• 한국수자원학회논문집
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• 제56권spc1호
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• pp.1037-1048
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• 2023

하천에 설치된 댐, 보 등과 같은 횡단구조물은 수생태계에 영향을 미치며 종적 연결성을 단절하기 때문에 어류의 이동을 확보하기 위하여 어도가 설치된다. 그러나 어도 내부의 흐름 특성 및 어종에 따라 어류의 통과효율의 차이가 발생한다. 본 연구에서는 3차원 RANS 모형과 자유수면 해석을 위한 VOF (volume of fluid)기법을 적용한 수치모형을 활용하여 계단식 어도에서 발생하는 난류흐름을 수치모의 하였다. 계단식 어도의 pool의 길이 변화 및 상류 수위 변동을 고려하였으며 이들의 변화에 따라 평균유속 및 난류운동에너지 분포를 분석하였다. 표면류 및 잠입류 특성을 잘 재현하였으며 pool의 길이가 증가하면서 표면류에서 잠입류로 변화하였고 상류 수위가 증가함에 따라 표면류 특성이 명확하게 나타났다. 어도 내 어류의 이동과 관련된 수리학적 인자는 유속 및 난류운동에너지 등이 있으며 이를 바탕으로 어류의 소상 가능성을 검토하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제11권2호
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• pp.35-42
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• 2024

다양한 생물군이 서식하는 하천 수생태계는 부유사의 영향을 받는 반면, 이에대한 영향을 정량적이고, 객관적으로 평가할 수 있는 방법과 기준은 미비한 실정이다. 이 연구의 목적은 하천의 저서성 무척추동물인 조각깔따구에 대하여 실험을 통해 부유사의 영향을 분석하는 것이다. 실험은 부유사 농도(탁도)와 노출시간에 따른 생존 개체수를 조사하는 것으로 진행되었다. 그리고 해당 실험 결과에 대하여 다양한 회귀분석을 수행하여 조각깔따구의 부유사 영향평가모형을 제시하였다. 이 연구에서 제안된 부유사영향평가모형에 의한 결정계수는 0.903으로 높은 적합도를 보였다. 본 연구의 결과는 하천에 서식하는 다양한 생물에 대하여 부유사의 영향을 평가하는 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권3호
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• pp.400-407
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• 2011

비점오염원 저감을 위한 신평천 인공습지의 수생태적 특성을 평가하기 위해 수질내 영양염류 처리효율, 수생식물의 무기성분 흡수량 그리고 퇴적물내 화학적 특성을 평가하였다. 유입원수의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 함량은 각각 0.07~1.47, 0.60~2.65, 0.50~4.60, 1.38~6.26 및 $0.08{\sim}0.32mg\;L^{-1}$ 범위이었으며, 평균 처리효율은 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P가 각각 14, 6, 18, 24 및 10%로서 전반적으로 영양염류의 처리효율이 낮았다. 수생식물내 T-N 흡수량은 8월에 갈대가 $2^{nd}$ 처리조에서 $813mg\;plant^{-1}$ 부들이 $3^{rd}$ 처리조에서 $1,172mg\;plant^{-1}$ 로 최대 흡수량을 보였고, T-P 흡수량도 8월에 갈대가 $2^{nd}$ 처리조에서 $247mg\;plant^{-1}$, 부들이 $3^{rd}$ 처리조에서 $359mg\;plant^{-1}$ 로 최대 흡수량을 보였다. 퇴적물내 O.M, T-N 및 T-P 함량은 $1^{st}$ > $2^{nd}$ > $3^{rd}$ 처리조 순으로 높았으며, 시기별로는 큰 차이 없이 유사한 경향이었다. 퇴적물내 처리단계별 microbial biomass C/N/P의 비율은 $1^{st}$, $2^{nd}$ 및 $3^{rd}$ 처리조에서 각각 78~110/3~6/1, 73~204/1~6/1 및 106~169/1~6/1이었다. 이상의 결과를 미루어볼 때 신평천 인공습지는 수생태적 측면에서 전반적으로 유입수의 오염부하량이 낮아 습지생태계 유지를 위한 영양영분이 부족하여 향후 수생태계의 미생물과 수생식물 안정화를 위한 운영방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제30권1호
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• pp.81-91
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• 2016

본 연구는 향후 송추이주사업으로 인한 수생태계 회복의 효과에 대한 검증을 위하여 사업 전 송추계곡의 상류부터 하류 구간을 대상으로 저서성 대형무척추동물의 정밀 모니터링을 실시하여 송추이주사업 이전의 수생태계 현황 자료를 구축하고자 한다. 현지조사는 2012년 11월부터 2013년 8월까지 총 3회에 걸쳐 조사를 실시하였으며, 조사구간은 대조구간(St. 1), 이주구간(St. 2, 3), 하류구간(St. 4)의 총 4개 지점을 선정하였다. 저서성 대형무척추동물은 총 4문 5강 9목 32과 62종 3,805개체가 출현하였다. 군집분석결과 대조구간에서 우점도 0.52(${\pm}0.16$), 다양도 1.95(${\pm}0.44$), 균등도 0.81(${\pm}0.04$), 풍부도 2.25(${\pm}0.85$)로 나타나 상대적으로 가장 안정된 군집구조를 유지하는 것으로 분석되었다. 출현 종수와 개체수의 EPT-비율은 대조구간에서 각각 67.60(${\pm}5.66$)%, 66.30(${\pm}2.06$)%로 가장 높게 나타났으며, 하류구간으로 갈수록 감소하는 것으로 분석되었다. 기능군분석 결과 섭식기능군은 하류구간으로 갈수록 shredders의 비율은 감소하고 gathering-collectors와 filtering-collectors의 비율은 증가하였으며, 서식기능군은 하류구간으로 갈수록 sprawlers의 비율은 감소하고 burrows의 비율은 증가하는 것으로 나타났다. 하천오수생물지수(KSI)를 분석한 결과 대조구간은 평균 0.75(${\pm}0.10$)로 A등급으로 나타났으며, 하류구간으로 갈수록 평균 지수값이 증가해 B등급으로 하락하는 것으로 평가되었다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권3호
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• pp.233-242
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• 2010

본 연구에서는 1-alkyl-3-methylimidazolium chloride계 이온성 액체를 가지고 수생태계에서의 유해조류 방제제로서의 사용 가능성 및 활용시 예상되는 문제점 등을 알아보기 위하여 5종의 녹조류, 4종의 남조류, 1종의 규조류를 대상으로 이들의 생육에 미치는 이온성 액체의 선택적 영향을 검토해 보고자 실시하였다. 이온성 액체의 alkyl group 탄소수에 따라 활성이 달리 나타났는바, butyl < octy l< dodecyl 순으로 탄소수 길이가 길수록 살조활성이 증가되는 경향이었다. 공시된 조류종 전체를 비교해 보았을 때, Stephanodiscus hantzschii f. tenuis, Oscillatoria tenuis, Spirulina pratensis가 1-dodecyl-3-methylimidazolium chloride (MAIC12)에 민감한 생육억제 반응을 보이며 그 다음은 Microcystis aeruginosa이었고, 나머지 조류 종은 상대적으로 덜 민감하였다. 선택성 정도는 80% 억제농도를 기준하여 검토해 보았을 때 대략 10-20배 정도였다. 한편 자연상태와 비슷한 조건(온실조건의 퇴적물 존재)에서 이온성 액체가 수중에 처리되었을 때의 살조활성 지속성을 조사하였다. 그 결과 MAIC8 $1.0{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도에서는 처리후 6일까지 생장이 중지되었다가 9일째에는 조류가 약간 발생하였으며 이후 생장이 뚜렷하게 증가하는 경향으로서 20일째에는 엽록소 함량이 $264.4{\mu}g\;L^{-1}$로서 무처리 대비 58.2% 생장을 나타냈다. MAIC12의 경우는 MAIC8 보다 약 5배 높은 활성을 나타내는 경향으로서 $0.2{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도로 처리했을 때 처리후 6일까지 조류발생이 전혀 없었다가 9일째에는 조류가 약간 번식하였으며 이후 생장이 비교적 뚜렷하게 증가하여 20일째에는 엽록소 함량이 $251.2{\mu}g\;L^{-1}$로서 무처리 대비 55.2% 생장을 나타냈다. 결론적으로 1-alkyl-3-methylimidazolium chloride계 이온성 액체는 살조활성 특성 측면에서 볼 때는 우수한 효능, 선택적 살조활성 및 효과 지속성으로 인해 수생태계에서의 유해조류 선택적 방제제로서 사용될 수 있을 것 같았으나, 화합물 분해 측면에서 볼 때는 상대적으로 난분해성 특성을 가져 환경친화적으로 사용하기에는 개선될 필요성이 있는 것 같았다.

• 생태와환경
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• 제53권1호
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• pp.31-45
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• 2020

군집지수와 FD와의 상관분석 결과 FD는 군집지수 중 Shannon 다양도와 가장 높은 상관성을 보였다. 조사지점은 환경 특성에 따라 6개의 그룹으로 나누어졌으며, 고도에 따라서 뚜렷한 차이를 보였다. 이에 따라 고도가 높은 그룹 1은 산림의 비율이 많고 좋은 수질을 보였으나 고도가 낮은 그룹 6은 수질이 양호하지 않았다. 환경 구배에 따른 조사지역 그룹과 군집지수와 FD의 연관성 분석을 위해 NMDS를 시행하였으며 그룹 1~3에서 FEve를 제외한 모든 지수가 높았다. 그룹 간의 종구성은 그룹 1~3에는 하루살이목, 날도래목, 강도래목이 높았으며, 그룹 4, 5에는 잠자리목, 딱정벌레목이 주요하게 나타났다. 생물학적 형질은 그룹 1~3에서 생식기간이 길고, 이동성이 낮은 형질 특성을 보였으며 생물의 저항력 전략을 잘 보여주었다. 반대로 그룹 4~6은 생식기간이 짧고, 이동성이 높은 회복력의 전략을 뚜렷하게 반영해 주었다. 수질의 오염도가 낮은 상류는 교란의 빈도가 적고 공간적으로 높은 이질성을 가졌으며 생물이 주로 저항성 전략을 보였으며 생물이 서식지에 오래 머무를 수 있어 기능적, 구조적 생물다양성이 높게 나타났다. 반대로 수질의 오염도가 높은 하류는 교란의 빈도가 높고 공간적으로 균질성이 높으며 생물은 주로 회복력의 전력을 보여 교란에 의해 이동하거나 회피할 수 있는 휴면기, 고치, 세포, 알 등의 독특한 형태를 갖는 반면 생물다양성은 낮게 나타났다. 본 연구를 통해 저서성 대형 무척추동물의 기능적 다양성은 수서 생태계 환경과의 관계를 잘 설명해 주었다. 따라서 생물의 형질을 이용한 기능적 다양성은 잠재적으로 수생태계 건강성 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국전통조경학회지
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• 제30권2호
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• pp.90-100
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• 2012

본 연구는 수생태계의 건전성 활용방안에 대한 연구를 마을방죽과 수체계의 원리에서 그 해답을 찾고자 하였으며, 연구대상지 10개의 마을방죽을 중심으로 분석하였다. 마을방죽의 수체계를 구성하는 우물, 공동샘, 마을수로 등 물 흐름을 이루고 있는 구성요소들의 구조와 특성에 대한 이해를 바탕으로 마을방죽의 사회적 생태적 역할 및 도시화로 인해 훼손되거나 소멸된 수생태계 건전성 확보와 생태적 유역관리를 위한 하나의 도구적 방안으로서의 결론은 다음과 같다. 1. 마을방죽은 마을에서 발생하는 배출수와 방죽보다 높은 수위의 농경지에서 흘러드는 농수로를 통해 물을 방죽에 모아서 농업용수로 재활용하고, 그 이상의 물은 논도랑을 통해 하천으로 흘려보내는 구조로서, 각 마을에서 발생하는 유출수를 효율적으로 관리하는 생태적 유역관리를 일상에서 실천하고 있었던 것이라고 볼 수 있다. 단순한 물 흐름의 일시적 저류시설이 아니라, 이를 다시 재사용하고 걸러서 하천으로 보내는 일종의 친환경수처리 시스템인 것이다. 2. 전통마을 5개소와 근대화 이후 농촌마을 5개소를 중심으로 사례대상지 10개의 마을방죽을 선정하여 마을의 수 체계와 방죽의 구조, 물 흐름을 분석하여 방죽의 유형을 분류하였다. 마을방죽의 유형은 소택습지형, 자연유하의 물흐름 구조인 수고답저형, 인위적 수리시설이 필요한 수저답고형 등 3가지 유형으로 분류되었다. 사례연구 대상지 중 전통마을 5개소는 모두 소택습지형으로 나타났으며, 근대화 이후 농촌마을 중 계지마을, 산제리마을, 마암마을, 양촌마을은 수고답저형으로, 상천리마을은 수저답고형으로 분류되었다. 3. 소택형 방죽과 수고답저형 방죽, 수저답고형 방죽으로 분류된 사례대상지의 수질분석을 통해 마을방죽의 수질정화 기능을 확인하였다. 마을하수도 유출수와 생활하수의 영향을 받는 원터마을과 계지마을에서는 암모니아성질소($NH_3-N$)와 총인(T-P)의 효율이 56~95%로 높은 것을 볼 수 있으며, 축사와 농경지의 영향이 강한 상천리와 산제리 마을에서는 부유물질(SS)이 70~85%, 총질소(T-N)와 총인(T-P)이 5.3~65%의 효율로 나타났다. 4. 오염원의 침전과 여과, 식물에 의한 탈질작용을 통해 마을에서 유출되는 생활하수, 마을하수도 배출수, 우수유출수 및 비점오염원들이 하천에 유입되기 전에 다시 한번 걸러주게 되는 수질정화 시스템을 마을방죽의 구조에서 확인할 수 있다. 이러한 구조를 통해 마을방죽은 생태적 유역관리를 위한 기초적 시설로서 활용되어져야 한다. 환경 필터층의 역할을 하는 마을방죽의 수처리 시스템은 단위유역, 집수유역 중심의 생태적 유역관리를 위한 친환경 시설로서 연구되어지고 활용되어야 한다.

• 한국환경생태학회지
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• 제32권6호
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• pp.603-617
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• 2018

본 연구는 2017년 5월부터 9월까지 민통선이북지역 서부평야 일대에서 수생태계의 주요 분류군인 저서무척추동물과 담수어류의 다양성 및 군집특성을 조사하였다. 조사결과 저서무척추동물은 총 4문 19목 66과 108속 125종이 확인되었다. 저서무척추동물의 분류군별 출현종수는 딱정벌레목이 27종(21.60%)으로 가장 높은 다양성을 나타냈고, 잠자리목 26종(20.80%), 비곤충류가 22종(17.60%), 노린재목 11종(8.80%)이 채집되어 정수성 저서무척추동물의 분류군들이 우점하였다. 섭식기능군은 잡아먹는 무리(51종, 56.67%)가 높게 나타나 습지성 형태의 무리들이 우점하고 있는 것으로 나타났으며, 서식기능군은 기어오르는 무리(33종, 24.44%)가 높게 나타났으며, 단순한 하상에서 나타나는 굴파는 무리(17종, 12.59%)도 다소 높게 출현하였다. 이는 유속이 느린 서식처에서 나타나는 특징으로 분류군간에 동종포식을 유발하여 생태계의 교란이 심각해 질 것으로 평가되었다. 수환경평가의 ESB 값은 S13지점에서 82점으로 최우선보호수역으로 평가되었으며, 대부분 지역에서 수질 III등급의 ${\alpha}$-중부수성으로 오염이 심각한 환경상태로 나타났다. 군집안정성분석결과 회복력과 저항력이 높은 I특성군과 교란에 민감한 III특성군으로 평가되었으며, 전체적으로 균일하지 못하고 불안한 군집을 형성하였다. 어류는 잉어과에서 30종(65.2%)으로 가장 높게 나타났으며, 계류에 서식하는 참갈겨니가 728개체(21.4%)로 우점 하였다. 어류 조사결과 총 18목 39과 46종(3,405개체)이 출현하였으며, 군집분석 결과 우점도지수가 낮고(0.39) 다양도지수가 높은(2.29) 안정된 지점(S7, S13)과 반대성향의 불안정한 지점(S2-3, S8, S10)이 복합적으로 평가되었다. 본 조사에서 출현한 저서무척추동물의 법정보호종은 한반도고유종 5종, 국외반출승인종 17종, 멸종위기야생생물 II급인 물장군과 물방개 2종이 출현하였다. 그 외 희귀종인 배물방개붙이의 서식처가 확인되었으며, 생물 위해외래종인 왕우렁이가 전지역에 분포하여 민통선이북 서부평야지대의 생태계 교란이 끊임없이 발생할 것으로 판단되었다. 어류에서는 천연기념물 1종(어름치)와 멸종위기야생생물 II급 3종(묵납자루, 꾸구리, 돌상어)의 서식처가 확인되어 보호 및 보전대책이 마련되어야 할 것으로 판단되었다.

• 환경영향평가
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• 제27권6호
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• pp.685-694
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• 2018

본 연구에서는 저서성 대형무척추동물의 탄소와 질소 안정동위원소비를 이용하여 생태지위면적을 계산하고 수생태계 평가 활용 여부를 분석하였다. 평가를 위해 영산강 승촌보의 상류와 하류에 서식하고 있는 저서성 대형무척추동물의 생태지위면적을 6월과 8월 두차례에 걸쳐 비교하여 보로 인한 영향 유무를 집중호우 전후 시기로 구분하여 평가하였다. 또한, 수질과 군집지수 및 생물지수 (BMI)를 각각 측정하고 계산하여 계산된 생태지위면적과의 연관 관계를 알아보고자 하였다. 생태지위면적의 계산은 R 프로그램의 SIBER 패키지에서 제공하는 Bayesian Stable Isotope 기능을 이용하여 수행하였다. 승촌보 지역의 집중호우 이전 시기인 6월과 집중호우 이후 시기인 8월의 수질과 생물지수는 집중호우 전과 후 차이를 나타냈으나, 승촌보의 상류와 하류 지점에서 보로 인한 차이의 뚜렷한 경향은 나타나지 않았다. 반면, 저서성 대형무척추동물의 생태지위면적은 6월과 8월 조사에서 모두 상류 지역과 비교하여 하류 지역에서 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 보로 인한 하천의 물리적 변화가 수질과 관계없이 저서성 대형무척추동물의 생태지위면적에 영향을 줄 수 있음을 의미하며, 종조성 변화와 같은 서식처 선호도에 따른 구성 생물의 변화와 같은 직접적인 영향 외에 서식처 환경 변화를 통한 종합적인 영향을 반영하는 것으로 판단된다. 따라서, 안정동위원소를 이용한 생태지위면적 값으로 먹이의 다양성, 선택성, 종의 생태적 지위, 경쟁 수준 등을 정량적으로 평가하여 기존의 지수를 이용한 평가방법을 보완할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제55권3호
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• pp.185-200
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• 2022

수환경 내 다양한 유해물질의 위해성에 대한 관심은 환경 매체 내 물질의 농도뿐만 아니라 복잡한 먹이단계를 통한 어류 체내의 축적과 어류를 통한 인체 위해성으로 이어진다. 국내의 경우 2016년 이후 생활에서 사용되고 있는 화학제품(생활화학제품) 기인 위해 우려물질의 관리를 위한 등록과 평가 등에 관한 법률 개정과 함께 이들 물질의 환경 배출이 주목받게 됨에 따라 수생태계 내 잔류여부에 대한 조사도 수행되기 시작했다. 최근에는 이러한 물질의 관리를 위한 생태계 내 분포 조사 및 배출 계수 산정을 위한 연구사업이 수행되고 있는데 해당 연구 사업에서는 세정제, 접착제, 염색제, 방향제 등을 비롯한 화장품이나 세제 등에 포함되는 성분과 살균·소독제를 대상으로 영양단계 내 축적과 전달을 이해하기 위한 물질의 축적과 확대를 포함한다. 본 논문은 최근 발표된 생활화학제품기인 유해물질의 수환경 유입 및 분포에 대한 연구 결과를 정리하고 그 과학적 의미를 제시하며 또한 국내외 수행되고 있는 수환경 모니터링 기법에 대한 연구의 예를 바탕으로 현재 유해화학물질의 수환경 내 잔류 농도 및 분포, 생태계 모니터링을 위한 연구의 방향을 제안하고자 한다. 특히 어류를 대상으로 하는 조사에서 국내 수역에 서식하는 주요 어류조사 및 이를 바탕으로 한 대상 어류 선정의 필요성과 인체 위해성 연구의 필요성 등 시기적으로 요구되는 연구를 위한 영양단계 해석과 생물확대계수 연구의 방향을 소개하며 향후 국내에서 수행되고 있는 생물상 모니터링과 화학물질 연구에 대한 제언을 포함한다.