SWM : Smart Water Management

현재 댐이나 호소에 남조류가 번성하는 녹조현상이 발생하게 되면, 유해 남조류 4종(마이크로시스티스, 아나베나, 오실래토리아, 아파니조메논)의 개체수를 세어 그 수치에 따라 단계별로 조류경보제를 발령하고 있다. 일반적으로 유해남조류 수치가 높아지게 되면 그것들이 모두 해롭다고 생각될 수 있으나 실제로는 모든 유해남조류가 독소를 생성하지는 않는다. 본 연구에서는 유해 남조류 4종 중에서 주로 많이 검출되고 문제가 되는 마이크로시스티스를 우선 대상을 선정하고, 마이크로시스티스와 독소를 생성하는 마이크로시스티스를 검출할 수 있는 유전자분석법을 새롭게 정립하고 이 유전자 분석반응에 필요한 시약 등을 모두 한 상자에 넣어 키트화 하였다. 이후 강정고령보, 창녕함안보, 대청댐추소리의 현장시료들을 매월 샘플링하여 유전자분석을 실시하였다. 이후 유전자검출키트에 대해 한 차례 업그레이드를 실시하여 반응안정성을 높이고, 반응시간을 단축하였다. 업그레이드 된 키트를 활용한 유전자분석법과 조류계수법, 조류독소 측정법에 의해 현장시료 분석을 실시하였다. 전체적으로 세 방법 모두 수온이 높아지는 시기에 주로 높은 수치로 검출되는 양상을 나타냈다. 수온이 낮은 시기에 마이크로시스티스 개체수 분석과 독소 분석에서는 수치가 전혀 검출되지 않았으나, 유전자분석법에서는 낮은 수치이지만 이른시기부터 검출이 되었으며 독성개체의 비율 파악도 대략적으로 가능하여 ‘eary warning’ 방법으로서의 가능성을 확인하였다. 현재 조류경보제 발령에 사용되는 조류개체수 분석법은 분석시간이나 실제 유해한 남조류에 대한 정확한 정보 제공 등의 면에 있어 어느 정도 한계를 가지고 있는 것이 사실이다. 기존의 조류개체수 분석법에 추가적으로 본 과제에서 정립한 유전자분석법을 적용하게 되면 기존 방법으로 파악할 수 없는 독성 개체들의 비율을 알 수 있고 비교적 단시간 내에 분석결과를 보다 미리 알 수 있다. 향후 실제로 기존 조류경보제 보완을 위한 도구로 활용되기 위해서는 보다 많은 현장시료의 분석과 이에 대한 검토가 필요할 것이다.

목 차

제 출 문 1
요 약 문 6
목 차 12
표 목 차 14
그림목차 15

제 1 장 서 론 1

1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구내용 및 범위 1
1.3 연구수행 방법 1
1.3.1 현장시료 채수 2
1.3.2 시료준비 3

제 2 장 본 론 7

2.1 마이크로시스티스 및 독소 마이크로시스티스 특이 유전자 증목개시자 및 형광탐침자 키트화 7
2.1.1 유전자 분석키트의 구성 7
2.1.2 유전자 분석키트의 분석 protocol 9
2.2 현장시료 적용성 분석 11
2.2.1 현장시료 수질정보 측정 11
2.2.2 유전자 분석법에 의한 마이크로시스티스 및 독성 마이크로시스티스 분석 12
2.2.3 유전자검출키트 안정성을 위한 보완 13
2.2.4 보완된 유전자검출키트(fast version)를 이용한 분석 14
2.2.5 현미경 계수법에 의한 개체수 분석 18
2.2.6 조류독소 분석 20
2.2.7 분석결과 비교 및 검토 21

제 3 장 결 론 24
3.1 독성 마이크로시스티스 유전자분석기술의 키트화 24
3.2 유전자분석법을 적용한 현장시료 적용성 분석 24
3.3 유전자분석키트 성능보완 24
3.4 조류계수법에 의한 현장시료 분석 24
3.5 현장시료 독소 분석 24
3.6 유전자분석법, 독소분석, 조류게수법 결과의 상호비교 25
3.7 결론 25
참고문헌 26