지구온난화에 따른 온도상승은 식물의 생식생장 시기 및 생식기관 생산량에 영향을 미친다. 본 실험은 한국특산식물인 섬자리공을 대상으로 대조구(야외조건)와 처리구(700~800ppm $CO_2$, 온도 $2^{\circ}C$상승)를 구분하여 2010년 3월부터 2011년 4월까지 14개월 동안 생식생장단계에서의 식물계절학을 관찰하고, 생식기관 생산량을 측정하였다. 개엽시기, 꽃대 형성시기, 개화시기, 열매형성시기 그리고 열매성숙시기는 처리구가 대조구보다 6~20일 빨랐다. 결실율, 줄기당 열매수, 줄기당 열매무게, 줄기당 종자무게, 줄기당 종자수는 대조구가 처리구 보다 모두 높았다. 줄기당 꽃대수, 영양기관은 차이가 없었다. 이러한 결과는 지구온난화가 되면 섬자리공은 영양기관이 영향을 받지 않지만, 개엽, 개화, 성숙이 일찍 되고, 번식에 결정적인 요인인 열매 생산등은 감소하게 되어 결과적으로 식물번식에 부정적임을 의미한다.

본 연구의 목적은 더 나은 빗물관리를 위해 건물지붕에서 흘러내리는 빗물의 성상을 분석하고, 그 자료를 축적하는데 있다. 이에 빗물 유출수 성상을 분석한 결과(pH, COD, TSS, T-N, T-P, $NH_4$-N, $NO_3$-N, 장내세균, 일반미생물, 납, 카드뮴, 구리)지붕 유출수에서 흘러나오는 빗물의 성상이 직접 받은 빗물에 비해 약 2 ~ 3배 가량 더 오염되었고 (미생물 지수의 경우는 100배 이상) 초기 10분 동안 내린 오염물질량이 30분 모니터링한 빗물 오염물질량의 60% 이상 차지하고 있음을 알 수 있었다. 또한, 통계 요인분석을 통해 빗물 유출수 분석 항목들을 상대적으로 가까운 지표(변수)들로 구분 지을 수 있었다. 본 연구진은 이러한 지속적인 건물지붕빗물의 모니터링이 국내의 안전하고 경제적인 빗물 저장시설을 설치하는데 도움을 줄 거라 예상한다.

서낙동강 유역의 대부분은 농경지와 임야로 이루어져 있으며, 서낙동강은 상하류에 위치한 수문으로 인해 자연적인 하천흐름이 원활하지 않은 정체수역으로서 비점오염원등의 오염원으로 인해 수질이 점점 악화되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여 수문운영에 따른 서낙동강의 유량과 수질 거동을 모의하였다. SWAT 모형을 검보정하기 위하여 2006년에서 2007년까지 서낙동강 주요 지류의 5개의 수위관측소 지점에서 유량 및 수질을 측정하였다. 민감도 분석을 수행한 이후에 유량과 수질의 보정 결과로 $R^2$ 값은 각각 0.86과 0.70으로 나타났다. 검증기간에서의 $R^2$ 값은 각각 0.81과 0.51로 나타났다. 수문 운영에 따른 수질모의 결과, 수문개방시 BOD 농도는 감소하는 경향을 보였으며, TN과 TP도 BOD와 유사한 경향을 보였다. 본 연구에서는 유역단위의 시공간적인 수문 및 수질 모의가 가능한 SWAT 모형을 사용하여 서낙동강의 수질관리를 위한 수문 운영 기법을 검토하였으며, 이를 활용하여 수문 운영자는 갈수기 수질향상을 위한 최적의 유입량 및 방류량을 결정할 수 있을 것으로 판단된다.

멸종위기식물이고, 한국 특산속 식물인 제주고사리삼의 생육 환경과, 식물사회학적 군락조사를 통해 그 분포 입지와 생태적 특성을 밝히고자 제주도의 조천-선흘 곶자왈 습지대에서 12개의 영구 방형구를 설치하고 분포입지, 식생 종조성, 식피율, 습지의 면적, 깊이와 경사도, 개체군 밀도를 조사하였다. 제주고사리삼 자생지의 입지환경은 물이 고였다가 마르는 독립된 소택지로 여러 가지 모양을 가지며 습지면적은 150-$400m^2$로 좁았고, 해발고도는 88-165m, 깊이는 0.4-2.0m, 경사는 3-$10^{\circ}$로 완만하였다. 토양은 수분을 항시 보유하고 있었다. 제주고사리삼은 소택지내에서 수관이 밀폐된 가장자리에 주로 군생하며, 개체수는 1-423개로 자생지에 따라 다르게 나타났다. 식물군락은 참느릅나무군락, 꾸지뽕나무군락, 찔레꽃군락, 소엽맥문동군락(이상 목본성), 자금우군락(초본성)의 5개로 구분되었고, 식피율은 80-100%로 매우 높았다. 이상으로 볼 때 제주고사리삼은 지속적인 수분공급과 어느 정도의 광이, 특히 낙엽수의 휴면기 때, 유입되는 환경에서만 살 수 있음을 의미한다. 또한 식물체의 크기가 5cm 이내로 작아 낙엽의 퇴적과 같은 작은 환경변화로도 생육에 큰 지장이 있을 정도로 예민한 종이고, 장기적으로는 상록활엽수로의 천이가 진행될 경우 그 생육지는 더욱 감소할 것으로 예상되어 이에 대한 대책이 필요하다.

하변에 침입하는 외래종 식물은 하변 토양의 생태구조 및 기능에 영향을 미칠 수 있기 때문에 관심의 대상이다. 이에 본 연구에서는 1년간 국내 하변 총 네 지점에서 유기물질 분해율을 대표할 수 있는 미생물 체외효소 활성(${\beta}$-glucosidase, N-acetylglucosaminidase, phosphatase, arylsulfatase)을 외래종 유무에 따라 측정하였다. 하변 침입종인 환삼덩굴과 가시박 생장구 및 외래종 제거구의 토양을 분석한 결과 일부 침입성 덩굴식물 실험구에서 효소활성이 높았으나 계절 및 효소별로 그 특성이 달라 어떤 경향을 밝혀낼 수는 없었다. 허나, 교란이 발생한 하변 생태계에서는 침입성 덩굴 식물이 토양의 유기물질 분해를 가속화시키는 것으로 판단된다.

2010년 제10차 람사르 총회를 시작으로 논습지의 중요성이 대두되고 있다. 그러나 현재 논습지를 평가할 수 있는 연구체계가 부족하며, 유기농업이 식생특성에 미치는 영향에 대한 연구도 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 유기논의 식생특성을 알아봄과 동시에 논습지 가치를 평가를 위한 기초자료로 활용하고자 연구를 진행하였다. 연구 대상지는 유기논과 관행논 총 6곳을 선정하였다. 기존의 습지평가 체계인 수정 RAM의 평가 중 '식생다양성 및 야생동물서식처' 기능을 분석하였다. 분석결과에 영향을 미치는 인자는 단순한 토지이용의 결과만이 평가를 좌우하는 것으로 나타났다. 식생조사 결과 총 53과 146속 148종 26변종 1품종으로 총 176종류가 조사되었다. 유기논 지역과 관행논 지역의 생활형 출현비율 차이를 살펴보면 유기논이 일년생식물과 대형지상식물의 생활형 출현비율이 높은 것을 확인할 수 있다. 귀화식물의 분포 또한 관행논 지역보다 유기논의 귀화율 및 도시화지수가 낮음을 확인 할 수 있다. 연구대상지의 생육환경과 식생특성간의 Pearson 상관분석 결과 논습지 식생다양성의 경우 토지이용에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 분석되었다. 하지만, 유기논이 관행논에 비해 식생이 다양함을 보여주며, 사초과의 종류와는 1%이내의 상관관계가 인정되어 추후 논습지 평가 시 사초과의 종류수를 활용할 수 있을 것으로 판단되었다. 습지평가는 식생특성 뿐만 아니라 토양환경, 수질환경, 주변의 자연경관, 인공경관 등 다양한 인자들이 영향을 미치는 것으로 판단된다. 따라서 추후 이에 대한 정밀한 조사와 연구대상지 확대를 통해 추가 연구가 필요 할 것으로 판단된다.

지표수-지하수 혼합대는 하천 및 호소 등에서 지표수와 지하수가 교환되는 공간이다. 지표수-지하수 혼합은 하상의 토층으로 확장되어 다양한 물리적, 생지화화적, 열역학적 교환을 발생시키며 수생태계 내 고유한 생태적 전이대를 형성하는데 주요한 역할을 한다. 과거 실험 및 수치모의 연구에 의하면 혼합대에서 발생하는 물질교환은 하천의 지형적인 특징으로 발생하는 압력분포에 의해 지배된다. 특히 하천의 구간 규모에서 여울-소 구조는 혼합대의 특성을 지배하는 주요 인자로 알려져 있다. 여울-소 연속 구조는 지표수에서 재순환영역과 정체점을 형성하며 이 독특한 흐름 구조에 의해 혼합대의 흐름특성이 영향을 받는다. 본 연구에서는 3차원 동수역학 모형을 이용하여 Reynolds-averaged Navier-Stokes 방정식과 Darcy 방정식을 동시에 해석하여 연속된 여울-소 구조에서 발생하는 지표수의 흐름구조가 혼합대의 흐름에 미치는 영향을 분석하였다. 모의 결과, 여울-소 구조에서 지표수의 재순환영역 및 정체점은 상승류와 하강류 형성과 직접적 연관을 가지며, 재순환영역의 크기가 감소하면 여울 전면부 하강류 형성 구간의 길이가 감소하고 최대 하강류 발생 지점이 하부로 이동하는 특성을 파악하였다. 이와 같은 본 연구의 결과는 혼합대의 현장관측, 하천 관리 및 복원 등의 연구에 활용하여 친환경 하천 조성에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 GIS을 활용하여 마산만 특별관리해역 통합관리시스템의 일환으로 마산만의 점 비점오염원 관리시스템을 개발하여 마산만 연안오염총량관리 체제를 보다 체계적이고 과학적으로 이용할 수 있도록 시스템을 구축하였다. 마산만 유역의 오염원 관리에 GIS를 이용한 결과 각 행정구역별 오염원 현황 및 발생 오염부하량의 비교가 가능하였고, 오염부하 산정프로그램을 구축함으로써 배출원별 인구현황, 생활계 물사용량, COD/TN/TP 발생부하량과 배출부하량 등의 오염원 부하량을 행정구역별, 연도별, 용도별로 산정할 수 있었다. 또한 대용량의 속성, 공간자료를 활용함에 있어 시간적, 경제적 노력을 최소화함은 물론 체계적이고 효과적인 마산만 연안오염총량 관리가 가능하여 정책 수립 시 신속한 의사결정에 대한 기여도가 높을 것으로 예상된다. 이 연구결과를 바탕으로 과학적이고 효율적인 점 비점오염원에 관련된 정보와 이에 대한 체계적 관리를 도모하고// 부하량 산정프로그램을 이용하여 오염부하량 변화에 따른 향후 오염원 예측이 가능하도록 유역관리 시스템을 보완해야 할 것이다.

람사르 습지로 지정된 오대산 습지 중 하나인 질뫼늪 보호구역에서 2007년부터 2011년까지 생태적 특성을 파악하였다. 조사 결과, 유출수는 연평균 0.80 $m^3/min$이었다. 질뫼늪 보호구역 수질 중 pH는 평균 6.1, EC는 19 ${\mu}S/cm$, 칼륨, 칼슘, 암모늄 등의 양이온과 질산, 그리고 유효 인산 분석 결과 모두 평균 2.0 mg/L 이하였다. 퇴적층은 다른 산지 습지인 용늪이나 왕등재늪에 비하여 덜 발달되었다. 식물상으로는 49과 118속 163종 3아종, 29변종, 6품종으로 163종류가 조사되었으며, 물이끼가 우점하는 장소와 사초기둥에 환경부 지정 멸종위기 II급인 기생꽃이 서식하고 있었다. 식생 조사 결과 질뫼늪 보호구역에 서식하는 식물종은 시기에 따라 분포의 확장과 감소를 반복하면서 우점도의 변화가 나타났다. 질뫼늪은 물이끼를 기반으로 한 이탄습지로서 식물종 다양성 등 그 보존 가치가 뛰어난 것으로 판단되나 보호지역 주변에 위치한 목장 등 잠재적 위험 요소들이 존재하므로 지속적인 관심과 관리가 필요하다.

본 연구에서는 2011년 6월부터 11월까지 충청남도 논산시 양지리의 가축폐수 처리를 위해 조성된 인공습지에서 정수식물인 갈대의 처리공정별 계절별 생물량 변이와 질소 인의 흡수량, 수처리 효율을 파악하기 위하여 수행되었다. 조사기간 동안 인공습지 내 갈대의 총 생물량은 200.1 ~ 669.4 kg의 범위로 보이며 계절별 총 생물량은 7월에 669.4 kg로 가장 높게 나타났다. 인공습지 내 갈대의 지상부 질소 함량은 $21.9{\pm}0.6{\sim}32.1{\pm}1.5mg/g$, 지하부는 $15.1{\pm}5.5{\sim}24.9{\pm}5.7mg/g$, 인의 함량은 지상부에서 $1.5{\pm}0.3{\sim}2.4{\pm}0.2mg/g$, 지하부는 $1.6{\pm}0.6{\sim}2.5{\pm}0.6mg/g$의 범위로 조사되었다. 인공습지 내 갈대의 질소 흡수량은 9.7 ~ 28.0 kg, 인의 흡수량은 0.7 ~ 2.8 kg의 범위로 조사되었다. 질소의 흡수량은 7월에 28.0 kg으로 가장 높게 나타났으며 11월에 9.7 kg으로 가장 낮게 나타났다. 인의 흡수량은 6월에 2.8 kg으로 가장 높게 나타났으며 11월에 0.7 kg으로 가장 낮게 나타났다. 인공습지로 이입되는 가축폐수의 질소 인 저감 효율은 각각 23.0, 59.1 %로 조사되었다. 본 연구결과는 향후 인공습지 내 오염물질 및 영양염류 순환 도출에 기여할 것으로 판단된다.

본 연구는 산업단지를 포함하는 대도시 지역의 강우유출특성을 평가하였다. 5년동안의 강우패턴은 거의 유사하게 분석되었고, 년 평균 강우량은 5.2~6.6 mm로 나타났다. 일부 강우 사상에서는 초기유출 현상이 관찰되었고, 이때의 EMC는 BOD 19.3~39.9 mg/L, CODcr 45.2~190 mg/L, TSS 67.2~351 mg/L, TN 3.6~10.3 mg/L, T-P 1.2~2.5 mg/L였다. 단일 강우사상에서만 검출된 Zn를 제외하고는 중금속이 검출되지 않았다. 입자 분포는 3% 중량비로 10 ${\mu}m$였고, 50% 중량 누적비는 12 ${\mu}m$로 관찰되었다.

하천 생태계는 질소 제거를 포함해 수질 개선 등의 중요한 기능을 수행한다. 하지만 산업화 이후에 가속화된 토지이용특성 변화는 이와 같은 하천의 생태적 기능을 저하시키는 원인으로 작용한다. 본 연구에서는 하천주변의 토지이용특성과 각 하천의 미지형에 따른 하천의 탈질량 및 이의 조절인자에 대해 알아보고자 토지 이용 특성에 따라 한강의 5차 하천 10 곳을 선정하고 각 하천을 하변, 저토, 중간사주의 두부와 미부 네 개의 미지형으로 구분하여 현장 탈질량과 토양의 이화학적 특성을 분석하였다. 측정 결과 농경 하천, 도심 하천, 산림 하천에서의 탈질량은 각각 $289.62{\pm}70.69$, $157.01{\pm}37.06$, $31.38{\pm}18.65mg$ $N_2O-N\;m^{-2}\;d^{-1}$ 으로 나타났다. 미지형에 따라서는 유의한 차이를 보이지 않았으나 하변에서 가장 높고 중간사주 두부보다 미부에서 약간 높은 경향을 보였다. 탈질량을 결정하는 환경요인으로는 수온, 토양의 미사와 점토 함량, 무기 질소와 탄소원이 있었고, 이들 모두 탈질량과 양의 상관관계를 보였다. 본 연구를 통해 유역 내의 토지 이용특성이 하천의 중요한 기능 중 하나인 질소 제거능에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 또한 미지형간의 상관성을 고려하여 탈질량을 실측한 결과는 생태적 기능을 고려한 하천 관리 및 복원 연구에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

최근 들어, 습지에 대한 관심이 증대하면서 습지에 대한 가치를 평가하는 연구가 많이 진행되고 있다. 그러나 습지의 가치평가는 자연습지에 대해서만 수행되었다. 본 연구에서는 댐도 습지의 기능을 수행한다고 가정하였으며, 이를 댐습지라 정의하고 댐습지에 대한 가치평가를 수행하였다. 가치평가 기법으로는 조건부가치측정법(CVM)을 사용하였으며, 대상지역은 용담댐으로 연구를 수행하였다. 가치평가를 수행하기 위해 6대광역시에서 설문조사를 실시하였다. 그 결과, 습지생태공원 시나리오에 대한 용담댐습지의 총 가치는 약 420억원으로 나타났다.