• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.37 no.11
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• pp.915-927
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• 2004

The purpose of this paper is to estimate the instream flow of the South Han River Basin to ensure an adequate supply of suitable quality of water for preservation and enhancement of aquatic ecosystems. Proposed methods is Physical Habitant Simulation System of Instream Flow Incremental Methodology. Accurate estimation on a water depth and a velocity distribution was acquired by applying a two dimensional hydrodynamic model for a simulation of a hydraulic parameter necessary for the habitat evaluation to be used in a physical habitat simulation system. The Habitat Suitability Criteria with the application of univariate curve on zacco platypus as a representative fish was able to be established by conducting a field investigation. The establishment of a hydrological materialistic balance between upper and lower streams was confirmed by conducting a simulation simultaneously together with a mainstream section, which was excluded from the considered sections for the inhabitation evaluation of fish.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.3 no.4
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• pp.285-293
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• 2016

This study conducted the evaluations of stable channel and physical disturbance improvement for optimal construction of river structures by focusing on Wonju River. A stable slope was analyzed sectionally for stable channel design, and in order to satisfy the stable slope, river structure improvement scenarios were deduced. Accordingly, through physical disturbance improvement evaluation for each scenario, the study extracted the optimal scenario for stable channel design and physical disturbance improvements. The changes in physical habitat were analyzed when river structure improvements were made for stable channel design and physical disturbance improvement. Zacco koreanus, an indicator fish of the soundness of the aquatic ecosystem, was selected as a restoration target species by investigating the community characteristics of fish fauna and river environments in the Wonju River. The habitat suitability was investigated by the PHABSIM model with the habitat suitability index of Zacco koreanus. The results of the prediction evaluation showed a slight decrease in habitat suitability and weighted usable area. However, it was not influenced by the improvements in the river structure. The study suggested river structure arrangement methods that can improve physical soundness and safety of Wonju River, and confirmed that there were no effects to the changes in the physical habitat.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.33 no.8
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• pp.564-571
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• 2011

In order to establish fundamental data for stream restoration and environmental flow, we investigated fish fauna, community and physical habitat conditions in the Dal Stream of Han River Basin. Field monitoring including fish sampling was conducted from September 2008 to October 2009. A total number of fish caught in the 5 sites was 2,080 representing 9 families 35 species, and 19 species (54.3%) including Acheilognathus koreensis and Iksookimia koreensis were Korean endemic species during the study period. The most frequently found species in number was pale chub (Zacco platypus, 25.7%, n = 632) followed by Coreoleuciscus splendidus (18.0%, n = 375) and Z. koreanus (13.0%, n = 272). The lower reach of Dal Stream was more abundance of species, high diversity, evenness and richness, and lower dominance index than those of the upper reach. According to the dendrogram established at 0.63 level of similarity rate, sampling stations were divided into 2 groups. Most of upper streams in Korea consist of riffles and runs that are repeatedly followed by another one. However, stream channelization and leveling have caused reduction of habitat diversity. Therefore, it is necessary to make an effort on stream rehabilitation with evaluation of physical habitat condition by indicator species in order to maintain biodiversity and perform ecological restoration.

• Proceedings of the Malacological Society of Korea Conference
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• 2001.11a
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• pp.37-38
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• 2001

굴과 같은 이매패 양식장에서의 어장 환경 용량은 생물 서식환경의 질적, 양적 저하 없이 지속적으로 생산할 수 있는 생물의 양이라고 할 수 있다. 즉, 환경용량이란 환경의 악영향을 미치지 않으면서 지속적으로 최대 생산을 얻을수 있는 최대 생산을 오염부하 즉 자정 능력적 의미를 포함한다고 볼 수 있다. 연안 양식장은 대상해역에 따라 해수유동과 같은 물리적 특성, 해역이용 실태, 오염부하량 등 환경특성이 다양함으로 환경용량은 서로 다르다고 볼 수 있다. 이 연구에서는 통영시에 인접하여 도시하수의 영향으로 인하여 부영양화 되어 있다. 굴 양식이 행하여지는 북만을 대상으로 하여 양식 생물을 수용할 수 있는 환경용량을 생태유체역학 모델(藏本·中田,1991)을 이용하여 산정하고, 최적환경을 유지하기 위한 방안들을 검토하였다.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.26 no.6
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• pp.970-979
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• 2012

The purpose of study was to analyze the ecological health of the Namcheon Stream using Index of Biotic Integrity(IBI) Qualitative Habitate Evaluation Index(QHEI) and Water quality condition. Diatom samples were collected from ten sampling sites in the stream at total four times in 2006 and 2007. To assess ecological health of the stream, it was used modify metrics proposed by USEPA(1999). IBI values of the stream averaged 23 which was judged as a "fair". Physical habitate evaluation analysis showed that QHEI values in the stream averaged 57 indicating a "poor" condition. Water quality condition in the stream averaged "II" indicating a "a little good" condition In conclusion, ecological health of the Namcheon Stream was "fair" condition that means habitate minimally disturb in the aquatic environment and relatively good water quality. Especially, St. 6 St. 7, St. 8, and St. 9 showed that QHEI values in the stream averaged 47 indicating a "poor" condition. St. 6 exists mostly to interfere with the flow of the river piers and artificial beams around. They are also serious disturbance at riverbed structure in aquatic ecosystems. St. 10 was good about habitate condition however, it was disturbance of aquatic ecosystems due to nutrient. It is suggest that St. 10 needs to be managed for nutrient inflows.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.54 no.11
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• pp.985-998
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• 2021

In general, the upstream dam changes downstream flow regime dramatically, i.e., from natural flow regime to hydropeaking flows. This study investigates the impact of the natural flow pattern on downstream fish habitat in a regulated river in Korea using the physical habitat simulation. The study area is a 13.4 km long reach of the Geum-gang River, located downstream from the Yongdam Dam, Korea. A field monitoring revealed that three fish species are dominant, namely Zacco platypus, Coreoleuciscus splendidus, and Opsariichthys bidens, and they account for 70% of the total fish community. Specially, Opsariichthys bidens is an indigenous species in the Geum-gang River. The three fish species are selected as target fish species for the physical habitat simulation. The Nays2D model, a 2D shallow water equation solver, and the HSI (Habitat Suitability Index) model are used for hydraulic and habitat simulations, respectively. To assess the impact of the natural flow pattern, this study uses the annual natural flow regime and hydropeaking flows from the dam. It is found that the natural flow regime increases significantly the Composite Suitability Index (CSI) in the study reach. Then, using the Building Block Approach (BBA), the scenarios for the modifying dam operations are presented in the study reach. Both Scenario 1 and scenario 2 are proposed by using the hydrological method considering both magnitude and duration of the inflow and averaging the inflow over each month, respectively. It is revealed that the natural flow regime embodied in scenario 1 and scenario 2 increases the Weighted Usable Area (WUA) significantly, compared to the hydropeaking flows. In conclusion, the modifying the dam operations by restoring to the natural flow pattern is advantageous to fish community.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.146-146
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• 2023

우리나라의 하천은 도시의 급격한 산업화와 공업화로 인해 이수, 치수 목적을 중심으로 관리되어왔다. 그러나 최근 기후변화의 가속화와 댐과 같은 인공 구조물로 인해 하천의 수질 및 흐름이 위협받으면서 하천 환경개선에 대한 문제가 사회적으로 대두되고 있다. 하천의 생태기능은 하천에서 살아가는 각종 생물의 서식 조건을 유지함으로써 하천이 환경적으로 건강한 상태를 유지하도록 하는데 중요한 역할을 한다. 따라서 하천 환경개선을 위해서는 하천 생태기능 유지를 위한 최적 유량을 확보해야 한다. 일반적으로 하천의 생태기능을 보존하는데 필요한 최적 유량에 대한 평가에는 USGS(United States Geological Survey)에서 개발한 어류에 대한 유량과 서식지 가용성사이의 관계를 바탕으로 하는 물리적 서식처 모형 (Pysical HABitat SIMulation, PHABSIM)이 널리 사용되고 있다. PHABSIM은 가중가용면적(Weighted Useable Area, WUA)과 유량의 관계곡선을 산출하여 생태유량을 산정할 수 있게 한다. 본 연구에서는 최근 10년 동안 어류 건강성 평가에서 낮은 등급을 받은 탄천 대왕교 지점을 대상으로 PHABSIM을 이용한 어류의 계절별 최적 생태유량을 산정했다. 연구에 사용된 유량자료는 2012부터 2021년까지의 데이터가 사용되었다. 탄천의 대표 어종으로는 각 하천에서 우점종으로 선정된 Zacco platypus가 사용되었다. 각 연도별 그리고 계절별 하천 유량의 변화에 따른 환경생태유량 분석을 통해 제시된 각 하천의 최적 환경유지유량에 대한 결과는 한강권역 환경생태유량 산정 및 하천 관리를 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.508-508
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• 2016

하천은 지형학적으로 청?장년기에 상 중 하류부가 구별되고 유량과 하상경사의 곱으로 표현되는 유수력(stream power)에 따른 반응으로서 구간별 수리 및 하도특성이 형성된다. 산지가 국토면적의 약 70%를 차지하고 노년기 지형인 유역을 기반으로 하며, 장마 및 태풍 내습시 집중호우에 따른 홍수발생으로 말미암아 대부분 국내의 하천은 상류는 산지, 중류는 곡저평야, 하류는 충적평야를 유하함으로서 구간별로 수리 및 하도 특성이 뚜렷이 구별된다. 홍수 예방을 위한 제방 축조와 용수공급을 위한 보 등 하천 구조물이 설치되어 있으며, 하천 주변에는 배산임수의 취락형성에 따라 주거지 및 대규모 도시가 발달하면서 많은 하천교란이 유발되고 있다. 우리나라 하도 및 수리적 특성인 여울과 소 등의 미지형과 하상매몰도 등 서식환경의 특성 및 하안에 적용되고 있는 다양한 형태의 하천횡단 형상과 하도개수 등 교란 특성을 중점적으로 고려하여 하천의 물리적 특성을 정량적으로 평가할 수 있는 평가체계를 개발하였다. 하도의 물리적 특성은 유량과 하상경사를 매개변수로 하는 유수력에 의하여 변화하므로 하천 유형을 하상경사에 따라 세그먼트 분류법을 적용하여 세그먼트 M, 세그먼트 1 및 세그먼트 2,3으로 구분하고 세그먼트별 하도 및 수리 특성, 하안 및 하천교란 영역에 대한 총 10개의 정량적 평가지표를 개발하였다. 각 지표는 5등급으로 설정되어 있으며, 평가지표의 근거는 미국(EPA) 및 독일(LAWA)의 평가지표를 바탕으로 우리나라 실정에 맞게 수정하였다. 본 연구에서는 하천분류체계에 의한 하천유형의 차이를 고려할 수 있도록 개발된 하천 물리적 평가체계를 남강, 내성천, 갑천, 유등천에 적용하여 검증하고, 적용성을 평가하였다. 우리나라 하천환경의 고유한 특성을 고려한 물리적 하천환경 평가체계는 하천사업을 위한 현재의 하천환경의 진단 및 하천사업의 효과 및 분석 등에 활용할 수 있으며, 하천관리를 위한 지구지정의 정량적 기준 및 관리목표 설정 등 하천계획 설계의 실무과정에서 매우 유용하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.488-488
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• 2023

유량에 따른 수치모형(Nays2D) 하상변동 모의 결과를 토대로 서식처 적합도 분석 모델(PHABSIM: Phsical Habtiat Suitability Model)의 입력자료로 활용하여, 유량에 따른 하상 지형변화와 그에 따른 어류 서식처 적합도 변화를 분석한다. 금강 2km를 대상으로 2차원 모형인Nays2D를 적용하여 부등류 흐름(댐 방류량, 2년 빈도 유량, 100년 빈도 유량 등)에 따른 하상변동모의를 실시하였고, 모의 결과값(단면 표고, 유속, 수위)을 물리적 서식처 평가 모델인 PHABSIM의 입력자료로 활용하였다. 피라미 서식을 위한 적정 유속과 수심의 서식처 적합도 지수를 이용하여 각 유량별 가중가용면적(WUA: Weighted Usable Area)을 산정하여 비교 분석하여, 유량에 따른 단면 구조의 변화가 WUA와 피라미 서식처 적합도에 어떻게 영향을 미치는지 검토한다. 본 연구는 2차원 수치 모의 결과에 따른 단면(혹은 지형) 변화 양상과, 그에 따라 피라미를 비롯한 다른 생물종(어류, 저서성대형무척추동물)의 분포 경향에 연관성이 있는지를 실제 유량 변화와 생물종 조사 결과(물환경정보시스템에서 제공하는 생물종 데이터 활용)와 연계하여 검토 및 검증해보고, PHAMSIM을 이용한 서식처 적합도 분석 시 고려해야할 변수 및 검증 방법 제언에 중점을 둔다.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.40 no.3
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• pp.370-378
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• 2007

The objective of this research was to diagnose integrative ecological health in Bansuk Stream, one of the tributaries of Gap Stream, using the fish assemblage during July 2006${\sim}$April 2006. For this research, we selected six sampling sites and applied some approaches such as the Index of Biological Integrity (IBI), Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI), and necropsy-based Health Assessment Index (HAI). The stream health condition, based on the IBI values, averaged 24 (n= 18, range: $10{\sim}46$), indicating "poor${\sim}$fair" condition according to the criteria of US EPA (1993). Physical habitat condition, based on the QHEI, averaged 116 (n=6, range: $77{\sim}139$), indicating "fair${\sim}$good" condition. Values of IBI were more correlated with 3 metrics of instream cover ($M_1$, r=0.553, p=0.017, n=18), flow/velocity ($M_3$, r=0.627, p=0.005, n=18), and riffes/bends ($M_7$, r=0.631, p=0.005, n=18) than other metrics. Value of HAI in the control was zero (i.e., excellent condition), while the values in the T1 and T2 treatments were 5 (range: 0${\sim}$30) and 50 (range: 40${\sim}$80), respectively. The maximum values of IBI (46) were coincided with zero of HAI. Thus, these approaches seem to be a good tool for a diagnosis and evaluations of stream ecosystem health.