• Title/Summary/Keyword: 선호유속

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어도 수리실험을 통한 어류 이동의 적합성 검증

  • 김진홍
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.439-443
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    • 2008
  • 본 연구는 어도에서의 어류이동의 적합성을 검증하기 위해 어도 수리실험을 통해 흐름에 따른 어류이동을 조사하는 것으로 하였다. 이를 위해 실험은 모형이 아닌 거의 실물에 가까운 원형 수준의 어도를 제작하였다. 물고기는 피라미를 준비하였으며, 어도 내부에 넣고 흐름을 형성시켜 어류의 거동을 비디오로 촬영하였다. 어도 격벽은 두께를 t=0.1m, 어도 폭은 B=1.0m, 격벽간 거리는 L=$1.0{\sim}2.0m$, 격벽간 낙차는 ${\Delta}H=0.1m$로 하여 각 경우에 따른 실험을 실시하였다. 본 연구 결과에 따르면 어류 이동에 효율적인 흐름의 속도는 $1.0{\sim}1.5$(m/s)임을 나타내고 있는데, 이는 기존 피라미의 선호유속(0.8m/s)보다 높은 편으로서, 이는 어류의 상류이동을 위해서는 선호유속보다 약간 높은 유속을 형성시킴으로써 어류가 상류로 이동하려는 의욕을 가지게 하는 것이 중요함을 시사하였다. 상기 실험 결과를 바탕으로 어류(피라미)의 상류 이동에 적합한 계단식 어도는 경사가 1/20이고, 상하류 격벽 단차가 10cm 정도로서 순환류가 약하게 형성되며, 월류 흐름의 속도가 $1.0{\sim}1.5$(m/s)를 유지하는 형태임을 알 수 있었다.

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현지 조사를 통한 저서성 대형무척추동물의 수리학적 특성에 관한 연구 (A Study on Hydraulic Characteristics of Benthic Macroinvertebrates by Field Survey)

  • 정순혁;김진홍
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.97-101
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    • 2008
  • 본 연구에서는 대상 하천인 경기도 가평천에 대해 상류역, 중류역, 하류역으로 3개의 조사지점을 선정하여 각각의 수심, 유속, 하상재질 (모래, 자갈, 호박돌 등)의 구성비, DO를 측정하여 저서성 대형무척추동물의 서식처 환경을 조사하였다. 이를 통하여 대상 하천에 서식하는 저서성 대형무척추동물의 하천 유형별 서식 분포를 확인할 수 있었으며, 시기별(2007년 9월, 10월, 2008년 3월, 4월)로 하천의 수리학적 특성을 파악하였다. 저서성 대형무척추동물은 유속과 수심, 하상의 재료 등 하천의 수리학적 특성에 따라 다른 종류의 무리들이 서식하는 것으로 관찰되었다. 헤엄치는 무리는 주로 유속에 의하여 그 서식영역이 결정되었고, 굴파는 무리는 하상재료가 모래나 점토인 곳을 선호하고 하상바닥이나 약간 위쪽에서 서식영역이 결정되었다. 기는 무리는 하상재료가 주로 자갈이나 호박돌인 곳을 선호하고 유속이 $0.05m/s{\sim}0.15m/s$에서 서식하였다. 붙는 무리는 하상재료가 조약돌이나 자갈인 곳을 선호하고 유속이 $0.07m/s{\sim}0.15m/s$에서 서식하였다.

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가평천의 저서성 대형무척추동물 서식처의 수리 특성 분석 (Hydraulic Habitat Analysis of Benthic Macroinvertebrates at Gapyeong Stream)

  • 김진홍
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권1호
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    • pp.63-70
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    • 2014
  • 본 연구에서는 가평천을 대상으로 저서성 대형무척추동물 서식처의 수리 특성을 조사하였다. 각각의 무리들 중에서 대표적인 종은, 붙는 무리는 두점하루살이, 헤엄치는 무리는 두갈래하루살이, 굴파는 무리는 깔따구, 기는 무리는 바수염날 도래이었다. 저서성 대형무척추동물은 유속과 수심, 하상의 재료 등 하천의 수리학적 특성에 따라 다른 종류의 무리들이 서식하는 것으로 관찰되었다. 헤엄치는 무리는 수심이나 하상 재료보다는 주로 유속에 의하여 그 서식 상태가 결정되었고, 0.15~0.36 m/s에서 서식하였다. 굴파는 무리는 하상 재료가 모래나 실트인 곳을 선호하고 하상 또는 바로 상부에서 서식하였다. 기는 무리는 하상 재료가 주로 자갈이나 호박돌인 곳을 선호하고 유속이 0.05~0.15 m/s에서 서식하였다. 붙는 무리는 하상재료가 조약돌이나 자갈인 곳을 선호하고 유속이 0.06~0.15 m/s에서 서식하였다. 각 무리별 서식처의 수리 특성이 달라지지만, 일반적으로 저서성 대형 무척추동물은 유속에 의해 서식 상태가 달라진다는 것을 알 수 있었다.

저서성 대형무척추동물 군집의 피해 및 회복 규명을 위한 수리실험 계획 (Experimental Design for Damage and Recovery of Benthic Macroinvertebrate Communities)

  • 정순혁;김진홍
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.2122-2126
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    • 2009
  • 최근 나날이 강도를 더해가는 이상기후로 인하여 집중 호우의 빈발과 홍수피해가 급증함으로써 하천생태계의 서식처가 파괴되고 저서성 대형무척추동물과 같은 생태구성원의 일시적인 소멸에 의해 하천생태계의 유지가 어려워지고 있다. 본 연구에서는 흐름의 소류력에 따른 저서성 대형무척추동물 군집의 피해 및 회복 양상을 규명하기 위한 수리실험을 계획하였다. 실험수로는 400(W)${\times}$400(H)${\times}$12000(L)mm의 직사각형 단면이며, 철제틀과 투명유리로 되어있다. 실험수로는 유기물질을 제거한 cobble과 pebble로 하상을 구성하였으며, 다양한 유속의 변화에 따른 하상구성 파괴를 막기 위해 투명 플라스틱망을 이용하였다. 또한 빛에 의한 이상행동을 고려하여 직접적인 햇볕을 차단하고 자연하천과 유사한 실험 조건을 위해 인근 안성천의 원수를 이용하였다. 실험 대상종은 붙는 무리의 대표적인 동물인 두점하루살이와, 헤엄치는 무리의 두갈래하루살이를 이용하였고, 서식무리별 선호유속 및 한계유속과 피해유속을 규명하고자 계획하였다. 이와 같은 실험수로 조성의 실험 기법은 향후 인공하천 및 복원하천 조성 시 서식처 개선에 대한 생태학적 복원자료로 활용할 수 있다.

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하천 합류부에서의 어류에 대한 복합 서식처 분석 - 피라미, 끄리 대상으로 - (Complex Habitat Analysis for Fish in River Confluences - Case Species of Zacco platypus, Opsariichthys uncirostris -)

  • 이서경;김동수;김경동;김영도;류시완
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.219-219
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    • 2023
  • 4대강사업으로 인해 생태계가 파괴되는 하천의 문제점이 발생하였다. 그로 인해 어류의 서식환경이 변화하였다. 하지만, 어류 각각의 서식처 선호도가 변화한 것은 아니기에, 변화된 환경에서 어류의 서식처에 대한 분석이 필요하다. 어류들이 선호하는 환경 조건을 판단하는데 많이 사용되고 있는 지수는 서식처 적합도 지수(Habitat Suitability Index, HSI)이다. 서식처 적합도 지수는 유속 및 수심과 같은 수리적 서식처 특성과 대상 종의 선호도를 나타내는 지수이다. 가로축은 수심 및 유속 변수, 세로축은 적합도를 의미하며, 1의 값에 해당하는 수심 및 유속이 대상 어종이 가장 선호하는 수심 및 유속 값을 나타낸다. 국내에서는 실제로 서식처 적합도 지수를 활용해 수리 인자와 서식처의 관계에 대한 연구가 활발히 진행되었다. 서식처 적합도 지수는 현재 수리 인자만을 고려해 서식처 적합도를 판단하고 있는데, 정밀한 분석을 위해서는 수리 인자뿐만 아니라 수질 인자를 포함해 분석해야 한다. 실제로 수리 인자와 수질 인자를 함께 고려해 어류의 서식처를 분석한 연구는 부족한 상태이다. 본 연구에서는 수질적인 부분의 지수를 직접 개발하는 것이 아닌, 하천의 수질의 등급을 나타낸 Water Quality Index (NSFWQI)을 이용해 수질부분의 서식처 분석을 실시한다. NSFWQI는비교적 계산이 간단하여 수질 변화를 쉽게 파악할 수 있는 특징을 가진 지수이다. 수리자료는ADCP로 얻은 자료를 통해 기존 문헌과 대상 지역에서의 이미 존재한 서식처 적합도 지수를 이용하고, 수질 자료는 YSI로 얻은 자료를 통해 대상 지역의 NSFWQI 지수를 계산하였다. 서식처 적합도 지수와 NSFWQI 두 가지 지수를 공간분포로 나타내어 Arcgis의 적지분석 기능을 이용해 어류의 최적의 서식처 지역을 제시 하는데에 목적이 있다. 평가 대상 어종은 정수성 어종인 끄리(Opsariichthys uncirostris)와 유수성 어종인 피라미 (Zacco platypus)를 선정하였다.

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서식처 유형에 따른 갑천의 어류군집 특성 (Characteristics of Fish Community in Gap Stream by Habitat Type)

  • 이동준;변화근;최준길
    • 생태와환경
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    • 제42권3호
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    • pp.340-349
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    • 2009
  • 2007년 4월부터 2008년 10월까지 갑천의 자연형 구간 가운데 7개 지점을 선정하여 각 서식처별 어류군집의 생태적 특성을 연구하였다. 조사지점은 폐쇄형 웅덩이(Closed pool), 평여울(Runs), 급여울(Riffles), 내만형 웅덩이(Opened pool), 소(Pool), 징검여울(Rock-scattered riffles), 댐형 웅덩이(D-type pool)등으로 구분하였다. 채집된 어류는 총 8과 29종이 출현하였으며, 서식처를 대표하는 표징종은 붕어 (Corassius ouratus, St. 1), 쉬리 (Coreoleuciscus splendidus, St. 3), 납자루(Acheilognathus lanceolatus, St. 4), 피라미 (Zacco platypus St. 2, 5, 6, 7) 정도로 구분하였다. 붕어(C. auratus)는 폐쇄형 웅덩이(St. 1)와 같이 하상구조가 대부분 모래로 구성되고 수심은 65$\sim$90 cm 정도로 다소 깊으며 유속이 거의 정체된 수역을 선호하는 것으로 나타났다. 쉬리 (C. splendidus)는 급여울(St. 3)과 같이 수심이 8$\sim$38cm정도, 유속 $0.14\sim0.85\;m\;sec^{-1}$ 정도, 그리고 하상구조는 작은돌과 조약돌이 산재된 곳에 주로 서식하며 유속이 빠르기 때문에 BOD, COD, TN, TP, SS의 농도는 낮으며 DO는 높게 나타나는 곳을 선호하였다. 납자루(A. lanceolatus)는 개방형 웅덩이 (St. 4)와 같이 수심이 3$\sim$44cm정도,유속은 $0.01\sim0.02\;m\;sec^{-1}$로 낮은 수심과 느린 유속을 선호하는 것으로 나타났다. 피라미 (Z. platypus)는 평 여울(St. 2), 소(St. 5), 징검 여울(St. 6)댐형 웅덩이(St. 7)등 여러 서식처에서 우점하였는데 주로 유량이 풍부하고 하상구조가 다양한 지점을 선호하는 것으로 나타났다. 한편 징검여울(St. 6)에서 미호종개(Iksookimia choii)가 4개체 출현하였는데 본 연구에서 출현한 미호종개(I. choii)의 서식지는 하폭 24 m 정도, 수심 이 3$\sim$35 cm 정도, 유속은 $0.01\sim0.49\;m\;sec^{-1}$ 정도를 나타내며 하상구조는 큰돌부터 모래까지 다양한 구조를 이루고 있었다. 또한 수질측정 결과 수온, EC, BOD, COD, TN, TP의 농도가 비교적 낮게 나타났고 DO, SS의 농도가 비교적 높은 범위를 나타내어 이와 비슷한 물리, 화학적인 서식 환경이 조성되어야만 미호종개(I. choii)가 서식할 수 있을 것으로 판단된다.

고성능 이온 크로마토그래피에서 유기산의 크로마토그램 예측 연구 (Prediction of Organic Acid Chromatogram in High Performance Ion Chromatography)

  • 원혜진;한선호;박양순;조기수;김인호
    • KSBB Journal
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    • 제15권1호
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    • pp.60-65
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    • 2000
  • 크로마토그래피의 거동을 수치 모사하기 위하여, retention time method와 moment method에 의해 계산된 파라미터들을 흡착 등온선 모델식에 사용하였다. 이 경우, 이론치와 비교하기 위해서 등용매 조건하게 유기산 이온 크로마토그래피 실험을 수행하였고, 크로마토그램의 거동을 설명하는 수학적 모델로 equilibrium-dispersive model을 사용하였다. Moment method에서는 평균체류시간을 나타내는 1차 모멘트, $m^2$1와 분배 계수 K의 관계로 나타낼 수 있으며, 실험을 통해 분배 계수는 쉽게 구해 질 수 있다. 운전 변수의 변화에 따른 크로마토그램의 특성을 살펴보기 위해서 유기산의 농도, 이동상의 유속, 용리액의 이온 강도 그리고 용질의 주입량을 변화시켜 수치모사를 수행하였다. 각각의 조건에 대해서 크로마토그램은 용질의 농도가 증가할수록, 유속이 증가할수록, 이온 강도가 증가할수록 평균 체류 시간이 감소하고 날카로운 피크를 얻을 수 있었으며, retention time method에서 보다 moment method와 data fitting에 의해 계산된 파라미터들이 실험치와 더 잘 일치함을 볼 수 있었다. 본 연구를 바탕으로, gradient 조건에서 유기산에 대한 이온 크로마토그래피의 거동 연구로 확장할 수 있다.

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금강수계 미호천에 서식하고 있는 유영성 어종의 서식지적합도지수 산정 (Calculation (Computation) of Habitat Suitability Index for Swimming Fish Species Living in Miho Stream in Geum River Water System)

  • 허준욱;김경훈;이종진
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제8권1호
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    • pp.9-21
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    • 2021
  • 본 연구에서는 금강수계 미호천의 어류 서식지적합도지수 산정을 위해 12개 조사지점에서 어류 및 유량조사를 실시하였고, 미호천을 대표할 수 있는 2개 지점을 선정하여 어종별 수심 및 유속 등 물리적서식지 정보를 구축하여 서식지적합도지수를 산정하였다. 2019년 9월부터 2020년 5월까지 총 4회 실시한 현장조사 결과에 따르면 총 8과 37종 5,754개체가 출현하였고, 어류군집의 유영특성은 정수성 어종이 22종, 중간종 7종, 유수성종 8종으로 유속이 느린 수역을 선호하는 정수성종의 출현 종수가 가장 많은 것으로 확인되었다. 서식지적합도지수는 수심과 유속 구간별 채집된 개체수와 유량조사 결과를 이용하여 WDFW 방법에 따라 산정하였다. 우점종인 피라미와 유영성 어종을 대상으로 상류의 가산교 지점과 중류의 팔결교 지점에서 각각 산정하여 결과를 비교하였다. 단일종은 수심 0.1 - 0.5 m, 유속 0.2 - 0.5 m/s의 범위에서 상류와 하류간 큰 차이를 보이지 않았고, 유영성종의 경우 수심 0.2 - 0.5 m, 유속 0.2 - 0.5 m/s의 범위로 단일종과 유사하게 산정되었다. 우점종인 피라미의 물리적 서식범위가 광범위하였고, 유영성종 간의 서식지적합도지수는 유사하게 산정된 결과를 보였다. 이와 같은 결과는 미호천의 환경생태유량 산정 및 하천복원 계획을 위한 기초자료로 활용성이 높을 것으로 판단된다.

전산유체역학을 이용한 아이스하버식 어도 내 월류부의 흐름특성에 관한 연구 (A Study on Hydraulic Characteristics of rollway of Ice-Harbor Type Fishway Using Computational Fluid Dynamics)

  • 고선호
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제4회(2015년)
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    • pp.618-622
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    • 2015
  • 어도(fishway)란 강이 댐과 같은 인공물로 막혀있을 때 물고기가 지나갈 수 있도록 만든 통로이다. 본 연구에서는 전산유체해석 프로그램인 EDISON_CFD 시스템을 활용하여 아이스하버식 어도 내 월류부(rollway)에서 유체의 수직흐름특성을 분석하였다. 어류는 소상과 강하시 어도 내의 흐름에 민감하므로, 흐름에 영향을 주는 요인을 분석하는 것은 중요한 문제이다 어도는 2차원으로 간략화하여 모델링하였으며, 강의 유속, 어도의 기울기, 월류부 높이를 변화시키며 이들이 어도 내의 흐름특성과 어떤 관계가 있는지 분석하였다. 또 속도 증가에 따른 수면파의 파장 변화를 프로우드수와 연관지어 설명하였고, 레이놀즈수가 어도 내의 흐름특성과 밀접한 관련이 있음을 확인하였으며 기 설치된 어도의 문제점을 보완할 수 있는 방법을 제시하였다.

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거금도와 장흥에 서식하는 한국고유종 남방종개 Iksookimia hugowolfeldi의 미소서식처 특성 (Microhabitat Characteristics of the Korean Endemic Cobitid Species Iksookimia hugowolfeldi Inhabited at Geogeum Island and Jangheung-gun in Korea)

  • 박철우;김형수;김재구;윤승운;김현태;박종성;최웅선;조윤정;박종영
    • 한국어류학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.35-40
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    • 2016
  • 잉어목 미꾸리과에 속하는 한국고유종 남방종개의 하상구조, 유속, 유폭, 하폭 등의 서식처 특성을 전라남도 고흥군 금산면 거금도와, 전라남도 장흥군 안양면 수문리 지점에서 조사하였다. 거금도 개체군은 유속이 0.1 m/s, 수심 0.8 m 이하의 하상이 모래와 잔자갈로 이루어진 소에서 집단으로 서식하였다. 또한 당년생 치어는 수심이 0.3 m 이하인 모래 하상의 소에 대부분 분포하였다. 장흥 개체군 또한 유속이 0.1 m/s, 수심 0.8 m 이하의 하상이 모래와 잔자갈로 이루어진 소를 선호하였다. 거금도와 장흥의 동소서식종은 각각 4과 7종으로 나타났으며 집단내에서 남방종개는 우점 및 아우점하는 것으로 확인되었다.