도입시기의 차이에 따른 배스의 먹이생물을 비교하기 위해 배스 유입 후 약 20년이 지난 옥정호와 약 10년이 지난 용담호에서 2007년 3월부터 2009년 3월까지 배스를 채집한 후 먹이생물을 분석하였다. 두 조사지점의 먹이생물을 비교한 결과 옥정호 배스의 경우 어류가, 용담호의 경우 십각류가 가장 중요한 먹이생물임을 확인하였다. 두 조사지점 사이에서 나타난 십각류의 섭식 차이는 옥정호에 분포하는 십각류의 분포밀도가 용담호에 비해 낮음을 의미하는 것이며, 이러한 십각류의 분포 밀도 감소는 배스의 섭식활동에 의한 것으로 판단되었다. 한편, 용담호에서는 2007년에 비해 2008년 십각류의 섭식 비율이 감소하고 어류의 섭식 비율이 증가하였는데, 이 또한 옥정호에서 보여진 바와 같이, 배스의 섭식활동과 관련될 것으로 사료되었다.
옥정호에 있어서 1년간의 Plankton 자료에 입각하여 주요종의 표와 도판을 제시하고, 또 이 호중의 우점종으로부터 판단하여 옥정호는 당영양화가 진행되었음을 나타냄을 추정할 수 있다. 여기서 나타난 몇가지 종류에 대하여 분류상 및 분포상 주의할 점이 있음을 검토지적하여 둔다.
한국수자원공사(K-water)는 은어 수정란 100만립을 2001년 전라북도 옥정호에 방류하였다. 이후 이들은 옥정호와 유입하천에 적응하여 육봉화되었다. 육봉형 은어는 1년생 어류로 산란과 성장을 위하여 옥정호와 하천을 회유한다. 옥정호의 지류인 추령천은 32 km의 하천으로 은어의 성장과 산란의 중요한 장소이다. 옥정호로부터 12 km 구간 이상은 하천에 설치된 보로 은어가 더이상 소상하지 못하였고, 12 km 구간 안은 11개의 보가 설치되어 있어 상류로의 소상을 방해하여 성장에 영향을 주었다. 특히 3년의 연구기간(2004~2006) 중 2005년의 개체군은 다른 년도와 비교하여 성장이 느리고 불안정한 성장률을 보였다. 2005년은 평년 보다 낮은 강수량으로 보를 통한 상류로의 소상을 제한하였으며, 이로 인해 대부분의 개체들이 상류로 소상하지 못하고 보 아래에 머무르게 되면서 성장과 산란에 큰 영향을 주었다.
2006년부터 2007년까지 옥정호에 도입된 외래어종 배스 Micropterus salmoides를 채집하여 식성을 조사하였다. 채집된 배스의 체장범위는 13~511 mm (n= 419)였다. 배스는 강한 육식성 어종으로 주로 어류를 섭식하였으며 그밖에 수서곤충과 새우류 등을 섭식하였다. 배스는 성장하면서 식성이 변하였는데, 10~20mm는 주로 지각류를 섭식하였고, 30~50 mm은 수서곤충과 소형어류를, 50 mm 이상의 개체는 피라미, 치리, 밀어와 같은 어류를 주로 섭식하였다. 1981년부터 옥정호의 어류상을 분석한 결과, 강한 육식성 어종인 배스의 도입은 옥정호 토착종의 다양도와 출현비율의 감소를 초래하는 것으로 판단된다.
2001년 10월에 한국수자원공사는 은어 Plecoglossus altivelis 수정란 100만립을 옥정호에 방류하였고 이후 은어는 육봉화 되었다. 육봉형 은어의 분포 및 생태를 조사한 결과 옥정호 유입하천인 조원천, 추령천, 옥녀동천의 비교적 유속이 빠르고 바닥이 큰 돌과 암반으로 된 지역에 4월부터 10월까지 서식하였다. 부화된 자어는 옥정호로 내려가 11월부터 이듬해 3월까지 서식하였다. 산란기는 9월 중순부터 10월 중순까지로 나타났으며, 산란 장소는 비교적 유속이 빠르고 자갈이 깔린 곳으로 수심은 30~70 cm, 수온은 $20{\sim}22^{\circ}C$였다. 성비는 암컷 대 수컷이 1 : 2.70이었고, 체장은 암컷과 수컷이 $90{\sim}220(142{\pm}29.3)mm$로 암 수 차이가 없었다. 포란수는 414,283~91,500개로 조사되었다.
옥정호에 대한 수질변화 조사 자료를 토대로 수질모의를 실시하였으며, 그 결과 바탕으로 효율적인 댐저수지 수질관리 방안을 제시하였다. 옥정호의 수질은 계절에 다라 중영양상태와 부영양상태를 나타내는 것으로 평가되었으며 이러한 수질상태는 외부로부터 유입되는 오염원에 많은 영향을 받게 되므로 우선 유역으로부터 유입되는 오염부하의 정확한 산정이 필요한 것으로 평가되었다. 1999년에 조사한 7차례의 강우기간 중 총 부하와 일년간 발생한 총 부하를 비교하면 강우량은 17.5%인데 비해 SS는 72.8%, TN과 TP는 약 50%가 강우기에 유입되는 것으로 조상되었다. 또한 퇴적물의 용출율은 TP의 경우 가두리 양식장이 운영되던 지점에서는 11.92 mg/L, 정기수질 조사지점에서 0.2∼1.9 mg/L로 국내·외 자료와 비교하여 용출율이 작은 것으로 나타났다. 댐저수지 수질관리 방안 수립을 위하여 WASP5 모형을 적용하였으며 검증된 결과를 이용하여 각 소유역에서 오염부하 삭감에 따른 6가지 방안에 대한 수질모의를 실시하였고 각각에 대한 수질개선 효과를 제시하였다. 가장 효율적인 방안은 임실천 유역과 관촌교 유역의 오염부하를 제어하는 방안으로 평가되었으며, 가장 수질개선효과가 좋은 것은 대표 세유역의 오염부하를 제어하는 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 수질개선을 위한 하·폐수처리장의 건설 적지를 제시하였다.
우리나라 남서부에 위치하고 있는 인공호인 옥정호의 환경보전의 목적하에 식물 plankton의 생장과 관계가 깊은 $vitamin\;B_{12}$의 분포와 기타 물리, 화학 및 생물학적 요인과의 관련성을 토대로 옥정호수의 환경오염의 정도를 검토한바 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. COD와 $Cl^-$의 양은 1981년에 조사된 수치보다 높았다. 2. 호수중의 영양염의 양은 부영양호의 일반적 기준치를 상회하며 특히 인산염의 함양은 $0.175{\sim}0.225mg/{\ell}$ 이었다. 3. chlorophyll a 함양은 $1.1{\sim}8.7mg/{\ell}$이었고, 4. 식물 plankton의 생장과 관련성이 깊은 $vitamin\;B_{12}$의 함양은 $1.25{\sim}6.0mg/{\ell}$이었다. 위와 같은 결과로 미루어 볼때 옥정호수는 station에 따라 차이는 있었으나 부영양호로서 규정하는 상태에 놓여있음을 알 수 있었다.
섬진강 상류에 위치한 옥정호의 연직 수온 분포 계절 변화에 대한 시변화 모델 연구를 수행하였다. 미공병단에서 개발한 CE-QUAL-W2모델 구조에 기초하여 호수를 3개의 지류, 50개의 상하류 구획 그리고 49개의 수층으로 구성하였으며 일년동안의 연직 수온 및 유속 분 포를 시뮬레이션하였다. 호수내 5개 지점에서 매월 측정된 연직 수온 분포 자료를 이용하여 보정하고 검증하였다. 또한, 시뮬레이션한 연중 수위 자료 변화를 관측된 자료와 비교하여 호수내 물수지를 확인하였다. 모델 예측값은 실측값과 적절한 일치를 보였으나 7월 관측 자료에서 다소 차이를 보였다. 이것은 우리나라에서 여름 장마동안 급격한 수리 현상 변화를 모델이 표현할 수없는 점과 이 기간동안 사용된 기온자료의 정확성이 부족하였기 때문인 것으로 사료된다. 모델 결과는 옥정호대부분 수역에서 연중 $4^{\circ}C$ 이상을 유지하여 계절에 따른 전도현상이 없는 것을 보여준다. 그러나 상류 얕은 수역 (수심 20미터 이내)에서는 수온이 $4^{\circ}C$ 이하로 떨어지며 겨울에 물이 얼어 흔합이 일어나는 것으로 나타났다. 본 연구로부터 옥정호는 빈혼합 호수라는 결론을 얻었다. 이러한 결론은 위도 $20^{\circ}C$ 부터 $40^{\circ}C$ 사이에 위치한 호수는 일회혼합이라는 일반적 경향과는 크게 다르다. 시뮬레이션한 유속 분포를 검토한 결과 여름 장마기간동안 상류에서 유입되는 물은 수온에 의한 밀도 차이로 인하여 호수 중층으로 유입되는 것이 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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