• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.72-72
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• 2023

2022년 수질과 수생태 등 쾌적한 물환경을 요구하는 국민들의 요구를 충족시키기 위해 댐 건설 및 주변지역지원 등에 관한 법률이 개정됨에 따라 댐관리청이나 댐수탁관리자가 댐의 수질을 개선하기 위한 물환경 관리사업을 시행할 수 있게 되었다. 그러나 댐상류의 물환경개선사업은 정부재정이나 댐수탁관리자의 재원이 투입되는 사업으로 지속가능한 사업의 추진을 위해서는 사업의 타당성을 확보하는 것이 필요하다. 이에 본 연구에서는 댐상류 수질개선사업의 편익효과를 식별하고 계량화하여 제시하였으며 각 수계별로 댐상류 물환경개선사업의 효과를 분석하여 비교, 제시하였다. 본 연구결과는 향후 댐상류 물환경개선사업의 사업타당성 및 국민적 공감대형성에 기초자료로 활용될 수 있다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.54 no.9
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• pp.719-730
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• 2021

The objective of this study is to develop the water quality and aquatic ecosystem model for Andong lake using SWAT-WET (Soil and Water Assessment Tool-Water Ecosystem Tool) and to evaluate the applicability of WET. To quantify the pollutants load flowing into Andong lake, a watershed model of SWAT was constructed for Andong Dam basin (1,584 km²). The calibration results for Dam inflow and water quality loads (SS, T-N, T-P) were analyzed that average R² was more than 0.76, 0.69, 0.84, and 0.60 respectively. The calibrated SWAT results of streamflow and nutrients concentration was used into WET input data. WET was calibrated and validated for water temperature, dissolved oxygen, and water quality concentration (T-N, T-P) of Andong lake. The WET calibrated results was analyzed that PBIAS was +19%, -13%, +4%, and +26.5% respectively and showed that it was simulated to a significant level compared with the observation data. The observed dry weight (gDW/m²) of zoobenthos was less than 0.5, but the average value of simulation was analyzed to be 0.8, which is because the WET model considers zoobenthos with a broader concept. Although accurate calibration is difficult due to the lack of observed data, SWAT-WET can analyze the effects of environmental change in the upstream watershed on the lake based on long-term simulation based on watershed model. Therefore, the results of this study can be used as basic data for managing the aquatic environment of Andong lake.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1989-1993
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• 2009

댐의 조절방류가 하류 하천생태에 미는 영향은 매우 복잡하다. 하류생물상에 미치는 영향은 댐에서의 거리, 유황의 변화크기에 따라 달라진다. 흐르는 물에 서식하는 물고기는 좋아하는 수심, 유속 및 하상재질 등을 이용하여 살아간다. 다만 생물상은 주변환경에 적응하거나 변화하는 능력이 있어 댐의 조절방류에 의한 수생태계 변화구조를 명확히 해석하기는 불가능하다(Power et al., 1988). 댐에 의한 일정방류는 생물다양성을 감소시키며, 보다 변동성이 큰 방류하천은 하천, 연안 및 생물상 변화 유도에 긍정적인 것은 사실이다. 또한 큰 규모의 홍수파는 하천지형의 동적활동을 촉진시키며, 이는 하천을 터전으로 서식하는 동물상을 위한 생태학적 여건을 개선시켜 주게 된다. 이는 주변 식생의 생태적 조건 변화에 도움을 주기 때문에 적어도 1년에 2번 정도의 홍수파방류는 하천주변 서식처의 다양성 변화에 필요한 것으로 보고되고 있다(Kondolf and Wilcock, 1996). 최근들어 댐 하류하천의 생태복원을 위해 연속적인 홍수파 방류의 중요성이 강조되고 있는데(Stanford et al, 1996) 자연하도에서 댐과 같은 구조물에 의한 유량조절은 하중도나 사주 등을 발달시키고 사주에서는 두꺼운 식생층이 형성될 뿐만아니라 수목군의 현저한 출현을 보여준다. 이렇게 사주나 식생이 고착됨에 따라 이의 저항을 피해가는 수로가 형성되고 저수로 구간외에서는 식생의 발달이 더욱 왕성해져 그 면적이 확대되고 있다. 결국 사주와 사주가 식생으로 연결되고 여기에 수목이 자라면서 웬만한 홍수에도 파괴되지 않는 거대한 식생대가 출현하게 되는데 우리나라에서도 많은 하천에서 볼 수 있는 현상이다. 또한 댐에 의한 퇴사의 차단은 하천지형의 불균형을 초래하고 식생의 발달과 함께 저수도부는 좁아지고 세굴에 의해 깊어지는 현상을 보인다. 이와같은 현상들은 수문특성의 변화에 의하여 결국 댐의 조절방류에 의한 수문 변화는 하천지형의 변화를 유발하고 하천지형의 변화는 하천환경에 변화를 미치게 된다. 본 연구에서는 실제적으로 댐이 건설된 지역에서 조사된 몇몇의 자료를 분석하여 댐건설후에 나타나는 부정적 영향을 최소화하기 위한 바람직한 댐운영방안을 제시하고자 한다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• v.22 no.3
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• pp.203-209
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• 2007

생활하수, 공장폐수, 농경유출수에 의해 수생태계로 유입된 다양한 화학물질들은 수서곤충이나 어류와 같은 수생생물에게 나쁜 영향을 주곤 한다. 비스페놀A와 노닐페놀을 포함하는 많은 화학물질들이 내분비계 장애물질(EDCs)로 의심되고 있고, 그들은 환경속에서 서로 다른 혼합형태로 공존하기도 한다. 따라서 비스페놀A와 노닐페놀의 혼합물이 독성과 생식학적 반응에 미치는 영향을 살펴보기 위해 일본산 송사리의 수정란 치사율, 부화율 및 부화시간, 치어의 성장율 및 비텔로제닌 농도 등이 측정되었다. 수정된 지 24시간 이내의 수정란을 대조군, 양성대조군($17{\beta}-estradiol$), 그리고 서로 다른 농도의 비스페놀A와 노닐페놀의 혼합물에 부화 후 60일까지 유수식 조건하에 노출시켰다. 수정란${\sim}$치자어 단계에서는 대조군과 비교하여 실험군의 치사율 및 부화율, 부화시간에 차이가 나타나지 않았으며, 부화 후 60일간의 노출 후 성장(길이, 무게)에 있어서도 비록 양성대조군에서 낮은 성장상태를 보였지만 다른 혼합물의 실험군들과는 차이를 보이지 않았다. 한편 체내 비텔로제닌 농도는 혼합물의 농도증가에 따라 증가하였으며 수컷의 경우 최저농도의 혼합물(Treatment A)을 제외한 실험군에서 농도증가에 따라 증가하였다. 반면 양성대조군의 경우 수컷이 발견되지 않았고 암컷 체내의 비텔로제닌 농도는 최고농도의 혼합물(Treatment D) 실험군과 비슷한 경향을 보였다. 위 실험을 통해 각각의 내분비계 장애물질이 개별적으론 생식발달 및 비텔로제닌 유도에 무영향농도(NOEC)라 하더라도 혼합된 경우 영향이 나타날 수 있다는 것을 보여주었으며, 이는 수환경 내 다양한 화학물들의 혼합효과(combination effect)가 생태위해성평가를 좀더 면밀하게 하기 위해서 주의 깊게 고려되어야 한다고 제안한다.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.36 no.5
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• pp.468-480
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• 2022

Although the construction of the Nakdong River Estuary Barrage (NEB) improved the water supply in the region, it cut off the longitudinal connectivity of the estuary aquatic ecosystem. Thus, the social demands for opening the NEB have been continuously raised, and the efforts to restore the aquatic ecosystem of the Nakdong River estuary began in 2017. Many fish species have inhabited the Nakdong River estuary. Since their habitat and migration characteristics vary widely, the sluice gate operation considering them is essential for the restoration of the aquatic ecosystem. Therefore, in this study, we monitored the fish species living and migrating in the Nakdong River estuary and analyzed the possibility of smooth movement of for each fish species by calculating the average flow velocity according to the type and the height of the gate opening. Moreover, we selected the target fish species for each month and suggested the sluice gate operation according to the depth of the main habitat to present the measures that are ideal for optimal restoration of the aquatic ecosystem in the Nakdong River estuary area.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.479-479
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• 2023

하천의 건천화는 물이용은 물론 수질과 수생태 측면에서 부정적인 영향을 주는 것으로 알려져 있으나, 건천화의 정의는 물론 건천화 판단기준에 대해서도 학술적인 정리가 부족한 실정이다. 국내의 하천환경을 고려할 때 대부분의 건천화는 대하천이나 하천의 본류보다는 중소하천 규모에서 발생하고 있으며, 이는 만경강유역에서도 동일할 것으로 판단된다. 건천화를 판단하기 위해서는 장기간에 걸친 신뢰할 만한 유량자료가 축적되어 있어야 하나, 중소하천 규모에서 장기측정망을 운영하기는 쉽지 않은 특성으로, 이를 보완하는 방법으로 현장에서의 유량 측정과 함께 모형을 이용하여 하천의 유황을 추정하는 것이 타당할 것으로 판단된다. 건천화된 하천의 유량확보와 관련하여 고려할 수 있는 하천유지유량 제도는 국가하천과 지방 하천을 대상으로 하고 있어 실제 건천화가 발생하는 중소하천에는 적용하기 어려울 것으로 보여, 환경생태유량 제도의 활용을 검토하는 것이 바람직할 것으로 보이지만, 중소하천이나 그 이하 규모의 소하천의 경우 유량 확보를 위한 현실적인 방안이 제한되어 있는 문제가 있다. 본 연구에서는 선행연구에서 제시한 기준유량과 건천화 평가지표를 검토하고 적용하였다. 또한 하천유역의 특성을 반영하기 위해 대조하천, 농업하천, 도시하천, 준도시하천으로 구분하고 이들 하천에 대한 현장조사와 함께 장기유출모형을 구축하여 하천의 유황을 파악하고 만경강유역의 건천화 규모를 추정하였다. 건천화 등급을 산정한 결과, 건천화율이 대부분 5등급(매우나쁨)수준으로 평가었고, 산정된 건천화 비율로 살펴봤을 때, 건천화를 개선하기 위한 유량공급이 필요한 단계로 사료된다. 이러한 연구 결과는 향후 건천화현상에 대한 원인규명과 방지대책을 강구하기 위한 기초자료로 활용가능 할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.139-139
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• 2018

국내 하천은 산업화와 도시화로 인하여 하천수가 오염되고, 치수를 위한 인공적, 획일적인 하천개수가 보편화 되었다. 그 결과 본래 하천이 가지고 있던 생물서식처 기능과 자정, 친수 기능 등 하천환경 기능이 점차 상실되었고, 하천형태도 변형되었다. 이와 같은 자연적인 변화와 더불어 준설, 수리구조물 설치 등 인위적인 변화에 의하여 흐름 및 유사이송 양상이 바뀌어 하상변동이 초래되기도 한다. 하상변동은 하천 시설물의 안정, 홍수위 및 지하수위 변화, 하천부지의 변화 등 하천관리에 중대한 영향을 미치고, 또한 수생태계의 서식환경에 영향을 미치기 때문에 하천을 복원하는데 있어 중요한 고려사항이 된다. 본 연구의 목적은 청미천 복원 사업 구간에 대하여 장기하상변동 모의를 수행하고 하도 안정성을 평가하는 것이다. 이를 위하여 구하도 복원구간에서 새롭게 수행된 측량데이터를 토대로 지형자료를 구축하였으며, 2차원 하상변동 모의가 가능한 CCHE2D 모형을 이용하여 장기하상변동 모의를 실시하였다. 또한 구하도 복원의 하천지형학적 영향을 평가하기 위하여 구하도를 복원하지 않았을 경우의 시나리오를 도입하여 비교하고 그 결과를 분석하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.51 no.10
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• pp.863-874
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• 2018

The purpose of this study is to evaluate the future climate change impact on stream aquatic ecology health of Han River watershed ($34,148km^2$) using SWAT (Soil and Water Assessment Tool) and random forest. The 8 years (2008~2015) spring (April to June) Aquatic ecology Health Indices (AHI) such as Trophic Diatom Index (TDI), Benthic Macroinvertebrate Index (BMI) and Fish Assessment Index (FAI) scored (0~100) and graded (A~E) by NIER (National Institute of Environmental Research) were used. The 8 years NIER indices with the water quality (T-N, $NH_4$, $NO_3$, T-P, $PO_4$) showed that the deviation of AHI score is large when the concentration of water quality is low, and AHI score had negative correlation when the concentration is high. By using random forest, one of the Machine Learning techniques for classification analysis, the classification results for the 3 indices grade showed that all of precision, recall, and f1-score were above 0.81. The future SWAT hydrology and water quality results under HadGEM3-RA RCP 4.5 and 8.5 scenarios of Korea Meteorological Administration (KMA) showed that the future nitrogen-related water quality in watershed average increased up to 43.2% by the baseflow increase effect and the phosphorus-related water quality decreased up to 18.9% by the surface runoff decrease effect. The future FAI and BMI showed a little better Index grade while the future TDI showed a little worse index grade. We can infer that the future TDI is more sensitive to nitrogen-related water quality and the future FAI and BMI are responded to phosphorus-related water quality.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.26 no.5
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• pp.694-706
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• 2012

The purpose of this study was to offer the raw data for conservation and restoration of aquatic ecosystem by surveying and analysing a water quality, sediment, benthic macroinvertebrate, fish and hydrophyte in Junam reservoir. In the result of analysing the water quality, pH was 8.2~8.4, 6.0~7.5mg/${\ell}$ in COD, 10.0~10.3mg/${\ell}$ in SS, 8.3~11.5mg/${\ell}$ in DO, 0.1mg/${\ell}$ in T-P and 1.2~1.3mg/${\ell}$ in T-N. In case of the sediments, Cd was 0.47~0.52mg/kg, 7.08~7.43mg/kg in Cu, 0.22~0.32mg/kg in As, 0.02~0.03mg/kg in Hg, 6.20~7.45mg/kg in Pb, 32.80~39.70mg/kg in Ni, 513.0~543.0mg/kg in F and 137.0~140.0mg/kg in Zn. $Cr^{6+}$ was not detected. The benthic macroinvertebrates were 432 individuals including 3 phyla, 5 classes, 9 orders, 26 families, 33 genera and 39 species, and the ecological score of benthic macroinvertebrate community(ESB) was 25. The fishes were 8 families and 14 species, and the invasive alien species were 2 taxa including Micropterus salmoids and Lepomis macrochirus. The hydrophytes were 63 taxa including 28 families, 42 genera, 56 species, 1 subspecies and 6 varieties. The emergent plants were 38 taxa(60.3%), 5 taxa(7.9%) in floating-leaved plants and each 10 taxa(15.9%) in free-floating plants and submerged plants.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.26 no.6
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• pp.404-417
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• 2017

In this study, we analyzed response patterns of rotifer community to eutrophic state, and estimated the applicability of rotifer community as an environmental indicator for highly eutrophicated reservoirs. In order to evaluate the relationships among spatial and temporal distributions and the water quality of rotifer community, we selected the Jundae Reservoir and Chodae Reservoir in Chungcheongnam-do, Korea, which are geographically adjacent but have different water quality, particularly in their eutrophic states. For the analyses on their correlations, monthly survey of water quality and rotifer community, was conducted from April to November 2013 in both reservoirs. The rotifer community was divided into different compositions of functional groups as well as species. Functional groups were classified according to the structure and shape of trophi which can represent feeding behavior of rotifer genus. To reflect ecological characteristics of species, body size and habitat preferences were also considered. Species-based composition did not show a consistent tendency with water quality parameters related with eutrophication. On the contrary, functional group composition showed relatively clear group-specific patterns, increasing or decreasing according to the parameters. The results suggest the possible application of rotifer functional group composition as an indicatorforthe lentic systems, especially hyper-eutrophicated reservoirs. The present study can suggest the applicability based on the field observations from the limited time scale and sites, and further studies on feeding behavior of the rotifer functional group and its interactions with environmental variables are necessary for the further application.