• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.34 no.4
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• pp.288-294
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• 2012

The current growth of nano-industries has resulted in released nanoparticles entering into water and soil ecosystems via various direct or indirect routes. Physicochemical properties of nanoparticles differ from bulk materials, and nanomaterials influence the fates of nanoparticles and the interactions of living or non-living things in the environment. Microcosm analysis is a research methodology for revealing natural phenomena by mimicking part of an ecosystem under controlled conditions. Microcosm study allows for the integrated analysis of toxic effects and fates of nanoparticles in the ecosystem. Ecotoxicity studies of nanomaterials are steadily increasing, and microcosm studies of nanomaterials are currently beginning to surface. In this study, microcosm studies of nanomaterials in water and soil ecosystems were extensively investigated based on SCI(E) papers. We found that the microcosm studies have been reported in 12 instances, and mesocosm studies have been reported in only once until now. Advanced research was mostly evaluated at the microorganism level. But integrated analysis of nanotoxicity is required to research the interactions based of various species. Thus, our studies analysed the trend of microcosm studies on nanomaterials in water and soil ecosystems and suggested future directions of microcosm research of nanomaterials.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.29 no.6
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• pp.441-452
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• 2020

The assessment of the river environment is widely applied as a method to establish the purpose and direction of river rehabilitation projects. This includes surveying and assessing the current state of the river environment and determining whether a previous river project was properly executed. The city of Seoul executed ecological river rehabilitation activities for the tributaries of the Han River from the 2000s following a masterplan to recover the physical shape and ecological functionality of damaged rivers. After the rehabilitation activities, the river environment had been changed substantially. In this study, physical properties, water quality properties, and ecological properties were assessed for 28 tributaries underthe control of the city of Seoul, and then those 3 properties were synthetically reassessed. From the result of the study on the physical properties, it was found that mostrivers had II-III grades. As for water quality properties, rivers had III-IV grades. The damaged rivers showed low grades of D-E based on the Aquatic Ecosystem Health evaluation. Accordingly, we concluded that all rivers of Seoul City have an unhealthy environment in terms of water quality and Aquatic Ecosystem Health, therefore it is regarded that long-term and systematic improvements are required.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.795-799
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• 2012

기후변화의 영향으로 인해 전 지구적으로 강우의 시 공간적 패턴이 변화하고 있으며, 우리나라의 경우 강우일수는 줄어들고 강우량은 증가하는 양상을 보일 것으로 전망하고 있다. 이는 강우현상이 발생할 경우 그 강도가 과거와 비교하여 강해지며, 가뭄 역시 그 심도가 보다 심각해질 수 있음을 의미한다. 이와 같이 기후변화에 의한 강우의 양상이 과거와 이질적으로 변화하고 있으므로 이를 고려한 물관리분야의 적응대책의 수립이 필요하다. 이를 위해서는 기후변화 영향에 따른 각 지역별 취약성 평가가 선결되어야 하며, 그 결과에 근거한 적응대책의 수립이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 환경부 국립환경과학원에서 개발한 CCGIS를 이용하여 전라남도 22개 시 군의 물관리분야에 대한 취약성 평가를 수행하였다. CCGIS는 다양한 기후변화 시나리오 중 A1B 시나리오를 바탕으로 하고 있다. 치수의 취약성, 이수의 취약성, 수질 및 수생태에 대한 취약성을 대용변수(기후노출, 민감도 및 적응능력)를 이용하여 현재와 미래시점에 대하여 평가하였다. 먼저, 현재시점에서 전라남도 22개 시 군의 치수에 대한 취약성 평가 결과를 보면, 보성군이 가장 취약한 것으로 나타났으며, 나주시가 가장 양호한 것으로 분석되었다. 또한, 현재시점의 이수에 대한 취약성 평가에서는 목포시의 취약성이 타지역에 비해 현저히 높은 것으로 나타났으며, 고흥군이 가장 양호한 것으로 분석되었다. 수질 및 수생태에 대한 취약성 평가에는 구례군이 가장 취약하며, 목포시가 가장 양호한 것으로 나타났다. 미래시점(2050년대)의 치수에 대하여 상대적으로 취약한 지역은 순천시, 광양시, 구례군으로 조사되었으며, 따라서 이에 대한 방안 마련이 필요한 것으로 판단된다. 이수에 대해 상대적으로 취약한 지역은 목포시로 나타났으며, 전라남도 전역에 걸쳐 이수에 대한 취약성이 미래로 갈수록 낮아지는 경향을 보이고 있다. 수질 및 수생태에 대한 취약성 평가의 결과는 시 공간적으로 큰 변동이 없는 것으로 평가되었다.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.38 no.4
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• pp.634-649
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• 2020

Recently, stream longitudinal connectivity has been a topic of investigation due to the frequent disconnections and the impact of aquatic ecosystems caused by the construction of small and medium-sized weirs and various artificial structures (fishways) directly influencing the stream ecosystem health. In this study, the international and domestic research trends of the longitudinal connectivity in aquatic ecosystems were evaluated and the applicability of fish-based longitudinal connectivity models used in developed countries was analyzed. For these purposes, we analyzed the current status of research on longitudinal connectivity and structural problems, fish monitoring methodology, monitoring approaches, longitudinal disconnectivity of fish movement, and biodiversity. In addition, we analyzed the current status and some technical limitations of physical habitat suitability evaluation, ecology-based water flow, eco-hydrological modeling for fish habitat connectivity, and the s/w program development for agent-based model. Numerous references, data, and various reports were examined to identify worldwide longitudinal stream connectivity evaluation models in European and non-European countries. The international approaches to longitudinal connectivity evaluations were categorized into five phases including 1) an approach integrating fish community and artificial structure surveys (two types input variables), 2) field monitoring approaches, 3) a stream geomorphological approach, 4) an artificial structure-based DB analytical approach, and 5) other approaches. the overall evaluation of survey methodologies and applicability for longitudinal stream connectivity suggested that the ICE model (Information sur la Continuite Ecologique) and the ICF model (Index de Connectivitat Fluvial), widely used in European countries, were appropriate for the application of longitudinal connectivity evaluations in Korean streams.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.51 no.4
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• pp.331-344
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• 2018

Lotic organisms in streams are affected by natural and anthropogenic disturbances such as increase of heavy rainfall event caused by climate change and flow regime change caused by weir constructions. Based on domestic and foreign literature, 157 Korean benthic macroinvertebrate taxa were selected species as potential lotic candidates. Three shoreline sites (total 54 samples) were surveyed consecutively before ('08~'09), during ('10~'12) and after ('13~'16) the construction of the weirs (Gangcheon, Yeoju and Ipo weir) in the Namhan-River for tracing changes of lotic communities. As a result, water flow of the Ipo-wier and water quality variables such as T-N, T-P, BOD5, etc. of the weir section revealed no significant changes. Physical habitat conditions such as the flow velocity and streambed substrate evidently changed. Particulary, flow velocity measured at sampling points along with each microhabitat drastically decreased and particle size of streambed substrate steadily decreased after weir constructions. Lotic organisms also decreased after construction, especially Hydropsychidae (insecta: Trichoptera) acutely decreased from $3,526ind.\;m^{-2}$ to $2ind.\;m^{-2}$ As a result of CCA, lotic species such as Hydropsyche valvata, Hydropsyche kozhantschikovi, Cheumatopsyche brevilineata, Cheumatopsyche KUa, Macrostemum radiatum, etc. correlated with the flow velocity, streambed substrate. Therefore, the decrease of the flow velocity and substrate size after weir construction seemed to be closely related to the decrease of the individual abundances of the lotic organisms independently of water quality. In order to evaluate the influence of the ecosystem on the flow regime change more accurately, it is necessary to study the indicator species based on the resistance or preference of the flow.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.9 no.3
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• pp.861-866
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• 2023

Unlike conventional smart farms that require chemical fertilizers and large spaces, aquaponics farming, which utilizes the symbiotic relationship between aquatic organisms and crops to grow crops even in abnormal environments such as environmental pollution and climate change, is being actively researched. Different crops require different environments and nutrients for growth, so it is necessary to configure the ratio of aquatic organisms optimized for crop growth. This study proposes a method to measure the degree of growth based on area and volume using image processing techniques in an aquaponics environment. Tilapia, carp, catfish, and lettuce crops, which are aquatic organisms that produce organic matter through excrement, were tested in an aquaponics environment. Through 2D and 3D image analysis of lettuce and real-time data analysis, the growth degree was evaluated using the area and volume information of lettuce. The results of the experiment proved that it is possible to manage cultivation by utilizing the area and volume information of lettuce. It is expected that it will be possible to provide production prediction services to farmers by utilizing aquatic life and growth information. It will also be a starting point for solving problems in the changing agricultural environment.

• FLOWER RESEARCH JOURNAL
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• v.17 no.1
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• pp.52-61
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• 2009

This study was conducted, to understand floras and circumstances of Korean swamp inland. The floras of 7 swamp inland were 32 families, 49 genus and 69 species. They are accounted for 23% with 16 species of Cyteraceae, one group of annual herbaceous plants, and 6 groups of perennial herbaceous plants (Scirpus tabernaemontani, Phramites communis, Zizania latifolia, Persicaria thunvergiicsiebold, Typha latifolia, Juncus krameri, and Juncus effusus). The plants of Scirpus tabernaemontani, Phramites communis, Zizania latifolia, Persicaria thunvergiicsiebold, Typha latifolia, Juncus krameri, and Potagometon distinctus turnes out a dominant species.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.562-562
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• 2015

하천의 유황특성을 분석하는 것은 하천생태계의 변화를 파악하고 예측하는데 있어 매우 중요하다고 할 수 있다. 최근에는 수문학적인 변화과정을 통계학적 기법을 적용하여 정량적인 지표로 산정하고 분석하는 모델을 개발하여 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히 미국 Nature Conservancy에서 개발한 수문변화지표법(IHA)은 일(daily)유출량 자료로부터 수문학적 관점에서의 특성지표와 환경유량 관점에의 변화지표를 분석함으로써 하천 유황변동을 정량화 할 수 있다. 본 연구는 기후변화가 향후 하천유황과 수생태계에 미치는 영향을 분석하기 위해 중규모 하천유역인 만경강을 대상으로 하고 RCP 8.5 기후변화시나리오를 기반으로 준분포형 모형인 SLURP 모형으로부터 일(daily)단위의 유출모의 시나리오를 작성하였다. 그리고 수문변화지표법(IHA)을 이용하여 기후변화에 따른 하천 유황과 수생태계에 미치는 영향을 정량화하였다.

• Water for future
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• v.53 no.9
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• pp.6-16
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• 2020

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.500-500
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• 2022

「물환경보전법」은 2007년의 「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률」에서 개정된 법률로 그 목적이 수질과 수생태계로 국한되어 왔다. 하지만 통합물관리 도입으로 인하여 제정된 「물관리기본법」에서는 "국가와 지방자치단체가 물과 관련된 정책을 수립, 시행할 때에는 물순환 과정의 전주기를 고려하여야 한다"고 명시되어 있으며 「물환경보전법」의 물순환관리지표는 수량이 제외되어 물순환 왜곡으로 인한 문제점이 충분히 포함되지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국민들의 안전을 도모하기 위하여 물순환관리지표에 도시유역의 물순환 왜곡으로 인한 수재해 현황을 추가적으로 고려하고자 한다. 수재해 현황은 행정안전부의 자연재해로 인한 최근 10년간 인명피해와 피해액 조사를 바탕으로 가장 심각한 피해를 불러일으킨 폭염과 태풍 및 호우를 고려대상으로 선정하였다. 그 중 도시유역에서의 폭염피해란 불투수면적률이 증가함에 따라 증발산량이 감소하며 발생하는 도심의 열섬현상과 깊은 관계가 있고, 태풍 및 호우피해는 첨두유량의 증가와 도시배수의 연결성에 의하여 발생하는 침수와 깊은 관계가 있기에 이를 본 연구에서의 수량의 대표인자로 결정하였다. 수계 단위의 물순환관리지표와 행정구역 단위의 수재해 현황을 공간적으로 비교하기 위해 면적가중평균법을 이용하여 물순환율과 불투수면적률을 행정구역별로 재척도화를 하였다. 그리고 고려할 요소를 판단하기 위해 행정구역 별 물순환관리지표와 열섬현상, 도시침수를 측정하는 지표의 순위를 매겨 등위상관계수를 계산하였다. 도시침수와 열섬현상을 대표하는 지표 중 물순환율과 상관계수가 낮은 지표부터 물순환관리지표에 포함시켜야 할 요소라고 판단하였으며, 이를 바탕으로 보다 개선된 물순환관리지표를 제안하였다. 기후변화에 따라 현재 수재해 위험성이 더욱 커지고 그의 패턴도 달라지고 있기에 본 연구의 결과를 바탕으로 물순환관리지표가 좀 더 국민들에게 실효성이 있는 평가지표로 개선되기를 기대한다.