• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.435-444
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• 2023

새만금 내에서는 종종 식물플랑크톤이 증식하기에 알맞은 환경조건이 생성되며 일시에 식물플랑크톤 대증식이 발생하면서 조류 관리기준을 초과하는 사례가 발생하고 있다. 이를 대비하기 위하여 과학적 예측기법을 토대로, 식물플랑크톤의 종별로 가장 효과적이고 효율적인 녹조발생 억제 방안을 제안하기 위하여 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측하고, 제어할 수 있는 모델을 개발하였다. 즉, 하천에서 유입하는 영양염(DIN, PO4-P)을 정책적으로 조절하고, 갑문운영을 통해 호 내 염분을 제어하는 것이다. 먼저 관측치로부터 인공신경망 알고리즘을 이용해 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측 결과, 모델의 Kappa 수는 0.7889 ~ 1.0000의 범위로, good ~ excellent 수준이었다. 다음으로 Garson 알고리즘을 이용하여 종별로 설명변수의 중요도를 평가하였고, 또한 DIN 및 염분 값의 변화에 따른 식물플랑크톤 대량 증식 확률을 예측하였다. 그 결과, 각 종별로 식물플랑크톤의 대증식을 억제할 수 있는 DIN과 염분 농도를 정량적으로 예측할 수 있었다. 따라서, 향후 새만금과 같은 거대한 인공 호수에서 식물플랑크톤의 대증식을 억제하기 위한 효율적이고 효과적인 대응방안을 마련할 수 있도록 녹조제어모델을 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 분석과학
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• 제21권3호
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• pp.191-200
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• 2008

의약물질(PPCPs)은 수질 환경 시료에서 새로운 오염물질로 대두되고 있다. 본 연구에서는 LC/ESI-MS/MS를 이용하여 환경 수질 시료로부터 7 종(2-퀴노사린카르복시산, 아세틸살리실산, 디클로페낙-소듐, 나프록센, 이부프로펜, 메페남산, 탈니플루메이트)의 산성의약물질을 동시 분석하는 방법을 비교하여 개선하였으며 폐수처리장의 유입수 및 방류수 그리고 연장선상의 하천수의 오염도를 측정하였다. LC/ESI-MS/MS 분석을 위해서 MCX (Mixed Cation eXchange) 카트리지와 HLB (Hydrophilic-Lipophilic Balance) 카트리지를 연결하는 텐뎀 고체상 추출법과 MCX 카트리지만을 사용하는 고체상 추출법을 이용하여 효과적인 시료 정제 및 추출을 수행하였다. 검출한계(LODs)와 방법검출한계(MDLs)는 각각 0.05~1.50 pg/mL, 0.17~4.90 pg/mL 범위를나타내었다. 시료중 1.0 ng/mL 농도(n=3)에서절대회수율은 81.9%~116.3%를 나타내었다. 수질 환경 시료에서 수 pg/mL~ng/mL의 농도로 산성의약물질이 측정되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.269-269
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• 2022

최근 낙동강 하구 기수생태 복원에 있어서 중요한 요소 중 하나는 하굿둑 외해측의 보다 높은 정도를 가지는 조석예보치 산정과 이를 통해 하굿둑 방류량과 해수 유입량을 추정하여 주변 환경 등을 예측할 수 있다. 기수생태 복원이 본격으로 논의가 진행 전인 2016년까지는 하구에서 수km 떨어진 기존 조위관측소(부산 및 가덕도)를 활용하여 하류수위를 예측하여 왔지만 조위 높이와 위상 차이로 인하여 활용이 용이하지 않다. 따라서, 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 조석 영향을 받는 수위관측치를 이용하여 조석조화분해를 통해 조위 예측을 보다 정밀하게 산정하는 것이 필요하다. 연구방법으로는 낙동강 하굿둑 외해역에서 관측된 2016년, 2017년 각각 1년간 10분간격으로 관측자료의 저장상태 및 이상자료 유무를 확인하고, 조석조화분해 프로그램인 TASK2000(Tidal Analysis Software Kit) Package를 이용하여 2016년, 2017년 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 관측된 조위자료를 각각 조석조화분해한 결과로 관측조위와 예측조위 비교하였고, 관측조위와 예측조위를 뺀 성분인 조석잔차성분을 구했다. 조화분해결과, 낙동강 하굿둑 외해역은 일반적인 연안역의 조석과는 달리 하천수의 유출, 배수갑문의 조작, 연안사주지형에 의한 조석변형 등 매우 복잡하고 불규칙적인 특성인 기상성분(기압, 바람 등)에 의한 교란을 고려한다면 예측정확도가 상당부분 확보되는 것으로 나타났다. 또한 장주기 성분과 비선형 조석성분의 크기를 비교해 볼 때 거의 편차가 없이 나타나 조석조화상수를 이용한 예보 가능성을 확인할 수 있었다. 조위검증은 2016년의 1년치의 조석자료를 이용하여 조화분해된 조화상수 63개를 이용하여 2017년의 조석 예보치를 산정하였으며, 이를 2017년의 낙동강 하굿둑 외해역의 조석관측치와 조석예측치를 1대 1 비교하는 방식으로 검증하였고, 이들의 상관관계를 파악하기 위하여 두 성분에 대하여 Regression Analysis를 수행하여 예측조위와 관측조위 사이에는 Pre=0.9535×Obs+0.396과 같은 관계식이 성립하는 것으로 분석되었다. 또한, 두 성분간의 상관도는 0.9535로 높게 나타났다. 조위예측 프로그램인 TASK2000 Package 중 MARIE를 이용한 조위예측 프로그램의 신뢰도가 매우 높은 것으로 판단되고, 해당년도 조위예측 시에는 가능하면 직전년도의 1년 조석관측자료를 조화분해하고 얻어진 조화상수를 이용하여 조위예측을 실시하면 보다 정확한 자료를 얻을 수 있다.

• 한국지형학회지
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• 제18권4호
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• pp.223-233
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• 2011

본 연구는 함평만의 간석지 해안지형의 분포특징과 그 변화과정이다. 함평만은 하천의 유입이 없는 분지형태와 같은 반폐쇄형 만으로, 외해 만 입구는 좁고, 내해로 가면서 넓어지는 형태이다. 이곳의 퇴적물 공급원은 조류와 연안사면에서 이동된 물질이다. 연구지역의 주요 지형요소는 간석지, 갯골, 조간대사주, 해식애, 해안단구 등이다. 간석지형은 입도조성에 따라 뻘 간석지, 사질혼성 간석지로 분류되었다. 뻘 간석지는 갯벌이 간석지와 연속성을 보이며 완만히 이어지는 해안지역에, 그리고 사질혼성 간석지는 해식애와 해안단구 기저 지역에 발달하였다. 일부 해안 지형에서는 신생대 4기 해수면 변동으로 퇴적된 지층이 확인되었다. 10년간 간석지 입도조성 변화 분석에서 모래는 2%, 실트는 6% 증가하였고, 점토는 9% 감소하였다. 오목형 간석지에는 염생식물이 정착해 있다. 염생식물의 분포 면적 변화는 2001년에 2.4km²에서 2009년에는 9.3km²로 약 4배 확대되었다. 같은 시기 염생식물 분포 지역에서 평균입도는 6.5φ에서 4.5φ로 조립화되는 경향을 보였다.

• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.375-383
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• 2023

모래잠입 어류는 모래 하상에 잠입하여 살아가는 생물로, 잠입을 통해 포식자 회피, 먹이 포획, 에너지 보존 등 생존에 이득이 있다. 국내에 서식하는 흰수마자는 전형적인 모래잠입 특성을 보임에도 불구하고 지속적인 개체군 감소로 인해 멸종위기종으로 지정되어있다. 본 연구에서는 흰수마자의 감소원인 파악을 위하여 모래크기 선호도 및 잠입 행동을 평가하였다. 전반적으로 1 mm 이하의 모래를 선호하는 것으로 확인되었으며, 유량에 따라 모래크기의 선택이 차이가 발생하였다. 또한 수온이 낮아짐에 따라 모래에 보다 깊이 잠입하였고, 잠입하는 깊이는 흰수마자의 크기별로 차이가 있는 것으로 나타났다. 흰수마자의 모래 선호도 연구 결과 전반적으로 개체군이 감소하는 원인은 댐, 보 등의 건설로 인한 물리적인 하상구조의 변화로 사료되었다. 특히, 구조물 건설 상류부의 정수역 형성으로 인한 실트와 진흙의 하상 내 축적과 하류부에 세립질 퇴적물 유입 감소 및 침식으로 인한 장갑화로 서식처 변형이 발생하여 잠입에 문제가 발생한 것으로 판단되었다. 흰수마자를 비롯한 모래잠입 어류는 모래 하상 구조가 생존 및 서식에 중요한 역할을 하기 때문에 이를 관리할 수 있는 효율적 전략 수립 및 서식지 관리가 필요하다.

• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.339-347
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• 2023

본 연구는 TOC/TN-IRMS를 이용하여 총 유기탄소 및 총 질소 안정동위원소 분석법을 연구하였으며, 수환경 중저농도 시료에서도 분석이 가능하게 시스템을 구축하였다. 수생태계로 유입되는 다양한 유기탄소 기원을 파악하기 위하여 형광지표와 δ¹³C-DOC 안정동위원소비를 활용한다면 효율적인 수질 관리를 위한 해석기능을 제공할 것이며, 추후 유역 오염원의 대표값(end member)의 지속적인 조사를 통하여 자료구축이 이루어져야 할 것이다.

• 지질공학
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• 제33권4호
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• pp.587-598
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• 2023

지하수의 라돈 함량이 높은 것으로 알려진 연구지역 지하수의 라돈 함량분포와 시기별 함량변화를 파악하기 위하여 10개 지하수공과 1개 하천수를 대상으로 2개월 간격으로 12회에 걸쳐서 라돈 함량 분석과 DTW(Depth to water table)를 측정하였다. 연구지역 중앙에 위치한 지하수의 라돈 함량은 37.0~2,675.2 Bq/L로 높았으나 연구지역 외곽에서는 10.6~37.9 Bq/L로 낮았다. 연구지역 중앙에 위치한 지하수의 라돈 함량이 높은 것은 옥천층군을 관입한 화강반암과 이에 따른 파쇄대가 발달하였기 때문으로 해석된다. 연구지역 외곽에 위치한 지하수의 라돈 함량이 낮은 것은 화강반암 관입부로부터 떨어진 옥천층군에 위치하고 있기 때문으로 해석된다. 연구지역 중앙에 위치한 지하수의 라돈 함량 변화가 크게 일어나는 것은 연구지역 중앙이 저지대일 뿐만 아니라 계절별 지하수위 변화가 크게 일어나며 이로 인해 천부의 저 함량 라돈 지하수가 고 함량 라돈 지하수에 유입되기 때문으로 보인다.

• 한국어류학회지
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• 제35권4호
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• pp.270-277
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• 2023

배스 Micropterus salmoides는 1973년에 도입된 이래로 국내의 댐, 하천 등에 퍼져, 토착 어류군집에 악영향을 미쳐왔다. 본 연구에서는 농업용수공급의 기능을 상실한 유휴저수지인 북초산제에서 배스를 완전제거한 후, 배스가 서식하는 비슷한 규모의 저수지 어류군집을 비교하여 배스가 어류군집에 미치는 악영향을 간접적으로 확인하고자 하였다. 연구는 2019년에서 2022년까지 연 3회에 걸쳐 수행하였다. 연구 결과, 배스의 서식으로 어류의 종조성이 단순해진 것으로 판단되는 북초산제에서 배스의 제거 이전 배스의 먹이원으로 이용될 수 있는 붕어와 밀어 등 4종만이 출현하였으나, 배스의 제거 이후 상류 및 농수로에서 유입된 소형담수어(대륙송사리, 갈문망둑)의 출현과 개체수의 증가가 확인되었다. 본 연구에서 조사한 배스가 서식하는 다른 저수지인 강정제, 수심제와 북초산제를 비교하였을때, 배스의 포식압이 높은 소형저수지에서 배스의 제거 이후 어류상은 안정화 및 회복세로 변화하는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권5호
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• pp.359-369
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• 2024

한국은 6월 21일부터 9월 20일까지를 법정홍수기로 지정하여 잠재적 홍수에 대비하여왔다. 하지만 2020년 54일의 역대 최장 장마 사례와 같이 과거와 다른 기후양상으로 인한 극한 홍수로 피해를 겪고 있다. 그동안 홍수 피해 저감을 위한 연구는 매우 많았지만, 법정홍수기가 앞으로도 유효할지에 대한 연구는 시도된 적 이 없었다. 따라서 본 연구는 21세기 관측 자료를 통해 현행 법정홍수기의 타당성을 통계적으로 검토하였으며, 이를 통해 현행 법정홍수기가 강수량 증가 추세와 지역별 강수 특성의 강화를 고려하지 못하고 있음을 확인하였다. 이러한 한계점의 해결을 위해 본 연구에서는 대상 유역에 대한 7개의 새로운 홍수기 후보군을 제안하였고, 이의 타당성을 모의 운영을 통해 분석하였다. 모의 운영 시 댐 운영룰 rigid operation method를, 댐 유입량 예측에는 long short-term memory model을 적용하였다. 제안한 홍수기 각 후보는 댐의 계획방류량과 하천의 계획홍수량을 초과하느냐를 기준으로 평가하였다. 첫 번째 기준으로 평가한 결과, 본 연구에서 제안한 홍수기 적용 시 초과 빈도와 지속시간이 각각 0.068%와 0.33% 감소되었으며, 크기 또한 24.6% 감소하였다. 두 번째 평가 기준으로 평가한 결과 역시, 홍수피해 발생 구간이 기존의 4회에서 2회로 감소하였다. 본 연구 결과를 계기로 법정홍수기 재검토가 공식적으로 이루어져 새로운 양상으로 변화하고 있는 강우 양상에 적극적으로 대비하길 기대한다.

• 한국어류학회지
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• 제36권2호
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• pp.139-155
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• 2024

한국산 중고기속(genus Sarcocheilichthys)에 속하는 중고기(S. nigripinnis morii) 8개 집단과 참중고기(S. variegatus wakiyae) 5개 집단의 미토콘드리아 DNA의 cytb 유전자를 이용하여 각 집단의 유전적 다양성 및 분자계통학적 유연관계를 검토하였다. 참중고기 집단이 중고기 집단보다 유전적 다양성이 높은 것으로 확인되었다. cytb 유전자를 기반으로 한 한국산 중 고기속 어류의 분자계통도상에서 참중고기의 영산강(YSR) 집단은 중고기의 탐진강(TJR), 영산강(YSR), 섬진강(SJR) 집단과 clade를 이루며 현재의 분류체계와 일치하지 않는 유전적 유역관계가 나타났다. 한편, 핵 DNA 분자계통도상에서는 참중고기와 중고기로 뚜렷하게 구분이 가능하여 미토콘드리아 및 핵 DNA가 분자계통도상에서 상충하는 mitonuclear 불일치 현상이 나타냈다. 중고기의 섬진강(SJR) 집단이 동진강(DJR) 집단에 이입되어 교배가 일어난 것으로 추정되는 유전자형이 확인되었다. 동해로 유입되는 하천 중 유일하게 형산강(HSR)에만 이입되어 서식하는 것으로 알려진 중고기 집단은 한강(HR) 집단으로부터 이입되어 형성된 집단으로 추정되었지만, 고유한 유전적 그룹을 나타내는 유전자형도 확인되었다. 중고기의 한강(HR), 금강(GR), 만경강(MGR) 집단은 압록강 이북에 분포하는 북방중고기(S. czerskii), S. soldatovi와 유전적으로 동일 집단을 형성하였으며, 이에 다양한 표본을 확보하여 형태학적 및 분자계통학적 연구를 통한 분류학적 재검토가 요구되었다.