본 연구는 백두대간보호지역의 천왕봉에서 악휘봉 구간을 대상으로 조류의 다양성에 영향을 주는 서식지 요인을 구명하기 위해 2021년 4월부터 2022년 12월까지 수행되었다. 백두대간보호지역의 천왕봉에서 악휘봉 구간은 공간적 규모가 736.4㎢로 광범위하고 다양한 서식 환경이 혼재하는 지역이다. 그에 따라 조사지역은 서식지 동질성 분석을 통해 3㎞×3㎞의 조사구를 선정하여 20개의 조사구를 대상으로 수행하였다. 조사지역의 서식지 환경과 조류의 다양성 사이의 관계를 분석한 결과 조류 군집의 다양성은 육상곤충의 다양성을 비롯하여 경사도, 서식지의 평균 면적, 임상과 해발고도, 농경지와의 거리와 직·간접적으로 관련이 있는 것으로 나타났다. 서식지의 경사도를 비롯한 임상, 농경지로부 터의 거리는 먹이원의 발생에 직·간접적으로 영향을 주며 서식지의 평균 면적과 임상은 서식지의 구조적 다양성과 밀접하게 관련된다. 따라서 조류 군집의 다양성은 서식지 내 먹이의 발생량과 서식지의 다양성에 영향을 받는 것으로 판단된다. 본 연구의 조류 군집과 서식지 환경의 관계는 조류 군집의 다양성 증진을 위한 산림의 관리방안을 수립하는데 기초 생태 자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

This paper is a study of a prototype development project in progress as part of an industry-academia joint technology development task. The so-called bird collision test equipment is a study to prove the validity of the performance and function content of the test equipment through the speed measurement of the specimen corresponding to the bird and other test procedures to evaluate its function by developing the bird collision test equipment, and the research and development goal is to establish a bird collision simulation test environment and develop data performance methods through this industry-academia study.

우리나라 여러 해양환경 지역으로부터 확보한 370주의 해양세균, 균류, 미세조류로부터 기초생 리활성(항산화, 항염, 항균, 항암, 항바이러스)을 조사하여 채집지, 분리원, 종(種) 수준에서의 활성결과를 비교하였다. 해양세균의 경우, 일반적으로 유용성이 많이 알려진 Streptomyces 속 과 Bacillus 속에 속하는 균주들이 두드러진 강한 효능이 관찰되었고, 주로 해양퇴적물로부터 유용한 자원을 분리할 수 있었다. 해양균류와 미세조류의 경우에도 종 특이적으로 활성이 강 하게 나타나는 결과를 확인할 수 있었고, 효능 특이적으로 활성을 보이는 결과도 얻을 수 있었 다. 이러한 결과를 바탕으로 추후 특정질병에 선택적으로 효능을 보이는 화학물질 연구 또는 자원 기반 연구 수행 시 유용성을 전제로 한 자원 확보 전략 수립과 산업 활성화를 위한 전 략소재로 우선적 접근이 용이할 수 있는 연구결과라 생각된다. 또한, 이들 결과를 해양바이오 뱅크를 통한 분양소재로 활용함으로써 학계, 산업계에서 활용하여 해양바이오산업 활성화에 좀 더 빠른 접근을 도울 수 있다고 생각한다.

Protein is an essential nutrient for humans to sustain life, but it is predicted that it will be challenging to secure protein through the traditional livestock industry in the future. Microalgae has high future value as an alternative protein food source due to resource utilization and sustainability advantages. In order to increase productivity, the culture conditions of microalgae, Chlorella vulgaris, Dunaliella salina, and Scenedesmus obliquus were examined in this study. The optimal culture conditions of C. vulgaris were mixotrophic culture, 25oC culture temperature, 7.0 initial pH, 10% initial inoculation, stirring culture, 3000 Lux light intensity, and 24L:0D light/dark cycle period with red LED. For D. salina, the optimal culture conditions were mixotrophic culture, 20oC culture temperature, 8.0 initial pH, 10% initial inoculation, stirring culture, 6000 Lux light intensity, and 12L:12D light/dark cycle period with white LED. For S. obliquus, the optimal culture conditions were mixotrophic culture, 30oC culture temperature, 8.0 initial pH, 10% initial inoculation, stirring culture, 4500 Lux light intensity, and 14L:10D light/dark cycle period with fluorescent light. These findings can be used as important information for increasing the production of microalgae as an alternative protein material resource in the future.

본 연구는 야생조류 생물음향 탐지와 현장 조사의 결과 비교를 통해 효과적인 야생조류 조사 방법을 제시하는데 목적이 있다. 연구대상지는 제주 동백동산과 1100고지 습지였다. 생물음향 탐지 기간은 2020년 12개월간이었다. 생물음향 탐지는 시간당 1분씩, .wav, 44,100Hz 포맷으로 생물음향 측정장비(Song meter SM4)를 각 연구대상지에 설치하여 녹음하였다. 현장 조사는 Banjade et al. (2019)의 ｢제주 동백동산과 1100고지 습지의 조류군집 장기간 동향｣ 결과를 인용하였다. 연구결 과는 다음과 같다. 첫 번째, 생물음향 탐지 기법을 통해 확인된 조류상은 동백동산에서 29과 46종, 1100고지 습지에서 16과 25종이었다. 두 번째, 울음 빈도를 통해 나타난 종 구성은 동백동산에서 직박구리(33.62%), 섬휘파람새(12.13%), 동박새(9.77%) 순으로 나타났고, 1100고지 습지에서 큰부리까마귀(27.34%), 섬휘파람새(19.43%), 직박구리(16.56%) 순으 로 나타났다. 세 번째, 동백동산에서 실시한 현장 조사의 경우 2009년 39종, 2012년 51종, 2015년 35종, 2018년 45종이 조사되었고, 생물음향 탐지를 통해 46종이 확인되었다. 1100고지 습지에서 실시한 현장 조사의 경우 2009년 37종, 2012년 42종, 2015년 34종, 2018년 38종이 조사되었고, 생물음향 탐지를 통해 25종이 확인되었다. 종합적으로 현장 조사를 통해 동백동산에서 확인된 78종 중 43.6%인 34종, 1100고지 습지에서 확인된 47종 중 38.3%인 18종이 생물음향 탐지로 확인되었 다. 네 번째, 현장 조사에서 확인되지 않았지만, 생물음향 탐지를 통해 확인된 종은 동백동산에서 9과 12종, 1100고지 습지에서 3과 7종으로 대표적으로 소쩍새, 솔부엉이와 같은 야행성 조류, 쇠유리새, 울새와 같은 나그네새, 도래하는 개체수가 상대적으 로 적은 황여새, 솔잣새와 같은 겨울철새가 있다. 다섯 번째, 현장 조사에서 확인된 종 중에서 생물음향 탐지를 통해 확인되지 않은 종은 동백동산에서 18과 48종, 1100고지 습지에서 14과 27종으로 대표적으로 백로과, 수리과, 솔딱새과가 있다. 본 연구는 국내에서 생물음향 장비 운용을 통한 조류 연구가 활성화되고 있는 가운데 현장 조사와 생물음향 탐지를 병행했을 때 효과적인 조사를 실시할 수 있다는 기초 자료를 작성했다는 점에서 의미가 있다.

산업과 기술의 발전으로 인해 수계로의 화학물질 배출이 증가하고, 이로 인해 환경오염과 인체 건강에 부정적인 영향을 미치 는 위험이 더욱 증가하였다. 따라서, 수질을 종합적으로 평가할 수 있는 생태독성평가의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 렌즈프 리 그림자 이미징 기술을 활용한 Cellytics 플랫폼을 소개하며, 화학물질에 의한 로티퍼(Brachionus plicatilis)와 미세조류(Dunaliella tertiolecta) 의 생물학적 변화를 신속하게 측정하고 독성을 분석하는 기법을 제안한다. 이를 위해 로티퍼와 미세조류를 톨루엔에 각각 1분과 5분 동 안 노출한 뒤, Cellytics를 이용하여 로티퍼의 이동성과 미세조류의 형태 변화를 측정하여 독성을 평가하였다. 로티퍼의 이동성과 미세조류 의 형태변화는 모두 110.4 mg/L의 농도에서 대조군과 유의미한 차이를 나타내며(p<0.05), 이는 로티퍼의 생존율로 분석한 톨루엔의 LC50(552 mg/L)보다 낮은 농도였다. 본 연구에 따르면, 로티퍼와 미세조류를 전통적인 방식으로 최소 수 일 간 배양하여 얻을 수 있는 생 태독성평가 결과를 매우 짧은 시간(5분 이내)에 분석하고, 두 생물의 독성평가 결과를 신속하게 제공하여 현장에서 활용 가능한 신뢰성 높은 정보를 제공할 수 있음을 보여준다. 이는 독성평가를 이용하는 다양한 연구의 활용에 기여할 수 있으며, 환경보호 및 인체 건강 관 련 정책 수립에 도움이 될 것으로 기대된다.

로터 블레이드는 조류발전 터빈의 매우 중요한 구성 요소로서, 해수의 높은 밀도로 인해 큰 추력(Trust force)와 하중(Load)의 영 향을 받는다. 따라서 블레이드의 형상 및 구조 설계를 통한 성능과 복합소재를 적용한 블레이드의 구조적 안전성을 반드시 확보해야 한 다. 본 연구에서는 블레이드 설계 기법인 BEM(Blade Element Momentum) 이론을 이용해 1MW급 대형 터빈 블레이드를 설계하였으며, 터빈 블레이드의 재료는 강화섬유 중의 하나인 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)를 기본으로 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)를 샌드위치 구조에 적용해 블레이드 단면을 적층(Lay-up)하였다. 또한 유동의 변화에 따른 구조적 안전성을 평가하기 위해 유체-구조 연성해석 (Fluid-Structure Interactive Analysis, FSI) 기법을 이용한 선형적 탄성범위 안의 정적 하중해석을 수행하였으며, 블레이드의 팁 변형량, 변형 률, 파손지수를 분석해 구조적 안전성을 평가하였다. 결과적으로, CFRP가 적용된 Model-B의 경우 팁 변형량과 블레이드의 중량을 감소시 켰으며, 파손지수 IRF(Inverse Reserce Factor)가 Model-A의 3.0*Vr를 제외한 모든 하중 영역에서 1.0 이하를 지시해 안전성을 확보할 수 있었 다. 향후 블레이드의 재료변경과 적층 패턴의 재설계뿐 아니라 다양한 파손이론을 적용해 구조건전성을 평가할 예정이다.

중금속은 생체 내에서 분해되지 않고 장기간에 걸쳐 축적되는 특성으로 도시의 생물 다양성을 위협하는 위험한 오염물질 중 하나이다. 도시지역의 대기 중 중금속오염을 평가하기 위해 중금속 노출 정도에 따라 생물 체내의 축적농도 를 비교하는 생물학적 모니터링의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구는 중금속 모니터링 시료로서 둥지 재료의 활용 가능성을 검토하고 중금속이 박새과 조류에 미치는 영향을 파악하기 위해 수행되었다. 연구지역은 충청남도 천안시 소재 대학교 캠퍼스 내 녹지공간(14개), 도시산림(11개), 도시공원(29개)으로 총 54개의 인공새집이 설치되었다. 조류 이용률은 도시공원 6/29개(20.68%), 캠퍼스 내 녹지공간 11/14개(78.57%), 도시산림 8/11개(72.72%)로 나타났다. 수거한 둥지로부터 이끼 재료를 채취하였고 중금속 분석을 통하여 도시녹지 유형별 중금속축적특성과 중금속이 박새과 조류의 이소 성공 여부에 미치는 영향을 비교하였다. 분석결과 아연의 평균 농도는 228.08±209.62㎍/dry g, 납의 평균 농도는 17.67±6.72㎍/dry g로 나타났다. 도시녹지 유형별 아연농도는 유의한 차이를 나타내지 않았으나(Kruskal- Wallis test, p-value=0.28) 납 농도는 유의한 차이를 보였다(Kruskal-Wallis test, p<0.05*). 중금속 분석을 진행한 21개 의 박새과 조류 둥지 중 11개(52.38%)의 둥지에서 조류의 이소가 관찰되었다. 각 도시녹지 유형에서 관찰된 조류의 이소는 캠퍼스 내 녹지공간 7개(77.78%), 도시산림 6개(85.71%), 도시공원 1개(20%)로 주로 도시산림과 캠퍼스 내 녹지공간에서 이소가 확인되었다. 박새과 조류의 이소 성공 여부에 중금속 축적특성이 미치는 영향을 확인하기 위해 중금속 농도를 비교하였으나 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다(Zn : W=44, p-value=0.74, Pb : t=0.64676, df =7.2422, p-value =0.54). 본 연구는 박새과 둥지 재료를 중금속 모니터링 시료로 사용한 기초 연구로 비침습적인 생물학적 모니터링의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

국내 Y정수처리시설에 20-40 m3/m2/h의 표면부하율을 갖는 고속 용존공기부상공정을 도입하였다. 우선, 용존공기부상공정과 입상활성탄 공정이 결합된 반응기를 일처리용량 500 m3/day의 조건으로 운전하였다. 운전결과는 두 공정이 원수내 탁도, 조류, 지오스민, 2-MIB를 감소시킬 수 있음을 증명하였다. 도출된 최적 설계요소를 활용하여 현장규모의 공정(5,000 m3/day)에 용존공기부상공정을 도입하였다. 여름철 56일간 조류와 탁도 제거율을 평가하였다. 처리수 내 조류의 개체수는 20-30 cells/mL 이하로 유지되었으며, 조류 제거효율은 80-89%를 기록하였다. 침전법 및 용존공기부상공정 처리수질의 탁도 제거효율을 비교한 결과 평균 탁도 제거효율은 77%를 나타냈다. 이러한 결과들은 고속 용존공기부상공정이 여름철 음용수의 탁도 및 조류와 같은 저밀도 고형물을 제거하는데 유의미한 방법임을 나타냈으며, GAC는 맛･냄새를 유발하는 화합물(지오스민, 2-MIB)를 제거할 수 있는 공정 옵션인 것을 확인하였다.

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.

The effect of permanganate oxidation was investigated as water treatment strategy with a focus on comparing the reaction characteristics of NaOCl and sodium permanganate (NaMnO4) in algae (Monoraphidium sp., Micractinium inermum, Microcystis aeruginosa)-contained water. Flow cytometry explained that chlorine exposure easily damaged algae cells. Damaged algae cells release intracellular organic matter, which increases the concentration of organic matter in the water, which is higher than by NaMnO4. The oxidation reaction resulted in the release of toxin (microcystin-LR, MC-LR) in water, and the reaction of algal organic matter with NaOCl resulted in trihalomethanes (THMs) concentration increase. The oxidation results by NaMnO4 significantly improved the concentration reduction of THMs and MC-LR. Therefore, this study suggests that NaMnO4 is effective as a pre-oxidant for reducing algae damage and byproducts in water treatment process.

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).

Pretilachlor (PRE)는 전 세계적으로 사용되는 아세트아닐리드계 제초제이며 수생 광영양생물에 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 본 연구에서 해양 와편모 조류 P. minimum를 대상으로 PRE의 생리적, 분자적 독성 영향을 평가하였다. 그 결과, PRE는 P. minimum의 성장률, 색소, 광합성 지표를 유의하게 감소시켰다. 또한, 광합성 관련 유전자 PmpsbA, PmpsaA 및 항산화 단백질 PmGST의 상대적 유전자 발현율과 세포 내 ROS 증가가 유의하였다. 이는 PRE가 P. minimum의 광합성 효율 저하 및 광계 손상을 야기하며, GST가 세포 내 산화 스트레스 및 PRE의 무독화에 관여함을 보여준다. 본 연구 결과는 PRE를 비롯한 아세트아닐라이드계 제초제가 해양 와편모조류의 세포 독성을 야기하며, 광합성 저해가 스트레스의 주요 원인임을 제시한다. 다른 아세트아닐라이드계 제초제가 비표적 광영양 생물에게 미치는 독성 영향은 아직 연구가 부족하므로, 향후 연구에서 다양한 생물종을 대상으로 추가 연구가 필요하다.