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해양 표영 생태계 동시 연속 관측망 구축 기획연구

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Academic year: 2023

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해양생태계 통합 해양데이터 관리 시스템 구축 해양생태계에 대한 동시 상시 모니터링 네트워크를 운영하는 기술을 제공합니다.

그림  I-1  동·서·남해  해양표영  생태계  동시  연속관측  정점과  정선  위치
그림 I-1 동·서·남해 해양표영 생태계 동시 연속관측 정점과 정선 위치

연구개발 추진계획

해양생태계를 동시에 지속적으로 관찰하기 위한 네트워크 구축 및 운영 해양 생태계에 대한 동시 시계열 데이터의 안정적인 생산.

연구개발결과의 활용계획

Summary

Title

Outline

  • R&D trend and policy
  • R&D vision and strategy
  • Research Plan
  • Research outcome

Development of marine organism sampling based on the wave glider and its field operational technology.

Figure  I-11.  Location  of  spots  and  lines  for  simultaneous  continuous  observation  network  of  marine  ecosystem
Figure I-11. Location of spots and lines for simultaneous continuous observation network of marine ecosystem

기획연구의 최종목표

연구의 필요성

이는 해양생태계의 구조에도 큰 영향을 미친다. 웨이브 글라이더 등 새로운 관측 시스템의 도입으로 바다 생물자원 연구 시장이 급속히 확대될 것으로 기대된다.

그림  1.1.1.  에코사운더를  견인하는  웨이브  글라이더  개념도
그림 1.1.1. 에코사운더를 견인하는 웨이브 글라이더 개념도

해양생태계 연구 결과는 장기간의 정적 관측에 비해 분석 대상이 훨씬 더 많다. 해양과학기술원은 해양생물의 형태학적 특성에 따른 종 식별의 어려움을 극복하기 위해 분자마커를 이용하여 동물성 플랑크톤, 무척추동물의 알과 유충, 식물성 플랑크톤, 박테리아, 어란 등 다양한 분류군의 종을 분석하고 있습니다. (그림 5; 한국해양과학기술원, 2013). 또한 2013년부터 현재까지 한국해양과학기술원 통영 MRC현장에서 해양생태계 정밀조사를 매일 또는 격주로 실시하고 있다.

그림  2.1.2  한반도  주변해역의  장기  정선해양관측.
그림 2.1.2 한반도 주변해역의 장기 정선해양관측.

미국은 NOAA의 국립해양산성화관측망(NOAON) 외에도 해양산성화와 관련된 다수의 장기 수질 모니터링 시스템 및 주요 모니터링 프로그램을 시행하고 있다(한국해양과학기술원, 해양정책연구원 2014). . OceanSITES 계류장은 GOOS(Global Ocean Observing System)의 필수적인 부분입니다. 각 국가의 해양학 프로그램은 장기 연속 관측에 중점을 둡니다.

그림  2.1.12  미국의  해양관측  프로그램
그림 2.1.12 미국의 해양관측 프로그램

해양환경요소 측정

독일에서는 평면형 광극을 이용하여 2차원 산소농도를 측정하여 저서생물의 활동을 탐지하는 데 사용하고 있으며, 광섬유 광극을 적용하여 바닥층의 물질 흐름을 연구하고 수층의 저산소증을 관찰합니다. 센서 개발 단계 1) 전원 응답 시간 현장 설치 방법 2) Pulsed Clark 방식. 미국 NOAA는 GOOS(Global Ocean Observing System)의 일부로 SOOP(Ship od Opportunity Program)를 운영합니다. 미국의 대표적인 자율잠수함 개발 및 제조사인 블루핀 로보틱스(Bluefin Robotics)는 AUV형 수중로봇 블루핀 시리즈를 개발했고, 하이드로이드(Hydroid)는 REMUS(Remote Environmental Measurement Units) 시리즈를 개발해 AUV를 상용 플랫폼으로 개발했다. 휴대용 MCM, REA 및 해저 매핑 리튬 이온 배터리.

현재 해양조사에서 운용되고 있는 수중글라이더의 주요 기종은 다음과 같다. 2008년 출범한 GROOM(European Glider Ocean Observation Management)은 기후변화, 해양 생태계, 자원 및 안보 등 복잡한 목표 하에 수중 글라이더를 다양한 방식으로 활용하여 해양 관찰 및 연구 확립을 위한 수중 글라이더 관측 네트워크입니다(2.2.35). ).

그림  2.2.1  해양관측  플랫폼  (출처:  Kroger  and  Law,  2005)
그림 2.2.1 해양관측 플랫폼 (출처: Kroger and Law, 2005)

해양생물 채집과 분석

CPR 샘플은 두 가지 방법으로 분석되었습니다. FlowCAM을 이용한 식물성 플랑크톤 영상분석 기술 개발 이 기술은 식물성 플랑크톤 분석의 다양화 및 시간 절약 측면에서 장점이 있습니다.

그림  2.2.56  Analysis  processess  of  phytoplankton  communities
그림 2.2.56 Analysis processess of phytoplankton communities

해양생태계모델 국외 연구현황

ECOSMO(ECOsystem MODEl) 모델은 북해, 발트해, 바렌츠해의 생물물리적 과정과 아영양 생태계 역학을 이해하기 위한 모델입니다. ROMS-N2P2Z2D2 접합 모델은 Kone et al.에 의해 개발되었습니다. (2005) 현재 IRD(Institution in Research for Development)에서 관리하고 있습니다. 해양생태계 모델 연구 및 운영 국제 프로그램입니다.

그림  2.3.1  ERSEM  모델  개념도.
그림 2.3.1 ERSEM 모델 개념도.

해양생태계모델 국내 연구현황

우리 연구소에서는 영국 PML의 POLCOMS-ERSEM 물리적 생태계 접합 모델링 시스템을 도입하여 이를 북서태평양 지역에 적용하여 중장기 기후변화가 우리나라 주변 해역의 해양생태계에 미치는 영향을 예측 및 제안하고 있습니다. 해양과학기술연구소, 2013). 우리 연구소에서는 저산소 발생 메커니즘을 연구하기 위해 생태계 모델인 ERGOM과 물리적 모델을 결합한 연안 해양 물리적 생태계 모델을 개발했습니다(한국해양연구원, 2012). 국립수산과학원(2009)은 ⌜생태계모델 구축⌟ 사업에서 생태유체역학 모델을 활용하여 지구 온난화에 따른 황해 및 동중국해 순환변화를 모의하고, 데르안을 기반으로 생태계 변화를 예측하였다. 실험이 수행되었습니다.

해양순환생태계 공동모델의 운영과 관련하여 국내에서도 관심 있는 소규모 연구자들이 형성되기 시작하였고, 이를 국내 해역에 산발적으로 적용하려는 노력이 지속적으로 이루어져 상당한 연구성과가 축적되어 왔다. 내륙해양생태계모델 연구인력은 순환모델 연구인력에 비해 극히 부족하다. 공동 해양순환 생태계 모델의 운영과 관련하여 최근 국내에서도 관심 있는 소규모 연구자들이 형성되기 시작했으며, 이를 국내 해역에 산발적으로 적용하려는 노력이 계속되고 있다.

그러나 데이터가 수집되는 상황에서는 다소 복잡한 수준의 데이터 기반 모델도 가능하다. 동물플랑크톤 출현 확률에 대한 데이터 기반 예측 모델. 데이터 기반 동물플랑크톤 종 변화 예측 모델.

한국해양과학기술원은 해양생물 종합 데이터베이스 구축을 목표로 KOBIS(한국해양생물지리정보시스템)와 KOMBIS(한국해양생물다양성정보시스템)를 구축했다. 및 운영중입니다. KOMBIS는 우리나라 해역에 서식하는 해양생물 목록 데이터베이스를 구축하는 사업으로, 1만종의 해양생물 목록을 확보했다. KOBIS는 한반도 해역의 해양생물 출현 정보를 수집하고 이를 국제공통네트워크로 연결하는 국제해양생물지리정보시스템(iOBIS)의 지역 허브이다.

Gambar

그림  I-9  KIOST  LAS를  통한  대용량자료의  전문가용  서비스
Figure  I-11.  Location  of  spots  and  lines  for  simultaneous  continuous  observation  network  of  marine  ecosystem
Figure  I-13  Field  operation  of  wave  glider  (Southern  Sea,    Southern  area  of  Jeju  Sea)
Figure  I-15  Flow  chart  of  DNA  barcoding  and  Analysis  of  marine  samples  using  NGS
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Referensi

Dokumen terkait