• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.218-218
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• 2023

일차생산은 화학합성 또는 광합성에 의하여 무기탄소가 유기물질로 전환되는 것을 의미한다. 한강은 하류로 갈수록 유속이 느리지만 수심이 깊어져 부착조류가 서식하기 쉽지 않은 환경이기에 대부분의 일차생산자는 식물플랑크톤이다. 선행연구와 비교 결과, 한강 본류의 부영양화가 여름철에 발생하고 있으며 팔당댐 방류량과 지류의 유입에 의한 유기물 증가로 하천 내 1차 생산의 기여도가 증가하고 있고, 이는 유기물 근원을 판정하여 수질오염에 대한 처리대책을 위해 지속적으로 연구가 필요하다. 따라서 본 연구는 한강본류에서 식물플랑크톤의 일차생산력을 조사하고, 유기물의 분해속도를 측정하여 당해 유역의 유기물 수지를 추정하여 한강 고유의 특성과 지류에서 기인할 수 있는 부영양화 기여도를 파악하여 부영양화에 의한 유기물 증가로 발생할 수 있는 수질오염을 예측하고자 한다. 조사유역은 한강의 팔당댐 방류구로부터 신곡수중보까지 전 구역 중 총 12개의 지점을 선정하였다. 기간은 2021년 5월부터 2022년 3월까지 계절별 2회로 총 8회 조사를 실시하였으며, 한강본류에서는 식물플랑크톤의 산소소비법을 통해 일차생산력과 유기물 분해속도를 조사하여 내부기원 유기물을 측정하였고, 한강본류로 유입되는 4개의 유입하천에서는 COD를 조사하여 외부기원 유기물을 측정하여 한강에서 발생하는 총유기물량을 산정하였다. 연구 결과, 하류 지점으로 갈수록 일차생산량이 점차 중가하였으며 지천이 유입되는 안양천, 탄천지점에서 유기물분해 속도가 빠르게 나타났다. 이는 수온 상승으로 인한 미생물 활성도가 높아져 식물플랑크톤의 일차생산량이 증가한 것으로 사료된다. 또한 여름 조사 전 강우에 의한 팔당댐 방류량 증가로 인해 식물플랑크톤 현존량이 다른계절에 비해 비교적 낮았지만, 호수의 부영양호 기준보다 높게 나타나 부영양한 수체로 판단하였다.

• 생태와환경
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• 제34권1호통권93호
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• pp.45-53
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• 2001

남조류 물꽃현상이 나타나는 일본의 Suwa호에서 방류수를 통해 하류하천 (Tenryu강과 Nishitenryu 수로)으로 유출된 남조류세포와 남조류 독소 (microcystin-LR,-RR, YR)의 유하과정에서의 변동을 1998년 5월부터 10 월까지 조사하였다. 하천 내 모든 지점에서 식물플랑크톤 종조성은 상류의 호수와 일치하였다. 6월과 7월에 우점한 남조류는 M. ichthyoblabe였고, 8월부터 증가한 M. viridis는 10월까지 우점종이었다. Microcystin은 남조류의 현존량이 증가한 7월부터 검출되기 시작하여 남조류 세포밀도의 계절변동에 따라 농도가 변동하였으며, 3종류 microcystin의 조성변화는 남조류 종조성과 관련이 있었다. Microcystis. ichthyoblabe가 우점한 7월에는 MC-RR과 -LR만이 검출된 반면, M. viridis가 우점한 8월 부터 10월까지는 3종류의 microcystin이 모두 검출 되었다. Microcystin은 호수로부터 32 km 떨어진 하류지점에서도 3.2${\sim}$0.3 ${\mu}$g/l의 농도로 검출되었다. Tenryu강 지점 2와 지점 5사이의 29 km 구간 (유하시간 11시간)에서 세포밀도와 microcystin 농도의 감소율은 각각 73%, 72%이었고, 희석에 의한 세포밀도와 microcystin 농도의 감소율이 각각 61%와 57%로서 감소요인의 대부분을 차지하였다. 인공수로에서는 자연하천보다 남조류 세포와 독소의 제거율이 더 낮았다. 이러한 결과들은 남조류가 번성한 부영양호의 하류하천에서는 먼 거리까지 남조류의 독소가 전달되어 공중보건에 위해성을 줄 수 있음을 보여 주고 있다.

• 생태와환경
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• 제36권4호통권105호
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• pp.447-454
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• 2003

부영양호의 수질정화를 위하여 알루미늄 응집제를 호수에 첨가하고 조류와 부유물의 침강제거효과, 및 인의 감소효과를 측정하였다. 서울 석촌호와 강원대학교 구내 연못을 대상으로 8회에 걸쳐 첨가량을 달리하여 실시하였다. 7회의 처리에서는 황산알루미늄을 사용하였고 1회는 PAC를 사용하였다. 부유물질의 침강제거효과는 첨가량에 따라 좌우되었다. 10.0 mgAl/l를 첨가한 경우에는 부유물질, 조류, 인 등이 완전히 제거되었으나, 3.3 mgAl/l와 1.8 mgAl/l를 첨가한 경우에는 부분적인제거 효과가 있었다. 그러나 0.45 mgAl/l로 첨가한 경우에는 거의 개선효과가 보이지 않았다. 알루미늄 첨가가 부유물을 침전제거에 효과를 나타내기 위해서는 최소역치 (약 5 mgAl/l) 이상을 투여하여야 하는 것으로 결론지을 수 있다. 효과 지속시간은 외부로부터의 추가부하량 유입에 의해 좌우되는 것으로 보인다. 석촌호에서는 인근 하천수의 펌핑에 의해 곧 다시 혼탁해 졌으며, 구내연못에서는 강우후 주변의 토사가 유입되거나 지하수 펌핑으로 영양염류가 유입되면 곧 다시 조류가 번성하고 혼탁해 졌다. 응집제 투여의 결과로 pH가 지나치게 낮아지는 피해나 어패류에 대한 유해성 징후는 발견되지 않았다. 외부 오염원을 제거할 수 없는 호수에서는 응집제의 투여가 호수수질 개선의 임시적 대안으로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.294-302
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• 2007

잡식성 및 플랑크톤 섭식 어류(Carassius gibelio langsdorfi, Hypophthalmichthys molitrix)의 간접노출(CCMF, HCMF) 농도차(0, 10, 50%)에 따른, 남조 Microcystis aeruginosa의 생체량과 세포내부와 외부의 마이크로시스틴(microcystin, MC) 함량을 1일 간격으로 관찰하였다. 실험기간동안 M. aeruginosa균주의 세포내에 함유된 MC의 양은 대조군 보다 모든 처리군에서 증가한 것으로 나타났다(CCMF1, P=0.015; CCMF2, P<0.001; HCMF1, P< 0.001; HCMF2, P<0.001). 처리군간의 비교에서는 CCMF1의 세포내 MC함량 보다 CCMF2의 세포내 MC 함량이 통계적으로 유의한 수준으로 증가하였다(P=0.023). 또한 HCMF2의 세포내 MC함량이 HCMF1의 MC함유량보다 증가한 것으로 나타났다(P<0.001). M. aeruginosa균주의 세포외 MC함량은 대조군과 CCMF1과 CCMF2에서 차이를 보이지 않았고, HCMF1과 HCMF2의 세포외 MC함량이 대조군보다 높은 것으로 나타났다(HCMF1, P=0.003; HCMF2, P<0.001). 본 연구결과, 독성 Microcystis의 경우 어류의 분비화학물질(kairomone) 농도에 따라 세포 내, 외부의 독성이 증가될 가능성이 있으며, 부영양호에서 생물적 조절을 통한 조류저감을 실시할 경우 Microcystis의 독소 변화를 고려해야 할 것으로 보인다.

• 생태와환경
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• 제43권3호
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• pp.437-450
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• 2010

국내산 이매패 말조개가 하천의 수질 및 부착조류 성장에 미치는 생태학적 영향을 파악하기 위하여 제작한 인공수로에 부착기질을 설치하고 패류를 도입한 다음 10일 동안 수질 및 조류 현존량 변화를 조사하였다. 인공수로는 아크릴 재질로 유속형성을 위하여 계단식으로 제작하고 부영양호 표층수를 유입하여 일정한 유속으로 통과시켰다. 부착조류 기질로 상용 슬라이드글라스를 패류도입 1주일 전에 각 계단에 40개씩 설치하였다. 패류는 435 ind. $m^{-2}$로 도입하고 10일간 매일 동일한 시간에 수온, pH, 전기전도도, 용존산소, 탁도, 광도, 영양염, 그리고 기철 및 수종의 SS, Chl-$\alpha$, 조류 현존량 등을 각각 분석하였다. 말조개 처리는 수종 탁도(60%), SS(62.5%), Chl-$\alpha$(72.2%), TP(23.9%), 용존산소(19.5%) 농도를 감소시킨 반면, 암모니아 농도는 증가시켰다. 패류처리군의 기질 SS(67%)와 Chl-$\alpha$(89.4%)는 뚜렷하게 증가한 반면 수중의 조류 현존량은 뚜렷하게 감소하였다. 결국 하천의 패류는 수중 유기물의 효과적인 저감을 통하여 투명도 개선을 유도하고 동시에 배출된 영양염 및 배설물은 부착 조류 성장을 촉진할 수 있는 것으로 사료되었다.

• 생태와환경
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• 제34권3호통권95호
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• pp.206-214
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• 2001

1998년부터 2000년까지 겨울 결빙기를 제외한 청초호의 수질 및 영양상태의 판정결과 부영양화가 심각한 것으로 조사되었다. 투명도는 0.4${\sim}$1.3 m로 비교적 낮은 값을 보였으며, COD농포는 전 조사지점에서 $3.0{\pm}1.0\;mgO_2/L$이었다. 염분은 $29.3{\pm}5.5\;ppt$로 매우 높았으며, 수심 약 0.5${\sim}$l.5 m에서 염분에 의한 화학성층(chemocline)이 형성되어 심층에 산소공급이 제한되었다. 또한 표층보다 심층수의 수온이 높은 수온역전현상이 관찰되기도 하였다. 표층수의 총인은 0.048${\sim}$0.253 mgP/L, 총질소는 0.9${\sim}$2.4 mgN/L의 범위로 나타났으며, 청초호에서의 TN/TP 비는 대체적으로 20 이하로 질소가 수중 생물의 성장과 생성에 제한 요소로 작용할수도 있음을 시사하였다. 그러나 일반적으로 인과 질소의 농도가 높게 유지되어 총질소와 총인의 비로서 제한 요소를 파악하는 것은 무리가 따르는 것으로 판단된다. 유입수가 유입되는 정점 1보다는 해수의 영향이 많은 연안으로 갈수록 점차 TN/TP비가 감소하여 해수의 영향이 클수록 인함량에 대한 질소함량비가 상대적으로 감소하는 것으로 사료된다. 조사기간 식물플랑크톤의 경우는 연중 녹조류인 Microspora sp.가 우점하였으며, 식물플랑크톤에의한 Chl. a값은 매년 감소하는 반면 부유물질의 농도는 점차 증가하여 무기현탁물의 부유물질에 대한 기여도가 점차 증가하고 있음을 알 수 있다. 청초호의 엽록소 a농도는 각 정점 평균 $14.0{\pm}25.0\;mg/m^3$으로 나타나 U.S.EPA 기준으로 볼 때 부영양호로 분류되며, 여름 성장기엽록소 a, 투명도,및 총인의 평균치를 이용한 부영양화도지수 (TSI)도 평균 59${\sim}$77로 부영양 상태로 나타났다.

• 생태와환경
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• 제36권3호통권104호
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• pp.304-310
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• 2003

수심이 얕고 부영양 호소인 L. Kasumigaura를 대상으로 퇴적층으로부터 유기물 용출특성을 조사하였다. 퇴적물의 함수율은 약 80%이상을 차지하고 있었으며 공극수의 DOC농도는 표층에서 높고 깊어질수록 감소하는 경향을 나타냈다. 특히 조사기간중 공극수의 DOC농도(104mg C/l)가 크게 증가하여 공극수로부터 수체로 용출 가능성이 높을 것으로 추정되었다. DOC 용출실험결과, 호기조건에서는 Labile-DOC (L-DOC)용출이 거의 관측되지 않았고 Refractory-DOC (R-DOC)만 관측되었으며, 혐기조건에서는 L-DOC와 R-DOC 모두 용출되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 퇴적층의 상부수층에 DO가 충분히 유지되면 L-DOC는 용출되어도 호기성 bacteria에 의해 쉽게 분해되기 매문에 R-DOC만 용출되는 것으로 조사되었으며, 혐기조건하에서는 혐기성 bacteria의 유기물 분해능력의 감소로 L-DOC와 R-DOC모두 용출되는 것으로 나타났다. 결과적으로 내부생성기원의 유기물중 퇴적층으로부터 R-DOC 용출은 수체의 유기물 농도를 증가시키는 주요 원인으로 나타났으며, 수중 유기물의 대부분을 차지하고 있는 R-DOC는 유기물순환에 중요한 역할을 담당하고 있다는 사실이 확인되었다.

• 생태와환경
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• 제33권4호통권92호
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• pp.319-327
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• 2000

수심이 얕은 부영양호수에서 우점하는 식물플랑크톤에 대한 1년생 백련어의 섭식특성을 조사하고자, 1997년 5월 23일부터 9월 18일까지 호수의 연안에 4개의 enclosure를 설치하고, 어류투입 이후의 각 enclosure수중과 어류의 장 내용물 중의 식물플랑크톤 군집의 변화를 비교하였다. 조사기간동안 각 enclosure의 수온, 플랑크톤의 총생물량, 어류 아가미의 여과공 등은 시간에 따라 른 변화가 없었으며, 어류성장은 주로 투입된 어류의 밀도에 의존되었다. 어류의 내용물에 의하면, 저밀도 투입 enclosure에서 수중과 어류 전장간의 플랑크톤군집의 유사도가 높게 나타났으며(p<0.05), 전체적으로 모든 enclosure에서 크기가 큰(>$100,000{\mu}m^3$) 식물플랑크톤-Oscillatoria, Anabaena, Melosira등은 어류투입이후 크게 감소되지 않았다. 어류의 먹이선택지수(${\alpha}$)와 플랑크톤의 크기 (Ingestion unit)사이에도 매우 낮은 상관성을 보였다(r = 0.001, p>0.5). 식물플랑크톤의 분석결과, 백연은 남조나 녹조에 비해 규조를 더 선호하였는데, 이는 규조의 세포벽이 다른 조류에 비해 소화과정동안 쉽게 파괴되지 않고, 저배율의 현미경적시야에서도 간단히 확인된다는 점 등,선택지수를 과대평가하게 되는 단점이 있기 때문에 백련어의 먹이습성에 대한 방법론적 개선이 필요하다고 판단된다.

• 생태와환경
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• 제41권3호
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• pp.367-373
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• 2008

유해남조의 생물학적 제어를 위한 연구의 일환으로 북한강수계(가평)에 서식하는 이매패 말조개(Unio douglasiae)의 섭식특성을 조사하였다. 섭식실험은 크게 시간별, 개체크기, 동물밀도, 먹이밀도 (엽록소-a 농도) 등에 따라 패류의 여과율 및 배설물 생산량을 각각 측정하였다. 말조개의 여과율은 섭식 후 적용 7시간째 (0.21 L $g^{-1}h^{-1}$, 0.54 mg $g^{-1}h^{-1}$), 크기 5 cm보다 작은 개체에서 최고 여과율 및 배설물 생산량 (5.89 L $g^{-1}h^{-1}$, 16.38 mg $g^{-1}h^{-1}$)을 각각 나타냈다. 또한 가장 낮은 먹이밀도 (엽록소-a 88.5 ${\mu}gL^{-1}$)에서 0.41 L $g^{-1}h^{-1}$로 최고 여과율을 보였으며, 일정 먹이농도 이상에서는 배설물 생산량이 증가하지 않는 것으로 나타났다. 또한 패류의 조류 제어효과는 개체 밀도가 증가할수록 뚜렷한 효과를 나타냈다. 결국 이상의 결과들은 북한강에 서식하는 이매패 말조개가 부영양호수의 남조류 제어의 유용생물로서 적용 가능성을 입증하였다.

• 생태와환경
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• 제39권2호통권116호
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• pp.178-186
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• 2006

경기도에 위치한 6개 소형 부영양호를 대상으로 2003년 9월부터 2004년 8월까지 어류의 군집구조를 조사하였다. 총 채집된 종은 13과 33종이었으며, 각시붕어 (Rhodeus uyekii), 긴몰개 (Squalidus gracilis majimae), 왜매치 (Abbottina springeri), 참종개 (Iksookimia koreensis), 얼룩동사리 (Odontobutis interrupta) 등 5종의 한국고유종이 발견되었다. 우점종은 살치 (Hemiculter Ieucisculus)였으며, 그 외 피라미 (Zacco platypus), 참붕어 (Pseudorasbora parva)가 아우점종으로서 풍부하게 나타났다. 특히 전라북도의 일부지역에서 분포하는 것으로 알려진 좀구굴치 (Micropercops swinhonis)가 경기지역에 위치한 창송과 흥부지에서 처음으로 기록 된 것은 주목할 만하다. 멱우, 왕송, 흥부지의 경우 부유성어종의 비율과 잡식성어종의 비율이 높게 나타나 호수의 어류서식환경이 양호하지 못함을 반영하고 있다. CUPE를 바탕으로 한 어류의 생산성은 호수 수질이 양호한 금광지에서 가장 낮았으며, 반면 다소 부영양한 호수인 덕우지, 멱우지, 그리고 흥부지는 어류생산성 이 높았다.