트롤어구의 소형어류 탈출장치 개발

조삼광 부경대학교 2007 국내박사

본 연구는 트롤어구를 탈출한 소형어류의 생존율을 향상시키기 위한 탈출장치를 개발하기 위하여 수행되었다. 첫 번째로, 트롤 어구로부터 탈출한 소형어류의 생존율을 향상시킬 수 있는 자원관리형 어구어법을 개발하기 위한 기초 조사로서, 트롤에서 양망 후 투기되는 어류의 생존율을 조사하기 위한 시험조업이 한국 남해안 및 제주도 근해에서 이루어졌다. 트롤의 탈출장치와 끝자루를 탈출한 소형어류를 선내에 비치된 사육수조에 수용하여 시간대별로 생존지속 시간을 조사하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 트롤 끝자루에 어획된 어류를 선상에 비치된 사육수조에 넣어 생존율을 조사한 결과 살오징어, 창오징어, 갈치, 달고기, 삼치, 참조기 및 눈볼대 등 대부분의 어종은 양망 후 선별과정에서 즉시 사망하였으며, 두툽상어, 붕장어, 노랑가오리, 말쥐치, 부채새우 등은 수조내에서 장시간 생존하였으므로 이들 어종은 투기된 후에도 생존할 확률이 높을 것으로 생각된다. 한편 탈출장치를 빠져나온 등가시치는 수조에 수용된지 6시간 이내에 전부 사망하였으나, 97%의 두툽상어와 72%의 붕장어는 72시간 이상 생존하였고, 끝자루를 빠져나온 가오리는 수조에 수용된지 60시간 이내에 모두 사망하였으나, 25%의 말쥐치와 문어는 72시간 이상 생존하였다. 또한 홍감팽의 경우 탈출장치와 끝자루를 빠져나온 개체간의 생존율을 비교해보면, 끝자루를 빠져나온 홍감팽은 72시간 이내에 전부 사망하였으나, 탈출장치를 빠져나온 것의 8.3%는 72시간 이상 생존하는 것을 보여줌으로서, 탈출장치를 빠져나온 개체의 생존율이 다소 높았다. 두 번째로, 트롤망으로부터 탈출한 소형어류의 생존율을 향상시킬 수 있는 자원관리형 어구어법 기술개발을 위한 기초 조사로서 트롤망에서 탈출한 어류를 수중에서 수집할 수 있는 원격분리형 가두리를 설계·제작하여, 거문도 주변해역 및 남해안에서 트롤망에 의한 시험조업을 행하고 양망 후 소형어류 탈출장치 및 끝자루를 탈출한 어류를 수중 가두리에 수용한 후 어종별 생존율을 조사하였다. 원격분리된 끝자루 덮망 분리가두리와 탈출장치 덮망 분리 가두리 내에 어획된 어종 가운데 가장 많이 어획된 전갱이의 생존 지속시간은 탈출장치를 통해 탈출한 개체의 경우 96시간이 경과한 시점에서 85.5%의 높은 생존율을 나타내었으나, 끝자루를 통해 탈출한 개체는 24시간 경과시 85.0%, 48시간 경과시 76.4%, 72시간 경과시 62.7%, 96시간 경과시 56.1%로 시간의 경과에 따라 급속히 감소하는 경향을 보였다. 탈출장치를 탈출한 참돔 및 돌돔은 약 90% 이상이 96시간 이상 생존하는 것으로 나타나 타 어종에 비하여 생존율이 매우 우수하였으며, 덕대의 경우 탈출장치나 끝자루에 관계없이 48시간이 경과하면 대부분의 개체가 사망하는 것으로 나타났고, 참조기의 경우는 대부분의 개체가 12시간 이내에 사망하는 것으로 나타났다. 전갱이 등과 같이 어체 표피가 경질부로 구성된 어류의 생존율은 높은 반면 참조기, 덕대, 보구치 등 수압변화에 민감한 어류와 살오징어, 갈치 등 표피가 연질부로 구성되어 있는 어종은 어류수용 가두리를 해저에 설치한 후 12시간 이내에 전량 사망하는 것으로 나타나 어종간 생존율 차이가 심한 것을 알 수 있었다. 어류수용 가두리 내에 수용된 어류의 행동은 동일한 어군이 군을 이루어 좌선회 혹은 우선회 하는 행동을 보였으며, 고등어와 전갱이가 혼획된 경우에는 전갱이보다 고등어가 더 상층부에 군을 이루어 유영 선회하는 행동을 보였다. 세 번째로, 트롤어업에서 소형 어류의 탈출을 증대시키고 탈출어류의 생존율도 높일 수 있는 탈출장치를 제작하기 위하여 재질과 Bar의 간격에 따른 소형 어류의 탈출성능 및 해상시험을 제주도를 중심으로 한 남해안에서 실시하여 어종별 크기별 어획마리수와 탈출마리수를 비교한 후 실용화의 가능성을 조사하였다. 탈출장치 재질을 스테인리스 파이프와 MC봉을 이용한 성능시험 결과, 탈출장치 종류별 주요 어종의 탈출률은 MC봉 탈출장치가 스테인리스 탈출장치보다 다소 높은 탈출률을 보였으나, MC봉 탈출장치는 재질의 특성상 Bar 간격이 균일하게 유지되지 않는 점 등의 문제점이 나타나 탈출장치의 재질로는 스테인리스 파이프가 적절한 것으로 판단되었다. 또한 탈출장치 종류별 주요 어종의 탈출률을 보면, Sort-X형 탈출장치에서는 참조기가 61.7%로 가장 높은 탈출률을 나타내었으며, 눈볼대 및 도다리는 각각 2.0%, 2.7%의 낮은 탈출률을 나타내었고, Grid panel형 탈출장치에서도 참조기가 69.9%로 가장 높은 탈출률을 나타내었고, 눈볼대 및 도다리가 각각 1.1, 2.0%의 낮은 탈출률을 보였다. 이와 같은 결과로 부터 어종에 따른 탈출률은 다소 차이가 있으나 두 탈출장치간 탈출률의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. Sort-X형 및 Grid panel형 탈출장치에서 Bar 간격 20mm 보다 작은 두폭인 어류가 거의 탈출하지 못하였고, 끝자루에 어획된 탈출가능 어류의 어획률은 참조기, 애꼬치, 고등어가 22.9~33.3%로 다소 낮게 나타났으며, 황돔, 민태 등 큰 체장에 비하여 유영능력이 상대적으로 낮은 어종은 거의 탈출하지 못하고 있음을 알 수 있었다. Bar 간격이 20mm, 25mm 및 35mm인 3종의 Grid형 탈출장치의 탈출효과 성능 비교시험 결과, 참조기의 탈출률은 탈출장치의 Bar 간격이 20mm에서 25mm, 35mm로 증가함에 따라 탈출률도 60.3%에서 61.0%, 77.8%로 증가하였고, 또한 전갱이의 탈출률도 Bar 간격이 점차 증가함에 따라 9.8%에서 16.4%, 45.6%로 증가하였다. 따라서 탈출장치의 Bar 간격은 35mm가 적절할 것으로 판단되었다. 네 번째로, 소형 어류의 탈출효율을 극대화시키고 탈출어류의 생존율도 높일 수 있는 3종의 탈출장치를 제작하여 소형 어류의 탈출성능에 관한 해상시험을 한국 남해안에서 2005년 5월과 11월 두차례 실시하고 어종별 탈출률을 비교하여 실용화의 가능성을 조사하였다. V자 모양의 탈출장치를 부착한 5월 시험조업에서의 주 어획종은 덕대, 주둥치, 전어 등이었으며, 그 외 보구치, 보리멸 등이 어획되었다. 프로텍터를 부착한 V자 모양의 탈출장치와 프로텍터를 부착한 평판형 탈출장치를 이용한 11월의 해상시험에서 주 어획 종은 전갱이, 애꼬치, 갈치, 청멸, 보구치 등이었으며, 그 외 샛돔, 달강어 등이 어획되었다. V자 모양과 평판형 탈출장치 모두 덕대, 삼치 등 대형어의 경우 대부분 탈출하지 못하였다. 본 시험조업에서는 어획이 가장 많았던 가랑이 체장 120mm 내외인 전갱이(성숙 체장 200mm)의 탈출률이 38.3%로 가장 높게 나타났으며, 애꼬치 등 대부분의 어종이 프로텍터를 부착한 평판형에서 탈출률이 높게 나타났다. 이러한 현상은 11월의 해상시험에서 해파리의 혼획이 많아 평판형에 비하여 탈출장치와 유도 그물 사이의 간격이 좁아 유입되는 해파리에 대한 회피행동을 하기 협소한 구조를 가진 V자 모양 탈출장치의 구조적 문제인 것으로 생각된다. The aims of this study were to develop a Trawl Escapement Device(TED) to improve the survival rate of undersized fishes that escape from trawls. The first sea experiments were conducted to investigate the survival rate of fishes discarded after hauling and to develop fishing gears and methods for fisheries management which can improve the survival rate of undersized fishes escaping from the grid and codend.The trials were carried out in offshore waters of the Korean southern sea and off Jeju Island. Fish were placed in a fish cage on board to measure the sustainable survival time. Japanese flying squid (Todarodes pacificus), mitra squid (Loligo chinesis), large-head hairtail (Trichiurus lepturus), john dory (Zeus japonicus), Spanish mackerel (Scomberomorus niphonius), redlip croaker (Pseudosciaena polyactis) and blackthroat seaperch (Doederliinia berycoides) were found to be dead immediately after hauling. Survival rates of tiger shark (Scyliorhinus torazame),conger eel (Conger myriaster), red skate (Dasyatis akajei), black scraper(Navodon modestus) and Japanese fan lobster (Ibacus ciliatus) were estimated to be higher after discarding because they survived for long hours in the fish cage. Blotched eelpout (Zoarces gilli) escaped from the escapement device (Grid) were dead within 6 hours in the water tank but 97% of tiger sharks and 72% of conger eels survived over 72 hours.Red skate that escaped from trawl codend were dead within 60 hours in the water tank but 25% of octopus (Paroctopus dofleini) and all black scrapers survived over 72 hours. All rosefish (Helicolenus higendorfi)that escaped from the codend were dead within 72 hours but 8.3% of the rosefish that escaped from the escapement device survived over 72 hours. A second set of sea experiments was carried out to investigate the survival rate of the fishes that escaped from the TED and codend in off Geomundo and in the Korean southern sea. A cover-net fish cage was designed and manufactured to collect fishes that escaped from the TED and codend. The fish cage was installed at a shallow site where a scuba diver could observe the surviving fishes in a fish cage separated from the trawl net. The survival rate of horse mackerel escaped from the TED was 85.5% after 96 hours while the survival rate for fish from the codend showed a rapid decrease according to the time elapsed as follows:85.0% survival after 24 hours, 76.4% after 48 hours, 62.7% after 72 hours and 56.1% after 96 hours. Over 90% of red seabream (Pagrus major)and rock bream (Oplegnathus fasciatus) that escaped from the TED survived 96 hours and the survival rate of those fishes was excellent compared with the other fish species. All Korean pomfret that escaped from both TED and codend died within 48 hours. Most of redlip croaker also died within 12 hours because of their limited physiological ability to withstand water pressure change. The survival rate of fishes such as horse mackerel with hard skin was high while survival was low for soft-skinned species like the Japanese flying squid and large-head hairtail. A third set of sea experiments was conducted to develop a Trawl Escapement Device (TED) which can improve the escapement rate of undersized fishes that pass through a trawl net. The sea experiments involved varying the bar space of the device and the bar materials to identify the best bar space and materials. Trials were carried out in the Korean southern sea and off Jeju island. Stainless steel pipes and four kinds of plastics were used to examine the efficiency of different escapement device materials. Although escapement rates from the MC bar for the main species were a little higher compared with those stainless steel pipes, stainless steel pipe was chosen as the material for the TED. The escapement rate for sort-x type and grid panel type were also compared. Escapement rates of red-lip croaker, black-throat seaperch and finespotted flounder (Pleuronichthys cornutus) were 61.7%,2.0% and 2.7% respectively for the sort-x type and 69.9%, 1.1% and 2.0% for the grid panel type, a relatively small difference. Escapement rates in relation to the bar space were estimated using the grid panel type. The survival rates for redlip croaker for the bar space of 20mm,25mm, 35mm were 60.3%, 61.0% and 77.8% respectively, and 9.8%, 16.4% and 45.6% for horse mackerel (Trachurus japonicus). The fourth set of experiments for the study was carried out to develop a Trawl Escapement Net (TEN) using net material in the Korean southern sea in May and November, 2005. Three kinds of Trawl Escapement Net (TEN) were examined to improve the escapement rate for undersized fishes escaped from the TEN, and catch numbers of escaped fishes were investigated. The main catch species in the experimental fishing trials using a V shape TEN (A type) in May were Korean pomfret (Pampus echinogaster), slimy (Leiognathus nuchalis),gizzard shad (Konosirus punctatus), white croaker (Pennahia argentata) and smelt (Sillago sihama). In the experimental fishing trials using a V shape TEN with a protector for undersized fishes (B type) and a panel shape TEN with a protector (C type) in November, the main catch species were horse mackerel, sea pike (Sphyraena japonica), large-head hairtail, kammal thryssa (Thryssa kammalensis), white croaker, butterfish(Psenopsis anomala) and red gurnard (Lepidotrigla microptera). Most of large-sized fish species like Korean pomfret and Spanish mackerel could not escape through the TEN in the B type and C type. Catches of horse mackerel were highest in the experimental fishing of November and the escapement rate of horse mackerel was also highest, at 38.3%, and escapement rates for most fish species were higher in the C type compared with B type.

한국 도깨비담과 스웨덴 트롤담 비교 연구

신아란 韓國外國語大學校 大學院 2019 국내석사

The purpose of this study is to create a better understanding between Korean and Swedish culture by comparing and analysing Korean Dokkaebi stories and Swedish Troll stories. Folktales are a popular, realistic, and humane genre created by the people and not by a professional writer. Folktales have developed over time through oral literature, thus folktales contain the culture, history, and values of the people they belong to. Dokkaebi is a well-known and familiar character which often is seen as reflecting the mind of the contemporary Korean people. In stories about Dokkaebi, they usually possess specific traits. For example, sometimes they help people using their superhuman abilities, but sometimes they harass and disturb people. They are sometimes described as fools who are easily deceived, and sometimes they act as judges who punishes villainous people. These images of Dokkaebi represent specific characteristics of Koreans, and the stories in which Dokkaebi appear contain many Korean values and ideas, which all reflect the cultural characteristics of Korea. Since the Korean Dokkaebi and the Swedish Troll are similar in the sense that they reveal important cultural aspects of each country, This study will try to compare traditional Korean Dokkaebi stories with traditional Swedish Troll stories and examine the implicit cultural elements in both stories. A brief summary of this study is as follows: In the first chapter, the purpose of this study is suggested, mentioning that despite growing interest in Korean and Korean culture in Sweden, the studies of language and culture between two countries are still insufficient and emphasizing the need for mutual understanding and exchange of cultures to be made. And the preceding studies and the method of this study are introduced. In the second chapter, we looks at the general characteristics of Dokkaebi and Troll before analyzing stories. In the third chapter, using the Morphology Of The Folk Tale by Vladimir Propp and the 31 functions of folktales discovered by him, the types of Dokkaebi stories and Troll stories are classified and analyzed. Based on this, the structure, and the manner of developing the story, main characters and themes of Dokkaebi Stories and Troll stories are compared. In the fourth chapter, the cultural elements of the two countries are extracted based on the results of the third chapter. In the sixth chapter the conclusion and the limits of the study are summarized. The greatest significance of this study lies in that it has introduced Swedish Troll stories which are unknown to Korea, and that it has found the possibility of mutual education of culture between Korea and Sweden. This study can be used as education material for Swedish Korean learners.

음향데이터 내의 잡음 소거법과 음향과 트롤을 이용한 진해만 조사

박준성 경상대학교 대학원 2017 국내석사

In South Korea, acoustic and trawl surveys were rarely conducted in the coastal waters near the shore. During acoustic surveys in the coastal waters, noises may occur from various sources. Among them, interference noise and electrical noise mainly occur. Such noises should be eliminated in the process of the acoustic data analysis because they can lead to inaccurate outcomes. The objective of this study is to describe an eliminating method of noises imbedded acoustic data and to investigate the fish distribution and species composition from pilot acoustic and trawl surveys conducted in Jinhae bay of the South Sea of South Korea on April 13~14, May 11~13 and June 8~10, 2015. The noise eliminating method was enhanced on the basis of the Wang’s method. The key functions of the Wang’s method was to use the erosion filter which changes each data point to the minimum value of the data points in the surrounding cell and the property of noises which appear in a few pings. The wang’s method could not rid noises completely near water surface and deformed the seabed shape. In this study, a processed operator, which excludes data above water surface line and below sea bottom line, was applied to solve the above issues. To verify the noise elimination method, the mean SV (Volume backscattering strength), the mean depth and the mean thickness of fish schools were compared between before and after applying the method. The similar results such as the mean SV (-55.5 dB), the mean depth (21.0 m) and the mean thickness (2.8 m) between before and after using the method indicated that the method was effective. Echograms eliminated noises were visualized by month and station. In April, fish schools appeared near the net mouth height line. In May, fish schools were observed from the water surface to 20 m and a number of weak scatters also appeared. In June, weak scatters covered nearly the entire echogram and were looked like a band having strong signal in the stations 3 and 4. As the trawling results from the entire surveys, the catch in total was 12 orders, 33 families, and 41 species. The most caught species in April, May and June were Okmejei kenojei, Zoarces gilli and Pholis nebulosa, respectively. To understand the fish distribution in Jinhae bay in April, May and June, NASC (Nautical area scattering coefficient) in each station (using entire water column) and in every 10 m water interval were used. The highest NASC at station 4 in April (96.3 m2/n·mile2) and June (3079.9 m2/n·mile2), and that at station 3 in May (2103.6 m2/n·mile2) were observed. The NASC (0.04~11.0 m2/n·mile2) from the entire water columns in April was lowest among three months. In May the highest NASC (542.8~696.9 m2/n·mile2) was observed from 0 to 20 m and in June that (211.3~591.6 m2/n·mile2) was seen between 0 and 30 m. When the water temperature in Jinhae bay and echograms were compared in April, May and June, many weak scatters appeared as the water temperature increased. This means that the weak scatters might have been planktons which were generally influenced by temperature. In this study, the semi-automated noise elimination method were precisely described, and the fish distribution in three months in Jinhae bay was understood from the acoustic surveys using the mounted echosounder on a small vessel which easily generated noises. When such research as this study is continuously conducted, it can help in providing valuable information for managing fishery resources in the coastal waters.

트롤시스템의 동역학적 특성에 관한 수치모델링

차봉진 釜慶大學校 2003 국내박사

뉴펀들랜드 트롤어장의 적어 어획량 분포

최재석 釜慶大學校 1998 국내석사

Trawl net simulation using mass-spring system

홍우석 釜慶大學校 大學院 2001 국내석사

레즈베라트롤의 풍선혈관성형술로 유도된 신생혈관내막 형성과 MMP-2 발현 억제 작용 : Resveratrol inhibits the balloon injury-induced intimal hyperplasia and MMP-2 expression in rats

진희정 경북대학교 대학원 2005 국내석사

(초록) 동맥경화증은 동맥의 협착 또는 폐색을 일으켜 혈전증의 원인이 되며 높은 유병률과 사망률을 보이는 질환이다. 동맥경화증의 치료로 약물요법 이외에 비수술적 치료인 풍선혈관성형술이 가장 많이 시행되고 있으나 시술 후에 나타나는 재협착이 가장 큰 문제점이다. 이를 해결하기 위하여 약물투여, 유전자 치료, 방사선 조사 등이 시도되었지만 독성문제 때문에 천연생리활성물질의 섭취를 통한 예방책이 연구되고 있다. 레즈베라트롤은 폴리페놀의 한 종류로 적포도주에 다량 함유되어 있으며, 이는 항염증, 항산화작용을 통하여 동맥경화의 진행을 억제하여 혈관을 보호한다고 알려져 있다. 동맥경화나 혈관벽 리모델링 과정에는 혈관평활근세포의 성장과 이동 증가와 내피세포 손상이 일어나는데, 이 과정에 matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) 시스템이 중요하게 관여하고 있다. 이 연구에서는 레즈베라트롤이 풍선성형술로 유도된 신생혈관내막형성과 MMP-2 발현을 억제하는지 알아보았다. Spragrue-Dawely (350̃ ∼ 400 g) 수컷 흰쥐의 왼쪽 경동맥에 지름 2 mm 풍선 카테터로 혈관손상을 유도하고 레즈베라트롤 (2 mg/kg)을 15일간 매일 경구투여 한 다음 혈관조직을 채취하였다. 풍선성형술로 인해 혈관이 손상된 쥐에서는 정상적인 경동맥과 달리 신생혈관내막이 두껍게 형성되었지만, 레즈베라트롤 처리군에서는 풍선성형술로 인해 형성된 신생혈관내막 두께가 60% 감소되었다. 혈관 내피세포를 mouse anti-rat CD-31로 면역염색 결과 풍선성형술군은 내피세포가 손상되었으나 레즈베라트롤 군에서는 내피세포가 회복됨을 알 수 있었다. 신생혈관 내막층의 혈관평활근세포를 proliferating cell nuclear antigen으로 면역염색한 결과, 풍선성형술만 한 군에 비해 레즈베라트롤 군에서 혈관평활근세포가 45% 감소하였다. MMP-2 면역염색 결과 풍선성형술군의 신생혈관내막에 강한 염색 반응이 나타났으며, 레즈베라트롤군 에서는 현저히 감소되었다. 역전사 중합효소 연쇄반응과 western blot법을 통해 레즈베라트롤이 MMP-2 발현에 미치는 영향을 측정한 결과, 레즈베라트롤 군은 MMP-2 유전자 발현을 유의하게 감소하였다. 이상의 결과는 레즈베라트롤이 풍선성형술로 인한 신생 혈관내막형성을 강하게 저해하는 한편 내피세포회복을 촉진함을 시사한다. 이러한 레즈베라트롤의 혈관보호 작용은 MMP-2 감소와 관련이 있을 것으로 생각된다. 이는 레즈베라트롤이 동맥경화와 재협착 같은 혈관 질환의 예방과 치료제로 개발될 가능성을 보여준다.

자연모사 구조를 이용한 유동 특성 조절 가능한 트롤 전개판 개발

이지원 부산대학교 대학원 2019 국내석사

트롤 어업에서 그물을 펼치고 그물의 수심을 유지시키는 장치인 트롤 전개판의 유체 역학적 특성을 향상시키기 위해 제어 가능한 플랩과 초소수성 표면을 가지는 새로운 형태를 제안했다. 트롤 어업은 그물을 펼치기 위한 높은 양력과 어획 작업을 위한 낮은 항력이 요구된다. 요구되는 조건을 위해 트롤 전개판 후단에 자연모사를 이용한 플랩 형상을 설계하였고 유속에 따라 플랩이 탄성체에 의해 유동적으로 움직이는 메커니즘을 설계하였다. 플랩은 저속에서 높은 양력을 가지는 각도를 유지하고 고속에서 낮은 항력을 가지는 각도로 움직이게 된다. 트롤 전개판의 최적 각도를 얻기 위해 수치 해석 및 회류수조실험을 진행하였다. 트롤 전개판의 최적 받음각은 20, 최적 플랩각은 -10, 40로 얻었다. 플랩은 유속에 의해 움직임이 제어되며 항력 31% 감소 및 동작성을 확인했다. 3가지 코팅 재료를 이용하여 소수성 표면에 대한 유체 역학적 특성은 회류수조실험으로 분석하였다. 초소수성 표면을 가지는 트롤 전개판은 유동 저항이 최대 21.3% 감소하였다. 플랩을 가지는 트롤 전개판에 초소수성 코팅을 이용하여 항력을 41.5% 감소시켰다. 유속에 따른 플랩 제어에서도 초소수성 코팅을 이용하여 항력 감소 및 동작성을 확인하였다. 본 연구에서, 유속에 따라 제어 가능한 플랩 및 초소수성 표면을 가지는 트롤 전개판은 유체 역학적 특성을 향상되는 것을 확인하였다.

동중국해 수산자원 분포와 현존량 추정에 관한 기초 연구

이정관 전남대학교%0A 일반대학원 2024 국내박사

본 연구는 동중국해 해역의 효율적인 수산자원관리와 지속적인 어획량 유지를 위하여 실시한 기초 연구의 일환으로, 전남대학교 실습선 새동백호(GT: 2,996 ton, HP: 3,500 kw)의 최첨단 조사 장비를 이용하여 이 해역의 해양 환경 특성과 수산 자원량 분포 조사를 실시하였다. 저층트롤 조사를 통해 어류의 종과 분포 정보를 파악하였고, 해수에서 eDNA 조사 방법을 이용하여 어종을 식별하고, 과학어군탐지기(Scientific fish finder, EK80, Simrad, Norway)를 이용한 조사 방법을 통해 계절별(월별)로 2022년 4월, 7월, 8월, 11월에 과학적 수산자원 조사를 실시하였다. 해양조사를 통해 수집한 자료를 이용하여 동중국해 해역의 수산자원 분포와 밀도를 파악하고, 본 연구를 통하여 조사해역에서 분포하고 있는 어종, 분포 위치, 분포 밀도 등 현존하는 수산 자원량의 평가 및 추정 기술을 발전시키고, 정도를 개선하고자 하였다. 수층별 수온·염분 측정기(Conductivity temperature depth with water sample, Sea bird SBE 911 Plus, Otronix, USA)를 이용한 해양 환경조사 결과, 해양 환경 변화에 따라 소해면적법을 이용한 저층트롤 조사에서 계절별(월별)로 어획된 출현종과 출현 밀도가 다르게 나타났다. 저층트롤을 이용한 수산자원 조사 결과, 동중국해 조사해역에서 계절별(월별)로 어획된 생물의 총 출현 종수는 어류 21종, 갑각류 6종, 두족류 6종, 극피동물류가 2종 출현하였다. 8월에 생물의 출현 종수는 22종으로 가장 많았고, 4월에는 생물의 출현 종수가 9종으로 가장 적었다. 분류군별 개체수는 갑각류가 전체의 50.4 %로 최우점하였고, 어류가 42.7 %, 두족류가 4.4 %, 극피동물류가 2.6 %의 분포를 나타내었다. 생체량은 어류가 전체의 52.4 %로 최우점하였고, 갑각류가 29.3 %, 극피동물류가 13.5 %, 두족류가 4.8 %의 분포를 나타내었다. 동중국해 조사해역에서 어획된 갑각류의 출현 개체수를 파악한 결과, 깨다시꽃게(Ovalipes punctatus)와 꽃게(Portunus trituberculatus)가 우점하였다. 두족류의 출현 개체수를 살펴보면, 반원니꼴뚜기(Loliolus japonica)와 살오징어(Todarodes pacificus), 매오징어(Watasenia scintillans)가 우점하였다. 어류의 출현 개체수를 파악한 결과, 전갱이(Trachurus japonicus)와 갈치(Trichiurus lepturus), 민어(Sciaenidae), 성대(Chelidonichthys spinosus) 순으로 우점하였다. 소해면적법을 이용한 계절별(월별) 총 단위 면적당 평균 개체수 밀도는 4월에 84.8 (inds./km2)로 가장 낮게 나타났고, 11월에 809.0 (inds./km2)로 가장 높게 나타났다. 계절별(월별) 총 단위 면적당 평균 생체량 밀도는 동일하게 4월에 7,516.7 (g/km2)로 가장 낮게 나타났고, 11월에 52,057.4 (g/km2)로 가장 높게 나타났다. 과학어군탐지기의 38 kHz와 120 kHz 주파수 차이를 이용하여 어류의 음향자료를 추출하고, 추출된 자료의 우점종에 대한 계절별(월별) 수산자원의 시․공간분포를 면적 산란계수(Nautical Area Scattering Coefficient, NASC, m2/nmi2)로 나타낸 결과, 7월에 65.80 m2/nmi2, 11월에 70.10 m2/nmi2로 높게 나타났으며, 4월에 6.63 m2/nmi2, 8월에 0.23 m2/nmi2로 상대적으로 낮게 나타났다. NASC 값을 이용하여 계절별(월별) 우점종의 음향 분포 밀도를 추정한 결과, 4월에 꽃게(P. trituberculatus)가 0.021 g/m2로 나타났고, 7월에 갈치(T. lepturus)가 0.007 g/m2, 고등어(Scomber japonicus) 0.451 g/m2, 전갱이(T. japonicus) 0.335 g/m2로 나타났다. 또한, 8월에 갈치(T. lepturus)가 0.001 g/m2, 고등어(S. japonicus) 0.255 g/m2, 전갱이(T. japonicus) 0.248 g/m2로 나타났으며, 11월에는 병어(Pampus argenteus)가 1.709 g/m2로 나타났다. eDNA를 이용한 메타바코팅 분석 기술로 어종을 식별한 결과, 계절별(월별) 우점종은 4월에 고등어(S. japonicus), 날개다랑어(Thunnus alalunga), 멸치(Engraulis japonicus), 쥐노래미(Hexagrammos otakii)로 나타났고, 7월에는 날개다랑어(T. alalunga), 멸치(E. japonicus)로 나타났다. 또한, 8월에는 다랑어(Thunnini), 멸치(E. japonicus)로 나타났으며, 11월에는 참다랑어(Thunnus orientalis), 날개다랑어(T. alalunga), 멸치(E. japonicus)로 나타났다. eDNA와 과학어군탐지기를 결합한 계절별(월별) 우점종의 평균 밀도는 4월에 고등어(S. japonicus) 0.043 g/m2, 날개다랑어(T. alalunga) 0.085 g/m2, 멸치(E. japonicus) 0.020 g/m2, 쥐노래미(H. otakii) 0.173 g/m2로 나타났다. 7월에는 날개다랑어(T. alalunga) 0.085 g/m2, 멸치(E. japonicus) 0.020 g/m2로 나타났고, 8월에는 다랑어(Thunnini) 0.085 g/m2, 멸치(E. japonicus) 0.020 g/m2로 나타났다. 또한, 11월에는 참다랑어(T. orientlis) 0.057 g/m2, 날개다랑어(T. alalunga) 0.057 g/m2, 멸치(E. japonicus) 0.013 g/m2로 나타났다. 저층트롤 어구를 이용한 어획 조사 결과, 계절별(월별)로 어획된 출현종과 밀도가 다르게 나타났고, 어획 자료를 기반으로 한 우점종의 음향 분포 밀도와 과학어군탐지기 및 eDNA를 결합한 밀도도 계절별(월별)로 다르게 나타났다. 또한, eDNA를 이용한 메타바코딩 분석 기술로 어종을 식별한 결과, 계절별(월별) 우점종이 상이하게 나타났다. 이것은 동중국해 해역에 있어서 해양의 물리화학적 요소, 해류, 서식종 등이 다양하게 변화함과 동시에, 수산 자원량 추정 방법 그리고 식별된 우점종이 상이함에 따라 분포 특성의 차이가 나타난 것으로 생각된다. 본 연구의 결과는 동중국해 해역에서 해양 환경 변화에 따른 어류의 출현종을 파악하는 기초 자료로 이용할 수 있고, 나아가 과학어군탐지기를 이용한 수산자원의 밀도 추정 기술, eDNA를 이용한 어류의 식별 기술 등과 함께, 과학어군탐지기를 이용한 음향 조사에서 물리적 제약에 의해 발생하는 저층 음향 불능 구간(해저 데드존, Bottom Dead Zone)에서 수산 자원량 추정을 저층트롤 어구의 소해면적법으로 추정하여 조사대상 해역의 수산 자원량 평가 기술을 개선하는 기초 연구로 활용될 것이라고 판단된다. 또한, 최근에 새로 도입된 최첨단 트롤 모니터링 시스템과 같은 최첨단 장비는 보다 정확한 자원량 추정을 가능하게 하여, 해양에서의 수산자원평가 기술의 발전과 더불어 추정한 수산 자원량 정도의 신뢰도가 개선될 것으로 판단된다. As part of the basic research conducted to efficiently manage fishery resources and maintain sustainable catch in the East China Sea, this study conducted a survey on the characteristics of the marine environment and the distribution of fishery resources in this area using state-of-the-art research equipment of T/S SAEDONGBAEK (GT: 2,996 tons, HP: 3,500 kw, Chonnam National University). Distributions of fish species were confirmed using bottom trawl and scientific fish finder (EK80, Simrad, Norway). Each species was identified using the eDNA method in seawater. We conducted seasonal (monthly) surveys (April, July, August, and November 2022) using these methods. Using the data collected through marine survey, we tried to understand the distribution and density of fishery resources in the East China Sea, develop technologies for evaluating and estimating existing fishery resources such as fish species, distribution location, and density in the survey area, and improve the degree. Results of the marine environment survey using a conductivity, temperature, depth profile with water sampler (CTD, Sea bird SBE 911 Plus, Otronix, USA) showed different occurrence densities compared to those of the seasonal (monthly) caught species in the bottom-trawl survey using the swept area method. The total number of fish species caught seasonally (monthly) in the East China Sea was 21 teleosteis, 6 crustaceans, 6 cephalopods, and 2 echinoderms. In August, the number of species occurred the most with 22 species, and in April, the number of species occurred the least, with 9 species. As for individuals by taxon, crustacean ranked first with 50.4 % of the total, followed by teleostei with 42.7 %, cephalopods with 4.4 %, and echinodermata with 2.6 %. As for biomass by taxon, teleostei ranked first with 52.4 % of the total, followed by crustacean with 29.3 %, echinodermata with 13.5 %, and cephalopods with 4.8 %. Furthermore, as a result of occurrence individuals of crustaceans caught in the survey area, Ovalipes punctatus and Portunus trituberculatus dominated. As a result of the occurrence individuals of cephalopods, Loliolus japonica, Todarodes pacificus, and Watasenia scintillans dominated. And as a result of the occurrence individuals of teleosteis, the dominant position was in the order of Trachurus japonicus, Trichiurus lepturus, Sciaenidae, and Chelidonichthys spinosus. The average density of individuals per seasonal (monthly) total unit area using the swept area method was the lowest at 84.8 (inds./km2) in April, and the highest at 809.0 (inds./km2) in November. The average density of biomass per seasonal (monthly) total unit area was similarly the lowest at 7,516.7 (g/km2) in April, and the highest at 52,057.4 (g/km2) in November. Using the 38 kHz and 120 kHz frequency differences of the scientific fish finder, the sound data of teleostei was extracted, and the spatiotemporal distribution of seasonal (monthly) aquatic resources for the dominant species of the extracted data was calculated as the nautical area scattering coefficient (NASC, m2/nmi2). The NASC results were high at 65.80 m2/nmi2 in July and 70.10 m2/nmi2 in November, while relatively low at 6.63 m2/nmi2 in April and 0.23 m2/nmi2 in August. Also, as a result of estimating the sound distribution of seasonal (monthly) density of dominant species using NASC, P. trituberculatus was found to be 0.021 g/m2 in April, T. lepturus was found to be 0.007 g/m2, Scomber japonicus was 0.451 g/m2, and T. japonicus was 0.335 g/m2 in July. In August, T. lepturus was found to be 0.001 g/m2, S. japonicus was 0.255 g/m2, T. japonicus was 0.248 g/m2, and Pampus argenteus was found to be 1.709 g/m2 in November. According to the identification of fish species using eDNA, the seasonal (monthly) dominant species were S. japonicus, Thunnus alalunga, Engraulis japonicus, Hexagrammos otakii in April, and T. alalunga and E. japonicus in July, Thunnini and E. japonicus in August, and Thunnus orientalis, T. alalunga and E. japonicus in November. The average density of seasonal (monthly) dominant species combined with eDNA and scientific fish finder was 0.043 g/m2 for S. japonicus, 0.085 g/m2 for T. alunga, 0.020 g/m2 for E. japonicus, and 0.173 g/m2 for H. otakii. In July, the average density of the species was 0.085 g/m2 for T. alunga, 0.085 g/m2 for E. japonicus, and 0.020 g/m2 for Thunnini, and 0.020 g/m2 for E. japonicus in August. In addition, in November, the average density of T. alunga was 0.057 g/m2 for T. alunga, and 0.013 g/m2 for E. japonicus. As a result of the catch survey using bottom-trawl gear, the seasonal (monthly) occurrence of species and caught density were different, and the sound distribution density of dominant species using catch data, as well as the density combining scientific fish finder and eDNA method, were also different by season (month). Additionally, fish species identification using metabarcoding analysis technology using eDNA revealed that seasonal (monthly) dominant species differed. This is thought to be due to various changes in the physicochemical factors, currents, and habitat of species in the ocean in the East China Sea, as well as differences in the method of estimating fishery resources and the identified dominant species. The results of this study can be used as basic data to identify the fish species occurring in the East China Sea due to changes in the marine environment, and furthermore, together with the technology to estimate and identify the density of fishery resources using scientific fish finder and eDNA. Also, it is believed that it will be used as a basic study to improve the assessment technology of fishery resources in the study area of the bottom dead zone caused by physical constraints in the acoustic survey using scientific fish finder. And cutting-edge equipment, such as the recently introduced state-of-the-art trawl monitoring system, is expected to improve the reliability of the estimated amount of fishery resources along with the development of fishery resource evaluation technology in the ocean.

디에틸스틸베스트롤과 메조-다이하이드로구아이아레틱산의 혈관 평활근세포 비정상 증식 억제 효과 및 기전 연구

송민철 연세대학교 대학원 2011 국내석사

디에틸스틸베스트롤 (diethylstilbestrol)은 1938년 영국에서 유산방지를 위한 목적으로 부족한 여성 호르몬을 보충하기 위해 합성된 물질이다. 다수의 연구에서 유방암과 전립선암에 치료적 효능이 있는것으로 보고가 되었다. 메조-다이하이드로구아이아레틱산 (meso-dihydroguaiaretic acid)은 Machilus thunbergii에서 추출한 천연물이다. 한국에서 복부팽만, 부종, 임질, 황달, 해열과 같은 증상에 민간약으로 쓰였다. 최근 연구에서 신경보호효과, 항염증, 천식에 효과가 있는것으로 보고 되었다. 동맥경화증 (atherosclerosis)로 대표 될 수 있는 심혈관질환 (cardiovascular disease)은 동맥혈관에 발생하는 만성 염증질환으로 다양한 요인들이 발병에 관여하는 것으로 알려져 있다. 특히나 혈관평활근 세포의 비이상적 증식과 이동을 억제하는 것이 심혈관질환의 예방과 치료에 중요한 요소로 알려져 있다. 본 연구에서는 디에틸스틸베스트롤과 메조-다이하이드로구아이아레틱산에 의한 혈관평활근세포 증식 기전을 알아보기 위해 혈관평활근세포에 혈소판유래성장인자 (platelet derived growth factor: PDGF)로 자극을 주어 세포내 신호전달에 관련하여 조사를 하였다. 혈관평활근세포에 디에틸스틸베스트롤을 1-7 μM의 농도로 전처리 하였을 때 농도의존적으로 세포 증식을 억제 하였다. 뿐만 아니라 [3H]-thymidine 합성능 측정에서 DNA 합성을 농도의존적으로 억제함을 확인하였다. 그리고 세포내 성장 관련 신호전달 경로인 AKT, PLCγ1과 mitogenesis activated protein kinases (MAPKs)를 western blot을 통하여 확인하였지만 디에틸스틸베스트롤에 의한 인산화를 억제하는 양상은 나타나지 않았다. 하지만 핵내의 c-fos mRNA 발현을 억제 하였다. 디에틸스틸베스트롤이 세포주기에 미치는 영향을 알아보기 위해 유세포 분석기를 사용하였을 때 디에틸스틸베스트롤이 세포주기의 G0/G1 기를 유도하여 세포주기진행을 억제하는 것을 확인 하였다. 또한 western blot으로 cyclin/cyclin dependent kinases (CDKs) 복합체와 세포주기 조절 단백질들의 발현 양상을 알아보았을 때 cyclin의 발현 수준을 낮추었다. 그리고 혈관평활근세포에 메조-다이하이드로구아이아레틱산을 1-20 μM 농도로 전처리 하였을 때 농도의존적으로 세포 증식을 억제와 DNA 합성을 억제함을 확인 하였다. 세포내 성장 관련 신호전달 경로를 western blot을 통하여 확인하였을시에도 AKT, PLCγ1와 MAPKs의 신호전달 경로의 인산화를 모두 억제하는 양상을 나타 내었다. 또한 신호전달의 가장 상위 경로인PDGF-recepterβ의 인산화정도가 메조-다이하이드로구아이아레틱산을 처리후 감소 하였음을 확인하였다. 이는 본 연구를 통해 디에틸스틸베스트롤과 메조-다이하이드로구아이아레틱산이 혈관평활근세포의 세포주기와 성장인자 수용체를 조절, 차단하여 항증식 효과를 가질수 있다는 것으로 보이며 혈관평활근세포의 비이상적 증식에서 오는 심혈관 질환의 치료제로서의 가능성을 제시 할 수 있는 것이다.