서 최대 증식을 보일 수 있다는 것을 나타낸다.

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.

This paper analyzed economic feasibility of aquacultural construction which of large-scale. The results of the economic analysis, cage cultural and water recycling cultural by post-water treatment were analyzed that NPV is 2,083,685 thousand won and －14,105,896 thousand won and B/C ratio is 0.590 and 0.855, respectively. These were shown economic infeasibility. But, running water culture by pre-water treatment(small scale) and running water culture by pre-water treatment(large scale) were analyzed that the one is 5,555,747 thousand won and 15,048,589 thousand won and the other is 1,154 and 1,1221, respectively. these were shown economic feasibility. In addition, measurement of B/C ratio through a sensitivity analysis on running water cultural by prewater treatment(small scale) and running water cultural by pre-water treatment(large scale) is economic feasibility in all cases. However, these were analyzed when the selling price was falling to 20 percent, it has shown economic infeasibility and when the selling price rises to 20 percent, water recycling culture by post-water treatment has economic feasibility. The significance of the study analyzed a sensibility as well as economic feasibility by methods and scales. It is expected that used as basic materials when constructing and operating of land aquaculture in order to minimize the damage from natural disasters.

For the last few decades, especially during summer Korean aquaculture industry has been huge economic loss due to massive blooms caused by Cochlodinium polykrikoides. Moreover, high dispersion speed along the coast and high cell densities (above 10,000 cells ml−1) of C. polykrikoides resuling in red tides for a longer duration (at least for 30 days). C. polykrikoides can be used as a prolific source of extracellular sulfated polysaccharides. Sulfated polysaccharides have showed strong antiviral properties against influenza virus. However, little has been investigated about industrial application of sulfated polysaccharides as a high valuable byproduct from C. polykrikoides. Current commercial microalgal biomass production systems are costly and require advanced instrumental and cultural facilities. From economic point of natural blooms of C. polykrikoides, therefore it is likely to be utilized as a cost-effective way of microalgal biomass production for commercial applications.

2013년 하계 자란만 서부 연안에서 Cochlodinium polykrikoides 적조의 미발생 원인을 화학적 현장관측결과와 기존에 발표된 C. polykrikoides의 생리학적 자료를 이용하여 해석하였다. 조사기간 동안 식물플랑크톤 군집은 규조류가 우점하고 있었으며, Cerataulina pelagica, Chaetoceros spp., Navicula spp. 그리고 Nitzschia spp.가 주요 우점종으로 출현하였다. 자란만 서부 연안의 영양염 농도는 이전의 C.polykrikoides 적조 발생 시기에 비해서 DIP 농도는 유사하였지만, DIN 농도는 낮았다. 특히, C. polykrikoides는 자란만 서부 연안에서 우점종으로 출현하는 규조류들에 비해서 무기 영양염에 대한 반포화상수(Ks)가 낮아 이들과의 종 경쟁에서 불리한 위치에 있는 것으로 보였다. 또한 상대적으로 낮은 DIN 농도를 보인 자란만 서부 연안은 질소에 대한 의존성이 높은 C. polykrikoides가 증식하기 위해서 불리한 환경이었다. 따라서 자란만 서부 연안의 낮은 영양염 환경하에서 무기 영양염 경쟁에 대해 불리한 위치에 있는 C. polykrikoides는 규조류의 번무에 따라 출현이 억제된 것으로 생각된다.

본 연구는 한국 남해 연안에서 하계에 상습적으로 발생하는 유해적조생물의 이동과 확산에 관하여 파악하는 것이다. 먼저 3차원 해수유동모델(POM)을 이용하여 조석의 효과, 수온·염분, 바람 효과 및 쓰시마난류를 고려한 잔차류를 계산하였다. 잔차류에 의해 부유이동하는 적조생물의 시간에 따른 공간적인 분포를 파악하기 위하여 국립수산과학원의 적조속보 자료를 이용하여 한국 남해안에서 유해적조의 최다 발생한 3개 지역 가막만(Case 1), 미조연안(Case 2), 미륵도연안(Case 3)을 선정하여 적조발생을 유형별로 수치실험을 하였다. 가막만 남부해역에서 적조가 발생한 경우(Case 1)는 발생지점으로부터 서쪽에 위치한 나로도주변해역과 여자만으로 주로 이동 확산하였다. 미조연안에서 적조가 발생한 경우(Case 2)는 발생해역의 북동측에 위치한 해역으로 입자들이 주로 이동하는 것으로 나타났다. 그리고 미륵도 주변해역에서 입자가 발생한 경우(Case 3)는 욕지도주변해역과 자란만-사량도 주변해역에서 가장 많이 분포하였다. 특히 Case 3의 경우 확산된 입자가 연구 해역의 남동쪽에서 북동향하여 진행하는 쓰시마 난류의 영향을 받아 거제도 남부와 동부해역에 분포하는 현상을 볼 수 있다.

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.

Clay dispersion has been applied in Korean coasts since 1996 to minimize fisheries impact by Cochlodinium polykrikoides blooms. Understanding of spreading and sedimentation pattern of yellow clay in the sea after dispersion would be helpful for the counter measure of possible impact on marine environment and ecosystem by the clay. Tidal current movement and sedimentation of clay targeted on Obido island, Tongyong, Korea where clay had been frequently introduced to control red tide was calculated based on numerical model. The tidal current in the Obido channel showed northwestward flow during flood tide and southeastward flow during ebb tide with the highest water velocity of 15 cm/s, particularly, in the west mouth of the channel. Overall, the velocity of residual current in Obido channel with the highest value of 10 cm/s was higher than that between Obido and Mireukdo showing 1~3 cm/s of velocity with westward flow. Spreading and sedimentation of clay by the application of numerical model in the Obido channel was calculated under the assumption that 360 tons of clay had been introduced every day for 20 days in the area during red tide period in 2003. Clay particle spreaded toward westward in the channel and subsequently northward in the outside of the channel from the release point located in the center of the channel. It was calculated that 1.5 km2 in total nearby Obido area could be affected by the clay water with more than 1 mg/L of clay concentration within five tidal cycle after dispersion. The majority of the clay particle could be settled within 100 m from the release point with the sedimentation height of 10 mm. Also, it was calculated that the clay could show 0.2 mm of sedimentation height in the west and east mouth of Obido channel.

A recent report has showed that potentially toxic benthic dinoflagellates obtained from macroalgae were observed in Jeju waters. These species have been reported to occur only in subtropical waters and are regarded as a producer of ciguatoxin in fishes. This finding of benthic dinoflagellates contributes to improve the monitoring surveillance for the safety of humans and marine food in Korea, which will extend to southern coastal regions. Furthermore, Cochlodinium red tide, which occurs annually each summer, will increase the distribution toward whole coastal waters in Korea because of the more northerly direction of isotherms in SST (Sea Surface Temperature) due to global warming. Consequently, the Korean government should enforce a monitoring programme against biotoxin assessment investing research abilities (i.e. manpower and funds) to better understand Korean marine ecosystem in responding to climate change.