• 생태와환경
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• 제46권1호
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• pp.135-144
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• 2013

본 연구는 청정수역으로 알려져 있던 북한강 수계에서 저수온기에 우점한 남조류 Anabaena spiroides 현존량과 이취미 물질인 지오스민 (geosmin)에 대해 조사하고 환경인자와의 통계적 분석을 통하여 A. spiroides의 증식 특성을 알아보고자 하였다. 2011년 11월 말에 A. spiroides가 과다증식하였는데 출현지역은 의암호 내의 공지천 유입부 부터 하류의 팔당호까지 그 범위가 넓고 하류로 확산되는 특성을 보였다. 저수온기에 수온 상승과 체류시간 증가 등의 물리학적 수환경 변화가 남조류 A. spiroides의 과다증식에 영향을 미쳤다. A. spiroides 현존량은 팔당호에서 $11,325cells\;mL^{-1}$로 최대증식을 보였으며, 수온이 $4^{\circ}C$ 이하로 내려가면서 A. spiroides 현존량이 급격히 감소하였다. 수환경 요인 중에서 수온 하강이 A. spiroides 현존량 감소에 가장 큰 영향을 준 인자였다. 남조류의 대사물질로 이취미의 원인물질인 Geosmin은 팔당호에서 최대 $1,640ng\;L^{-1}$ 농도를 나타냈다. 북한강 수계에서 Geosmin 농도는 A. spiroides와 매우 유의한 상관관계를 보여 A. spiroides에 의해 이취미가 유발되었음을 시사하였다.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.46-56
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• 2017

영산강 하구는 연안지역에 하구언이 축조되어 인공적으로 환경이 변화된 시스템이다. 또한 최근에는 담수역에 보가 건설되었고 담수 조류가 대증식하는 사례가 빈번하게 보고되고 있다. 이러한 담수가 간헐적으로 하구언 수문을 통해 해수역으로 방류되면서 하구의 해수역 수질에 영향을 미치는 것으로 알려져 있지만 아직까지 해양 생태계의 건강성 변화에 대한 평가는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 3개 정점을 대상으로 담수 방류 이전과 이후 4일 동안 시행된 해양환경과 식물플랑크톤에 대한 현장조사 자료를 활용하여 수질 및 건강성을 평가하고자 하였다. 건강성 평가를 위해 WQI, TRIX, P-IBI 등의 기법을 활용하였고 P-IBI 기준 설정을 위해 장기간 수집된 자료를 이용하였다. 평가 결과 공간적으로 하구언의 수문과 가까운 정점에서 건강성 등급이 낮았고 외해로 갈수록 등급이 높아지는 것으로 나타났지만 시간적으로는 평가기법에 따라 건강성 지수의 차이를 보였다. WQI와 TRIX는 방류 중에 지수가 증가하였다가 방류 후에 전 상태로 회복되는 경향을 보인 반면 P-IBI는 방류 후에 오히려 증가함으로써 건강성이 악화되는 결과를 보였다. 따라서 하구와 같이 급변하는 환경에서는 변화에 민감하게 반응하는 부유생물인 식물플랑크톤 군집이 지표로 포함된 P-IBI와 같은 기법이 더 적합할 것으로 사료된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권2호
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• pp.75-83
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• 2009

2003년부터 2006년 사이의 새만금 방조제 내측 표층 해역에서 입자성 부유물질(suspended particulate matter), 입자성 유기탄소(particulate organic carbon) 그리고 용존 유기탄소(dissolved organic carbon)의 분포 변화를 조사하였다. 하천을 통해 새만금 방조제 내측으로 유입되는 입자성 물질과 유기탄소는 대부분 풍수기인 여름철에 집중 되었고, 이는 2006년 4월 최종 물막이 공사 완료 후 폐쇄 환경이 된 새만금 내측 해역에 많은 양의 유기물 부하가 단기간에 집중될 수 있음을 시사하였다. 한편, 2003년 이후 제4호 방조제 완공으로 막혀진 만경강 하구역에서 새만금 방조제에 이르는 해역에서 입자성 물질과 유기탄소의 표층 농도가 증가하는 것이 관찰되었다. 특히 부영양화(eutrophication)로 인한 식물 플랑크톤의 증가로 입자성유기탄소를 비롯, 생물기원의 유기탄소가 증가하였다. 이러한 표층의 과도한 입자성 유기탄소의 증가는 향후 저층 퇴적 환경으로 침전되었을 경우 용존 산소 고갈에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제43권2호
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• pp.212-220
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• 2010

잡식성 어류 붕어(Carassius auratus)의 섭식활동에 퇴적물과 독성남조 Microcystis aeruginosa의 영향을 파악하기 위하여 실내 및 현장 mesocosm실험을 실시하고 어류에 의한 식물플랑크톤과 수질변화를 각각 조사하였다. 퇴적물 실험은 실내 수조(7 L)에서 남조발생 저수지(일감호, 서울)의 현장수와 퇴적물을 이용하였고, 독성남조 실험은 독성(NIES-298) 및 비독성(NIES-101) 남조 M. aeruginosa를 이용하였다. 현장 mesocosm실험은 남조 발생이 극심하였던 2005년 7월에 저수지 연안에 총 9개 mesocosm를 설치하고 어류를 밀도별 처리한 다음 식물플랑크톤 밀도와 수질변화를 조사하였다. 모든 실험은 3회씩 반복으로 실시하였다. 실험결과, 퇴적물이 없는 수조에서는 Chl-a의 감소를 보였으나 퇴적물 수조에서는 오히려 Chl-a의 증가를 보였으며, 독성에 상관없이 뚜렷한 M. aeruginosa 제어능을 나타냈다. 현장 mesocosm 실험에서는 비교적 세포크기가 큰 macrophytoplankton (>$50{\mu}m$)를 선호한 반면 나머지 플랑크톤(<$2{\mu}m,\;2{\sim}20{\mu}m,\;20{\sim}50{\mu}m$)은 오히려 성장을 촉진하였다. 영양염은 조류밀도가 높은 조건에서 어류 도입 이후 암모니아의 급격한 증가를 보였다. 따라서 잡식성 어류인 붕어는 남조독성에 상관없이 도입초기 일시적으로 조류제어능을 보이지만 퇴적물 교란 및 영양염 배출로 인하여 현장 조건보다 퇴적물이 적은 정수장이나 생물관리가 가능한 조건에서 제한적으로 적용하는 것이 타당할 것으로 판단되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제20권4호
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• pp.365-373
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• 2006

인간 간섭에 영향을 크게 받는 인공호소가 대부분인 우리나라의 호소 특성과 보다 나은 생태계 관리 방안을 도출하고자 하는 목적에서 2005년 4개 호소의 이화학적 요인과 담수조류 정량분석에 의거한 기초자료를 바탕으로 통계학적 분석을 시도하였다. Canonical Correspondence Analysis(CCA)를 하구호인 남양호, 삽교호, 아산호 및 북한강 중하류 수계에 연쇄적으로 위치한 댐호 중 하나인 청평호에 적용하였다 그 결과, 청평호는 3개 하구호와 구분되는 특징을 보였으며, 청평호를 제외한 CCA결과, 아산호-삽교호-남양호 간에도 차이를 보여주었다. 담수조류 군집 구성은 제한된 자료량 때문인지 해석이 생태학적 해석에 어려움이 따랐다. 따라서, 보다 지속적이고 심화된 담수조류 연구 및 기타요인의 채집 및 분석이 수행될 필요가 있음이 나타났다. 그러나, 제한된 자료량에도 불구하고, 청평호 및 3개 호소의 큰 두 그룹으로 호소 그룹이 특징지워진 것은 CCA 적용이 유효함을 나타낸 것으로 보인다.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-9
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• 2010

울산만의 육상기인 오염부하에 대한 해역수질의 응답특성을 조사하고 만내 수질관리에 활용하기 위하여 해양생태계모델링 연구를 수행하였다. 생태계모텔에 의해 계산된 울산만의 수질은 만 내측에서 COD 농도 2.8mg/L로 해양수질 III등급 수준으로 나타났다. 계산결과 울산만 전체 해역의 수질을 II등급으로 개선하기 위해서는 육상부하를 약 30% 이상 삭감해야 하며, COD 농도 1.0mg/L이하의 수질이 되기 위해서는 전체 육상부하의 70% 이상을 삭감해야 하는 것으로 나타났다. 해역수질 II등급을 유지하기 위하여 삭감해야 할 오염부하량은 약 3,083kgCOD/day, 이 때의 환경용량은 약 7,193kgCOD/day로 계산되었다. 태화강 하구역은 식물플랑크톤 대증식(Bloom)이 상습적으로 발생하는 해역이므로 식물플랑크톤에 의한 자생유기물 부하를 감소시키기 위해서는 유가물 삭감 이외에도 영양염의 제어가 필요한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권2호
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• pp.79-90
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• 2015

2013년 3월에 발사된 Landsat 8 인공위성의 이미지데이터를 이용하여 금강유역을 대상으로 수질인자에 대한 평가를 수행하였다. 본 연구의 목적은 다양한 수질인자 중 녹조에 직접적인 영향을 미치는 총질소와 총인의 농도를 추정함으로써 궁극적으로 수생태계에 악영향을 미치는 녹조의 발생을 모니터링 하는 것이다. 현장실측데이터와 인공위성 데이터간의 상관관계를 규명하기 위하여 Pearson' 상관계수를 이용하여 그 관계를 파악하였다. Landsat 8이 촬영되는 시기를 포함하는 총 20개의 현장실측 데이터가 수집되었으며 Landsat 8의 11개의 밴드중, 밴드2, 3, 4의 반사도 값이 총인과 총질소를 탐지하는데 있어서 가장 상관성 높은 것으로 나타났다. 총질소는 유의수준 0.05에서 밴드2(0.48), 3(0.62), 4(0.57)과 높은 양의 상관관계를 보였으며, 총인의 경우, 유의수준 0.01에서 밴드2(0.59), 3(0.59), 4(0.58)로 높은 양의 상관관계를 나타냈다. 5번 밴드는 유의수준을 벗어남으로써 두 수질인자를 탐지하는데 상관성이 떨어지는 것으로 나타났다. 상관성이 높았던 밴드간의 조합을 통해서 총질소와 총인에 대한 각각의 최적 회귀식이 다중 회귀식을 근거로 구축되었다. 유도된 회귀식으로 계산된 총질소와 총인의 농도값은 통계기법인 Bias와RMSE를 이용하여 현장실측데이터들과 비교 검증되었다. 최종적으로, 2014년 4월 21과 2013년 11월 12일에 대한 맵핑을 수행함으로써 총질소와 총인의 공간적인 분포를 시각적으로 확인할 수 있었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권3호
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• pp.224-236
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• 2015

겨울철 한강과 낙동강에서 규조 Stephanodiscus hantzschii에 의한 조류발생이 빈번하게 일어나며, 이로 인한 수자원의 질적변화와 정수과정에 많은 경제적 손실을 주고 있다. 본 연구진은 조류대발생의 원인종인 S. hantzschii을 제어할 수 있는 naphthoquinone (Nq) 화합물을 개발하였다. 본 연구는 개발된 Nq 화합물 중 가장 친환경적인 화합물을 선정하기 위한 실험으로 물질의 살조범위 실험과 낙동강 현장수를 이용한 10 L 규모의 미소생태 실험을 수행하였다. 그 결과 Nq 4-6 화합물의 살조범위는 원반형 규조류에 특이적으로 나타났으며, 남조류 및 녹조류에 대해 살조 활성이 나타나지 않았다. 미소생태 실험 결과, 대조구에서 S. hantzschii가 지속적으로 세포밀도가 증가한 반면, Nq 4-6 화합물을 접종한 처리구에서는 처리 7일째 대조구 대비 S. hantzschii가 94.4% 감소하였으며, S. hantzschii를 제외한 나머지 규조류 및 녹조류에서는 Nq 4-6 화합물 처리 후 살조활성이 관찰되지 않았다. 식물플랑크톤 군집 분석 결과 대조구에 비해 처리구에서 우점도는 낮게 나타났으며, 다양도, 풍부도, 균등도 등은 처리구에서 높게 나타났다. 물리화학적요인 (용존산소, pH, 영양염) 및 미소생물 (heterotrophic nanoflagellates, 섬모충, 박테리아) 등에서도 Nq 4-6 화합물 처리 후 특이적인 변화는 나타나지 않았다. 따라서 본 연구에서 개발된 Nq 4-6 화합물은 생태독성이 낮고, 겨울철 국내 하천에서 매년 대발생을 일으키는 규조 S. hantzschii만을 특이적으로 제어함을 확인하였으며, 적용 시 식물플랑크톤 종 다양성을 증진시키는 친환경적인 조류제어제로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권2호
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• pp.89-96
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• 2017

본 연구는 보가 건설된 이후 분석되는 시기인 2012년 1월부터 2016년 10월까지의 낙동강 중 하류에 위치한 4개 보구간의 수질인자의 특성을 분석하고 다양한 통계분석 기법을 이용하여 Chlorophyll-a(Chl-a)와 수질인자간의 상관관계를 분석하였다. 연구결과, 달성보(DS)부터 창녕함안보(CH)까지의 영양염류와 Chl-a 농도가 강정고령보(GG)에 비해 높게 분석이 되었으며, 이는 DS 지점 상류에 위치한 금호강의 유입으로 인한 영향으로 판단된다. 수집한 전 시기의 상관분석결과, Chl-a와 대부분의 수질인자와 유의한 상관관계를 보였고, 각 연도별 하절기인 6월부터 9월까지 상관분석하여 비교한 결과, $PO_4-P$와 $NH_3-N$와의 상관성이 크게 증가하였다. 또한 비교적 적은 강수량과 높은 조류발생량이 기록된 2015년 하절기를 상관분석하여 비교한 결과, 모든 지점에서 $PO_4-P$와의 상관성이 증가하여 하절기에 인의 영향이 큰 것으로 판단된다. 전 시기를 요인분석한 결과, 공통적으로 제 1요인이 질소계열로 나타났으며, 각 연도별 하절기를 요인분석 결과 공통적으로 제 1요인은 인 계열이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 중 하류 구간은 영양염류의 영향을 가장 많이 받는 것으로 판단되며, 하절기는 질소계열의 오염물질보다 인 계열의 오염물질에 영향을 받는 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.308-321
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• 2013

광양만에서 야광충 Noctiluca scintillans의 개체군 동태를 파악하기 위해서 수계지리학적 및 생리생태학적 특성을 2010부터 2012년까지 3년 동안 19 또는 20개 정점에서 조사를 수행하였다. 조사기간 동안 야광충은 하계의 수온범위가 $15^{\circ}C$에서 $22^{\circ}C$로, 염분이 25.0 psu에서 30.0 psu 사이의 환경조건에서 높은 밀도로 출현하였다. 이와 반대로, 그들의 개체군은 동계 $4^{\circ}C$의 낮은 수온 조건에서도 출현하였으나, 동계를 비롯하여 춘계, 추계에는 야광충의 개체수가 현저하게 감소하였다. 특히 $27^{\circ}C$ 이상의 높은 수온과 12.0 psu 이하의 낮은 염분조건의 환경에서는 야광충 개체수의 사멸로 이어졌다. 야광충의 먹이원인 Chl.a 농도와는 동계, 춘계, 추계에는 양(+)의 상관관계가 성립되었고, 하계 야광충의 높은 밀도가 관찰되었을 때에는 Chl.a 농도와 음(-)의 상관관계를 보였다. 이는 야광충의 포식압에 의한 영향으로 생각되며, 하계와 같이 야광충의 개체수밀도가 높았을 때에는 식물 플랑크톤(Chl.a)을 현저하게 포식하여 음(-)의 상관성을 나타내었을 것이고, 나머지 계절의 양(+) 상관관계는 야광충의 개체수를 유지하는데 일정량 먹이원이 필요하였다는 것을 의미한다.