3D model of juvenile fish Erisphex pottii

본 디자인은 해양생물의 성장단계 중 초기생활사에 속하는 어류의 자치어를 대상으로 함. 어류의 어린시기는 성장과정 중 변태가 심하여 성어의 형태와 매우 다르고, 상업적 어종이 아닌 경우 쉽 게 접하기 어려움. 어류 자치어 중 풀미역치를 대상으로 3D 모델링하여 3D 프린터를 이용해 모형으로 만들어 전시 및 체험학 습에 이용할 수 있도록 디자인 함. 생물의 모형을 직접 만지고, 눈으로 관찰하여 대상 생물에 대한 학습효과를 높힐 수 있도록 고안됨

3D model of juvenile fish Petroscirtes variabilis

본 디자인은 해양생물의 성장단계 중 초기생활사에 속하는 어류의 자치어를 대상으로 함. 어류의 어린시기는 성장과정 중 변태가 심하여 성어의 형태와 매우 다르고, 상업적 어종이 아닌 경우 쉽 게 접하기 어려움. 어류 자치어 중 개베도라치를 대상으로 3D 모델링하여 3D 프린터를 이용해 모형으로 만들어 전시 및 체험 학습에 이용할 수 있도록 디자인 함. 생물의 모형을 직접 만지고, 눈으로 관찰하여 대상 생물에 대한 학습효과를 높힐 수 있도록 고안됨

남해 중동부 해역 연안전선의 동역학적 변동 특성

연안전선(Coastal Front)은 연안과 외해 사이에서 밀도 차이, 해류 구조, 성층화 및 혼합 과정 등에 의해 형성되는 물리적 경계이다. 이는 연안-외해 간 물질 및 에너지 교환을 조절하고, 해류의 구조를 형성하며, 성층 안정도 및 연직 혼합을 결정하는 등 해양물리적으로 중요한 역할을 가지는 핵심적인 해양 현상이다. 연구 해역인 한반도 남해안은 복잡한 해안선을 가지며, 조석, 계절풍, 담수 유입, 그리고 대마난류 유입 등 다양한 요인들이 복합적으로 작용하는 해역이다. 이러한 지형적, 환경적 요인들은 수층 구조 및 해양 동역학적 특성에 영향을 미치며, 연안전선의 변동성을 결정하는 주요 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 남해 중동부 해역을 대상으로 2022년 5월, 7월, 9월, 11월, 그리고 2023년 1월에 16개 정선에서 총 130개 정점에서 CTD와 ADCP를 이용하여 수심별 수온, 염분, 해수 유동 등 해양물리 환경을 조사하였다. 관측된 자료는 전처리 과정을 거쳐 수심 1m 간격으로 보간하였으며, 조석에 의한 주기적 변동 요인을 배제하기 위해 HYCOM 모델 자료을 이용한 조화분석을 수행하여 조석 예측값을 제거하였다. 이를 통해 해양 동역학적 요인이 연안전선 변동에 미치는 영향을 보다 명확하게 분석하고자 하였다. 이후 수층별 수직 밀도 경도, Brunt-Väisälä Frequency (N2), Vertical Shear, Richardson Number (Ri)를 계산하여 수층 안정도를 정량적으로 분석하고, 수평 밀도 경사를 이용하여 연안전선 주변의 지형류를 추정하였다. 분석 결과, 남해 중동부 해역의 연안전선은 저온·저염의 남해 연안수와 고온·고염의 대마난류수 사이에서 형성되며, 여름철에는 대마난류의 유량 증가 및 연안수의 저염화로 인해 밀도 차이가 커져 연안전선이 더욱 뚜렷하게 유지되었다. 특히, 연안전선이 제주 동부 해역을 중심으로 넓게 형성되며, 전선 경계를 따라 강한 지형류 및 유속 전단(Shear)이 발달하였다. 본 연구 결과는 연안전선의 계절적 변동성을 평가하는 데 중요한 자료를 제공하며, 연안-외해 간 물질 수송 및 수층 구조 변동을 이해하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 더 나아가, 연안전선의 장기적 변화 모니터링, 해양 환경 예측, 수산업 및 해양 생태계 보호를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. [본 논문은 한국해양과학기술원의 “해양력 향상을 위한 해양 상황 인식 기술 개발 연구(PEA0332)”의 지원을 받아 수행되었습니다.]2

Comparison of Fish Assemblages in Gyeonggi Bay, Korea between 1999 and 2015

Fish assemblages of the Gyeonggi Bay were compared based on the fence net monthly surveys from 1999 (March-August) and 2015 (March-August). Both cluster and non-metric multidimensional scaling (nMDS) analyses of the fish assemblages in the sampled months in the two surveyed periods showed higher similarity among the sampled months of each year than that of between years. Number of species and species richness of assemblages were higher in 2015, while the species diversity and evenness were higher in 1999. These results may relate to habitat changes due to by human or environmental impacts such as, fisheries and climate warming.2

A Study on the Early life history of Pacific cod in Jinhae Bay

Research of early life history of fish is very important for efficient resources management of Cod that has strong homing instinct, because survival rate of fish eggs and larvae is most important factor that determine the strength of recruitment. Pre and post larval stage samples were collected at 1~6 stations located in Jinhae Bay. Pacific cod comes into Jinhae Bay spawned mainly the mouth of Jinhae Bay, pre-larval stage hatching from its eggs and growing distributed mainly the mouth and inside of there. And post-larval stage having the ability to swim and moving to bottom distributed mainly from the inside to the offside, south of Gaduk island, of there.uitment. Pre and post larval stage samples were collected at 1~6 stations located in Jinhae Bay. Pacific cod comes into Jinhae Bay spawned mainly the mouth of Jinhae Bay, pre-larval stage hatching from its eggs and growing distributed mainly the mouth and inside of there. And post-larval stage having the ability to swim and moving to bottom distributed mainly from the inside to the offside, south of Gaduk island, of there.1

Species Compostion and Seasonal Variation of fishes in Coastal Waters off Ganghwado, Korea

2014년 11월부터 2015년 10월 까지 황해 동부의 한강 하구에 위치한 강화도 남단 천해에서 건강망(fence net)에 어획된 어류 자료를 매 월마다 수집하였으며, 매 조사시기 YSI를 이용하여 환경자료를 측정하였다. 조사기간중 총 6목 12과에 25종의 어류가 출현하였으며 총 1287개체, 7,886.1 g의 어류를 채집하였다. 풀망둑(Synechogobius hasta), 개소겡(Odontanmbluopus lacepedii), 전어(Konosirus punctatus), 가숭어(Chelon haematocheilus), 참조기(Larimichthys polyactis) 등 5종이 개체수의 85.6%, 생체량의 81.8%를 차지하여 소수종에 의한 점유율이 높았다, 어류 군집의 생태학적 지수들은 월에 따라 심하게 변동하였으나, 대체로 염분의 변화가 적으며 상대적으로 고염인 저수온기에 낮고, 염분의 변화가 크고 상대적으로 저염인 고수온기에 높은 계절적 영향을 보였다. 저수온기에는 주거종이며, 기수성 어종인 가숭어와 풀망둑을 중심으로 채집되어 생물량이 낮고 고수온기에는 연안 회유성 어종과 왕복성 어종이 연안을 보육장, 성육장, 서식처 및 산란경로 등으로 이용히면서 높아 온대 하구 생태계의 특성을 잘 나타내고 있다.현하였으며 총 1287개체, 7,886.1 g의 어류를 채집하였다. 풀망둑(Synechogobius hasta), 개소겡(Odontanmbluopus lacepedii), 전어(Konosirus punctatus), 가숭어(Chelon haematocheilus), 참조기(Larimichthys polyactis) 등 5종이 개체수의 85.6%, 생체량의 81.8%를 차지하여 소수종에 의한 점유율이 높았다, 어류 군집의 생태학적 지수들은 월에 따라 심하게 변동하였으나, 대체로 염분의 변화가 적으며 상대적으로 고염인 저수온기에 낮고, 염분의 변화가 크고 상대적으로 저염인 고수온기에 높은 계절적 영향을 보였다. 저수온기에는 주거종이며, 기수성 어종인 가숭어와 풀망둑을 중심으로 채집되어 생물량이 낮고 고수온기에는 연안 회유성 어종과 왕복성 어종이 연안을 보육장, 성육장, 서식처 및 산란경로 등으로 이용히면서 높아 온대 하구 생태계의 특성을 잘 나타내고 있다.2

제주 연안 파래 대발생 해역의 영양염 유입 특성

제주 해역은 우리나라에서 기후변화의 영향을 가장 빨리 받는 해역으로 아열대화가 진행되고 있고, 최근 연안 오염물질 증가, 자원감소, 어장 피해 및 생태계 교란이 빈번하게 발생하고 있다. 제주 연안에는 매년 갈파래류(Ulva sp)가 대번성하는 녹조가 발생하여 연안생태계에 심각한 영향을 주고 있고, 연안 어업 및 관광산업에도 심각한 피해를 주고 있다. 제주 연안에는 자연적으로 영양염을 공급하는 담지하수의 유입량이 많고, 육상양식장으로부터 인위적인 고농도의 영양염이 공급되고 있다. 제주 신양리 해역과 신흥리 해역은 녹조가 빈번하게 발생하는 대표적 제주 해역으로 입구가 좁은 만 형태를 갖추고 있고, 주변 양식장으로부터 배출수가 유입되고, 담지하수가 유입되는 공통점을 갖고 있다. 또한 만의 입구는 방파제 건설로 인하여 더 협소해져 있어 만 내 해수의 순홖이 원홗하지 못한 해역이다. 신양리 해역은 만의 서쪽과 동쪽이 큰 차이를 보이고 있는데 만의 서쪽에서 양식장 배출수 및 담지하수가 주로 유입되고 있고 방파제가 서쪽을 막고 있어 해수의 흐름이 동쪽에 비해 느린 것으로 보인다. 그래서 신양리 해역 서쪽이 동쪽에 비해 영양염의 농도가 높고 녹조가 더 빈번하게 발생하고 있다. 반면 신흥리 해역은 만의 안쪽에서 바깥으로 갈수록 영양염의 농도가 낮아지는 경향을 보이는데, 외부 유입원에 따라 각 영양염의 농도는 차이를 보이고 있다. 담지하수가 주로 유입되는 곳에는 질산염과 규산염의 농도가 가장 높게 나타나고, 양식장 주변에서는 암모니아의 농도가 가장 높게 나타나며, 하수가 유입되는 곳에서는 인산염의 농도가 가장 높게 나타나고 있다. 신흥리 해역에서 녹조가 가장 많이 발생하는 해역도 만의 안쪽지역으로 영양염의 농도 분포와 유사한 것으로 판단된다.2

제주 연안 갈파래류 대번성에 영향을 미치는 영양염 공급원 분석

제주 해역은 우리나라에서 기후변화의 영향을 가장 빨리 받는 해역으로 아열대화가 진행되고 있고, 최근 인구 및 관광객 증가로 인하여 하수처리용량이 초과되어 연안 오염물질 증가, 자원감소, 어장 피해 및 생태계 교란이 빈번하게 발생하고 있다. 최근 제주 연안에는 녹조류인 갈파래류(Ulva sp.)가 대번성하는 녹조(green tide)가 자주 발생하여 연안생태계에 심각한 영향을 주고 있다. 녹조가 발생하면 갈파래가 해안에 침적하여 썩게되는데, 이 과정에서 악취가 발생하고 경관을 훼손하는 등 제주의 관광산업에 악영향을 미치고 있다. 연구지역인 성산 방두만은 만의 입구가 좁은 반폐쇄적인 만으로 매해 녹조가 발생하고 있다. 방두만은 수심이 5m 이내로 간조 시 만의 많은 해저면이 노출되며, 만의 입구 부분에 새로운 항만이 건설되어 해수의 유동이 매우 느리다. 또한 주변에 육상양식장이 운영되고 있어서 양식장 배출수가 만 내부로 유입되고 있으며, 만의 여러 곳에서 담지하수가 유입되고 있다. 양식장 배출수와 담지하수는 질산염의 농도가 아주 높아서 갈파래의 생장에 중요한 역할을 하고 있고, 고농도의 영양염류는 만 내 정체된 해수 유동으로 인해 체류시간이 길어져 갈파래 대번성에 기여를 하고 있다. 갈파래가 흡수하는 영양염의 근원을 알아보기 위해 갈파래 체내 질소와 인의 함량과 갈파래가 생장하는 곳의 주변 해수의 영양염과의 상관관계를 M-M curve로 분석하였다. 갈파래 체 내 질소와 인의 함량은 각각 1.8%~3.1%, 0.11%~0.20% 범위였고, 양식장 배출수가 유입되는 곳 주변에서 특히 높은 질소와 인의 함량을 보였다. 질소의 함량은 질산염의 함량과 높은 상관관계를 보이지만 암모니움의 농도와 더 좋은 상관관계를 보였다. 인은 인산염의 농도와 높은 상관관계를 보였다. 양식장 배출수와 담지하수의 영양염 농도 특성을 보면 배출수의 질산염 농도는 담지하수의 질산염 농도보다 낮지만 암모니움의 농도는 더 높게 나타났고, 인산염의 농도 또한 담지하수의 농도보다 더 높게 나타났다. 이는 양식장 배출수의 암모니움과 인산염이 갈파래류 초기 생장에 더 중요한 역할을 하고 있는 것으로 판단할 수 있다.2

The development of the sea/drifting ice traicing teehnique using particle tracking model data

○ 해빙 자료를 이용한 입자 추적 모델 검증 - 2009년 이후 입자추적 시뮬레이션의 입력 변수 검증 및 분석 - 2009년부터 현재까지 북극해 입자추적 시뮬레이션 수행 ○ 입자추적 모델을 이용한 해빙/유빙 추적 알고리즘 개발 - 재분석 자료를 이용하여 해빙/유빙 이동에 관련된 물리 요인 분석 - ITP 현장관측 자료와 위성자료를 이용한 재분석 해류, 바람 자료의 관계식을 계산하여 유빙 추적 알고리즘 개발 ○ 북극해양환경변화에 대한 이해 - 표층수온, 해빙농도, 클로로필 농도자료를 이용한 장기변동 분석 - 해역분류를 통한 국지적 변화 분석I. Title ○ The development of the sea/drifting ice tracing technique using particle tracking model data II. Purpose and Necessity of R&D ○ Increased academic understanding of the distribution of Arctic sea ice / drift ice and changes in the marine environment ○ Rapid decrease of Arctic sea ice, unexpected distribution of sea ice, and increased fluidity of sea ice / drift ice require deep analysis and research on the movement route of sea ice / drift ice III. Contents and Extent of R&D ○ Developing a technique for tracking the movement path and origin associated with the particle tracking model by using the distribution characteristics of sea ice / drift ice detected in multi-satellite ○ Establish initial condition of particle tracking model for sea ice / drift ice and analyze tracking result of 2016 ○ Understanding of Arctic Ocean environment change using multi-satellite data IV. R&D Results - vi - ○ Analyze sea ice concentration, surface water temperature, and chlorophyll data from a global, regional, and integrated perspective to understand changes in the Arctic environment ○ Simulation and analysis of ice floe tracking using surface currents and wind field model data to predict the movement trajectory of floating ice on the surface of the summer Arctic Ocean V. Application Plans of R&D Results ○ Improved performance and accuracy through verification of particle tracking algorithm ○ Investigate the impact on the sea ice / drift ice path by rapid change in sea ice concentration ○ Continuous analysis and understanding of environmental changes in the Arctic Ocean한국해양과학기술원 부설 극지연구

제주 연안 파래 대발생 현황 분석

제주 주변 바다는 전 세계 해양에서 지난 30년 동안 가장 빨리 온난화가 진행된 5개 지역해 중 하나로 분류되고 있을 뿐만 아니라(>2°C), 미래에도 지속적으로 수온이 상승할 것으로 예측되고 있는 지역해 중 하나이다. 현재 제주 바다는 기후변화에 대한 취약 해역으로 변화되고 있고, 더불어 산업화에 의한 오염이나 부영양화의 영향으로 제주를 포함한 주변 바다는 심각한 해양생태계 변화가 나타나고 있다. 특히 제주 연안은 유해생물의 대량 출현 및 아열대/열대생물이 유입되면서 많은 지역에서 번성하고 있다. 제주 해양생태계는 우리가 알지 못하는 이상 현상들이 계속 발생하면서 해양자원 및 수산업 분야에서 위기가 현저하게 나타나고 있는 지역으로 변화되고 있다. 특히, 갈파래과의 Ulva속 해조류는 전 세계적으로 해양의 녹조 대발생(green tide)의 대부분을 차지 하고있으며, 해양생태계 및 연안홖경오염에 원인이 되고 있다. 해양 레져 및 관광자원으로써 해양의 측면에서 해조류의 대량 번식과 폐사는 악취를 유발하고 자연경관을 해쳐 큰 피해를 주고 있다. 제주지역은 구멍갈파래(U. austrailis), 가시파래(U. prolifera), 큰갈파래(U. ohnoi), 참갈파래(U. lactuca), 잎파래(U. linza)가 대발생의 주요 종으로 알려져 있다. 본 연구는 제주연안 조간대의 Ulva속 해조류의 분포를 알아보기 위하여 제주 서부의 한수리, 신창, 북부의 함덕, 김녕, 동부의 종달리, 신양리 방두만, 하도리, 신흥리, 김녕, 함덕, 시흥, 토끼섬을 선정하여 2019년 후반부터 현재까지 월별 사리 간조 때 드론으로 촬영하여 분석에 이용하였다. 촬영사진은 GPS 좌표 정보를 기반으로 합성, 조간대부분만 나타나게 마스킹하고 객체분류하여 분포 면적을 분석하였다.2