• 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.

• 환경생물
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• 제41권2호
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• pp.109-125
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• 2023

본 연구는 우리나라에서 수생태계에 유입되는 주요 유해화학물질 축적 분석을 위한 타깃 후보종 선정과 이에 따른 어류 군집의 영향을 분석하였다. 레퍼런스 하천 선정과 함께 유해화학물질 유입의 영향을 직접적으로 받는 하수종말처리장(T1)과 수계로 유입된 유해화학물질이 집중되는 금강하구언(T2)의 테스트배드를 분석하였다. 유해화학물질 분석을 위한 타깃 후보종 선정을 위해 7-메트릭 다변수 모델을 개발하였으며, 세부항목은 (1) 상업적으로 유용하며 식용으로 이용하는 어종, (2) 최상위 육식종 어종, (3) 유기물 섭취 어종, (4) 내성도가 높은 어종, (5) 개체수가 풍부한 어종, (6) 채집 가능성이 높은 어종, (7) 광범위하게 분포하는 어종 등 총 7개 메트릭으로 구성되었다. 타깃 후보어종에 대한 7개 메트릭 모델을 기반으로 8종이 대상 후보로 선정되었다. 타깃 후보종과 함께 공서하는 우점어종은 내성종(50%)이었으며, 이는 수질 오염 지표로 자주 사용되는 내성종의 풍부도가 가장 높은 것으로 나타났다. 또한, 수생태계 건강성 평가를 위한 다변량 어류 기반 모델 분석에서는 생태계 건강성이 "나쁨 상태"까지 진단되는 것으로 나타났다. 이화학적인 수질 변수는 테스트배드에서 섭식 및 내성길드에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 8개의 수질 변수는 T1 지점에서 높게 나타나 하수처리장의 방류수에 따른 영향이 컸으며, T2 지점은 대규모 녹조 현상이 나타나 클로로필 농도가 레퍼런스 지점보다 약 15배 높은 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권3호
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• pp.221-230
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• 2014

수생태적 건전성이 훼손된 하천을 자연형 생태하천으로 복원하고자 할 경우, 대상 수생태계에 서식하고 있는 담수어류는 핵심적 지표생물로서의 활용 가능성이 매우 크다. 어류의 서식환경에 대한 정보는 수환경의 생물학적 및 물리 화학적 특성을 반영할 수 있는 핵심적 요소임에도 불구하고 관련 연구가 미비하고 기존 데이터 또한 산재해 있는 등 데이터베이스(DB)화가 미흡하여 생태하천 복원사업의 추진 과정에서 이를 충분히 연계하지 못하고 있는 실정이다. 이러한 문제에 대응하기 위하여 국내에 서식하고 있는 주요 담수어종의 서식환경에 대한 전국 규모의 상세조사 결과를 바탕으로, 깃대종으로서의 활용도가 높을 것으로 판단되는 70종을 선정하여 각 어종별로 개체군 특성, 물리적 및 이화학적 서식특성을 DB화하고, 이를 생태하천 조성사업에 활용하는 방안을 제시하였다. 특히, 물리적, 이화학적 서식환경에 대해서는 서식범위와 최적범위를 산출하는 통계분석을 추가 수행하여 DB의 활용성을 제고하였다. 본 연구에서 구축한 DB는 생태하천 복원시 선정된 깃대종(어류)에 적합한 생태유량과 목표수질의 산정, 평가 및 서식환경 복원을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.1-13
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• 2007

본 연구에서는 국제적으로 이용되고 있는 생태독성 시험종 중에서, 국내 생태독성 평가에 적용 가능한 시험종을 파악해보았다. 대상 화학물질 41개 항목에 대해 수집된 생태독성 시험종은 총 265종으로, 이 중 국내 생태독성 평가에 적용 가능한 시험종은 총 71종으로 분류되었다. 생물 분류군별로 살펴보면, 어류 7종, 무척추동물군 26종 중 환형동물 2종, 태형동물 2종, 갑각류 13종, 곤충류 3종, 연체동물 4종, 편형동물 1종, 원생동물 1종, 식물군 26종 중 규조류 9종, 녹조류 14종, 대형수생식물 3종, 기타군 12종 중 양서류 2종, 세균류 3종, 남조류 6종, 균류 1종이다. 생태독성 시험종 중 국내 시험종의 비율을 살펴보면, 26.8%로 국내 생태독성 평가에 적용 가능한 시험종이 그리 넉넉하지 않은 실정임을 알 수 있다. 따라서 국내 생태독성 평가에 적용 가능한 국내 시험종을 개발하고 더 나아가 국내종을 이용한 생태독성 시험법을 정립함으로써 국내 생태독성 평가를 위한 독성자료 구축연구가 장기적으로 추진되어야 할 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제41권3호
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• pp.301-310
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• 2008

본 연구는 2003$\sim$2006년까지 영산강 수계 22개 지점을 대상으로 어종들의 생태특성 및 지리적 분포양상을 분석하고 하구둑 축조 전.후 어류상의 변화를 비교 평가하였다. 본 연구에서 채집된 어류는 총 14과 44종으로 나타났고, 주요 우점종은 피라미, 큰납지리, 갈겨니, 붕어 등으로 나타났다. 생태지표특성 분석에 따르면, 내성종 및 잡식종의 상대풍부도는 각각 41%, 68%로 높게 나타나 화학적 수질악화 및 물리적 서식지 교란요인이 존재하는 것으로 사료되었다. 또한, 오염원의 영향을 받지 않은 지점(NPS)과 영향을 받은 지점(PS)의 비교 분석에 따르면, 종과 개체수가 최대 70%까지 차이를 보여 생태계 교란이 뚜렷하게 발생하였음을 시사하였다. 하천차수에 따른 어종 및 생태지표특성 분석에 따르면, 대조군지점(RS)은 하천차수가 높아질수록 총 종수 및 총 개체수가 증가하였고, 조사지점(SS)에서는 감소하는 경향을 보였다. 또한, 하천차수가 높아질수록 민감종과 충식성 어종의 상대풍부도는 감소하는 경향을 보였고 내성종과 잡식성 어종의 상대풍부도는 증가하는 것으로 나타났다. 외래어종이면서 육식종인 배스는 어종구성 및 영양단계구조에 변화를 가져와 궁극적으로 수생태계의 건강성을 악화시키는 요인으로 작용하게 되었다. 영산강 하구둑 건설은 정체수역을 증가시키고, 해수에서 담수화됨에 따라 정체수역을 선호하는 어종인 붕어, 잉어, 치리 등의 출현빈도가 높게 나타나게 되었으며, 기수역에 서식하는 어종과 회유성 어종의 출현빈도가 상대적으로 감소하게 되었다. 영산강 수계의 어류상은 외래어종의 도입, 물리적 서식환경의 교란과 오염원의 유입 등에 의하여 어종구성 및 영양단계구조가 변하였고, 궁극적으로 수생태 건강성에 영향을 미친 것으로 사료되었다. 이러한 변화를 예측 관리하기 위하여 장기적이고 지속적인 어류 모니터링이 필수적으로 요구되며, 외래어종에 의한 교란 억제와 물리적 서식지의 복원이 함께 진행되어야 할 것으로 사료되었다.

• 환경영향평가
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• 제29권6호
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• pp.441-452
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• 2020

하천환경평가는 현재의 하천환경을 조사하고 평가함으로써 하천복원 사업의 목표와 방향을 설정하고, 사업 직후에는 동일한 방법으로 재평가를 시행함으로써 하천사업이 목표에 맞도록 제대로 이루어졌는지를 판단하기 위한 방법으로 널리 적용되고 있다. 그간 서울시는 훼손된 하천의 물리적 형태 및 생태적 기능을 회복시키는 사업으로 지난 2000년대부터 한강 대부분의 지류에 대하여 생태하천복원이 진행되었으며, 복원이후에 하천환경은 다양하게 변화하였다. 본 연구에서는 서울시 관할 28개 하천을 대상으로 하천별로 물리특성, 수질특성, 생태특성을 평가하고 이를 세가지 특성을 종합적으로 평가하였다. 연구결과, 물리특성은 대부분의 하천이 II-III 등급이며, 수질특성 분석에서 대부분의 하천들은 III-IV 등급, 생물특성인 수생태계건강성평가 결과를 바탕으로 한 훼손하천 등급에서는 모든 하천이 D-E 등급으로 낮게 평가되었다. 따라서 서울시 모든 하천이 수질과 수생태계건강성에 있어서는 건강하지 못한 환경이라는 결과가 도출되었으며, 보다 장기적이며 체계적인 개선이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제10권3호
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• pp.73-84
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• 2023

본 연구는 수생태계 생물다양성과 자연 서식지 환경을 유역 수준에서 평가하기 위해 수질과 수생태 분야를 중심으로 통합 지표를 개발하였으며, 지표별 결과 특성을 분석하여 적용성을 검토하였다. 자연성 평가체계는 인간 활동에 의한 교란, 서식지 다양성, 생물다양성, 생태계 구조의 4가지 평가분야와 7개 세부 평가지표로 구성하였다. 하천 생태계의 서식지 보전을 위해 평가 대상 생물군으로 어류를 활용하였으며, 멸종위기야생생물 II급 열목어와 최대 서식지인 계방천과 내린천을 평가대상으로 선정하였다. 조사 수역은 대부분 하천차수가 낮은 산간계류 형태로 열목어의 공서어종은 금강모치와 참갈겨니로 분석되었다. 자연성 평가 결과, 교란 현황 분야에서 본류보다 지류에서 제방 식생이 안정적인 환경을 보였으며, 외부 교란이 적은 것으로 분석되었다. 서식지 다양성 분야에서는 서식지 평가 지수가 평균 200 이상의 높은 점수를 나타내어 최적의 생물서식 환경을 보이는 것으로 분석되었다. 생물다양성 분야에서는 민감종의 비율이 높고, 용존산소가 많은 편이며 오염물질이 거의 없는 청정상태로 분석되었다. 생태계 구조 분야에서는 생태지표특성 메트릭과 멸종위기야생생물의 출현에 따른 점수 편차가 큰 특성을 보였으나, 대체로 하천생태계 건강성이 우수한 것으로 분석되었다. 열목어의 출현 유무에 따라 서식지 환경에 차이를 보이면서 자연성 평가 결과에 다소 차이를 보이는 것으로 나타났다. 생태계 변화 관찰 목적에 따라 자연환경 변화를 신속하게 탐지하고 하천생태계보전을 위한 평가체계로 활용하기 위해서는 다양한 유역을 대상으로 조사 분석이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제56권2호
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• pp.161-171
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• 2023

Simocephalus spp.는 수생식물이 발달한 호소의 수변부 및 습지 서식처에서 우점 출현하는 중대형 지각류로, 해당 서식처의 동물플랑크톤 군집 생체량(biomass)에 기여하는 정도가 높아 먹이망 내 생물학적 상호작용을 기반으로 한 물질 순환을 이해하기 위해서는 Simocephalus종들의 생체량 산정이 중요하다. 본 연구에서는 S. serrulatus의 생체량 추정에 사용되어지고 있던 기존의 선행 산정식을 검토하고, 현미경 디지털 카메라와 미세 저울 같은 장비를 사용하여 개체의 다양한 체측값(체장, 너비 및 면적)과 생체량(건중량)을 직접 측정하여 상호 간 회귀 분석을 실시하였다. 국내 『생물측정망 조사 및 평가지침 - 보구간편』에서 제시하고 있는 Simocephalus spp.의 생체량 산정식(Kawabata and Urabe, 1998)을 사용하여 S. serrulatus 생체량을 추정했을 때, Lemke and Benke (2003)에 의해 개발된 S. serrulatus종 특이적 생체량 산정식 대비 추정치-실측치 간 오차가 상대적으로 크게 나타났으며, 두 산정식에서 모두 개체 체장 증가에 따른 오차 증가 및 유사 체장 개체 간 오차 편차 증가 경향이 보여졌다. 체측값별로 건중량과 회귀 분석을 실시한 결과, S. serrulatus 생체량 추정에 가장 적합한 산정식은 너비-건중량 지수 회귀식(R²=0.9555)으로 도출되었다. 이 같은 종 특이적 생체량 산정식의 검토 및 개발 연구는 수생태계 먹이망 내 동물플랑크톤 역할 및 기능 파악하는 데 도구(tool)로써 활용될 수 있다.

• 생태와환경
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• 제56권3호
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• pp.268-279
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• 2023

근래에 들어, 머신러닝과 딥러닝 모델은 다양한 수체 내 수질변화를 예측하기 위해 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 담수호의 물 이용과 수생태계 건강성에 위협 요인으로 작용할 수 있는 유해남조의 발생을 예측하기 위해 많은 연구자들이 인공지능 모델을 활용하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 최근까지 유해남조의 발생을 예측하기 위해 적용된 인공지능 모델링의 선행 연구들을 검토하였고, 딥러닝을 포함하여 머신러닝 모델을 이용한 이 분야 연구의 발전방향을 모색하고자 하였다. 먼저, Elsevier의 초록 인용 데이터베이스인 Scopus를 활용하여 체계적인 문헌 연구를 수행하였다. 주요 키워드를 이용하여 탐색 및 정리된 문헌들을 리뷰한 결과, 딥러닝 모델은 주로 남조 세포수 예측에만 사용되었고, 머신러닝 모델은 남조 세포수 이외에 microcystin, geosmin, 2-MIB와 같은 대사물질 예측에도 초점을 맞추고 있었다. 또한, 남조 세포수와 대사물질의 예측을 위해 활용된 입력변수들은 현저한 차이가 있었다. 남조의 대사물질을 예측하기 위해 딥러닝 모델이 적용된 바가 없었는데, 향후 빅데이터 구축을 통한 대사물질을 예측하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제57권3호
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• pp.162-168
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• 2024

본 연구는 대형 반도체공장에서 연중 온배수 (heated effluent) 방출로 인한 영향을 받으며, 인위적인 방생으로 관상어종을 비롯한 다양한 열대생물이 출현하는 죽당천(일명 구피천, 경기도 이천시)에서 "외래생물 전국 서식 실태 조사"를 실시하던 중 국내 수생태계에서 최초로 서식이 확인된 서양다슬기(Melanoides tuberculata)에 대하여 기록하고자 한다. 총 52개체를 채집하였으며, 국내에 서식하는 다슬기와는 적갈색 불꽃과 반점 등이 있어 유관으로 구별이 가능하다. 또한 유전자 분석을 통해 Melanoides tuberculata인 것을 확인하였다. 서양다슬기는 일반적으로 열대기후에서 서식하지만, 기후가 적합하지 않은 온대기후에서도 죽당천과 같이 수온이 따뜻하게 유지되고 있는 변화된 수환경에서도 서식이 확인된다. 향후 죽당천과 같이 유사한 환경을 지닌 국내 온배수 유입 하천에 대한 추가 모니터링이 필요할 것으로 보인다. 또한 단위생식 등 강한 번식력과 환경 적응력으로 Pomacea lineata 및 Aylacostoma tenuilabris의 개체수가 감소된 국외 사례가 있어 국내 생태계 확산 시 토착종의 개체수를 억제하는 등 종 간 경쟁에서 유리할 것으로 보인다. 인간과 동물 모두에게 질병을 유발하는 기생충의 중간 숙주로 많은 나라에서 공중 보건에 대한 우려를 제기하고 있으며, 국내에 서식하는 다슬기류로 오인하여 섭식할 수 있는 가능성이 있어 매우 주의가 필요하다.