Abstract
To provide a type approval test for Ballast Water Treatment System (BWTS) of United States Coast Guard (USCG) Phase-II, this study examined the concentrating efficiency of nets for ${\geq}10{\mu}m$ and ${\leq}50{\mu}m$ sized phytoplanktonic organisms using different mesh sized nets ($5{\mu}m$ or $7{\mu}m$), different injection methods (hand breaker as semi-continuous assessment or pump as continuous assessment), and different filterability for the water volume. As a result of the t-test, the net concentrated efficiency between $5{\mu}m$ and $7{\mu}m$ mesh size was not significant (p > 0.05). The difference in the net concentrated efficiency for filtered natural water volume was not significant (p > 0.05). On the other hand, the Chl.a concentration in the continuous water injection method was significantly (p < 0.05) higher than that of semi-continuous water injection (t-test: t: -4.058). In the natural phytoplankton community, a total of 36 species were identified, including Bacillariophyta (17 species), Dinophyta (15 species), Euglenophyta (1 species), Dictyochophyta (2 species), and unidentified taxa (1 species). Among them, diatom Pseudo-nitzchia spp. was remarkably dominant. In particular, the net concentrated efficiency in all assessments was underestimated to be approximately 20-25%, which was caused by the small size Pseudo-nitzchia spp.. A width size of these genus might have passed through the $5{\mu}m$ or $7{\mu}m$ mesh size of the net. Therefore, net concentrated efficiency is dependent on the size of the observed species in natural water. This issue should be considered when determining the net volume for the type approval test of BWTS.
본 연구에서는 USCG Phase-II 형식승인을 대비하여 ${\geq}10{\mu}m$ 와 ${\leq}5{\mu}m$ 크기 식물플랑크톤의 생물군에 관해서 네트를 이용한 생물농축 방법 및 농축효율을 비교하고자 하였다. 생물 농축 효율의 비교는 네트 망목 사이즈($5{\mu}m$, $7{\mu}m$)의 차이, 펌프 이용를 이용한 연속적인 시료 공급 방법과 핸드비이커 이용한 불연속적인 시료공급의 차이, 자연해수의 용량에 따른 차이 등을 종합적으로 검토하였다. 각 실험군 간의 차이를 t-test로 검증한 결과, $5{\mu}m$와 $7{\mu}m$망목에 의한 차이는 유의하게 나타나지 않았고(p>0.05), 자연해수 용량에 따른 생물농축효율의 차이도 명확하지 않았다(p>0.05). 하지만 펌프에 의한 연속적인 시료 공급은 핸드비이커의 불연속적인 시료보다 통계적으로 유의하게 생물 농축효율이 높게 나타났다(t-test: t:-4.058, p<0.05). 특히 네트 농축 실험 시 출현한 식물플랑크톤의 군집조성은 규조류 17종, 와편모조류 15종, 유글레나조류 1종, 착편모조류 2종과 함께 미동정 편모조류로 총 36종이였고, 우점종으로는 Pseudo-nitzschia spp.로 관찰되었다. 여기서, 모든 실험군에서 생물 농축 효율이 20-25% 전후로 균일하게 낮게 나타난 것이 특이적 이였고, 그 이유로는 우점종인 Pseudo-nitzschia spp.의 한 편의 사이즈가 $3-8{\mu}m$로 네트 망목을 통과하여 손실된 결과로 판단되었다. 결과적으로 네트의 농축은 자연 식물플랑크톤 군집에서 출현한 종의 사이즈에 의존한다는 것을 확인할 수 있었고, 이는 USCG Phase-II 의 형식 승인 선박평형수 처리 장치(BWTS: Ballast Water Treatment System) 통과 후 생물농축과정에서 종 특이적인 사이즈의 분포 양상을 충분하게 검토하여 농축 용량을 조절할 필요가 있을 것으로 생각된다.
