• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권1호
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• pp.32-43
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• 2021

삼림 생태계에서 토양 CO2 유출량의 연속적인 모니터링을 위한 다중채널 자동챔버시스템 (MCACs)을 개발하였다. MCACs는 자동개폐 덮개가 있는 8개의 토양챔버, 8개의 다중채널 가스샘플러를 장착한 적외선 CO2 농도 분석기, 시간 릴레이 회로를 갖춘 전자 컨트롤러, 프로그래밍이 가능한 로직용 자료수집장치로 구성되었다. 사계절 장기간에 걸쳐 야외 현장에서 MCACs의 안전성과 신뢰도를 조사하고, 높은 시간분해능으로 현장 테스트에서 얻은 온도와 토양수분 함량이 토양 CO2 유출에 미치는 효과들을 파악하기 위해, 2010년 1월부터 12월 사이의 기간 동안 남산의 신갈나무림 실험지소에서 MCACs를 사용하여 토양 CO2 유출속도와 미기상 요인들을 지속적으로 측정하였다. 토양 CO2 유출속도의 일변화 및 계절적인 변화는 현저하게 온도 요인의 경향을 따랐다. 전체 실험 기간 동안에 토양 CO2 유출속도는 5 cm 깊이의 토양온도와 밀접한 상관관계 (r2 = 0.92)를 보였으나 토양수분 함량과는 약한 상관관계 (r2 = 0.27)를 나타냈다. 남산 신갈나무림에서 온도에 대한 토양 CO2 유출량의 연간 민감도(Q10 수치)는 2.23~3.0의 범위에 달했고, 다양한 온대지역의 낙엽활엽수림에 대한 다른 연구들과 일치하였다. MCACs에 의해 측정된 연평균 토양 CO2 유출량은 약 11.1 g CO2 m-2 day-1이었다. 이 결과들은 MCACs가 야외 현장에서 토양 CO2 유출량의 연속적인 장기측정과 동시에 미기상 요인들의 영향을 결정하는데 유용한 시스템임을 나타낸다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.235-250
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• 2021

본 연구에서는 '한국 김제의 전형적인 벼 경작 시스템이 기후스마트농업(CSA)의 삼중 도전에 어떻게 부합하고 있는가?'라는 질문에 답하기 위해, (1) 벼 경작 시스템의 에너지, 물, 탄소 및 정보의 흐름을 직접 관측하였고, (2) 생산성/효율성, 온실가스 방출/흡수 및 회복성을 평가할 수 있는 다양한 측정도구(metrics)를 사용하여 기후스마트농업의 관점에서 평가하였다. 국내 플럭스 관측망인 KoFlux 관측지의 하나인 김제의 대표적인 벼 경작 시스템에서 3년간(2011, 2012, 2014)의 생육기간 동안 에디공분산 기술을 사용하여 에너지, 물, 이산화탄소 및 메탄 플럭스의 흐름을 모니터링하였다. 생산 효율성 평가를 위해서는 총일차생산량(GPP), 생태계 호흡량(RE), 곡물 수확량, 빛사용효율(LUE), 물사용효율(WUE), 및 탄소흡수효율(CUE)을 지표로 사용하였다. 온실가스 정량화를 위해서는, 이산화탄소 플럭스(F_CO2)와 메탄 플럭스(F_CH4)의 경우 직접 관측한 자료를 사용하였고, 아산화질소 플럭스(F_N2O)는 IPCC지침에 따라 간접적으로 산출한 자료를 사용하였다. 회복성 평가를 위해서는 자기-조직화(self-organization, S) 지표를 사용하였으며, 벼 경작 시스템에서 가장 포괄적인 세 과정(총일차생산, 메탄플럭스, 증발산)을 대상으로 정보이론을 사용하여 정량화 하였다. 결과에 따르면, 3년 간의 생육 기간 중 2011년이 상대적으로 CSA 삼중 목표를 모두 성취하였으나, 이어지는 2012년과 2014년에 모두 생산량이 감소하고 온실가스 방출이 크게 증가하여 기후스마트 한 관리가 이루어지지 않은 것으로 보인다. 3년 생육기간을 평균한 CSA 지표의 값과 범위의 경우, 생산성에 관련된 지표들은 문헌에 보고된 다른 연구 결과와 비교할 때 대부분 중-상위의 범위에 속했으나, 온실가스 완화의 경우 평균 이하였고, 회복성은 높았지만 보고된 자료가 없어 비교하지 못했다. 기후스마트한 벼재배를 위해서는, 1) 이해 관계자들이 함께 목적에 맞게 목표의 우선순위를 정하고('거버넌스'), 2) CSA 지표를 분석한 결과로부터 얻어진 되먹임(feedback) ('모니터링') 정보를 기반으로, 3) 상황에 맞는 적절한 개입('관리'), 즉 거버넌스/관리/모니터링의 삼합으로 이루어지는 비저니어링이 필요함을 시사한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_3호
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• pp.1817-1826
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• 2022

2012년 구미 불화수소 누출사고 이후 정부는 화학사고의 대응과 수습 등 재난관리를 체계화하고 있다. 특히, 행정안전부는 재난 및 안전관리 기본법을 근거로 화학사고 발생에 따른 주민대피에 대한 명령을 소관하고 있으므로 본 연구에서는 국립재난안전연구원의 화학사고 조사장비를 활용한 화학사고 이후 주민대피 의사결정 지원 및 활용방안을 제시하였다. 화학사고로 인한 과학적 정보수집을 위한 장비 운용체계는 상시와 비상시로 구분하여 원거리 측정장비와 근거리 측정장비의 역할 및 활용목적을 중심으로 제시하였다. 원·근거리 측정장비를 통해 취득된 데이터를 활용하여 비상시에는 화학물질의 검출여부를 모니터링하고, 상시에는 업체별 검출물질에 대한 데이터를 관리함으로써 주민대피 의사결정을 위한 기초자료로 활용할 수 있다. 상시 운용체계에 한하여 장비별로 현장 활용성을 검증하기 위해 화학물질을 측정한 결과, 원거리 측정장비에서는 화학물질의 실시간 검출이 가능함을 확인하였으며, 추후 장비의 측정가능 거리 및 범위에 대한 확인이 필요하다는 점을 확인할 수 있었다. 근거리 측정장비의 경우, 탄화수소 계열의 물질이 주로 검출되며, 온산국가산업단지에 비해 울산·미포국가산업단지에서 높은 수준으로 측정된 것을 확인하였다. 향후 지속적인 데이터 구축을 통해 화학사고 발생에 따른 의사결정 지원을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제31권4호
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• pp.647-658
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• 2021

본 연구는 지진발생에 따른 지열수의 수온, 화학성분, 헬륨가스 성분 변화를 알아보기 위하여 포항 신광지역 지열수를 대상으로 2018년 1월부터 2019년 6월까지 추적 관찰하였다. 연구기간 중 지열수 관측정 100 km 이내 규모 2.0 이상 지진은 총 58회이며, 그 중 규모 3.0~3.9의 지진은 2회, 규모 4.0~4.9의 지진은 2회가 발생하였다. 지열수에 미치는 지진의 영향력을 지진규모와 진앙-지열수공 거리를 반영한 q-factor와 earthquake effectiveness(ε)값으로 변환하여 지진영향지수로 사용하였다. 지열수공은 불국사 흑운모화강암지질로 심도 715 m 온천공으로 관측기간 중 수온은 51.8~56.3℃ 범위에서 변동이 확인되었으며, 규모 4.1, 4.6 지진발생 시 뚜렷한 수온 상승(𝜟T 2.6~4.5℃)이 관찰되었고, SO₄, Cl과 같은 특정 이온성분의 변화와 파이퍼도 상에서의 화학적 유형의 미세한 변화가 관찰되었다. 지열수의 헬륨의 변화는 규모 4.1 지진 전후 헬륨가스의 기원별 혼합을 보여주는 ³He/⁴He vs. ⁴He/²⁰Ne 관계도에서 지각 기원의 ⁴He의 값이 83.0%에서 83.2%로 미세하게 증가하였고 맨틀 기원의 ³He은 16.3%에서 16.7%으로 미세한 증가를 보였다. 지열수의 온도변화에 따른 실리카-엔탈피 혼합모델의 석영 및 칼세도니 용해도 곡선을 이용하여 지진으로 인한 열수-냉수 혼합비를 계산한 결과, E1, E2 지진발생 후 열수의 비가 각각 6.9~7.72%, 1.65~4.94% 증가하는 것으로 계산되었다. 지열수의 온도와 헬륨가스가 관측될 정도의 변화를 유발하는 지진은 규모 4.1 이상, 유효 q-factor 값은 30.0 이상으로 확인되었다.

• 수산해양기술연구
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• 제57권4호
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• pp.316-333
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• 2021

In order to understand basic data for improving the fishing system and fishing vessel structure in coastal improved stow net fishery, a questionnaire survey and on-site hearing were conducted from May 10 to June 11, 2019 to analyze opinions on the improvement of operation status and fishing vessel structure. The questionnaire survey consisted of ten questions on the operation status of coastal improved stow net fishery and six questions on the improvement of fishing vessel structure, and the results of each question were analyzed by the region, the captain's age, the captain's career and the age of fishing vessel. As a result of analyzing opinions on the operation status of the coastal improved stow net fishery, it was found that the average time required for casting net was 32.8 to 33.0 minutes and that the average time required for hauling net was 41.0 to 42.2 minutes which took 10 to 12 minutes more than for casting net. The most important work requiring improvement during fishing operation (the first priority) were 'hauling net operation,' 'readjustment and storage of fishing gear,' and 'fish handling' and the hardest factor in fishing management were in the order of 'reduction of catch,' 'labor shortage' and 'rising labor costs.' The most institutional improvement that is most needed in coastal improved stow net fishery was an 'using fine mesh nets.' Most of the respondent to the questions on the experience in hiring foreign crews was 'either hiring or willing to hire foreign crews,' and the average number of foreign crews employed was found to be 2.3 to 2.4 persons. The most important reason for hiring (or considering employment) foreign crews was 'high labor costs.' The degree of communication with foreign crews during fishing operation were 'moderate' or 'difficult to direct work.' The most important problem in hiring foreign crews (the first priority) was an 'illegal departure.' As the survey results on the opinion of structural improvement of coastal improved stow net fishing vessel, the degree of satisfaction with fishing vessel structure related to fishing operation was found to be somewhat unsatisfactory, with an average of 3.3 points on a five-point scale. The inconvenient structure of fishing vessel in possession (the first priority), the space needed most for the construction of new fishing vessel (the first priority) and the space considered important for the construction of new fishing vessel (the first prioprity) was a 'fish warehouse.' The most preferred equipment for the construction of new fishing vessel were 'engine operation monitoring' and 'navigation safety devices.' The average size (tonnage class), the average horse power and the average total length of fishing vessel for proper profit and safety fishing operation was between 13.8 and 14.0 tonnes, 808.3 to 819.5 H.P. and 23.4 to 23.5 meters, respectively. The results of the operation status of coastal improved stow net fishery and the requirement for improving the fishing vessel structure are expected to be provided as basic data for reference when we build or improve the fishing vessel.

• 한국산림과학회지
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• 제111권4호
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• pp.613-621
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• 2022

본 연구는 5차, 6차, 7차 국가산림조사 자료 중 아까시나무가 우점종인 표본점을 수집하여, 산림조사 차수별, 기후대별(온대 북부, 온대중부, 온대남부, 난대지역), 해발고별(100 m 단위) 흉고직경, 입목본수, ha당 재적 및 지위지수의 변화를 구명하고자 하였다. 또한 용재로서 사용을 위한 기준인 벌기령을 산정하였다. 그리고 변화 구명은 통계처리 기법 중 분산분석과 Duncan 검정으로서 이행하였다. 흉고직경의 변화를 보면, 당연히 산림조사 차수에 따라 증가하였고, 기후대별로는 온대남부 지역에서 가장 생장이 좋지 않았으며, 해발고별로는 301-400 m 지점에서 가장 생장이 떨어지는 것으로 나타났다. ha당 입목밀도는 산림조사 차수별, 해발고에 따라서 서로 간 차이를 보이지 않았으며, 온대중부 지역에서 밀도가 가장 높고, 온대남부 지역이 가장 낮은 밀도를 보였다. ha당 임분재적은 산림조사 차수에 따라 증가하였고, 온대북부·온대중부 지역과 온대남부·난대 지역으로 크게 두 그룹으로 구분되며, 해발고 201-300 m에서 재적생장량이 가장 높았다. 지위지수는 ha당 임분재적 변화와 유사한 결과를 보여 주었다. 그리고 아까시나무의 ha당 재적변화를 알 수 있는 생장량 곡선은 Weibull 함수식으로 추정하였으며, 임분재적은 임령 50-60년에 이를 때 약 200 m³에 달할 것으로 예측되었다. 아까시나무를 밀원 자원이 아닌 용재로 이용하기 위한 기준인 재적수확최대벌기령을 계산한 결과 34년으로 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.91-109
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• 2022

해양은 대기로 배출된 이산화탄소의 30% 가량을 흡수하여 대기 중 이산화탄소 농도를 감소시키는 역할을 하였으나, 이 때문에 해양의 pH와 탄산염 이온(CO₃^2-)이 감소하는 해양산성화 현상을 겪고 있다. 본 논문에서는 황해 연안역의 신규 관측자료를 타 해역에서 획득된 기존 연구자료와 합쳐서 우리나라 주변 해역의 해양산성화 현황을 파악하고자 하였다. 우리나라 주변의 황해, 동해, 동중국해(남해 포함)는 대기 중 이산화탄소를 흡수하고 있으나, 외해 대부분의 해역에서 해양산성화의 지표인 아라고나이트 포화도가 1 이상인 것으로 나타났다. 남해 동부 연안역에서는 담수 공급으로 인한 희석과 성층 형성, 생물에 의한 유기물 생성과 분해가 표층과 저층의 계절적 해양산성화 변동에 큰 영향을 끼쳤다. 진해만은 빈산소화 현상, 광양만은 담수로 인한 희석으로 여름철 광범위한 해역에서 아라고나이트 포화도가 1 미만으로 감소하여, 탄산칼슘 패각(CaCO₃ shell)을 가진 생물들에게 잠재적 위협이 될 것으로 보고되었다. 하지만 담수 유입이 많은 황해 연안역에서는 진해만과 광양만과 같이 뚜렷하고 광범위한 산성화는 발견되지 않았기 때문에, 연안역에서는 각 해역별 특성에 따라 해양산성화의 양상을 진단해야 할 필요가 있었다. 우리나라 동해 남서부 해역의 계절적 용승 현상 역시 해양산성화에 영향을 미칠 수 있다. 이런 계절적 요인과 더불어, 대기 중의 이산화탄소 및 산성물질이 해양으로 계속 유입되면서, 우리나라 바다의 아라고나이트 포화도가 지속적으로 감소할 것으로 예상된다. 따라서 해양산성화로부터 수산자원과 해양생태계를 보호하기 위해 향후 체계적인 해양산성화 모니터링을 강화해야 할 것이다.

• 한국조경학회지
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• 제50권5호
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• pp.30-39
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• 2022

본 연구에서는 특정 장소 및 대상에 대하여 이용자들이 자유롭게 서술한 블로그 데이터의 누적 콘텐츠 발행량을 활용하여 보전지역 및 자연자원에 대한 사람들의 인지성을 평가하고 특성을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 이에 수도권에 위치하고 있는 전체 보전지역 및 자원 중 평가 가능한 곳들을 구별하고, 각 장소에 대하여 사람들이 작성한 블로그 게시물 수를 토대로 종합하여 10단계 구분하여 평가하였다. 연구 결과, 산림에 대한 이용자들의 인지성이 가장 높은 것으로 나타났으며, 도시권에 있어서 보전지역 및 자연자원에 대한 인지성이 더 높게 나타났다. 이는 수도권 주변에 위치하는 보전지역과 자연자원이 이용자들에게 보전의 대상이면서도 자연 관광지로서의 역할을 수행하고 있는 것을 보여준다. 또한 이러한 결과는 국내외 연구에서 도시지역에 있어서 생태계 서비스가 중요하다는 연구결과들과 같은 맥락을 보인다. 본 연구는 기존의 연구방법과는 달리 소셜미디어 분석으로 이용자의 인지 정도를 파악하고, 이를 보전지역 및 자연자원 평가에 적용하였다는 점에서 의의가 있으며, 본 연구의 결과는 향후 도시녹지공간에 대한 대중의 관심 및 인지 정도를 고려하여 관리방안을 마련하거나, 인지성을 높이기 위하여 발전방안을 수립하는 데 기초 자료로 활용될 수 있다. 또한 연구에서 활용된 블로그 누적 콘텐츠 발행량은 공간에 대한 이용자의 관심을 파악하고 모니터링 할 수 있는 점에서 의의가 있다. 단, 본 연구에서는 소셜미디어 콘텐츠 발행량을 기반으로 평가하였기에 각 블로그에 담긴 내용을 세밀하게 살펴보지는 못했다. 또한 보전지역과 자연자원의 경우 개발 이슈와 함께 이용자의 순수한 관점이 아닌 내용이 혼재되어 있을 수 있기 때문에, 추후 평가 대상지에 대한 키워드 분석과 내용분석을 추가하여 평가 내용을 검토하고 보충할 필요가 있다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권3호
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• pp.409-422
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• 2022

시설재배지 고추(Capsicum annuum)에 주요 총채벌레는 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)와 대만총채벌레(F. intonsa)이다. 본 연구는 이들 총채벌레의 월동 생리를 분석하는 데 목적을 두었다. 두 총채벌레는 동결감수성 곤충으로 낮은 저온(-15~-25℃)에서 체내빙결점을 보였다. 그러나 이 체내빙결점은 두 종 사이에 그리고 발육태에 따라 상이하였다. 꽃노랑총채벌레의 경우 성충 -25.7±0.5℃, 번데기 -17.2±0.3℃, 약충 -15.0±0.4℃였고 대만총채벌레는 성충 -24.0±1.0℃, 번데기 -27.0±0.5℃, 약충 -17.2±0.8℃에서 체내빙결점을 기록하였다. 그러나 실제로 두 종의 저온 피해는 체내빙결점보다 높은 온도에서 일어났으며, 처리온도가 내려갈수록 그리고 노출시간이 증가할수록 증가하였다. 대만총채벌레에 비해 꽃노랑총채벌레가 저온에 대해서 높은 내한성을 보였으며 발육태에 따라 약충보다는 성충이 높은 내한성을 나타냈다. 그러나 두 종 모두는 치사 저온조건(-10℃, 2시간)에 노출되기 전에 0℃에서 2시간 미리 노출되면 저온 피해가 현저하게 줄어드는 급속내한성유기를 보였다. 또한 단계적으로 감소하는 저온에 노출되면서 저온순화를 발현하였다. 이들 총채벌레의 월동처를 알아보기 위해 시설재배지 안팎에서 동계모니터링이 진행되었다. 동계기간(11월~2월) 두 종 성충은 야외에서 채집되지 않았지만, 시설재배지 내부에서는 꽃노랑총채벌레가 황색점착트랩과 잡초에서 포획되었다. 동계기간 시설재배지 토양시료에서 꽃노랑총채벌레 성충이 지속적으로 우화되었으나, 대만 총채벌레는 11월과 12월 토양시료에서 나오지 않았지만, 1월 이후 채집된 시료에서 성충 우화가 관찰되었다. 휴면에 따른 우화율 차이인지를 분석하기 위해 상이한 일장을 이들 두 총채벌레 종에 처리하였다. 이 결과 꽃노랑총채벌레는 일장조건과 무관하게 우화한 반면 대만총채벌레는 단일조건에서는 우화하지 않았다. 한편 이들 총채벌레가 전파하는 Tomato spotted wilt virus도 동계기간 총채벌레가 채집된 잡초에서 검출되었다. 이상의 결과는 꽃노랑총채벌레가 겨울기간 시설재배지 내부에서 잡초를 먹이로 발육하는 반면, 대만총채벌레의 경우는 휴면상태로 토양 속에서 월동하는 것으로 추정되었다.

• 환경생물
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• 제40권2호
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• pp.172-186
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• 2022

본 연구에서는 2019년~2020년 2년 동안 양재천과 여의천을 대상으로, 이화학적 수질항목(17항목)과 함께 저서동물지수와 우점도지수 및 다양도지수 등의 군집지수와 연계하여 두 하천의 생태건강성을 평가하였다. 또한 저서동물 생물지수의 현장 적용성 평가 및 및 두 하천 간 저서동물 분포특성을 통계적으로 비교하기 위하여 각각 상관분석(correlation analysis)과 비계량적 다차원척도법(nMDS, nonmetric multidimensional scaling)을 활용하였고, 이를 통해 도심하천의 하천생태계 현황을 진단하는 기초자료를 제공하고자 하였다. 조사 결과, 양재천(주암교, 보도교, 대치교)은 총 39종, 3,787개체가 출현하였으며, 양재천 수질(BOD, TOC, TP 기준)은 II등급(약간 좋음) 이상이며, 저서동물을 이용한 BMI는 모든 지점에서 C등급(보통)으로 나타났다. 여의천(상류, 새원교, 여의교)은 총 51종, 4,199개체가 출현하였으며, 여의천 수질(BOD, TOC, TP 기준)은 양재천과 유사하게 II등급(약간 좋음) 이상으로, BMI는 상류 및 새원교 모두 B등급(좋음), 여의교는 C등급(보통)으로 나타나는 등 전반적으로 양재천과 여의천 모두 수질 및 하천 환경상태는 유사한 것으로 확인되었다. 특히 저서동물 분포상태를 비계량적 다차원척도법으로 분석한 결과에서도 두 하천 간의 유의미한 차이를 볼 수 없었으며(p=0.1491), 이때 수온과 DO 환경인자가 두 하천에서의 저서동물 분포와 상관성이 높은 것으로 나타났다. 저서동물 생물지수와 주요 수질항목과의 상관분석 결과, 풍부도지수와 저서동물지수가 현장 수질평가에 활용될 수 있을 것으로 확인되었다.