수문기상자료의 빈도해석은 풍수해에 따른 대응 및 시설물의 설계기준에 있어 중요한 요소 중 하나이다. 일반적으로 수문기상자료에 대한 빈도해석의 경우 관측자료는 통계적으로 정상성을 가진다고 가정하고, 확률분포의 매개변수를 고려하는 매개변수적 방법을 적용하고 있다. 이러한, 매개변수적 빈도해석을 위해서는 신뢰성 있는 충분한 자료의 수집이 필요하지만, 강수량과 다르게 적설량의 경우 계절적 특성과 함께 최근에는 기후변화로 인한 적설량 관측일수 및 평균 최심신적설량이 감소하기 때문에 부족한 자료에 대한 문제점을 보완할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 매개변수 빈도해석 방법과 부족한 자료의 문제점을 보완할 수 있는 표본 재추출 기법인 Bootstrap방법과 SIR(Sampling Importance Resampling)알고리즘을 적용하여 적설량의 빈도해석을 실시하였다. 58개 기상관측소에 대해 재추출된 일 최대 최심신적설량 자료를 이용한 비매개변수적 빈도해석을 통해 확률적설량을 산정하고 이를 비교 분석하였다. 빈도별 확률적설량의 증감률을 검토한 결과 매개변수적 빈도해석과 비매개변수적 빈도해석에서 증감률을 나타내는 지점들이 대부분 일치하는 것으로 나타났다. 확률적설량은 관측 자료와 Bootstrap방법에서 -19.2%~3.9%, Bootstrap방법과 SIR알고리즘에서 -7.7%~137.8% 정도의 차이를 보였다. 표본 재추출 기법은 관측표본이 적은 적설량의 빈도해석 및 불확실성 범위의 제시가 가능함을 확인할 수 있었고, 이는 여름철 태풍과 같이 계절적 특성을 지닌 다른 자연재난의 해석에도 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

산림생태계에서 대기로의 토양의 이동은 토양 호흡이라는 과정을 통해 이루어진다. 본 연구에서는 임령이 다른 잣나무림을 대상으로 생육기 동안의 토양 호흡값과 토양 내 뿌리의 양, 미생물 개체군 생물량을 측정하여, 토양호흡량이 임령에 따라 어떻게 다르며, 뿌리와 미생물 개체군이 얼마나 기여할 것인지 알아보고자 하였다. 토양 온도와 토양 호흡은 임령과는 상관없이 유사한 패턴을 보여 7월까지는 증가하고 이후 감소하였다. 산림의 임령이 높을수록 토양 호흡량이 대체적으로 높았다. 토양 내 뿌리와 미생물을 조사한 결과, 임령이 높을수록 토양 내 존재하는 지름 2 mm 이하인 세근의 양이 많았으며 토양 미생물 개체군의 생물량이 많았다. 토양에서 뿌리를 제거하였을 때 70년 숲은 변화가 없었으나, 40년 숲에서는 토양 호흡값이 감소하였다. 본 연구결과로 볼 때, 산림의 연령이 높아질수록 토양 호흡량이 커지며, 식물 뿌리와 특히 토양 미생물이 토양 호흡값에 많은 기여를 하고 있는 것으로 생각해 볼 수 있다.

본 연구는 무인모니터링 시스템을 활용하여 논에 도래하는 조류의 현황과 개체군 변동 특성을 확인하기 위해 수행되었다. 무인모니터링 시스템을 이용한 조사와 전문가에 의한 현장 조사를 비교하여 개체군 변동 특성의 유사성을 파악하였고, 무인모니터링 시스템 조사를 통해 확인된 조류의 개체군 변동을 시공간적으로 평가하였다. 무인모니터링 시스템을 활용한 조사는 철원, 당진, 부안, 해남 4곳에서 2014년 1월 1일부터 2016년 12월 31일까지 06:00부터 20:00까지 14시간 동안 10분 단위로 촬영하였다. 전문가에 의한 현장 조사는 2016년 1월부터 12월까지 당진에서 월 1회 수행되었다. 무인모니터링 시스템을 활용하여 조사기간 동안 한 대의 무인모니터링 시스템에서 총 91,980장의 이미지를 획득하였다. 획득한 이미지 자료를 분석하여 백로류, 도요물떼새류, 오리기러기류의 동정 및 개체군 변동을 확인하였다. 무인모니터링 시스템과 현장 조사를 비교해보면 수조류 군집 변동 패턴이 현장 조사 결과와 유사한 것을 확인 할 수 있었다. 특히 백로류의 개체군 변동의 유사성이 가장 높게 나타났다. 무인모니터링 시스템을 이용하여 지역별 백로류의 개체군 변동 특성을 확인한 결과 지역에 따라 개체군 변동 특성이 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 무인모니터링 시스템은 월 단위, 일 단위, 분 단위와 같이 다양한 시간 스케일에서 개체군 변동 특성을 확인 할 수 있는 장점을 가지는 것으로 나타났다. 무인모니터링 시스템을 이용한 장기적인 자료 축적은 논습지를 활용하는 수조류 군집의 세부적인 장기변동 특성뿐만 아니라 미래 예측에도 유용하게 이용될 것으로 기대된다.

식물이 생산하는 꽃외화밀(extrafloral nectar)은 주로 단당류, 이당류로 구성되어 있는 액체로서, 개미나 기생벌 등 초식 곤충의 천적을 유인하는 식물의 간접 방어 수단으로 알려져 있다. 본 연구는 봉선화를 이용하여 봉선화 꽃외화밀의 생산이 곤충의 초식에 의해 어떻게 영향을 받는지 알아보고자 시도하였다. 실험은 곤충 초식 방식 두 가지 (잎을 씹어먹는 타입과 체관 액체를 빨아먹는 타입)를 인위적으로 처리하기 위해, 1) 봉선화 잎을 기계적으로 손상시키는 방법 (simulated herbivory), 2) 봉선화 잎을 기계적으로 손상시킨 후 자스몬산 그리고 나방 애벌레 타액이 섞인 토사물(regurgitate)의 두가지 유도물질(elicitor)을 잎에 처리하는 방법 (simulated herbivory + elicitor application), 3) 초식곤충인 진딧물을 봉선화 잎에 인위적으로 감염시키는 방법 (aphid feeding) 등 총 3가지 방법으로 식물을 처리하고, 이후 나타나는 봉선화의 꽃외화밀 생산량의 변화를 관찰하였다. 실험 결과, 봉선화 꽃외화밀의 생산은 기계적 손상, 기계적 손상+유도물질 처리에 영향을 받지 않았다. 이는 봉선화 꽃외화밀의 생산이 나비나 나방 애벌레 등 잎을 씹어먹는 방식으로 섭식하는 곤충의 초식에 의해서는 영향을 받지 않음을 시사한다. 반면에 진딧물 섭식에 의해서 봉선화 꽃외화밀의 생산량이 감소하였는데, 이는 진딧물 등의 체관 내용물을 빨아먹는 방식으로 섭식하는 곤충의 초식에는 봉선화 꽃외화밀의 생산이 부정적인 영향을 받음을 시사한다. 진딧물의 밀도와 꽃외화밀의 생산량 감소와는 상관성을 발견하지 못했는데, 이는 봉선화 잎의 꽃외화밀 생산에 미치는 진딧물의 영향이 광합성 산물의 일부가 진딧물에 의해 소모되기 때문에 생기는 결과라는 증거는 없다는 것을 시사한다.

환경부에서는 유역단위의 통합 물관리를 위하여 물환경관리계획, 수질오염총량제 등을 실시하고 있으며, 측정망에서 측정된 수질을 이용하여 설정된 목표수질의 달성 정도를 판단하고 있다. 유역 하류부에 위치한 측정망의 지점에서의 수질 농도는 유역의 각 지류에서 오염원 유입과 하천의 자정작용 등의 복잡한 메커니즘을 거쳐서 만들어진 결과물이다. 이에 본 연구에서는 유역의 오염원 추적 및 초과율을 이용해 본류 및 지류의 수질이 목표수질 지점에 미치는 영향의 정도에 대하여 분석하였다. 이를 위해 오염총량제의 대상물질인 BOD와 T-P를 포함한 총 6가지의 수질항목에 대하여 FDC와 초과율 분석을 수행하였고, 이를 통해 목표수질 지점에 유황별 영향을 미치는 수질항목 및 지점을 도출할 수 있었다. 본 연구에서 제시한 FDC 분석을 통한 오염원 추적은 목표수질 달성을 위해 지류별 수질관리 전략을 보다 효율적으로 수립할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 포장도로에서 발생되는 강우유출수 처리를 위하여 파일럿 규모의 우드칩 충진 수직흐름형 습지를 이용하여 처리시험을 수행하였다. 각 습지는 전처리 목적의 침강지와 우드칩이 전체용적의 25%, 50%, 75%가 충진된 습지로 구성되어 있다. 입도분석 결과 강우유출수에 함유된 입자의 크기는 0.52-30um 크기가 주종을 이루고 있으며 24시간 침강 후에 20um 이상의 입자는 대부분 제거되었다. 또한 20um 보다 작은 크기의 입자는 건기시 수행되는 내부순환에 의해 여과 및 부착 등의 기작에 의해 상당부분 제거되었으나 전체적인 입자의 양은 우드칩의 연화과정에서 탈리되는 입자들에 의해 증가하는 것으로 밝혀졌다. 우드칩으로 부터 입자탈리는 초기 75일 동안에 걸쳐 발생하였으며 발생된 우드칩 입자의 농도(밀도)는 충진율이 증가할수록 증가하였다. 본 논문에서는 우드칩 탈리과정을 설명할 수 있는 1차 반응속도 모델을 제안하였으며 우드칩 탈리에 영향을 미치는 주요 수질인자 및 운전조건과의 관계를 분석한 결과 수질인자 중에는 수온, 용존산소, pH 등이 주요 영향인자로 파악되었으며 운전조건으로는 습지내부 운전수위 및 선행건기일수도 탈리속도를 결정하는 주요 변수로 분석되었다.

본 연구는 기후변화로 모기 매개 질병이 확산되고 있는 범지구적 차원에서 주요 질병을 매개하는 흰줄숲모기(Aedes albopictus) 유충의 생장이 여러 가지 온도 조건에 따라 어떻게 변화하는지를 확인하기 위하여 수행되었다. 흰줄숲모기 유충 120개체를 채집하여 120개의 $20m{\ell}$ 유리용기(vial)에 한 개체씩 넣어 12개의 수조($17{\times}24{\times}18cm^3$)에 유리용기를 10개씩 분리하고, 3반복수의 수조를 4가지 온도($17^{\circ}C$, $21^{\circ}C$, $24^{\circ}C$, $28^{\circ}C$)로 조절된 배양기에 배치시켰다. 각 수조는 1령 3개체, 2령 3개체, 3령 2개체, 4령 2개체로 구성하여 흰줄숲모기 유충의 온도에 따른 우화율 및 생장 단계 별 평균 사망률, 온도에 따른 생장 단계별 최저 사망률, 온도에 따른 평균 수중 생존기간에 대한 연구를 27일 동안 진행하였다. 그 결과, 온도에 따른 평균 우화율은 $21^{\circ}C$에서 $20.00{\pm}5.77%$, $17^{\circ}C$, $24^{\circ}C$, $28^{\circ}C$에서 $3.33{\pm}3.33%$로 나타났다. 생장 단계별 평균 사망률은 1령이 $19.24{\pm}3.65%$, 2령이 $16.48{\pm}3.25%$, 3령이 $23.54{\pm}5.06%$, 4령이 $40.74{\pm}7.08%$로 나타났다. 온도에 따른 생장 단계별 최저 사망률은 1령이 $17^{\circ}C$에서 $13.33{\pm}6.67%$, 2령이 $21^{\circ}C$에서 $7.41{\pm}7.41%$, 3령이 $24^{\circ}C$에서 $10.74{\pm}6.43%$, 4령이 $28^{\circ}C$에서 $20.37{\pm}5.46%$로 나타났다. 온도에 따른 평균 수중 생존기간은 $17^{\circ}C$는 $26.33{\pm}0.67$일, $21^{\circ}C$는 $23.33{\pm}1.33$일, $24^{\circ}C$는 $20.00{\pm}2.52$일, $28^{\circ}C$는 $11.67{\pm}1.20$일로 나타났다. 전체적인 결과를 통해, 흰줄숲모기 유충의 생장은 $21^{\circ}C$가 가장 적절한 온도인 것으로 나타났으며, 생장 단계 중 4령에서 가장 많은 개체가 사망하는 것으로 나타났다. 직접적인 온도 설정을 이용한 흰줄숲모기 유충에 대한 연구 결과는 향후 모기 방제방법의 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

우리나라 농업 농촌은 경영 개선을 위해 유기농 쌀 생산과 더불어 담수어를 생산하는 복합영농이 시작되었다. 본 연구는 복합영농이 환경, 생태적 기능에 얼마나 가치가 있는지 알아보았다. 연구방법은 전문가 평가와 습지평가체계(RAM)를 분석하였다. 전문가 조사 결과 양서파충류 서식처(2.39), 수서곤충 서식처(2.36), 어류 서식처(2.34), 식생다양성(2.13), 조류 서식처(2.05) 등 생물다양성 분야와 체험/생태교육(2.29) 기능이 1순위로 구분되었다. Modified RAM를 통해 관행논과 복합논의 습지기능평가를 실시한 결과 복합논이 대부분의 평가기능 항목에서 기능이 향상 되는 것으로 평가되었다. 보전가치 판단기준은 관행논 향상에서 복합논 보전으로 가치가 향상 되었다. 연구결과 복합영농은 관행논에 비해 습지 기능이 탁월하게 개선되는 것을 평가를 통해 알 수 있었다. 논은 국가 생물다양성 유지에 지대한 역할을 수행하며, 기후조절, 탄소저감 등 다양한 생태계서비스를 제공하는 공간으로 평가받는다. 복합영농 실현은 논의 다양한 생태계서비스 기능을 증진시켜 줄 뿐 아니라 물고기 생산이라는 부가가치를 통한 농가의 소득증대와 그로 인한 체험, 전통계승 등의 사회적 기능 증진에도 유용 할 수 있다. 본 연구결과를 바탕으로 습지기능평가가 높게 개선된 항목과 전문가들로부터 높은 개선이 예상된 항목을 실재 운영 시 정량 평가 및 조사하여 생산되는 물고기과 쌀의 친환경 이미지를 제고시키고 브랜드, 음식, 체험, 논농업 직불제 등 다양한 분야로 활용하도록 연구를 추가적으로 추진해야 할 것으로 판단된다.

상수용, 농업용 등으로 사용되고 있는 낙동강수계의 30개소 호소를 대상으로 새로운 환경기준인 TOC(총유기탄소, Total organic carbon)의 활용성을 평가하였다. 적극적인 수자원의 이용은 양호한 수질을 확보하는 것으로 시작된다. 이는 사람과 자연에게 질적 안정성을 유지할 수 있게 하므로 양호한 수질 확보를 위해 수질기준은 보다 엄격하게 강화되고 있다. 생활환경 중 호소의 유기물질 오염수준을 개선하는 데에는 적절한 유기물질 지표의 활용성이 중요하다. 대상호소에서는 새로 도입된 TOC와 기존에 사용하던 COD(화학적산소요구량, Chemical oxygen demand)간의 상호성이 양의 관계로 나타났는데 이는 TOC의 COD 대체가능성을 의미한다. 그러나 TOC를 활용한 환경기준의 등급이 COD를 활용한 환경기준의 등급보다 더 양호한 것으로 나타나 TOC를 유기물질인자로 이용한 수질등급 수준이 완화된 것과 동일한 효과를 지니게 된다. 이것은 호소의 유기물질 지표를 활용하여 질적 수준을 판단하거나 개선하고자 할 때에 기존의 COD에 직접적으로 대체하기에 TOC의 한계를 나타내는 것이다. 따라서 호소의 질적 안전성을 확보하기 위해서는 수질등급 면에서 TOC의 환경기준 강화가 요구된다. 또 호소의 이용특성에 따라 TOC와 COD간의 상관성에도 큰 차이를 나타내고 있다. 이에 대한 명확한 과학적 규명이 필요하며, 이를 위해 호소의 유기물질 지표의 축적에 기존에 사용하던 COD의 지속적인 모니터링이 요구된다.

본 연구는 탐진강 하구역 생물군집의 군집 동태 및 분포 조건을 통해 기수지역 생태계 관리의 기초정보를 제공하기 위해 각 분류군별 전문가들이 정밀 조사한 결과를 분석하였다. 식생을 포함한 총 11개 생물 분류군에 대한 생물종의 다양성, 풍부성, 상관관계 및 생태적 특성을 분석하였다. 분석 결과 식생은 하천의 물리적 환경과 염도 등 서식처 환경조건에 따라 7개 상관형에 18개 단위식생의 분포가 확인 되었다. 생물종 다양성은 멸종위기야생생물 9분류군을 포함해 총 1,125개 분류군이 확인되었다. 각 분류군별 종조성과 분포 특성은 넓은 구간에 걸쳐 형성되는 자연성 높은 기수역의 하구역 특성을 잘 반영하고 있었다. 특히, 하천을 중심으로 유속과 염도, 토성 등 기반환경 차이에 따른 종다양성과 그 분포가 뚜렷하게 구분되었다. 일부구간에 분포하는 물막이보, 인공제방과 같은 인위적 교란요소에도 불구하고 현재의 환경조건 하에서 생물종의 다양성과 그 분포는 전반적으로 자연성 높은 것으로 평가되었다. 그러나 물막이보, 간척, 주기적인 제방관리, 경작지 확장 등에 의한 야생생물의 서식처 소실과 축소, 생태계 연결성 단절 등은 지역 생태계의 다양성과 건강성을 위협하는 주요 요인으로 지목되었다. 탐진강 하구역의 생물 분포 현황과 그 특성을 규명하는 최초의 정밀조사로서 탐진강을 비롯한 하구역에 대한 각종 개발압력 및 훼손 위기에 대응 할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

본 연구는 공업용수 공급사업에 따른 경제적 가치를 확인하기 위하여 생산함수 접근법에 기반한 한계생산가치를 추정하였다. 이를 위해 Cobb-Douglas, Translog, Sector 더미변수를 포함한 Trasnslog 생산함수를 기준으로 11개 산업유형별로 구분된 4가지 자료세트(Case)를 이용하여 분석하였다. 분석결과, 전 산업 평균 한계생산가치는 각각 3,217~5,357원/ton, 2,994~4,569원/ton, 3,620~5,342원/ton로 나타났으며, 산업유형별 결과는 가구 및 기타제조 산업에서 가장 크게 추정되었고, 섬유 가죽산업에서 가장 낮은 한계생산가치를 보였다. 전체적으로 Cobb-Douglas 함수에 의한 결과가 높게 나타났으며, 자료세트에 따른 변동성 또한 Cobb-Douglas 함수에서 크게 나타났다. 생활용수에 비해 공업용수의 경제적 가치에 관한 연구는 그동안 미흡하였으나, 향후 활발한 연구를 통해 다학제간 합의가 필요할 것으로 판단된다.