• 생태와환경
• /
• 제40권2호
• /
• pp.254-263
• /
• 2007

본 연구에서는 낙동강 수계의 본류에 해당하는 6개 지점을 선정하여 2004년 7월(풍수기), 2005년 3월(갈수기), 2회에 걸쳐 생물학적 건강도 지수(Index of Biological Integrity, IBI), 정성적 서식지평가지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI) 분석 및 이화학적 수질분석을 통해 통합적 하천 생태 건강성 평가를 실시하였다. 생태 건강성 평가를 위한 생물통합지수 모델은 국내 특성에 맞게 수정 보완된 10개 다변수 메트릭 모델(Multimetric model)을 이용하였고, 물리적 서식지 지수인 QHEI는 국내 하천 특성에 맞게 변형한 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였다. 낙동강의 생물통합지수는 평균 20.8(n=12)로 "악화상태" (Poor)를 나타냈으며, 각 지점에서 전반적으로 낮은 생태학적 건강도 값을 나타냈다. 이는 이화학적 수질 악화와 물리적 서식지의 교란으로 인해 수체 내의 생물에게 직접적인 영향을 끼친 것으로 사료되었다. 물리적 서식지평가지수인 QHEI의 전 지점에 대한 평균값은 110으로 "보통${\sim}$양호상태" (Fair${\sim}$Good)를 보였다. 지점별 분석에 따르면, 1, 5지점은 양호상태(Good)를 보였고, 나머지 4개 지점에서는 모두 보통상태 (Fair)를 보였다. 그러나 3,4지점은 보통${\sim}$악화 (Fair${\sim}$poor)에 가까운 상태를 보여 서식지의 교란이 큰 것으로 판단되었으며, 특히 $M_1{\sim}M_5$, $M_7$, $M_{10}$에서 매우 악화된 상태를 보여 향 후 메트릭에 대한 복원이 필요할 것으로 사료되었다. 이화학적 수질은 3지점에서 금호강의 유입과 인근에 위치한 분뇨처리시설의 직접적인 영향으로 인해 크게 악화되었다. 낙동강의 하류에 해당하는 4, 5, 6지점은 남강과 황강의 유입에 의한 희석효과 및 생물학적 자정작용에 의해 수질이 개선되거나 일정농도를 유지하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.417-417
• /
• 2021

복합 토지이용 유역의 수문 모형에서 중요한 것은 큰 강우량이 발생하는 시점에서의 유출량과 유사량이다. SWAT 모형도 이와 같은 부분이 중요한 요소로 작용하는데 이는 모형의 평가가 실측값에 대한 예측값의 결정계수(Coefficient of determination, r²) 또는 Nash-Sutcliffe efficiency(NSE)와 같이 큰 값의 영향이 큰 지수들로 모형의 적합성을 평가하기 때문이다. 수질오염총량제와 같이 유역에서 발생하는 총량을 평가할 때는 강우로 인해 발생하는 유출과 수질뿐만 아니라 평시에 유출에 대한 수질도 중요한 부분이 될 수 있으나 모형의 평가에서 반영되기 어려우므로 실측값과 매우 다른 경향을 나타내는 경우가 많다. SWAT 모형에서는 하천 유사량에 사용되는 계수가 모든 상황에 일괄적으로 적용되기 때문에 과대 평가되는 경향이 있다. 본 연구에서는 SWAT 모형의 비강우시 하천 유사량 모의에 대한 부분이 강우시 하천 유사량에 미치는 영향을 분석하였다. SWAT 모형에서 하천 유출량과 관련된 계수를 확정하고, 하천 유사량과 보정에 사용되는 변수 중에서 prf 계수를 평시와 강우시 다른 계수 적용하여 하천 유사량 변화에 대한 SWAT 모형의 반응을 확인하였다. 지표면 유출과 관련된 변수는 변화하지 않으므로 하천에 유입되는 유사량은 항상 같다고 가정하면, 특정 강우 조건에서의 하천 유사량은 변화하지 않아야 하지만 SWAT 모형에서는 평시 유사량에 따라 달라지는 경향이 나타났다. 이는 평시 prf 계수가 낮아질 때 하천을 통해 유역 밖으로 배출되는 유사량이 감소하였기 때문에 특정 강우 조건에서 유사량이 달라진 것으로 해석될 수 있다. 또한 현재 SWAT 모형은 지표면 유출로 유입되는 유사량 일부가 퇴적되기 때문에 평시에 실제보다 높은 농도로 예측되는 경향도 나타났다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여 지표면 유출로 발생하는 유사의 하천 퇴적량을 최소화하고, prf 계수를 강우반응에 대해 변동성을 부여하는 등 비강우시에도 실측과 비슷한 수준의 유사량이 모의 될 수 있도록 SWAT 모형을 개선하고 있다.

• 생태와환경
• /
• 제37권4호통권109호
• /
• pp.373-377
• /
• 2004

France에서는 국가적 차원에서 지난 1994년부터 수역관리청 (French Water Agencies : Seine, Rhone-Mediterranee-Corse, Artois-Picardie, Rhin-Meuse and Adour-Garonne)과 연합한 농공환경연구소(CEMAGREF)의 주도로 France 영토 (France본토 및 부속 도서에 해외 영토가 지구상에 걸쳐 존재함) 내에서 신뢰도를 가지고 간단히 이용할 수 있는 수질감시망 방법론으로 실용적인 규조류 지수 (Indice Biologique Diatomees)를 만들기로 하였다. 물론 이전인 1970년대부터 Seine강 수역관리청에서 규조류 지수를 이용하기 시작하였고, 1990년대부터 다른 5개 수역관리청에서도 도입한 바가 있다. 이 후 1995년에 최초의 지수를 공표하였고, 지속적이고 정기적인 자료원의 최신화와 보강을 거듭하여 1996년에 최초로 6대 수역관리청에서 적용하였으며 1998년에는 미비한 자료를 완결시키고 기존의 프로그램을 재검토하여 2000년 6월에 표준화된 3번째 판인 IBD가 만들어졌다. 이 방법론은 France의 표준화법인 AFNOR에 NF T90-354로 출간되어 범용화단계를 시작하였다.

• 환경영향평가
• /
• 제27권6호
• /
• pp.685-694
• /
• 2018

본 연구에서는 저서성 대형무척추동물의 탄소와 질소 안정동위원소비를 이용하여 생태지위면적을 계산하고 수생태계 평가 활용 여부를 분석하였다. 평가를 위해 영산강 승촌보의 상류와 하류에 서식하고 있는 저서성 대형무척추동물의 생태지위면적을 6월과 8월 두차례에 걸쳐 비교하여 보로 인한 영향 유무를 집중호우 전후 시기로 구분하여 평가하였다. 또한, 수질과 군집지수 및 생물지수 (BMI)를 각각 측정하고 계산하여 계산된 생태지위면적과의 연관 관계를 알아보고자 하였다. 생태지위면적의 계산은 R 프로그램의 SIBER 패키지에서 제공하는 Bayesian Stable Isotope 기능을 이용하여 수행하였다. 승촌보 지역의 집중호우 이전 시기인 6월과 집중호우 이후 시기인 8월의 수질과 생물지수는 집중호우 전과 후 차이를 나타냈으나, 승촌보의 상류와 하류 지점에서 보로 인한 차이의 뚜렷한 경향은 나타나지 않았다. 반면, 저서성 대형무척추동물의 생태지위면적은 6월과 8월 조사에서 모두 상류 지역과 비교하여 하류 지역에서 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 보로 인한 하천의 물리적 변화가 수질과 관계없이 저서성 대형무척추동물의 생태지위면적에 영향을 줄 수 있음을 의미하며, 종조성 변화와 같은 서식처 선호도에 따른 구성 생물의 변화와 같은 직접적인 영향 외에 서식처 환경 변화를 통한 종합적인 영향을 반영하는 것으로 판단된다. 따라서, 안정동위원소를 이용한 생태지위면적 값으로 먹이의 다양성, 선택성, 종의 생태적 지위, 경쟁 수준 등을 정량적으로 평가하여 기존의 지수를 이용한 평가방법을 보완할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.85-98
• /
• 2003

최근 물환경에 관련된 광범위한 문제들을 해결하기 위한 대안으로 유역관리의 관심이 증대되고있는 시점에서, 본 연구는 금호강 유역을 모니터링하기 위한 환경정보의 구축과 소유역 단위의 환경특성이 하천 수질에 미치는 영향을 분석하였다. 소유역 단위의 환경특성을 분석하기 위한 GIS 데이터베이스는 축척 1:25,000의 지형도, 정밀토양도, 토지이용도, 10m 해상도의 DEM, 도로망도, 수계망도, Landsat TM 영상에서 산출된 식생지수(NDVI), 강우량, 그리고 RUSLE 모형에 의한 토양유실량으로 구성되었다. 소유역 단위의 환경특성과 하천 수질간의 상호관련성을 분석한 결과에 따르면, 유역의 도시화 또는 산업화에 관련된 주거 상업지역, 공업지역, 도로지역에 관련된 변수들은 BOD, COD, SS, T-N, T-P의 수질자료와 음(-)의 상관성을 가지는 것으로 분석되었다. 이와는 달리, 자연환경상태와 관련된 산림피복과 식생상태 변수들은 수질자료와 양(+)의 상관성을 가지는 것으로 분석되었다. 그러나, 농업적 토지이용과 농약 및 비료사용량, 토양유실량은 수질자료와 유의한 상관성을 가지지 않는 것으로 나타났다.

• 생태와환경
• /
• 제40권1호
• /
• pp.82-92
• /
• 2007

본 연구는 2003년 영산강 수계내 12개 조사지점에서 어류 군집분석, 개체 특성분석 및 생태 건강성 지수(IBI) 산정을 통해 하천의 생물학적 수질을 비교 분석하였다. 12개 조사정점 중 4개 지점은 오염의 영향이 없는 대조군 지점이었고, 나머지 8개 지점은 농공폐수 및 하수처리장 배출수의 영향을 받는 지점이었다. 본 조사수역 12개 지점에서 산정된 평균 생태 건강성 지수(IBI)는 28(n=12, 범위: $18{\sim}44$)로서 U.S. EPA(1993)의 기준에 의거할 때 악화${\sim}$보통상태$(Fair{\sim}poor)$를 보였다. 한편, 대조군 지점(S3, S5, S6, S11)의 평균 생태 건강성 지수는 42(n=4, 변이폭: $38{\sim}44$)로서 양호상태(Good)를 보인 반면, 농공 폐수 및 하수처리장 배출수의 영향을 받는 나머지 8개 지점에서 평균 건강성 지수는 21(n=8, $18{\sim}24$)로서 악화상태(Poor)를 보여 2배 정도의 뚜렷한 차이를 보였다. 이런 건강도 지수의 지점별 변이는 종 풍부도 지수 및 종 다양도 지수와 거의 일치하였으나,1차 하천인 S11은 불일치하였다. 즉, 하천차수가 낮은 상류의 1차 하천은 종 다양도 혹은 군집 풍부도 지수에 의해 생태건강도가 평가될 경우 하천의 크기를 고려하지 않아 상대적으로 과소평가 되는 것으로 나타났다. 군집 유사도 분석 결과에 따르면, 유사도 수준 80%(p<0.05)에서 지점은 3개 그룹으로 대별되었다. 하나의 그룹은 폐수에 의해 영향을 받는 지점이었고, 나머지 2개의 그룹은 오염에 의해 영향 받지 않는 2개 대조군 그룹으로 대별되었다. 상관도 분석에 따르면, 생물학적 건강성 지수는 내성종의 상대빈도와 역상관 관계(r=-0.899, p<0.001)를 보였으며, 민감종과는 정상관 관계(r=0.890, p<0.001)를 보였다. 이런 결과는 본 수역에서 농공폐수 및 하수처리장 배출수 방류는 하천의 생물학적 수질 악화에 직접적인 영향을 주며, 수자원의 보호를 위해서는 이러한 배출수와 같은 오염원의 관리를 강화해야 한다는 것을 제시한다.

• 생태와환경
• /
• 제39권2호통권116호
• /
• pp.145-156
• /
• 2006

본 연구의 목적은 2004년 8월부터 2005년 6월까지 금호강의 5개 조사지점에서 다변수 메트릭 모델을 이용하여 물리적 서식지건강도 평가(QHEI)및 생몰학적 건강도 평가를 실시하고자 하였다. 본 연구의 접근방식은 본 연구에서 직접측정한 정성적 식지평가지수(QHEI),어류를 이용한 생물학적 건강도 지수(IBI)및 환경부에 획득한 지난 10년간(1995 ${\sim}$ 2004)의 수질 모니터링 자료와 비교 평가에 기반을 두었다. 본 연구를 위해 이미 한국의 지역적 생태 특성에 맞게 개발된 An(2003)의 모델이 생물학적 건강도 평가에 적용되었다. 총체적인 건강성평가EPA(1993)및 Barbour et al. (1999)의 기준에 따르면, 금호강의 생물학적 건강도 지수는 평균 30이었고, 지점에따라 23 ${\sim}$ 48까지의 변이를 보이며, 건강도는 보통상태(Fair)로 나타났다. 금호강의 이화학적 수질자료 석에 따르면, 1995년부터 2004년 가지 10년 동안 생물학적 산소요구량(BOD), 화학적 소요구량(COD), 전기전도도(Conductivity), 총인 (TP), 총질소(TN), 총부유물(755)은 조사지점별, 계절별, 연별로 오염농도 변화 폭이 크게 나타났다. 계절에 따른 강우량에 BOD, COD, TP, TSS, Conductivity은 상류지점 1에서는 영향이 적었지만 하류로 올수록 많은 영향을 받아 유량에 의한 희석현상으로 장마후에 수질이 향상되는 양상으로 보아 강우가 수질의 이차학적 변이에 중요한 요소임이 확인되었다. 군집분석에 따르면 종다양도 지수는 지점 1에서 최대치를 보였고(H'=0.781), 지점 3에서는 끄리의 착실한 우점도를 보였다. 대조적으로 잡식성, 내성종 비율이 상류보다 하류로 갈수록 높았다. 전체적으로 본 연구에서는 하류의 지점들은 수환경생태의 생물학적 건강도 향상을 위하여 복원이 필요함을 제시하는 바이다.

• 환경영향평가
• /
• 제30권4호
• /
• pp.258-269
• /
• 2021

본 연구의 목적은 금강수계 하천의 생태적 건전성을 평가하는 체계를 구축하는 것이다. 연구대상 지역은 금강수계 14개 중권역으로 하였다. 평가지표의 투명성과 일관성을 확보하기 위하여, 건전성 지표 선정은 지표 간 내재적 가중치 변화 특성을 고려한 조정방법을 사용하여 선정하였다. 최종 통합지수에 미치는 영향이 가장 큰 지표는 수량, 수질, 수생태, 서식·수변환경 부문 중 수생태 부문의 지수로 파악되었다. 하천의 생태적 건전성 지수를 분석한 결과, 댐상류 유역(대청댐 기준)은 2014년까지 기준년도(2008)에 비해 상대적으로 좋은 상태로 평가되었으며 댐하류 유역은 좋지 않은 상태로 평가되었다. 년 단위 생태적 건전성 지수의 변화 추이는 다음과 같다. 용담댐, 용담댐하류, 보청천, 대청댐, 대청댐하류, 논산천의 경우는 시기별 차이는 있으나 건전성 지수의 저하가 진행되고 있다. 반면, 무주남대천, 영동천, 갑천의 경우는 건전성이 개선되고 있는 것으로 평가되었으며 초강, 대청댐상류, 미호천, 금강공주, 금강하구언은 건전성이 개선된 후 다시 저하되는 것으로 평가되었다.

• 생태와환경
• /
• 제50권4호
• /
• pp.470-477
• /
• 2017

본 연구는 낙동강 상류에 위치한 내성천과 지류들을 대상으로 총 15개의 지점에서 2016년 5월, 8월 및 10월의 총 3회에 걸쳐 이화학적 환경요인들과 부착돌말 군집의 특성을 분석하고, 생물학적 방법인 DAIpo와 TDI를 이용하여 수질을 평가하였다. 내성천 수계에서 출현한 부착돌말류는 2목 3아목 9과 35속 145종 16변종 2품종으로 구성된 총 163종이 출현하였다. Cocconeis placentula var. lineata는 모든 지점에서 출현하였으며, Achnanthes lanceolata, Nitzschia fonticola, Nitzschia inconspicua와 Reimeria sinuate는 내성천의 보편적인 분류군들로 조사되었다. Nitzschia inconspicua와 Achnanthes minutissima가 주요 우점종으로 출현하였다. CCA 분석 결과, 부착돌말 종조성은 전기전도도와 총질소에 가장 많이 영향을 받는 것으로 나타났다. DAIpo를 이용한 생물학적 수질평가 결과, 내성천의 DAIpo는 평균 62.38로 B등급이나, TDI로 평가한 결과, 내성천의 TDI는 평균 66.12로 C등급으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.7-18
• /
• 1999

밀양강 수계 7개 지점에 대하여 1997년 4월부터 12월까지 5회에 걸쳐 채집된 저서성 대형무척추동물의 군집분석 및 저서성 대형무척추동물에 의한 생물학적 수질평가 결과를 요약하면 다음과 같다. 분류군은 총 3문 8강 15목 37과 45속 81종으로서 빈모류 1종, 거머리류 2종, 복족류 6종, 부족류 5종, 갑각류 2종, 곤충류 65종으로 곤충류가 가장 많았다. 전체 지점에 대한 평균 개체수 현존량은 815개체/㎡였다. 이 중 곤충류(약80%)가 가장 많았으며, 다시 곤충류 중에는 하루살이류(약 70%)와 날도래류(약 18%)가 주를 이루었다. 각 지점별 평균개체수 현존량을 보면, 제1지점인 청도천의 경우 262개체/㎡(32.2%)로서 가장 많은 출현율을 보였고, 제7지점인 밀양강 끝지점의 경우 38개체 /㎡(4.7%)로서 가장 출현율이 낮았다. 전체 평균 수준에서의 제1우점종은 Ecdyomurus levis Navas였으며, 우점도지수는 0.3이었다. 각 지점별 우점종을 보면 제1지점부터 제5지점까지는 Ecdyomurus levis Navas이였고, 제6지점과 제7지점은 Hirudinidae sp.1이었다. 그리고, 전체 평균 수준에서의 다양도지수는 2.66이었다. 조사지점별 평균 다양도 지수를 보면 제4지점이 가장 높았으며(H'=3.47), 다음은 제2지점, 1지점, 3지점, 5지점, 6지점, 7지점의 순이었다. 생물학적 지표종을 중심으로한 수질평가에 의하면, 밀양강 전체의 평균은 군오염지수(GPI) 1,49로서 ${\beta}$-mesosaprobic의 II급수로 평가되었다. 각 지점별로는 제3지점의 경우 Oligosaprobic의 I급수로서 가장 양호한 수질이었고, 제1지점과, 제2지점, 제4지점, 제5지점은 ${\beta}$-mesosaprobic의 II급수로, 제6지점은 ${\beta}$-mesosaprobic의 III급수로 평가되었다. 그리고, 제7지점은 ${\alpha}$-mesosaprobic의 III급수로서 가장 수질이 불량한 것으로 평가되었다.