• 대한환경공학회지
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• 제22권7호
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• pp.1331-1343
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• 2000

GIS와 USLE를 접목해서 토양유실량을 산정하는 방법론을 개발하여 동해안의 소규모 하천인 강릉 사천천에 적용하였다. GIS를 이용해서 유역의 수계도를 작성하고, 유로추적, 유역면적의 결정 등의 공간분석을 효과적으로 수행할 수 있었다. 토양도와 토지이용도를 이용해서 유역내 토양과 토지이용정보를 일정한 크기의 그리드별로 입력하였고, 공간분석 결과도 그리드별로 저장하였다. 이들 정보에 기초하여 USLE의 각종 인자에 대한 주제도를 생성하였고, 각각의 주제도를 중첩하여 토양유실량을 산출하였다. 이와 같이 GIS를 활용함으로서 지역별로 토지이용 형태별로 토양유실량의 정도를 효과적으로 평가할 수 있었다. 사천천 유역 전체의 평균 토양유실량은 약 1.36ton/ha/yr로 나타났으며, 임야지에서는 0.15ton/ha/yr, 밭에서는 27.04ton/ha/yr, 논에서는 0.78ton/ha/yr로 산출되었다. 밭은 전체유역면적의 약 4.4%인 $2.4km^2$를 차지하는데 밭에서의 총토양유실량은 약 6561ton/yr로 전체 유실량의 84.9%를 차지하고 있어서 면적에 비해 토양유실량이 많다. 산림지역의 토양침식량은 적은 편에 속하나, 밭에서는 경작지에 대한 토양유실 허용치 11.2ton/ha/yr와 비교하면 밭에서의 토양침식에 대한 대비가 필요함을 알 수 있다. 사천천 하류부에서 98년 7월 24일~28일, 98년 9월 29일~10월 1일 2회의 집중호우시에 유출량과 수질을 실측 조사한 결과, 유출량이 증가함에 따라 SS, TN, TP의 오염물질 농도가 높아지고, 유출오염부하량도 증가하는 경향을 보였다. 따라서 토양유실이 많은 홍수기에 인과 질소의 영양물질의 유출량이 큰 것으로 나타났다. 사천천 유역에서 년간 발생되는 오염부하량 중에서 SS는 21%, TN은 39%, TP는 약 19%가 본 연구에서 조사한 2회의 강우동안에 유출되었다. 따라서 우리 나라의 하천에서는 여름의 홍수기에 단기간에 많은 양의 오염물질이 집중적으로 유출되는 것을 알 수 있다.

• 생태와환경
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• 제47권4호
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• pp.247-257
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• 2014

본 연구에서는 낙동강의 상주보에서부터 합천창녕보까지의 8개에 보에 대해 2011년부터 2013년 까지의 수온, 적산일사량, 영양염 농도, 식물플랑크톤 군집분포, 기타 수질조사 결과를 이용하여 식물플랑크톤 우점종의 천이특성과 수온과의 상관성, 우점종 상호 간의 영향 등에 대해 고찰하였다. 8개 보 단위의 별 우점종 평가에 있어 총 25개 종이 우점하고 있었다. 봄철에 대발생하는 Stephanodiscus sp.는 우점빈도가 39.4%로서 가장 높았으며 현존량 우점율은 58.6%였다. 여름철에 대발생하는 Microcystis sp.의 우점빈도는 8.5%였고 현존량 우점율은 36.6%였다. 8개 조사지점의 수온차이는 평균 $1.83^{\circ}C$로서 지점별 차이는 통계적으로 유의하지 않았다. 분석 대상 우점종 중 수온과 음의 상관성을 보인 것은 Stephanodiscus sp. 1개 종(r=-0.26, p<0.01)이었으며 나머지 7개 종은 양의 상관성이 유의하게 나타냈다(r=0.08~0.28). Stephanodiscus sp.는 $2{\sim}18^{\circ}C$의 수온범위에서 높은 개체밀도를 보였고 $2^{\circ}C$ 이하에서는 $2,000cells\;ml^{-1}$ 이하의 적은 개체밀도를 보였다. Stephanodiscus sp.의 봄철 수화현상 다음에 우점하는 종은 Aulacoseira granulata, Fragilaria crotonensis, Cyclotella sp. 등이었으며, Microcystis sp.는 Stephanodiscus sp.의 개체밀도가 감소되는 $18^{\circ}C$ 정도에서 개체수 증가속도가 높아졌으며, 수온이 $25^{\circ}C$ 이상이 되면 $10,000cells\;mL^{-1}$를 초과하기 시작하고 $28^{\circ}C$ 이상에서부터 현저하게 증가하여 수화현상이 나타났다. 낙동강에서 광범위한 수온 영역에 적응하고 있는 종은 Cyclotella sp., Aulacoseira granulata, Fragilaria crotonensis 등이었다. 적산일사량과 유의한 상관성을 보인 것은 Aulacoseira granulata 1개 종이었다. Stephanodiscus sp.는 분석대상 우점종 중에 Aulacoseira granulata 및 Aphanizomenon flos-aquae 종과의 상관계수가 각각 -0.12 및 -0.09로서(p<0.05) 음의 상관성이 유의하게 나타났다. Stephanodiscus sp.는 동물성플랑크톤의 요각류 (r=-0.11, p<0.01), 지각류 (r=-0.09, p<0.05) 등과 음이 상관성이 유의하게 나타났다. 따라서 Stephanodiscus sp.는 낙동강에서 동물성플랑크톤의 중요한 섭식원이 되고 있을 것으로 추정된다. 여름철 최대 우점종인 Microcystis sp.는 음의 상관성을 나타낸 다른 우점종은 없었다.

• 자원환경지질
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• 제51권1호
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• pp.27-38
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• 2018

인천시 강화도의 지질별(중생대 화강암, 선캠브리아 편마암, 편암) 지하수의 자연방사성 물질과 수리지화학 성분의 특성을 연구하였다. 이 연구를 위하여, 8년 동안 69개 관정에서 지하수 시료를 채수하였다. 통계 분석을 이용하여 지하수의 수리지화학 성분과 자연방사성 물질의 관계를 분석하였다. 연구 지역 지하수의 수질유형은 $Ca(Na)-HCO_3$ 형으로 나타났다. 우라늄은 3 개 지하수 시료에서 US EPA의 MCL(최대 오염 물질 수준)인 30 ug/L을 초과하였다. 라돈은 28개 지하수 시료에서 US EPA의 제안치인 AMCL(대체 최대 오염 물질 수준)인 4,000 pCi/L을 초과하였다. 모든 지하수 시료의 전알파(Gross-alpha)는 US EPA MCL인 15 pCi/L를 초과하지 않았다. 지하수에서의 우라늄과 라돈의 평균농도는 화강암에서 가장 높고, 그 다음으로 편마암, 편암의 순이다. 편암 지역의 라돈은 $HCO_3$와 -0.40, 우라늄은 $SO_4$과 0.54의 상관계수를 보였고, 편마암 지역의 경우 라돈은 우라늄과 0.55, 우라늄은 $SO_4$과 0.41의 상관계수를 보였다. 요인분석에 의하면, 지질별로 각각 다른 거동특성을 가진다. 전체 지하수의 통계 분석 결과, 우라늄과 라돈 그리고 지화학 성분들 간에는 대체로 특이한 상관성을 나타내지 않았다. 자연방사성 물질의 거동과 운명을 보다 명확하게 이해하기 위해서는 자연방사성 물질의 수리지질학적, 지구화학적, 지질학적 특성에 대한 보다 상세한 연구가 요구된다.

• 환경생물
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• 제37권4호
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• pp.545-553
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• 2019

도심형 양식시스템을 바이오플락 양식기술과 아쿠아포닉스 배양대로 구성하여 사육수를 교체하지 않고 메기를(사육조 3.3톤 2개) 양성한 결과 151일의 사육 후 2.8 g의 종묘가 평균 무게 171.3 g (총중량 56.53 kg)과 235.5 g (총중량 71.1 kg)로 성장하였다. 입식에서 수확까지의 누적 생존율은 65% 보였고, 성장 구간별로 입식에서 1차 성장 후 분조 이전까지 77.7%, 분조 이후 생존율은 수조에 따라 차이를 보여 각각 92.9%와 78.0%로 나타났다. 초기 바이오플락 사육수가 만들어지는 과정에서 일부 폐사가 발생하였고, 수질이 안정된 이후에는 폐사가 감소하였다. 메기의 혈액분석결과 사육초기 BFT 사육수가 안정화 이전인 4월에 간 손상 지표인 AST의 농도가 유의적으로 높은 값을 보였으며 ALT, triglyceride는 전 사육기간 내에 차이가 없었다. Glucose, cholesterol, total protein은 7월에 유의적으로 높은 값을 보이고 다른 기간에는 차이가 없었다. 메기 사육수를 이용한 아쿠아포닉스 가동 시 생산된 식물은 상추, 바질, 적근대, 적치커리 등이 원활한 성장을 보여 5개월간 총 148.85 kg의 식물을 수확하였다. 또한 아쿠아포닉스 시스템에서 식물재배에 따른 사육수 내의 질산 제거능력과, 질산이 제거된 사육수는 메기 사육수로 재사용이 가능한 것으로 확인되었다. 결론적으로, 본 연구에서는 도심형 양식시스템으로 물을 교환하지 않고 어류를 양식할 때 사육수에 축적된 질산을 제거하고 재사용이 가능한가를 아쿠아포닉스 기술을 결합하여 연구하였으며, 양식생물(메기) 수용량에 따른 적정 식물량을 유지하면 농수산 복합양식이 가능하다는 것을 보여주었다.

• 한국환경농학회지
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• 제34권4호
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• pp.274-281
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• 2015

영산강과 섬진강의 지천을 중심으로 총 22개 지점에서 4회에 걸쳐 농약(aldicarb, carbaryl, carbofuran, chlorpyrifos, 2,4-D, MCPA, methomyl, metolachlor, molinate)의 실태조사를 수행하였다. 하천수 시료에서 농약을 추출하기 위해 Oasis HLB 카트리지를 사용하였고 LC/ MS/MS를 이용하여 분석하였다. 시험법은 matrix-matched 내부표준검량곡선과 방법검출한계, 정량한계, 정확도, 정밀도, 회수율 등으로 정도관리를 수행하였다. 각 화합물의 방법검출한계는 모든 화합물이 국립환경과학원에서 제안하는 GV/10을 만족하였다. 모든 화합물의 상관계수(r²)는 0.9965- 0.9999로써 직선성이 매우 높았고 정확도와 정밀도는 각각 89.4-113.6%와 3.1-14.0%로써 매우 양호함을 알 수 있었으며 평균 회수율은 90.8-106.2%로 매우 우수하였다. Aldicarb를 제외한 모든 성분이 검출되었고, 특히 carbofuran과 metolachlor의 검출농도와 빈도가 높았는데 이들의 광범위한 적용 범위에 따른 많은 사용량에 기인한 것으로 판단되었다. 2,4-D와 MCPA는 1(5월), 2차(7월) 시료에서만 검출되었는데 이는 두 농약의 사용 적기와 일치하였다. Methomyl과 molinate는 사용 금지된 농약이었으나 일부 지역에서 검출되었고 이는 두 농약이 불법적으로 사용되었거나 과거에 사용되어 수계로 유입, 저질에 흡착된 일부분이 지금까지 용출되어 검출되었을 것으로 판단되었다. 영산강 및 섬진강 수계의 많은 하천수 시료에서 농약이 검출되었고 그 원인이 영농활동 중 농약의 사용이라고 단정할 수 없으나, 영산강과 섬진강 수계 인근의 주된 산업활동이 농업활동이고 농약의 주된 사용이 영농활동에 이루어지며 검출된 농약이 농작물에 대한 약제의 사용 시기와 부합하는 것을 미루어 보아 영산강과 섬진강 유역 농경지에서 사용된 농약이 수계로 유입되어 비점오염원으로 작용하는 것으로 판단되었다. 따라서 수생태계 보존을 위하여 농약에 대한 수질기준 설정이 절실히 요구되었고, 이를 위해 보다 많은 실태조사 결과의 축적과 꾸준한 연구 수행이 필요한 것으로 판단되었다.