초록 ▼

가. 연구 목표
1) 연구개발의 최종 목표
남극환경보호와 보존에 대한 국제협약인 남극조약 환경보호의정서 ( 1998년 1월 14일 발효)에 의거 남극에서 발생하는 제반 인간활동으로 인한 환경변화를 신속하게 감지하고, 환경변화가 계속되었을 때 일어날 수 있는 생태계 변화 등을 예측하여 ( 의정서 제3조 2d, 2e항) , 남극의 환경변화를 미연에 방지할 수 있는 관리체제를 확립함으로서 남극의 자원과 과학적 가치를 보존하는데 있다.
2) 당해년도 중점 목표
O 철저한 기선조사 ( baseline survey)를 통

가. 연구 목표
1) 연구개발의 최종 목표
남극환경보호와 보존에 대한 국제협약인 남극조약 환경보호의정서 ( 1998년 1월 14일 발효)에 의거 남극에서 발생하는 제반 인간활동으로 인한 환경변화를 신속하게 감지하고, 환경변화가 계속되었을 때 일어날 수 있는 생태계 변화 등을 예측하여 ( 의정서 제3조 2d, 2e항) , 남극의 환경변화를 미연에 방지할 수 있는 관리체제를 확립함으로서 남극의 자원과 과학적 가치를 보존하는데 있다.
2) 당해년도 중점 목표
O 철저한 기선조사 ( baseline survey)를 통한 환경 모니터링 기반 구축
. 육상식물 식생도 제작 (GPS를 이용한 정밀 식생도)
. 해안빙벽 및 내륙빙상 후퇴도 제작
O 모니터링 항목의 세분화 및 연계 분석이 가능한 체계적인 자료 생산
. 육상 및 해양 환경 모니터링
- 해안빙벽과 내륙빙상의 후퇴 및 해빙 ( sea- ice) 형성 모니터링
- 육상 및 해양의 고정 정점 설정을 통한 수질 모니터링의 표준화
. 생물학적 환경 모니터링
- 군집 및 개체군 변동 연구: 육상식물, 저서생물, 펭귄 등
- 지표종 개발을 위한 생리생태학적 연구
. 대기 환경 모니터링
- 연속 관측 기상자료의 수집 및 통계분석
- 에어로졸과 주상 눈시료를 이용한 대기성분 연중 변화 특성
- 가스상 오염물질 연변화 추이 연구
O 변화를 예측, 감지할 수 있는 지표의 개발
. 생물 지표종 개발을 위한 생리생태학적 연구
. 다환방향족탄화수소 (PAHs) 오염도 측정
. 기지 배출 중금속 및 입자상 분진에 의한 오염 평가
나. 세부 연구 내용
Part I : 육상 및 해양 환경 모니터링
1) 세종기지 주변에서 관찰된 최근의 빙벽 후퇴와 바다 결빙
. 지역 대기 온난화와 관련한 남극 얼음의 변동 양상 파악
- 1956- 2001년간의 마리안소만 빙벽 후퇴와 주변 내륙빙상 감퇴 양상 분석
- 1988- 2000년간의 마리안소만 해빙 ( sea- ice) 형성 양상 분석
- 기온 변화와 관련한 상관 분석
2) 마리안 소만의 해양수질 모니터링을 위한 기초 조사
. 세종기지 주변 해역의 해양수질 모니터링을 위한 기초 환경자료 획득
- 장기 모니터링을 위한 마리안소만의 고정 정점 재설정
- 수온, 염분, 무기 영양염, 식물플랑크톤 엽록소, 부유물질 등 측정
- 용존성 및 입자성 중금속의 농도와 공간 분포 측정
3) 남극 세종기지 주변 토양, 퇴적물 및 생물체내 다환방향족탄화수소 오염 현황
. 기지 운영에 따른 오염도 분석
- 기지 주변 토양, 퇴적물 및 생물체 내의 PAHs 오염도 조사
- 다른 지역과의 오염도 비교 분석
4) 2001 남극 킹조지섬 마리안소만 표층수 미세조류의 계절적 변동
. 장기적인 환경변화 감시를 위한 생물, 물리적 요인 조사
- 표층수의 수온, 염분도, 부유 물질, 미세조류 생물량의 변동 분석
Part II : 생물학적 환경 모니터링
1) 세종기지 주변의 육상식물 식생도 작성: 지의류, 선태류, 담수조류 및 현화식물
. 식생 변화 관찰 및 대기 오염 지표종으로서의 활용을 위한 적합 종 선택
- 육상식물의 종 조성 파악
- 이를 기초로 한 상세한 식생 분포도 작성
- 대기 오염 모니터링에 적합한 지표종의 선정
2) 먹이공급의 변동이 젠투펭귄 (Pygoscelis papua)과 턱끈펭귄 ( P. antarctica)의 번식에 미치는 영향
. 먹이 양의 변화에 따른 펭귄의 번식 양상 파악
- 두 번식기간 (2000년과 2001년)에 걸친 연구
- 젠투펭귄과 턱끈펭귄의 번식주기, 번식률과 새끼 무게를 순차적으로 조사
3) 킹죠지섬 마리안소만에 서식하는 남극큰띠조개, Laternula ellipt ica ( King & Broderip) 선별 조직에서의 개체크기에 따른 농축 양상 변화
. 지표종으로서의 활용을 위한 남극큰띠조개의 중금속 농도 변화 양상 파악
- 남극큰띠조개의 개체 크기별 체내 중금속 농도 조사
- 신장, 소화선 및 아가미를 재료로 분석
4) 남극큰띠조개의 중금속 해독기작: Cd, Cu, Zn의 세포내 분포양상
. 지표종으로서의 활용을 위한 남극큰띠조개의 세포내 중금속 비독성화 기작에 대한 연구
- 소화기, 아가미, 신장 세포에서 Cd, Cu, Zn가 다양한 soluble fraction과 insoluble fraction에 분포하는 농도를 측정
5) 남극 큰띠조개의 계절별 프로테옴 변화 연구
. 지표종으로서의 활용을 위한 남극큰띠조개의 극한지 적응 양상 파악
- 1차 생산의 극심한 계절적 변화에 따른 적응 연구
- 단백질 조성의 계절적 변화 양상 분석
6) 면역조직화학 및 SEM- EDS를 이용한 남극큰띠조개의 조직내 중금속 축적위치파악에 관한 연구
. 지표종으로서의 활용을 위한 남극큰띠조개의 중금속 축적 위치 파악
- 신장, 소화선, 아가미에서 중금속에 의해 유도되는 stress protein의 하나인 metallothionein의 위치를 면역조직화학적인 방법을 이용하여 localization
- SEM- EDS를 이용하여 중금속의 위치를 localization하고, 그 조성을 분석
Part III : 대기 환경 모니터링
1) 엘니뇨/ 남방진동과 관련된 남극 세종기지 주변의 강수변화 연구
. 엘리뇨/ 남방진동과 관련된 세종기지 주변의 강수량 변화 파악
- 직접 측정기기에 의한 강수량 관측 자료 분석
- 세종기지 주변 약 10 km 내에 위치한 3개 기상 관측 지점의 월강수량 관측 자료 수집 분석
- 이용 자료: 세종 (한국; 1988 2000) , 프레이 (칠레; 1970 2000) , 그리고 아르티가스 (우루과이; 1988 1995) .
2) 세종기지 주변 가스상 오염물질 연변화 추이 연구
. 가스상 오염물질 연변화 추이 파악
- Passive sampler를 이용한 일별, 월별 시료 채취
- IC를 이용하여 NO2, SO2 및 NH3 분석
- GC를 이용하여 VOCs 분석
3) 에어로졸과 주상 눈시료를 이용한 세종기지 주변의 대기성분 연중 변화 특성 연구
. 에어로졸 시료와 주상 눈시료를 이용한 입자상 오염물질 거동 양상 파악
- 년중 2주일 간격으로 테프론 필터를 이용하여 에어로졸 채취
- 킹죠지섬의 대표적인 지역에서 주상눈시료 채취
- ICP-MS를 이용하여 에러로졸 시료에서 14개 금속원소 분석
- GFAAS를 이용하여 눈시료에서 7개 금속원소 분석
- IC를 이용하여 수용성 양이온과 음이온 분석
4) 남극 세종기지 기상관측 자료의 통계 분석 ( 2000)
. 2000년 세종기지에서 관측되고 기록된 지상 기상 자료를 체계적으로 정리하여 통계 분석

Abstract ▼

A. Objectives
The ultimate goal
The Protocol on Environmental Protection to the Antarctic Treaty calls for regular and effective monitoring to allow assessment of the impacts of on- going human activities on the Antarctic environment and associated ecosystems (Article 3.2d) . The goals of moni

A. Objectives
The ultimate goal
The Protocol on Environmental Protection to the Antarctic Treaty calls for regular and effective monitoring to allow assessment of the impacts of on- going human activities on the Antarctic environment and associated ecosystems (Article 3.2d) . The goals of monitoring should include, but not be limited to, verification of predicted impacts and early detection of unforseen effects (Article 3.2e) in an effort to protect and preserve the values of the Antarctic as resources for the future of mankind and also as an area for scientific research essential to understanding the global environment.
Objectives in 2001
O Establishment of basis on consistent baseline survey for long- term monitoring of environmental change
. Terrestrial vegetation mapping with GPS
. Retreat mapping of ice cliff and ice sheet around the station
O Reconstruction of monitoring items and systematic data gathering in time- series
. Monitoring on terrestrial and marine environments
- Retreat of ice cliff and ice sheet and sea- ice formation
- Standardization of monitoring sectors and methods
. Monitoring on Biological Environment
- Community structure and population dynamics of biota
- Ecophysiological studies to find indicator species
. Monitoring on Atmospheric Environment
- Statistical analysis of time- series meteorological data
- Characteristics of atmospheric composition in aerosol and snow
- Annual variation of gas- phase air pollutions
O Development of indicators to perceive and predict the environmental change
. Characteristics of bio- indicators
. PAHs contamination in soils, sediments, and biotas
. Anthropogenic inputs of metals into the atmosphere and the snowfield
B. Contents of the study
Part I : Monitoring on Terrestrial and Marine Environments
1) Recent retreat of ice cliff and sea- ice formation observed around King Sejong Station in King George Island, Antarctica
. Understanding the changing patterns of the Antarctic ice related to the regional atmospheric warming
- Retreat of ice cliff and ice sheet between 1956 and 2001
- Sea- ice formation in Marian Cove between 1988- 2000
2) Preliminary Study for the Seawater Quality Monitoring of Marian Cove
. To detect baseline levels of environmental parameters for seawater quality monitoring in the nearshore waters of adjacent to the King Sejong Station
- Concentrations and spatial distributions of temperature, salinity, inorganic nutrients, phytoplankton chl-a, SS
- Dissolved heavy metals and particulate heavy metals
3) Status of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Contamination in Soils, Sediments and Biota in the vicinity of Antarctic King Sejong Station
. To detect an anthropogenic contamination around the station
- Levels of PAHs contamination in soils, sediments and biota
4) Seasonal variation of microalgae and physical factors in the surface water of Marian Cove, King George Island, Antarctica 2001
. Annual survey for long- term monitoring on the seawater environment
- Seawater temperature, salinity, and suspended solid as physical parameters
- Seasonal variation of microalgal assemblages
Part II : Monitoring on Biological Environment
1) Vegetation mapping of terrestrial plants around King Sejong Station: lichens, bryophytes, freshwater- algae, and angiosperms
. A baseline survey for long- term monitoring on the terrestrial environment
- Species composition and vegetation of terrestrial plants, lichens, bryophytes, freshwater- algae, and angiosperms
- The vegetation mapping in detail with GPS.
2) Effect of variation in food supply on reproduction in Gentoo (Pygoscelis papua) and Chinstrap penguins (P. antarctica)
. Understanding of breeding strategies of the Antarctic penguins related to food supplies
- Breeding chronology, breeding success and the pledging weight were investigated for the gentoo and chinstrap penguin during two breeding seasons (2000 and 2001) in relation to food supply.
3) Size- dependant variations in metal concentrations in some selected tissues of the Antarctic clam Laternula elliptica ( King & Broderip) collected from Marian Cove on King George Island
. Characteristics of the Antarctic clam in metal concentration
- Variations of metal concentrations with body size in kidney, digestive gland and gill
4) Heavy metal detoxification in Antarctic clam ( Laternula elliptica) : Subcellular distribution of Cd, Cu and Zn
. Understanding cellular metal homeostasis and detoxicification mechanisms of the Antarctic clam
- Cellular metal homeostasis and detoxicification mechanisms, subcellular
distributions of Cd, Cu, and Zn in the digest gland, gills, and kidney
5) Seasonal variation of proteomics in Antarctic bivalve, Laternula elliptica
. Understanding of adaptive strategies of the Antarctic clam related to the extreme seasonality of primary production
- Seasonal variation in protein composition
6) A study on the accumulation of heavy metals in the tissue of the Antarctic clam Laternula elliptica.
. Heavy metal concentration in the tissue of the Antarctic clam
- Functional morphology of the kidney, digestive gland and gill which contain highly accumulated heavy metals, particularly to their epithelial cells as sites of metal storage
Part III. Monitoring on Atmospheric Environment
1) Precipitation anomalies around King Sejong station, Antarctica associated with El Nino/ Southern Oscillation
. Understanding of precipitation variability around King Sejong station related to El Nino/ Southern Oscillation
- Analysis of gauge- based monthly data of its neighboring stations: King Sejong ( Korea), Frei (Chile), and Artigas (Uruguay)
2) Study on the annual variation of gas- phase air pollutions at King Sejong Station, Antarctica
. Understanding of anthropogenic air pollutants around the station
- Sampling and analysis of gas- phase air pollutants at King Sejong Station
- Daily and monthly sampling using passive diffusive sampler
- Analysis of NO2, SO2, and NH3 using IC
- Analysis of VOCs suign GC
3) Characteristics of atmospheric composition in aerosol at King Sejong Station and in snow from a snow pit on Big Dome of Collins ice cap, King George Island
. Study on the behavior of atmospheric aerosols using successively collected aerosol samples and snow collected in a snow pit
- Aerosol sampling with Teflon filter at a interval of two weeks
- Snow sampling from a snow pit on Big Dome
- Analysis of 14 metals from aerosol samples using ICP-MS
- Analysis of 7 metals from snow samples using GFAAS
- Analysis of cation and anion from aerosol and snow samples using IC
4) Annual weather report, Antarctic King Sejong Station ( 2000)
. Meteorological data collected during one year of 2000 were analysed by using processing program to understand characteristics of meteorological phenomena at the station.

목차 Contents

• 제 1 장 육상 및 해양 환경 모니터링...39
• 제 1 절 세종기지 주변에서 관찰된 최근의 빙벽 후퇴와 바다 결빙...41
• 요 약 (국문)...41
• 1. 서 론...42
• 2. 재료 및 방법...43
• 가. 조사지의 개황...43
• 나. 기온 자료 분석...43
• 다. 해안빙벽 후퇴 분석...43
• 라. 내륙빙상 감퇴 관찰...44
• 마. 해빙 형성 관찰...44
• 3. 결 과...44
• 가. 기온 분석 결과...44
• 나. 빙벽 후퇴 분석 결과...45
• 다. 빙벽 후퇴와 기온의 상관...46
• 라. 내륙빙상의 감퇴 양상...47
• 마. 해빙의 형성 양상...47
• 4. 고 찰...48
• 요 약 (영문)...50
• 참고문헌...51
• 제 2 절 마리안 소만의 해양수질 모니터링을 위한 기초 조사...66
• 요 약 (국문)...66
• 1. 서 론...67
• 2. 재료 및 방법...68
• 3. 결 과...70
• 가. 수온 및 염분...70
• 나. 무기 영양염...70
• 다. 총식물플랑크톤 엽록소...72
• 라. 부유물질...72
• 마. 용존성 중금속...72
• 바. 입자성 중금속...74
• 사. 용존성 및 입자성의 중금속 비율...76
• 4. 토 의...76
• 5. 결 론...79
• 요 약 (영문)...81
• 참고문헌...83
• 제 3 절 남극 세종기지 주변 토양, 퇴적물 및 생물체내 방향족탄화수소...118
• 요 약 (국문)...118
• 1. 서 론...118
• 2. 시료채취 및 분석방법...119
• 가. 시료 채취...119
• 나. 분석 방법...119
• 3. 결과 및 토의...120
• 가. 토양 및 퇴적물...120
• 나. 생물체...121
• 4. 결 론...121
• 요 약 (영문)...122
• 참고문헌...123
• 제 4 절 2001 남극 킹조지섬 마리안소만 표층수 미세조류의 계절적 변동...133
• 요 약 (국문)...133
• 1. 서 론...134
• 2. 재료 및 방법...135
• 가. 연구 지역...135
• 나. 미세조류의 채집 및 분석...135
• 3. 결과 및 고찰...136
• 가. 수온, 염분, 부유 물질...136
• 나. 미세조류의 생물량...137
• 요 약 (영문)...139
• 참고문헌...141
• 제 2 장 생물학적 환경 모니터링...147
• 제 1 절 세종기지 주변의 육상식물 식생도 작성: 지의류, 선태류, 담수조류 및 현화식물...149
• 요 약 (국문)...149
• 1. 서 론...149
• 2. 재료 및 방법...151
• 가. 조사지역의 선정...151
• 나. 조사방법...151
• 다. 종의 동정...151
• 3. 결과 및 토의...151
• 가. 식생 분포...151
• 나. 출현종...157
• 4. 결 론...160
• 요 약 (영문)...161
• 참고문헌...162
• 제 2 절 먹이공급의 변동이 젠투펭귄 (Pygoscelis papua)과 턱끈펭귄 (P. antarctica)의 번식에 미치는 영향...187
• 요 약 (국문)...187
• 1. 서 론...187
• 2. 방 법...189
• 가. 번식 개체수와 번식률...189
• 나. 번식주기, 산란율, 부화율 그리고 사망률...189
• 다. 털갈이할 때 새끼 무게...190
• 3. 결 과...191
• 가. 번식주기...191
• 나. 전체 번식 개체수와 번식률...192
• 다. 생존률...193
• 라. 털갈이할 때 새끼 무게...195
• 4. 토 의...195
• 가. 번식주기...195
• 나. 먹이와 번식...196
• 다. 번식지 분포와 개체군 변동...197
• 요 약 (영문)...200
• 참고문헌...201
• 제 3 절 킹죠지섬 마리안소만에 서식하는 남극큰띠조개, Laternula elliptica (King & Broderip) 선별 조직에서의 개체크기에 따른 농축 양상 변화...216
• 요 약 (국문)...216
• 1. 서 론...217
• 2. 재료 및 방법...218
• 가. 시료 채집 및 전처리...218
• 나. 분석방법...218
• 다. 자료 처리 및 통계 분석...219
• 3. 결 과...219
• 가. 패각의 크기와 각 부위 건중량 그리고 총건중량간의 관계...219
• 나. 부위별 중금속 농도 비교...219
• 4. 토 론...220
• 가. 특정 부위를 중금속오염 모니터링에 지표로 사용하는 것에 대한 적합성...220
• 나. 각 부위에서의 패각크기와 중금속 농도와의 관계...221
• 다. 중금속 모니터링에 있어서 L. elliptica의 각 부위의 용도...224
• 요 약 (영문)...225
• 참고문헌...226
• 제 4 절 남극큰띠조개 (Laternula elliptica)의 중금속 해독기작:Cd, Cu, Zn의 세포내 분포양상...239
• 요 약 (국문)...239
• 1. 서 론...240
• 2. 재료 및 방법...241
• 가. 시료 준비...241
• 나. Subcellular fractionation...242
• 다. 중금속 측정...242
• 라. 세포질내 중금속의 분포...243
• 3. 결과 및 토의...243
• 가. 기관별 중금속 농도...243
• 나. Subcellular distribution...244
• 다. 세포질 내 분포...245
• 4. 결 론...247
• 요 약 (영문)...248
• 참고문헌...249
• 제 5 절 남극 큰띠조개 (이인대목 : 띠조개과) Laternula elliptica의 계절별 프로테옴 변화 연구...260
• 요 약 (국문)...260
• 1. 서 론...261
• 2. 재료 및 방법...262
• 가. 시료채집 및 처리...262
• 나. 단백질 분석 시료 준비...263
• 다. 이차원 전기영동...263
• 3. 결과 및 토의...265
• 4. 결 론...266
• 요 약 (영문)...267
• 참고문헌...268
• 제 6 절 면역조직화학 및 SEM- EDS를 이용한 남극큰띠조개의 조직내 중금속 축적위치파악에 관한 연구...274
• 요 약 (국문)...274
• 1. 서 론...274
• 2. 재료 및 방법...275
• 가. 재 료...275
• 나. 조직학적 관찰...276
• 다. 면역조직학적 연구...276
• 라. SEM-EDS를 이용한 중금속 위치 파악연구...277
• 3. 결 과...277
• 가. 면역조직화학적 연구결과...277
• 나. SEM 결과 및 SEM- EDS 결과...278
• 4. 고 찰...279
• 5. 결 론...280
• 요 약 (영문)...282
• 참고문헌...283
• 제 3 장 대기 환경 모니터링...296
• 제 1 절 엘니뇨/남방진동과 관련된 남극 세종기지 주변의 강수변화 연구...298
• 요 약 (국문)...298
• 1. 서 론...299
• 2. 연구에 사용된 자료...301
• 3. 강수량에 있어 공간적인 일관성의 조사...302
• 4. 엘니뇨/ 라니냐와 관련된 계절 강수량의 편차...304
• 5. 월강수량과 SST 편차와의 관계성...306
• 6. 토의 및 요약...308
• 요 약 (영문)...311
• 참고문헌...312
• 제 2 절 세종기지 주변 가스상 오염물질 연변화 추이 연구...342
• 요 약 (국문)...342
• 1. 서 론...343
• 2. 재료 및 방법...344
• 가. 측정방법 및 정도관리...344
• 나. 세종기지 주변지역 측정지점 선정...348
• 3. 결과 및 토의...349
• 가. 장기 NO2, SO2 , VOC 측정결과...349
• 나. 세종기지 인접지역의 NO2, NH3 일변화 측정결과...351
• 다. 세종기지 주요 배출시설의 기초조사...352
• 4. 결 론...353
• 5. 종합 및 제언...355
• 요 약 (영문)...358
• 참고문헌...360
• 제 3 절 에어로졸과 주상 눈시료를 이용한 세종기지 주변의 대기성분 연중 변화 특성 연구...373
• 요 약 (국문)...373
• 1. 서 론...374
• 2. 재료 및 방법...374
• 가. 시료 채취...374
• 나. 분석 방법...375
• 3. 결과 및 토의...376
• 가. 에어로졸 미량원소의 연중 변화...376
• 나. 주상 눈시료의 성분 변화...379
• 요 약 (영문)...382
• 참고문헌...383
• 제 4 절 남극 세종기지 기상관측 자료의 통계 분석 (2000)...400
• 요 약 (국문)...400
• 1. 서 론...400
• 2. 자료 및 방법...401
• 3. 결 론...402
• 요 약 (영문)...404
• 부 록...405
• 남극 세종기지 기상 연보...407
• 해안 쓰레기 조사 자료...409