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기후환경변화에 대응한 해양 시뮬레이션 기술 개발
No full text최근 기후환경변화로 인한 해수면 상승, 폭풍해일, 월파, 침수, 연안침식 등 복합재난 발생 가능성이 증가하고 있다. 국립해양조사원 분석에 따르면 지난 35년(1989~2023) 동안 우리나라 연안의 평균 해수면은 연 3.06mm, 총 10.7cm 상승하였으며, 최근 10년간 상승 속도가 가속화되고 있다.
한국해양과학기술원(KIOST)은 이러한 위기에 대응하기 위해 해양 디지털트윈 기반 연안관리 시뮬레이션 기술을 개발하였다. 2018년부터 VR·AR·MR, 3D-GIS 공간정보, 전산유체역학(CFD), 인공지능(AI) 기술을 융합하여 태풍, 해수면 상승, 월파·침수, 연안침식 예측 모델을 고도화하였으며, 부산 북항·해운대·마린시티 등 연안 지역을 대상으로 시범 적용을 수행하였다. 그 결과, 지역 맞춤형 침·퇴적 관리와 방재 인프라 가상검증에 활용 가능한 고해상도 시뮬레이션 플랫폼의 적용 가능성을 검증하고 있다. 본 연구는 기후환경변화에 따른 연안재해 대응을 위한 AI·디지털트윈 기반 해양 시뮬레이션의 실효성을 입증하고 있으며, 향후 지자체와 연계한 지역 맞춤형 연안재해 의사결정 지원체계 구축에 기여할 수 있을 것이다.2
Psychroserpens citreus sp. nov., a Marine Bacterium Isolated From Tidal Flat Sediment
No full textGram-negative, facultatively anaerobic, rod-shaped (1.62.1 μm - 0.30.5 μm) and non-motile marine bacterium, designated as MEBiC05023T was isolated from a marine sediment collected from Changwon city, Korea, in January 2006. The 16S rRNA gene sequence analysis revealed that strain MEBiC05023T showed high similarity with members of the genus Psychroserpens (97.0-98.4%). Growth was observed at 20-31°C (optimum 28°C), at pH 6.5-8.5 (optimum pH 7.5) and with 0-4 % (optimum 2%) NaCl. The predominant cellular fatty acids are iso-C15 : 0 (11.9%), iso-C15 : 1 G (19.4%), iso-C15:0 3-OH (15.3%), iso-C17:0 3-OH (12.6%), and summed feature 3 (C16 : 1 ω7c and/or C16 : 1 ω6c; 10.5%). The DNA G+C contents is 33.2 mol%. The major respiratory quinone is MK-6. Strain MEBiC05023T was clearly different from closely related species in its lack of high-molecular weight polymeric substances such as cellulose, alginate, casein and tween 80 degradation activity. On the basis of this polyphasic taxonomic data, strain MEBiC05023T should be classified as a novel species in the genus Psychroserpens and it is proposed as Psychroserpens citreus sp. nov. The type strain is MEBiC05023T (=KCTC 102279 T =KCCM 42892 T =JCM 15598 T) are proposed. This work was supported by the KIOST in-house program (PEA0316) and the management of Marine Fishery Bio-resources Center (2025) by funded by the National Marine Biodiversity Institute of Korea (MABIK).1
Development and Optimization of Microalgal Extra-Supplemented Serum-Free Medium for Human Fibroblast cultivation
No full text2
Natural hydrogen emission and distribution at the hydrothermal vent fields in the Central Indian Ridge
No full textHydrothermal vents are one of the primary pathways through which materials from Earth's interior are discharged to the surface. Notably, a significant amount of natural hydrogen (H₂) is emitted from the vents. The water-rock interaction, particularly with iron-rich mafic and ultramafic rocks, is recognized as a major geological process responsible for H₂ formation. In this study, we investigated active vent areas along the Central Indian Ridge to better understand H₂ emissions, including concentration near vent orifices and dispersion patterns around the vents. A hydrogen sensor was attached to an ROV to determine the spatial distribution of H₂, while vent plume sampling was conducted using an ROV-mounted Niskin bottle to measure the gas concentrations. The H₂ sensor measurements exhibited a strong correlation with ORP signals, which are commonly used as indicators of vent plumes, confirming that the vent system serves as the primary H₂ source in the study area. In general, vent regions with ultramafic rock basements exhibited high H₂ concentrations, with the highest at the Onnuri Vent Field. The
dispersion patterns of H₂ varied among vent sites, which was attributed to differences in the direction and strength of bottom currents in each region. Meanwhile, gas composition analysis of the plume revealed that the highest H₂ was detected at the Saero Vent Field, where the bedrock is primarily composed of basalt. These findings suggest that H₂ generation reactions occur in the deeper subsurface, which is predominantly composed of ultramafic rocks. Recent geomagnetic studies have also demonstrated that newly erupted basalt has altered pre-existing seafloor geomagnetic patterns. Although certain limitations exist, H₂ sensor has proven to be a highly effective tool for understanding H₂ distribution characteristics and identifying major emission sites on the seafloor.1
관성항을 포함한 시간별 진단해류장: 황해의 적용
No full text황해는 얕은 대륙붕 해역으로, 강한 조석과 계절풍에 따른 바람 변동성이 두드러지며, 이로 인해 표층 해류의 시간적 변화가 뚜렷하다. 이러한 해류는 부유물질 수송에 중요한 영향을 미친다. 기존에 사용되는 진단적
해류장(예: NASA의 OSCAR, GlobCurrent)은 정상 상태를 가정하기 때문에 조석이나 관성 진동과 같은 고주파 성분을 구현하는 데 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 관성항을 포함한 지배방정식을 기반으로 시간 의존적 진단 해류장을 개발하였다. 이를 위해 ERA5 바람 응력장, CMEMS 위성 고도계
자료, TPXO9 조석 모델, 그리고 현장 관측자료 (2015–2023년 KHOA 부이 및 NIFS 위성 뜰개)를 활용하였다. 제안된 해류장은 저주파 성분(지형류, 에크만류)뿐만 아니라 고주파 성분(관성 진동, 조석)도 재현하였다. 관측과의 비교에서 상관계수(R) = 0.76, RMSE = 0.18 m s⁻¹을 보였으며, 정상 상태 진단적 해류장에서는 각각
-0.08과 0.43 m s⁻¹로 나타나 관성항을 무시한 지배식이 조석 묘사에 실패했음을 확인하였다. 또한 관성 진동의 감쇠율을 해석적으로 유도하여 표층 해류 신호의 소멸 시간 규모에 대한 관점을 제공하였다. 본 연구는
고·저주파 신호를 동시에 고려한 진단적 해류 산출의 틀을 제시하며, 부유 물질 수송 연구에 실질적으로 기여할 수 있다.2
남빙해 호주 이남 단면에서 해수, 해수면, 해류의 장기변동
No full text남빙해는 열, 운동량, 그리고 생화학 물질을 심해로 유입시킴으로써 전 지구 기후 조절자로서 주요한 역할을 수행합니다. 본 연구는 호주의 Tasman 섬과 남극 대륙 사이의 병목 지점이자 인도양과 남태평양의 경계에 해당하는 SR03 단면에서 1993년부터 2018년까지의 반복적인 해양 물성 관측과 해양 재분석 자료를 활용하여, 남극해 아열대 전선(STF)의 남북 방향 이동에 따른 해양 순환 및 열 수송의 변화를 주도하는 물리적 메커니즘을 분석하였습니다. 분석 기간에 STF는 지속적인 남하를 보이며, 이에 따라 아남극대(SAZ) 내에서 수렴 현상이 증가하였습니다. 이러한 자오선 수렴은 차갑고 염도가 낮은 남해 중층수의 섭입을 촉진하고 심층 해의 온난화를 증가시켰습니다. 그 결과, 아남극 전선 북쪽에서는 해수면 상승이 10년당 최대 12cm까지 관측되었습니다. ACC의 지균 수송은 완만한 상승 추세를 보였지만 남태평양에서 인도양으로 향하는 태즈먼 유출은 급격히 상승하여 단면을 통과하는 수송량의 변화는 유의하지 않았습니다. 연구 결과는 남극을 향한 아열대 순환의 극지 방향 확장을 보여주며, 이러한 변화는 바람 응력회전과 남빙해 고리모드(SAM)의 상승 추세와 밀접한 관련이 있습니다. 이 연구는 서풍과 해양 전선 간의 상호작용에 대한 새로운 통찰력을 제공하며, 급격한 해수면 상승과 그것이 남빙해 및 남태평양, 인도양 해양 순환에 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다.2
Multidecadal Sea Level Time Series at the Ieodo Ocean Research Station: A New Approach for the Assessment of Sea Level Rise in the East China Sea
No full textThis study presents a ten-minute interval sea level height (SLH) time series observed from wave radar MIROS SM-140 equipped at the Ieodo Ocean Research Station (I-ORS), a steel framed tower-type multidisciplinary research platform, a unique in situ measurement in the open sea for over two decades. To assess the practicability of the observed SSH, we developed a tidal model-based QC procedure, which has two notable differences in characteristics from the typical ones: 1) a spatiotemporally optimized local range check based on the high-resolution tidal prediction model TPXO9 and 2) consideration of the occurrence rate of a stuck value over a specific period. Comprehensive comparisons with typical QC processes, satellite altimetry, and reanalysis products demonstrate that our approach could provide reliable SLH time series with few misclassifications. A budget analysis demonstrated that the barystatic effect primarily caused sea level rise around the I-ORS. As a representative of sea level fluctuations in the central East China Sea, this qualified SLH time series enables dynamic research, spanning from a few hours of nonlinear waves to a decadal trend with simultaneously observed environmental variables from the I-ORS’ air–sea monitoring system.1
Fluctuations and Benthic Flux of Inorganic Nutrients Associated with Tidal Cycles and Its Implications to the Outwelling Process in Garolim Bay, Yellow Sea
No full textTo better understand the tidal effects on dynamics of inorganic nutrients and its implications for outwelling processes, we conducted time-series observations on the fluctuations in concentrations and benthic flux of inorganic nutrients with tidal cycle in macrotidal Garolim Bay (GB), Yellow Sea. The strong tidal current and rapid mixing stimulated resuspension of suspended particulate matter (SPM), particulate organic carbon (POC), and chlorophyll-a (Chl-a), which were predominant during the spring tide. Concentrations of ammonium (NH4+) and NOx (sum of nitrite and nitrate) were not correlated with tidal variation, while concentrations of phosphate (PO43-) and silicate (SiO2) were inversely correlated with tidal levels, except for PO43- at surface layer during neap tide. In addition, analyses of the benthic nutrient fluxes (0.04-3.48 mmol m-2 d-1 for NH4+, 0.18-0.39 mmol m-2 d-1 for NOx, 0.03-0.12 mmol m-2 d-1 for PO43-, and 1.62-5.47 mmol m-2 d-1 for SiO2) and nutrient ratio revealed that there was a relatively excess efflux of PO43- and SiO2. The inverse fluctuations of P and Si with tidal level and their excess benthic release indicated that GB sediment acts as a net source of PO43- and SiO2 to the water column and to offshore water, which further suggested that the benthic nutrient flux in the GB may have a substantial effect on phytoplankton production in the adjacent coastal water column.11Nsciescopuskc
INFINITELY EXPANDABLE SERIAL CONNECTION SYSTEM OF REMOTELY OPERATED VEHICLE
No full text본 발명은 단일목적으로 개발되는 원격조종 무인잠수정(이하 ROV)의 확장성에 대한 특허청구건으로써, ROV
의 전원 및 통신방식을 통일하여 Daisy-Chain방식으로 ROV를 구성할 수 있으며, 이를 통한 무한 확장이 가
능한 무인잠수정 연결시스템을 구축, 목적에 맞는 추가 ROV 또는 센서를 직렬로 추가할 수 있는 형태로 장
비 및 센서를 구성하여 각각의 ROV 및 센서(장비)가 하나의 허브로써의 역할을 수행함으로써 확장 가능한
형태를 가지며, 운영방식에 따라 복수개의 ROV의 협업이 필요하거나, 단일 ROV의 작업 및 임무수행 시 모
니터링을 위한 복수개의 ROV를 투입하여 ROV구성체가 목적에 맞는 작업 및 임무를 수행할 수 있도록 함
Knocking out the carboxyltransferase interactor 1 (CTI1) in Chlamydomonas boosted oil content by fivefold without affecting cell growth
No full textThe first step in chloroplast de novo fatty acid synthesis is catalysed by acetyl-CoA carboxylase (ACCase). As the rate-limiting step for this pathway, ACCase is subject to both positive and negative regulation. In this study, we identify a Chlamydomonas homologue of the plant carboxyltransferase interactor 1 (CrCTI1) and show that this protein interacts with the Chlamydomonas α-carboxyltransferase (Crα-CT) subunit of the ACCase by yeast two-hybrid protein–protein interaction assay. Three independent CRISPR-Cas9 mediated knockout mutants for CrCTI1 each produced an ‘enhanced oil’ phenotype, accumulating 25% more total fatty acids and storing up to fivefold more triacylglycerols (TAGs) in lipid droplets. The TAG phenotype of the crcti1 mutants was not influenced by light but was affected by trophic growth conditions. By growing cells under heterotrophic conditions, we observed a crucial function of CrCTI1 in balancing lipid accumulation and cell growth. Mutating a previously mapped in vivo phosphorylation site (CrCTI1 Ser108 to either Ala or to Asp), did not affect the interaction with Crα-CT. However, mutating all six predicted phosphorylation sites within Crα-CT to create a phosphomimetic mutant reduced this pairwise interaction significantly. Comparative proteomic analyses of the crcti1 mutants and WT suggested a role for CrCTI1 in regulating carbon flux by coordinating carbon metabolism, antioxidant and fatty acid β-oxidation pathways, to enable cells to adapt to carbon availability. Taken together, this study identifies CrCTI1 as a negative regulator of fatty acid synthesis in algae and provides a new molecular brick for the genetic engineering of microalgae for biotechnology purposes.11Ysciescopu