• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.547-547
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• 2015

본 연구에서는 달천구간 (괴산댐~송동보)에서 어류 군집 (Fish Community)을 고려한 생태학적 최적유량 (Ecological Optimum Discharge)을 산정하였다. 이를 위해 유량증진방법론(IFIM: Instream Flow Incremental Methodology)을 기반으로 한 2차원 모형인 River-2D를 적용하여 수리해석 및 대상어종 (Target Fishes)에 대한 가중가용면적 (WUA: Weighted Usable Area)을 산정하였다. 모형 검증을 위해 김원 등 (2007)에 의해 수행된 과업구간 내 수위 및 유량 모니터링 자료를 활용하였으며, 하류경계조건은 김지성 등 (2007)에 의한 수위-유량 관계곡선식을 활용하였다. 또한 평저류량 조건에서의 조도높이 (Roughness Height) 산정을 위해 유량 및 하상재료의 영향을 고려할 수 있는 멱함수 및 반대수함수 형태의 조도계수 공식을 적용하였다. 모형검증 결과 River-2D에 의해 계산된 수위값이 모니터링값과 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. 대상유역에 대한 어류 모니터링 (에코리버21사업단, 2007~2010) 결과를 바탕으로, 과업지역내 우점종 (피라미), 아우점종 (쉬리 등 3개 어종), 멸종위기어종 (묵납자루)을 대상어종으로 선정하였으며, 대상어종에 대한 서식도적합도지수 (HSI, Habitat Suitability Index) 산정을 위해 IFASG (Instream Flow and Aquatic Systems Group) 방법 및 WDWF (Washington Department of Fish and Wildlife) 방법을 적용하였다. 수심, 유속, 하상재료 및 하상형상에 대한 서식도적합도지수가 5가지 대상어종에 대해 각각 산정되었으며, 복합적합도지수 (CSI : Combined Suitability Index)를 고려한 과업대상 위치별 어류의 발생확률이 모의되었다. 어류 군집에 대한 가중가용면적 (WUA)이 최대로 되는 생태학적 최적유량 산정 결과, Type I~III의 경우 모두 $10m^3/s$ 이하의 유량조건에 대해서 WUA가 최대값을 갖는 것을 확인할 수 있었으며, 납자루속의 어류 (Type III)의 WUA가 000 및 000속 (Type II)의 어류에 비해서 작은 유량에서 더 큰 값을 갖으며, $10m^3/$s 초과 유량에 대해서는 반대의 경향이 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.467-467
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• 2022

1990년대 후반부터 시작된 자연형 하천정비 사업은 기존의 수질보전정책 외에도 하천생태계에 대한 관심이 부각되는 계기로 작용하고 있다. 이 중 환경생태유량은 기존의 하천유지유량보다 확대된 개념으로 수생태계 건강성 회복을 위한 중요한 요소이다. 본 연구에서는 도시하천 수생태계 건강성 회복방안 마련을 위한 기초자료 마련을 위해 부산의 대표적인 도시하천인 온천천과 학장천을 대상으로 환경생태유량을 산정하였다. 환경생태유량은 하천의 물리적 특성 및 어류·유량을 조사하는 하천현장조사, 서식지적합도지수 산정의 과정을 통해 산정된다. 온천천과 학장천에서 각각 3개의 대표지점을 선정하고 각 지점별로 2회의 현장조사를 통해 각 지점에서의 수심, 유속, 하상재료, 어류 조성을 조사하였다. 조사결과를 바탕으로 붕어와 참갈겨니를 대표어종으로 선정하고 Instream Flow and Aquatic Systems Group(IFASG, 1986)에서 제시한 방법을 이용하여 서식지적합도지수를 산정한 후, 미국지질조사국의 물리적서식지모의시스템(PHABSIM)을 이용하여 하천별, 어종별 환경생태유량을 산정하였다. 온천천의 경우, 붕어와 참갈겨니 모두 약 0.7~0.8m³/s에서 가용서식지면적이 가장 크게 산정되어 일 60,000~70,000m³ 가량의 환경생태유량 공급이 필요한 것으로 나타났다. 학장천의 경우, 붕어는 약 0.6~0.7m³/s, 참갈겨니는 약 0.3~0.4m³/s에서 가용서식지면적이 가장 크게 산정되어, 각각 일 50,000~60,000m³, 25,000~35,000m³ 가량의 환경생태유량이 필요한 것으로 나타났다. 본 연구로부터 산정된 환경생태유량을 금번 관측유량 및 현재의 하천유지용수 공급계획량과 비교해보면 온천천에서는 일 15,000m³ 이상, 학장천에서는 어종에 따라 일 7,000m³ 이상의 추가유량 확보가 필요한 것을 알 수 있었다. 특히 학장천의 경우, 어종에 따른 환경생태유량의 차이가 크게 나타나 하천 구간별 유량조사를 통해 어종별 주요 서식지 구간 설정 및 관리가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2004년도 학술대회
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• pp.87-87
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• 2004

• 한국산림과학회지
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• 제108권2호
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• pp.241-258
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• 2019

이 연구에서는 충청남도 공주시에 위치한 공주대학교 학술림 내 산지계류에 서식하는 어류 및 양서류 출현에 영향을 미치는 환경인자를 추출하였으며, 이를 통해 사방댐 시공 전 중/후의 어류 및 양서류 서식 차이를 파악하였다. 그 결과, 어류 및 양서류 출현에 영향을 미치는 환경인자는 각각 수소이온농도, 전기전도도, 용존산소량, 유속, 계단-소 개소수와 월강수량, 수소이온농도, 전기전도도, 용존산소량, 상층피도로 나타났다. 이들 환경인자 중 수소이온농도, 전기전도도, 유속, 월강수량은 사방댐 시공 전 중/후에 통계적으로 유의한 차이를 나타냈으나, 전기전도도를 제외한 나머지 3개의 환경인자는 어류 및 양서류 출현에 영향을 미치지 않을 정도의 작은 변화 폭을 나타낸 것으로 사료된다. 실제로 어류 및 양서류 출현 구간 수를 사방댐 시공 전 중/후 및 상 하류로 비교해 본 결과, 사방댐 시공 중/후 하류에서 서식하는 양서류를 제외하면 출현 구간 수에 차이가 존재하지 않았다. 다만, 사방댐 시공 과정 중 터파기에 의해 발생한 토사가 하류로 유입되면서 계류수의 전기전도도가 높아진 것으로 사료되며, 이것이 사방댐 하류구간에 서식하는 양서류에 영향을 준 것으로 추정된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권3호
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• pp.267-276
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• 2013

본 연구는 어류서식 적합도 향상을 위한 하천구조 개선 방안을 위한 연구이다. 이를 위해 대상하천의 유역 및 수중환경조사와 어류의 군집특성 결과를 이용하여 건전한 수중생태계를 대표할 수 있는 복원 목표어종으로 참갈겨니를 선택하였다. PHABSIM을 이용한 검증결과 유속과 수심에 대한 적합지수 향상을 위한 저수로 폭의 변화는 대상어종의 서식적합도 향상을 가져왔음을 알 수 있었다. 그러나 서식적합지수 향상을 위한 저수로 폭의 변화는 일관성 있는 서식적합도의 향상을 나타내지 못함을 확인하였다. Genetic Algorithm을 이용하여 대상하천의 서식적합도 개선을 위한 주어진 유지유량에 따른 하천 구간별 유속, 수심을 고려한 저수로 폭의 최적 방안을 제시하였다. 저수로 단면 구조개선의 방안 제시는 수계환경개선을 위한 각종 사업에 기여할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권9호
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• pp.666-674
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• 2013

담수생태계에서 갈수기가 지속되면 다양한 물리적 장애가 발생한다. 이 시기는 어류의 생태 유지용수가 부족하여, 이동이 일어남에 따라 새로운 피난처 및 서식처가 요구된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 실증규모의 실험시설을 구축하였으며, 수위변화와 어류 피난처의 관계를 분석하였다. ADP (artificial deep pool)는 본 연구에서 제안된 인공적인 깊은 웅덩이이다. 본 시설을 실증규모의 test-bed 실험구에 적용하여 모니터링 한 결과, 수위변화에 따른 어류 개체수는 실험연못의 수심 0.5 m에서 가장 높게 나타났다. 하지만 ADP에서는 낮은 외부 수위 조건(<0.3 m)에서 단위면적당 어류 개체수가 증가하였고, 실험구의 총 어류 군집을 보존하는데 기여하였다. 또한, ADP 내부의 수온과 DO는 외부보다 낮게 조성되었지만, 어류는 지속적으로 서식하였다. 이 결과와 관련하여, ADP 내부는 WCS, OS, SS, TS 등이 높은 효율적인 정수생태계임을 나타내었다. 더욱이, ADP 내부의 종풍부도는 Acheilognathus koreensis (A. koreensis), Carassius carassius (C. carassius)와 같은 WCS가 높은 비율로 측정되었다. 결국, 수위가 낮게 형성되는 동안 어류는 서식환경의 교란에 의해 수심이 깊은 곳으로 피난하였고, 본 연구 결과를 종합하여 볼 때, ADP는 정수생태계에 적합한 어류 피난 및 서식처로 활용이 가능함을 시사하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.483-483
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• 2018

우리나라 하천 생태계에서 외래어종은 토착 어류의 개체수를 빠르게 감소시키고 서식처에서 우점종이 되어 생태계 교란을 야기하고 있다. 이러한 현안의 문제점을 해결하기 위해 외래어종과 관련된 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 우리나라 대표적 외래어종인 배스와 블루길을 대상으로 수온에 따른 서식처 형성을 관찰한다. 그 후 계절별로 형성된 서식처 안에서 수온을 조절하여 외래어종의 생태환경에 따른 민감성을 분석하는 것을 목적으로 수행하였다. 실험실 연구를 진행하는 동안 외래어종이 서식처를 형성할 때 민감하게 반응하는 수온 차가 계절에 따라 달라짐을 발견하였다. 이 사실을 증명하기 위해 농업용 저수지로부터 채집한 배스와 블루길을 길이 12 m, 깊이 0.6 m, 폭 1 m의 하천과 유사한 자연적 환경이 갖추어진 수조에 이식한 후, 외래어종이 서식처를 형성할 때 계절에 따라 어떻게 반응하는지 면밀히 관찰하였다. 수조를 3개의 구역으로 나누어 좌측 끝단을 히터를 설치한 온수대, 우측 끝단을 냉각기를 설치한 냉수대, 중앙은 온도 조절장치를 설치하지 않은 중수대로 구분하여 실험하였고 계절 마다 수온을 조절하며 수온 차와 서식처 형성의 상관성 분석이 진행되었다. 실험 진행 시 수온을 제외한 수조 안 환경은 동일하게 유지하였다. 실험 결과, 동계에는 실험실 수조의 평균 수온이 $12.88^{\circ}C$이고 어류는 각 구간별 수온의 차이가 $1^{\circ}C$ 이하에도 민감하게 반응하며 조금이라도 수온이 높은 구역에 서식처를 형성하였다. 춘계에는 평균 수온 $16.15^{\circ}C$가 되면서 어류가 온수대에 서식처를 형성하기는 하나 각 구간별 $1^{\circ}C$ 정도의 차이에는 중수대까지 서식처를 형성하였다. 즉 동계보다는 수온 차이에 둔감하게 반응하는 특성을 보였다. 또한 춘계에서 하계로 넘어가는 과도기에 수조의 평균 수온이 $21^{\circ}C$로 올라가자 외래어종은 각 구간별 수온 차이와는 관계없이 이미 서식처로 형성했던 온수대를 넘어 수조 전체에 좀 더 확산된 형태의 서식처를 형성하였다. 하계에는 수조의 평균 수온이 $25.67^{\circ}C$였으며 수온을 조절하여 관찰한 결과 외래어종은 약 $24^{\circ}C$ 수온보다 낮은 냉수대에 서식처를 뚜렷하게 형성하는 모습을 보였다. 즉 외래어종은 $20{\sim}24^{\circ}C$ 정도의 수온에 서식처를 가장 선호 하며 동계에는 수온이 가장 높은 곳, 하계에는 가장 낮은 곳에 형성하는 것으로 판단된다. 실험을 진행하는 동안 수조 내 구역의 구분을 위해 공통으로 설치된 가림판 부근에 외래어종의 군락이 형성된 것을 통해, 향후에는 외래어종의 서식처 형성과 장애물과 같은 지형적인 요인이 미치는 영향에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권2호
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• pp.134-142
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• 2016

기후변화에 의한 온도 상승 및 강수량 변화는 수량 및 수질을 포함한 수환경의 변화로 이어져 결과적으로 수생생물의 서식지에 영향을 미친다. 이와 같은 서식지 변화는 생물종의 서식적합도 변화로 이어지고, 서식적합도에 의해 종분포가 결정된다. 따라서 기후변화에 의한 담수 어류의 서식적합성 변화를 예측하기 위하여 기존의 서식적합성 모형을 비교 및 분석하였다. 서식적합성 모형은 PHABSIM, CCHE2D, CASiMiR, RHABSIM, RHYHABSIM, River2D과 같은 서식지-수리 모형과 CLIMEX와 같은 서식지-생리 모형으로 구분하여 조사하였다. 서식지-수리 모형들은 수리학적 인자 (유속, 수심, 기질)를 이용하여 서식적합도를 예측하기 때문에, 수온을 포함한 수질의 영향을 평가할 수 없다. 반면, CLIMEX는 기후 인자에 대한 생물의 생리학적 반응을 평가하기 때문에, 물리적 서식지 (수리학적 인자)의 영향을 평가할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 서식지-수리 모형인 PHABSIM과 서식지-생리 모형인 CLIMEX의 구동 원리를 융합하여 기존의 모형들보다 다양한 환경 인자에 대한 영향을 예측할 수 있는 새로운 모형인 생태학적 서식적합성 모형 (EHSM)의 개념을 제안하였다. 이 모형은 기후변화에 의한 어류의 서식적합도 변화를 더욱 정확하게 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.192-204
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• 2013

본 연구는 강원도 고성군 배봉천의 어류군집 및 멸종 위기종의 서식현황을 파악하기 위하여 2011년 계절별로 조사를 실시하였다. 배봉천 상류(St. 1~3, 5)는 경사가 높고 돌과 큰돌의 비율이 높은 Aa형의 하천형으로 14종의 어류가 서식하였고, 하류(St. 4, 6~7)는 경사가 낮고 자갈과 돌, 모래의 비율이 높은 Bb형의 하천형으로 26종의 어류가 서식하고 있었다. 전체 출현한 어종은 모두 10과 26종이었고, 우점종은 버들개(Rhynchocypris steindachneri, 31.2%), 아우점종은 점몰개 (Squalidus multimaculatus, 13.3%)와 잔가시고기 (Pungitius kaibarae, 11.0%)였으며, 그 다음으로 참갈겨니 (Zacco koreanus, 7.8%)와 미꾸리(Misgurnus anguillicaudatus, 7.0%), 북방종개 (Iksookimia pacifica, 5.5%), 피라미(Z. platypus, 5.3%) 등의 순으로 우세하게 출현하였다. 출현종 중 우리나라 고유종은 점몰개, 참갈겨니, 북방종개, 퉁가리(Liobagrus andersoni) 4종이었으며, 멸종위기어류는 칠성장어(Lethenteron japonica)과 다묵장어(L. reissneri), 가시고기(Pungitius sinensis), 한둑중개 (Cottus hangiongensis) 4종이 서식하고 있었다. 또한 소하성 어류는 연어(Oncorhynchus keta), 칠성장어, 황어(Tribolodon hakonensis) 3종이, 양측회유성 어류는 은어 (Plecoglossus altivelis)가 서식하고 있었다. 지점들간의 군집유사도를 분석한 결과 상류부와 하류부로 나누어지는 경향을 보였으며, 하천에 설치된 보로 인해 단절이 심화되었다. 어류들의 안정된 서식과 이동을 위해서는 설치된 보에 적절한 어도의 설치가 필요하다고 판단된다.

• 한국환경생태학회:학술대회논문집
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• 한국환경생태학회 2011년 학술대회 논문집
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• pp.98-103
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• 2011

도심하천에서 채집된 어류는 총 7과 17종 315개체가 확인되었으며, 자연하천에서 채집된 어류는 6과 21종 1,033 개체가 조사되었다. 도심하천에서 출현한 한국 고유종은 치리(Hemiculter eigenmanni)와 얼룩동사리(Odontobutis interrupta) 2종(11.8%)이었으며, 생태계교란야생동물에 속하는 종인 배스(Micropterus salmoides)가 폐쇄형 하도습지에서 출현하였다. 자연하천에서 출현한 한국고유종은 쉬리 (C. splendidus), 배가사리(Microphysogobio longidorsalis) 등 총 13종(61.9%)으로 고유종의 빈도가 높았고, 멸종위기 II급에 속하는 종인 묵납자루(A. signifer)와 가는돌고기(Pseudopungtungia tenuicorpa) 등 2종(9.5%)이 조사되었다. 두 하천의 군집분석을 비교한 결과 도심하천이 자연하천에 비해 우점도와 균등도 지수가 높게 나왔다. 이와 같은 결과는 도심하천과 자연하천이 같은 유형의 서식처이지만 도심하천의 경우 양안 수변대와 제방구축, 하천정비, 고수부지의 시멘트화 등의 원인과 오염원의 유입, 풍부한유기물 때문인 것으로 판단된다.