[논문]연안해역에서 인공부착기질을 이용한 부착미세조류 모니터링기법 - 유류오염의 생태위해성 평가적용 -

백승호; 손문호; 정승원; 강정훈; 김영옥; 심원준

Abstract ▼ AI-Helper

Spills of $M/V$ Hebei Spirit on $7^{th}$ December 2007 caused a seriously damage to the ecosystem of Korean coast. Of these, microbial communities (i.e., attached benthic micro-algae) were reported to be sentive to the environmental change so it can be used for ecological risk ...

Spills of $M/V$ Hebei Spirit on $7^{th}$ December 2007 caused a seriously damage to the ecosystem of Korean coast. Of these, microbial communities (i.e., attached benthic micro-algae) were reported to be sentive to the environmental change so it can be used for ecological risk assessment. Our experiment was designed to examine the ecological risk assessments for oil pollutant using benthic attached algal community on the artificial substrates of acrylic plates. Field monitoring in the culture system was conducted in Jangmok Bay. The abundances of attached micro-algae on artificial substrates gradually increased with increasing of sampling times. Among them, diatoms were the most important colonizer of coastal water, with the genera $Cylindrotheca$ and $Navicular$ most abundant. In particular, developed the culture system has correctly measured qualitative and quantitative abundance of attached micro-algae because same acrylic plates as artificial substrates were used. Thus, this culture system may be directly applied to the ecological risk experiments of microbial community structure from oil pollutants.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

Thalassionema spp. 등이 순차적으로 다양한 조류가 출현하는 경향을 관찰하였다. Lowe and Gale (1980)의 보고에 의하면, 담수성 부착미세 조류중 아크릴 기판에 부착하여 우점하는 종은 계절에 따라서 다를 수 있겠지만, 본 연구기간 동안의, 주요우점종은 Nitzschia와 Navicula 속으로 나타났다.
이와 같은 일련의 유류오염사고는 해양에 서식하는 부유성 생물보다는 저서성 부착미소생물군집에 보다 큰 영향을 미치게 될 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 유류오염이 저서미소생태계에 미치는 영향을 파악하기 위해 새롭게 제작된 부착기판을 이용하여 저서성부착미세조류를 해양에서 직접배양하여 부착조류의 생물군집을 정량적으로 모니터링 할 수 있는 기법을 개발하여 유류오염 환경 위해성 평가에 활용하고자 하는 사전연구를 보고하고자 한다.

제안 방법

각 기판에 부착한 미세조류에 대한 균일한 형광값을 얻기 위해서 탈착된 부착미세조류의 최종농도를 60 mL로 균일하게 만든 후 두껑이 달린 70 mL의 시험관 (ø22 mm×200 mm; PYREX®)에 넣고, Turner Designs 10-AU Fluorometer로 형광값(in vivo fluorescence; units: FSU)을 측정하였다.
저서부착조류의 종조성 및 현존량을 파악하기 위해서 100~300 μL분주하여 ×20 또는 ×40배율로 동정 및 계수하였다. 광학현미경하에서 동정이 어려운 종은 전자현미경(SEM)으로 사진을 찍어 평가하였다. 부착미세조류의 종 동정은 극히 어렵기 때문에 속 수준으로 평가하였다.
수온과 염분은 한국해양연구원 남해분원 피어 시설에 장착된 실시간 관측장비(CTD)로부터 얻었다. 배양장치 설치후 3~4일 간격으로 기질부착기판을 하나씩 떼어내어 부착판에 부착된 미세조류를 모니터링하였다. 현장모니터링은 부착기질에 부착된 생물을 떼어내기 위해서 부착된 기질아크릴판을 500 mL 비이커에 넣고 새로운 아크릴기판으로 긁어내면서 여과해수로 씻는 과정을 반복하여 부착된 미세조류를 깨끗하게 탈착시켰다.
2011년 5월 24일 준비된 배양장치를 장목만(한국해양연구원 남해분원 어장용피어) 바다 속에 넣고 저서성 부착미세조류가 부착할 수 있도록 자연상태에서 배양하였다. 배양장치가 수면에서 일정 깊이(1 m)에 위치할 수 있도록 본체에는 로프로 연결하여 끝부분에 부양체를 장착시켜 부유할 수 있도록 하였다.
광학현미경하에서 동정이 어려운 종은 전자현미경(SEM)으로 사진을 찍어 평가하였다. 부착미세조류의 종 동정은 극히 어렵기 때문에 속 수준으로 평가하였다.
저서부착조류의 종조성 및 현존량을 파악하기 위해서 100~300 μL분주하여 ×20 또는 ×40배율로 동정 및 계수하였다.

대상 데이터

2011년 5월 24일 준비된 배양장치를 장목만(한국해양연구원 남해분원 어장용피어) 바다 속에 넣고 저서성 부착미세조류가 부착할 수 있도록 자연상태에서 배양하였다. 배양장치가 수면에서 일정 깊이(1 m)에 위치할 수 있도록 본체에는 로프로 연결하여 끝부분에 부양체를 장착시켜 부유할 수 있도록 하였다.
수온과 염분은 한국해양연구원 남해분원 피어 시설에 장착된 실시간 관측장비(CTD)로부터 얻었다. 배양장치 설치후 3~4일 간격으로 기질부착기판을 하나씩 떼어내어 부착판에 부착된 미세조류를 모니터링하였다.

성능/효과

본 연구에서 사용한 배양장치에는 아크릴 기질부착기판을 총 64개를 부착할 수 있을 뿐만 아니라 기질부착기판의 크기가 균일하여 부착한 생물의 군집조성을 정량적으로 평가할 수 있어 해양에 서식하는 주요 부착조류의 가입시기와 주요 구성종을 상세하게 파악할 수 있었다. 결과적으로 해양미세부착조류는 부착기판설치 5일후 다양한 생물군이 부착하였고, 시간의 경과와 더불어(극상에 근접함) 어떤 특정종이 우점하고 난 후에는 다양한 미세조류군집이 형성된다는 것을 파악할 수 있었다. Underwood and Chapman (2006)과 Fairchild and Lowe (1984)가 언급한 저서부착미세조류가 부착 후 경쟁에 의해서 군집구조가 변화하는 천이과정을 거치게 된다는 보고와 본 연구결과는 잘 일치하였다.
45)를 보였다. 그 후 일시적인 감소를 보인 후 천천히 증가하여 31일째 최고치(7.43)를 기록하였다. 부착미세조류의 현존량을 가늠할 수 있는 Chl.
또한 Suzuki and Yamamoto(2005)와 오 등(2009)은 부착기질의 특이성에 따라서 생물량 및 성장속도가 차이를 보였으나, galss bead의 크기와 존재유무에 따라서 성장속도뿐만 아니라 단위면적당 세포밀도에도 큰 영향을 미치는 것으로 판단되었고, 그들 또한 부착기질의 중요성을 강조하였다. 본 연구에서 사용한 배양장치에는 아크릴 기질부착기판을 총 64개를 부착할 수 있을 뿐만 아니라 기질부착기판의 크기가 균일하여 부착한 생물의 군집조성을 정량적으로 평가할 수 있어 해양에 서식하는 주요 부착조류의 가입시기와 주요 구성종을 상세하게 파악할 수 있었다. 결과적으로 해양미세부착조류는 부착기판설치 5일후 다양한 생물군이 부착하였고, 시간의 경과와 더불어(극상에 근접함) 어떤 특정종이 우점하고 난 후에는 다양한 미세조류군집이 형성된다는 것을 파악할 수 있었다.
최 등(2004)에 의하면, 담수에 부착한 미세조류를 모니터링하는 과정에서 부드러운 솔을 이용하였다. 본 연구에서는 부드러운 솔은 이용하지 않았지만, 부착면이 평탄한 아크릴기판이라 다른 아크릴판의 각면을 이용하여 깨끗하게 긁어 낼 수 있었고, 해부현미경을 이용하여 아크릴판에 부착한 미세조류가 존재하지 않았다는 것을 확인하였다. 각 기판에 부착한 미세조류에 대한 균일한 형광값을 얻기 위해서 탈착된 부착미세조류의 최종농도를 60 mL로 균일하게 만든 후 두껑이 달린 70 mL의 시험관 (ø22 mm×200 mm; PYREX^®)에 넣고, Turner Designs 10-AU Fluorometer로 형광값(in vivo fluorescence; units: FSU)을 측정하였다.

후속연구

특히 선박평형수에 의한 외래종의 성공적인 침입은 배출 해역에 토착화되어 시간의 경과와 더불어 인근 해역으로 확산될 소지가 크지만 부착성 미세조류를 정량적으로 모니터링하는 기법이 충분히 마련되어 있지 않는 것이 현실정이다(백 등 2011). 따라서 본 연구에서 개발한 배양장치를 국내 주요 항만환경에 노출시키면, 외래기원 유입 종의 가입시기와 더불어 그들을 정량적으로 평가할 수 있을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	해양부착생물이 인간이 이용하는 시설물에 부착하여 어떤 악영향을 미치는 경우를 무엇이라 하는가?	Shim and Jeong (1987)은 부착생물의 계절성 및 부착 후 성장율이 부착생물군집의 발달에 중요하다고 언급하였고, 대형오손생물 군집의 시간별 천이과정은 초기에 미생물과 부착규조류가 우선적으로 부착하는 경향이 강하고, 다음으로 따개비, 담치류, 다모류 등의 순으로 부착생물군집의 천이가 일어남을 보고하였다. 이와 같이 해양부착생물이 인간이 이용하는 시설물에 부착하여 어떤 악영향을 미칠 경우 이를 생물오손(biofouling)이라 하고, 선박의 선체, 양식장 그물과 시설물 등 다양한 형태로 악영향을 미치고 있다. 부착기질에 물리적인 요인에 의해서 빈공간이 생기거나 새로운 해양시설물이 설치되면 그곳에 부착생물군집이 형성되는 일련의 천이과정을 거쳐 최종적으로 안정된 계(system)를 형성한다.
	본 연구에서 개발한 배양장치를 국내 주요 항만환경에 노출시키면, 외래기원 유입 종의 가입시기와 더불어 그들을 정량적으로 평가할 수 있을 것으로 사료되는 이유는?	이와 같이 해양부착생물이 인간이 이용하는 시설물에 부착하여 어떤 악영향을 미칠 경우 이를 생물오손(biofouling)이라 하고, 선박의 선체, 양식장 그물과 시설물 등 다양한 형태로 악영향을 미치고 있다. 부착기질에 물리적인 요인에 의해서 빈공간이 생기거나 새로운 해양시설물이 설치되면 그곳에 부착생물군집이 형성되는 일련의 천이과정을 거쳐 최종적으로 안정된 계(system)를 형성한다. 특히 선박평형수에 의한 외래종의 성공적인 침입은 배출 해역에 토착화되어 시간의 경과와 더불어 인근 해역으로 확산될소지가 크지만 부착성 미세조류를 정량적으로 모니터링하는 기법이 충분히 마련되어 있지 않는 것이 현실정이다(백 등 2011). 따라서 본 연구에서 개발한 배양장치를 국내 주요 항만환경에 노출시키면, 외래기원 유입 종의 가입시기와 더불어 그들을 정량적으로 평가할 수 있을 것으로 사료된다.
	본 연구에서, 수온과 염분은 무엇으로부터 얻었는가?	수온과 염분은 한국해양연구원 남해분원 피어 시설에 장착된 실시간 관측장비(CTD)로부터 얻었다. 배양장치 설치후 3~4일 간격으로 기질부착기판을 하나씩 떼어내어 부착판에 부착된 미세조류를 모니터링하였다.

참고문헌 (13)

백승호, 장민철, 장풍국, 신경순. 2011. 울산과 평택항에 정박된 국제상선의 평형수에서 소형식물플랑크톤의 활성능력. Ocean Polar Res. 33:113-125.

원문보기 상세보기
오석진, 윤양호, Yamamoto T, 양한섭. 2009. 실내 배양시 부착기질 크기에 따른 저서성 미세조류 Nitzschia sp.의 성장특성. 한국해양환경공학회지. 12:91-95.

원문보기 상세보기
최철만, 박연규, 문성기. 2004. 인공기질 부착조류에 의한 대천의 수질평가. 환경생물. 22:242-245.

원문보기 상세보기
Fairchild GW and RL Lowe. 1984. Artificial substrates which release nutrients: Effects on periphyton and invertebrate succession. Hydrobiologia 114:29-37.

상세보기
Lee CI and MC Kim. 2008. Oceangraphic and atmospheric conditions the Hebei oil spill in the West Sea of Korea. Korea. Ass. Ocean Sci. Technol. Soc. 239.
Lee CI, Kim MC and HC Kim. 2009. Temproal variation of chlorophy a concentration in the coastal waters affected by the Hebei Spirit oil spill in the West Sea of Korea. Mar. Pollut. Bull. 58:496-502.

상세보기
Lowe RL and WF Gale. 1980. Monitoring rive periphyton with artificial benthic substrates. Hydrobiologia 69:235-244.

상세보기
Marker AFH and H Casey. 1982. The population and production dynamics of benthic algae in an artificial recirculating hardwater stream. Thil. Trans. R. Soc. Lomd. B. 298:265-308.

상세보기
Parsons TR, Y Maita and CM Lalli. 1984. A manual of chemical and biological methods for seawater analysis. Pergamon Press, Oxford, 173p
Shim JH and MS Jeong. 1987. Development and succession of marine fouling organisms on artificial substrata. J. Oceanol. Soc. Korea 22:257-270.
Suzuki M and T Yamamoto. 2005. Effects of grain size of substrate on the growth of a benthic microalgae Nitzschia sp. J. Grad. Sch. Bioshp. Sci. Hiroshima. Uni. 44:31-38.
Underwood AJ and MG Chapman. 2006. Early development of subtidal macrofaunal assemblages: relationships to period and timing of colonization. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 330: 221-233.

상세보기
Underwood AJ and MG Chapman. 2006. Early development of subtidal macrofaunal assemblages: relationships to period and timing of colonization. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 330: 221-233.

상세보기

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

LOADING...

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (13)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

연구과제 타임라인

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (13)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

백승호 (50) 손문호 (6) 김영옥 (31) 심원준 (35)

연구과제 타임라인

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

AI 본문요약
AI-Helper