한국 남해안에서 8월 수온의 변동 특성을 파악하기 위해, 수온, 조위, 및 기상자료(바람·기온)를 power spectrum과 coherence 분석 하였다. Power spectrum 결과, 수온과 조위는 부산을 제외한 완도, 고흥, 여수, 통영, 마산 등 5개 지역에서 약 12hr과 24hr 주기에서 peak를 보였다. 또한 coherence 분석 결과에 의한 수온변동은 완도, 고흥, 여수 및 통영에서 조석의 영향을 가장 많이 받았다. 그러나 연구해역의 동쪽에 위치한 마산과 부산의 수온변동은 조차가 큰 서쪽해역에 비해 조석의 영향이 작았다. 특히, 마산의 수온변동은 바람의 환경요인에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 수온은 창조시 하강하고 낙조시 상승하는 형태를 보이고 있다. 즉 완도에서 수온의 하강(상승)은 창 조(낙조) 약 1.5hr 후, 고흥과 통영에서 수온의 하강(상승)은 창조(낙조) 0.3hr 후에 나타났다. 그러나 마산에서의 수온 상승은 남풍이 시작되 고 약 3hr 후에 나타났다. 한편 한국 남해안의 동쪽에 위치한 부산의 수온변동은 기온, 조석 및 바람의 영향을 작게 받는 것으로 나타났다.

생존율은 염분과 관계없이 8℃, 10℃일 때는 98.7~100%였으나, 4℃일 때는 생존율이 25~55%로 나타났다. 혈림프액 내 SOD와 glutathione 농도와 같은 스트레스 지표는 모든 염분구에서 4℃, 6℃일 때 높게 나타났다. THC, hemocyte population, apoptotic cell및 necrotic cell의 비율은 염 분 별로는 26 psu구에서 가장 높게 나타났고, 4~6℃일 때 다른 실험구에 비해 유의하게 높았 다. 이러한 결과들은 26 psu의 염분과 6℃ 이하의 수온에서는 참전복의 스트레스 반응이 증가 하였으나, 30, 34 psu의 염분과 8, 10℃의 수온에서는 대조구와 차이가 없어, 참전복의 수송을 위한 적정 수온 및 염분 조건은 8~10℃, 30~34 psu인 것으로 나타난다.

본 연구에서는 2016년 8월 해역(서해, 남해, 동해)별로 기온에 따른 수온의 반응 및 지연시간을 연구하였다. 사용된 1시간 간 격의 자료는 국립수산과학원에서 제공하는 8개 지점 해역별 수온자료와 수온관측소 인근 8개 지점 기상청 AWS 기온자료를 이용하였 다. 내삽법을 이용하여 관측되지 못한 자료값을 계산하였고, FIR Filter를 이용하여 조류 및 일변화 영향을 제거하여 자료의 주기성을 파 악하였다. 남해 2 지점은 기온과 수온이 유사한 주기성을 가졌으며, 0.8의 높은 상관계수와 약 50시간의 지연시간을 나타냈다. 서해 4 지점은 얕은 수심과 조석차로 인해 기온변화에 따른 수온의 지연시간이 약 12시간으로 반응시간이 다른 해역에 비해 빨랐다. 동해는 해안지형에 따른 환경적 요인과 깊은 수심으로 인해 기온과 수온의 상관성을 보이지 않았다. 본 연구를 통해 AT-SST 간의 지연시간을 파악함으로써 양식생물의 피해를 최소화 하는데 기여할 것이고, 수산업에서의 폭염 피해에 대한 신속한 대응 체계가 마련될 것이라 기 대한다.

In this paper, we investigate the characteristics of membrane fouling caused by water temperature in the Membrane bioreactor(MBR) process and try to derive the membrane fouling control by chemical enhanced backwashing(CEB). The extracellular polymeric substances(EPS) concentration was analyzed according to the water temperature in the MBR, and the membrane fouling characteristics were investigated according to the conditions, with sludge & without sludge, through a lab-scale reactor. As shown in the existing literature the fouling resistance rate was increased within sludge with the water temperature was lowered. However, in the lab-scale test using the synthetic wastewater, the fouling resistance increased with the water temperature. This is because that the protein of the EPS was more easily adsorbed on the membrane surface due to the increase of entropy due to the structural rearrangement of the protein inside the protein as the water temperature increases. In order to control membrane fouling, we tried to derive the cleaning characteristics of CEB by using sodium hypochlorite(NaOCl). We selected the condition with the chemicals and the retention time, and the higher the water temperature and the chemical concentration are the higher the efficiencies. It is considered that the increasing temperature accelerated the chemical reaction such as protein peptide binding and hydrolysis, so that the attached proteinaceous structure was dissolved and the frequency of the reaction collision with the protein with the chemical agent becomes higher. These results suggest that the MBRs operation focus on the fouling control of cake layer on membrane surface in low temperatures. On the other hand, the higher the water temperature is the more the operation strategies of fouling control by soluble EPS adsorption are needed.

In this study, we investigated the response of freshwater oligochaete, Tubifex tubifex, to the water temperature changes and the differences of substrate composition in a laboratory condition. The changes of body shape were observed in a test cage according to the water temperature change ranging from 10℃ to 30℃ with 2℃ interval every 10 minutes. The substrate preference was observed with four different substrate composition from silt-clay to coarse sand. Our results displayed that T. tubifex preferred substrates with the smallest particle size (<0.063 mm). The water temperature influenced on the activity and body shape of T. tubifex, showing low activity with the coiled and constricted body shapes at lower temperature and high activity with relaxed linear body shapes at higher temperature.

2011~2012년 보령연안 수온의 시공간적 변동특성을 장기 연속수온관측 자료를 이용하여 분석하였다. 수온은 반일 또는 일일의 단주기 변동이 전 계절에 탁월하고 그 진폭은 하계와 춘계에 크고 추계에 작다. 수온과 기온의 연변동 진폭은 기온 12.9℃, 수온 10.9℃로 기온이 더 크며, 연변동 최고위상은 기온 8월 2일, 수온 8월 22일로 기온이 20일 앞선다. 수온의 연변동 진폭은 원산도와 대천항 연안에서 가장 크다. 수온변동 중 일일주기는 대천항과 무창포항, 반일주기는 원산도 주변 협수로에서 탁월하며, 대천천 하구는 천해조 비율이 높 다. 표층수온과 기온은 대체로 풍향 변동에 따라 변동한다. 하천수가 방출되면 수온은 상승 후 하강 또는 하강 후 상승한다. 수온 탁월주 기는 0.5일, 1.0일, 15일 주기와 7~10일 전후이다. 수온변동특성에 따라 해역을 분류하면 ①원산도 남동연안의 혼합수역 ②삽시도~용도, 장 고도~삽시도, 장고도~안면도 남쪽의 서쪽 외해수역 ③용도~독산의 남쪽 외해수역 ④송도~대천항~무창포항의 조간대 연안수역으로 구분 된다.

In order to study for the growth of fish in the aquaculture industry, the behavior analysis of rock bream (Oplegnathus fasciatus) depending on the temperature and LED lights was conducted. In this study, water temperatures from 10 to 30 degrees were used. One red light (wave length: 622 nm; light power: 811 mW) and one green light (wave length: 518 nm; light power: 648 mW) were used. Behavior of the rock bream was analyzed at an average moving distance for one minutes (AMD) and a rate of movement. The mean AMD were respectively 5.3 m, 7.3 m and 3.0 m in the red LED light, green LED light and control condition. The mean rates of movement were 77%, 88% and 61% respectively in the red LED light, green LED light and control condition. The mean AMD during 24 hours were 3.1 m, 3.1 m and 3.3 m respectively in the red LED light, green LED light and control condition.

For the effective seedling production of the hard shelled mussel, Mytilus coruscus, this study assessed the effects of the dietary value of live food, density, water temperature and salinity on growth and survival rate of the larvae. The optimal survival rate and growth rate were examined under differing conditions of water temperature, salinity, and rearing density for 30 days. The three groups were provided different feeding organisms, such as Isochrysis galbana and Teleaulax suecica. The mixtures were provided at a rate of 5×104 cell mL-1. The best growth was observed in the group with conditions 21℃ water temperature (16.2±9.1 μm), 33 psu of salinity (16.82±3.9 μm), 2500 individual m-2 (17.2±5.9 μm), and fed with 5×104 cell mL-1 of I. galbana and T. suecica mixture (16.0±7.3 μm). The highest survival rate was found in the group at conditions 18℃ water temperature (66.4%), 33 psu of salinity (24.4%), 2500 individual m-2 (65.8%), and fed with 5×104 cell mL-1 of I. galbana and T. suecica mixture (58.8%). We therefore conclude that the suitable culture conditions for the stable production of hard shelled mussel artificial seedlings was at 18 to 21℃ of temperature, 30 to 33 psu of salinity, 2500 to 5000 individual m-2 of rearing density, and feeding supplement of 5×104 cell mL-1 of I. galbana and T. suecica mixture under semi running water system.

To determine the optimum water temperature (a temperature which minimizes metabolic activities and stress in fish) for long distance transportation of red-spotted grouper (Epinephelus akaara), by evaluating the behavior, survival and physiological and hematological responses to variable water temperature conditions (9, 12, 15, 18 and 21℃) for 48 hours. Fish exposed to 9℃ died at 48 hours exposure, but those exposed to 12, 15, 18 and 21℃ treatment groups all survived. Fish in the 15, 18 and 21℃ exposure groups exhibited normal swimming, while those exposed to 12℃ were observed to be stationary at the bottom of the tank. The plasma cortisol and glucose concentration were higher in fish exposed to 12℃ than at other temperature conditions. The fish in the 12 and 15℃ groups had significantly higher hematocrit (Ht) and hemoglobin (Hb) than those in the 18 and 21℃ groups (P<0.05). Levels of aspartate aminotransferase (AST), NH3 and osmolality showed a pattern similar to the levels of plasma cortisol, while alanine aminotransferase (ALT) and total protein did not significantly vary among the experimental groups. These results indicate that the optimum water temperature for long distance transportation of the red-spotted grouper is 15℃.

급격한 수온의 변화는 어류의 생리학적인 측면에서 스트레스를 유발한다. 본 연구에서는 넙치 (Paralichthys olivaceus)로부터 각 수온별(9, 12, 15, 18 및 21℃) 조건에 따라 24 및 48시간 동 안 노출시킨 후에, 혈액생리학적 분석, 스트레스 단백질로 알려진 Hsp70 mRNA 발현 및 산소 소비량을 조사하였다. 혈액학적 분석에서 hematocrit (Ht) 및 hemoglobin (Hb), 혈장 코티졸 및 글루코스의 변화, aspartate aminotransferase (AST) 및 alanine aminotransferase (ALT), NH3, 삼 투질농도(osmolality) 및 총단백질(total protein, TP)은 9℃ 및 12℃에서 다른 수온별 실험구에 비 해 대부분의 항목에서 유의적인 차이를 보였다. Hsp70 mRNA 발현은 9℃ 및 12℃에서 다른 실험구에 비해 높은 발현량을 확인하였고, 산소소비량은 9℃ 및 12℃에서 21℃에 비해 낮았다. 이러한 결과는 넙치 종자의 장거리 수송을 위한 수온자료로 활용할 수 있다

이상 고수온을 감지하기 위한 생물모니터링 시스템(BMS) 연구를 위해, 4단계의 수온(5, 10, 20와 30℃)에서 참굴 패각운동을 측정하였다. 모든 참굴은 실험시작 전에 3일 동안 절식을 통하여, 먹이섭이 및 배출에 따른 패각운동의 요인을 제거하였다. 5℃ 실험구에서는 패각운동이 관찰되지 않았지만, 수온의 증가와 함께 패각운동은 증가하였다(10℃ : 6.31±2.18 times/hr, 20℃ : 22.0±10.0 times/hr). 30℃에서는 5℃와 같이 패각운동이 전혀 보이지 않았던 실험구와 20℃와 유사한 패각운동이 실험구가 나타났다. 이는 30℃ 이상에서도 20℃와 같은 신진대사를 보이는 개체군이 있었으나, 대부분이 신진대사의 활력의 감소에 기인하여 폐각상태가 지속되는 것으로 나타났다. 따라서 참굴 양식장에 고수온 감지를 위한 참굴 패각운동 BMS를 설치한다면, 경계단계는 빠른 패각운동(약 30.0회/hr 이상)일 때, 심각단계는 수시간 이상 폐각상태일 때, 조기경보(early warning)를 내릴 수 있을 것이다. 따라서 참굴 패각운동을 활용한 BMS는 이상고수온의 조기경보에 대하여 효과적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

본 연구는 해수유동모델을 이용하여 하계 한국 남해안 양식장 부근에서 수온의 시·공간적인 분포를 파악하였다. 한국 남해 조류의 흐름은 창조시 서향, 낙조시 동향하며, 쓰시마 난류의 흐름은 50 m보다 깊어지는 외양에서 연안에 비해 강하게 동북향 하였다. 조류, 바람, 쓰시마 난류 및 실시간 수온을 고려한 해수유동에서 하계 수온의 분포는 반폐쇄성 해역에서 26~28℃로 높게 나타났으며, 외양으로 갈수록 낮아져 18~22℃로 나타났다. 반폐쇄성 내만의 형태를 가지는 해역의 해수교환량을 계산한 결과 광양만 10,331 m³/sec, 여수-가막만 16,935 m³/sec, 그리고 거제-한산만은 13,454 m³/sec로 나타났다. 해수교환량이 적은 해역일수록 수온이 비교적 높게 나타난다.

단동 이중비닐하우스에서 수막에 의한 열전달 특성 및 가온효과를 구명하기 위하여 작물이 재배되는 수막온실의 실내외 기온과 수막의 수온 등을 계측하였고, 단위 피복면적당 수막에 의한 총 공급열량, 열관류율, 관류열량, 온실 내부로 전달되는 열량비율 변화를 비교·분석하였다. 1중과 2중사이의 기온은 외부기온보다는 수막유량과 공급수온에 따라 결정되는 것으로 나타났다. 수막유량이 증가할수록, 공급수온이 높을수록 수막과 2중 하우스 내부와의 열관류율(UW-IN)은 유의하게 증가하는 경향을 보였다. 그러나 수막유량과 공급수온이 일정조건(수 막유량 0.00266L·m-2·s-1, 공급수온 19.8oC) 이상에서는 UW-IN 값이 10W·m-2·oC-1 정도로 수렴되는 것으로 나타났다. 수막과 1·2중 공기 사이의 열관류율(UW-B)의 경우에도 수막유량 및 공급수온에 따라 증가하는 경향을 보였으나, 경향성은 상대적으로 작은 것으로 분석되었다. UW-B는 연구자에 따라 전체적으로 큰 차이를 보이고 있으며, 본 연구에서는 3.27~4.44W·m-2·oC-1의 범위를 보였다. 수막에 의한 총 공급열량(QW)과 온실 내외부로 전달 되는 관류열량(QW-IN, QW-B)의 경우, QW 값이 QW-IN과 QW-B의 합과 매우 유사하게 일치하고 있어 본 연구에서 제시한 결과가 신뢰성이 있음을 확인할 수 있었다. 수막에 의해 내부공기를 가열하는데 사용되는 열량은 최대 57% 수준으로 분석되었고, 우리나라 수막재배온실의 경우 약 22~28% 수준으로 판단된다. 본 연구는 농업인이 실제 사용하는 수막온실과 가장 유사한 조건에서 수막에 의한 온도변화, 열관류율과 관류열량을 계량화함으로써 향후 경제적인 수막온실 설계 시 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

The purpose of this study is to analyze the climate change exposure of fisheries and fish species in the southern sea of Korea under the RCP climate change scenarios. The extent of exposure was calculated through weighted sum of the sea temperature forecasted by National Institute of Fisheries Science, and the weight were obtained from the time-space distribution of each fisheries or species, based on the micro-data for the fishing information reported by each fisherman. Results show that all the exposed sea temperature of RCP8.5 is higher than that of RCP4.5 in year 2100 as well as in near 2030, therefore it is thought to be very important to reduce the GHG emission even in the short term. The extent of exposure was analyzed to be comparatively high especially in the fisheries such as anchovy drag nets and species like cod, anchovy and squid. Meanwhile the method of this study is considered to be excellent to obtain the accurate extent of exposure under RCP scenarios, and therefore it is applicable on assessing the vulnerability of climate change in fisheries.

본 연구에서는 7년(2009-2015)간 한반도 주변을 통과한 태풍의 이동 경로에 따른 수온의 변동을 분석하였다. 자료는 위성관측 수온영상, 동해 연안의 양양, 강릉, 삼척, 영덕에서 실시간 계류부이에서 관측한 수온과 기상청에서 제공한 바람을 분석하였다. 위성 영상을 이용한 태풍 통과 전후의 근해 수온의 차이는 태풍의 이동 경로에 따른 바람의 방향뿐만 아니라 해면 가열과 해면 상승의 시기와도 관계가 깊게 나타났다. Muifa, Chanhom, Nakri, Tembin과 같은 태풍들의 오른쪽에 위치한 동해 연안의 수온은 남풍계열의 바람에 의한 연안 용승으로 표층뿐만 아니라 15m, 25m의 수온까지 하강하는 것을 알았다. 특히, 태풍 Chanhom과 Tembin에 의한 수온의 하강은 각각 8-11℃와 16℃ 하강하였다. 한편 그 반대편에 태풍이 위치할 때는 외해쪽에 있는 고온의 해수를 연안쪽으로 이동하여 침강시킴으로서 중층과 저층의 수온이 상승하였다. 또한, 태풍 통과 이후에 동해 연안에서 남풍(북풍)계열의 바람에 의한 하강(상승)된 수온의 혼합은 1-2일 및 4일간 지속되었다.

본 연구는 유용 냉수성 어류 등의 종묘생산 시 초기의 성장과 생존률을 향상시키기 위하여, 저온에서 증식할 수 있는 저온내성을 가진 로티퍼(Brachionus plicatilis)를 배양하여, 수온 및 시간에 따른 영양강화 실험을 실시하였다. 로티퍼의 저온 배양은 20℃에서 배양하던 로티퍼의 수온을 점차적으로 낮추면서 활력이 있는 개체의 선별 배양을 반복하여 최종적으로 10℃에서 사육하였다. 영양강화는 상업적으로 이용되는 영양강화제인 A, S, SCV 및 SCP의 4종류를 사용하여 10, 15 및 20℃의 수온에서 6, 12 및 24시간 실시하였다. 수온 10℃에서 50일간 로티퍼의 증식률 실험을 한 결과 접종 밀도 350±7.9개체/ml에서 최종 배양 밀도는 1,064±5.7개체/ml로 약 3배 개체수가 증가하였다. 영양강화제에 포함된 지방산을 분석한 결과, n3계 고도불포화 지방산인 eicosapentaenoic acid (EPA, C20:5n-3) 및 docosahexaenoic acid(DHA, C22:6n-3)는 SCP에서 각각 15.49%, 35.03 %로 높게 나타났다. 영양강화한 로티퍼의 지방산 조성은 영양강화제에 따라 영향을 받았다. EPA는 SCP가 영양강화 수온 및 시간에 관계없이 2 % 이상을 차지하여 다른 영양강화제보다 높은 비율을 나타냈다. DHA는 S가 15℃, 24시간 실험구에서 12.40 %로 높게 나타났다. 영양강화 로티퍼의 EPA와 DHA의 비율을 고려하면 S를 20℃에서 12시간 영양강화한 실험구가 각각 3.09, 11.65 %로 높게 나타났다.

In order to establish the basic data for the growth of fish in the aquaculture industry, the behavior analysis of rockfish (Sebastes inermis) depending on the temperature and LED lights was conducted. In this study, water temperatures were set from 3℃ to 30℃ were used. One red light (wave length: 622 nm; light power: 811 mW) and one green lights (wave length: 518 nm; light power: 648 mW) were used. Behavior of the rockfish was expressed as average moving distance (AMD) for 1 minutes and a rate of movement. The mean AMD depending on the temperature was 1.0 m and the mean rates of movement was 50%. The mean AMD were 1.5 m, 1.9 m and 0.7 m in the red LED light, green LED light and control condition respectively. The mean rates of movement were 54%, 65% and 45% in the red LED light, green LED light and control condition respectively.