본 연구에서는 인공위성 해수면온도 편차(Sea Surface Temperature Anomaly, SSTA)를 이용하여 한반도 연안해역의 고수온 해역을 추출하고, 국립수산과학원의 고수온속보 발령 문서와 비교하였다. 일일 SSTA 이미지를 이용하여 임계값을 적용하는 고수온 탐지 알고리즘을 제안하였으며, 고수온 주의보는 2℃ 이상, 경보는 3℃ 이상인 것으로 가정하였다. 2017~2018년 7~9월의 일평균 SST를 기반으로 한 편차자료를 사용하였으며, 고수온속보에 사용되는 지역을 대상으로 위성기반 탐지 결과를 9개 영역으로 구분하고 비교하였다. 해역별 고수온 발생 횟수 비교 결과, 수온 관측 부이가 고르게 분포한 남해 연안은 고수온속보와 위성 탐지 횟수가 유사하게 나타났다. 반면에 다른 해역은 위성 탐지 횟수가 약 2배 이상 많았으며, 이는 고수온속보 발령이 해역의 일부 위치 수온만을 고려하기 때문인 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 향후 위성기반 연안해역 고·저수온 모니터링 체계 개발에 활용하고자 한다.

와편모조류 Alexandrium affine의 생장에 대한 수온, 염분 및 광 조건 실내실험을 통해서 살펴보았다. A. affine의 최대성장속도(0.69 day-1)는 수온 25℃, 염분 25psu로 나타났으며, 최적생장(최대성장속도의 80%)은 수온 20~25℃의 염분은 20~35psu로 나타났다. 따라서 A. affine는 비교적 협온성이며, 광염성의 생리학적 특성을 가지고 있는 것으로 생각된다. 광량에 따른 생장 실험결과에서 유도된 생장식은 μ=0.75(I-4.25)/(I+65.47)로, 보상광량(Ic)은 4.25μmol m-2 s-1, 반포화광량(KI)은 57.0μmol m-2 s-1로 나타났다. 결론적으로 A. affine는 하계에 낮은 광, 염분의 변동 폭이 큰 연안해역에서도 우점화 할 수 있는 유리한 생리적 특성을 보이는 것으로 판단된다.

낙동강 하구에서 연속관측 자료를 바탕으로 담수의 방류와 수온 및 염분의 시간에 따른 반응을 조사하였다. 낙동강 하구 서쪽 해역에 계류형 센서를 설치하고 2017년 4월 1일부터 2018년 3월 31일까지 10분 간격으로 수온과 염분을 측정하였다. 담수의 방류량은 평상시에 200 m3 s-1 d-1 이하로 유지되었으나, 풍수기에는 500 ~ 1000 m3 s-1 d-1 이상의 많은 양의 담수가 빈번하게 방류되었다. 담수의 방류는 대조기에는 간조를 전후하여 발생하였고, 소조기 동안에는 계속적으로 일어났다. 평상시에 수온과 염분은 소조기 동안 큰 변동 없이 안정 되는 경향을 보이는 반면에, 대조기에는 방류주기에 따라 규칙적인 변동을 나타내었다. 연구기간 동안 염분은 평균 29이었으며, 평상시에 염분 농도는 평균 이상으로 유지되었고 일시적인 감소 이후에도 빠르게 회복되었다. 풍수기에는 약 3개월 동안 평균 이하의 저염환경이 지속되었다. 이러한 결과는 담수의 방류량뿐만 아니라 방류의 지속시간과 대량 방류의 빈도가 낙동강 하구의 표층 수온과 염분의 변동성에 영향을 미치는 중요한 요인이 된다는 것을 의미한다.

본 연구에서는 서해 연안에서의 실측-위성 해수면온도 차이를 규명하고 그 특성을 분석하기 위해 GCOM-W1/ AMSR2 마이크로파 해수면온도 자료와 서해 연안에 위치한 덕적도, 칠발도, 외연도 해양기상 부이의 실측 수온 자료를 활용하여 2012년 7월부터 2017년 12월까지 총 6,457개의 일치점 자료를 생산하였다. 5년 이상의 덕적도, 칠발도, 외연도 해양 부이 수온 자료와 AMSR2 해수면온도를 비교하여 정확도를 제시하였다. 마이크로파 위성 해수면온도와 현장 관측 부이 해수면온도 간의 차이는 풍속과 수온 등 환경 요인에 대한 의존성을 가지는 것으로 나타났다. 낮시간 풍속이 약할 때 (<6 ms−1 ) AMSR2 해수면온도는 실측 해수면온도보다 높게 산출되며, 밤시간에 대해서는 풍속이 커질수록 양의 편차가 증가함을 밝혔다. 또한 AMSR2 해수면온도와 실측 해양부이 수온 간의 차이가 증가하는 경향은 낮은 온도에서 마이크로파 센서의 민감도의 저하와 육지에 의한 자료오염과 관련이 있는 것으로 나타났다. 실측-위성 해수면온도 차이를 월별로 도시해본 결과, 마이크로파 위성 해수면온도의 편차는 강한 바람이 부는 겨울철에 가장 커진다고 알려져 있던 기존의 경향성과는 달리 덕적도, 칠발도 부이에서는 여름철 가장 큰 해수면온도 편차값이 나타났다. 이러한 차이는 부이의 위치에 따른 조석 혼합의 공간적 차등에 기인한 것으로 사료된다. 본 연구는 인공위성 합성장에 기여도가 높은 마이크로파 위성 해수면온도를 사용할 때 한반도 서해안에서 발생할 수 있는 문제점과 제한점을 제시하였다.

본 연구는 수온, 염분, 사육밀도 및 혼합 먹이생물 공급량과 같은 환경요인이 왕우럭 Tresus keenae의 유생사육 시 생존 및 발생에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행하였다. 연구 결과, 왕우럭 유생사육의 최적 조건은 수온 20℃에서 24℃, 염분 30 psu, 사육밀도 1 ml당 5개체 및 먹이생물 I. galbana, C. simplex 및 T. suecica 혼합 공급량 10×104 세포/ml이였다. 본 연구 결과 를 통해 밝혀진 왕우럭 유생 최적의 사육 환경요인은 빠른 성장 및 높은 생존을 통해 생산성 향상에 기여하리라 생각된다.

수온의 변화는 어류의 거의 모든 생리학적 부분에 영향을 미친다. 기후 변화로 인한 수온의 상 승은 어류에게 물리적 피해를 줄 수 있다. 이 연구는 최적의 수온(15°C)보다 높은 수온(20°C)에 서의 대서양 연어의 건강상태를 평가하기 위해 수행하였다. 간 조직은 열 적응에 중요한 대사 기능을 발휘하기에 본 연구에 간 조직을 사용하였다. 생체지표유전자의 개발을 위한 분석 방법 으로는 NGS RNAseq 방법을 사용하였고, 생체지표유전자의 발현 양상을 관찰하기 위한 분석 방 법으로는 RT-qPCR을 사용하였다. NGS RNAseq 분석을 통해 1,366개의 차별적 발현 유전자를 확인하였으며, 그 중에서 880개의 증가하는 유전자와 486개의 감소하는 유전자를 확인하였다. 생체지표유전자로는 heat shock protein 90 alpha (Hsp90α), heat shock protein 90 beta (Hsp90β) 및 cytochrome P450 1A (CYP1A)을 선정하였는데 이들 유전자는 NGS RNAseq 분석에서 수온의 변화에 민감하게 반응하는 유전자들이었다. 이들 유전자의 RT-qPCR을 통한 발현 양상은 NGS RNAseq 분석과 유사하게 나타났다. 이 연구의 결과는 다른 어종에도 적용할 수 있으며, 산업 적으로도 유용하다고 생각된다.

본 연구에서는 1995년부터 2016년까지 여름철(5월~8월) 내 동해 연안역에서 발생하는 용승에 대한 지수(Upwelling age, UA)를 산출하고 수온(Surface sea temperature, SST)과의 상관성을 분석하였다. 동해 연안 근처의 6개 기상청 자동기상관측장비 Automatic weather system, AWS)와 종관기상관측장비(Automated synoptic observing system, ASOS) 지점에서 관측된 바람자료를 이용하여 용승지수를 계산하였으며, 수온은 국립수산과학원에서 제공하는 연안정지 자료(Coastal oceanographic data, COD)와 실시간 수온 관측 시스템 (Real-time information system for aquaculture environment, RISA) 자료를 이용하였다. 정량적으로 UA의 값은 낮게 산출되었지만 냉수대 발생 시기에 UA가 상승하였으며 실제와 유사하게 모사해 내었다. UA-SST와의 상관분석에서 음(-)의 상관이 우세하게 나타났다. 냉수대가 극심했던 2013년 6월~8월 UA-SST 상관 분석 결과, 6개 분석지점에서 -0.65~-0.89의 매우 높은 상관성을 보였으며 이는 UA가 강할수록 SST가 하강하여 강한 냉수대가 출현하였음을 증명하였다. 본 연구를 통해 동해연안역의 냉수대에 따른 용승발생 경향을 장기적으로 평가 할 수 있었으며, 용승의 크기와 강도에 따른 연안 양식어장의 피해를 최소화 하는데 기여할 것으로 사료된다.

We examined the characteristics of egg and larval distributions and catch changes of anchovy in relation to abnormally high sea temperature in the South Sea of Korea in summer 2015 and 2016. The densities of anchovy eggs and larvae in the southern coastal region were lower in July-August 2016 than in July-August 2015. In particular, anchovy eggs and larvae (approximately 5 mm TL) were rarely observed in the coastal region in August 2016 due to the abnormally high SST (up to 28°C), which was above the optimum spawning temperature of anchovy. The catch of non-swimming stage (< 2 cm TL) larval anchovy was lower in July-August 2016 than in July-August 2015. The decreased catch of larval anchovy in July-August 2016 could be attributed to decreased spawning density in June-July 2016. In contrast, the catch of swimming stage (> 2 cm TL) anchovy was increased in July-August 2016. In the summer of 2016, prominent sea temperature near the southern coast of Korea and sea temperature higher than 30°C in the offshore region of the South Sea of Korea could greatly enhance the retention of swimming anchovies in the coastal fishing grounds.

본 연구는 거친대추멍게 (Ascidiella aspersa)의 알 발육과 유생 부착에 미치는 수온과 염도의 영향을 파악하고자 실시하였다. 거친대추멍게 알 발육과 유생 부착 실험은 12개의 수온 조건 (6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28°C, 과 2개의 염도 조건 (30, 34 psu)에서 진행하였다. 거친대추멍게 알의 부화율과 발육률은 염도에 관계없이 수온이 높아짐에 따라 증가하는 경향을 보였으며 최적 수온 범위 이후 감소하는 경향을 보였으며 부화 및 발육을 위한 최적 수온은 20~22°C의 범위를 보였다. 저온 발육임계수온은 30 psu와 34 psu에서 각각 1.5°C와 1.8°C로 큰 차이를 보이지 않았다. 부착률은 염도에 관계없이 16~22°C의 최적 수온 범위를 보였으며 부착시간은 수온이 증가함에 따라 지속적으로 증가 하였다. 결과적으로 거친대추멍게의 최적 발육 및 생존 수온은 염도 조건에 관계없이 20~22°C 범위를 보였다. 본 연구 결과는 국내 양식장에서의 거친대추멍게에 의한 경제적 피해가 증가하고 있는 시점에서 거친대추멍게의 분포 및 발생 시기를 예측하고 확산 방지 및 방제 방안을 구축하는 데 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

기후 변화로 인한 수온의 상승은 어류 서식지에 영향을 미친다. 수온의 변화는 어류 생리 거의 모든 부분에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 기후 변화에 따른 수온의 상승은 산소 용해도의 감소 및 산소 운반 헤모글로빈의 결합 능 력의 감소로 인해 저산소증을 초래할 수 있다. 본 연구는 대서양 연어 (Salmo salar) 치어 성장의 최적수온 (15°C)보다 고 수온 (20°C)에 사육 시, 대서양 연어 치어의 건강상태를 평가 하기 위해 수행되었다. 평가 방법은 NGS RNAseq 분석방법을 이용하여 생체지표유전자를 개발하고, RT-qPCR 분석을 이용하여 생체지표유전자의 발현양상을 조사하는 것이다. 개발한 생체지표유전자로는 interferon alpha-inducible protein 27-like protein 2A transcript variant X3, protein L-Myc- 1b-like, placenta growth factor-like transcript variant X1, fibroblast growth factor receptor-like 1 transcript variant X1, transferrin, intelectin, thioredoxin-like, c-type lectin lectoxin-Thr1- like, ladderlectin-like 및 calponin-1 등이다. 선택된 생체지표 유전자는 NGS RNAseq 분석을 통해 수온변화에 민감하게 발현한 유전자들이며, RT-qPCR 분석을 통한 이들 유전자의 발현 양상은 NGS RNAseq 분석을 통한 발현 양상과 매우 유사하게 나타났다.

본 연구에서는 완도 해역에서 단기적인 수온의 변화에 영향을 주는 요인을 파악하기 위하여 시계열 분석을 실시하였다. Power spectrum 결과에서 기온은 약 24 hr에서 peak를 보였으나 수온과 조위는 약 12 hr 및 24 hr에서 peak가 나타났다. 수온과 조위의 상관 성을 파악하기 위해 coherence 분석을 실시한 결과, 두 변수는 반일주기에서 0.92로 높은 상관성을 보였다. 또한 수온의 시·공간적인 분포를 파악하기 위하여 수치실험을 실시하였다. 대조기에는 최강 낙조와 최강 창조 시의 평균 수온차가 0.3 인 반면, 소조기에는 평균 수온차가 0.13 로 작았다. 대조기의 수온차가 큰 이유는 비교적 수온이 낮은 외해수가 강한 조류에 의해 창조 시 유입되고 낙조 시 빠져나가기 때문인 것으로 판단된다. 전반적으로 수온은 외해보다 연안에서 높게 나타났다. 외해보다 연안은 수심이 얕기 때문에 일사량에 의해 수온이 빠르게 증가하기 때문인 것으로 사료된다.

본 연구에서는 동해 연안의 경상북도(경북)와 강원도(강원)의 정치망어업에서 31년(1980~2010)간 5~11월에 어획된 방어 어획량 과 연근해 수온과의 관계를 살펴보았다. 또한, NOAA 수온 영상을 이용하여 수온의 상승과 하강 시기에 외해수의 이안 및 접안으로 인한 방어의 북상시기(5~8월)와 남하시기(9~11월)의 어획량 변동을 분석하였다. 전체 방어 어획량의 변동은 연도별 차이는 있지만 방어의 북상 시기보다 남하시기에 높은 수온의 외해수가 연안에 접안할 때 어획량이 증가였다. 연안수온의 하강기는 북상 및 남하하는 모든 시기에 경북이 강원보다 방어 어획량이 많았다. 수온 상승기는 방어 어획량의 증감이 동시에 나타났고, 남하시기의 방어 어획량은 일반적인 현상 과 달리 강원이 경북보다 어획량이 많았다. 이것은 하계의 25 이상의 수온이 강원도까지 분포하면서 추계까지 높은 수온(20 )이 지속 되어 방어의 체류시간이 길어졌기 때문이다.