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No full text연구목표
거대바이러스 vs. 일차생산자 (식물플랑크톤)의 감염 기작 및 일차생산자 조절 기작 연구를 통한 해양 생태계에서 거대바이러스의 중심 역할 규명
연구필요성
○ 기존의 해양 미소생태계의 관련 연구는 DOM/무기영양염-박테리아-식물플랑크톤-동물플랑크톤의 상호작용을 중심으로 보고되고 있었으나, 최근의 연구는 해양 생태계에서의 바이러스, 특히 거대바이러스의 역할에 대한 중요성이 대두되고 있음.
○ 따라서 일차생산자 및 거대바이러스의 모니터링 및 연구를 통해 전지구적인 기후변화 및 영양염 순환을 이해할 수 있는 매우 좋은 단서를 제공해 줄 수 있을 것으로 기대되고 있음.
연구 내용
○ 전략 1: Omics 기반 거대바이러스의 해양일차생산자 감염 및 일차생산자 세포반응 분석
○ 전략 2: 우리나라 연안해역의 거대바이러스 vs. 일차생산자 모니터링을 통한 주요 일차생산자 및 거대바이러스 인벤토리 구축
○ 전략 3: 메조코즘을 이용한 거대바이러스 vs. 일차생산자 감염 및 일차생산자 조절 기작 증명재단법인 한국연구재
APPARATUS FOR UNDERWATER STEREO IMAGING
No full text수중에서 사용하는 카메라를 병렬연결하여 스테레오 카메라 기능을 가지도록 보조하는 장치의 개발로써 다
양한 종류의 수중카메라를 설치하여 실험할 수 있도록 구성하였다.
3축 이동, 2축 회전이 가능하며, 노브를 적용하여 도구없이 쉽게 조이거나 풀 수 있도록 설계하였다.
다이버가 직접 측정할 수 있도록 손잡이를 카메라에 간섭이 없도록배치하였고, 내압용기 또한 최대 30m에
서 안정적으로 수밀을 유지할 수 있도록 설계하였다
Impact of Compact City on Carbon Emission Reduction Based on Urban Size: A Spatial Analysis Using Satellite Imagery
No full textCities contribute significantly to global carbon emissions, making sustainable development through efficient spatial planning essential for achieving carbon neutrality. Compact cities are crucial for urban planning because of concerns regarding the impact of dispersed development on society and the environment. However, researchers hold differing opinions, and debates continue. As cities expand, they develop different influences, underscoring the need to consider regional characteristics rather than rely on a single assessment framework. Understanding the interaction between urban size and spatial structure is vital because the relationship between compact city elements and carbon emissions is complex. This study aimed to clarify the carbon emission reduction effects of compact cities by considering their urban size and analyzing cities in the United States and South Korea. For example, although the compactness in larger cities may reduce emissions, the opposite effect may occur in smaller cities. Using satellite imagery, this study not only measured carbon emissions and three compact city characteristics but also conducted a panel threshold regression analysis to assess how these elements influenced emissions across various urban sizes. The results indicated that the impact of compact city characteristics on emissions varied with urban size, highlighting the significant interaction between urban size and spatial structure. For example, the analysis confirmed that reducing per capita VKT is essential despite environmental regulations and technological advancements. In small cities, greater compactness tends to increase carbon emissions, but beyond a certain size it contributes to their reduction. Likewise, while polycentricity increase emissions in smaller cities, it helps lower them as the city grows. This underscores the importance of understanding emission trends in relation to urban size and structure, while advocating for tailored spatial planning and strategic approaches rather than uniform policies.11Nsciescopu
A Spatial Context-Driven Deep Neural Network for Sea Ice Detection in Liaodong Bay Using GOCI-II
No full textSea ice not only plays a crucial role in marine and atmospheric systems but also directly impacts various economic activities such as fisheries, maritime transportation, and oil exploration. In particular, drifting sea ice poses a significant threat to port infrastructure and vessel operations, as it undergoes rapid changes due to tidal currents and wind. Therefore, continuous monitoring of sea ice is essential. In response to this demand, extensive research has been conducted using various satellite datasets, including synthetic aperture radar (SAR) and ocean color sensors. Recently, artificial intelligence (AI)-based sea ice detection has also gained increasing attention. However, most studies rely on polar-orbiting satellites, which offer global coverage but are limited by their revisit periods, making it challenging to capture short-term variations in sea ice.
In this study, we developed a deep neural network model for sea ice detection in Liaodong Bay using data from the geostationary ocean color satellite GOCI-II (Geostationary Ocean Color Imager-II). To train the model, we generated labeled datasets using Sentinel-2 imagery and converted them to the GOCI-II grid for consistency. Furthermore, instead of relying solely on single-pixel analysis, we implemented a multi-scale spatial approach that incorporates surrounding spatial information to improve detection accuracy. Experimental results demonstrated that analyzing both the reflectance of a target pixel and the reflectance variations in adjacent areas enables more precise differentiation between sea ice and non-sea ice regions.
The GOCI-II-based sea ice detection algorithm proposed in this study is expected to enable near real-time detection of sea ice, allowing for the effective monitoring of short-term sea ice variability and drifting sea ice influenced by tidal currents. This approach has significant implications for understanding the dynamic behavior of sea ice in response to oceanic and atmospheric changes, as well as for ensuring maritime safety and supporting marine ecosystem monitoring.1
남해 중동부 해역 연안전선의 동역학적 변동 특성
No full text연안전선(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
MARINE RESCUE ROBOT
No full text본 발명은, 다이버 구난 수중로봇에 관한 것으로, 익수자 발견시 구조 대상 알람을 발생시키고 수중로봇
의 어래스팅 케이블로 다이버(익수자)를 낚아채고 파지부로 다이버를 파지한 후 두부가 상향으로 향하도
록 한 후 부상하도록 함으로써 다이버를 무인으로 신속하고 구조할 수 있는 다이버 구난 수중로봇에 관한
것임
Restoration and stabilization of benthic communities in Lake Shihwa: Effects of a tidal power plant
No full textAs restoration projects focused on rehabilitating degraded ecosystems grow in importance, evaluating their success is critical. We assessed the impact of operating a tidal power plant, established for restoration of the polluted Lake Shihwa, South Korea, on the marine environment and benthic communities. Prior to the plant's implementation, the species richness of benthic macroinvertebrates in Lake Shihwa was below 10 species per 0.1 m2, and the ecosystem was characterized by instability and high variability. However, post-implementation, stable communities with increased species richness, abundance, and biomass developed. These communities changed to resemble those of the outer sea by 2012, indicating rapid recovery. A significant increase in salinity was observed in Lake Shihwa, and recurring summer hypoxia events were eliminated. Also, chemical oxygen demand (COD) levels and sediment organic carbon contents were markedly reduced. Although no deterioration in water quality was observed in the outer sea, the benthic communities at the study sites closest to the tidal power plant experienced initial degradation and recoveries immediately after the plant began operating. Our findings show that restoring seawater circulation was vital for this ecosystem's recovery. However, since 2017, COD levels in both Lake Shihwa and the outer sea have been rising. In 2022, a significant increase in the community indices of benthic communities in Lake Shihwa was noted, and high densities of Arcuatula senhousia in Lake Shihwa suggest the effects of organic matter accumulation. These results underscore the importance of long-term monitoring and active restoration programs, including ongoing coastal conservation and management.11Nsciescopu
Antiviral composition comprising bowhead whale derived recombinant fibroblast growth factor 11 as an active ingredient
No full text본 발명에 따르면, 북극고래 유래 섬유아세포 성장인자 11(bowhead whale fibroblast growth factor 11, bhFGF11)의 아미노산으로 치환한 재조합 사람 FGF11은 B형 간염 바이러스(hepatitis B virus, HBV)에 대한 유전자 발현 억제, HBx 단백질(hepatitis B virus X protein) 발현 억제, FXR(farnesoid X receptor) 억제와 같은 메커니즘을 가진 사람 FGF11 보다 항바이러스 활성이 높음을 나타내기 때문에, 사람 FGF11 이용을 대체하는 새로운 항바이러스제로 제공될 수 있을 뿐만 아니라 기존의 항바이러스제와 병용 투여제로 제공될 수 있다
Monitoring of the physiological responses of marine fishes to construction and operation noise from offshore wind farms
No full textWith the rapid expansion of offshore wind energy, concerns have emerged regarding its effects on marine organisms. This study evaluated physiological responses of juvenile Larimichthys crocea and Paralichthys olivaceus to underwater noise from offshore wind farms, including pile driving and turbine operation. Oxygen consumption rate (OCR), osmolality, and catecholamine levels were measured. Compared to controls, L. crocea exposed to 24-h pile driving noise showed a significantly higher OCR (0.316 vs. 0.225 mg O2 g−1 h−1, p < 0.01) and elevated osmolality (271 vs. 224 mOsm kg−1, p < 0.05). In contrast, P. olivaceus showed significantly lower OCR (0.105 vs. 0.113 mg O2 g−1 h−1, p < 0.01). Catecholamine levels remained unchanged in both species. Notably, these nocturnal species exhibited heightened sensitivity to noise at night. Turbine operation noise elicited no significant physiological responses. These findings emphasize species-specific responses and highlight the need to consider underwater noise in marine ecosystem management.11Nsciescopu