• 환경영향평가
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• 제21권5호
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• pp.631-648
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• 2012

The integrative ecological approaches of chemical assessments, physical habitat modelling, and multi-metric biological health modelling were applied to Gwanpyeong Stream within Gap-Stream watersheds to evaluate environmental impacts on the constructions of residential and commercial complex. For the analysis, the surveys conducted from 45 sites of reference streams within the Gap-Stream watershed and 3 regular sites during 2009 - 2010. Physical habitat health, based on the habitat model of Qualitative Habitat Evaluation Index(QHEI) declined from the headwaters(good - fair condition) to the downstream(poor condition). Chemical water quality, based turbidity and electric conductivity(EC), was degraded toward to the downstream, and especially showed abrupt increases, compared to the values of control streams(CS). Also, concentrations of chlorophyll-a in the downstreams were greater compared to the control stream(CS), indicating an eutrophication. Biological health conditions, based on the Index of Biological Integrity(IBI) using fish assemblages, averaged 19.3 which is judged as a fair condition by the biological criteria of the Ministry of Environment, Korea. The comparisons of model metric values in sensitive species and riffle-benthic species on the Maximum Species Richness Line(MSRL) of 45 reference streams indicated a massive disturbances in all sampling locations. Also, tolerance guild and trophic guild analyses suggest that dominances of tolerant species and omnivores were evident, indicating a biological degradation by habitat disturbances and organic matter pollutions. There was no distinct longitudinal variations of IBI model values from the headwater to the downstream in spite of slight chemical and habitat health gradients among the sampling sites. Overall, integrative ecological health(IEH) scores, based on the chemical, physical, and biological parameters, were low compared to the 45 reference streams due to physical and chemical disturbances of massive constructions of the residential and commercial complex. This stream, thus showed a tendency of typical urban streams which are disturbed in the chemical water quality, habitat structures, and biological integrity. Effective stream management plans and restoration strategies are required in this urban stream for improving integrative stream health.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제36권1호
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• pp.73-83
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• 2013

The object of this study was to evaluate lotic ecosystem health using multiple eco-metric approaches such as water chemistry diagnosis, physical habitat health evaluations, and biological integrity modeling at 100 streams of four major watersheds. For the study, eight chemical water quality parameters such as nutrients (N, P) and organic material were measured and 11-metric models of Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) and multiple eco-metric health assessment model (MEHA) were applied to the four major watershed. Nutrient analysis of nitrogen (N) and phosphorus (P) in all watersheds indicated a eutrophic state depending on the locations of sampling streams. Physical habitat health, based on the QHEI model, averaged 114 (range: 56 - 194), judging as a "good condition" by the criteria of Plafkin et al. (1989). In addition, primary (H1 - H4), secondary (H5 - H7), and tertiary habitat metric variables (H8 - H11) were analyzed in relation to the physical habitat degradations. The plots of tolerant species ($P_{TS}$) and sensitive species ($P_{SS}$) to water quality showed that the proportions of $P_{TS}$ had positive linear functions with nutrients, and that the $P_{SS}$ had inverse linear relations with the chemical variables. The model of eco-metric health assessment showed that mean MEHA was 20.4, indicating a fair condition. Overall, our data suggest that water chemistry, based on nutrients and organic matter, directly modified the trophic structures in relation to food chain in the aquatic ecosystems, and then these directly influenced the compositions of tolerance/sensitive species, resulting in degradations of overall ecological health.

• 환경영향평가
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• 제21권6호
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• pp.841-857
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• 2012

Preliminary ecological environmental assessments including physico-chemical constituents, water quality, fish fauna analysis, physical habitat health, and ecological health assessment were conducted as a primary step for Jeungchon micro-habitat ecosystem restoration in 2012. Water chemistry analysis of conductivity, dissolved oxygen, chlorophyll-a and etc. indicated that there were no significant differences(p < 0.05) among 6 sites between the headwaters and downstream. Multi-metric model analysis of Qualitative Habitat Evaluation Index(QHEI) showed that brooklets were at "good condition" as a mean QHEI of 158.7(n = 6) and the longitudinal differences of the model values between the sites were minor(QHEI range: 153 - 165). Total fish species and the number of individuals were 12 and 481, respectively, and dominant species were Zacco platypus(49.5%) and Zacco koreanus(36.8%). Tolerance guild analysis showed that the proportion of sensitive species($S_S$) had a negative linear function[$S_S=86.35-0.31(D_H)$; $R^2$ = 0.892, p < 0.01] with a distance from the headwaters, while the proportion of tolerant species($T_S$) had a positive linear function($R^2$ = 0.950, F = 90.28, p < 0.001) with the distance. Trophic feeding guild analysis showed that the proportion of insectivore species($I_n$) had a negative linear function($R^2$ = 0.934, p < 0.01) with a distance from the headwaters, while the proportion of omnivore species($O_m$) had a positive linear function($R^2$ = 0.958, p < 0.001) with the distance. Index of Biological Integrity(IBI) model, based on fish assemblages, showed a "fair condition" as a mean IBI of 23(n = 6), and there was a distinct differences of ecological health between the headwaters(S1 = 30; "good condition") and the downstreams(S6 = 14; "poor condition"). Overall, the preliminary environmental impact assessments suggest that water quality, physical habitat conditions(QHEI model), and ecological health(IBI model) were maintained well, even if the state was not an excellent conditions.

• 한국환경생태학회지
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• 제22권5호
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• pp.544-550
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• 2008

본 연구는 2004년 5월부터 2004년 11월까지 총 4회 조사를 실시하였으며, 수서곤충은 과별 생물지수(FBI)와 물리적 서식환경(PHA)을 이용하여 원주천의 건강도를 평가하였다. 원주천 9개 지점을 통해 출현한 수서곤충은 총 8목 37과 62속 92종이었다. 과별생물지수의 경우 지점 1, 2, 3에서 $4.55{\sim}4.82$로 가장 건강한 하천생태계를 유지하고 있는 것으로 확인되었다. 물리적 서식환경과 과별생물지수 간의 상관관계는 지점 2가 각각 100, 4.82의 값으로 가장 좋은 서식환경을 나타내었다. 그러나 지점 7과 9는 45, 6.17과 6.97로 가장 낮은 서식환경을 나타내어 물리적 서식환경의 개선이 필요한 것으로 나타났다. 또한 물리적 서식환경과 과별생물지수는 서로 역의 상관성을 나타내었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권1호
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• pp.59-67
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• 2022

The purpose of this study is to provide essential data necessary to assess ecological flow requirements by understanding habitat conditions for fish species through monitoring an ecological environment in the Korea stream (Dal Stream) and building related database. On-site surveys were conducted for identifying ecological and habitat conditions at the four monitoring sites. Fish sampling was carried out at the selected four sites (St.) during the period ranging from September, 2008 to September, 2009. At the four sampling sites, we measured water surface elevation, depth and velocity at the cross-sections. Optimal Ecological Flowrates (OEFs) were estimated using the Habitat Suitability Index (HSI) established for four fish species Zacco koreanus (St.1), Pungtungia herzi (St.2), Coreoleuciscus splendidus (St.3), and Zacco platypus (St.4) selected as icon species using the Physical HABitat SIMulation system (PHABSIM). Eighteen species (56.3%) including Odontobutis interrupta, Coreoperca herzi and C. splendidus were found endemic out of the 32 species in eight families sampled during this study period. The endangered species was collected Acheilognathus signifier, Pseudopungtungia tenuicorpa and Gobiobotia macrocephala, and this relative abundance was 9.4%. The most frequently found one was Z. platypus (31.3%) followed by C. splendidus (17.6%) and Z. koreanus (15.7%). The estimated IBI values ranged from 27.3 to 34.3 with average being 30.3 out of 50, rendering the site ecologically poor to fair health conditions. For C. splendidus (St.3), the dominant fish species in the stream, the favored habitat conditions were estimated to be 0.3-0.5 m for water depth, 0.4-0.7 m/s for flow velocity and sand-cobbles for substrate size, respectively. An OEFs of 8.5 m³/s was recommended for the representative fish species at the St.3.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권4호
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• pp.179-190
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• 2019

금강의 용담댐 하류부터 대청댐 상류 구간을 대상으로 멸종위기 1급으로 지정된 감돌고기의 서식 실태를 파악하고자 어류조사를 실시하였다. 출현된 어류의 개체수를 기준으로 생물다양도 분석을 실시하였고, 채집된 감돌고기를 이용하여 생물학적 건강성 및 물리적 서식환경을 정량적으로 분석하였다. 조사결과에 따르면 감돌고기의 서식범위는 용담댐 하류부터 대청댐 상류 가덕교 700 m 하류 지점까지 서식이 확인되었다. 전체 출현종의 생물다양도 분석결과는 전체적으로 우점도 지수가 낮았고, 상대적으로 종 다양도 및 균등도 지수가 높아 어류군집이 안정된 것으로 평가되었다. 또한 본 연구에서 채집된 감돌고기는 전장-무게 상대성정식 및 비대지수 (CF) 분석결과 정상적인 성장 및 영양 상태로 확인되었다. 감돌고기의 물리적 서식환경은 수심 0.3 - 0.6 m, 유속 0.3 - 0.7 m/s, 하상재료는 호박돌 - 전석의 범위에서 높은 출현빈도로 나타났다. 이와 같은 결과는 금강에서 감돌고기의 공간적인 서식범위와 선호하는 물리적 서식환경에 대한 기초자료로서 향후 서식지 복원 및 관리를 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.440-447
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• 2013

본 연구에서는 남한강 상류수계의 10개 지점에서 생물보전지수 (Index of Biological Integrity, IBI) 및 물리적 서식지 평가 지수 (Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)를 이용하여 생태건강도 특성을 평가하였다. 생물보전지수 조사는 Karr (1981)가 제시한 12개 항목 중 11개 메트릭에 대하여 평가하였다. 생물보전지수 등급은 "양호상태"였고, 지점별 IBI 값의 범위는 33 (악화상태)~47 (양호상태)로 나타났다. 물리적 서식지측면에서는 Plafkin et al. (1989)에 의해 도입된 서식지 평가 지수(QHEI)의 12항목 중 9개 항목에 대해 평가를 실시했으며, QHEI 값의 범위는 75~109로 나타났으며, 전체 서식지 건강도 평균치는 부분 지지상태(Partially supporting)로 나타났다. 연구지점내의 하천 비교평가에 따르면, Gj 하천의 IBI 모델 값 및 QHEI 모델 값은 타 하천들 (Ig, Dn 하천)에 비해 양호한 상태로 평가되었다. 어류의 영양단계 종 성분분석에 따르면, 식충종, 잡식종 및 육식종은 61.9%, 19.0% 및 9.5%를 차지하는 것으로 나타났다. 어류의 내성도 길드분석에 따르면, 민감종 (76.1%)은 내성종 (4.7%)보다 우점하여 생태계가 건전한 것으로 평가되었다. 서식지 길드 분석에 따르면, 여울성 저서종(57.1%)은 수층종(28.5%)보다 우점하는 것으로 나타났다. 연구기간 동안, 외래종 및 질병에 걸리거나 비정상적인 증상을 나타내는 개체는 관측되지 않았다. 전체적으로 생태건강도 모델값(IBI) 및 서식지평가지수 모델값의 분석에 따르면 본 상류 하천지역은 생태학적으로 양호한 상태로 잘 유지되는 것으로 평가되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권6호
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• pp.481-491
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• 2009

금강수계중 용담댐하류 앞섬 지점에서 생태유량을 산정하기 위한 생태 모니터링을 실시하여 어류종별 서식환경 특성조사를 포괄적으로 실시하였다. 이를 바탕으로 어류상, 상대풍부도 및 생물다양도 분석 등을 포함한 하천의 건강성 평가를 실시하고, 쉬리, 피라미 및 감돌고기 등에 대하여 작성한 서식처적합도 지수(HSI)와 물리적 서식처 모의시스템(PHABSIM)을 이용한 최적 생태유량을 산정하였다. 본 지점에서 채집된 종수는 20종이였으며, 우점종은 쉬리(22.4%), 아우점종은 피라미(22.0%)였다. 생태적 건강성은 50점 만점의 평가점수에서 $34{\sim}42$점으로 양호에서 좋은 상태로 나타났다. 3종의 대표어종에 대한 수심, 유속 및 하상재료에 대한 서식지적합도 지수를 물리적서식처 모의시스템에 적용한 결과 계절별로 유량의 차이를 보였으며, 3종에 대한 최적 생태유량은 9.0 cms로 추정하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권2호
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• pp.105-114
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• 2017

본 연구는 공릉천에서 서식하는 어류와 저서무척추 동물을 대상으로 물리서식처 분석을 실시하였다. 연구대상 어류는 밀어와 피라미, 저서무척추 동물 종은 깔따구류와 줄날도래종을 선정하였다. 어류와 저서무척추 동물의 서식처 적합도 지수는 2010년 수생태계 건강성조사 및 평가사업을 통하여 구축된 생태모니터링 자료를 사용하였다. 복합서식처 적합도 지수의 계산은 가중치법을 이용하였으며, 저서무척추 동물의 경우 계층화분석법을 이용하여 산정된 가중치를 적용하였다. 흐름모의는 2차원 흐름모형인 River2D 모형을 사용하였다. 모의 대상하천의 갈수량, 저수량, 평수량, 풍수량에 대하여 어류와 저서무척추 동물의 복합서식처지수의 분포를 모의하였다. 모의결과 깔따구류와 줄날도래는 각각 소와 여울의 서식처를 선호하였으며, 피라미와 밀어는 여울의 서식처를 선호하는 것으로 모의되었다.

• 생태와환경
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• 제34권3호통권95호
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• pp.153-165
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• 2001

본 연구에서는 1999년 9월에서 2000년 8월 기간동안 생물 보전지수(Index of Biological Integrity, IBI) 및 질적 서식지 평가 지수(Qualitative Habitat EvaluationIndex, QHEI)를 이용하여 한강수계의 상류에 위치하는 평창강의 건강도를 평가하였다. 조사 결과, 11개 메트릭을 이용한 평균 IBI값은 49(범위: 51${\sim}$45)로서 Karr(1981)가 제시한 기준에 의거할 때 하천 건강도(Stream　Health)는 Good${\sim}$Excellent상태 사이에 있었고, 평균 QHEI값은 88(범위: 94${\sim}$76)로서 물리적 서식지측면에서의 건강도는 최적상태 (Comparable to　reference) 혹은 생물의 서식에는 적합한 상태 (Supporting)를 보였다. 지점별 TBI값의 비교에 따르면 상, 하류사이에 미약한 차이를 보인 반면, 각 조사지점의 QHEI값은 이용된 변수특성에 따른 변이를 보였다. 1차 회귀분석 결과에 따르면, QHEI값은 하천차수(Streamorder)와 유의한 관계가 없었다(p=1.8; n=7). 이러한 결과는 하천차수가 증가해도 점 오염원의 부재로 인해 서식지에는 큰 변화가 없었기 때문으로 사료되었다. Feed guild분석에 따르면, 식충성 어류(Insectivore)의 상대 풍부도는 전체 어종의85.1%를,잡식성 어류(Omnivore)및 육식성 어류(Car-nivore)는 각각 전체 어종의 3.5%및 0.3%를 차지하였다. 내성도의 경우, 서식지 파괴 및 오염에 쉽게 감소되는 민감종의 상대 빈도는 75.0%, 내성종은 4.6%로서 뚜렷한 차이를 보였으며, 도입종(exotics species)및 비정상종(anomalies species)의 개체는 채집되지 않았다. 또한 회귀분석 결과, 지점별 평균 IBI값의 변이는 QHEI값의 변화에 의해 57%까지 설명되었다($R^2$=0.57,p<0.05,n=7).본 조사에서 산정된 개개 메트릭 특성, IBI값 및　QHEI값의 상호관계에 따르면, 평창강의 현재 수 환경은 생물 서식에 적절한 상태에서 최적 상태의 범위에 있음이 분명하나, 오염 및 물리적 서식지가 파괴될 경우 감소될 수 있음을 시사하였다.