• 제목/요약/키워드: Freshwater lake

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무인 자율 이동 수처리 장치를 이용한 농업용 담수호 수질개선 효과 분석 (Analysis of water quality improvement effect of agricultural freshwater lake using unmanned autonomous water treatment device)

  • 강의태;정우석;이규상;이장희;박세근
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.492-492
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    • 2022
  • 최근 농업용 담수호 내에서 발생하는 녹조 및 수질오염으로 인한 민원이 증가하고 있다. 농업용수로 이용하고 있는 농업용 담수호의 수질관리는 상류유역에서 유입되는 오염원관리가 중요하나 장기적인 유역계획이 수립되어야하므로 즉각적인 수질개선효과를 기대하기 어렵다. 또한 호 내 수질관리는 광범위한 수면적으로 인해 인력 운영 및 시간적 소모가 크며, 일시적인 수질관리만 기대할 수 있다. 장치형 시설을 설치할 경우 막대한 시설비가 소요되며, 지속적으로 체계적인 유지관리가 필요하다. 따라서 담수호 내 수환경 특성을 고려하여 자율감시 및 수처리 장치를 이용한 지속가능한 수질관리가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 담수호의 자율적인 수질관리를 위해 무인항법장비와 자동 수처리 장치를 융합한 제품을 제작하여 현장적용을 통해 수질개선 효과를 분석하였다. 무인 자율 이동장치에 설치된 자동 수처리 장치는 녹조발생에 대응하기 위해 환경부에서 고시한 수처리체(황산알루미늄, Alum)를 이용한 약품 살포 장치를 제작하였다. 자율항법장치의 운행 구역을 지정하고, 총 5회 지정된 구역내에서 약품을 살포하고, 미살포 구역을 대조군으로 하여 살포 구역과 수질개선효과를 비교하였다. 비교 결과 수질 항목별 자동 수처리 장치에 의한 수질 저감효율은 ○ COD 13.8%, TOC 18.6%, SS 23.3%, T-N 8.4%, T-P 58.9%, Chl-a 74.4%로 나타났다.

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담수패류(Unio douglasiae)와 침수식물(Potamogeton crispus)의 유해 남조 Oscillatoria sp. 성장억제 효과 (Effect of a Freshwater Bivalve (Unio douglasiae) and a Submerged Plant (Potamogeton crispus) on the Growth Inhibition of a Cyanobacterium Oscillatoria sp.)

  • 김건희;김백호;박명환;황순진
    • 생태와환경
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    • 제41권spc호
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    • pp.68-76
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    • 2008
  • 여과섭식성 이매패류인 말조개와 침수식물인 말즘이 남조류 성장억제에 미치는 영향을 실내 enclosure실험을 통해 분석하였다. 실험은 대형수조$(50cm{\times}65cm{\times}120cm)$에 남조대발생 수역의 퇴적물과 인공배지 (CB media)를 이용하여 인위적으로 남조대발생을 유도하고, 바닥 층으로 물과 유기물의 이동이 가능한 투명한 아크릴 소형원통(7L 용량)을 대조군 (3)과 처리구 (9)로 총 12개를 설치하였다. 처리구는 말즘처리구, 말조개처리구, 말조개와 말즘의 혼합처리구로 구분하였으며, 실험은 총 7일간 3반복으로 실시하였다. 수질요인들과 엽록소-${\alpha}$ 및 남조류 밀도는 실험기간동안 24시간 간격으로 분석하였다. 총인과 총질소 농도, 말조개와 말즘의 길이와 무게는 실험 시작 시와 종료 시에 분석하였다. 전반적으로 말조개와 말즘의 남조류 성장억제 효과가 뚜렷하게 나타났으며, 그 억제의 정도는 말조개, 말즘, 혼합처리구 순으로 나타났다. 각 생물의 개별 처리구에 비해 말조개+말즘 혼합처리구에서의 억제의 상승효과는 나타나지 않았다. 말즘 및 말즘+말조개 처리구에서 pH와 DO는 실험개시 후 각각 120, 144시간까지 점진적으로 감소하였다. 실험 7일 후 총인은 말조개 처리구에서 뚜렷한 증가를 보인 반면 총질소는 모든 처리구에서 감소하였다. 본 연구의 결과는 말조개와 말즘이 각각 남조류의 성장을 억제할 수 있는 잠재성이 있음을 의미한다. 그러나 이들을 동시에 적용할 경우에는 상승효과가 나타나지 않아 두 생물간의 간섭효과가 제기되었다. 그러나, 보다 정확한 혼합 처리의 효과를 파악하기 위해서는 보다 정밀한 실험설계를 수반하는 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

간척호 (화옹호) 생성 초기의 수온과 염분의 공간적 구조와 계절적 변화 (Spatial Structure and Seasonal Variation of Temperature and Salinity in the Early Stage of Reclaimed Brackish Lake (Hwaong Reservoir))

  • 신재기;윤춘경;황순진
    • 생태와환경
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    • 제39권3호통권117호
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    • pp.352-365
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    • 2006
  • 본 연구는 간척호 조성 초기 단계에 있는 화옹호를 대상으로 수환경의 변화를 파악하고자 2002년 6월부터 2006년 1월까지 수행하였다. 화옹호는 해양환경을 담수화시키는 과정에 있으므로 다양한 환경요인 중에서 강수량, 수온 및 염분도의 월 변동을 중심으로 하였다. 수온의 범위와 평균값은 각각 $-0.7{\sim}33.4^{\circ}C$, $13.6^{\circ}C$이었다. 상류부의 수온은 봄철${\sim}$여름철과 여름철${\sim}$가을철로 전이될때 빠르게 증가 또는 감소하였으나 하천 유입량이 많은 시기에는 일시적으로 다소 급감하는 현상을 보이기도 하였다. 반면에, 겨울철에는 상류부 저층의 경우 표층이나 하류부보다 수온이 다소 높은 양상을 보이기도 하였다. 염분의 범위와 평균값은 각각 0.3${\sim}$32.3 psu, 25.3 psu이었다. 염분은 수층에 따른 상하 수직적 차이가 현저하여 중층과 저층보다 표층에서 증감 변동이 매우 심하였다. 남양천이 유입되는 상류부의 저층을 제외하고는 전 정점에서 현격한 차이를 보이지 않았다. 이것은 저수지내 염분의 수직적 구배가 뚜렷하게 유지되고 있음을 의미하였다. 염분은 여름철 강우기에 해당하는 6${\sim}$10월에 변동폭이 매우 컸고, 표층의 경우 저염수가 상류에서 하류로 확장되는 현상이 뚜렷하였다. 이 시기에 표층의 수색은 황토색으로서 하천으로부터 유입 후 공급 이동된 저염수의 탁수층(turbidity plume)으로 뒤덮는 양상이 전개되었다. 저수지내 수온의 상 ${\cdot}$ 하 차이에 대한 범위는 $-10.6{\sim}9.7^{\circ}C$이었다 또한, 표층과 저층의 염분 차이는 $-27.1{\sim}30.0$ psu 범위이었다. 염분 농도의 차이가 큰 경우는 담수의 유입량이 크거나 배수갑문의 조작에 의한 해수유입이 많은 상태에서 나타났다. 수온과 염분의 관계는 음의 상관성을 보여, 즉 수온이 높을수록 염분 농도가 낮은 특성을 보였다.

동해안 석호의 육수학적 조사(2): 향호 (The Limnological Survey of a Coastal Lagoon in Korea (2): Lake Hyangho)

  • 권상용;이재일;김동진;김범철;허우명
    • 생태와환경
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    • 제37권1호통권106호
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    • pp.1-11
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    • 2004
  • 향호의 육수생태학적 특성에 관한 조사를 1998년 5월부터 2002년 11월까지 겨울을 제외하고 2개월 간격으로 실시하였다. 수온, 염분, 투명도, 총질소, 총인, 및 퇴적물의 유기물량과 같은 물리 화학적인 조사와 엽록소 a 농도, 식물플랑크톤 우점종 및 밀도 변화 등과 같은 생물 조사를 병행 하였다. 향호에서 화학성층은 2 ${\sim}$ 5 m 수심에서 관측되었으며, 용존산소 농도 및 수온분포에 영향을 주는 것으로 나타났다. 염분이 높은 수층에서 용존산소의 농도가 낮았으며, 수직혼합의 제한으로 11월에는 심층에서 표층보다 약간 높은 수온 역전현상이 관측되었다. 투명도는 0.1 ${\pm}$ 0.0 ${\sim}$ 0.1 m로 매우 낮은 수준이였다. 표층에서 총인, 총질소 및 엽록소 a 농도는 각각 0.011 ${\sim}$ 0.238mgP $L^{-l}$, 0.4 ${\sim}$ 2.4 mgN $L^{-l}$ 및 0.7 ${\sim}$ 145.2 mg $m^{-3}$이였다. TN/TP 비는 대부분 30 이하였으나, 총질소와 총인농도는 높았다. 퇴적물의 입자크기는 0 ${\sim}$ 125 ${\mu}m$로 silt와 coarse silt이였다. 퇴적물의 화학적산소요구량, 총인 및 총질소는 각각 19.7 ${\sim}$ 73.3 mg$O_2\;gdw^{-1}$, 0.61 ${\sim}$ l.32 mgP $gdw^{-l}$ 및 0.64 ${\sim}$ 0.88 mgN $gdw^{-l}$의 범위이였다. 식물플랑크톤은 시기에 따라 차이는 있으나 녹조류인 Ankistrodesmus falcatus, 남조류인 Oscillatoria sp. 및 Merismopedia tennuissima 등이 우점하였다. 총 세포수는 560 ${\sim}$ 35,255 cells $mL^{-l}$의 범위로 계절적으로 끈 차이를 보였다.

$CO_2$와 수온 증가에 대한 봄철 저수온기 팔당호 식물플랑크톤군집 변화 (Phytoplankton Community Change of Lake Paldang by Increasing $CO_2$ and Temperature during Spring Cold Water Season)

  • 이가람;성은주;박혜진;박채홍;박명환;황순진
    • 생태와환경
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    • 제46권4호
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    • pp.588-595
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    • 2013
  • 본 연구에서는 봄철 저수온기 팔당호 수역의 식물플랑크톤을 이용하여 수온과 $CO_2$ 증가가 식물플랑크톤 군집에 미치는 영향을 분석하였다. 2012년 3월 팔당호 경안천하류 광동교 부근의 현장수를 이용하여 수온증가와 $CO_2$ 농도증가를 네 가지 실험군, (1) Control; 저온(현장수온)과 저농도(공기중) $CO_2$ ($6{\pm}2^{\circ}C$, 400 ppm), (2) T1; 저온과 고농도 $CO_2$ ($6{\pm}2^{\circ}C$, 800 ppm), (3) T2; 고온과 저농도 $CO_2$ ($20{\pm}2^{\circ}C$, 400 ppm), (4) T3; 고온과 고농도 $CO_2$ ($20{\pm}2^{\circ}C$, 800 ppm)으로 하여 각각 실험하였다. 가장 높은 조류성장을 보인 실험군은 T1으로 현장 온도조건에 적응한 조류 군집에 $CO_2$를 첨가한 결과이다. 현장수의 주요 우점종은 Cyclotella meneghiniana로 나타났고, 시간이 진행됨에 따라 고온 실험군(T2, T3)에서는 중심돌말류 Cyclotella meneghiniana에서 깃돌말류 Fragilaria capucina var. gracilis로 우점종의 천이가 나타났다. 모든 실험군에서 규조류가 우점하였고, 고온 실험군 T2, T3에서 배양 후반기에 남조류가 출현하였다. 결론적으로, 저수온기 수온증가는 팔당호 식물플랑크톤 군집구조 변화에 영향을 주었으며, $CO_2$ 농도 증가는 식물플랑크톤의 성장을 촉진시켰다. 본 연구의 결과는 기후변화에 따라 담수생태계의 식물플랑크톤의 성장과 군집변화의 잠재성을 보여주었으며, 앞으로 보다 심도 있는 연구의 필요성을 제기하였다.

담수성 식물플랑크톤의 크기별 동태에 대한 상향식, 하향식 조절간의 상대적 중요도 조사: I. 크기구조의 시 ${\cdot}$ 공간적 변동 (Relative Importance of Bottom- up vs. Top-down Controls on Size-structured Phytoplankton Dynamics in a Freshwater Ecosystem: I. Temporal and Spatial Variations of Size Structure)

  • 김종민;신용식
    • 생태와환경
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    • 제36권4호통권105호
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    • pp.403-412
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    • 2003
  • 전남 주암호에서의 식물플랑크톤 동태를 파악하기 위해 2003년 2월부터 10월까지 식물플랑크톤생체량 (클로로필 a)의 크기별 시 ${\cdot}$ 공간적 변동과 제반 환경요인에 대해 조사하였다. 본 논문에서는 주암호와 같은 담수호에서 식물플랑크톤의 크기 구조가 계절적, 공간적으로 어떻게 변화하고 그러한 변화 속에서 물리적 요인들이 어떤 영향을 미치는지 회귀분석을 통해 파악하고자 하였다. 식물플랑크톤 (클로로필 a)은 세 그룹 즉, 대형 (micro-size > 20 ${\mu}m$), 소형 (nano-size 3-20 ${\mu}m$) 마지막으로 초소형 (pico-size, < 3 ${\mu}m$)으로 구분했다. 물리적 특성 파악을 위해 수온, 광소멸계수, PAR (photosynthetically active radiation), 수중 탁도등도 동시에 측정하였다. 최대치의 클로로필 a 는 2003년 하류지역에서는 4월에 상류지역에서는 10월에 발생하였다. 식물플랑크톤의 대번성기에는 대부분 세포크기가 큰 대형 (micro-size)식물플랑크톤이 우세하였다. 주암호의 크기별 식물플랑크톤의 변동에 영향을 미칠 수 있는 물리적 특성들에 대해 논의하였다.

밀어, Rhinogobius brunneus (Pisces: Gobiidae)의 개체군생태 (Population Ecology of the Common Freshwater Goby Rhinogobius brunneus (Pisces: Cyprinidae) in Korea)

  • 송호복;백현민
    • 한국어류학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.195-204
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    • 2005
  • 밀어의 개체군생태 연구를 위하여 2003년 5월부터 2005년 6월까지 북한강수계에서 조사, 연구한 결과는 다음과 같다. 조사 하천 중 밀어의 밀도가 가장 높은 주된 서식지는 호수 유입부와 인접한 하천의 하류부였으며 돌과 자갈이 많은 여울지역에서 다수 채집되었다. 주된 동서어류는 피라미, 갈겨니, 돌마자, 참종개 등이었다. 암, 수컷 모두 만 1년이면 성적으로 성숙하는 것으로 나타났으며, 산란시기는 5-6월 (수온 $22{\sim}25^{\circ}C$), 산란성기는 5월 20일경부터 6월 10일경으로 판단되었고, 평균 포란수는 $989{\pm}511$ (151~2,209)개였다. 성비는 1 : 0.90 (♀:♂)으로 근소하게 암컷이 우세하였다. 연령은 전장 약 40 mm 이하군은 만 1년생, 40~52mm군은 만 2년생, 52~65mm군은 만 3년생 그리고 65 mm 이상군은 만 4년생으로 추정되었으며, 암, 수간 성장의 차이는 없었다. 산란소는, 수심 평균 $13.7{\pm}5.8$ (5~31) cm (N = 80), 유속 평균 $9.6{\pm}4.8$ (10~19) cm/sec (N = 35)의 장소에 형성하였으며, 알을 보호하고 있는 수컷의 보유 난수는 평균 $1,974{\pm}1810$개였다 (egg number = $95.022_{TL}-3507$ ($r^2=0.3591$, N = 33). 유하한 부화자어는 6월말부터 8월까지 소상하였으며 이 때 최소형의 전장은 대부분 20 mm 이상이었다.

양식 메기에서의 Ergasilus sieboldi Nordmann, 1832 기생증 1례 (The first case report on Ergasilus sieboldi Nordmann, 1832(Copepoda, Ergasilidae) infection in an aquacultured Shiures asotus in Korea)

  • 김영길;박성우
    • 한국어병학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.11-13
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    • 1996
  • 1995년 7월 18일 충남 소재 메기양어장에서 사육중인 전장 7~10cm의 메기(Silurus asotus)치어의 아가미에서 기생성 요각류인 Ergasilus sieboldi가 검출되었다(Fig. 1, 2). 이 충이 기생된 병어는 특이한 외부 증상은 없었지만, 양어장 가장자리 표면에 떠서 힘없이 유영하고 있었다. 검출된 Ergasilus sieboldi는 길이가 1.05 mm인 난낭 2개 와 1쌍의 갈쿠리 모야을 한 제 2촉각을 갖고 있었으며, 충체의 체장은 1.07 mm 였다. 이 충에 관해서 Bychowsky(1968)는 연어과, 농어과, 잉어과, 메기과 등의 어류 아가미에 기생하며, 지역적으로는 발틱해, 흑해, 카스피해, 일본해 수역, 시베리아 하천, 바이칼호에 분포한다고 하였다. 또 다수가 기생한 병어는 야위고 성장이 느리거나 폐사하는데, 병어의 새변상피에 부착하여 호흡에 장해를 주므로서 어체에 큰 피해를 준다고 하였다. 본 충의 기생 예는 국내의 양식 메기에서 검출한 케이스이다.

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담수성 식물플랑크톤의 크기별 동태에 대한 상향식, 하향식 조절간의 상대적 중요도 조사: II. 통계 모델링 분석을 이용한 조절인자 분석 (Relative Importance of Bottom-up vs. Top-down Controls on Size-structured Phytoplankton Dynamics in a Freshwater Ecosystem: II. Investigation of Controlling Factors using Statistical Modeling Analysis)

  • 송은숙;임장섭;장남익;신용식
    • 생태와환경
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    • 제38권4호통권114호
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    • pp.445-453
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    • 2005
  • 전남 주암호에서의 식물플랑크톤 동태를 파악하기 위해 2003년 2월부터 10월까지 식물플랑크톤 생물량 (클로로필 a)의 크기별 시 ${\cdot}$ 공간적 변동과 제반 환경요인에 대해 조사하였다. 본 논문에서는 주암호와 같은 담수호에서 식물플랑크톤의 크기 구조가 계절적, 공간적으로 나타나는 변동에 대한 영양염들의 영향을 회귀분석을 통해 파악하고자 하였다. 또한 인공지능망을 이용하여 전체 식물플랑크톤의 생물량(클로로필 a)에 대한 상향식, 하향식 조절인자들에 대한 상대적인 중요도를 정량적으로 파악하고자 하였다. 비록 동물플랑크톤 포식압을 나타내는 포식율이나 동물플랑크톤 생체량 대신 포식압의 간접 지수인 chlorophyll a: pheopigments ratio를 활용하였지만 회귀분석결과, 영양염 특히 인산염과 식물플랑크톤의 생물량이 양의 상관관계를 갖는 것으로 나타났고chlorophyll a: pheopigments ratio도 결정계수가 다소 낮기는 하지만 양의 상관관계를 보여 주었다. 인공지능망 시뮬레이션 결과에서는 주암호 식물플랑크톤의 생물량은 수온, 영양염 특히 인산염과 같은 상향식 조절이 우세한 것으로 나타났다.

서부 민간인출입통제구역 일대 둠벙의 저서성대형무척추동물 종 다양성 및 군집 특성 (Species Diversity and Community Characteristics of Benthic Macroinvertebrates from Irrigation Ponds in the Western CCZ area, Korea)

  • 정현용;염철민;김재현;박신영;이예원;표진아;김승호
    • 생태와환경
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    • 제53권2호
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    • pp.173-184
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    • 2020
  • 본 연구는 서부 민간인통제선 일대 둠벙에 서식하는 저서 성대형무척추동물 종 다양성 및 군집 구조를 규명하여 향후 보전방향을 제안하고자 하였다. 조사 결과 3문 5강 17목 59과 192종의 저서성대형무척추동물이 출현하였다. 다른 지역의 둠벙(61~131종), 다른 유형의 정수성 습지(47~92종), 그리고 우포늪 등의 보호습지(48~135종)와 비교할 때, 서부 민간인출입통제구역 일대 둠벙에서 더 다양한 분류군이 출현하는 것으로 나타났다. 환경부 지정 멸종위기야생생물 물방개, 물장군, 대모잠자리를 포함 28종의 특이종이 확인되었으며, 98곳의 조사지에 특이종이 하나 이상 분포하는 것을 확인하였다. 한편 섭식기능군 및 서식기능군 분석에서 이동성이 높은 무리의 우점이 나타난 점, 개별 조사지의 다양도와 특이종의 출현 빈도가 반드시 비례하지는 않는 점을 함께 고려할 때, 서부 민간인출입통제구역 일대 둠벙의 높은 종 다양성은 둠벙과 인근 수생태계의 연결성을 통해 유지되는 것으로 보여진다. 그러므로 서부 민통선 일대 둠벙의 생물 다양성 보전계획을 수립할 때 특별히 종 다양성이 높은 몇 개 둠벙만을 점적으로 보전하는 접근은 부적절할 수 있으리라 판단되며, 둠벙을 포함한 수서생물의 이동성 서식지 전반의 연결성을 고려한 접근이 적절할 것으로 생각된다.