• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권2호
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• pp.3-14
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• 2001

저질로부터 용출되는 영양염부하가 내만의 수질오염에 미치는 영향을 예측하기 위하여 수층과 저질간의 물질순환과정을 고려한 수-저질생태계모델(SWEM)을 개발하였다. SWEM모델은 유동을 예측하는 수리역학모델과 수층의 생태계순환 및 저질로부터의 영양염용출과정을 고려하여 수-저질간의 물질순환과정을 예측하는 생태계모델의 2개의 서브모델로 구성되어 있으며, 수치모형실험은 실시간에 의한 유동과 수질예측 계산을 실시하였다. 본 모델을 일본 博多灣에 적용하며 대상해역의 부영양화과정 및 영양염의 물질순환과정을 수치예측하고, 저질로부터 용출되는 영양염이 만내의 수질변화에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 모델에 의한 博多灣의 유통계산견과는 조류, 수온ㆍ염분의 관측치와 잘 일치하였으며, 물질순환예측의 계산치는 만내 수질관측치를 양호하게 재현하였다. 또한, 博多灣의 영양염 플럭스의 예측결과로부터 저질로 부터 용출하는 영양염 플럭스는 수질변화에 크게 영향을 미치고 있는 것 으로 나타났다.

• 한국해양공학회지
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• 제22권2호
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• pp.34-41
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• 2008

As a basic study for developing a forecasting/estimating system that predicts water quality changes when Deep Sea Water (DSW) drains to the ocean after using it, this study was carried out as follows: 1) numerical simulation of the present state at DSW developing region in the East sea using SWEM, 2) numerical prediction of water quality changes by effluent DSW, 3) analysis of influence degree 'With defined DEI (DSW effect index) at F station. On the whole, when DSW drained to the ocean, Chl-a, COD and water-temperature were decreased and DIN, DIP and DO were increased by effluent DSW, and Salinity was steady. According to analysis of influence degree, the influence degree of DIN was the highest and it was high in order of Chl-a, COD, Water-temperature, DO, DIP and Salinity. The influence degree classified by DSW effluent position was predicted that suiface outflow was lower than bottom outflow. Ad When DSW discharge increased 10 times, the influence degree increased about $5{\sim}14$ times.

• 환경영향평가
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• 제19권4호
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• pp.367-380
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• 2010

수산 해양환경적 측면에서 중요한 위치에 있는 황해(Yellow Sea)의 해양 생태계 변화과정에 대 한 체계적이고 심층적인 연구을 위하여 기후 변화와 관련된 생태 및 환경변화에 대한 황해 해역의 반응성 연구가 필요한 실정이다. 본 연구는 황해해역에서 수온 상승에 따른 클로로필의 변화를 살펴보고, 지구온난화가 해양환경과 생태계에 미칠 영향을 예측하고자 하였다. 황해해역에서 해수유동 모델의 결과를 기초 입력자료로 활용하여 클로로필과 상호작용을 하는 육상유입부하량, 저질 영양 염용출량 및 생물학적 파라메타 등을 입력하여 현재상태를 재현하였다. 우리나라 주변 해수의 온도가 지난 10년간 약 $0.75^{\circ}C$ 상승했다고 가정하였을 때, 본 실험에서는 수온이 선형적으로 연간 $0.075^{\circ}C$ 씩 상승한다고 가정하여 10년 후까지의 Chlorophyll-a 농도 변화를 예측하였다. 예측 결과, 연구해역의 중앙부에서는 전체적으로 농도가 높아지고, 우리나라 연안해역에서 Chlorophyll-a 의 농도가 낮아지는 것으로 예측되었다. 본 연구의 결과를 기초로 하여 10년 이상의 장기적인 예측실험을 한다면 기후변화가 황해해역의 생태계 변화에 미치는 영향을 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권5호
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• pp.521-526
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• 2016

퇴적물 준설은 수서생태계에서 오염물질을 영구적으로 제거하는 것으로 수서생태계 복원에 있어서 효율적인 방법으로 여겨진다. 본 연구에서는 수괴의 산소 요구율의 계산을 통해 마산만의 퇴적물 준설이 수질에 미치는 영향을 정량화하였다. 이를 위해 수질 및 저질 모델이 포함된 생태계 모델을 마산만에 적용시켰다. 모델 계산 결과, 육상 오염원이 감소할수록 수괴의 산소 요구율이 다소 증가한 반면에 만내측과 만외측의 준설에 의해서는 산소 요구율이 크게 증가하였다. 이러한 결과는 퇴적물 준설이 마산만 수질을 더욱 개선시킬 수 있음을 의미한다. 산소 요구율과 퇴적물 산소 요구량의 상관관계식을 통해 육상 부하량 10 % 감소에 의한 수질 개선효과에 상당하는 퇴적물 준설 면적이 만내측에서는 $1.68km^2$ 이며, 만외측에서는 $3.15km^2$ 임을 계산하였다. 이는 마산만 수질 개선을 위해서는 만내측의 퇴적물 준설이 효율적 방법임을 의미한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권4호
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• pp.201-210
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• 2007

생태계로 유입되는 POPs, EDCs, PBTs 등과 같은 화학물질에 의한 오염은 점점 복잡다양화 되고 있으며, 사람의 건강이나 생태계에 돌이킬 수 없는 피해를 가져올 우려 또한 증가되고 있다. 그러나 위해성 평가의 중요한 과정중 하나인 화학물질의 노출량 산정 부분에 대한 적정한 평가가 이루어지지 않는 경우가 많았다. 본 연구에서는 환경매체 중 화학물질량 산정에 있어 보다 효율적인 모델링 수행을 위하여, 화학물질의 물성 데이터베이스 및 지역 개황 데이터베이스 등과 프로그램으로 연계되어 있으며, 동시에 여러 대상물질이 시뮬레이션 가능한 다매체환경모델 MUSEM(Multi-media Simple box-systems Environmental Model)을 이용하여 62종의 화학물질에 대하여 일본 47개 지역의 환경매체 중 농도예측 및 동경지역에 대한 민감도 분석을 통하여 모델의 적용성을 검토하였다. 이러한 62종의 물질에 대한 매체별 잔류비(%)는 수역에 고비율로 분포하는 물질이 많은 것으로 예측되었다. 옥탄올-물 분배계수에 따른 환경매체중의 화학물질 농도변화는 도시산업용지의 토양 및 담수의 저질에서 상대적으로 크게 나타났으며, 대기와 담수에서는 상대적으로 작게 나타났다. 분해계수에 의한 환경매체중의 화학물질 농도변화는 육수역 물환경 및 도시산업용지의 토양, 육수역의 저질에서의 변화폭이 비슷하게 나타났으며 대기의 경우는 상대적으로 작게 나타났다.

• 한국해양공학회지
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• 제22권5호
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• pp.75-82
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• 2008

As a basic study for establishing a countermeasure for an oxygen deficient water mass (ODW), we investigated the variation of ODW volume according to the enforced total pollution load management in Jinhae Bay. This study estimated the inflowing pollutant loads into Jinhae Bay and predicted the reduction in ODW by using a sediment-water ecological model (SWEM). The result obtained in this study are summarized as follows: 1) The daily average pollutant loads of COD, SS, TN, TP, DIN, and DIP inflowing into Jinhae bay in 2005 were estimated to be about 12,218 kg-COD/day, 91,884 kg-SS/day, 5,292 kg-TN/day, 182 kg-TP/day, 4,236 kg-DIN/day, and 130 kg-DIP/day. 2) The calculated results of the tidal current by the hydrodynamic model showed good agreement with the observed currents. Also, an ecological model well reproduced the spatial distribution of the water quality in the bay. 3) This study defined the ODWDI (ODW decreasing index) in order to estimate the ODW decreasing volume caused by a reduction in the inflowing pollutant loads. As a result, the ODWDI was predicted to be about 0.91 (COD 30% reduction), 0.87 (COD 50% reduction), 0.79 (COD 70% reduction), 0.85 (ALL 30% reduction), 0.66 (ALL 50% reduction), and 0.45 (ALL 70% reduction). The ODW volume was decreased 1.5 $\sim$ 2.6 times with a reduction in the COD, TN, and TP inflowing pollutant loads compared to a reduction in just the COD inflowing pollutant load. Therefore, it is necessary to enforce total pollution load management, not only for COD, but also fm TN and TP.

• 생태와환경
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• 제47권spc호
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• pp.1-9
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• 2014

본 연구는 생물학적 기법에 의한 수와호 생태계 보전방안에 있어서 자연재생법의 일환으로 조개를 활용한 내용을 소개하였다. 수와호는 과거 먹이연쇄구조에서 일차생산자의 증식을 제어할 수 있는 생물 (여과일차소비자)의 결손이 있었던 호소환경이었고, 최근까지도 이에 대한 지속적인 관리방안 및 대책을 시행해 왔다. 그 일환으로서 이매패류를 호수 내 부유식 cage를 이용하여 양식하는 방식이 대표적인 성공사례이다. 이는 식물플랑크톤의 소비를 촉진을 통한 수질정화를 도모하고 장래적으로는 수와호 저질환경개선을 유도함으로써 호소생태계의 생물 군집의 균형을 회복시키는 중요한 호소생태계복원과정의 롤모델이 될 것이라 기대하고 있다. 그럼에도 불구하고, 조개와 관련한 산업화에는 여전히 해결해야 할 과제들이 산적해 있다. 우선적으로 패류의 양식을 위한 연구비용과 양식에 드는 비용적인 측면에서 자금의 조달이 가장 큰 현안이 되고 있다. 이에 대한 방안으로 공공지원자금에만 의존하기 보다는 지역특산품개발 및 자연복원을 고려한 활동을 추진할 필요성이 있다. 조개를 이용한 수와호의 수질정화 및 지역발전 계획은 주민단체인 "수와호 클럽"이 중심이 되어 2010년부터 시작한 프로젝트의 하나이다. 이 프로젝트는 초기 단계에 있는데 그 기초이론은 기존의 보고된 연구 결과나 각지에서의 수질정화 대책들을 차용한 것이며, 특별히 새로운 것은 아니다. 수와호를 더 깨끗하게 하고 싶다는 현지의 요구를 충족하기 위해서는 하드공법도 생각할 수 있지만, 자연생태복원을 목적으로 한다면 더 자연스러운 방법, 생물활성을 이용하는 방법이 있지 않을까 생각할 때 떠오른 것이 패류의 복원이었다. 이에 장기적 비전으로 지역경제발전책을 포함하여 주민들이 자발적으로 계획을 만들어 제안할 수 있다면 수와호의 자연생태복원도 꿈이 아니라고 기대하고 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제13권2호
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• pp.103-110
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• 2007

2003년 하계 진해만의 수질개선을 위한 육상오염물질 삭감량을 산정하기 위해 생태계 모델을 적용하였다. 모델에 의해 재현된 진해만의 수질은 마산만 측의 내측에서 해양수질 등급 III을 상회하는 수준으로 나타났으며, 등급 II의 수질로 개선하기 위해서는 육상부하를 50% 삭감하는 것이 효율적인 것으로 나타났다. 진해만 전 해역을 목표수질인 화학적 산소요구량 (COD) 농도 2.0mg/L을 만족하는 조 건은 전체 육상부하의 $70\sim90%$를 삭감하거나, 전체 육상부하와 저질 용출부하의 50%를 동시에 삭감하여야 하는 것으로 나타났다. 해역 II등급을 유지하기 위해 삭감해야 할 양은 유기물과 영양염을 동시에 삭감할 경우, 유기물 (COD) 5,632kg/day, 용존무기인 481kg/day 및 용존무기질소 7,991kg/day이며, 이 때 오염부하량의 한계 즉, 환경용량은 화학적산소요구량 부하 13,112kg/day, 용존무기인 206kg/day 그리고 용존무기질소 3,425kg/day 이라고 할 수 있다.

• 생태와환경
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• 제43권2호
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• pp.288-297
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• 2010

본 연구는 2008년과 2009년에 금강의 대표적 지류중 하나인 미호천을 대상으로 상류, 중류, 하류 지점을 선정하고, 각 지점에서 서식하고 있는 피라미의 생체 조직별 총수은 농도를 분석하였다. 또한 오염내성도 길드 및 섭식길드 분석을 통해 어류상 분포를 규명하였으며, 어류군집를 이용한 다변수 평가모델을 적용하여 생태계 건강성을 평가하였다. 조사를 통해 채집된 어류는 총 40종 2,557 개체이며 이중 피라미가 35% (894개체)로 우점하고 있었고, 고유종은 11.4% (10종 291개체)가 출현하여 금강수계의 평균 고유종 비율(39.3%)보다 낮게 나타나고 있다. 오염내성도에 따른 길드분석결과, 전체적으로 내성종이 58.9% (15종 1,507개체)로 단연 우세하였고, 민감종은 6.6% (4종 168개체)로 매우 낮게 나타났다. 또한 섭식길드 분석에서도 잡식종이 60.5% (17종 1,546개체)로 높게 출현한 반면, 충식종은 31.5% (11종 805개체)로 낮게 나타났다. 여울성 저서어종수도 전체의 7.7% 정도로 매우 낮게 나타났다. 다변수 어류 평가지수를 통한 생태계 건강성 평가에서는 2008년에 평균 25.3 (n=3), 보통~악화상태(Fair~Poor condition)를, 2009년에 평균 26.3 (n=3), 보통상태(Fair condition)를 각각 보이고 있었다. 물리적 서식지 평가모델 분석결과에서는 평균 134 (n=3)로서 양호상태를 보이고 있으나, 대부분의 지점에서 하상 퇴적물의 축적이 관찰되어 저질 오염이 진행되고 있었다. 어류 조직별 수은농축도 분석에서는 신장 조직(Kidney)이나 간 조직(Liver)에서 높게 나타나며, 아가미(Gill)에서 가장 낮게 나타나고 있으며 전체적으로 한국 식약청의 담수어 중금속 잔류 허용기준인 500 ${\mu}g\;kg^{-1}$을 초과하지 않은 상태로 나타났다. 전체적으로 본 연구는 각종 산업단지 및 농공단지 등과 함께 분뇨 및 폐수처리시설 등과 같은 점오염원이 넓게 산재되어 상하류 전체 구간에 걸쳐 영향을 받고 있는 미호천의 생태적 특징을 잘 반영하고 있는 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제33권4호통권92호
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• pp.342-349
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• 2000

본 연구는 1993${\sim}$1994년 대청호에서 호수 형태 및 수리수문학적 변동에 대한 몬순강도의 영향을 평가하였다. 연구기간 동안, 강우, 유입수 및 방류량과 같은 수리수문학적 변수들은 뚜렷한 연간 대조를 보였다. 계절별 강우에 따르면, 강우량의 큰 격차는 7${\sim}$8월 장마기간에 일어났으며, 강으로부터의 유입량, 방류량 및 수체류 시간에 영향을 주었다. 1993년 총 유입량은 1994년에 비해 4배 이상을 넘었으며, 특히 1993년 하절기 유입량은 1994년 하절기에 비해 8배 이상을 상회하였다. 연평균 호수의 수체류 시간은 1993년, 1994년에 각각 93.2일, 158.6일로서 뚜렷한 대조를 보였으며, 장마기간에 가장 큰 차이를 보였다. 호수의 형태적 특성은 연간 대조적인 수리 수문학적 차이를 반영하여, 호수면적, 체적, 만 형성도, 및 평균수심은 1993년에 장마전 부터 장마후까지 계속적으로 증가한 반면, 1994년은 같은 기간에 대해 감소하였다. 이런 결과는 1993년 호수물의 얕은 연안대와의 접측 면적이 1994년에 비해 증가하여 저질과 영양염류 교환의 증가를 가져왔다. 또한 대청호수계면적과 호수면적의 비는 평균 해수면 80m에서 60.7로서, 국내 인공호인 소양호 및 안동호에서의 값보다 2${\sim}$3배 컸고, 자연호 보다는 10배 이상 컸다. 이런 호수 형태 및 수리 수문학적인 특성은 부영양화 현상을 조절하는 가장 중요한 인자중의 하나인 호수내 영양염류 농도에 영향을 주는 것으로 사료된다. 기존의 영양염류 부하량 모델은 계절적으로 안정된 유입량 및 수체류 시간하에서 적용될 수 있다고 가정하기 때문에, 하절기 변동이 극대화되는 우리나라 상황에서 호수 영양염류를 산정 예측할 때 Mass-Balance Model 이용은 신중을 기해야 된다고 사료된다.