• 생태와환경
• /
• 제39권2호통권116호
• /
• pp.198-208
• /
• 2006

본 연구는 어류를 이용한 생물학적 수환경 평가기법 즉, '생물통합지수'라 불리는 다변수 모델기법을 적용하는 것이다. 본 연구를 위하여 2004년 8월 ${\sim}$ 2005년 9월까지 갑천에서 5개 지점을 선정하여 조사하였다. 또한 생물학적 자료와 함께 환경부에서 제공되는 장기간의 수진자료와 물리적 서식지 평가 결과를 비교하였다. 어류 군집에 기반으로 한 하천의 생몰학적 건강도 평가를 위하여 Karr(1981)가 제시한 12메트릭 모델을 국내 실정에 맞게 10메트릭 모델로 변형하여 적용하였다. US EPA(1993)와 Karr(1981)의 기준에 따르면 갑천의 평균 생물학적 건강도 지수는 24.0 (범위: 20 ${\sim}$ 30, n=5)으로 보동${\sim}$악화 상태를 나타내었다. 장마기간에 조사된 4차 조사를 제외한 나머지 조사 중 상류부(SI~S3)와 하류부(S4, S5)의 평균 생물학적 건강도 지수는 26.0${\sim}$24.0으로 나타난 반면 4차 조사는 상류부와 하류부가 각각 21.0과 20.0을 기록하였다. 이는 장마로 인한 교란현상을 시사하며 또한 하류부보다는 상류부가 장마의 영향을 심하게 받는 것을 알 수 있다. 물리적 서식지 평가 지수는 75(보통)${\sim}$148(양호)상태를 보였다. 53은 75점을 기록하여 다른 지점에 비하여 상당히 낮은 수치(P=0.001, n=5)를 보였으며 생물학적 건강도 평가 지수 역시 24를 기록하여 상당히 낮은 수치를 보였다. 생물학적 산소요구량, 화학적 산소요구량, 총인, 총질소의 네 항목은 상류에 비하여 하류에서 3${\sim}$8배 가랑 상승하였으며, 이는 생물학적건강도 지수가 이 ${\cdot}$ 화학적 수질과 물리적 서식지를 모두 반영하는 결과라 사료되었다. 이와 같은 이유로 생물학적건강도 평가기법은 하천생태계를 현재를 진단하는 것뿐만이 아니라 나아가서 하천생태계와 수질을 회복하는데 핵심도구로 여겨진다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제86권4호
• /
• pp.509-520
• /
• 1997

1994년 4월에 산불이 일어나서, 소나무림과 임상식생이 완전히 전소된 경북 김천시 부상면 금오산(976m)의 일부 지점으로 사면방위가 S10W로, 산불이 발생한 지역을 벌목지와 비벌목지로 구분, 인접한 소나무림을 대조구로 선정하여, 산불이 일어난 후 1년째인 1995년 4월부터 1996년 10월에 걸쳐 식생구조, 종다양성지수, 우점도지수, 균등성지수, 천이도 및 토양의 이화학적 변화를 분석한 결과는 다음과 같다. 조사지에 출현한 식물은 벌목지가 32종, 비벌목지가 36종, 비산화자가 34종으로 나타났으며, 출현된 식물의 생활형은 벌목지 $H(G)-D_1-R_5-e$ 비벌목지가 $H(M)-D_1-R_5-e$, 비산화지가 $M(N)-D_1-R_5-e$ 형으로 나타났다. 적산우점도는 산화지, 비산화지의 출현한 식물의 층상구조로 볼 때, 산화지 중 벌목지는 초본층만 출현하여, 억새(100.00), 산거울(52.27), 졸참나무(51.19), 큰까치수영(39.40)순이었고, 비벌목지의 교목층은 상수리나무(56.91), 소나무(26.83), 관목층은 졸참나무(50.43), 감태나무(40.51), 싸리(37.85), 초본층은 억새(72.27), 고사리(69.02), 산거울(63.63)순이고, 비산화지의 경우 교목층은 소나무(99.88), 감태나무(21.07), 관목층은 졸참나무(77.47), 소나무(60.03), 청미래덩굴(56.19), 초본층은 억새(82.74), 산거울(74.02), 졸참나무(49.43)순으로 나다났다. 종다양성지수는 벌목지 1.05, 비벌목지 1.32, 비산화지 0.22, 균등성지수는 벌목지 0.70, 비벌목지 0.85, 비산화시 0.63이며, 우점도지수는 벌목지 0.15, 비벌목지 0.06, 비산화지 0.96, 천이도는 벌목지 345.19, 비벌목지 747.47, 비산화지 674.34, 각 지소별 유사도지수는 벌목지와 비벌목지간 0.66, 비산화지와 벌목지간은 0.50, 비산화지와 비벌목지간은 0.61이었다. 토양성분은 pH, 치환성양이온인 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^{2+}$, $NH{_4}^+$-N, $NO{_3}^-$-N은 벌목지가 비벌목지 보다 높게 나타냈으며, 유기물함량, 유효인산, 총질소함량, 총탄소함량, 치환성양이온인 $K^+$는 비벌목지가 벌목지보다 높게 나타났다. 이상의 결과로 보아 산화지의 관리에 있어서 무조건 벌목보다는 산화지의 식생회복과 재생의 정도를 고려한 선택적인 벌목이 이루어져야 된다고 생각된다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.353-364
• /
• 2009

본 연구는 산지황폐계류에 시공한 사방공작물이 계곡생태계에 미치는 영향을 분석하고자 시공 전후를 기준으로 조사지점별로 저서성 대형무척추동물의 출현종의 변화분석 및 생물학적 수질평가를 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 시공 전 출현한 저서성 대형무척추동물의 총 수는 4문 6강 11목 22과 25종 3,086개체였으나 시공 후 조사에서는 4문 6강 10목 17과 19종 1,208개체로 감소하였다. 특히, 직접적인 사방공작물의 시공이 이루어진 조사지점에서는 시공 후 생물종이 전혀 출현하지 않거나, 극소량만이 채집되어 서식종의 현존량을 기초로 하는 다양도 지수, 풍부도 지수, 균등도 지수가 감소 또는 산출되지 않았다. 저서생물의 군집분석 결과 및 저서성 대형무척추동물의 생태점수(ESB)는 모든 조사지점에서 시공전보다 시공 후에 오수생물계열, 환경상태, 수질등급과 같은 계곡환경질이 저하된 것으로 나타났다. 즉, 시공전 상류는 양호 및 다소 양호, 중류는 다소 불량, 하류는 불량 및 매우 불량으로 분석되었으나, 시공 후 상류 일부 지역을 제외한 나머지 수역은 매우 불량으로 분석되었다. 또한 대상 계류의 수질등급의 경우 시공 전에는 $I{\sim}III$등급 사이로 분류되었으나, 시공 후 대조군을 제외하고는 모두 $IV{\sim}V$등급으로 악화되었다 이와 같이 사방공작물의 시공후 모든 조사지점에서 발생한 저서성 대형무척추동물의 서식 환경 파괴는 개체수의 감소와 수질악화로 이어졌다. 이 결과는 사방공작물의 시공 직후에 조사 분석한 것이므로, 향후 장기간의 모니터링을 통하여 시공한 사방공작물의 재해방지 효과와 함께 계류 생태계의 회복과정에 대한 지속적인 연구가 이루어져야 할 것이다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.85-98
• /
• 2013

본 연구는 통영 수월숲의 인문학적 특성과 자연생태적 특성을 바탕으로 효율적인 보존 관리방안을 제안하기 위해 진행하였다. 김해김씨 서암파 문중 소유인 대상지는 약 1,000년 전 태풍에 대비하여 농작물을 보호하고자 조성한 숲으로 1960년까지 동신제를 지내는 등 양호하게 보호 관리되어 왔었다. 방풍림의 면적은 $12,392.69m^2$로 느티나무, 팽나무, 푸조나무 등 낙엽활엽수 노거수가 우점종이었으며 주변은 경작지(52.1%), 도시화지역(26.3%), 산림지역(16.6%)으로 둘러싸여 있었다. 우점종 및 이용압을 고려하여 군집을 분류한 결과, 이용압이 낮은 푸조나무군락(I), 굴피나무-소사나무-느티나무군락(II), 이용압이 높은 느티나무군락(III), 느티나무-푸조나무군락(IV), 이용에 의해 하층이 훼손된 느티나무군락(V)으로 구분되었다. 방풍림의 보존상태는 양호하나 과거 잘못된 마을숲 복원 사업, 내부를 관통하는 산책로, 교육장 설치 등으로 인해 훼손의 우려가 있었다. 따라서 수월숲 고유의 가치를 복원하기 위해서는 개발에 의한 숲 변화, 이용압에 의한 훼손, 관리부재로 인한 쇠퇴현상을 개선해야 할 것이다. 이용압에 의한 훼손을 방지하기 위해서는 과도한 휴게시설 철거와 정적이고 소극적인 이용을 유도해야 하고, 개발에 의한 숲 변화를 막기 위해서는 우회로를 설정한 후 관통도로를 폐쇄하는 것이, 관리부재로 인한 쇠퇴현상 개선을 위해서는 현명한 이용을 전제로 차대목 육성과 하층식생 복원이 필요하였다. 차대목은 숲내 우점종인 느티나무, 팽나무, 푸조나무, 이팝나무 등을 모수로 실생묘를 육성 도입하여 식생 및 원형경관을 회복해야 할 것이다. 하층식생 훼손지역 복원을 위해 훼손지와 양호한 식생군락을 비교한 결과 아교목층은 10.8개체, 관목층은 79.7개체 차이가 나므로 부족분을 보완식재해야 할 것이다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.43-56
• /
• 2005

본 연구는 점유율, 교통량, 속도 등의 실시간 교통자료의 시계열 분석, 교통기초도 상 실측자료의 통계적 모형화와 교통류의 다영역 구분에 의한 교통정체의 전개 양상을 규명하였다. 천안-논산고속도로의 교통사고와 행사로 인한 교통정체 시의 검지기 자료를 바탕으로 시계열 분석을 수행한 결과 교통사고와 같이 급격히 도로 콩량이 감소하는 경우 사고 직후 점유율의 변화로부터 용이하게 추정할 수 있었다. 행사와 같은 교통량 증가로 인한 교통정체의 경우 점유율과 평균속도의 변화 폭이 완만하며, 충격파의 형태가 다양하여 단순한 교통지표들의 시계열적 분석에 의한 검지의 신속성과 정확성에는 어려움이 있는 것으로 나타났다. 실측자료의 통계적 모형화에 있어서 안정교통류일 경우 점유율과 교통량 관계는 1차 선형식으로 매우 높은 신뢰도로 설명되었다. 그러나 속도와 점유율간의 관계에 있어서는 운전자들의 희망속도에 대한 넓은 폭원으로 인하여 나타나는 군집형태가 통계적 모형으로 표현되기에는 어려운 것으로 나타났다 그러나 이 경우 점유율 6-8$\%$대를 중심으로 속도가 급격히 떨어지는 현상이 발생하였다. 불안정 교통류 상황의 경우 교통정체의 형성과 해소과정이 각기 하나의 영역 내에서 분석됨에 따라 전반적으로 통계적 모형의 적용이 어려운 것으로 나타났다. 안정과 불안정 2영역 구분에 의한 교통정체 형성과 해소과정의 해석이 어려운 점을 감안하여 다영역 구분에 의한 교통류를 시계열에 의하여 분석한 결과 사고시의 교통류는 바로 정지단계(stopped flow)로 전이되며 점유율이 급격히 증가하였으며, 교통류가 stooped flow에서 free flow로 회복될 때 급격히 증가된 점유율이 점진적으로 감소하면서 교통량이 증가하는 추세를 나타냈다. 교통혼잡시의 교통류는 "impeded free flow" 상황에서 "congested flow" 상황을 거쳐 "jammed flow" 상황으로 전개되는 등 사고에 의한 정체 형성 및 해소과정보다 매우 복잡하며, 동일한 점유율에 대하여 교통상태별로 교통량의 차이가 큰 현상이 명확하게 발생하였다. 본 연구는 교통류 분석 시 다영역 구분의 필요성을 제시하였으며, 향후 개별 교통영역에 대한 정량적 구분 및 모형화가 이루어져야 할 것을 제기하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제54권2호
• /
• pp.233-245
• /
• 2021

암석의 미세구조에 대한 많은 연구는 실제 암석 관찰 뿐만 아니라 다양한 실험 장비를 이용하여 미구조의 발달 과정과 그 메커니즘을 이해하기 위해 수행되어 왔다. 변성이나 변형 작용 중에 입자 성장이나 입도의 변화를 일으킬 수 있는 광물 군집 내 입자 경계 이동 작용은 주요한 재결정작용 메커니즘 중 하나이다. 특히, 변형 과정 중 나타날 수 있는 입자 경계 이동의 연속적 관찰은 암석 유사 실험을 이용하여 수행될 수 있었다. 이번 연구에서는 다양한 실험 방법 중 유사 물질을 이용한 입자 성장 및 변형 실험 방법에 대해 기존 방법을 개량할 수 있는 실험 장비의 개발과 이를 통한 효과적인 미구조 분석 방법을 제시하였다. 개발된 실험 장비는 유사 물질 실험이 가능한 변형 장치와 실체 현미경에 회전 조작이 가능한 편광판들을 장착하여 광학적 조작이 가능하도록 구성되었다. 이들 장치들은 마이크로 컨트롤러를 통해 온도 및 변형 속도 제어 및 실험 동안 관찰되는 미구조 변화를 연속적으로 촬영할 수 있도록 자동화하여 구성되었다. 또한 편광판 회전 조작을 통해 취득되고 합성된 디지털 이미지들은 보다 정확한 입자 경계를 구분하고 분석할 수 있게 해주었다. 실험 결과의 입도 및 형태와 같은 미구조 분석을 위해 선분 교점 측정 방법과 입자 경계 트레이싱 방식을 비교하여 적용하였다. 유사물질로써는 석영과 유사한 광학적 성질을 가지는 노캠퍼(Norcamphor, C7H10O)라는 물질을 사용하였다. 개발된 장비의 실효성을 검증하고자 노캠퍼를 이용한 정적 입자 성장 실험과 단순 전단 변형 실험 및 이에 대한 미구조 분석을 수행하였다. 정적 입자 성장 실험은 시간이 지남에 따라 입자 수의 감소와 입도가 증가하는 전형적인 입자 성장 작용의 특징과 온도에 따른 성장 곡선들의 명확한 차이를 보여주었다. 중온-저변형율 조건의 단순 전단 변형 실험 결과는 평균 입도의 큰 변화는 없었으나, 입자 형태에 대해 전단 변형이 증가함에 따라 전단력 방향에 수직한 방향에 대해 약 53°의 방향으로 신장률이 증가하는 변화를 보여주었다. 이러한 미구조의 발달과정은 주어진 실험 조건에서 변형에 의해 입자 내부의 소성 변형과 내부 회복 작용이 균형을 이루면서 진행된 것으로 해석된다. 개량화 및 자동화된 실험장치를 이용한 이들 입자 성장 작용 실험 및 변형 실험의 예는 유사물질 실험에서 목적하는 바와 같이 실험 과정 동안의 입자의 미구조 변화과정을 순차적으로 관찰할 수 있고, 전체 수행 과정동안 수동적 조작없이 효율적으로 실험을 진행할 수 있다는 장점을 보여주었다.

• 환경영향평가
• /
• 제30권1호
• /
• pp.35-48
• /
• 2021

본 연구에서는 예산군에 위치한 질산성 질소 오염 지하수 부지를 대상으로 오염지하수의 지중정화현장 적용성 평가를 수행하고자, 영가철/바이오 환경정화소재를 이용한 Injected PRB(Permeable Reactive Barrier)와 관측정을 현장 오염지하수부지에 적용하고 주요 정화지표에 대한 변화를 모니터링하였다. 질산성질소, 아질산성질소, 암모니아성질소, 철 이온, TOC, 탁도 등의 항목 등을 조사하고 미생물 분석을 실시하여 지중정화기술의 현장 적용성을 평가하였다. 연구대상 부지는 농경지역으로 북쪽 경계는 하천이 서쪽에서 동쪽으로 흐르며 하천 경계를 형성하고 남쪽은 불투수 경계로 이루어져 있다. 질산성질소는 전반적으로 지하수 흐름과 유사하게 하천으로 흐르는 것으로 분석되었다. 모델링 결과, 약 3년에서 5년정도 경과 후 안정 상태로 도달하는 것으로 판단되었다. 이는 추가적인 오염원 유입이 없는 현재 상태만 고려한 것으로 지속적 오염이 유입된다면 오염범위 및 안정화 기간이 증가할 수 있다. 모니터링 결과, PRB설치 전, 후 철 이온, TOC, 탁도 값이 큰 차이를 보이지 않아 PRB의 음용수 관정 영향은 없는 것으로 판단되어 해당 지중정화기술의 지중 주입 적합성을 확인하였다. 질산성질소는 PRB 설치 42일 차까지 5 mg/L보다 낮은 농도가 유지되었으나 84일 차부터 PRB 내부의 질산성질소 제거 유효 기간이 끝나 원래의 농도를 회복하였다. PRB 설치 후 아질산성 질소와 암모니아성 질소의 검출은 PRB에 의한 질산성 질소의 환원에 의한 감소를 보여주었으며, 미생물 분석 결과 종 다양성이 증가하고 탈질 미생물을 포함하고 있는 Betaproteobacteria Class 군집이 크게 증가한 결과는 질산성 질소가 생물학적 환원작용에 의한 정화 가능성도 보여주었다.

• 생태와환경
• /
• 제54권1호
• /
• pp.24-38
• /
• 2021

금강 상류지역에 조성된 26개의 샛강형 수로에서 서식처로서 효율성과 보전방안 마련을 위해 하상기질, 환경요인, 저서성 대형무척추동물을 조사하였다. 조사기간 동안, 총 85과 160종 9305개체 m^-2의 저서성 대형무척추동물이 출현하였으며, 하상기질이 주로 굵은자갈(Pebble)과 호박돌(Cobble)로 구성되거나 빠른 물 흐름(0.2m s^-1 이상)과 높은 용존산소(120% 이상)를 가진 샛강형 수로에서 높은 종다양성이 목격되었다. 유사도 분석(Hierarchical cluster analysis)과 비모수다차원척도법(NMDS)의 결과, 26개의 샛강형 수로는 총 3개의 클러스터로 구분되었다. 클러스터 1에서 아가미지렁이, 연못하루살이, 아시아실잠자리, 등검은실잠자리, 물달팽이 등의 저서성 대형무척추동물종은 수생식물과 관련되었으며, 깔따구류, 실지렁이, 늪깔따구류 등은 하상기질이 진흙(Silt and clay)이며, 탁도와 총인이 높은 샛강형 수로에서 주로 우점하였다. 클러스터 2에 포함된 저서성 대형무척추동물종(꼬마줄날도래, 알통하루살이, 동양하루살이, 털날도래 KUa, 큰줄날도래, 플라나리아, 작은강하루살이, 다슬기, 긴다리여울벌레, 등줄하루살이)들은 굵은자갈(Pebble) 및 가는자갈(Gravel)의 비율이 높고, 유속이 빠른 지역에서 주로 풍부하였다. 클러스터 3은 주로 호박돌(Cobble)로 주로 피복된 지점들이었으며, 먹파리류의 빈도가 높았다. 이와 같이 조사지역의 분명한 구분은 각 샛강형 수로가 명확한 서식환경에 의해 지배된다는 것을 의미한다. 일부 종다양성이 낮은 지점의 경우, 유입·유출부의 기능 개선, 사행조성, 호안부 식생 정착 유도 등의 자연성 회복을 위한 개선 방안이 요구된다.