• 제목/요약/키워드: 유속지수

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2020년 8월 토석류 발생지역의 이동확산범위 분석 (Analysis of debris flow movement and diffusion zone, on August 2020)

  • 김민석;안현욱;이승준;김지수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.235-235
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    • 2021
  • 아시아 몬순기후의 영향에 의해 우리나라는 2020년 7월부터 9월까지 약 90일간의 장마로 인해 크고 작은 수재해가 발생하였다. 특히, 안성, 충주, 음성 그리고 곡성 등에서 인명피해가 발생하였으며, 그 외 13개소에서 많은 재산 피해가 발생하였다. 2020년 산사태/토석류 재해로 인한 전국적인 피해액은 약 3,900억으로 보고되고 있으며, 매년 집중호우에 의해 피해 양상이 변하고, 도시지역에서의 발생이 빈번하게 늘고 있다. 집중호우에 의한 산사태/토석류 전이 피해를 저감시키기 위해서는 발생 물질이 어디까지 이동할 수 있는지에 대한 위험범위확산에 대한 연구가 중요하며, 이런 연구를 기반으로 인명피해를 줄이기 위한 연구가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 천수방정식, 유변학특성 식 그리고 연행침식 식을 조합하여 개발된 적응형 격자기반 2차원 토석류 모델을 이용하여 안성, 음성 그리고 단성지역에서 발생했었던 산사태/토석류 전이 피해 양상을 해석하였다. 산사태 발생 후 2~3일 이내에 지표 지질 및 지형 조사를 실시하였으며, UAV 및 항공사진을 이용하여 산사태 및 토석류의 형태를 맵핑하였다. 지질 및 지형조사 시 간이 Vein tester를 이용하여 야외에서 토양 물성관련 자료를 취득하였으며, 토석류의 이동 흔적(나무 등에의 토석류 타격 흔적)을 이용하여 조사지점에서의 최대 토석류 흐름 깊이를 추정하였다. 정확한 토석류의 유속에 대한 자료 부족으로 2011년 우면산에서 발생한 약 26m/s의 속도를 이용하여 토석류의 흐름 특성을 계산하였다. 이와 더불어 연행침식의 계산을 위해 발생지점 부터 토석류가 퇴적된 하류부까지 기반암의 노출 및 퇴적 정보를 통해 최대 침식 깊이를 추정하여 입력자료로 활용하였다. 토석류 맵핑자료와 비교 결과 정확도가 90%이상으로 나타났으며, 토석류 발생 후 안성 200초, 음성 180초 그리고 단성 180초 이내로 토석류가 하류까지 이동할 수 있는 것으로 계산되었다. 본 연구와 같이 산사태/토석류 발생 메커니즘 해석에 대한 지속적인 연구를 통해 산지 재해에 의한 인명 피해를 줄일 수 있는 토석류확산범위 해석에 대한 연구가 지속적으로 필요할 것으로 판단된다.

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원주천의 어류군집 건전화를 위한 하도의 서식구조 특성분석 (Analysis of Channel Habitat Characteristics for Soundness of Fish Community at Wonju-stream)

  • 최흥식;최준길
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권3B호
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    • pp.311-317
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    • 2009
  • 원주천 수환경과 어류군의 조사연구를 기초로 하여 표본 집단 사이의 유사지수를 파악하고 UPGMA 분류법을 사용한 어류군집의 cluster분석을 실시하였다. 원주천의 상류, 중류, 하류의 복원을 위한 지표어종으로 독중개, 갈겨니, 피라미를 선택하였다. 서식환경 향상으로 하수관거의 재정비와 유역관리를 분석을 통한 갈수유량 증대와 그에 따른 수질향상을 분석하였다. 원주천 중류의 복원목표 어종으로 갈겨니를 선택하여 복합 서식적합도를 분석하였다. 갈수유량의 증가는 서식적합도 향상에 매우 중요한 것으로 나타났다. 저수로의 변경에 따른 수심과 유속의 변화가 복합서식적합도의 향상을 가져오지만 지배적인 변수는 아닌 것을 확인하였다. 갈수유량의 증가와 더불어 저수로 폭을 10%씩 줄인 결과는 초기 복합서식적합도 0.1~ 0.25에서 0.37~ 0.78로 약 3배 이상의 향상을 가져와, 이를 원주천 어류군집의 서식 적합한 하천구조 개선방안으로 제시하였다.

급성 발작으로 내원한 성인 천식 환자에서 Nebulized Budesonide의 임상적인 효과와 시상하부-뇌하수체-부신 축에 대한 작용 (Clinical Validation of Nebulized Budesonide and Effect of Nebulized Budesonide on the Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis in Adult Patients Admitted with Acute Asthmatic Attack)

  • 서기현;문승혁;김용훈
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제52권5호
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    • pp.529-538
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    • 2002
  • 배 경 : 급성 천식발작 치료의 근간을 이루는 전신성 스테이로드는 골다공증, 쿠싱증후군, 당뇨, 고혈압, 출혈성 경향 등의 합병증으로 초기에 흡입용 스테로이드 사용이 추천되고 있다. 흡입성 스테로이드에는 정량분무식 에어로졸(MDI)나 분말형 흡입제(DPI), 무화에어로솔(nebulized aerosol)를 사용해오고 있는데 소아나 노인, 호흡곤란이 아주 심한 성인 환자에서는 무화 에어로졸(nebulized aerosol)을 이용한 budesonide흡입이 효과적일 수 있다. 이에 급성 발작으로 내원한 성인 천식 환자에 nebulized budesonide를 적용했을 때의 임상적인 효과와 스테로이드 보존 효과, 스테로이드의 부작용 중 하나인 시상하부-뇌하수체-부신 축의 이상에 대한 영향을 알고자 하였다. 방 법 : 1. 2000년 6월부터 2001년 9월까지 입원한 기관지 천식, 천식을 동반한 만성 폐질환 환자를 선택하여 1군은 전신성 스테로이드와 nebulized budesonide 2mg을 사용한 군, 2군은 전신성 스테로이드와 budesonide turbuhaler를 사용한 군, 3군은 단지 전신성 스테로이드만을 사용한 군으로 나누고서 최대호기유속, 대기중 동맥혈가스검사, 폐기능검사, 증상지수(호흡곤란, 기침, 야간천식, 천명음), 스테로이드 총량, 입원기간를 기록하여 분석하였다. 2. 내원 10일전부터 어떤 종류의 스테로이드도 쓰지 않았던 환자를 선택하여 budesonide turbuhaler와 nebulized budesonide를 사용한 군으로 나누어 24시간 소변내 코타솔 수치를 측정하여 비교하였다. 결 과 : 1. 임상효과: 순수한 천식환자에서 증상 지수(호흡곤란, 천명음, 기침, 야간천식), 스테로이드 용량, 재원일수, 폐기능 소견, 최대호기유속, 동맥혈가스검사에서 세군간의 차이가 없었고, 천식을 동반한 만성 폐쇄성 폐질환환자를 대상으로 비교했을 때도 세균간의 차이는 없었다. 2. 시상하부-뇌하수체-부진 축의 효과 : nebulizer budesonide 사용군은 turbuhaler 사용군과 마찬가지로 부신축의 억제효과가 있으나 두 군간에 차이는 없었다.(p=0.288) 결 론 : 성인 천식환자에서 급성 발작시 budesonide 형태에 관련없이 전신성 스테로이드만이 치료에 도움을 줄 수 있다는 사실을 확인하였고, 치료 용량의 nebulizer 사용군에서 turbuhaler 사용군과 마찬가지로 시상하부-뇌하수체-부신 축에 대한 억제작용이 있었다.

수치모델을 이용한 진해만 내 소규모 내만의 해수교환율 비교 (Comparison of Seawater Exchange Rate of Small Scale Inner Bays within Jinhae Bay)

  • 김남수;강훈;권민선;장효상;김종구
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.74-85
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    • 2016
  • 진해만의 소규모 내만인 당항포만, 당동만, 원문만, 고현성만, 마산만에서의 해수교환율 평가를 위하여 EFDC 모델을 이용해 진해만 전체의 해수유동을 재현하고, 라그랑지(입자추적) 및 오일러(염료확산) 모델기법을 병행하여 해수교환율을 각각 산정하였다. 그 결과 입자추적 방법으로 산정한 해수교환율은 당항포만에서 60.84%로 가장 높고, 마산만에서 30.50%로 가장 낮게 평가되었고, 염료확산 방법으로 산정한 해수교환율은 당항포만에서 45.40%로 가장 높고, 마산만에서 34.65%로 가장 낮게 평가되었다. 당항포만에서 해수교환율이 가장 좋은 이유는 좁은 만 입구로 인한 유속의 가속화 때문이며, 입자추적 방법의 경우 입자가 빠져나갔다가 다시 들어오기 힘든 형태적 특성 때문으로 판단되었다. 한편, 라그랑지 입자의 경우 낙조류에 의해 만을 빠져나갔다가 창조류에 의해 다시 유입될 때 온전한 입자가 그대로 유입하지만, 염료의 경우에는 만을 빠져나간 후 다시 유입하더라도 외해수에 의해 희석되어 유입하기 때문에 염료확산 방법으로 산정한 해수교환율이 전반적으로 더 높게 나타나는 경향을 보였고, 두 가지 방법에 의해 산정된 해수교환율은 같은 조건에서 비교하더라도 상대적으로 전혀 다르게 나타났다. 따라서, 해수교환율을 평가할 때에는 이 두 가지 방법을 병행하거나, 연구의 목적 및 해역의 특성을 충분히 고려하여 모델링 기법을 선정해야만 보다 합리적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 한편, 폐쇄도 지수와 라그랑지 및 오일러 방법으로 산정한 해수교환율을 비교한 결과, 폐쇄도 지수가 높을수록 수치모형 기법에 상관없이 해수교환율이 높게 나타났다. 따라서, 폐쇄도 지수가 만의 폐쇄성을 지시하는 지수로 사용하기에 적합하지 않고 수정 및 보완이 필요하다고 판단되었다.

계류의 소형보가 저서성 대형무척추동물의 군집 특성에 미치는 영향 (Effects of small dam in a stream on benthic macro-invertebrate community)

  • 박혜경;이성재;정수아;정형래;김재근
    • 한국습지학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.252-258
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    • 2017
  • 계류에서 보가 저서성 대형무척추동물 군집에 미치는 효과를 확인하기 위해 도림천 상류에서 계단식 구간(100m 당 3.02개의 보)과 비계단식 구간(100m 당 0.96개의 보)을 나누어 저서성 대형무척추동물을 정성, 정량 조사하였다. 평균 유속은 계단식 구간(0.043m/s) 보다 비계단식 구간(0.149m/s)에서 더 빨랐다. 정수역을 선호하는 파리목(Diptera)는 비계단식 구간(32%)보다 계단식 구간(78.3%)에서 더 많이 출현하였다(p<.05). 유수역을 선호하는 하루살이목(Ephemeroptera)는 계단식 구간(4.5%)보다 비계단식 구간(14.1%)에서 더 풍부하게 출현하였다(p=.203). 날도래목(Trichoptera)는 종에 따라 출현하는 빈도가 다르게 나타났다. 주워먹는 무리(gathering-collector)비계단식 구간보다 계단식 구간에서 1.8배나 많이 출현하였다(p<.05). 반면 걸러 먹는 무리(filtering-collector)는 계단식 구간에서 약 4.4배 더 많이 출현하였다(p=.124). 균등도 지수(J')는 계단식 구간과 비계단식 구간에서 각각 0.41과 0.77로 나타났다. 수환경을 평가하는 데 이용되는 한국오수생물지수 KSI는 계단식 구간과 비계단식 구간에서 각각 4.0과 2.4이었다. 군집의 균형성을 나타내는 EPT/C 지수는 계단식 구간과 비계단식 구간에서 각각 0.1과 0.7으로 나타났다. 본 연구는 저서성 대형무척추동물의 다양성을 유지하기 위해서는 소형보를 계류에 설치할 것을 제안한다.

농업지역 소하천의 수질 특성 파악을 위한 UAV 영상 활용 가능성 분석 (An Analysis on the Usability of Unmanned Aerial Vehicle(UAV) Image to Identify Water Quality Characteristics in Agricultural Streams)

  • 김성현;문병현;송봉근;박경훈
    • 한국지리정보학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.10-20
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    • 2019
  • 전 세계적으로 기후변화로 인한 불규칙적인 강우의 영향으로 수계에서는 비점오염에 의한 부영양화, 녹조현상 등이 빈번하게 발생되고 있다. 특히 이러한 수계오염은 원활한 용수공급을 위한 저수지 유속이 느린 하천이 인접해있고, 축사 퇴비 등이 다수 분포해 있어 비점오염의 수계유입이 쉬운 농업지역이 취약하다. 따라서, 본 연구에서는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 영상과 수계부영양화를 발생시키는 총인 총질소, 녹조발생과 간접적인 연관성이 있는 클로로필-a의 상관분석을 통해 소하천 수질 특성 파악에 UAV의 활용 가능성을 분석하였다. 분석에는 대상지인 양천, 함양위천 소권역에서 수집한 다중분광 영상 및 녹조탐지에 사용되는 식생지수 NDVI(Normalized difference vegetation index), NDRE(Normalized Difference Red edge), CIRE(Chlorophyll Index Red edge)를 활용하였다. 채수지점에 대한 영상값과 수질분석 값의 상관관계를 분석한 결과 총인은 유의수준 0.05 이내에서 CIRE(0.66)와 클로로필-a는 Blue(-0.67), Green(-0.66), NDVI(0.75), NDRE(0.67), CIRE(0.74)와 상관관계를 보였다. 총질소는 유의수준 0.05에서 Red(-0.64), Red edge(-0.64), NIR(-0.72)와 상관관계를 보였다. 본 연구결과를 통해 UAV 기반 다중분광 영상과 수질오염 발생 인자에 대한 유의미한 상관관계를 확인하였고, 녹조탐지에 사용하는 식생지수의 경우 클로로필-a뿐만 아니라 총인의 파악에도 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다. 이는 농업지역의 비점오염 관리우심 지역 선정 등 관리대책을 마련하는데 유의미한 자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

광유도 ROS 발생장치의 세척용수 중 식중독 세균에 대한 불활성화 효과 (Effect of Light-Induced ROS Generation Unit on Inactivation of Foodborne Pathogenic Bacteria in Water)

  • 최재혁;김다운;정규석;노은정;류경열;류재기
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.583-590
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    • 2019
  • 본 연구는 기존 기초 연구를 통해 효과가 확인된 '광에너지유도 활성산소'를 이용하여 세척용수를 소독할 수 있는 신개념의 순환형 물 소독 시스템에 대해 실증하는 것이다. 다양한 형태의 감광제 이용 광유도 ROS 발생장치를 이용하여 여러 종류의 병원성 세균을 1시간안에 3 log CFU/mL 이상의 밀도를 감소시키는 조건을 탐구하였다. PS-bead이용 광유도 ROS 발생장치의 밀도 감소 효과에 미치는 주요 요인을 분석한 결과, 세균의 종류에 따라 ROS에 대한 밀도 감소효과가 서로 상이 하였다. B. cereus와 P. carotovorum subsp. carotovorum에 대한 밀도 감소효과는 높았으나 대장균 등 식중독 세균들에 대한 밀도 감소 효과는 상대적으로 낮았다. 순환형 물 소독시스템에서 유속은 유속이 빨라질 수록, 초기 세균밀도가 낮을수록 밀도 감소효과가 증가하는 경향을 보였다. bead의 양이 증가함에 따라 밀도 감소 효과는 일부 대상세균에서 지수적으로 증가함을 알 수 있었다. 싱글 유닛 두 개를 연결한 더블원통유닛3280은 B. cereus 나 P. carotovorum subsp. carotovorum에 대한 실험에서 30 분 안에 약 3 log CFU/mL 이상의 균을 완전히 살균할 수 있었다.

대류식 순환장치의 저수지수체 유동특성 및 수질영향 (Study on Effect of Convection Current Aeration System on Mixing Characteristics and Water Quality of Reservoir)

  • 이요상;이광만;고덕구;염경택
    • 생태와환경
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    • 제42권1호
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    • pp.85-94
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    • 2009
  • 용담댐 저수지에 설치된 대류식 순환장치에 대한 현장 조사 결과에 의하면 수평방향의 직접영향권은 성층 강도에 큰 영향 없이 반지름 $7{\sim}10m$에 이르는 것으로 조사 되었으며 수직방향으로는 성층강도에 따라 또는 가동기간에 따라 조금씩 달라지는 것으로 나타났다. 즉 가동시간이 길어짐에 따라 하층에서 올라온 수온이 낮은 수체는 보다 깊게 먼 곳까지 이동하는 것으로 나타났으나 성층을 깨지는 못하는 것으로 나타났다. 2008년 현장에서 실측 조사한 결과와 CFD모사 결과에 의하면 이런 조건에서 한 달을 가동하면 하층에서 올라온 수체가 대류식 장치 주변으로 수심 8 m, 지름 120 m의 수층을 이루게 되며 50일을 가동하면 수심 10 m, 지름 130m의 수층을 이루는 것으로 평가되었다. 대류식 순환장치가 설치된 지역에 대한 CFD모사를 하기 전에 이 지역의 흐름특성을 평가하였다. 대상 지역의 흐름은 연중 크게 3가지로 구분되었으며 각각의 경우 유량은 다르지만 저수지 수체의 흐름 속도는 모두 $0.05{\sim}1.5cm\;sec^{-1}$로 나타나 CFD모사시에 저수지 흐름을 고려하지 않아도 될 것으로 평가되었다. CFD를 이용한 수체거동 모사결과 순환장치로부터 3m지점에서의 유속은 $0.25m\;sec^{-1}$를 나타냈고, 5m지점에서는 $0.2m\;sec^{-1}$를 나타냈다. 현장 실측 결과와 비교시 유속은 모사 결과가 조금 크게 산정되는 것으로 나타났으나 향후 보다 많은 자료를 확보하여 비교해 보아야 할 것으로 판단되었다. 반면 영향범위는 반경방향으로 10 m지점까지는 직접영향을 받고, 그 보다 먼 지점은 간접영향권임을 나타내고 있어 이는 모사결과와 실측치 간에 일치하는 것으로 나타났다. 수면에서의 온도분포는 순환장치로부터 분출된 저온의 물이 반지름 약 10 m지점까지는 수온변화에 영향을 미치는 직접영향권인 것을 알 수 있다. 이상과 같이 모사 결과는 현장에서 실측한 것과 유사한 결과를 나타내므로 결과의 신뢰성이 높은 것으로 판단되었다.

진해만 대형 저서동물군집 분석을 통한 저서환경 평가 (Assessment of Benthic Environment based on Macrobenthic Community Analysis in Jinhae Bay, Korea)

  • 임경훈;신현출;윤성명;고철환
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제12권1호
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    • pp.9-23
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    • 2007
  • 본 연구는 1998년 5월 진해만의 저서동물 군집분석을 통하여 진해만 저서환경의 오염 정도를 파악하기 위해서 수행되었다. 진해만 내에 모두 67개 정점을 선정하여 퇴적물 입도 조성과 저서동물상을 조사하였다. 주요 표층 퇴적상은 silty clay, clay로 지역별 차이가 크지 않았다. 전체 저서동물의 평균 서식밀도는 984개체/$m^2$이었고, 총 255종이 채집되었다. 가장 우점하는 동물군은 다모류로 총 90종이 채집되었고, 평균 773개체/$m^2$의 서식밀도를 보였다. 대체적으로 진해만의 서쪽 해역은 저서동물상이 빈약한 반면, 만 입구와 가덕도 사이의 수로역은 높은 서식밀도를 나타내었다. 우점종은 다모류, Lumbrineris longifolia(16.9%), Tharyx sp.(6.7%), Chone teres(4.7%), Glycinde sp.(4.2%), 이매패류 Theora fragilis(4.0%), 갑각류 Corophium sp.(4.0%) 등의 순으로 나타났다. 주요 우점종은 동쪽 입구 수로역에서 집중적으로 출현하였다. 종 조성과 출현개체수에 근거한 집괴분석의 결과 진해만은 모두 3개의 정점군, 즉 마산만 입구역과 진해만의 서쪽 해역(정점군 A), 만의 중앙해역(정점군 B), 가덕도와 거제도 사이의 외해역(정점군 C)으로 구분되었다. 3개 정점군 중 진해만의 서쪽해역을 포함하는 정점군 A의 저서동물 출현종수 및 평균서식밀도가 가장 낮았고, 만 중앙해역인 정점군 B가 가장 높은 서식밀도를 보였다. 섭식유형군별 출현비율에 의한 BPI값과 유기물 집적에 대한 내성/민감도에 근거하여 구분한 생태그룹별 출현비율에 의한 BC값은 서로 유사한 경향이었다. 두 지수 모두 내만역에서 높은 오염도를 나타내었고, 비교적 유속이 빠른 동쪽 입구 수로역과 외해역에서 낮은 오염도를 나타내었다. 진해만의 저서동물 서식밀도는 과거에 비해 큰 변화가 없거나 소폭 감소한 것으로 볼 수 있었다. 진해만에서 출현한 상위 우점종의 종조성은 과거에 비해 큰 변화는 없었으나 오염지시종이나 기회종의 출현비율이 다소 증가한 것으로 볼 수 있었다. BC값에 근거하여 진해만을 오염 구배에 따라 구분해 본 결과, 유속이 빠르거나 외해의 영향을 받는 일부 해역을 제외한 대부분의 해역이 모두 중간정도의 오염 지역(meanly polluted site)으로 분류할 수 있었으며, 특히 일부 내만역의 오염도는 심각한 수준(heavily polluted site) 이었다.

자호천에 서식하는 꺽지(Coreoperca herzi)의 생태 특징 (Ecological Characteristics of Korean Aucha Perch, Coreoperca herzi in Jaho Stream, Korea)

  • 변화근
    • 한국환경생태학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.216-223
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    • 2020
  • 꺽지(Coreoperca herzi)의 생태적 특징을 연구하기 위해 2018년 9월부터 2019년 8월까지 자호천에서 조사를 실시하였다. 본 종은 하천 중류역에 분포하며 하상구조는 작은돌(cobble)과 조약돌(pebble)이 풍부한 여울이었으며, 수심은 32~157 cm 이었고, 유속은 0.64±0.28 (0.32~1.28) m/sec로 빨랐다. 암수 성비는 1 : 0.93 이었고, 전장빈도분포도에 따른 연령은 전장 42~80 mm가 만1년생, 80~130 mm은 만 2년생, 130~200 mm가 만 3년생, 200 mm 이상이 만 4년생 이상으로 추정되었다. 생식가능 전장의 크기는 암컷이 65 mm, 수컷은 70 mm 이상으로 나타나 실험실에서 사육한 개체 보다 자연에서 성장한 개체의 전장이 작았다. 산란시기는 5월에 시작하여 7월 말에 끝났으며(수온은 18.4~26.4℃) 성란 성기는 5~6월로 추정되었다(수온은 18.4~21.8℃). 포란수는 평균 462 (151~919)개 이었고 성숙란은 짙은 노란색 구형으로 직경이 2.31±0.33(1.94~3.10) mm 이었다. 전장-체중과의 상관관계식은 BW = 0.00002TL3.01로 상수 a는 0.00002를, 매개변수 b는 3.01 이었고 비만도 지수는 평균 K=1.76 (1.01~2.63) 이었고 기울기(Slope)는 0.0005로 양의 값을 나타내었다.