• 생태와환경
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• 제42권4호
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• pp.476-486
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• 2009

Major objective of our study was to introduce initial researches of national long-term ecological monitoring studies on Daechung Reservoir, as one of the representative lentic reservoir ecosystems in Korea. For the long-term ecological research (LTER), we conducted preliminary field monitoring during 2008~2009 and analyzed biological parameters such as phytoplankton, zooplankton, and freshwater fish along with chemical water quality and empirical model analysis. According to phytoplankton surveys, major taxa have varied largely depending on seasons and sites sampled. Overall phytoplankton data showed that cyanophyta dominated in the summer period and diatoms dominated in the winter. In zooplankton analysis, 25 species including 20 rotifers, 3 cladocerans and 2 copepods were collected during the survey. The relative abundance of rotifers (86.5%) was always greater than that of cladocerans (6.3%) or copepods (5.1%). There were distinct spatial and inter-annual changes in the abundance of zooplankton in the reservoir, displaying similar patterns in three sites with the exception of S3 during the study. According to fish surveys, 8 families and 39 species were observed during 2008~2009. The most dominant fish was an exotic species of Lepomis macrochirus (23%), indicating an severe influence of exotic species to the ecosystem. TP averaged $17.9\;{\mu}g\;L^{-1}$ ($6{\sim}80\;{\mu}g\;L^{-1}$), which was judged as a mesotrophy, and showed a distinct longitudinal gradients. TN averaged $1.585\;{\mu}g\;L^{-1}$ during the study and judged as hypereutrophic condition. Unlike TP, TN didn't show any large seasonal and spatial variations. Under the circumstances, nitrogen limitation may not happen in this system, indicating that nitrogen control is not effective in the watershed managements. These data generated in the LTER station will provide key information on long-term biological and water quality changes in relation to global warming and some clues for efficient reservoir ecosystem managements.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권4호
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• pp.54-61
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• 2005

대수층 축열 에너지(ATES) 시스템은 지반의 특성과 이용량에 따라 매우 경제적인 새로운 대체에너지로 이용될 수 있다. 적절한 ATES 시스템 설계를 통하여 주어진 수리지질 특성에 적합한 ATES 시스템을 개발하기 위해서는 대수 층내 수리열역학적 과정의 이해가 필수적이다. 본 논문에서는 지하수 양수 및 열펌프에 이용된 불을 재주입하는 방식의 지하수 열펌프 운영에 대한 두 가지 시나리오를 통하여 두 개의 층으로 이루어진 대수층 모델에 적용하여 대수층내 열 저장에 대한 수리열역학적 현상을 시뮬레이션하였다. 첫 번째 시나리오에서는 양수 우물과 주입 우물을 계절에 따라 서로 교대로 시스템을 운영한 경우에 열 거동에 의한 온도 분포와 지하수위를 시뮬레이션 하였으며, 두 번째는 주입과 양수 우물 위치를 고정하여 시뮬레이션 하였다. 356일 이후 주입 우물 주변의 온도 분포는 주입수의 온도와 주입정으로 부터의 거리에 지배적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 지표온도 분포는 30과 50 m 심도의 온도 분포에 비하면 미미한 변화만 나타났으며, 각 층에서의 열 거동은 공극률과 지하수의 유동 특성에 따라 매우 민감한 것으로 나타났다. 그리고 양수와 주입우물에서의 지하수위와 온도변화를 모니터링하여 열펌프 운영 방식에 따른 효율성을 실험하고, 두 우물간의 열 간섭현상을 분석하였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제42권4호
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• pp.272-277
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• 2018

Background: Studying the ecosystem carbon cycle requires analysis of interrelationships between soil respiration (Rs) and the environment to evaluate the balance. Various methods and instruments have been used to measure Rs. The closed chamber method, which is currently widely used to determine Rs, creates a closed space on the soil surface, measures $CO_2$ concentration in the inner space, and calculates Rs from the increase. Accordingly, the method is divided into automatic or manual chamber methods (ACM and MCM, respectively). However, errors of these methods and differences in instruments are unclear. Therefore, we evaluated the characteristics and difference of Rs values calculated using both methods with actual data. Results: Both methods determined seasonal variation patterns of Rs, reflecting overall changes in soil temperature (Ts). ACM clearly showed detailed changes in Rs, but MCM did not, because such small changes are unknown as Rs values are collected monthly. Additionally, Rs measured using MCM was higher than that using ACM and differed depending on measured plots, but showed similar tendencies with all measurement times and plots. Contrastingly, MCM Rs values in August for plot 4 were very high compared with ACM Rs values because of soil disturbances that easily occur during MCM measurements. Comparing Rs values calculated using monthly means with those calculated using MCM, the ACM calculated values for monthly averages were higher or lower than those of similar measurement times using the MCM. The difference between the ACM and MCM was attributed to greater or lesser differences. These Rs values estimated the carbon released into the atmosphere during measurement periods to be approximately 57% higher with MCM than with ACM, at 5.1 and $7.9C\;ton\;ha^{-1}$, respectively. Conclusion: ACM calculated average values based on various Rs values as high and low for measurement periods, but the MCM produced only specific values for measurement times as representative values. Therefore, MCM may exhibit large errors in selection differences during Rs measurements. Therefore, to reduce this error using MCM, the time and frequency of measurement should be set to obtain Rs under various environmental conditions. Contrastingly, the MCM measurement is obtained during $CO_2$ evaluation in the soil owing to soil disturbance caused by measuring equipment, so close attention should be paid to measurements. This is because the measurement process is disturbed by high $CO_2$ soil concentration, and even small soil disturbances could release high levels into the chamber, causing large Rs errors. Therefore, the MCM should be adequately mastered before using the device to measure Rs.

• 생태와환경
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• 제57권2호
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• pp.61-74
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• 2024

낙동강 하구에 위치한 대마등은 모래톱으로 형성되어 있으며, 잘 발달된 조간대 갯벌을 갖고 있다. 본 연구에서는 2011년 1월부터 12월까지 대마등 갯벌에서 저서미세조류의 서식환경, 광합성 색소와 광합성률을 알아보았다. 퇴적물 공극수의 무기질소는 주로 암모늄염이고, 상부 수의 무기질소는 주로 질산염+아질산염으로 나타났다. Chlorophyll a 및 Fucoxanthin 농도는 퇴적물 표층이, 전체 퇴적층 평균값보다 현저히 높았다. 전체 조사기간 중 저서미세조류의 최대양자수율의 평균값은 0.52±0.03이었으며, 최고값은 2월(0.61±0.08)에 관측되었다. 최대전자전달률은 봄부터 초가을(4월에서 10월까지)까지는 높고 겨울에서 초봄(1월에서 3월 및 11월, 12월)까지는 낮은 계절적인 경향을 보였고, 최고값은 7월, 최저값은 1월에 나타났다. 시간별 저서미세조류의 최대 양자수율의 평균값은 0.48±0.03이었으며, 최고값(0.61±0.08)은 정오에 관측되었다. 최대전자전달률은 정오에 최고 값과 16시에 최저값을 보였다. 이로써 저서미세조류의 생산성은 조사시간 및 퇴적물 깊이에 따라 현저한 차이가 나타나므로 Diving-PAM을 사용하여 저서미세조류의 생산성을 정량화하기 위해서는 물때를 기준으로 조사가 이루어져야 하며, 동시에 퇴적물 층별 색소분석도 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.73-84
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• 2006

본 연구는 영산강 수계 내 10개 지점의 이화학적 수질에 관한 시공간적 변이상태를 분석하기 위해 1995년부터 2004년까지 측정된 환경부 수질데이터를 이용하여 분석하였다. 이용된 수질 변수는 전기전도도(Conductivity), 생물화학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD), 용존산소량 (Dissolved oxygen), 총인 (Total phosphorus), 총질소 (Total nitrogen) 및 총부유물 (Total suspended solids)의 7개 항목으로서 계절별, 연별, 및 조사지점별 농도변이가 큰 것으로 나타났다. 영산강 수계 내에서의 이화학적 수질측정값은 계절성 강우에 따라 수질측정값의 변동 폭이 심하며, 대부분의 수치 농도변이는7 ${\sim}$ 8월에 집중되는 하절기 몬순 강도에 의해 조절되었다. 장마기에 이온희석의 지표로 사용되는 전기전도도와 총인, 총질소와 같은 영양염류들의 경우 강우량과 역 상관관계 (|r|> 0.32, P< 0.01, n=119)를 보였으나, 생물학적 산소 요구량과 화학적 산소요구량의 경우에는 강우분포와 통계학적 유의성 (p>0.05, n=120)을 보이지 않았다. 총인, 총질소 및 전기전도도는 대부분 장마 중인 7 ${\sim}$ 8월에 최소값을 보였는데, 이는 강우에 의해 오염물질이 희석되기 때문으로 사료되었다. 반면, 총부유물의 유입은 하절기 몬순 동안에 최대치를 보여 이온 감소와는 대조적인 특성을 보였다. 생물학적 산소요구량의 계절적 변화패턴은 화학적 산소요구량과 유사한(r.=0.592, P<0.01)양상을 보였으며, 마찬가지로 총질소의 변차패턴 또한 총인과 유사한 (.=0.529, P<0.01) 양상을 보였다. 용존산소량의 계절별 변화에 따르면, 수온이 낮은 겨울에 최대값을 보이며 온도가 높은 여름에 최소값을 보여 수온과의 역 상관관계를 보였다. 지점별 변화 패턴 분석에 따르면, 전기전도도를 제외한 총인, 총질소, 생물학적 산소요구량, 화학적 산소요구량 및 총부유물은 상류 및 하류역 보다 중류역에서 높은 농도를 보인 반면, 전기전도도의 경우에는 하류역에서 높은 농도를 보였다. 특히, 총인, 총질소, 생물학적 산소요구량 및 화학적 산소요구량은 지점 4(광주 2)에서 급격히 악화되는 양상을 보였으며, 이는 광주도심으로부터 유출되는 가정하수 및 인접한 공단에서 배출하는 폐수유입에 의한 영향으로 사료되었다. 따라서, 영산강의 수질 개선을 위해서는 이런 도심지역의 오염부하 저감을 통한 효율적 수질관리가 요구된다.

• 환경생물
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• 제40권1호
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• pp.112-123
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• 2022

본 연구는 2014년 동계, 춘계, 하계, 추계 부산 연안 해역에서 식물플랑크톤 군집구조와 그들의 성장에 미치는 환경요인을 파악하기 위해 25개의 정점에서 생물학적 요인과 무생물학적 요인을 조사하였다. 부산 연안 해역에서 식물플랑크톤의 현존량 및 군집조성은 강우에 의한 낙동강 방류수에 크게 의존되는 특성과 더불어, 염분 분포가 생물의 집적에 중요하게 작용하는 것으로 파악됐다. 염분은 영양염 DIN (R²=0.72, p<0.001) 및 DSi (R²=0.78, p<0.001)와 유의한 상관관계를 확인하였으나, DIP (R²=0.037, p>0.05)는 염분과 유의한 관계성은 없었다. 이는 2014년 하계 강우에 의한 연안역으로 담수의 유입은 질소와 규소기원의 영양염 공급을 초래하였고, 식물플랑크톤 중 규조류와 은편모조류의 증식에 중요하게 작용하였다. 계절적으로 식물플랑크톤의 현존량은 하계, 추계, 춘계, 동계 순으로 높게 나타났다. Chl. a 농도에 대한 기여율은 식물플랑크톤의 총 현존량과 높은 양의 상관관계(R²=0.84, p<0.001)를 보였고, 그중에서도 은편모조류(R²=0.76, p<0.001) 및 규조류(R²=0.50, p<0.001)의 기여율이 상대적으로 높게 나타난 것을 파악하였다. 결과적으로 부산 연안 해역은 낙동강 하구와 부산 도심 및 항만기원의 유기물 부하로, 식물플랑크톤의 증식이 빠르게 일어날 수 있는 환경변화를 파악하였다. 특히, 내측과 외측은 영양염 농도뿐만 아니라, 식물플랑크톤의 군집구조 및 현존량의 차이도 크게 나타났고, 이는 계절적으로 상이한 특성을 보였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제30권1호
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• pp.71-80
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• 2016

본 연구는 2014년 6월부터 10월까지 강원도 태백산도립공원 10개 조사지점의 이화학적 수질특성과 담수어류상을 조사하였다. 채집된 어류는 3과 7종이 확인되었고, 멸종위기종에 속하는 얼룩새코미꾸리(Koreocobitis naktongensis) 1종이 출현하였다. 한국고유종은 얼룩새코미꾸리(Koreocobitis naktongensis), 참종개(Iksookimia koreensis) 2종이 출현하였다. 우점종은 버들치(Rhynchocypris oxycephalus)로 전체 개체수의 89%를 차지하였으며, 아우점종은 대륙종개(Orthrias nudus)가 8.9%로 나타났다. 이 화학적 수질변수 중 전기전도도, 탁도, pH, 총용존물질(TDS)은 조사 지점별로 농도의 큰 변이를 보였다. 이 중 전기전도도와 총용존물질은 하류하천보다 상류하천에서 더 높은 농도값을 보였으며, 계절적 변이도 상류하천에 더 큰 것으로 나타났다. pH는 하류로 갈수록 감소하는 경향을 보였으며, 특히 S5에서 급격한 감소를 보였다. 이는 S4의 산성광산배수 유입으로 인한 희석효과가 나타나는 것으로 보인다. 정성적 서식지평가지수(QHEI)에 의거한 소도천 유역의 물리적 서식지 상태는 "양호"한 서식환경(평균 : 157.3, 범위 : 78 ~ 194)을 보이는 것으로 평가되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권4호
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• pp.169-179
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• 2017

기후변화를 대비하여 국내 수자원 확보를 위한 해수담수화 플랜트의 필요성이 점차 높아지고 있어 향후 해수담수화 플랜트 건설시 경제적 판단의 근간이 될 수 있는 자료의 필요성도 또한 높아졌다. 이에 본 연구에서는 국내 해수담수화 플랜트 설치가 가능한 지역, 인천, 대산, 여수, 부산, 울산, 속초시를 대상으로 생산수 단가를 추정하여, 향후 플랜트 건설시 참고 자료로 활용이 가능하도록 제안하고자 하였다. 동해바다를 취수원으로 하는 속초와 울산시 생산수 단가는 부산과 여수시의 단가와 유사하였으나, 서해바다를 취수원으로 하는 인천과 대산에 비해 취수시설 건설비용 저감으로 인하여 비교적 경제적인 생산수 단가 범위를 나타내었다. 염도 조건은 비교적 유사하여 생산수 단가에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 사료되나, 계절별 수온 차에 의한 영향은 역삼투막의 생산수량 차이에 의해 높게 나타날 것으로 사료되었다. 가장 크게 생산수 단가에 영향을 미치는 요소는 생애주기 분석 시 적용되는 감가상각 연수와 플랜트 용량이었으며, 인천과 대산의 경우 감가상각 연수에 따라 최대 29%, 플랜트 용량에 따라 22%까지 차이가 발생하였다. 그러나 본 연구에서 추정된 생산수 단가는 간접비 등을 고려하지 않은 것으로 국내에서 생산할 수 있는 최소한의 단가로 고려되었으며, 실질적인 공사 시에는 제시된 생산수 단가보다 증가될 것으로 사료된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권4호
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• pp.226-236
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• 2017

본 연구에서는 경안천의 10년 수질변화 특성을 분석하고 유량-오염부하량 관계식을 이용하여 고찰하였다. 통계분석을 이용하여 수질 항목간의 상관분석과 수질에 영향을 미치는 요인분석을 하였다. 수질변화 특성 결과 $BOD_5$, $COD_{Mn}$, TOC는 연도별로 증가와 감소를 반복하는 것으로 나타났고 TN, TP는 연도별로 감소하는 것으로 나타났다. 유량-오염부하량 관계식을 통한 오염물질 유출특성결과 유량 증가 시 $BOD_5$, $COD_{Mn}$, TOC, TN농도는 감소하였으나, TP농도 변화에는 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 상관분석 결과 $BOD_5$는 $COD_{Mn}$, TOC의 상관계수가 0.890 (p<0.01), 0.721 (p<0.01)로 상관성이 통계적으로 높게 나타났다. 요인분석결과 경안천은 유기물 지표항목에 의한 요인이 가장 크며 계절변화에 따른 질소물질에 의한 요인, 유량증가에 따른 부유물질 유입요인 순으로 수질에 영향을 받고 있는 것으로 설명할 수 있다.

• Ocean and Polar Research
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• 제29권2호
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• pp.135-153
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• 2007

Temporal (seasonal) and spatial distributions and variations of various physico-chemical factors (salinity, temperature, pH, DO, COD, SPM, POC, silicate, DIP, DIN) in surface and bottom waters were studied in the coastal environment with typical macro-tidal range and monsoonal weather condition, Gyeonggi Bay, west coast of Korea. Spacial distribution patterns of these factors were generally similar to each other, and appeared to be inversely related to the distribution pattern of salinity, suggesting that water quality of the study area was primarily controlled by the physical mixing process of Han-River freshwater with nearby coastal seawater. During flooding season, silicate- and nitrogen-rich Han River water directly flowed into offshore as far as $20\sim30\;km$ from the river mouth, probably causing serious environmental problems such as eutrophication and unusual and/or noxious algal bloom, etc. Except the surface water during summer flooding season, high concentrations of nutrients appeared generally in dry season, whereas low values in spring, possibly because of the occurrence of spring phytoplankton bloom. On the other hand, nutrient flux through the estuary seems to be primarily depending on river discharge, sewage discharge and agricultural activities, especially during the rainy season. Also, nutrients in this coastal waters are considered to be supplied from the sediments of tidal-flats, which developed extensively around the Han-River mouth, especially during fall and winter of dry and low discharge seasons, possibly due to the stirring of tidal flat sediments with highly enriched pore-water nutrients by storm. And also, COD and DIN concentrations in the study area consistently increased during the last 20 years, probably because of agricultural activities and increasing discharge of industrial and domestic wastes.