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논문 상세정보

한국 남해 중부 해역의 장기수질환경변화와 Cochlodinium polykrikoides 적조 발생의 특징

Characteristics of Long-term Water Quality Variations and Cochlodinium polykrikoides Blooms in the Mid-southern Coastal Waters of Korea

초록

본 연구에서는 지난 17년간의 국립수산과학원의 해양환경관측망 자료에 근거하여, 광양만에서 고흥연안에 이르는 한국 남해 중부의 6개 수역의 수질환경과 적조발생상황을 분석하였다. 이들 해역의 수온은 대체로 3~5년을 주기로 변동하였으며, 표층 수온(특히 8월)은 거의 연변화가 없었으나 저층 수온은 점차 하강하는 추세를 나타내었다. 반면, 염분은 표 저층 모두 점차 상승하고 있는 경향을 보였다. 적조는 전 해역에서 1990년대 중반을 정점으로 하여, 이후 발생회수와 출현종수는 점차 감소 추세를 나타내었다. 이들 해역에서 고르게 출현을 보인 탁월종은 C. polykrikoides이었고, 특히 고흥연안에서는 1995년 이후 거의 매년 출현하였다. C. polykrikoides 적조는 여자만을 제외하고는 해역의 평균 수온이 대략 $26^{\circ}C$ 전후일 때 발생하였다. 반면, 적조발생시의 염분은 가막만, 남해도 남안, 고흥 연안에서는 31.0~31.5의 범위로 유사하였으나, 여수연안은 28.68로 현저히 낮았다. 한편, C. polykrikoides 적조발생시 DO를 비롯한 DIN 및 DIP, TN 및 TP 농도를 조사한 결과, 적조는 이들 수질항목의 변동과 거의 관계없이 발생하고 있는 것으로 나타났다. 따라서, C. polykrikoides 적조 발생에 있어 가장 지배적인 요인은 수온으로 판단되었다.

Abstract

This study has examined the water quality environment of six areas in the mid-southern coastal waters of Korea in order to find the significance between water quality and algal blooms of the area, based on the last 17 years of data offered by the National Fisheries Research and Development Institute. Water temperature in these areas fluctuated with a three to five year of period, and revealed little yearly variations at the surface layer while slowly decreasing at the bottom layer. On the other hand, salinity tended to increase both the surface and bottom layers. Algal blooms had a tendency to decrease in their outbreaks and causative species, with a peak of the middle of 1990s. C. polykrikoides prevailed in the entire areas, and in particular, almost annually appeared in Goheung coastal area since 1995. C. polykrikoides blooms occurred when a mean water temperature was approximately $26^{\circ}C$, and salinities were between 31.00 and 31.50 but exceptionally 28.68 in Yeosu Coast. However, the concentrations of DIN, DIP, TN, TP, including DO, turned out not to be such significant factors for the outbreaks of C. polykrikoides blooms. Therefore, water temperature was judged as the most controlling factor for the outbreak of C. polykrikoides blooms.

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
한국 남해 연안 해역
한국 남해 연안 해역은 어떤 곳인가?
리아스식 해안이 잘 발달하고 예로부터 국립해상공원으로 지정이 될 정도로 아름다운 자연 경관과 청정한 수질을 자랑하는 곳

한국 남해 연안 해역은 리아스식 해안이 잘 발달하고 예로부터 국립해상공원으로 지정이 될 정도로 아름다운 자연 경관과 청정한 수질을 자랑하는 곳이다. 뿐만 아니라 적절한 육수 유입과 영양염의 공급, 온화한 기후에 힘입어 내만에서의 생물 생산도 매우 활발한 곳이기도 하다(허 등[2000]).

적조
적조란 무엇인가?
식물성 플랑크톤, 특히 와편모조류(dinoflagellate)가 대량으로 번식하여 해수 색깔이 짙은 황갈색으로 변색되는 현상

식물성 플랑크톤, 특히 와편모조류(dinoflagellate)가 대량으로 번식하여 해수 색깔이 짙은 황갈색으로 변색되는 현상인 적조는, 발생 수역의 규모나 적조원인생물종 및 세포밀도에 따라 적조주의보 또는 적조경보가 발령된다. 예를 들면, 적조원인생물 Cochlodinium sp.

한국 남해 연안 해역
한국 남해 연안 해역의 생물 생산이 활발한 이유는 무엇인가?
적절한 육수 유입과 영양염의 공급, 온화한 기후

한국 남해 연안 해역은 리아스식 해안이 잘 발달하고 예로부터 국립해상공원으로 지정이 될 정도로 아름다운 자연 경관과 청정한 수질을 자랑하는 곳이다. 뿐만 아니라 적절한 육수 유입과 영양염의 공급, 온화한 기후에 힘입어 내만에서의 생물 생산도 매우 활발한 곳이기도 하다(허 등[2000]). 그러나, 지난 1969년부터 가동을 시작한 여천석유화학공단과 1987년 광양제철소의 준공으로 광양만을 비롯한 여수해만, 가막만, 남해 연안역의 해양환경은 물론 , 인근의 고흥연안이나 여자만, 득량만의 해양환경에도 적지 않은 변화를 야기시켰다 (김과 이[2004]).

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저자의 다른 논문

참고문헌 (25)

  1. 강양순, 박영태, 임월애, 조은섭, 이창규, 강영실, 2009, "Cochlodinium polykrikoides적조 발생규모에 대한 비교연구", 한국해양학회지(바다), Vol. 14, No. 4, 229-239. 

    인용 구절

    한편, 이들 해역에서의 C.polykrikoides 적조발생과 관련한 대표적인 연구로는 서 등[2000], 김 등[2001], 이 등[2001], 이 등[2001], 임 등[2002], Jeong et al.[2004], 이와 문[2008], 임 등[2008], 강 등[2009], Lee et al.[2010], Park and Park[2010] 등이 있다.

  2. 구자공, 김유리, 문형부, 이우범, 1993, "Box 모델을 이용한 광양만 유역의 비점오염원 COD 원단위 추정", 한국수질학회지, Vol.9, No.2, 122-130. 

    인용 구절

    이들 중 해양환경 또는 수질환경에 관한 대표적인 연구로는 구 등[1993], 김 등[2000], 양 등[2000], 최 등[2005], 조 등[2007]을 들 수 있다.

  3. 국립수산과학원 해양수산연구정보포털(http://portal.nfrdi.re.kr/envirodata). 
  4. 김동성, 제종길, 신상호, 2000, "가막만의 중형저서생물을 활용한 오염모니터링", 한국수산학회지, Vol.33, No.4, 307-319. 

    인용 구절

    이들 중 해양환경 또는 수질환경에 관한 대표적인 연구로는 구 등[1993], 김 등[2000], 양 등[2000], 최 등[2005], 조 등[2007]을 들 수 있다.

  5. 김석윤, 이병관, 2004, "2003년 3월 대조기 광양만 부유퇴적물의 유출입에 관한 연구", 한국수산학회지, Vol.37, No.6, 511-516. 
  6. 김형철, 이창규, 이삼근, 김학균, 박청길, 2001, "Cochlodinium polykrikoides의 성장에 미치는 물리화학적 요인과 영양염 이용", 한국수산학회지, Vol.34, No.5, 445-456. 

    인용 구절

    한편, 이들 해역에서의 C.polykrikoides 적조발생과 관련한 대표적인 연구로는 서 등[2000], 김 등[2001], 이 등[2001], 이 등[2001], 임 등[2002], Jeong et al.[2004], 이와 문[2008], 임 등[2008], 강 등[2009], Lee et al.[2010], Park and Park[2010] 등이 있다.

    특히, 서 등[2000], 임 등[2002], 서등[2003], 이와문[2008], Lee et al.[2010] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 수온분포와 밀접한 상관성이 있음을 지적하였고, 이 등[2001], 김 등[2001], Kang et al.[2002], 강 등[2009] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 영양염 농도와 관련이 있음을 시사하였다.

    그러나, 이러한 결과는 김 등 [2001]이 C. polykrikoides의 무균배양실험에서 제시한 성장범위인 수온 19.0~28.0℃ 및 발생해역의 염분범위 30.0~35.0, 또는 Lee et al. [2010]이 지적한 나로도 주변에서의 C. polykrikoides 적조의 발생 조건인 수온 25~26℃ 및 염분 31.0 등과 비교해 볼 때, 여수연안을 제외하고는 크게 다르지 않았다.

    그러나, C. polykrikoides 적조가 해양에서 증가한 암모니아질소 농도와 관련이 있다는 김 등[2001]의 결과나, C. polykrikoides의 폭발적인 증식이나 적조발생규모에 영양염류의 농도가 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 언급한 이 등[2001], 강 등[2009]의 결과와는 차이를 보였다.

  7. 서영상, 김정희, 김학균, 2000, "NOAA 위성자료에 의한 해수표면 수온분포와 Cochlodinium polykrikoides 적조발생의 상관성", 한국환경과학회지, Vol.9, No.3, 215-221. 

    인용 구절

    한편, 이들 해역에서의 C.polykrikoides 적조발생과 관련한 대표적인 연구로는 서 등[2000], 김 등[2001], 이 등[2001], 이 등[2001], 임 등[2002], Jeong et al.[2004], 이와 문[2008], 임 등[2008], 강 등[2009], Lee et al.[2010], Park and Park[2010] 등이 있다.

  8. 서영상, 장이현, 김학균, 2003, "C. polykrikoides 적조의 시공간 분포와 중규모 해양환경 변동간의 관계성", 한국지리정보학회지, Vol.6, No.3, 139-150. 

    인용 구절

    특히, 서 등[2000], 임 등[2002], 서등[2003], 이와문[2008], Lee et al.[2010] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 수온분포와 밀접한 상관성이 있음을 지적하였고, 이 등[2001], 김 등[2001], Kang et al.[2002], 강 등[2009] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 영양염 농도와 관련이 있음을 시사하였다.

  9. 양재삼, 최현용, 정해진, 정주영, 박종규, 2000, "전남 고흥 해역의 유해성 적조의 발생연구 1. 물리화학적인 특성", 한국해양학회지(바다), Vol.5, No.1, 16-26. 

    인용 구절

    이들 중 해양환경 또는 수질환경에 관한 대표적인 연구로는 구 등[1993], 김 등[2000], 양 등[2000], 최 등[2005], 조 등[2007]을 들 수 있다.

  10. 이문옥, 문진한, 2008, "Cochlodinium polykrikoides 적조의 최초발생해역인 나로도 주변 해역의 해양환경", 한국해양환경공학회지, Vol.11, No.3, 113-123. 

    인용 구절

    한편, 이들 해역에서의 C.polykrikoides 적조발생과 관련한 대표적인 연구로는 서 등[2000], 김 등[2001], 이 등[2001], 이 등[2001], 임 등[2002], Jeong et al.[2004], 이와 문[2008], 임 등[2008], 강 등[2009], Lee et al.[2010], Park and Park[2010] 등이 있다.

    특히, 서 등[2000], 임 등[2002], 서등[2003], 이와문[2008], Lee et al.[2010] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 수온분포와 밀접한 상관성이 있음을 지적하였고, 이 등[2001], 김 등[2001], Kang et al.[2002], 강 등[2009] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 영양염 농도와 관련이 있음을 시사하였다.

    이것은 이와 문[2008], Lee et al.[2009]등이 행한 주성분분석(Principal Component Analysis)에서 C. polykrikoides 적조발생의 제 1주성분이 수온으로 나타난 결과와도 부합한다.

  11. 이영식, 박영태, 김영숙, 김귀영, 박종수, 고우진, 조영조, 박승윤, 2001, "Cochlodinium polykrikoides 적조 발생기작과 대책 1. Cochlodinium polykrikoides 적조 발생과 소멸의 환경특성", 한국해양학회지(바다), Vol.6, No.4, 259-264. 

    인용 구절

    한편, 이들 해역에서의 C.polykrikoides 적조발생과 관련한 대표적인 연구로는 서 등[2000], 김 등[2001], 이 등[2001], 이 등[2001], 임 등[2002], Jeong et al.[2004], 이와 문[2008], 임 등[2008], 강 등[2009], Lee et al.[2010], Park and Park[2010] 등이 있다.

    특히, 서 등[2000], 임 등[2002], 서등[2003], 이와문[2008], Lee et al.[2010] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 수온분포와 밀접한 상관성이 있음을 지적하였고, 이 등[2001], 김 등[2001], Kang et al.[2002], 강 등[2009] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 영양염 농도와 관련이 있음을 시사하였다.

  12. 이종섭, 박일흠, 1995, "수하식 양식시설에 의한 유수저항의 평가와 수치모형", 한국수산학회지, Vol.28, No.5, 607-623. 
  13. 이창규, 김형철, 이삼근, 정창수, 김학균, 임월애, 2001, "남해안 연안에서 적조생물, Cochlodinium polykrikoides, Gyrodinium impudicum, Gymnodinium catenatum의 출현상황과 온도, 염분, 조도 및 영양염류에 따른 성장 특성", 한국수산학회지, Vol.34, No.5, 536-544. 

    인용 구절

    한편, 이들 해역에서의 C.polykrikoides 적조발생과 관련한 대표적인 연구로는 서 등[2000], 김 등[2001], 이 등[2001], 이 등[2001], 임 등[2002], Jeong et al.[2004], 이와 문[2008], 임 등[2008], 강 등[2009], Lee et al.[2010], Park and Park[2010] 등이 있다.

    그러나, C. polykrikoides 적조가 해양에서 증가한 암모니아질소 농도와 관련이 있다는 김 등[2001]의 결과나, C. polykrikoides의 폭발적인 증식이나 적조발생규모에 영양염류의 농도가 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 언급한 이 등[2001], 강 등[2009]의 결과와는 차이를 보였다.

  14. 임월애, 이영식, 이삼근, 2008, "2007년 남해 동부해역의 Cochlodinium polykrikoides 적조 발생과 소멸에 미치는 환경특성", 한국해양학회지(바다), Vol.13, No.3, 325-332. 

    인용 구절

    한편, 이들 해역에서의 C.polykrikoides 적조발생과 관련한 대표적인 연구로는 서 등[2000], 김 등[2001], 이 등[2001], 이 등[2001], 임 등[2002], Jeong et al.[2004], 이와 문[2008], 임 등[2008], 강 등[2009], Lee et al.[2010], Park and Park[2010] 등이 있다.

  15. 임월애, 정창수, 이창규, 조용철, 이삼근, 김학균, 정익교, 2002, "2000년 여름 남해안에 나타난 Cochlodinium polykrikoides 우점 적조의 발생특성", 한국해양학회지(바다), Vol.7, No.2, 68-77. 

    인용 구절

    한편, 이들 해역에서의 C.polykrikoides 적조발생과 관련한 대표적인 연구로는 서 등[2000], 김 등[2001], 이 등[2001], 이 등[2001], 임 등[2002], Jeong et al.[2004], 이와 문[2008], 임 등[2008], 강 등[2009], Lee et al.[2010], Park and Park[2010] 등이 있다.

    특히, 서 등[2000], 임 등[2002], 서등[2003], 이와문[2008], Lee et al.[2010] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 수온분포와 밀접한 상관성이 있음을 지적하였고, 이 등[2001], 김 등[2001], Kang et al.[2002], 강 등[2009] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 영양염 농도와 관련이 있음을 시사하였다.

  16. 조은섭, 이상용, 김상수, 최윤석, 2007, "2004-2006년 6월-10월 동안의 남해중부연안 해역 특성 및 식물플랑크톤의 군집 생태", 한국환경과학회지, Vol.16, No.8, 941-957. 
  17. 최정민, 이연규, 우한준, 2005, "한국 남해안 여자만 조간대 퇴적물의 시공간적 변화", 한국지구과학회지, Vol.26, No.3, 253-267. 

    인용 구절

    이들 중 해양환경 또는 수질환경에 관한 대표적인 연구로는 구 등[1993], 김 등[2000], 양 등[2000], 최 등[2005], 조 등[2007]을 들 수 있다.

  18. 해양경찰청, 2008, 해양오염관리업무 30년의 발자취. 
  19. 허회권, 김도현, 안승환, 박경원, 2000, "1998년 하계 여자만의 저질환경 특성", 한국환경생물학회지, Vol.18, No.2, 227-235. 
  20. Jeong, H.J., Yoo, Y.D., Kim J.S., Kim, T.Y., Kim, J.H., Kang, N.S. and Yih, W.H., 2004, "Mixotrophy in the phototrophic harmful alga Cochlodinium polykrikoides (Dinophycean): prey species, the effects of prey concentration, and grazing impact", J. Eukuryot. Microbiol., Vol.51, No.5, 563-569. 

    인용 구절

    한편, 이들 해역에서의 C.polykrikoides 적조발생과 관련한 대표적인 연구로는 서 등[2000], 김 등[2001], 이 등[2001], 이 등[2001], 임 등[2002], Jeong et al.[2004], 이와 문[2008], 임 등[2008], 강 등[2009], Lee et al.[2010], Park and Park[2010] 등이 있다.

  21. Kang, Y.S., Kim, H.G., Lim W.A., Lee, C.K., Lee, S.G. and Kim, S.Y., 2002, "An unusual coastal environment and Cochlodinium polykrikoides blooms in 1995 in the South Sea of Korea", J. of the Korean Soc. of Oceano., Vol.37, No.4, 212-223. 

    인용 구절

    특히, 서 등[2000], 임 등[2002], 서등[2003], 이와문[2008], Lee et al.[2010] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 수온분포와 밀접한 상관성이 있음을 지적하였고, 이 등[2001], 김 등[2001], Kang et al.[2002], 강 등[2009] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 영양염 농도와 관련이 있음을 시사하였다.

  22. Lee, M.O., Choi, J.H. and Park, I.H., 2010, "Outbreak conditions for Cochlodinium polykrikoides blooms in the southern coastal waters of Korea", Mar. Env. Res., Vol.70, No.2, 227-238. 

    인용 구절

    한편, 이들 해역에서의 C.polykrikoides 적조발생과 관련한 대표적인 연구로는 서 등[2000], 김 등[2001], 이 등[2001], 이 등[2001], 임 등[2002], Jeong et al.[2004], 이와 문[2008], 임 등[2008], 강 등[2009], Lee et al.[2010], Park and Park[2010] 등이 있다.

    특히, 서 등[2000], 임 등[2002], 서등[2003], 이와문[2008], Lee et al.[2010] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 수온분포와 밀접한 상관성이 있음을 지적하였고, 이 등[2001], 김 등[2001], Kang et al.[2002], 강 등[2009] 등은 C. polykrikoides 적조발생이 해역의 영양염 농도와 관련이 있음을 시사하였다.

  23. Lee, M.O., Kim, B.K., Kwon, Y. and Kim, J.K., 2009, "Characteristics of the marine environment and algal blooms in Gamak Bay", Fisheries Science, Vol.75, 410-411. 

    인용 구절

    이러한 결과의 하나로, 가막만을 포함한 돌산도, 남해연안과 나로도 인근의 고흥 연안을 포함하는 한국 남해안 연안에서는 1995년 이래 Cochlodinium polykrikoides(이후 C. polykrikoides로 약기)로 대표되는 유독성 편모조에 의한 적조가 거의 매년 발생하고 있다(Lee and Kim[2008]; Lee et al.[2009]; Lee et al.[2010]).

    이것은 이와 문[2008], Lee et al.[2009]등이 행한 주성분분석(Principal Component Analysis)에서 C. polykrikoides 적조발생의 제 1주성분이 수온으로 나타난 결과와도 부합한다.

  24. Lee, M.O. and Kim, J.K., 2008, "Characteristics of algal blooms in the southern coastal waters of Korea", Mar. Env. Res., Vol.65, No.2, 128-147. 

    인용 구절

    이러한 결과의 하나로, 가막만을 포함한 돌산도, 남해연안과 나로도 인근의 고흥 연안을 포함하는 한국 남해안 연안에서는 1995년 이래 Cochlodinium polykrikoides(이후 C. polykrikoides로 약기)로 대표되는 유독성 편모조에 의한 적조가 거의 매년 발생하고 있다(Lee and Kim[2008]; Lee et al.[2009]; Lee et al.[2010]).

  25. Park, T.G. and Park, Y.T., 2010, "Detection of Cochlodinium polykrikoides and Gymnodinium impudicum (Dinophyceae) in sediment samples from Korea using real-time PCR", Harmful Algae, Vol.9, No.1, 59-65. 

이 논문을 인용한 문헌 (2)

  1. 김응석, 심규범, 김태승, 정동환, 윤조희, 강두기, 김상단 2012. "농업용저수지와 다목적댐의 계절별 수질인자의 특성 비교분석" 한국물환경학회지 = Journal of Korean Society on Water Environment, 28(1): 102~108 
  2. 강돈혁, 임선호, 이형빈, 도재원, 이윤호, 최지웅 2013. "초음파를 이용한 유해적조의 실시간 음향탐지 시스템 개발 및 평가" Ocean and polar research, 35(1): 15~26 

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