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제안 방법
- APOP 장치에서 음향 센서는 400 kHz 주파수를 가진 센서로 T형 실린더 양 끝단에 송·수신기를 설치하였다.
- ,Yellow Springs, Ohio, USA). 두 번째 단계로 절개된 해파리를 넣어 음파 도달 시간(time-of-flight)을 오실로스코프를 이용하여 저장하였으며, 동시에 실린더 내부의 수온 및 염분 자료를 기록하였다. 음파 도달 시간으로부터 해파리 음속비를 구하기 위한 식은 (1)과 같다(Chu et al.
- 본 연구에서 음속비와 밀도비 측정에 사용한 보름달물해파리 15개체의 우산 직경(bell diameter)에 대한 습중량(wet weight) 관계를 유도하였다. 우산 직경의 범위는 10- 21 cm(평균 15.
- 본 연구에서는 살아있는 보름달물해파리 시료를 이용하여 수중음향 이론 모델의 핵심 변수인 음속비와 밀도비를 측정하였다. 채집의 한계로 인한 한정된 시료를 이용하였지만 다른 시기에 측정된 동일한 종의 자료와 비교하였을 때 유사성을 보이고 있었다.
- 시화호에서 채집한 보름달물해파리는 해수 수조(2 m 가로×2 m 세로×1 m 높이)에, 통영 인근 해역에서 채집한 해파리는 대형 어망(4 m 가로×4 m 세로×4 m 높이)에 보관 후 음속비와 밀도비를 측정하였다.
- 2006). 실험에 사용 된 APOP 장치의 실린더 부분 직경이 해파리 우산 부분에 비해 작기 때문에, 전체 우산이 아닌 해파리 우산의 일부를 절개하여 음속을 측정하였다. 우산 직경 범위가 10-21 cm인 해파리를 메스를 이용하여 우산을 중심으로 2등분 혹은 4등분하였고, 이 가운데 하나의 부분을 T형 실린더 내부로 옮겼다.
- 채집한 해파리 중 15개체는 음속비 측정에, 6개체는 밀도비 측정에 이용하였다(Table 1). 실험에 사용된 보름달물해파리는 음속비 혹은 밀도비 측정에 앞서 각 개체에 대해서 1 cm 간격으로 격자를 그린 플라스틱 용기에 해수를 채우고, 보름달물해파리의 각 개체를 넣어 우산(bell)이 펴지도록 하여 우산 직경(bell diameter, cm)을 측정하였다.
- 01 g의 정확도를 가져 오차를 줄였다. 실험에 사용된 해파리의 습중량(wet weight, g)은 음속비 및 밀도비 측정이 모두 완료된 후 절개된 부분을 모두 합쳐 표면 및 우산 내의 물기를 제거한 이후 측정하였다.
- 실험에 사용 된 APOP 장치의 실린더 부분 직경이 해파리 우산 부분에 비해 작기 때문에, 전체 우산이 아닌 해파리 우산의 일부를 절개하여 음속을 측정하였다. 우산 직경 범위가 10-21 cm인 해파리를 메스를 이용하여 우산을 중심으로 2등분 혹은 4등분하였고, 이 가운데 하나의 부분을 T형 실린더 내부로 옮겼다. 음속비 측정을 위한 해파리 시료의 이동은 모든 과정이 수중에서 이루어졌으며, 해파리 시료를 자르거나 T형 실린더 내에 삽입할 경우에도 공기방울에 의한 외부 오염의 가능성을 최소화시켰다.
- 해파리는 소형 선박을 이용하여 대형 플라스틱 용기(15 l)와 비닐 주머니로 채집하였다. 채집 방법은 직접 주변 해수와 함께 해파리를 담아 채집하였고, 채집 과정에서 미세 기포가 해파리 체내와 표면에 흡착되는 영향을 없애기 위해 최대한 안정된 조건에서 채집하였다. 시료 채집 과정에서 미세 기포가 흡착된 해파리는 측정에서 제외시켰다.
- 음향 신호는 송신 과정에서 총 6 cycle의 sine 파형을 발생시켰으며, 수신 센서는 디지털신호 저장용 오실로스코프에 연결하였다. 첫 번째 단계로 절개된 해파리를 넣기 전에 여과된 해수 만을 이용하여 수온 및 염분 자료(YSI 85 series)와 동시에 해수의 음속을 측정하였다(YSI Inc.,Yellow Springs, Ohio, USA). 두 번째 단계로 절개된 해파리를 넣어 음파 도달 시간(time-of-flight)을 오실로스코프를 이용하여 저장하였으며, 동시에 실린더 내부의 수온 및 염분 자료를 기록하였다.
- 해수와 증류수의 밀도는 각각 EOS80(Equation of State 80) 식과 무게-부피의 함수를 이용하여 계산하였다(Pond and Pickard 1986). 해파리의 밀도비(g)를 측정하기 위해 채집한 6개체의 보름달물해파리를 메스실린더에 들어갈 크기로 절단한 후 측정하였다. 밀도비를 구하기 위한 실험식은 식 (3)과 같다.
대상 데이터
- T형 관내 해파리와 물의 전체 부피 중 해파리 만의 부피 비인 변수 Φ는 실험에 사용된 해파리 조직의 크기에 따라 0.22-0.71까지 다양하였다.
- 대상 생물인 보름달물해파리는 2008년 9월, 우리나라 연안에서 분포 밀도가 높은 지역으로 알려진 시화호와 통영 인근 해역에서 채집하였다. 해파리는 소형 선박을 이용하여 대형 플라스틱 용기(15 l)와 비닐 주머니로 채집하였다.
- 본 연구에서 사용된 서로 다른 밀도를 갖는 2개의 용액은 각각 증류수와 해파리 시료가 담겨있는 해수를 이용하였다. 해수와 증류수의 밀도는 각각 EOS80(Equation of State 80) 식과 무게-부피의 함수를 이용하여 계산하였다(Pond and Pickard 1986).
- 채집한 해파리 중 15개체는 음속비 측정에, 6개체는 밀도비 측정에 이용하였다(Table 1). 실험에 사용된 보름달물해파리는 음속비 혹은 밀도비 측정에 앞서 각 개체에 대해서 1 cm 간격으로 격자를 그린 플라스틱 용기에 해수를 채우고, 보름달물해파리의 각 개체를 넣어 우산(bell)이 펴지도록 하여 우산 직경(bell diameter, cm)을 측정하였다.
- 대상 생물인 보름달물해파리는 2008년 9월, 우리나라 연안에서 분포 밀도가 높은 지역으로 알려진 시화호와 통영 인근 해역에서 채집하였다. 해파리는 소형 선박을 이용하여 대형 플라스틱 용기(15 l)와 비닐 주머니로 채집하였다. 채집 방법은 직접 주변 해수와 함께 해파리를 담아 채집하였고, 채집 과정에서 미세 기포가 해파리 체내와 표면에 흡착되는 영향을 없애기 위해 최대한 안정된 조건에서 채집하였다.
이론/모형
- : 해수의 음속). 보름달물해파리의 음속비 측정은 어류 및 오징어, 동물플랑크톤 등의 음속을 측정하는데 사용하는 APOP(Acoustic Properties Of zooPlankton) 장치를 이용하였다(Fig. 1, Chu et al. 2000; Kang et al. 2006). 실험에 사용 된 APOP 장치의 실린더 부분 직경이 해파리 우산 부분에 비해 작기 때문에, 전체 우산이 아닌 해파리 우산의 일부를 절개하여 음속을 측정하였다.
- 주파수별 TS 자료 혹은 함수식은 현장 음향 조사 자료로부터 개체 판별 혹은 현존량 변환을 위한 핵심 변수로 TS 자료의 정확도에 따라 분포 및 현존량의 정확도가 결정된다(Medwin and Clay 1998). 중요 상업어종 혹은 생태계의 중요 생물종의 음향 특성 파악과 동일하게 해파리 음향 특성 파악 또한 직접 측정 혹은 대상 생물 체내의 물리적 특성 및 형상을 고려하는 수중음향 이론 모델을 이용한다(Simmonds and MacLennan 2005).
- 본 연구에서 사용된 서로 다른 밀도를 갖는 2개의 용액은 각각 증류수와 해파리 시료가 담겨있는 해수를 이용하였다. 해수와 증류수의 밀도는 각각 EOS80(Equation of State 80) 식과 무게-부피의 함수를 이용하여 계산하였다(Pond and Pickard 1986). 해파리의 밀도비(g)를 측정하기 위해 채집한 6개체의 보름달물해파리를 메스실린더에 들어갈 크기로 절단한 후 측정하였다.
- : 해수의 밀도). 해파리의 밀도비를 측정하기 위해 채집한 6개체의 보름달물해파리를 메스실린더에 들어갈 정도의 크기로 절단한 후 dual-density 방법을 이용하여 측정하였다. Dualdensity 방법은 서로 다른 밀도를 갖는 2개의 용액을 부피와 무게를 알고 있는 용기에 시료와 함께 넣어 시료만의 밀도를 구하는 방법으로 동물플랑크톤이나 크릴 등의 밀도를 측정할 때 사용하는 방법이다(Chu and Weibe 2005).
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