• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권3호
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• pp.142-148
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• 2017

본 연구에서는 부영양화의 원인이 되는 질소와 인의 제거 효율을 향상시킬 목적으로 광물질을 활용한 여재를 이용하여 호기, 혐기의 흐름조건을 만들어주기 위한 수직 수평 흐름 인공습지를 고안하여 아크릴 반응조로 제작한 후 성능평가를 진행하였다. 수직 수평 흐름형 인공습지의 경우 호기 및 혐기조건을 평가하기 위해서 반응조 내 용존산소(DO) 농도를 측정해본 결과 호기상태에서는 2.7 mg/L, 혐기상태에서는 N.D로 확인되어 목적에 부합된 결과가 확인되었다. 실험결과에서는 SS 저감효과가 140 min, 80 min, 60 min의 운전시간에서 각각 94%, 91%, 61%의 효율을 보였고, T-P의 경우 각각의 운전시간에 따라 84%, 71%, 63%의 저감효율을 보였다. 또한 T-N의 경우 각각의 운전시간에 따라 63%, 49%, 42%의 저감효율을 보여 기존의 습지가 12~24 hr 체류시간을 가지는 것에 비하여 짧은 운전시간에도 높은 처리효율을 보이는 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 수직 수평 흐름 방식을 복합 적용하여 기존 인공습지의 단점을 보완하기 위해 기술개발을 진행한 것으로 어떠한 기능적 효과를 갖는지 확인하였고, 향후 이에 대한 현장적용을 위한 운영 및 관리적 차원의 메커니즘 연구가 추가로 진행 될 필요가 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권12호
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• pp.1113-1124
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• 2009

구하도 및 폐천복원은 하천에서의 이수와 치수적인 기능뿐만 아니라 환경 및 생태 서식처 기능을 강화하고 개선하기 위한 여러 방법들 중 하나이며 이러한 구하도를 복원하기 위해서는 주수로와의 하도 안정성을 고려하여 횡단면 형태를 결정하고 하도선형을 설계하게 된다. 이러한 하도설계시 기준이 되는 유량이 반드시 필요하며 이 기준유량을 하도형성유량 또는 지배유량이라고 한다. 일반적으로 하도형성유량을 산정하는 방법으로는 만제유량, 특정 재현기간별 유량, 유효유량을 계산하여 결정하는 방법이 있다. 본 연구에서는 구하도 복원 사업이 시행되는 청미천 구간에 대해 만제유량, 특정 재현기간별 유량, 유효유량을 산정하여 상호 관계를 분석하고 과거의 하상변동 특성 자료와 비교하여 연관성을 평가하였다. 청미천 구하도 복원구간의 만제유량은 HEC-RAS 자료를 이용하여 만제수위에 해당되는 유량으로 산정하였으며 488 $m^3/s$인 것으로 나타났고 이는 1.5년과 2년 빈도 사이의 유량에 포함되는 것으로 나타났다. 또한 유사량 자료와 과거 일유량 자료를 이용하여 계산된 유효유량은 만제유량보다 큰 값을 갖는 것으로 나타났다. 과거 측량자료 분석에 의하면 청미천의 대상구간 하도는 1994년에 비해 2008년 현재 하도가 침식된 것으로 나타났으며 이는 유효유량을 소통시킬 수 있는 형태로 하도가 진화하고 있다는 것을 의미하며 곧 하천이 안정한 상태로 변화하고 있다는 것을 의미한다.

• 물과 미래
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• 제29권5호
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• pp.185-202
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• 1996

개발된 하천유지유량 결정 방법을 금강유역 본류 구간(대청댐 조정지에서 강경까지)에 적용하여 항목별 필요유량, 그리고 5개구간 및 대표지점에 대한 하천유지유량과 하천관리유량을 산정하였다. 갈수량은 평균갈수량을 대상으로, QUAL2E 모형을 사용하여 환경기초사설 완비여부에 따라 수질을 예측하고, 어류는 금강유역의 9개 대표어종에 대해 필요유량을 산정 하였다. 그리고 하천경관은 공주와 부여 지점에 대해, 수운은 자연 하도 방식, 물놀이는 현재와 장래에 이루어질 여가활동을 대상으로 평가하였으나, 기타 항목은 평가하지 않았다. 대체적으로 자연상태를 유지하고 있는 상류 구간은 생태계 보전 등과 같은 하천의 자연적 기능에 필요한 유량이 지배적이고, 하류는 수질 악화에 따른 수질 보전과 수상이용 등과 같은 인위적 기능에 필요한 유량이 지배적인 것으로 나타났다. 특히 목표 년도에 따라 수질보전에 대한 필요유량은 환경기초시설 완비 여부에 따라 하천유지유량과 하천관리유량이 큰 차이를 보여 하수처리에 의한 수질보전이 시급한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권7호
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• pp.503-510
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• 2007

현재 하천정비는 하천생태계에 초점을 맞추고 자연하천에 근접할 수 있는 공법을 사용하는 자연 친화적인 하천정비가 비약적으로 늘어나고 있다. 하지만 자연 친화적인 하천정비는 아직까지 많은 기술이 축적되지 않아 어떤 공법이 하천환경에 적합한 공법인지가 확립되어 있지 않은 상태이다. 또한, 값비싼 공법을 적용하여 하천을 자연 친화적으로 정비하였다. 하더라도 하천정비에 대한 종합적인 평가방법이 확립되어있지 않아 자연 친화적 하천정비에 대한 타당성을 객관화하지 못하고 있다. 따라서 하천환경기능을 포함한 종합적이고 다양한 평가방법을 개발하여 정비하천에 대한 평가를 수행할 필요가 있다. 본 연구에서는 자연 친화적으로 정비된 하천에 대해 정비의 타당성과 효율성을 평가하는 평가방법에 대해 연구하였다. 전라북도 순창읍에 있는 경천을 대상으로 2000년${\sim}$2000년 월별로 모니터링을 수행하여 자료를 수집하였으며, 수집된 자료를 분석하여 하천환경기능을 종합적으로 고려할 수 있는 방법으로서 하천자연도 평가, 전 과정 평가, 어메니티 평가, 경제적 편익 평가 등의 평가방법을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 4가지의 평가방법은 하천정비사업의 종합적이고 정량적인 평가를 수행할 수 있는 방법으로 판단된다. 하지만 하나의 하천을 대상으로 개발된 방법을 적용하였기 때문에 차후 각 하천마다 갖는 특성을 고려하여 하천정비의 평가방법이 요구된다.

• 생명과학회지
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• 제31권5호
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• pp.520-526
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• 2021

반추가축의 반추위내 미생물단백질은 단백질의 공급원중 일부이며 글루타메이트 생산을 위한 공급원이기도 하다. 글루탐산은 신체의 대사반응, 근육 및 기타 세포구성에 필요한 단백질 합성물질로 이용되며 면역기능항진에도 매우 필수적으로 이용된다. 또한 계면활성제, 완충제, 킬레이트제제, 향미 증강제, 배양배지 및 농업 분야에서 성장촉진제로 이용된다. 글루탐산은 감마-아미노부티르산(GABA)생산을 위한 기질로서 본 연구는 글루탐산의 기능과 글루탐산 탈 탄산효소 유전자를 포함하는 미생물에 대한 정보를 제공하는데 있다. GABA는 체온 조절, 건물섭취량, 유생산량 및 유성분을 개선시키는 것으로 알려져 있다. 대부분의 글루탐산과 GABA 생성 미생물은 대부분 Lactococcus, Lactobacillus, Enterococcus 및 Streptococcus 종과 같은 젖산생성 미생물로 이루어져 있다. 반추위내 대사기전을 보면 GABA 합성을 통해 succinate 생산과정을 거치고, succinate는 탈수소효소반응을 통해 프로피온산과 기타 대사산물을 생산할 수 있다. 또한 Clostridium tetanomorphum과 혐기성 Micrococci는 글루타메이트 발효과정에서 아세트산과 낙산을 생성한다. 프로피온산과 기타 대사산물은 간에서의 혈당으로 전변되어 반추가축의 유선세포에서 유당 및 체중증가를 위한 에너지를 제공한다. 이를 통해 반추가축의 건강상태 개선 및 성장촉진을 위한 중요한 미생물로 이용가능하다.

• 환경영향평가
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• 제26권6호
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• pp.404-417
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• 2017

본 연구에서는 수생태계 환경 지표로써 윤충류 군집의 활용 가능성을 평가하기 위해 부영양화 진행 정도에 따른 윤충류 군집의 반응 양상을 분석하였다. 윤충류 군집의 시,공간적 분포와 수질과의 관계를 평가하기 위해 지리상 인접하게 위치해 있으나 수질 항목 및 부영양화 정도가 서로 다른 충청남도 소재의 전대저수지와 초대저수지를 연구 대상지로 선정하였다. 분석을 위해 두 저수지에서 2013년 4월부터 11월까지 수질 및 윤충류 군집의 월별 조사를 실시하여 상관관계 분석 및 회귀 분석을 실시하였다. 윤충류 군집은 종 조성과 기능성 그룹 조성으로 나누어 적용하였으며, 기능성 그룹의 경우 섭식 성향을 대변할 수 있는 트로피(trophi)의 구조와 형태 및 개체 크기, 생태를 고려하여 분류하였다. 분석 결과, 종을 기반으로 한 조성의 경우 일관적인 경향이 나타나지 않았으나, 기능성 그룹 조성의 경우 부영양화 정도에 따른 그룹 특이적 증감 경향이 관찰되었다. 이러한 결과는 수생태계, 특히 과영양 상태의 저수지에 대한 환경지표로써 윤충류 기능성 그룹 조성의 활용 가능성을 제시한다. 반면, 본 연구에서는 제한된 연구 지점에서의 현장 결과를 바탕으로 하고 있어, 향후 윤충류 기능성 그룹의 섭식 성향에 따른 환경 적응과 관련한 추가 연구가 이루어진다면 윤충류 군집을 수생태계 내 다양한 변화의 모니터링과 평가 및 비교에 적용 가능할 것으로 여겨진다.

• 생태와환경
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• 제45권1호
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• pp.72-81
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• 2012

본 연구는 2009년 5월부터 10월까지 태백시에 위치하고 있는 낙동강 상류의 폐탄광으로부터 유입되는 산성광산배수(Acid mine drainage)가 저서성 대형무척추동물의 군집에 미치는 영향을 파악하고자 실시하였다. 폐탄광의 영향을 받는 대상하천의 7개 지점과 대조하천의 3개 지점에서 계류형 정량채집망(Surber sampler $50{\times}50$ cm, 망목 0.2 mm)을 사용하여 정량채집을 하였고, 다양한 미소서식처에서 정성채집을 병행하였다. 조사 결과 전체조사지역에서 총 5문 6강 15목 53과 117종이 출현하였으며, 하천의 주요 분류군인 EPT-group이 71종(64.5%)으로 전체 출현종의 큰 부분을 차지하였다. 정량조사에서 대조하천 지점(St. A~C)의 저서성 대형무척추동물은 총 79종 2,844개체가 출현한 반면, 폐탄광의 영향권에 있는 산성광산배수하천 (Acid mine drainage stream, AMDS) 지점(St. 1~7)에서는 총 58종 11,575개체가 출현하였다. AMDS에서는 오염에 내성이 강한 실지렁이, 부채하루살이, 개똥하루살이, 줄날도래류, 깔따구류 등이 우점하였다. 특히, AMDS의 군집지수(MacNaughton 우점도지수 평균 ${\pm}$표준편차 $0.52{\pm}0.21$, 범위 0.33~0.85; Shannon 다양도지수 $2.06{\pm}0.60$, 1.06~2.57)가 대조하천의 군집지수(우점도지수 $0.29{\pm}0.07$, 0.22~0.35; 다양도지수 $3.13{\pm}0.14$, 3.03~3.30)에 비해 큰 차이가 있었다. AMDS의 섭식기능군은 shredders와 scrapers의 비율이 낮았으며, 깔따구류(Chironomidae spp.)가 많이 출현하여 gathering-collector가 상대적으로 풍부하였다. 서식기능군은 clingers와 burrowers가 AMDS에서 상대적으로 더 풍부하였다. DCA 서열법과 유사도 분석 결과 AMDS와 대조하천의 지점들끼리 각각 묶여서 두 개의 그룹으로 구분되었으며, 폐탄광에 인접한 최상류 지점(St. 1)과 다른 지점들 간의 유사도가 가장 낮게 나타났다. 생물학적 수질평가를 나타내는 한국오수생물지수(KSI)와 저서성 대형무척추동물을 이용한 생태평가점수(ESB)는 대부분의 지점에서 보통 및 양호의 상태를 나타냈으나, 최상류 지점(St. 1)은 매우 불량한 상태인 ${\alpha}$-중부수성으로 분석되었다. 결론적으로, 폐탄광에서 유출되는 산성광산배수의 영향권에 있는 하천의 저서성 대형무척추동물 군집에 악영향을 미쳐서 종풍부도와 군집구조, 기능군의 조성 및 수환경 건강성을 나타내는 생물지수에 있어서 대조하천의 군집과 큰 차이를 나타냈다.

• 한국습지학회지
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• 제17권1호
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• pp.62-74
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• 2015

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.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.119-125
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• 2009

동토지대 거대 담수호에 서식하는 종속영양세균 군집의 생태학적 기능을 파악하기 위하여, 몽골 북부의 동토지대 경계에 위치한 스굴 호수에서, 전체 세균군집의 구조와 유기물질을 분해할 수 있는 미생물 군집의 구조를 수심별로 비교 분석하였다. 환경인자 분석결과, 수심 5~10 m 사이에서 thermocline과 chemocline이 관찰되었다. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)로 전체 세균군집의 구조를 수심별로 비교한 결과 0~5 m 사이에서 군집구조의 변화가 컸고, 10 m 이상에서는 Acidovorax facilis를 위주로 비교적 안정된 군집을 형성하였다. $10^{\circ}C$에서 고분자 유기물 분해 활성도(protease, cellulase, amylase, lipase)가 높은 균주들을 탐색하여 23개 균주를 선별하였다. 표층수로부터 Acidovorax defluvii와 Sphingobacterium faecium이 분리되었는데 cellulase 활성이 높았다. 수심2 m, 5 m 및 10 m 이상의 시료에서 분리된 세균군집은 각각, Flavobacterium succinicans, Mycoplana bullata, A. facilis가 우점하였다. F. succinicans는 높은 protease 활성을 보였고, 수심 5 m의 M. bullata는 protease와 cellulase 활성이 있었지만, 상대적으로 약한 활성을 보였다. 수심10 m의 A. facilis 균주들은 cellulase 또는 lipase를 서로 배타적으로 발현하였다. 온도별 성장속도를 분석한 결과 표층(0~5m) 세균들은 기회성 호냉성 세균이었고, 심층($\geq$10m)에서 분리된 균주들은 $10^{\circ}C$ 이하에서 성장률이 낮았다. 심층의 저온 빈영양 상태 때문에 심층 세균들간의 경쟁에서 빠른 저온 성장이 요구되지 않고, 상층의 경우 육상 또는 식물 플랑크톤으로부터 영양물질이 공급되므로 저온에서 빠른 성장 속도를 보이는 세균들이 상층에 주로 분포하는 것으로 해석되었다. 따라서 스굴 호수수층에서 관찰된 세균군집의 종 분포와 물질분해 작용의 성층화는, 한냉대 빈영양 담수 호수에서 분해자 군집들의 생태학적 기능이 0~10 m 수심의 표층에 집중됨을 시사하였다.

• 한국버섯학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-9
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• 2020

균근은 지구상의 육상식물 중 약 90% 이상의 식물들과 연합 또는 공생관계를 유지하고 있다고 알려져 있으며 식물 뿌리 내에 침투하여 토양 중으로 다량의 균사를 뻗어 토양 내의 수분 및 무기양분을 흡수하여 식물에게 제공하는 대신 식물로부터 광합성 산물인 탄수화물을 얻어 살기 때문에 이론적으로 기주식물 없이는 배양이나 생육이 불가능한 절대 생물영양성이다. 균근의 종류는 기후대, 위도와 고도, 우점하는 식생 등에 따라 여러 가지 종류가 있으며 크게 내생균근과 외생균근으로 나뉜다. 균근은 일반적으로 절대적 공생이라 할 수 있으나, 일부의 외생균근은 식물의 잔해, 낙엽층 등으로부터 유기물을 분해하여 탄소원을 자체 공급할 수 있기 때문에 임의적 공생의 가능성도 제시되고 있다. 이처럼 식물로부터 획득한 탄소의 토양으로의 흐름은 균근에 의하여 중재되어지며 생태계에서 탄소순환의 중요한 기능을 수행한다. 외생균근과 수지상 내생균근은 뿌리의 표면적을 넓히거나 토양 중에 다량의 균사를 뻗음으로서 뿌리 단독으로 흡수할 수 없는 양분고갈지역 바깥의 무기양분 등을 흡수하여 식물에게 제공한다. 또한 균근은 다양한 근권 미생물들과 상호작용을 통하여 식물에게 긍정적인 영향을 미친다. 일부의 토양미생물은 균근의 발아, 생육, 군집구조 등에 관여하여 식물과의 공생관계에 직간접적으로 영향을 미치기도 하며, 더 나아가 양분의 흡수, 식물 뿌리의 성장, 식물병원균 억제효과를 나타내어 식물의 생육을 촉진시키기도 한다. 이와 같이 균근균권 및 근권 토양 내의 다양한 미생물들과 균근과의 상호관계와 그 기능에 대해서 많은 연구들이 진행되어왔으나 아직까지도 밝혀지지 않은 부분들이 많으며 앞으로도 꾸준히 연구가 진행될 것으로 사료된다. 외생균근은 균근성 버섯으로 더 잘 알려져 있으며, 이 균류는 수목과 공생하며 버섯의 자실체를 발생시키며 송이, 능이와 같은 고가의 버섯을 생산하는 귀중한 산림 소득원이다. 국내 균근성 버섯의 연구는 주로 송이 인공재배 연구에 집중되어 있으며 현재까지 송이를 인공적으로 발생시킬 수 있는 방법은 송이감염묘와 송이접종묘를 이용하는 것이다. 그 이외에도 소나무 유묘의 생장력을 증대시키기 위한 우수 송이균주 선발, 송이 균사생장 조건 및 배양특성, 송이균의 탄소원 이용특성, 송이균환 또는 송이 발생 토양의 균류와 박테리아의 군집구조 분석을 통한 송이균환 및 자실체 발생에 영향을 미치는 토양미생물과 연합의 가능성에 대한 연구들이 활발히 수행되고 있다. 아직까지 균근성 버섯에 대한 인공재배기술이 완전하게 개발되지 않은 상태이지만 여러 우수한 연구자들의 꾸준한 노력이 계속적으로 이어지고 있다. 앞으로도 지속적으로 변화하는 국내 기후환경에 발맞추어 야생 균근성 버섯에 대한 생태를 이해하고 꾸준한 연구와 인공재배 기술 개발 시도가 계속 이루어진다면 지금까지 재배가 불가능하였던 균근성 버섯의 인공재배가 성공할 날도 멀지 않으리라 사료된다.