배설 후 시간 경과에 의해 나타나는 수달(Lutra lutra) 분변의 표백현상은 신선한 분변(Fresh spraints)과 오래된 분변(Old spraints)을 알려주는 척도로 이용되고 있다. 기존의 연구들은 분변 표백현상에 대해 외적 특징만을 언급해왔을 뿐, 분변 간 발생하는 표백률의 차이를 설명할 수 없었다. 본 연구는 공극률, 연경도 같은 배설지 특성에 의해 발생하는 미기상(Micrometeorology) 차이가 분변 간 표백률에 차이를 유발할 것이라 가정했다. 배설지 조건은 점토, 모래, 바위, 콘크리트의 네 가지 유형으로, 일사량의 영향을 보기 위해 다시 양지와 음지로 나누었다. 배설지 미기상은 지표면의 기온과 습도 측정을 통해 도출했고, 계절적 변화를 고려하기 위해 전 계절에 걸친 측정이 이루어졌다. 배설지 기상요소의 상관관계 분석을 통해 양지에서 배설지 유형에 따라 미기상에 차이가 발생하는 것을 알 수 있었다. 배설지 미기상 차이가 분변 표백현상에 미치는 영향을 분석한 결과 양지의 바위와 콘크리트 배설지에서 높은 분변 표백률이 나타났으며, 특히 여름에는 양지의 점토 배설지에서 분변 표백률이 가장 높게 나타나는 특징을 보였다($63.4{\pm}7.6%$). 전 계절에 걸쳐 표백률이 가장 낮은 배설지는 모래인 것으로 나타났다. 각 배설지의 분변 표백률은 계절과 햇빛의 유무에 따라 차이가 발생했고, 배설지 특성에 의한 열전도도 차이가 배설지 기온 차이를 유발함으로써, 분변 표백률에 차이가 발생함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구는 분변을 간접흔적(Indirect sign)으로 이용하는 수달 생태조사에 있어서, 분변 표백현상에 대한 기존의 외적 평가는 계절, 배설지 특성 및 햇빛의 유무를 함께 고려해야 한다는 것을 보여준다.

질소에 의한 수질 오염의 심각성이 부각되면서 하 폐수 내 질소제거를 위한 연구가 수행되고 있다. 특히 아질산화 반응을 기반으로 하는 경제적이며 친환경적인 장점을 지닌 혁신적인 질소 제거 공법에 관한 연구가 주목받고 있다. 하지만 아질산화 반응을 기반으로 하는 공법의 현장 적용성 및 효율화 방안에 관한 연구는 완전히 이루어지고 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 하수처리장 유입 하수, 최초 침전지 상등액, 반류수 그리고 가축분뇨의 특성분석 및 실험실 규모 반응조를 운전하였다. 반류수 및 가축분뇨의 경우 다른 하수에 비해 고농도의 질소를 함유한 것으로 나타나 수처리 계통 질소 부하를 증가시키는 것으로 나타났다. 반응조 운전 결과 낮은 암모니아성 질소의 농도로 인해 유입 하수와 최초 침전지 상등액의 경우에는 아질산화 반응이 유도되지 않음을 확인하였다. 또한 하수 종류 별로 아질산화 반응이 유도되는 체류시간 조건이 차이를 보였는데 이는 유기물 및 암모니아성 질소 농도에 의한 것으로 판단된다. 아질산화 반응이 유도된 하수 중 혐기 소화 상등액이 가장 높은 효율을 보이는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 정수 환경에 정착한 3생활형 9분류군의 식물을 대상으로 1년동안 정기적으로 모니터링을 실시하였으며, 이를 통해 식물 생활형이 수위 조건에 따라 식물 정착에 어떠한 영향을 미치는지 밝히고자 하였다. 18개의 실험구를 셋으로 나누어 16주 범람 기간 동안 0, 20, 60cm로 수위를 각각 유지하였으며, 범람 기간을 제외한 기간은 0cm로 수위를 모두 동일하게 유지하였다. 1차년에 식재한 다년생 식물인 큰고랭이(Scirpus tabernaemontani), 줄(Zizania caduciflora), 부들속 2종(Typha angustifolia, T. orientalis)은 종자에 의한 추가적인 정착은 없었으며, 수문 조건이 밀도 및 초고 생장에 큰 영향을 미치지 않았다. 그러나 1년생 식물인 고마리(Persicaria thunbergii), 여뀌(Persicaria hydropiper), 사마귀풀(Aneilema japonicum)과 2년생인 벼룩나물(Stellaria uliginosa), 뚝새풀(Alopecurus aequalis), 개피(Beckmannia syzigachne)는 상대적으로 수문 조건에 의한 영향을 크게 받았다. 정수 환경에서 침수 수위 및 침수 기간은 상대적으로 지하경을 형성하지 못하는 1, 2년생 식물 종들의 정착 및 생육에 큰 영향을 미치는 것으로 보인다.

2008년과 2009년에 획득된 KOMPSAT-2 위성영상 자료와 야외조사를 병행하여 순천만과 벌교 연안습지의 염생식물 군락의 정밀한 분포경계를 확인하고 분포 양상과 면적을 구하였다. 순천만과 벌교 연안습지의 주요 군락은 갈대와 칠면초 우점군락으로 확인되었다. 퇴적특성을 파악하기 위해 조간대 표층의 수준측량과 퇴적상 분석이 수행되었다. 염습지의 퇴적상은 대부분 실트질 니와 니질 퇴적상을 보였으며 계절변화는 매우 작았고, 지형구배는 경사도가 $0.0007{\sim}0.002^{\circ}$로 매우 평탄하였다. 연구지역에서 염생식물은 평균해수면보다 0.7~1.8 m 높은 곳을 점하고 있었으며, 갈대우점군락은 평균해수면 위 1.1~1.8 m, 칠면초 우점군락은 평균해수면 위 0.7~1.3 m 높은 고도를 나타내는 범위에서 생육하고 있다. 2009년 분포를 기준으로 순천만 연안습지의 갈대 우점군락의 면적은 약 $0.79km^2$, 칠면초 우점군락의 면적은 약 $0.22km^2$로, 총 면적은 약 $1.01km^2$이다. 벌교천 하구 연안습지의 갈대 우점군락 면적은 약 $0.31km^2$, 칠면초 우점군락의 면적은 약 $0.031km^2$이며, 총 면적은 약 $0.341km^2$이다. 순천만-벌교 하구 염습지에서 각기 105개와 60개의 염생식물 단위군락의 분포양상과 면적이 제시될 수 있었다. 2008/2009년 위성영상에 의해 분석된 염생식물 군락의 정밀한 분포양상과 면적은 국내에서 가장 중요한 염습지인 해당 연구지역에서 향후 염습지 관련 모니터링의 기본자료로 매우 가치가 높을 것으로 판단된다.

대부분의 강우가 여름철에 집중되는 국내 강우 특성은 여름철 집중호우에 따른 비점 오염물질의 수계로의 과대 유입에 대한 우려를 높이고 있다. 국내 수계로의 오염원 유입특성이 대부분 비점오염원 형태인 것을 감안한다면 강우가 오염물질의 거동에 미치는 영향이 매우 크다고 할 수 있다. 특히 초기 우수의 경우 상당한 영양소와 중금속에 오염되어 있는 것으로 알려져 있기 때문에 이를 적절히 처리함과 동시에 재이용하기 위한 다양한 연구가 필요하다. 이를 해결하기 위한 다양한 시설 중 빗물정원은 빗물양과 수질의 조절이 가능한 친환경적이며 효과적인 방안이다. 본 연구에서는 빗물정원에 효과적으로 적용 가능한 자연형 흡착여재를 개발하고 이를 적용하여 빗물이 빗물정원을 통과한 이후 유출수의 영양소 및 유기물(TN, TP, CODcr), 중금속 제거(Cu, Cd, Pb) 효율을 검토하였다. 이를 위하여 자연형 흡착여재인 피트모스를 탄화시켜 오염물질 별 제거 흡착능을 살펴보았으며, 이를 이용한 삼단의 계단식 여재 시설을 구성하여 영양소 및 중금속 제거 변화 양상을 살펴보았다. 연구결과 피트모스는 더 높은 온도에서 탄화시켰을 경우 흡착능이 우수하였으며, 피흡착제의 농도가 낮을수록 흡착이 잘 되는 것으로 나타났다. 5개의 빗물정원에서의 인공강우 오염물질 제거효율을 분석한 결과, T-N, T-P, CODcr 모두 피트모스를 사용한 반응조가 제거율이 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서 앞으로 빗물정원을 구성하는데 있어 피트모스를 탄화한 여재를 이용한다면 보다 효과적인 오염물질 저감효과를 얻을 수 있을 것이라 판단된다.

구미의 화학약품 제조업체 휴브글로브에서 불산 유출사고가 발생하고 약 1년 후인 2013년 8월 초 사고 발생 현장 주변에 성립한 식생 피해에 대한 조사를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 소나무와 스트로브잣나무는 매우 심한 피해, 은행나무, 상수리나무, 리기다소나무, 왕버들, 무궁화 및 배롱나무는 심한 피해, 굴참나무, 참싸리 및 참억새는 중간수준의 피해 그리고 갈참나무, 청미래덩굴, 새, 아까시나무 및 오동은 가벼운 피해를 나타내었다. 우리는 피해 현장 주변에서 피해를 입지 않은 어떤 식물도 발견하지 못하였다. 이러한 결과는 불소가 대기, 토양 및 물에 오랫동안 남아 생태계의 모든 수준에 걸쳐 부정적인 영향을 미친다고 알려졌듯이 이 지역에서 지난 해 발생한 불소피해가 여전히 지속되고 있다는 것을 의미한다. 한편, 여천공업단지에서 조사된 결과에 의하면, 식물 잎에 포함된 불소 농도는 비료공장으로부터 거리에 따라 달라졌고 식생 피해는 그 농도에 비례하는 경향이었다. 이런 점에서 불산 유출사고 현장 주변 생태계에 잔존하는 불소의 제거 및 해독 대책이 시급히 요청되고 있다. 불소를 불활성화 시킬 수 있는 칼슘과 마그네슘을 함유하고 있는 돌로마이트의 시비가 그 피해를 완화시킬 수 있는 복원계획의 하나로 준비되었다. 그밖에 토양개량 효과를 증진시키기 위해 인산염 비료 시비가 복원계획으로 추가되었다. 나아가 우리는 불소피해를 완화시키기 위한 두 번째 대책으로 내성종의 도입을 추천하였다. 불소가스 피해로 고사된 나무들을 대체하여 새로운 숲을 만들기 위한 내성종으로 우리는 갈참나무를 추천하였고, 그 숲이 안정된 내부 환경을 확보하기 위한 망토군락을 이룰 식물 종으로는 청미래덩굴과 새를 추천하였다.

멸종위기종인 조름나물의 인공서식지 조성을 위해 식재 모듈을 이용하여 호수의 가장자리에서 개방수면으로 생장하는 조름나물의 서식 유형을 재현하였다. 간편하게 설치할 수 있고, 관리를 최소화할 수 있는 형태의 서식지를 조성할 목적으로 메조코즘 실험을 수행하고 3년간 모니터링 하였다. 또한 조름나물 식재 모듈이 사용된 메조코즘이 수서 대형무척추동물에게 서식지로서의 기능을 발휘할 수 있는지를 확인하였다. 식재 모듈은 상토와 펄라이트, K-SOIL(바텀애쉬를 활용한 인공경량토양)로 기질 조건을 달리하였고, 이 모듈은 크기가 다른 2종류의 습지박스($1170{\times}2250{\times}300mm^3$, $900{\times}1360{\times}190mm^3$)에 설치되었다. 모니터링 결과 조름나물은 잎의 수와 피도에 있어서 기질 조건과 습지박스 크기에 의해 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 잎의 수는 상토(평균 23개)와 K-SOIL(평균 28개) 조건에서는 유사한 생육상태를 보였지만, 펄라이트(평균 2개)에서는 생육이 불량하였다. 또한 큰 습지박스의 조름나물이 작은 습지박스의 조름나물에 비해 더 많은 잎을 가졌다(p=0.015). 피도와 지하경의 길이, 지하경의 수에 있어서도 유사한 경향을 나타내었다. 1,145개체를 포함한 수서 대형무척추동물 21개 분류군이 조름나물 메조코즘 내에 서식하는 것을 확인하였으며, 다양도 지수 및 정착 지수 값 또한 주변 인공습지를 대상으로 한 결과와 유사하였다. 이러한 결과들은 조름나물 메조코즘은 수서 대형무척추동물에게 충분히 서식지를 제공할 수 있음을 의미한다. 식재 기질로 상토와 K-SOIL을 사용하고, 조름나물이 생장할 수 있는 개방수면이 확보되도록 모듈을 설치하며, 수심이 약 30cm가 되도록 관리한다면 식재모듈을 이용한 조름나물 서식지 조성은 성공적일 것이다.

도시지역은 생태적 기능 쇠퇴 등 다양한 위협에 처해있다. 이러한 도시환경을 개선, 복원하기 위한 노력의 일환으로 연못형습지(Pond) 유형이 많이 조성되고 있다. 본 연구는 농촌의 반 자연형 습지 특성을 분석하여 도시지역 습지의 개선방안을 알아보았다. 수질환경 개선방안으로 인근 하천의 자연수를 유입하거나 강우의 직접유입을 제안하였다. 토양환경 중 토양산도, 유기물, 전질소 함량 등을 분석한 결과 농촌지역과 차이가 나는 원인으로는 도시지역이 인공적인 수문공급, 고사체 제거, 인공토양, 방수재 사용 등을 제시하였고 개선방안으로 설계, 시공 시 자연재료 사용, 자연형 수문상태, 가을철 식물 방치 등을 제안하였다. 조사 대상지에서 출현한 식물상은 도시지역에서 35과 69종류, 농촌지역은 53과 142종류가 확인되었고, 평균은 도시지역 4개소는 18.5과 29.3종류, 농촌지역 4개소는 26.3과 53.5종류로 큰 차이로 분석되었다. 원인으로 농촌지역이 도시지역에 비해 일년생식물에서 차이를 거론할 수 있고 개선방안으로 일년생식물이 넓게 정착 할 수 있도록 토양 및 수질 등의 기반환경을 다양하게 조성 할 것을 제안하였다. 귀화식물은 도시지역과 농촌지역에서 큰 차이는 확인되지 않았지만 도시지역의 경우 출현한 식물 중 약 1/4이 귀화식물로 구성되었다. 또한 귀화율 평균이 17.4%로, 농촌지역 귀화율 평균인 7.7% 보다 큰 차이로 높게 분석되었으므로 생활형 분석결과와 마찬가지로 일년생식물이 높게 출현 할 수 있도록 다양한 서식환경 조성을 제시하였다. 또한 도시지역 습지의 기능 향상을 위해서는 습지조성에서부터 높은 가치로 평가 될 수 있도록 배치, 재료, 서식환경 등을 고려 할 것을 제시하였다. 이상의 연구결과는 도시지역의 생물다양성 증진 및 개선을 위해 큰 역할을 담당 할 수 있는 연못형습지의 조성, 개선, 창출 등에 활용되길 기대한다.

대기오염물질인 염화수소의 배출 규제가 2ppm으로 강화됨에 따라 기존의 제철공장 습식세정 장치에 DIWS 시스템이 도입되었다. 침액식 스크러버 시스템으로 제철공정에서 발생되는 염화수소를 처리하기 위한 파일럿 연구를 수행하였다. DIWS 시스템의 운전에 따른 응축수 pH는 연돌에서 6.0으로 증가하였다. 산세 Fume 정제설비의 평균 유입 염화수소는 13.3ppm, 평균 배출가스는 0.43ppm, 평균 제거율은 96.9%로 나타났다. TMS 장치로 장기간 측정한 데이터를 비교하였을 때 DIWS 장치는 안정적인 제거율을 나타냈지만, TMS의 type별 데이터 불균일 현상이 관찰되었다.

기후변화로 인해 강우 패턴과 강우강도의 변동성이 커지고 있으며, 도시화 및 산업화에 따른 불투수면적의 증가로 인해, 집중호우에 따른 도시침수와 홍수피해가 심화될 것으로 예상하고 있다. 따라서 본 연구에서는 홍수방어 대안 설정을 위한 설계 강수량(design rainfall) 또는 확률강수량에도 변화가 예상되므로 지역빈도해석을 통해 미래 확률강수량을 산정 및 분석하고자 한다. 기상청 산하 30년 이상의 관측치를 갖고 있는 58개 지점을 대상으로 과거 관측자료를 수집하고, 기후변화를 고려한 미래 확률강수량 추정을 위해 대표농도경로(RCP) 시나리오에 의한 강수량 자료를 이용하여 지역빈도해석을 실시하였다. 기후변화에 따른 강수량 자료의 편의를 제거하기 위하여 분위사상법(Quantile Mapping) 및 이상치 검정을 실시하였다. Hosking and Wallis(1997)가 제시한 L-moment방법을 이용하여 지역빈도 해석을 실시하였으며, 80년, 100년, 200년 빈도에 대한 미래 목표기간별 확률강수량을 산정하였다. 그 결과 21세기 말에 전국의 확률강수량이 현재의 관측 확률강수량에 비해 25 ~ 27% 상승하는 것으로 예측되며, 특히, 제주도 지역이 가장 크게 증가하는 것으로 분석되었다. 따라서 미래 기후변화로 인한 강수량의 증가와 도시화에 따른 유출특성 변화로 자연재해 발생 및 피해는 더욱 증가할 것으로 예상되며, 미래 홍수안전도를 위한 대비책 마련이 필요할 것으로 판단된다.

본 연구의 목적은 남한강, 금강, 낙동강에 존재하는 세 개의 인공습지에 대하여 2012과 2013의 식생변화 모니터링 결과를 비교 분석하고자한다. 각각의 인공습지는 비내섬, 세도지구, 옥포지구로 식생 모니터링 결과를 비교 분석하여 보면, 비내섬 습지의 경우, 버드나무 군락과 물억새 군락이 우점하고 있으며, 수변부의 저지대를 따라 달뿌리풀 군락, 쑥-망초 군락, 환삼덩굴 군락 등이 분포하고 있는 것으로 조사되었다. 주요 식생의 변화를 알아보면 특히, 환삼덩굴 군락은 하절기에 버드나무군락의 임내와 임연부 및 키 낮은 초원을 중심으로 분포역이 크게 증가하는 것으로 조사되었다. 옥포지구 습지는 2012년에 없었던 마름이 2013년 수역에 분포하고 있으며, 정수식물 군락에 분포하고 있는 갈대 군락은 2012년에 비해 2013년 분포역이 축소하였으며, 갯버들 군락은 2012년과 2013년 모두 분포역이 변화하지 않고 서식하고 있는 것으로 조사되었다. 세도지구 습지는 2012년에 조사된 이차초지대는 고수부지에서 인위적 식재로 인해 비수리 군락으로 변화하였으며, 2012년의 대부분의 군락이 2013년에 망초군락이 번성하면서 망초 군락으로 천이되었다. 물억새 군락과 갈대군락은 2012년과 2013년 모두 분포역 변화 없이 서식하는 것으로 조사되었다. 비내섬 습지의 식생은 건성천이보다는 습성천이로 진행될 것으로 판단된다. 옥포지구 습지는 수변식생의 천이과정은 안정화단계에 도달할 때까지 오랜기간 지속적으로 변화될 것으로 예상된다. 세도지구 습지는 건성천이와 습성천이가 병존하고 있으며, 향후 갈대, 물억새와 버드나무군락으로 천이가 예상된다.

본 연구에서는 함안군 군북면 소포리 일원에 있는 ${\bigcirc}{\bigcirc}$부대 이전사업지구에 설치된 레인가든의 특성을 실험을 통해 확인하고, 레인가든의 침투 및 유출을 모의할 수 있는 1차원 모형을 제안하였다. 구축된 모형을 이용하여 설치 후 및 과거 10년간의 강우자료를 이용하여 모의 평가를 수행하였다. 아울러 연최대치 호우사상에 대한 적용 평가를 통해 레인가든이 상쇄시킬 수 있는 불투수면적의 규모를 추정해 보았다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 변수위 실험 방법을 적용하여 추정한 레인가든의 투수계수는 0.0188 m/hr인 것으로 나타났다. 아울러 과거 10년간의 강우자료에 대한 모의 실험에서 지붕 전체 면적을 사용하는 경우, 침투량의 비율이 약 90.38%로 나타났다. (2) 지난 10년간의 연최대치 호우사상에 대해 동일한 방법으로 침투모의를 수행한 결과, 본 연구에서 검토한 레인가든은 그 표면적의 30배 정도에 해당하는 불투수면적을 상쇄할 수 있는 침투성능을 가지고 있는 것으로 나타났다.