• 생태와환경
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• 제45권3호
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• pp.314-321
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• 2012

본 연구에서는 탁수농도에 따라 생물서식지에 영향을 주는 스트레스 지수를 활용하여 탁수에 대한 어류영향실험을 수행하였다. 국내 하천에서 우점비율이 가장 높은 피라미를 대상으로 발생단계별로 탁수에 대한 모의실험을 수행한 결과 발생 초기단계에서는 탁수에 대한 반응이 민감하게 나타났지만 성체단계에 이르면서 고탁수에 대한 적응하는 것으로 나타났다. 그 외 어종에 대한 탁수반응은 어종별 내성도에 따라 다르게 나타난다. 따라서 본 연구결과는 향후 수생태 건강성평가와 연계하여 하천의 건강성상태를 결정한 후, 평가등급에 따라 탁수에 대한 농도와 배출 허용기간을 적용하는데 유용한 지표가 될 것으로 기대한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권3호
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• pp.343-350
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• 2022

하천합류부에서 수체혼합양상을 파악하기 위해서는 고해상도의 자료가 필요하다. 특히 하천분석에 있어 수리·수질 특성은 수생태 건강성에 대한 기초자료로 사용되기 때문에 지속적 모니터링을 통해 관측이 필요한시점이다. 또한 현제 기존의 모니터링 체계에서도 1차원적인 고정적인 측정방법을 통해 측정이 진행되기 떄문에 측정지점 주변의 제외한 하천 전체의 수리·수질 특성조사가 이루어지지 않고 있다. 그에 따른 고해상도의 측정자료를 얻기 위해서는 측정자가 부담을 많이 가지며, 측정할 수 있는 영역이나 시간적으로 제한적이다. 해상도는 낮추되 광범위한 데이터를 취득하기 위해서는 적절한 보간법이 선정되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 하천합류부에서의 고해상도 측정방법을 소개하고 계측결과에 따른 보간법 비교하였다. 이를 이용한 저해상도 측정결과에서의 예측과 보간법에 대한 시각화를 통해 하천의 전체적인 수리·수질정보를 표기하였다. 각각의 보간법을 비교함으로써 하천 매핑에 있어 IDW, Natural Neighbor, Kriging 기법을 적용하여 시각화된 자료와 정량적 평가를 통해 하천매핑의 정밀성을 향상시켰다. 본연구를 통해 공간보간을 통한 하천의 측정의 새로운 방안제시가 될것이라 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권11호
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• pp.815-822
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• 2023

수질오염 중 유기물 오염은 가장 흔히 발생한다. 물환경보전법에 의해 유기물질을 측정하는 지표에는 BOD, COD, TOC가 있다. 그 중 BOD, COD의 분석은 노동집약적이다. 그리고 생물분해가 불가능하거나 유독물질이 존재하는 유기물질일 경우에는 낮은 정확도를 나타내 환경부에서는 TOC 중심의 관리로 전환되고 있다. 오늘날 센서기술의 발전으로 다양한 항목을 센서를 통해 모니터링 가능하다. 본 연구에서는 분광측정기인 Spectro::lyser V3를 이용한 하천 TOC 디지털 모니터링을 진행했다. 우선 측정 장비에 대한 적용성 평가를 위해 안동하천실험센터에서 실험을 진행했다. 그리고 낙동강 합류부에서 측정한 데이터를 Kriging 기법을 활용하여 하천의 TOC 공간분포를 분석했다. 본 연구에서는 센서를 활용한 하천 TOC 모니터링 및 공간분포에 대한 연구를 제안했다. 실시간으로 하천 TOC 농도 변화를 모니터링 할 수 있으며, 이는 오염원 감시 및 대응에 있어 기초자료로 활용할 수 있다. 이러한 센서 기반 하천 모니터링은 시간적 해상도 및 실시간 데이터 취득에 있어 장점이 있는데, 다양한 공간 정보 해석 방법을 적용한다면 추후 수생태 건강성, 하천 취수원 선정, 성층 분석 등 다양한 연구에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.393-402
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• 2023

최근 이상기후 현상으로 발생빈도 및 규모가 증가한 가뭄은 다양한 분야에서 극심한 문제를 유발하여 가뭄에 의한 물부족 발생 시 수생태 건강성 확보를 위한 합리적인 대응 방안을 마련하기 위해 가뭄 감시, 전망 및 대응기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 유역모델 HSPF와 수질모델 QUAL-MEV를 연계하여 가뭄 기간 물 부족 상태가 수문 순환을 통해 변동되는 수질을 예측하였다. SPI, RCP 4.5 시나리오를 검토하고 HSPF 및 QUAL-MEV를 활용하여 유량변동에 따른 수질변화를 모의하여 유량변동에 따른 수질 변화를 분석하였다. 갈수기 유량과 수질의 관계는 높으나 강수량과 수질의 관계는 미비한 것으로 나타났다. 유량 및 SPI6는 상이한 경향이 나타나 가뭄의 영향으로 변화되는 수질 예측시 중장기 가뭄지수와 관계는 미비한 것으로 나타났다. 가뭄에 의한 수질 영향을 평가하기 위해 단기간의 가뭄지수 활용 및 유량 변동에 따른 평가방안 마련이 필요한 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제57권2호
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• pp.83-91
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• 2024

본 연구는 한국의 멸종위기야생생물 II급으로 분류된 기수갈고둥 (Clithon retropictum)과 생태계 내 다른 종들 사이의 공동출현 양상을 분석하고자, 연관 규칙 학습과 군집분석 방법론을 통합적으로 사용했다. 이 연구의 주요 목적은 기수갈고둥과 다른 생물종 사이의 공동출현 패턴을 파악하는 것이다. 대규모 데이터 세트를 통한 연관 규칙 학습으로 종 간의 공동 출현 패턴과 그들사이의 연관성을 탐색하였고, K-mean와 계층적 군집분석을 통해 종들 간의 생태적 유사성과 차이에 기반으로 한 그룹화를 진행하였다. 연구 결과는 기수갈고둥과 다른 종들 사이에 상당한 공동 출현 관계가 있음을 보여주며, 이러한 공동 출현은 특정 환경 조건과 밀접하게 연결되어 있음을 나타냈다. 특히, 기수갈고둥이 출현하는 지점에서는 특정종의 출현 빈도가 높게 나타나는 패턴을 보였고, 이는 기수갈고둥이 생태계 내에서 중요한 생물지표종으로서의 역할을 수행하고 있음을 시사한다. 이러한 접근 방식은 기수갈고둥과 같은 멸종 위기종의 보존과 생태계 관리 전략 수립에 있어 중요한 의미를 지닌다. 생태계 내에서 공동으로 출현하는 종들 간의 복잡한 연관성을 이해함으로써, 보다 효과적인 보존 전략을 개발하고 생태계의 건강과 안정성을 유지하는 데 기여할 수 있다. 본 연구는 생태계 연구에 있어 데이터기반 접근법의 중요성을 강조하며, 생물 다양성 보존을 위한 새로운 방향을 제시한다.

• 생태와환경
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• 제55권1호
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• pp.76-83
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• 2022

기수갈고둥의 잠재적 서식지를 추정하고, 기수갈고둥의 존재 여부에 따라 저서성 거대무척추동물의 군집 구조를 확인하고자 했다. 기수갈고둥의 분포지는 환경부에서 수행 중인 "하구 수생태계 현황 조사 및 건강성 평가" 자료 중 2016년부터 2018년까지의 자료를 이용했다. 점유 모델은 기수갈고둥의 잠재적 서식지를 추정하기 위해 사용되었으며 저서성 거대무척추동물의 군집 구조를 확인하기 위해 4개의 다양성 지수가 사용되었다. 기수갈고둥은 남해안 일대와 동해안 일부 지역에서 발견되었으며, 이러한 양상은 기존 연구와 일치했다. 추가로 점유 모델 적용 결과 기수갈고둥의 잠재적 서식지가 서해안 일부 지역에 나타날 수 있음을 예측했다. 저서성 거대무척추동물의 군집 구조는 기수갈고둥이 채집되지 않은 지역에 비해 기수갈고둥이 채집된 지역에서 상대적으로 높았다. 따라서 제한된 지역에 서식하는 기수갈고둥을 보전할 때 점유 모델을 고려할 수 있으며, 기수갈고둥은 기수환경을 대표할 수 있는 생물로서 지표종으로 활용될 수 있는 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제56권3호
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• pp.187-195
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• 2023

영산강의 상류에는 4개의 농업용 댐들이 축조되어 있으며 각 댐의 물은 경작지 관개용수로 거의 모두 공급되고 영산강 본류로 방류되지 않고 있다. 또한, 관개용수의 대부분도 사용 후에 영산강으로 회귀하지 않고 격리된 상태의 별도 용수간선을 통하여 영산강 하류까지 흘러가기 때문에 영산강 본류의 유량 부족 문제를 가중시키고 있다. 이러한 원인으로 영산강 유량의 71%가 하수처리수로 채워지는 결과를 초래하였으며 이에 따라 수질뿐 아니라 수생태 건강성도 우리나라 4대강 중 가장 열악한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 영산강 수질개선을 위한 여러 가지 시나리오들을 오염삭감과 유량증대를 함께 고려하여 개발하였고 QUAL-MEV를 이용하여 각 시나리오의 장래수질을 예측·분석하였으며, 이러한 연구결과로부터 얻어진 결론은 다음과 같다. 1. 영산강의 수질개선은 오염삭감을 통해 그동안 꾸준히 시행되어 왔으나 이제 한계에 다다르고 있어 앞으로는 오염삭감만이 아니라 유량증대(해수담수화 포함) 방법이 함께 중점 추진되어야 하며, 이러한 경우에는 영산강 수질목표의 달성도 가능하다. 2. BOD는 오염삭감 그리고 T-P는 유량증대의 방법을 통해 크게 개선될 수 있다고 예측되었으므로 수질목표의 달성을 위해 오염삭감과 더불어 유량증대가 함께 도입된다면 이들 상호 간에는 시너지 효과가 크게 작용할 수 있을 것이다. 3. 그러나 유량증대사업의 원활한 추진을 위해서는 투자비용을 늘리는 것도 중요하겠으나 기존의 용수 이해관계자들간에 형성되어 있는 갈등 문제를 협의·해소키 위한 꾸준한 노력이 선행되어야 할 것이다. 4. 댐의 건설, 용수배분 조정 등 강우 유관형 유량증대 방법은 기후변화로 인해 강우가 오랜 기간 발생하지 않으면서 대가뭄이 지속될 경우에 적용의 효용성이 떨어지거나 상실될 수 있으므로 앞으로 비슷한 조건이라면 강우 무관형인 해수담수화시설을 유량증대사업 중 우선 설치대상으로 고려해야 할 것이다. 그 이유는 이러한 시설이 우리나라에서 새로 건설하기 어려운 댐의 용수확보 기능을 대체할 수 있고 대가뭄이 장기간 지속될 경우에 물관련 재해방지도 가능하여 기후변화의 적응시설로서 유용할 수 있기 때문이다.