• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.496-500
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• 2009

소하천은 하천 네트워크의 최상류에 넓게 소재하는 하천이다. 본 연구의 목적은 올바른 소하천 수생태계 관리방안을 도출하기 위하여 소하천의 건강성을 분석하고 현행 소하천 관리제도의 개선점을 모색하는 것이었다. 본 연구에서는 다음과 같은 분석방법을 이용하였다. 첫째, 2007년 한강수계 소하천 28개 지점에서의 부착조류($DAI_{PO}$, TDI), 저서성 대형무척추동물(KSI), 어류(IBI), 서식환경, 수변환경 등 6개 항목에 대한 수생태 건강성 조사결과를 토대로 공간적 분포와 수질현황을 조사하여 소하천에 대한 종합적인 건강성 평가를 실시하였다. 둘째, 분석대상지역을 각각 소하천 구간스케일(28개 지점)과 유역스케일(팔당호, 안성천 유역)로 선정, 하천차수도(1:25,000)를 활용하여 해당 구간과 유역의 소하천도를 작성하였다. 셋째, 작성된 소하천도 는ArcGIS(ver. 9.3)에서 30, 60, 90, 120, 150-m Buffering을 하였다. 다음으로 소하천 구간은 중분류(23개 항목, $2000{\sim}2006$ 또는 2007년) 토지피복도를, 팔당호 및 안성천 유역의 소하천은 대분류(8개 항목, $1975{\sim}2000$년) 토지피복도를 적용하여 분류항목별 면적변화비율을 산정하였다. 끝으로 소하천 정비에 대한 제도적 문제점을 분석하여 소하천 관리의 개선점을 연구하였다. 그 연구 결과, 첫째 연구대상 소하천(28개)의 건강성은 도심 소하천에서 가장 낮게 조사되었고, 일부 소하천은 비록 상류에 위치함에도 불구하고 부착조류의 유기물, 영양염류 평가가 낮게 평가되었다. 둘째, 소하천 구간 스케일의 수변토지피복변화 분석결과 소하천 수생태 건강성은 거시적으로 산림, 도시화, 밭 등의 피복변화에 민감한 것으로 나타났으며 도시화 피복변화의 영향은 수변 30m에서 60m보다 3배 정도 큰 것으로 나타났다. 유역 스케일 분석에서는 상대적으로 도시화가 많이 진행된 안성천 유역의 소하천이 팔당호 유역보다 낮은 건강성일 것으로 예측되었다. 결론적으로 적절한 소하천 수변관리는 지역 하천의 건강성을 온전히 회복시키고 개선 유지하기 위한 중요한 수단들 중에 하나이며 수변토지피복의 변화율은 (소)하천 건강성 또는 유역관리의 지표로 활용될 수가 있는 것으로 조사되었다. 이와 더불어 본 연구를 통해 소하천 복원 및 관리는 소하천 특성을 고려한 장기적인 계획과 관리대상의 우선순위를 바탕으로 점진적인 대안마련이 필요할 것으로 사료된다.

• 환경생물
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• 제17권4호
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• pp.407-414
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• 1999

농촌배수처리용 자연습지내의 생물상 및 유기물 제거효율을 조사하였다. 습지내에서 출현한 수생식물의 종조성은 13과 22종으로 나타났으며, 현존량이 가장 많은 종은 갈대로 약 35%, 고마리, 애기부들, 가막사리 및 돌피가 12~19%의 고른 분포를 보였으며, 나머지가 1%를 차지하였다. 습지 내에서 출현한 대형무척추동물은 복족강, 빈모강, 거머리강, 거미강, 갑각강, 곤충강이 조사되었으며, 그 중에서 곤충강이 7목 18과로 나타났다. 채집된 개체수로는 곤충류가 76%, 비곤충류가 24%로 곤충류의 개체수가 현저히 많았다. 이중 깔따구류(Chironomidae)는 58%를, 빈모류는 19%를 차지하였다. 조사된 곤충류의 과(family)수는 파리목에서 7과로 가장 많았다. 많은 모기와 깔따구의 유생이 발견된 것으로 보아 습지가 모기의 좋은 서식처를 제공하는 것으로 사료된다. 습지로 유입되는 유입수 BOD및 DOC 농도는 각각 1.8~13.4 mgO$_2$/l, 2.6~22.8mgC/1의 큰 변이 폭을 보였으며, 습지 내에서 수생식물에 의한 연순생산력은 3,350 kg dry wt./yr로 나타났다. 습지에 의한 BOD 제거효율은 약 50%로 나타났으나, DOC는 거의 제거되지 않았다. DOC의 제거효율이 낮은 이유는 습지내 수생식물의 고사체 분해에 의해 난분해성 DOC가 생성되기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제20권2호
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• pp.261-274
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• 2011

The studies on community structure of benthic macroinvertebrates and environmental survey in selected four sites were performed on wetland Upo from 2008 to 2009. The lowest water temperature was measured at Upo and Mokpo showing $7^{\circ}C$ in February of 2008 and 2009 respectively. The highest water temperature was measured at Upo showing $32^{\circ}C$ in August of 2009. The lowest pH was measured at Topyeong with 5.3 in August of 2009, and the highest pH was measured at Mokpo with 10.1 in August of 2008. Generally the levels pH of 2008 were higher than those of 2009. The range of electric conductivity to the sites was big. Overall, the higher electric conductivity was seen at Sajipo and the lower one was seen at Mokpo. The level of Dissolved oxygen was lowest at Upo with $5.53mg/\ell$ in August 2008, and it was highest at Upo with $14.76mg/\ell$ in February of 2008. The investigation was performed with both quantitative and qualitative collecting methods from four surveying sites, Upo, Mokpo, Sajipo and Topyeong. Through the eight times of seasonal survey, 6 classes, 17 orders, 59 families, 131 species and 5460 individuals of benthic macroinvertebrates were collected. 6 classes, 17 orders, 53 families 106 species and 2439 individuals were identified in 2008, and 6 classes, 16 orders, 44 families, 93 species and 3021 individuals were collected in 2009. The number of species was decreased in 2009 comparing that of 2008, however, the number of individuals were increased in 2009. The dominant species and the subdominant species was Plea (Paraplea) indistinguenda and Diplonychus esakii with 20.16% and 11.90% of dominant indices respectively. From the community analysis, both the species diversity index and the species richness index were highest in Topyeong showing 4.743 and 9.054 respectively. The similarity evaluation to the investigation sites with the species in there showed very high similarity among Upo, Mokpo and Sajipo showing 5 or lower levels of distance cluster combine.

• 생태와환경
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• 제53권3호
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• pp.286-294
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• 2020

깔따구(Diptera: Chironomidae)는 저서성 대형무척추동물로 환경오염 및 수질 모니터링에 이용되는 중요한 지표생물이다. 본 연구에서는 인천 수돗물 정수장에서 발견된 깔따구류의 정밀한 종 동정을 위해 형태적 분류와 미토콘드리아 DNA에서 cytochrome c oxidase subunit I (COI) 유전자의 염기서열을 이용하여 분석하였다. 정수장 6곳의 20개체는 안개무늬날개깔따구(Chironomus kiiensis) 12개체, 노랑털깔따구(Chironomus flaviplumus) 6개체, 등깔따구(Chironomus dorsalis) 1개체, 용산무늬깔따구(Polypedilum yongsanensis) 1개체 등 4종으로 확인되었다. 각 깔따구 종의 형태적 특징은 두부, 하순기절, 대악, 안테나, 발톱의 형태적 특징을 살펴보았다. NCBI Genbank에 등록된 깔따구 17종 21개체의 COI 염기서열을 바탕으로 본 연구에서 조사된 20개체의 계통진화적 분석한 결과 각 4종의 깔따구 COI 염기서열은 등록된 동인 종과 높은 상동성을 보이며 (99~100%) 같은 계통군(clade)으로 나타났다. 이러한 결과는 국내 깔따구의 종 동정을 위한 형태적- 유전적 정보를 통합적으로 제공함으로 담수생태계의 모니터링을 위한 주요한 정보로 활용될 것이다.

• 생태와환경
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• 제54권3호
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• pp.240-246
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• 2021

깔따구(Diptera: Chironomidae)는 저서성 대형무척추동물로 환경 및 수질 변화에 민감한 영향을 받는 중요한 환경지표생물이다. 이러한 깔따구 유충이 정수장에서 본 연구에서는 제주 정수처리장에서 발견된 깔따구 유충의 종을 분류하기 위해 형태 사진 및 COI (cytochrome c oxidase subunit I) Primer로 증폭시킨 DNA의 염기서열을 계통수 분석을 통해 분석을 실시하였다. 정수장 내 수도꼭지와 소화관 등에서 채집된 17개체는 둥근깃깔따구(O. tamarutilus) 14개체, 타마긴털깔따구(P. tammaater) 3개체 총 2종으로 확인되었다. 각 깔따구 종의 형태적 특징은 두부, 하순기절, 대악, 안테나, 발톱의 형태적 특징의 분류기로 종 동정하였다. NCBI Genbank에 등록된 깔따구 19종 COI 염기서열을 기반으로 본 연구에서 조사된 17개체의 계통진화적 분석 결과 채집된 깔따구 COI 염기서열이 둥근깃깔따구(O. tamarutilus)와 타마긴털깔따구(P. tammaater) 2종으로 각각 계통군(clade)를 이루는 것이 확인되었다. 이러한 결과는 정수장 환경별 발견되는 깔따구 유충의 다양성의 확인과 형태적-유전적 종 동정 분류정보를 바탕으로 수환경 관리 및 평가를 위한 기반 정보로 활용될 것이다.

• 생태와환경
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• 제55권4호
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• pp.305-319
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• 2022

군집온도지수는 군집 구성원의 온도에 대한 선호도를 반영한다. 본 연구에서는 국내 하천 중 BOD 1.5 mg L^-1 이하이며 하천차수 3 이하인 151개 지점을 선정하여 CTI의 차이에 따른 하루살이목, 강도래목, 날도래목 (EPT) 군집지수와 섭식기능군의 변화를 분석하였다. 세 가지 목 모두 CTI의 증가에 따라 출현 종수가 지속적으로 감소하는 경향을 보였다. 또한 강도래목에서는 CTI가 낮은 그룹에서 개체수도 높은 값을 보였으며 세 가지 목 중 가장 민감한 분류군으로 나타났다. 섭식기능군에서도 CTI가 증가함에 따라 SH 비율은 낮아지고 GC의 비율은 증가하는 유의한 변화가 발생하였으며, 이를 통해 CTI가 변화할 때 기능적인 측면 역시 변화함을 확인하였다. 우점종은 그룹에 따른 차이가 크게 나타나지 않았으나 지표종은 그룹의 CTI에 따라 서식온도범위가 나눠지는 경향을 보였다. NMDS 결과는 EPT 분류군 중에서 강도래목이 온도에 가장 민감한 모습을 보이는 점과 섭식기능군의 경향성 차이 등의 앞선 결과들을 뒷받침하였다. 본 연구는 기후 변화에 따른 저서성 대형무척추동물의 군집 변화 예상에 기여하고 이에 따른 하천 생태계 보전 전략 수립에 사용될 수 있을 것이다.

• 한국어류학회지
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• 제32권2호
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• pp.84-90
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• 2020

섬진강 하구와 광양만에 서식하는 주둥치의 서식처 및 섭식 특성을 비교하기 위해 탄소 및 질소 안정동위원소 분석을 실시하였다. 주둥치의 탄소안정동위원소비(δ¹³C) 값은 염분이 30 psu보다 낮은 섬진강 하구에서 채집된 개체에서 광양만에 비해 낮은 값이 나타났으며, 이는 섬진강 하구에서 채집된 주둥치가 해당 정점에서 섭식활동을 하고 있음을 의미한다. 이와 대조적으로, 채집된 주둥치의 질소안정동위원소비 (δ¹⁵N) 값은 정점 간 큰 차이를 나타내지 않아, 이들이 각 서식처에서 유사한 영양위치를 점유하고 있다는 것을 나타내었다. 주둥치는 만 전체에 널리 분포하고 있어 광염성 어류의 특성을 잘 대변하는 것을 보였는데, 상대적으로 소형개체들이 하구역에서 채집되는 반면 대형 개체들이 광양만에 분포하여 크기에 따른 서식처 분리를 나타내었다. 결론적으로 본 연구에서 나타난 주둥치의 δ¹³C 값의 서식처 간 차이와 δ¹⁵N 값의 일관성은 섬진강 하구에서 유어기에 주로 동물플랑크톤을 섭이하는 반면, 광양만에서 성어기에 저서무척추동물을 섭이하는 육식성 섭식 특성과 함께 이동 중 서식환경에 따른 먹이자원의 이용에서의 변이를 잘 나타내어 주었다. 본 연구결과는 또한 광염성 어류의 서식처 특성과 먹이 이용 패턴을 파악하기 위한 연구에 안정동위원소 분석기법의 유용성을 잘 보여주었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.435-435
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• 2018

하천은 다양하게 분류되고 다양한 식물, 동물, 어류 등이 살아가고 있는 서식처이다. 이러한 하천의 환경 상태를 판단하고 진단하기 위해 올바르게 하천을 평가할 방법이 필요하다. 국내에서는 1910년대부터 1940년대 중반까지의 하천사업은 수력발전을 위한 대규모 댐 개발과 평야지대 관개를 위한 저수지 축조 등 이수사업에 치중하였다. 이후 1960년대부터 1970년대에는 도시와 공단의 개발, 교통, 수자원, 상하수도, 전력 등 사회간접자본의 집중적인 개발을 하였다. 여기서 하천에 초점을 맞추면 하천변의 치수를 위한 하천개수 사업, 그리고 도시화에 따른 도시 소하천의 복개를 들 수 있다. 그러나 이러한 도시화와 산업화는 하천의 오염과 함께 하천의 인공화라는 바람직하지 못한 결과를 가져왔다. 대부분의 도시하천은 직선화되고 높은 콘크리트제방과 콘크리트호안공, 무분별한 하천변의 개발 등으로 인한 황폐화되고 더 이상 하천을 이용할 수 없게 되었다. 국내 하천의 건강성을 평가하기 위한 수많은 하천평가방법들이 연구되었다. 대표적으로 '우리나라 중소하천 코리도의 자연성 평가기법 연구'(조용현, 1997), 생태환경복원을 위한 하천자연도평가 기준에 과한 연구(김동찬 박익수, 1999), 수생태계 건강성 조사 및 평가의 서식수변환경 평가(환경부, 2008) 등이 연구되어 왔으며, 몇몇 평가방법들은 많은 프로젝트에 사용되어 국내 하천의 자연성을 보여주고 있다. 많은 평가방법은 각각의 평가방법과 평가기준을 가지고 하천을 평가하고 있다. 하지만 이 많은 평가방법들의 평가기준, 평가결과 가 하천환경의 상태를 파악하고 진단할 수 있는지에 대한 연구가 전무한 상태이다. 우리나라에서 자연도 평가에 대해 연구를 시작한 것은 90년대 이후였다. 지금까지는 많은 연구와 프로젝트가 진행되어 왔지만 다양한 평가방법들에 대한 비교연구가 없었다. 다기능 하천실험사업(한국건설기술연구원, 2007, 2008)에서 LAWA를 이용해 하천의 물리적 평가를 하고 물리적 구조항목간의 상관분석, 저서성 대형 무척추 동물과 하천 물리적 구조의 상관분석, 식물과 하천 물리적 구조의 상관분석을 실시한 적은 있지만 서로 다른 하천의 물리적 평가방법을 가지고 비교연구를 실시한 적은 없다. 때문에 국내 하천의 물리적 평가 중 어떤 방법이 국내 하천의 현황을 잘 판단하고 있는지, 객관적으로 평가하는지, 복원계획을 수립할 때 효과적인 복원방안을 제시하는지 연구할 필요가 있다. 본 연구는 국내 하천 자연도 평가 방법을 살펴보고 평가항목의 적합성을 도출하고자 하였으며, 하천 자연도 평가항목의 중요도를 선정하여 하천 실무자들이 간편하게 사용할 수 있는 실용적인 방법을 제시하고자 하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권2호
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• pp.216-227
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• 2019

이 연구에서는 우리나라의 자연환경 조건 및 사회적 요구를 반영한 산지하천의 합리적 관리방안을 제시하기 위한 연구의 일환으로 산지하천을 대상으로 한 국제 국내 연구논문을 수집 및 분석한 후, VOSviewer 프로그램을 이용한 텍스트마이닝과 동시출현단어 분석을 통하여 연구주제에 따른 연구영역을 구별하였으며, 이후 각 연구영역별로 시 공간적인 연구동향을 비교하였다. 그 결과, 산지하천을 대상으로 한 국내 연구논문은 국제 연구논문에 비하여 초보적인 단계에 있음을 확인할 수 있었다. 즉, 국제 연구논문은 산지하천의 어류 및 무척추동물의 서식환경과 종구성에 관한 연구영역(제1연구영역), 산지하천에서의 수문현상 및 양분이동에 관한 연구영역(제2연구영역), 산지하천에서의 유수에 의한 하상물질 이동 및 지형 변화에 관한 연구영역(제3연구영역), 산지하천 주변의 식물종 구성에 관한 연구영역(제4연구영역)으로 구분되었다. 이 중 제1연구영역과 관련된 국내 연구논문은 주로 대형무척추동물만을 연구소재로 하고 있었으며, 제3연구영역과 관련된 국내 연구논문은 유수에 의한 하상물질 이동 및 지형 변화를 생태계의 교란작용이 아닌 산지토사재해의 원인으로 간주하고 있다는 것을 알 수 있었다. 이렇게 구분된 각 연구영역이 전체 연구논문 중에서 점유하고 있는 비율을 시기별 국가별로 파악한 결과, 국제 연구논문의 경우 3 4연구영역에 해당하는 연구논문이 증가하는 것으로 나타났으며, 여기에는 미국을 중심으로 브라질 캐나다 중국의 영향이 크게 작용하였다. 이와 달리 국내 연구논문의 경우 1 3연구영역에 해당하는 연구논문이 시간의 경과에 따라 다소 증가하였으나, 이 두 연구영역 간 상호 연관성은 다소 부족한 것으로 나타났다. 따라서 향후에는 이를 보완한 하이브리드 성격의 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제55권1호
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• pp.84-98
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• 2022

하구 생태계는 담수와 해수의 혼합으로 형성되는 전이수역(transitional waters)이라는 특이성을 가지며, 염분 및 영양염 농도와 같은 수질 환경이 서로 다른 다양한 서식처를 구성하고 있어 생물 다양성 측면에서 매우 중요하게 여겨진다. 하구 순환은 수질은 물론 하상과 같은 물리학적 환경의 구배(gradient)를 유발하여 최종적으로 생물 군집 조성에 영향을 주는 주요 기작으로, 순환이 단절될 경우 기수역 형성을 저해하고 생물의 이동을 차단하게 되어 생물상의 공간 분포, 즉 다양성에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 하구 수생태계 건강성 평가 대상 지점 중 상류부터 하류까지 공간 구배에 따른 생물 다양성 평가가 가능한 복수 지점들로 구성된 하구를 선별하여 부착돌말류, 저서성 대형무척추동물 및 어류 군집을 대상으로 α-, γ- 및 β-다양성을 산출, 그 경향을 파악하여 열린하구와 닫힌하구 간 비교를 통해 하구 순환 유지·단절에 따른 하구 구간 내 종 다양성 변동 경향을 파악하였다. 그 결과, 모든 분류군에서 하구를 포함한 하천 구간 전체의 종 다양성을 나타내는 γ-다양성이 닫힌하구와 비교했을 때 열린하구에서 평균적으로 높은 경향이 나타났으며, 구간 내 지점 간 종 다양성 변동을 의미하는 β-다양성의 경우, 저서생물에서만 열린·닫힌하구 간 차이가 비교적 뚜렷하게 나타나 하구 순환 단절이 하구 구간 내 지점들 간 저서생물 종 조성 및 풍부도의 공간적 이질성(heterogeneity)을 감소시키는 요인으로 작용한 것으로 판단된다. 수질 환경 구배에 따른 각 생물 군집의 하구 구간 내 지점별 α-다양성 및 β-다양성에 기여하는 정도(LCBD, LCBDt, LCBDn)의 반응을 파악하고자 상관관계 분석을 실시한 결과, 열린하구 대비 닫힌하구에서 대체로 보다 높은 상관계수(r)가 분석되었으며 두 하구 유형에서 보여지는 상관관계가 상반되는 경향을 보였으나, 대부분 r 값이 ±0.4 이하로 지점별 다양성 지수와 환경 요인 간에는 뚜렷한 상관성은 나타나지 않았다. 향후 생물 기능군(functional group), 생활사와 같은 군집별 특성을 고려하여 다양성에 영향을 줄 수 있는 서식처 환경요인(예: 유속, 하상)들과의 추가적인 관계 분석을 통해 하구 순환 유지 여부에 따른 생물 군집의 반응을 이해한다면 생물 다양성 관리에 활용 가능할 것으로 판단된다. 한편, 본 연구에서는 분석 대상 하구의 생물 다양성 현황을 바탕으로 형산강 및 교성천 하구에서 부착돌말류, 발안천 하구에서 저서생물, 교청선, 불갑천 및 판교천(서천) 하구에서 어류 군집의 γ- 및 β-다양성이 낮게 나타나는 것을 파악하였으며, 이러한 현황 파악은 지속적으로 하구 수생태 모니터링을 수행하는데 있어 생물 다양성 측면에서 건강성 유지를 위한 하구 생태계 관리에 중요한 자료로 활용될 수 있도록 하였다.