• 한국환경생태학회지
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• 제30권5호
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• pp.888-895
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• 2016

참몰개(Squalidus chankaensis tsuchigae)의 개체군 생태 특성을 연구하기 위해 2013년 3월부터 11월까지 금강에서 조사하였다. 본 종은 하천 중류에 분포하며 하상구조는 주로 큰 돌과 모래로 이루어져 있었다. 서식지 수심은 30~60 cm이었고 유속은 2.27~4.88 cm/sec 상태를 유지하고 있었다. 암수의 성비는 1 : 0.86 이었고 산란시기는 6~7월로 수온은 $20{\sim}26^{\circ}C$이었다. 만 2년생 이상부터 성적 성숙이 이루어지기 시작했다. 전장이 40~69mm의 집단은 만 1년생, 71~89mm의 집단은 만 2년생, 90mm 이상은 만 3년생으로 추정되었다. 포란수는 평균 2,219개 이었고 성숙란의 직경은 0.64~0.98(평균 $0.85{\pm}0.042$)mm 이었다. 전장과 체중 관계식은 $BW=0.0002TL^{2.81}$로 상수 a는 0.0002을, 매개변수 b는 2.81이었고, 건강도는 평균 1.06 이었다. 먹이생물은 남조류(Cyanophyta), 녹조류(Chlorophyta), 규조류(Bacillariophyta), 갑각류(Crustaceae), 요각류(Copepoda), 선충류(Nematota), 구두동물(Actithocephala), 수서곤충(Aquatic insect)에 속하는 하루살이목(Ephemeroptera), 노린재목(Hemiptera), 파리목(Diptera), 날도래목(Trichoptera), 태형동물(Brtozoa) 피후강(Phylactolaemata)에 속하는 큰빛이끼벌레(Pectinatella) 등 이었다. 식성은 잡식성이었으며 식물성은 부착성이며 사상체를 형성하는 조류(Algae)가 대부분을 차지하였고 동물성은 깔다구(Chironomidae) 유충을 주로 섭식하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권12호
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• pp.1273-1284
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• 2018

본 연구에서는 4대강 살리기 사업 후 퇴적현상이 지배적으로 발생하는 남한강과 섬강 합류부 구간을 대상으로 2차원 수치모형인 CCHE2D 모형을 이용하여 하천의 흐름 및 하상변동에 대한 해석을 수행하였다. 대상지점 합류부는 남한강 본류의 만곡부에 지류 섬강이 유입되는 특성을 갖는다. CCHE2D 모형은 비평형 유사이송을 해석하며 소류사와 부유사 조정거리가 중요한 입력변수로 대상지점에서는 소류사 조정거리가 하상변동에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 수치모의 결과 유량비($Q_r$) 변화가 남한강과 섬강 합류부 지점에서 흐름 및 하상변동에 영향을 미쳤으며, $Q_r{\leq}2.5$인 경우에는 합류전 본류의 유속이 증가하여 흐름박리구역을 감소시켰으며 이로 인해 합류부 내측의 퇴적이 감소하였다. $Q_r$>2.5이면 합류부 구간에 퇴적이 증가하여 사주가 형성될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 수치모의를 통해 2013년에 발생한 유량비 변화에 의해 합류부에 고정사주가 형성된 것을 알 수 있었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권4호
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• pp.381-389
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• 2022

돌마자(Microphysogobio yaluensis)의 생태적 특징을 연구하기 위해 2021년 1월부터 12월까지 금강지류인 두계천에서 조사를 실시하였다. 본 종의 서식지 하상구조는 조약돌(pebble)과 자갈(gravel)이 풍부하였으며, 수심은 12~85cm로 평균 23cm로 얕았으며, 유속이 1.03±0.34(0.72~1.47)m/sec로 빨랐다. 암수 성비는 1 : 0.86이었다. 전장빈도분포도에 따른 연령은 여름(6~7월)기준으로 50mm 미만(30.4~49mm)은 만1년생, 50~69mm은 만 2년생, 70~92mm 이상은 만3년생으로 추정되었다. 생식가능 전장의 크기는 6, 7월에 암컷과 수컷 모두 50mm 이상의 만2년생에서 성적성숙이 이루어졌다. 산란시기는 7월에서 8월(산란성기 7월)이고 수온은 25.8~28.2℃이었다. 성숙란은 노란색 구형으로 직경이 0.52±0.16(0.33~0.77)mm이고 포란수는 평균 2,593(1,343~4,672)개 이었다. 돌마자의 먹이생물은 하천 여울의 돌과 자갈에 부착하여 생육하는 부착조류(Attached algae)만 확인되었다. 식성은 식물성이었으며 부착조류인 남조류(Cyanophyta), 녹조류(Chlorophyta), 규조류(Bacillariophya) 등을 섭식하였고 규조류와 녹조류에 속하는 종이 풍부하였다.

• 한국어류학회지
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• 제34권2호
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• pp.127-132
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• 2022

현재 하천 하류의 대부분이 보에 막혀 있어 회유성 어종의 이동 및 상류와의 연결을 위한 어도가 필요하다. 따라서 어류의 자유로운 이동에 도움이 될 어도는 생태적 교각으로서 매우 중요하다. 현재 가동되고 있는 실뱀장어 전용어도는 바닥에 솔이 심어져 있으며, 솔 이외에 바닥 재질이 실뱀장어의 소상에 미치는 영향을 알아보기 위해 금강하굿둑에 설치한 모형어도를 이용한 소상 실험을 진행했다. 모형어도는 길이 1.2 m, 넓이 0.3 m, 높이 0.1 m로, 어도 바닥에 각기 다른 입자의 3가지 자갈을 붙여 제작하였다. 첫 번째 어도는 입자가 5 mm인 자갈을 사용하였고, 두 번째 어도는 입자가 2 mm인 자갈을 이용하여 제작하였다. 세 번째 어도는 입자가 1 mm 이하인 모래시멘트를 굳혀 제작하였다. 모든 실험은 1시간씩 5회 반복하여 진행하였다. 실험 결과, 각도가 낮을수록 더 많은 실뱀장어가 소상하였고, 자갈의 입자는 작을수록 실뱀장어가 더 많이 소상하였으나, 시멘트로 만든 어도는 실뱀장어가 거의 소상하지 못했다. 자갈을 굳혀 만든 모형어도는 솔 간격 어도에 비해 유량 및 유속이 적어 실뱀장어가 더욱 많이 소상하였으며, 차후 다양한 바닥 재질 및 변수를 적용한 실험을 통해 어도를 개선하면 더 많은 실뱀장어가 소상할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권spc1호
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• pp.1007-1014
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• 2023

천수방정식 기반 흐름해석모형은 하천 및 수로에서의 흐름을 수평 2차원적으로 수치모의하는데 활용되며 매개변수인 와점성계수와 조도계수에 큰 영향을 받는다. 따라서 적절한 매개변수의 선택은 흐름특성을 정확하게 모사하기 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 2차원 흐름해석에 적용되는 매개변수의 최적조합을 찾기 위한 자동화 알고리즘을 개발하고 적용하였다. 기존연구에서 2차원 흐름해석모형을 적용하는 경우 매개변수의 선정에 있어 경험적인 방법을 사용하여 최적의 매개변수를 찾는데 어려움이 있었다. 따라서 본 연구에서는 실험결과를 활용하여 다양한 매개변수의 조합에 따른 오차를 추적하고, 매개변수의 최적조합을 결정할 수 있는 알고리즘을 Python 언어를 이용하여 개발하고 적용하였다. 자동화 알고리즘은 121(11×11)개의 매개변수 조합에 따른 2차원 흐름해석결과 중 유속모의결과의 오차값을 비교하여 가장 정확한 조합을 손쉽게 결정하도록 구성되었다. 오차가 가장 작은 매개변수의 최적조합을 자동화 알고리즘의 적용을 통해 신속하고 간단하게 결정할 수 있다는 측면에서 높은 활용가치가 있을 것으로 기대된다.

• 생태와환경
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• 제57권1호
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• pp.17-27
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• 2024

전주 시내를 관통하여 흐르는 전주천과 삼천의 어류상을 연구하기 위해 총 10개 정점을 선정한 뒤 족대와 투망을 이용하여 조사하였다. 출현한 어류는 4목 10과 36종 2,064개체이다. 삼천에서 4목 8과 30종 1,074개체, 전주천에서 3목 8과 26종 986개체가 채집되었다. 전체 우점종은 피라미로 총 1,202개체(58.35%)가 채집되었고, 아우점종은 모래무지로 총 153개체(7.43%)가 채집되었다. 삼천의 우점종은 피라미로 총 635개체(59.12%) 채집되었고, 아우점종은 모래무지로 140개체(13.04%) 채집되었다. 전주천의 우점종은 피라미로 총 567개체(57.51%) 채집되었고 아우점종은 돌고기로 총 99개체(10.00%) 채집되었으며, 합수부를 제외하면 하천의 환경에 큰 변화가 없었다. 복원사업 전 삼천의 전주 시내 구간 어류상은 느린 유속과 모래가 깔린 하상으로 이를 선호하는 어류가 채집되었으나, 복원사업 후 여울이 발달하는 등 환경변화로 인해 어류상의 차이가 있는 것으로 생각되며, 전주천은 복원사업 이전과 비교했을 때 종 수가 크게 증가한 것으로 파악된다. 따라서 도심하천인 전주천과 삼천의 어류군집에 대해서는 좀 더 장기적인 모니터링이 필수적인 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6B호
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• pp.565-575
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• 2011

본 연구는 다변수 접근방식인 서식지평가 정성지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)와 생물보전지수(Index of Biological Integrity, IBI)의 적용방법 도입과 어류 서식 및 피신처 확보용 인공구조물인 방틀둠벙의 정량적인 평가를 목적으로 하였다. 또한, 안동시 남후면 하아리에 소재한 한국건설기술연구원 수자원 환경실험센터의 실외 실험장을 활용하여 실규모로 생물 평가와 검증을 실시하였다. 본 평가기법의 적용을 위해 구성한 실험수로 및 방틀둠벙 시설은 국내 하천의 조건을 최대한 반영하여 조성하였으며, 흐름상태와 정체상태로 구분하여 유속 $0.0{\sim}1.5m\;s^{-1}$, 폭 1.0~3.0 m, 수심 0.05~0.70 m, 다양한 하상재료를 조성하여 2010년 5월~12월의 8개월간 모니터링 하였다. QHEI는 실험수로의 E~F지점이 평균 83.1로 가장 높게 나타났고, B~C지점에서 78.1로 가장 낮게 나타났다. 하지만 방틀둠벙은 시 공간적 구분 없이 98.9 이상의 값을 나타내어 전체 지점 중 가장 높은 양호상태(Good)의 서식처 조건을 유지하였다. IBI는 전반적으로 QHEI와 비슷한 패턴을 나타내었으나 겨울 갈수기에 양호상태(Good)인 44.2를 보여 32.8을 나타낸 실험수로와 비교되었다. 또한, 흐름과 정체상태 조건에서 방틀둠벙의 IBI 값은 실험수로보다 각각 5.7~11.4%, 18.7~34.8% 높은 평가 값을 나타내어, 유량이 적거나 흐름이 없는 갈수기에 어류 서식처 확보 가능성을 정량적으로 시사하였다. 종합적인 수생태계 건강성 평가에서 실험하천은 보통과 양호상태(Fair~Good) 범위를 나타낸 반면, 방틀둠벙은 대부분 양호상태(Good)를 보여 수생태계 건강성 확보에 적용 가능함을 도출하였다.

• 생태와환경
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• 제50권2호
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• pp.216-237
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• 2017

온천의 온배수는 오래 전부터 전 세계를 통해 지질학, 육수학 및 수생태학에서 온도구배와 담수조류의 관계에서 많은 관심을 갖게 한 분야이었다. 반면에, 우리나라는 인공온천이 전국적으로 개발되었으나 아직까지 이에 대한 연구가 미진한 실정에 있다. 본 연구는 2015년 12월부터 2016년 9월까지 경기도 포천에 위치한 계류(부소천)의 최상류 구간 4개 지점(BSU (상류), HSW (온천폐수 방류구), BSD1~2 (하류))에서 부착조류 생태에 온배수의 시공간적 영향을 파악하고자 매월 조사하였다. 조사기간 동안 온배수의 수온 영향권은 <1.0 km이었고, 동시에 N P 영양염의 주요 공급원으로 작용하였다. 그 영향은 저온 갈수기(12월~3월)에 우세하였고, 고온 풍수기 (7월~9월)에 약세를 보여 다소 계절적인 특성을 반영하였다. 이러한 환경에서 부착조류 군집은 총 59속 143종으로 구성되었다. 이 중에서 규조류가 21속 83종 (58.0%), 남조류가 9속 21종(14.7%) 및 녹조류가 25속 32종(22.4%)을 차지하였다. 또한, 상대도수가 >10%인 분류군은 총 24속 31종이었으며, 시공간적 분포는 수온 ($5^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$) 및 유속 ($0.2m\;s^{-1}$와 $0.8m\;s^{-1}$)과 밀접한 관련성을 가졌다. 그리고 연중 높은 수온을 유지하는 기초 환경에서 수중의 $PO_4$에 친화력이 크거나, $NO_3-PO_4$가 풍부한 하천 서식처를 선호하는 분류군이 우점하였다. 결과적으로, 부소천은 온배수에 의해 연중 과영양 및 과열 오염이 지속되어 국내에서 조사된 선행 부착조류 생태연구의 결과와 비교할 때 오염이 심한 상태로 평가되었고, 상 하류 간에 계절적으로 동질성 (하계~추계)과 이질성(동계~춘계)이 반복되는 역동적인 생태계로 볼 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제18권4호
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• pp.394-403
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• 2016

본 연구는 기상과 수질 측정망 자료를 사용하여 남한강 내 강천보와 이포보가 건설되기 전 후 기상, 수질 농도, 유량 및 조류 예보 발생 패턴의 변화를 구명하기 위하여 수행되었다. 각 보의 건설 전 후의 구분은 Ward의 방법을 통한 군집분석으로 분석기간을 구분하였고, 또한 Chl-a(조류)와 기상, 수질 및 유량 등의 요인과의 상관분석을 통해 Chl-a(조류)의 발생량에 영향을 미치는 요인을 파악하였다. 2005년부터 2015년까지의 관련 자료를 기준으로 총 12개 요인(수온, 강수량, 일조시간, pH, DO, BOD, COD, T-N, $NH_3-N$, $NO_3-N$, T-P, $PO_4-P$)을 군집분석한 결과, 보 건설 전의 군집은 2006-2007년이며 보 건설 후의 군집은 2012-2013년으로 2개의 군집으로 분류되었다. 보 건설 전에 비해서 보 건설 후의 강천보 BOD는 II에서 Ia 등급으로 개선되었고, 이포보 BOD는II-III에서 Ia-II등급으로 개선되었다. 또한 전반적으로 보 건설 후에 T-P와 T-N 농도도 개선된 것으로 나타났다. 강천보와 이포보에서 Chl-a(조류) 농도는 보 건설 전보다 보 건설 후에 감소하였으나, 이포보가 건설된 후에는 보 건설로 인해 체류시간, 수온 및 일조시간이 증가하여 조류 예보 발생 횟수가 보 건설 전 9회에서 보 건설 후 15회로 증가하였다. 기상, 수질 및 유량요인과 Chl-a의 상관분석 결과, 보 건설 후 강천보에서 Chl-a는 BOD(0.579) > COD(0.413) > 기온(0.237) 순으로 양의 상관 값이 크게 나타난 반면, $NO_3-N$(-0.344) > T-N(-0.293)의 순으로 음의 상관 값이 큰 것으로 나타났다. 또한, 보 건설 후 이포보에서 Chl-a는 BOD(0.795) > pH(0.581) > 수온(0.422)의 순으로 양의 상관 값이 크게 나타난 반면, $NO_3-N$(-0.457) > T-N(-0.371) > $NH_3-N$(-0.326) > $PO_4-P$(-0.288) > 유량(-0.213)의 순으로 음의 상관 값이 큰 것으로 나타났다. 이포보의 수질이 전반적으로 개선되었음에도 불구하고 조류 예보가 발생한 횟수가 증가된 것은 보 건설에 따른 하천 수질환경 변화보다 보 건설로 인해 하천의 흐름이 변화하여 유속이 감소하고 체류시간과 수온이 증가된 영향이 큰 것으로 판단된다

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.208-218
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• 2012

수면에서의 마이크로웨이브 후방산란 수치 시뮬레이션 기법을 개발하였다. 수치 시뮬레이션은 수조나 실해역 실험의 대체수단으로서, 수면에서의 마이크로웨이브 후방산란 과정의 이해, 마이크로웨이브 레이더를 이용한 수면 관측시스템과 관측방법의 평가에 이용된다. 이 논문에서는 다양한 수면 조건에 대한 수치 시뮬레이션의 적용 예와 수치 시뮬레이션의 유용성에 대해서 기술하였다. 적용 예로서, 고정안테나 펄스 도플러 레이더의 1) 도플러 이미지, 2) 레이더 조사폭 영향, 3) 하천 수위 관측과, 4) 합성 개구 레이더 (SAR) 의 해면 이미지를 보여준다. 해면으로부터의 마이크로웨이브 후방산란 수치 시뮬레이션을 통하여, 1) 파랑계측에 있어서 펄스 도플러 레이더의 주파수 변조 이미지가 진폭 변조 이미지에 비해서 유용함을 보였다. 2) 연속파 레이더를 이용한 파랑계측에 있어서의 레이더 해면 조사폭의 영향에 대한 Rheem[2008]의 보고와 관련해, 레이더 조사폭이 도플러 스펙트럼에 미치는 영향을 조사하여, 파랑계측에 적합한 레이더의 조사 조건을 보였다. 3) 펄스 도플러 레이더를 이용한 해면 조위관측 알고리듬을 하천의 유속과 수위 추정에 응용함에 있에서, 알고리듬의 적용성과 계측성능을 평가했다. 4) SAR 이미지 생성 메케니즘의 이해와 SAR 이미지를 이용한 해면 관측 알고리듬의 평가를 위해, 수치 시뮬레이션을 이용하여 해면의 SAR 이미지를 생성하였다.