• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권4호
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• pp.40-53
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• 2008

지하수의 오염 예측 기법의 개선을 위하여 미국 환경청(U.S. EPA)에서 개발된 지하수 오염 취약성 평가방법인 DRASTIC 모델(Aller et al., 1987), Panagopoulos et al.(2006)가 제안한 M-DRASTIC, Rupert(1999)가 제안한 LSDG 방법을 충남 금산 지역에 적용하였다. 충남 금산 지역은 농업을 비롯한 다양한 토지이용 특성과 아울러 다양한 지질, 지형, 토양 분포를 나타내어 지하수 오염예측 기법의 개선을 위한 연구에 최적의 조건을 갖추고 있다. DRASTIC 평가를 위하여 149개의 충적층 관정에 대한 수질 및 수리지질 조사가 수행되었으며, 지하수의 질산염 이온의 농도와 각 예측 방법으로부터 도출된 지수와의 상관관계 분석을 통하여 예측방법의 효용성을 평가하였다. EPA DRASTIC은 지하수 심도, 순 충진량, 대수층 매질, 토양 매질, 지형 경사, 비포화대 매질, 수리전도도 등 수리지질학적 인자들을 이용하여 지하수 오염 취약성을 상대적으로 평가하는 방법으로, 지하수의 잠재오염원에 대한 정보가 포함되지 않으므로 지하수 오염을 예측하는데 비효율적이다. 본 연구 결과, 관정 주변 150 m 영역의 DRASTIC 지수와 해당 관정의 질산염 이온 농도의 상관관계는 0.058로 낮게 나타났다. 한편, M-DRASTIC의 경우 DRASTIC과 사용하는 인자는 같으나 등급과 가중치를 실제 질산염 이온 농도의 비율로부터 산출한다. 등급만을 수정하였을 경우 0.245, 등급과 가중치를 모두 수정하였을 경우 질산염 이온 농도와의 상관관계는 0.400로 지하수 오염 예측율이 개선되었다. LSDG 방법은 토지이용(Land use), 토양 배수(Soil drainage), 지하수면 심도(Depth to water), 지질(Geology)를 특성에 따라서 구분하고 해당 지역의 질산염 이온 농도 평균의 차이를 통계적으로 분석하여 등급을 산정하는 기법으로, 금산 지역에 적용한 결과 질산염 이온 농도와의 상관관계가 0.415로 개선되었다. 결과적으로 LSDG를 적용하였을 경우 EPA DRASTIC 보다 질산염 이온 농도와의 상관관계가 0.357만큼 개선되었다. M-DRASTIC과 LSDG의 예측율이 증가하는 것은, 이 방법들의 등급과 가중치에는 현재의 오염현황이 반영되기 때문으로 질산염 이온 오염 가능성을 귀납적으로 예측하기 때문이다. LSDG의 예측율이 가장 높은 이유는 LSDG에는 잠재오염원으로 분류되는 토지이용이 포함되었기 때문인 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제38권4호
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• pp.518-527
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• 2020

본 연구에서는 신방오도료 Diuron과 Irgarol이 해양 무척추동물인 말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)에게 미치는 독성영향을 10min-수정률과 64 h-정상 유생발생률의 EC₅₀, NOEC, LOEC 값을 통하여 확인하였으며, 해당 오염물질이 H. pulcherrimus의 초기발생단계에 미치는 지연효과를 확인하고자 하였다. 실험결과, Diuron과 Irgarol은 시험농도(40mg L^-1)에서 H. pulcherrimus의 수정률에 영향을 미치지 않았으며, 정상 유생발생률에 대한 EC₅₀값은 각각 7.12mg L^-1, 2.31mg L^-1로 나타났다. 또한, 수정란이 pluteus 유생으로 발달하는 과정에서 반수영향농도의 Diuron과 Irgarol의 노출 경과시간이 18 h에 도달하면, early gastrular stage로의 발달이 지연되기 시작하여, 24 h에서부터 유의미한 발달지연이 확인되었다. 이후 지속적인 발달지연이 관찰되어, Early gastrular-gastrular-early pluteus-pluteus로 이어지는 과정에서 발달지연이 나타났다. Diuron과 Irgarol은 잔류성이 높으며, 본 연구결과와 같이 무척추동물을 포함한 다양한 해양생물 군에 독성영향이 있는 것으로 알려져 있다. 이에, 해양 환경의 오염을 방지하고 보전하기 위하여, 관련된 규정의 마련을 통하여 환경보호 전략이 필요하다.

• 청정기술
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• 제22권2호
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• pp.122-131
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• 2016

세슘 동위원소, ¹³⁴Cs와 ¹³⁷Cs는 대기 핵실험 및 원자력발전소의 배출물로부터 기인하는 인공방사성 핵종 연구에 매우 중요하다. 본 연구에서는 최소검출방사능(minimum detection activity, MDA)을 낮추기 위해 ¹³⁷Cs 및 화학적, 환경적 거동이 동일한 ¹³⁴Cs를 이용하여 환경측정실험실 절차서에 따른 일반적인 환경방사능 분석을 수행하였다. 원자력발전소 주변 고산지대 환경토양을 채취하였고, 세슘 동위원소를 화학적으로 추출·농축하기 위한 방법으로 세슘동위원소와 흡착특성이 높은 Ammonium Molybdophosphate (AMP) 공침법을 토양 전처리 과정에 도입하였다. 방사능 농도는 감마선 분광광도법을 이용하여 분석하였다. 감마 에너지 스펙트럼에서 ⁴⁰K 방사능 농도가 증가함에 따라 ¹³⁴Cs 및 ¹³⁷Cs의 MDA가 증가하였다. 따라서 토양으로부터 자연방사성 핵종이 제거된다면 세슘의 MDA가 줄어들 것이고, 환경토양에서 ¹³⁷Cs의 농도를 효과적으로 측정할 수 있다. 한국원자력안전기술원의 표준 토양 실험에서는 ⁴⁰K의 방사능 농도가 평균 84% 이상 제거되었고, ¹³⁴Cs의 MDA는 2배 줄어들었다. ¹³⁷Cs의 방사능 농도는 82% 이상 회수되었다. 한편 환경토양을 이용한 시료에서는 AMP 공침법이 직접법에 비해 ⁴⁰K는 최대 180배 제거되었고, 또한 ¹³⁴Cs의 MDA는 5배 감소하였다. ¹³⁷Cs의 회수율은 54.54%에서 70.26%를 나타내었다. MDA와 회수율을 고려할 때 AMP 공침법은 매우 낮은 농도의 세슘분석에 효과적이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권2호
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• pp.121-129
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• 2014

우리나라 동남해 연안 해역에 위치한 이기대 지역에서 2010년 5월부터 2011년 2월까지 계절별로 해조상 및 군집구조에 관한 연구를 수행하였다. 조사기간 동안 녹조류 9종, 갈조류 14종, 홍조류 43을 포함한 총 66종이 동정되었으며, 16종의 해조류는 조사지역에서 연중 출현하였다. 계절별 평균 현존량은 봄 $123.6g{\cdot}m^{-2}$, 여름 $2,061.6g{\cdot}m^{-2}$, 가을 $412.0g{\cdot}m^{-2}$, 겨울 $678.9g{\cdot}m^{-2}$로 나타났다. 종조성의 차이는 주변의 오염원이 존재하지 않는 정점 3과 4에 비하여 주변 하천의 영향을 받는 정점 1로 갈수록 종조성이 상대적으로 낮은 경향을 보였는데 이는 주변의 용호천, 대연천, 남부하수처리장 방류수에 의한 영향으로 판단되었다. 해조군집의 생태적 특성을 판단할 수 있는 R/P, C/P, (R+C)/P 값은 각각 3.07, 0.64, 3.71로 나타났으며, 해조류의 외부형태와 내부구조 등에 따라 구분되는 6가지 기능형군에 따른 분류결과는 성긴분기형 39.39 %, 엽상형 30.30 %, 다육질형 13.64 %, 사상형 12.12 %, 각상형 3.03 %, 유절산호말형 1.52 %으로 나타났다. 한편, 이기대 지역의 해조류 개체수는 1996년부터 1997년에 96종, 2010년부터 2011년에 66종으로 감소된 것을 확인하였다. 이는 주변하천과 하수처리장의 방류수 등에 의한 영향으로 판단된다. 결론적으로 대도시 인근 연안의 해조군락 보호 및 육성을 위하여 연안역에 유입되는 오하수의 처리 및 해조장 복원과 같은 적극적인 해양환경 유지관리방법이 체계적으로 추진되어야 할 것이다.

• 한국환경생태학회지
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• 제32권5호
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• pp.469-477
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• 2018

금강초롱꽃(Hanabusaya asiatica)은 한반도 중동부에서만 제한적으로 분포하는 고유종으로, 분포범위가 좁고 개체수가 적어 서식지를 세계자연보전연맹(IUCN, International Union for Conservation of Nature) 중요 생물다양성 보호지역(key biodiversity areas: KBAs)으로 지정하여 보호할 필요가 있다. 본 연구에서는 maximum entropy(MaxEnt) 모형을 통해 남북한 접경지역 내 금강초롱꽃 자생가능지를 추정하고 이를 바탕으로 KBAs 후보지를 설정하였다. 기계학습(machine learning) 알고리즘의 하나인 MaxEnt 모형은 생물종의 출현지점만 기록한 데이터(presence-only data)로도 생물종 분포를 편향되지 않게 예측할 수 있는 생물종 분포 모형으로, 본 연구의 연구대상지처럼 현장 조사가 어려운 경우 유용한 방법이다. 본 연구에서는 현장 조사를 통해 수집한 38개 금강초롱꽃 출현 위치와 기후, 지형, 식생 등을 측정한 11개 환경변수를 이용하여 MaxEnt 모형을 학습하여 남북한 접경지역의 모든 지점에 대해 금강초롱꽃 출현확률을 추정하였다. MaxEnt 모형 분석 결과, 금강초롱꽃 출현확률이 0.5를 넘어 금강초롱꽃 분포가능지로 분류된 지역은 $778km^2$이었고, 추정된 서식가능지와 기지정된 보호지역 경계를 고려하여 설정한 최종 KBA 후보지는 $1,321km^2$이었다. 또한 11개 환경변수 중 표고와 연평균 강수량, 생장기 평균 강수량, 최한월 평균 기온이 금강초롱꽃 출현확률에 영향을 미쳐, 금강초롱꽃은 고도가 높은 서늘한 지역을 선호하는 것으로 분석되었다. 이와 같은 금강초롱꽃의 분포지 선호도 분석 결과는 KBA 후보지 설정 뿐 아니라 남북한 통일이나 기후변화와 같은 시나리오에 대비한 금강초롱꽃 보존 계획 수립의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제12권2호
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• pp.101-109
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• 2004

본 연구는 응집 및 부상분리를 이용하여 돈사폐수의 고액분리 특성을 조사하였다. 응집은 jar-tester를 이용하여 응집제 종류 및 주입량에 대해, DAF를 이용한 부상분리에서는 돈사폐수 원수 자체에 대한 부상조건과 pH만을 조정한 원수, 그리고 응집제를 주입한 후 부상을 통한 고액분리 특성을 실험적으로 연구하였다. 돈사폐수를 무기응집제 만으로 응집침전 처리하는 경우 $FeCl_3$ > PAC > Alum 순으로 응집침전효과가 나타났으며, 적정 응집제 주입량은 각각 $1,000mg/{\ell}$, $1,500mg/{\ell}$, $1,500mg/{\ell}$으로 나타났다. 고분자응집제 만으로 응집침전 처리하는 경우 양이온 응집제만이 유효한 응집침전 효과가 나타났으며 적정 응집제 주입량은 $200mg/{\ell}$로 나타났다. 무기응집제와 고분자응집제를 혼합 적용한 경우 각 무기응집제를 $500mg/{\ell}$ 투여한 후 양이온 고분자응집제 주입 농도를 달리하여 응집침전효과를 고찰한 결과 무기응집제의 처리 효율은 $FeCl_3$ > Alum > PAC순으로 나타났으며, 적정 양이온 응집제 주입농도는 $25mg/{\ell}$, $25mg/{\ell}$, $100mg/{\ell}$로 나타났다. DAF를 이용한 부상분리 실험에서 응집처리를 하지 않은 원수와 pH만을 조정한 원수에서의 실험결과를 종합하여 순환비 400%, 압력 4 atm, pH 3이하에서 DAF의 적정 운전 조건이 나타남을 알 수 있었다. 그러나 응집처리를 하지 않은 돈사폐수 원수를 대상으로 DAF를 적정하게 운전하기는 곤란한 것으로 판단되었으며, 또한 무기응집제로만 응집처리한 후 부상분리를 실시하였을 경우 floc의 강도가 약해 floc의 깨짐 현상이 나타나 부상분리가 이루어지지 않았다. 한편 무기응집제와 고분자응집제를 혼합하여 응집처리한 후 부상분리를 실시하는 경우 효과적인 부상분리가 이루어졌으며, Alum $500mg/{\ell}$를 기준으로 양이온 고분자응집제 주입농도가 $50mg/{\ell}$에서 가장 양호한 처리 결과를 나타내었다.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.318-326
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• 2007

농업용 관개용수로 이용되는 우리나라의 전형적인 얕은 부영양 저수지인 신구 저수지에서 잔류 유기인계 농약의 분포 특성에 대해 연구하였다. 29종의 유기인계 농약에 대해 분석한 결과 저수지 내 잔류 농약은 8월에 IBP(1340.7${\sim}$16030.1 ng $L^{-1}$), DDVP (58.7${\sim}$127.6 ng $L^{-1}$), dyfonate (N.D.${\sim}$20.3 ng $L^{-1}$) 그리고 parathion-methyl (N.D.${\sim}$41.9 ng $L^{-1}$)이 주로 검출되었고, 9월에는 IBP (202.5${\sim}$213.2 ng $L^{-1}$), DDVP (100.7${\sim}$340.5 ng $L^{-1}$), dyfonate (N.D.${\sim}$25.0 ng $L^{-1}$)뿐만 아니라 mevinfos, ethoprofos, phorate, chlorfenvinfos 그리고 methidathion이 검출되었다. 저수지 내 유기인계 농약의 수직 분포는 중층에서 최대를 보이는 것으로 나타났으며 이는 표층의 활발한 광분해와 성층에 의한 것으로 보인다. 입자에 흡착하여 존재하는 농약으로는 IBP와 DDVP가 있었으며 저수지 내 수직 분포는 표층보다 저층에 높은 값을 나타내었다. 그 이유는 유입된 농약이 입자에 흡착하여 침강하였기 때문으로 볼 수 있다. 8월과 9월의 잔류 유기인계 농약의 종류와 농도의 차이는 월별 사용량의 차이로 사료되며 검출된 농도는 기존 연구 결과에 비추어 보았을 때 수중 생물에 급성독성을 주는 수준은 아니었지만 일본의 수질환경기준 감시 필요항목을 일부 초과하는 값을 보여 수중 생물에 영향을 미칠 가능성이 있으므로 향후 보다 많은 연구가 필요하다고 몬다. 또한 이번 연구에서 나타난 유기인계 농약에는 소량이지만 EPA에서 지정한 I급의 강한 독성을 가진 살충제 (dyfonate, parathionmethyl, mevinfos, phorate, chlorfenvinfos, methidathion))가 검출되었고, 유기인계 농약의 특징인 불안정성에 의해 광분해 및 미생물 분해를 통해 이미 분해가 진행 중이어서 본래의 유기인 화합물이 검출되지 않았을 가능성이 있다. 그리고 유기인계 농약이 완전히 분해되어 생성된 유기인계 농약 기원의 영양염류가 저수지 내로 많은 양이 유입된다면, 부영양화에 기여할 가능성이 있다. 따라서 농업용 저수지에서 유기인계 농약의 농도 분포는 물론이고 중간 생성물과 그 독성, 광분해 및 미생물 분해의 메커니즘, 그리고 최종 산물에 대한 연구가 필요하다.

• 한국환경생태학회지
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• 제37권2호
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• pp.163-178
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• 2023

본 연구는 식물군집구조 분석을 통해 천관산도립공원의 식생 특성을 파악하여 천관산도립공원의 지속적인 관리와 보호에 필요한 자료를 구축하고자 진행되었다. 천관산도립공원의 63개 조사구에 대한 식물군집구조 분석 결과, TWINSPAN과 DCA분석을 통해 삼나무군락(I), 편백-소나무군락(II), 리기다소나무-소나무군락(III), 침활혼효군락(IV), 소나무군락(V), 낙엽성참나무류군락(VI), 신갈나무-소나무군락(VII), 곰솔군락(VIII)의 총 8개 군락으로 나뉘었다. 이는 조림수종인 삼나무와 편백, 리기다소나무가 우점하는 인공림 군락(I, II, III)과 자생수종이 우점하는 자연림 군락(IV, V, VI, VII, VIII)으로 나눌 수 있다. 천관산도립공원은 자연생태계나 경관을 대표할 만한 도립공원 지역임에도 다른 도립공원에 비해 인공림의 출현비율이 높게 나타나고 있다. 인공림 군락은 조림수종이 인위적으로 식재된 형태로 대부분 현재의 상태를 유지할 것으로 판단되지만, 주변 자연림을 통해 유입된 난온대 수종인 후박나무와 참식나무 등과 낙엽활엽수 등의 자생종이 하층에 출현하고 있어 관리를 통해 기후적 특성에 맞는 자연림으로의 천이 유도가 가능할 것으로 판단되며, 지속적인 관리를 위한 모니터링 또한 필요할 것으로 판단된다. 자연림 군락은 대부분 낙엽성참나무류와 소나무가 경쟁하고 있는 상태로 한국 난온대 지역의 식생천이계열상 천이 초기단계로 보여지며, 천이계열상 침엽수 다음으로 출현하는 졸참나무나 신갈나무로의 천이가 진행중인 것으로 판단된다. 그러나 난온대 지역의 천이 중간단계에서 출현하는 후박나무, 참식나무 등이 출현을 시작하고 있으며, 기후 특성을 고려하면 장흥군은 난온대 지역에 속해있어 최종적으로 상록활엽수가 우점하는 난온대림으로의 천이도 기대할 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구를 통해 식생에 대한 연구가 부족한 천관산도립공원의 식생자료를 구축하였다. 하지만 천관산도립공원의 식생연구는 아직 부족한 실정으로 산림식생자료 구축과 식생변화 관찰 등을 위한 추가적인 연구가 지속해서 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제22권6호
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• pp.679-690
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• 2008

본 연구는 군산 월명공원내 청사조 자생지의 식생구조 및 청사조 개체군 동태를 파악하여 청사조 생태 및 자생지 보존계획에 기초자료를 제공할 목적으로 수행되었다. 청사조 자생지에 대한 조사연구와 분석한 결과는 다음과 같다. 청사조 자생지의 입지로는 해발고 $81{\sim}93m$의 급경사지 해안사면으로 토성은 미사질양토였고, 토양pH는 $4.1{\sim}5$범위로 비교적 강산성을 띠었다. 조사구내 관속식물은 33과 51속 54종 6변종 1품종으로 총 61종이 확인되었는데, 이중 목본식물은 37종(60.7%), 초본식물은 24종(39.3%)이었다. 이중 청사조가 식물구계학적 특정식물종 V 등급으로 평가되었다. 청사조는 7 군데에서 군락으로 출현하였는데 월명산에서는 졸참나무, 사방오리나무, 굴피나무, 아까시나무 군락의 하층부인 관목층에서 중요치가 각 30, 15, 27, 65%로, 지피층에서는 중요치가 각 12, 27, 20, 18%로 주로 우점하며 출현하였고, 장계산에서는 3군데의 소나무 군락 하층부인 관목층에서는 중요치가 각 18, 45, 35%로, 지피층에서는 중요치가 각 11, 18, 21%로 우점하면서 나타났다. 청사조와 더불어 항수반종으로서는 국수나무와 쥐똥나무였다. 청사조의 개체군에 대한 전수조사에서 총 103개체가 확인되었고, 개체군의 공간분포에 따른 출현 형태는 전형적인 집중분포 형태를 띠고 있었다. 청사조 개체들의 평균 수고는 133cm, 평균 근원경은 4.4cm, 평균 가지의 분지수는 9.4개로 나타났다. 청사조 자생지의 보존 및 관리방안으로는 현 자생지의 지속적인 모니터링과 더불어 청사조의 꽃, 열매, 번식에 대한 기초연구가 선행되어야 하며, 자생군락지의 보호를 위해 휀스 등의 보호시설을 설치하고, 자생지내 경쟁수종의 제거 등을 제시하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제30권3호
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• pp.353-368
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• 2016

본 연구는 2015년 4월부터 10월까지 전라북도 고창군 선운산도립공원 안의 선운천을 중점으로 저서성 대형무척추동물 및 어류의 다양성과 분포특성을 조사하였다. 조사결과 선운천에서 출현한 저서성 대형무척추동물은 총 4문 16목 50과 78종이 출현하였으며, 어류는 총 6과 25종이 확인되었다. 저서성 대형무척추동물 중에서는 유수지역에서 풍부하게 서식하는 하루살이목(Ephemeroptera)이 13종(22.81%)으로 가장 높은 다양성을 나타냈으며, 기능군에서는 걸러먹는무리(Gathering-collectors)가 30종(36.14%), 붙는무리(Clingers)가 23종(29.49%), 굴파는무리(Burrowers)가 17종(21.79%) 순으로 높게 나타났다. EPT (Ephemeroptera-Plecoptera-Trichoptera) 비율과 ESB (Ecological score for the benthic macroinvertebrate community) 분석에서는 S8지점에서 각각 44.44%, 72점으로 가장 높게 측정되어 최우선 보호수역으로 평가되었으며, S4지점과 S9지점은 EPT 비율과 ESB 값이 낮게 측정되어 우선개선수역으로 분석되었다. 저서성 대형무척추동물보다 상위 포식자인 어류 군집특성으로는 계곡하천에 풍부하게 서식하는 갈겨니(Zacco teminchkii)가 333개체(36.80%)로 우점 하였으며, S8지점에서 우점도 지수는 낮게(0.24), 종다양도 지수는 높게(1.81) 분석되어 저서성 대형무척추동물의 군집과 같은 양상의 안정된 어류 군집을 유지하고 있었다. 본 조사에서 출현한 한반도 고유종은 수서곤충에서 2종인 가는무늬하루살이, 두눈강도래, 어류에서 4종인 각시붕어, 긴몰개, 돌마자, 참종개로 총 6종이 출현하였으며, 국외반출승인대상종은 쇠측범잠자리, 가는무늬하루살이, 두눈강도래로 수서곤충에서 3종이 조사되었다. 환경부 분포특이종으로 지정된 여러갈래하루살이의 대량서식처가 국내에서 처음으로 발견되어 국내전국 분포지도를 작성하였으며, 현재 우리나라 최북단 서식지가 제주도로 알려진 무태장어가 주진천 수계(S9)에서 처음으로 채집되어 무태장어의 서식처 및 분포양상을 고찰하였다.