• 생태와환경
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• 제55권3호
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• pp.244-250
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• 2022

대청호의 수질개선을 목적으로 설치된 소옥천 인공습지에서 2년간 COD, TOC, T-P, T-N 농도의 변화를 조사하였고, 습지내 퇴적물의 오염도를 평가하기 위하여 퇴적물의 침강속도(4회) 및 물질함량(6회)을 측정하였다. 유입수를 통해 유입된 COD와 TOC는 습지를 통과하면서 약간 증가하였고, T-N과 T-P는 감소하는 경향을 나타냈다. 습지에 식재된 수생식물은 수중에 뿌리, 줄기, 잎을 뻗고 있는 부엽 및 부유식물에서 유기물, 인, 질소의 함량이 높게 나타났다. 인공습지로 유입되는 부유물질의 대부분은 1차 침강지에서 빠른 속도로 침강되어 많은 양이 제거되는 결과를 나타내고 있었다. 총인과 총질소의 퇴적물 오염도는 심한 오염도 상태를 나타내고 있었으며, 이렇게 총인과 총질소를 다량 함유하고 있는 퇴적물은 물리·화학적 환경변화에 의해 용출되어 습지내에서 내부오염원으로 작용할 가능성이 높다고 할 수 있다.

• 대한지리학회지
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• 제43권4호
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• pp.477-494
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• 2008

호수나 습지 퇴적물을 대상으로 동위원소분석을 실시하여 얻은 결과들은, 다양한 해석들을 통해 고기후를 복원하는데 일조할 수 있다. 호소퇴적물의 경우 보통 유기 무기 탄산염 등을 추출하여 산소 탄소 동위원소 분석을 실시하게 된다. 산소동위원소 분석은 과거의 기온과 습도 변화를 정량적 정성적으로 복원하는데 이용되며, 탄소동위원소 분석결과는 호수의 주위환경 변화나 인간의 영향 등을 파악하는데 유용하다. 그리고 고산습지의 피트 층에 존재하는 반부패상태의 물이끼는 탄소동위원소분석의 좋은 시료이며 기온, 대기 중 이산화탄소압 등 고기후 정보를 제공해준다. 해안의 염습지나 염하구 등의 습지지역에서는 육상기원의 유기물과 해상기원의 유기물이 서로 탄소동위원소비율값에서 차이를 보인다는 점을 이용하여 해수면 상승에 관한 연구를 할 수 있다. 또한 탄소동위원소비율이 상이한 C4 식물과 C3 식물이 염도에 따라 분포가 변한다는 점을 이용하여 몬순과 관련된 연구를 할 수도 있다. 우리나라의 경우 아직까지 동위원소분석방법을 이용한 고환경 연구들이 활성화되어있지 않은 상태이며, 이는 연구방법에 대한 관심 부족과 국내에서는 적절한 시료 채취에 어려움이 존재한다는 점에 기인한다. 제주도의 하논, 무제치늪이나 용늪 같은 고산습지, 그리고 해안의 염습지 등에서 얻은 퇴적코어들에 동위원소 분석을 시행하면, 우리나라 고환경 연구에 도움이 되는 흥미로운 결과가 산출될 수 있을 것으로 사료된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권3호
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• pp.145-159
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• 2020

습지는 교란에 의해 주변 유역으로부터 과잉수, 퇴적물, 영양염, 기타 오염물 등이 축적되는 흡수원으로서 기능하기 때문에 외래종에 의한 생물학적 침입에 취약하다. 본 연구는 내륙습지 유형에 따른 외래식물의 출현현황 및 특성을 파악하기 위하여, 생태우수습지 24개소를 대상으로 유형을 분류하고 외래식물상을 분석하였다. 조사 대상 습지에서 발견된 외래식물은 총 130종으로 출현 식물 총 종수의 11%를 차지하였다. 이 중 국화과가 40종으로 가장 많았으며, 출현빈도가 높은 종은 개망초와 달맞이꽃이었다. 습지 유형별로는 하천형과 호수형 습지에서 평균 30종 내외로 평균 10종 미만인 산지형 습지보다 외래식물 종풍부도가 높은 것으로 나타났다. 인위적인 간섭정도를 나타내는 귀화율, 도시화지수, 일·이년생 비율에서도 동일한 결과가 나타났다. 군집분석에서는 하천형 습지와 호수형 습지가 혼재되었으며, 산지형 습지만 별도로 분리되었다. 산지형 습지는 외래종수가 현저하게 적은 것은 물론 다른 습지 유형에서 발견되지 않은 주걱개망초, 컴프리, 나도닭의덩굴의 영향으로 판단된다. 특히 미국쑥부쟁이, 돼지풀, 가시박, 단풍잎돼지풀 등 생태계교란생물은 하천형 습지에서 집중적으로 발견되었다. 따라서 인위적인 간섭강도가 높은 하천형 및 호수형 습지에서 외래식물 확산 요인을 고려한 체계적인 관리가 시급한 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제37권4호통권109호
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• pp.436-447
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• 2004

습지를 규정하는 주요한 특징의 하나인 습지식물은 장기간의 침수로 인해 혐기성 상태로 존재하는 습지 퇴적물에서 생존을 위한 특별한 적응방법을 발달시켰다. 식물체내에 넓게 분포하고 있는 다공성의 세포는 공기중의 산소를 뿌리로 운반하기 위한 통로로 작용하며, 농도차이에 의한 확산과 압력차이에 의한 대류에 의하여 산소가 운반되어진다. 이러한 식물체 내에서의 산소이동은 식물이 혐기성 퇴적물 속으로 뿌리를 내리고 생존하게 하는 주요한 기작이 된다. 뿌리로 이동되어진 산소는 혐기성 퇴적물로 확산되어져서 뿌리주변의 퇴적물은 산화상태로 변화시키고, 뿌리의 호흡, 미생물의 호흡, 미생물에 의한 유기물 분해반응을 촉진시키게 된다. 또한 습지식물은 생장에 필요한 수분을 뿌리로 흡수하며, 이는 지표수와 퇴적물내 공극수가 뿌리주변으로 이동하게 되는 추진력이 된다. 습지 퇴적물은 식물의 사체에서 기인하는 유기물에 의해 수리학적 전도도가 작아서 퇴적물내 물의 움직임이 미미하나, 식물에 의한 물의 흡수는 퇴적물내 물의 움직임을 촉진시키게 된다. 이러한 식물의 특별한 적응기작은 해부학적, 형태학적, 생리학적으로 많은 연구가 수행되어져 왔으나, 이러한 적응기작들에 퇴적물내 생지화학적 반응에 미치는 영향에 대한 연구는 미비한 수준에 머물러있다. 퇴적물내 생지화학적 반응들은 수체에서 유입된 미량 오염물질의 이동 및 변형과정에 영향을 미치게 되므로 식물의 작용에 의한 생지화학적 반응의 변화들은 미량 오염물질의 거동에 영향을 미치게 되며 나아가 수자원과 수질 생태계에 영향을 초래하게 된다. 따라서 식물의 존재와 성장에 따른 퇴적물내 생지화학적 반응의 변화는 생태학적 환경에서 습지의 중요성을 인식하는데 필요한 연구과제라 사료된다. 난이도, 변별도 등에서 유사하므로 당분간 계속 사용하여도 될 것이다. 따른 변화(變化)는 볼 수 없었다. ATP 첨가(添加)로서는 0.30mM의 농도(濃度)에서 0.15 mM의 농도(濃度)에 비(比)하여 Young 율(率)이 낮았다. 3) 외경동맥(外經動脈)의 종절편(縱切片)의 Young 율(率)은 생리적식염수(生理的食鹽水)에 둔 군(群)에서는 15분(分), 45분(分) 및 75분(分)에서 각각(各各) 2.12, 2.48 및 $2.46{\times}10^7 dyne/cm^2$으로서 실험초기(實驗初期)에 비(比)하여 후기(後期)에서 Young 율(率)이 약간(若干) 높은 경향(傾向)을 나타내었고, 이러한 경향(傾向)은 ATP의 첨가(添加)로서도 비슷하였다.수량(收量)과 자실체형성(子實體形成) 소요일(所要日)의 관점(觀點)에서 보면 C/N율(率) 30.46이 어느정도 적당(適當)한 것 같다. 4. Thiamine $50{\mu}g%,\;KH_2PO_4$ 0.2%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$는 $0.02{\sim}0.03%$일때 균사(菌絲)와 자실체(子實體) 생육(生育)이 우수(優秀)하였으며 미량원소(微量元素)로서는 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$ 및 $MnSO_4{\cdot}5H_2O$가 공존(共存)하면 생육촉진(生育促進)의 상승효과(相乘效果)가 인정되었으나 3이원소(元素)중 Mn이 결핍(缺乏)하면 균사(菌絲)와 자실체(子實體)의 생육(生育)이 다소 저하되었다. 이들 염류(鹽類)의 최적농도(最適濃度)는 각각 0.02mg%이었다. 5.

• 생태와환경
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• 제36권4호통권105호
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• pp.434-446
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• 2003

습지에서 중금속이나 방사성 물질의 성상과 이동은 전자수용체와 유기탄소를 이용하는 미생물의 대사작용의 결과로 나타나는 지질화학적 작용과 밀접한 관계를 가지고 있으며, 이러한 지질화학적반응의 공간적인 분포는 주변 환경의 특성에 의해 영향을 받게 된다. 습지에서의 이러한 현상을 수학적으로 모의하기 위하여 식물의 존재 여부에 따른 퇴적물 내에서의 중금속 거동에 대한 일반적인 수학적 모형을 개발하였다. 본 모형에서 고려되는 주요 기작은 습지에서의 침적과 식물 뿌리의 존재가 퇴적물 내 지질화학적 반응과 이송 기작 및 혼합과정에 미치는 영향 등이며, 정상상태에 관한 수식들이 퇴적물 환경의 모의에 적용되었다. 수치모의 실험의 결과에 따르면, 열거된 물리학적기작들이 미생물의 유기 탄소원 분해작용의 결과로 나타나는 일련의 전자수용체, 그에 따른 반응물, 모형에서 고려된 중금속 물질인 비소 등 퇴적물내 화학 물질들의 수직적 분포에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 본 모형에서는 특정한 생물학적 변환 과정이 열역학적으로 호의적인 영역에서만 발생하는 것으로 고려되었음에도, 비생물학적 작용과 혼합 기작에 의하여 각각의전자수용체 분포의 수직적 중첩이나 역전 등 현장에서 실제 관측되는 현상 들을 잘 모사할 수 있었다.

• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.91-102
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• 2010

상을 차지하는 갈대의 침수줄기에 형성된 부착규조 군집 빛 수질특성을 파악하고자, 결빙기를 제외한 2005년 3월부터 10월까지 유입수, 습지(고습지, 저습지), 배출구를 각각 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 습지에 상관없이 높은 유기물 및 영양염 지수를 나타냈으며, 습지를 통과하면서 질소계열은 감소한 반면, 인계열은 오히려 증가하였다. 2) 부착규조는 저온기에 보다 다양하고 높은 생물량을 나타냈으며, 우점종은 습지에 관계없이 Nitzschia palea, Nitzschia amphibia 였으며, 조사 시기(강우)에 따라 다양한 범위를 나타냈다 3) 저습지 보다 고습지에서 높은 현존량은 영양염과 광투과율, 그리고 낮은 canopy와 관계가 있는 것으로 판단되었다. 따라서 동화습지는 풍부한 퇴적물과 갈대 쇄설물로부터 유출된 영양물질(특히 인)이 특정 규조류의 성장을 촉진하였으며, 특히 갈대식물 밀도가 적어 낮은 canopy를 보였던 고습지에서 높은 현존량을 나타났다.

• 생태와환경
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• 제33권3호통권91호
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• pp.295-303
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• 2000

10년 전부터 논농사가 중단되고 농업배수와 생활하수가 유입하여 식생이 번성한 습지에서 수질개선 효과를 측정하였다. 습지의 체류시간이 평균 1.2일로 매우 짧음에도 불구하고 SS와 질소의 제거효과는 높게 나타났다. 질산성질소의 제거효율은 평균 유입부하량의 61.4% (26.8 g/m$^{2}$/yr)로 조사항목 중 가장 높았으며, TN은 23.5% (45.1 g/m$^{2}$/yr), SS는 56% (1,515 g/m$^{2}$/yr)의 제거효율을 나타냈다. 습지에서의 유기물 제거효율은 낮았다. COD는 총 유입부하량의 14.2% (104 g/m$^{2}$/yr), VSS는 28.4% (28.4 g/m$^{2}$/yr)가 제거되었으나, DOC는 1.0% (7.6 g/m$^{2}$/yr)로 거의 제거되지 않았다. 평균 유입부하량이 32.5 g/m$^{2}$/yr이었던 TP는 대부분이 제거되지 않았으며 용존인의 경우는 유입된 인의 분해 및 퇴적물에서의 재용출에 의하여 습지로부터 유출되는 특성을 보였다. 습지에 설치된 enclosure에서는 물의 흐름이 차단되는 초기에 질산성질소를 제외하고 거의 모든 물질농도가 높아지는 것으로 나타났다. 이러한 현상은 체류시간이 길어지면서 다시 인을 제외한 SS, 유기물(VSS, COD, DOC)과 총질소는 감소하는 경향을 보였다. 식생과 습지 바닥에 축척되어 있는 식물고사체의 제거는 용존산소의 증가에 의한 질화작용으로 질산성질소의 농도가 증가할 뿐 습지의 정화효율에 미치는 영향은 적었다. 이것은 습지유출수의 유기물농도가 습지 내에 분포하는 식생보다는 퇴적된 유기물과 상부 수층간의 물질교환 평형에 의해 결정되는 것이며, 일부 퇴적층을 제거하고 체류시간을 늘인다고 해도 저질과의 평형농도 이상으로 수질을 개선할 수는 없다는 것을 의미한다. 한편 자연습지는 강우기의 유입수에 대하여 안정적인 처리효율을 보여 유역 비점원에서의 오염물질 유출방지에 활용이 가능할 것으로 보인다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.48-48
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• 2018

하천생태계가 호수나 습지생태계와 비교하여 갖는 가장 큰 특징은 '흐름'이 강하게 존재한다는 점이다. 댐과 보 등의 인공물은 하천 내 흐름을 변화시키고, 유량을 조절함으로써 하류에서의 퇴적물 축적, 입자크기, 강의 경사 등의 환경적인 요인이 변화하게 된다. 낙동강 하류는 상류부에 설치되어 있는 안동, 임하, 합천, 밀양 및 남강댐 등 다목적댐과 그 사이에 설치된 보에 의해 지속적으로 하천 유량이 조절되고 있다. 댐/보와 하구둑이 연계된 정체성 조절하천 시스템인 낙동강의 경우, 기후변화와 그에 따른 강우패턴의 변화에 직접적인 영향을 미친다. 특히, 다기능보는 하천을 횡단하는 수공구조물로써 보의 수문운영 방식에 따라 유량이 변화하여 하상변동 및 유사이동 형태의 변화 가능성이 있다. 그러나 기후변화에 따른 유출량 변화와 하상변동을 연계하여 분석한 연구는 매우 드물기 때문에 본 연구가 충분히 가치가 있다고 판단된다. 본 연구에서는 낙동강 유역의 구미보 하류와 칠곡보 구간에서 미래기후시나리오를 예측하여 SWAT 모형에 적용하여 수문모의를 통한 유출량 분석을 수행하였다. 미래 유출량 분석결과를 하상변동 모델인 GSTARS의 입력자료로 적용하여 유출량 변화에 따른 하상변동 양상을 분석하고자 하였다. GSTARS 모델의 수류튜브와 유사량 공식을 적용하여 연구구간에서의 최심하상고 분석과 주요지점에서의 횡단면 사행분석을 수행하여 유출량 변화에 따른 하상의 변화와 그에 따른 수리계수들의 변화를 분석하였다.

• 생태와환경
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• 제42권1호
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• pp.1-8
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• 2009

본 연구에서는 mesocosm을 이용하여, 습지내 인의 거동을 살펴보기 위한 현장실험 자료를 고찰하였으며, 결과를 요약하면 다음과 같다. Mesocosm내 수체의 TP농도는 대조구인 M1에서는 $0.48\;mg\;L^{-1}$에서 $0.6\;mg\;L^{-1}$으로 증가한 반면, 처리구인 M2, M3, M4에서는 12.4, 20.4, $23.6\;mg\;L^{-1}$에서 1.92, 6.97, $6.94\;mg\;L^{-1}$로 감소되었고 TP 감소율은 M2, M3, M4에서 각각 84.5, 65.8, 70.6%로 평균 73.7%의 감소율을 보였다. 처리구 중 부착조류가 사멸하지 않은 M2와 대조구인 M1의 전체적인 물질 수지를 비교해 보면, M1의 경우는 부착조류에서의 인의 양이 소량 증가하였고, 갈대와 퇴적물에서의 인의 양은 소량 감소하였다. M1에서 부착조류의 인의 양이 늘어난 것은 대형수생식물이 고사기에 접어들어 습지내의 광조건이 충분해지면서 조류의 증가가 일어난 것이라 판단된다. M2의 경우엔 퇴적물내의 인의 총양은 5, 443 mg에서 8, 086 mg으로 증가하였고, 부착조류와 갈대 역시 각각 1, 147 mg, 1, 740 mg에서 2, 452 mg, 2.160 mg으로 증가하였다. 이로써 습지내 인의 거동에 있어 부착조류와 거대조류에 의한 인의 흡수와 침전 및 식물체에 의한 흡수가 주된 역할을 한다고 판단되며, 부착조류의 흡수가 활발했던 M2의 경우 TP 감소율이 85%에 이르고 부착조류의 흡수가 없었던 M3, M4에서 70% 이하의 TP 감소율을 나타낸 것을 볼 때, 침전과 식물체에 의한 흡수가 병행되는 것이 고농도의 TP처리에 상당히 효과적이라 생각된다. Mesocosm을 이용한 인의 이동경로 추정은 영향인자가 많은 습지내 오염물질 거동을 규명하는 매우 유용한 방법이라 판단되며, 그 결과는 인공습지를 조성하여 활용하는 데 필요한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제35권4호통권100호
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• pp.273-284
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• 2002

본 연구는 하계동안 습지 수면을 덮고 있는 부유성 수생식물이 습지생태계에 미치는 영향을 알기위하여 1998년 1월부터 1999년 10월까지 우포습지의 이${\cdot}$화학적 변화를 파악하고 하계에 부유수생식물 및 저토가 수질에 미치는 영향을 현장실험을 통하여 평가하였다. 우포습지의 수위는 홍수발생 시 낙동강의 범람으로 2-3m정도의 변화를 보였다. 대부분의 이 화학적 요인들 및 동${\cdot}$식물플랑크톤의 밀도는 여름동안의 홍수와 6월에서 10월까지 습지 수표면을 거의 덮고 있는 수생식물에 의해 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 용존산소(Jun.-Sept., 4.5${\pm}$2.5 mg/1: Oct.-May,8.1${\pm}$4.0 mg/l)와 pH(Jun.-Sept.,6.9${\pm}$0.4; Oct.-May,7.4${\pm}$0.8)는 다른 계절에 비해 여름철에 현저히 낮았다. 여름철에 번성하는 부유성 수생식물(개구리밥, 생이가래, 좀개구리밥)과 수중의 저토가 하계의 육수학적 특성이 미치는 영향을 파악하기 위하여 수표면에 enclosure(100 L, 6개)를 설치하고 부유식물, 천 그리고 노출 상태의 처리군을 부유식물의 유${\cdot}$무, 수중 저토의 유 ·무에 대해 실험한 결과, 부유식물이 있는 처리군이 다른 경우에 비하여 DO, pH가 낮게 나타났고, 노출된 대조구에서 상대적으로 식물플랑크톤(chi. a)의 생체량이 높았다. 또한 각 처리군에서 수중 저토가 있는 경우 영양염류농도가 높았고, 특히 부유식물이 있는 처리구에서 높은 영양염류의 농도를 보였다. 동물플랑크톤 군집의 변화는 부유식물에 의한 뚜렷한 영향은 보이지 않았지만, 초기에 rotifer가 우점하였고 이후 cladoceran과 copepods의 증가로 rotifer의 밀도가 급격히 감소하였다. 결과적으로, 조사기간 중 하계에 지속적으로 관찰된 DO와 pH가 감소하는 것은 수생부유식물의 번성과 수중 퇴적물의 분해에 따른 영향인 것으로 나타났다.