• 생태와환경
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• 제39권2호통권116호
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• pp.219-225
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• 2006

빈영양호에서 부영양호로 전이과정에 있는 주암호에서 물질순환과 에너지흐름에 지대한 역할을 담당하는 세균 군집구조를 분석하기 위해 수계에 주로 존재하는 ${\alpha}\;{\cdot}\;{\beta}\;{\cdot}\;{\gamma}$-subclass proteobacteria와 Cytophaga-Flavobacterium (CF) group 세균군, 그리고 질소순환에 관여하는 질화세균을 FISH법으로 2005년 4일부터 2006년 1월까지 4회에 걸쳐 검출하였다. 총세균수는 엽록소-a농도가 높을 때 많이 검출되었고 엽록소-a농도가 낮을 때는 감소하는 경향을 보였다. 수계에 존재하는 물질순환에 관여하는 세균들의 동태를 파악하는데 속(genus)수준의 세균군이 아닌 그룹별세균, 즉 ${\alpha}\;{\cdot}\;{\beta}\;{\cdot}\;{\gamma}$-subclass proteobacteria와 Cytophaga-Flavobacterium (CF) group 세균군을 동정하여 정량화하면 특정 세균군들에 관한 세부적인 정보는 얻을 수 없지만 해당수계의 거시적인 자정작용 정도를 파악할 수 있는 정보를 얻을 수 있다. 그 변화양상을 보면 빈영양 상태의 호수에서 주종을 이루는 ${\alpha}\;{\cdot}\;{\beta}$-subclass proteobacteria이 4월에 가장 많이 검출되었고 남세균 등조류의 번식이 왕성했던 6${\sim}$9월에 감소하는 양상을 나타냈는데 이는 이 시기에 우점하던 남세균, M. aeruginosa이 생성하는 독성물질이 이들 세균의 물질대사를 저해하기 때문으로 생각된다. 또한 분해가 용이한 저분자 유기물을 이용해 빨리 성장하며 배지로 분리배양이 가능한 대부분의 종속영양세균(heterotrohs)을 포함하는 ${\gamma}$-subclass proteobacteria도 조류의 번식이 왕성하던 6${\sim}$9월보다는 4월과 1월에 높은 비율로 검출되었는데 이는 이시기에 주암호에 존재하는 유기물의 분해 및 자정작용에기인하는 것으로 사료된다. 반면 CF group세균군은 1월을 제외하고는 거의 유사한 비율로 관찰되었다. 아울러 질화순환에 관여하는 질화세균도 동절기에 증가하는 양상을 보였으며 이때 수계의 높은 DO가 그들의 활성에 주요인으로 작용하는 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.519-519
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• 2015

2007년 발간된 IPCC의 4차 평가보고서에서 자연재해, 환경, 해양, 농업, 생태계, 보건 등 다양한 부분에 미치는 기후변화의 영향에 대한 과학적 근거들이 제시되면서 기후변화는 현세기 범지구적인 화두로 대두되고 있다. 또한, 기후변화에 의한 지구 온난화는 대규모의 수문순환 과정에서의 변화들과 연관되어 담수자원은 기후변화에 대단히 취약하며 미래로 갈수록 악영향을 받을 것으로 6차 기술보고서에서 제시하고 있다. 특히 우리나라는 지구온난화가 전 지구적인 평균보다 급속하게 진행될 가능성이 높기 때문에 기후변화에 대한 담수자원 취약성이 더욱 클 것으로 예상된다. 따라서 지표수에 용수의존도가 높은 우리나라의 댐 저수지를 대상으로 기후변화에 따른 수환경 변화의 정확한 분석과 취약성 평가는 필수적이다. 본 연구에서는 SRES A1B 시나리오를 적용하여 기후변화가 주암호 저수지의 수환경 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 지역스케일의 미래 기후시나리오 생산을 위해 인공신경망(Artificial Neural Network.,ANN)기법을 적용하여 예측인자(강우, 상대습도, 최고온도, 최저온도)에 대해 강우-유출모형에 적용이 가능한 지역스케일로 통계적 상세화를 수행하였으며, 이를 유역모델에 적용하여 저수지 유입부의 유출량 및 부하량을 예측하였다. 유역 모델의 결과를 토대로 저수지 운영모델에 저수지 유입부의 유출량을 적용하여 미래 기간의 방류량을 산정하였으며, 최종적으로 저수지 모델에 유입량, 유입부하량 및 방류량을 적용하여 저수지 내 오염 및 영양물질 순환 및 분포 예측을 통해서 기후변화가 저수지 수환경에 미치는 영향을 평가하였다. 기후변화 시나리오에 따른 상세기 후전망을 위해서 기후인자의 미래분석 기간은 (I)단계 구간(2011~2040년), (II)단계 구간(2041~2070년), (III) 단계 구간(2071~2100년)의 3개 구간으로 설정하여 수행하였으며, Baseline인 1991~2010년까지의 실측값과 모의 값을 비교하여 검증하였다. 강우량의 경우 Baseline 대비 미래로 갈수록 증가하는 것으로 전망되었으며, 2011년 대비 2100년에서 연강수량 6.4% 증가한 반면, 일최대강수량이 7.0% 증가하는 것으로 나타나 미래로 갈수록 집중호우의 발생가능성이 커질 것으로 예측되었다. 유역의 수문 수질변화 전망도 강수량 증가의 영향으로 주암댐으로 유입하는 총 유량이 Baseline 대비 증가 하였으며, 유사량 및 오염부하량도 증가하는 것으로 나타났다. 저수지 수환경 변화 예측결과 유입량이 증가함에 따라서 연평균 체류시간이 감소하였으며, 기온 및 유입수온 상승의 영향으로 (I)단계 구간대비 미래로 갈수록 상층 및 심층의 수온이 상승하는 것으로 나타났다. 연중 수온성층기간 역시 증가하는 것으로 나타났으며, 남조류는 (I)단계 구간 대비 (III)단계 구간으로 갈수록 출현시기가 빨라지며 농도 역시 증가하였다. 또한 풍수년, 평수년에 비해 갈수년에 남조류의 연평균농도 상승폭과 최고농도가 크게 나타나 미래로 갈수록 댐 유입량이 적은 해에 남조류로 인한 피해 발생 가능성이 높아질 것으로 예상된다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권1호
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• pp.9-16
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• 2013

주암호내 복내 저수구역에서 서식하는 자생식물체들이 침수시 주암호 수질에 미치는 영향을 파악하기 위하여 복내 저수구역이 침수되기 전인 2010년 8월의 영양염류(질소 및 인) 최대 흡수량과 침수 후 다시 침수이전 수위로 회복된 2011년 2월에 남은 식생의 영양염류 잔존량 차이를 이용하여 산술적인 영양염류 용출량을 산정하였다. 2010년 8월에 침수되기전 복내 저수구역내 식생의 면적은 987,872 $m^2$이었다. 침수전인 2010년 8월에 복내 저수구역내 식생의 분포면적별 T-N의 흡수량은 물억새가 247 kg/total reservoir area, 이삭사초가 11,340 kg/total reservoir area로 분포면적이 넓은 이삭사초의 T-N 흡수량이 물억새에 비해 많았으며, T-P의 흡수량도 1,231 kg/total reservoir area로 이삭사초가 가장 많았다. 침수 후 2011년 2월에 조사된 상부지역 물억새의 T-N 및 T-P의 잔존량은 각각 34 및 11 kg/total reservoir area로 침수 전에 비해 감소하였고, 이삭사초의 T-N 및 T-P의 잔존량은 각각 491 및 68 kg/total reservoir area로 물억새와 비슷한 경향으로 침수 전에 비해 감소하였다. 이상의 결과를 종합하여 복내 저수구역내 식생의 T-N 및 T-P의 총 용출량을 산정한 결과 T-N 용출량은 복내 저수구역 총 식생면적(987,872 $m^2$)당 12,212 kg, T-P 용출량은 총 식생면적당 1,324 kg이었다. 따라서 복내 저수구역내 자생식물은 침수시 수중에서 분해되면서 식물체내 질소 및 인이 용출되어 주암호의 수질오염을 가중시킬 수 있는 한 요인이 될 수 있으므로 호소내 수질개선을 위해서는 저수구역내 식물체의 관리방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제37권4호
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• pp.640-651
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• 2019

본 연구는 2005년부터 2018년까지 14년간 주암호에서 출현한 남조류의 천이 양상을 분석하여, 남조류에 영향을 미친 주요 환경요인과의 관계를 파악하고자 연구를 수행하였다. 특히 2012년 이후 유해남조류(Harmful algae) 출현량 급감의 원인을 파악하고자 하였다. 조사기간 동안 두 지점의 유해남조류 현존량은 주암댐: 10~24,891 cells mL^-1, 신평: 13~26,043 cells mL^-1의 범위로 출현하였다. 전반기 시기 두 지점의 평균 현존량은 각각 2,575 cells mL^-1, 2,557 cells mL^-1로, 이는 후반기 시기 평균 현존량(42 cells mL^-1, 82 cells mL^-1)에 비해 약 60배, 30배의 큰 세포수 차이를 보였다. 남조류가 상대적으로 많이 출현하는 여름 시기(6~9월)를 대상으로 상관분석을 실시한 결과, 유해남조류는 TN, 방류량, 저수량과 양의 상관관계를 보였고, 전기전도도와는 음의 상관관계를 보였다. t-검정 결과 TN, EC, 체류시간의 유의미한 차이를 확인하였다. 특히 TN은 0.566~1.292 mg L^-1의 범위로 평균 0.862 mg L^-1로 보였다. 전반기, 후반기 평균 TN은 전반기 0.912 mg L^-1, 후반기 0.811 mg L^-1로 감소하였다. 또한 유의확률은 다소 떨어지지만, TP의 경우 평균 차이는 없으나 표준편차가 비교적 큰 차이를 보여 변동성이 큼을 알 수 있었다. 강우량이 집중된 여름(6~9월) 시기의 전반기와 후반기 강우량 감소하는 패턴이 원인인 것으로 판단된다(전반기 263.3 mm, 후반기 219.9 mm). 즉, 전반기에 비해 강우량은 감소하였으며, 이로 인해 TP의 변동성이 감소되었다고 판단된다. TP의 변동성의 감소로 인해 전반기에 남조류의 luxury consumption이 가능하여 남조류의 성장률이 높았을 것으로 추측된다. 따라서 주암호 유해남조류 감소 원인은 강우량의 감소로 인한 영양염의 감소(TN) 및 변동성의 감소(TP)의 결과로 사료된다.

• 환경위생공학
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• 제21권4호
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• pp.39-48
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• 2006

In Juam basin, the ratio of non-point pollution source among pollutant loading of basin was significantly high, since the utilization level of land was high. In addition, the most pollutants were not treated and flowed out. In this study, the correlation between non-point source pollutants from the forest area and increasing algae was investigated. 1. Chl-a concentration flowed out to runoff from forest area and stream water was low as $0.1{\sim}20.3{\mu}g/{\ell}$ and $0.1{\sim}9.3{\mu}g/{\ell}$, respectively, and chl-a concentration ($0.1{\sim}28.5{\mu}g/{\ell}$) of branch stream was higher $5{\sim}7$ times than that of runoff from forest area. 2. In correlation between runoff from forest area and Juam lake water, annual chl-a concentration of area front Juam dam was higher twice than forest area. 3. In runoff from forest area within Juam basin, flagellate, green, diatom and blue algae occupied $33.0{\sim}41.7%$, $22.2{\sim}30.8%$, $17.3{\sim}22.5%$ and $13.7{\sim}17.6%$, respectively. 4. In runoff from forest area, both green and diatom algae were maintained constantly irrespectively of season, and flagellate algae dominated since August. 5. In characteristics by forest tree types, four types algae were inhabited in mixed forest, and flagellate algae were higher in conifer and broadleaf forest than in other area. And green algae in herbaceous forest were higher than other area.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권11호
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• pp.877-886
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• 2022

본 연구는 상사호(주암조절지)의 유량과 수질이 향후 기후변화에 따라 어떻게 변화하며 어떠한 대책이 필요한지에 대한 분석과 관리 대책을 수립하는 것을 지원하고자 수행되었다. 유역의 변화를 예측하기 위하여 HSPF (Hydrological Simulation Program-Fortran) 와 호 내의 수질 예측하기 위해 AEM3D (Aquatic Ecosystem Model)를 연계하여 사용하였다. 기후변화 조건은 IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)에 따른 AR5(5th Assessment Report)의 RCP (Representative Concentration Pathways) 4.5와 RCP 8.5 시나리오를 사용하였다. 기후변화 시나리오는 기상청에 의해 상사호 유역에 대한 상세화된 자료를 사용하였고, 2012년~2021년의 10년간의 기간에 대해 보정 및 검증 하고, 미래 상황의 예측을 위해 현재, 2025년~2036년, 2045년~2056년 그리고 2075년~2086년의 기간으로 구분하고 또한 연도별로 6월부터 8월까지의 여름철과 12월부터 2월까지의 겨울철에 대해 구분하여 분석하였다. 전체 모의 기간에 대한 상사호 유역의 유량은 산술 평균으로는 RCP 4.5보다 RCP 8.5 가 큰 것으로 나타났으며 TN, TP 또한 RCP 4.5에서 높은 경향을 나타내었다. 그러나 RCP 8.5에서 갈수기에는 오염물질의 유출이 감소하고, 여름철에는 오염물질의 유출이 증가하여 연간 오염물질 유출량이 홍수기에 집중되는 특성을 나타내었으며 이에 따른 대책이 필요할 것으로 분석된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.479-479
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• 2022

섬진강 주요호수 4개 호수에 대하여 20년간의 수질자료를 수집하여 한국형 부영양화지수(TSIko)를 산정하고 부영양화정도와 경향성을 분석하였다. 호수별 20년간 평균 수질농도 분석 결과, 4개 호수 중 BOD, COD, T-P, Chl-a, TOC의 5개 항목에서 보성호가 가장 높은 농도를 보이고, T-N도 두 번째로 높은 농도를 나타냈으며, 월별·계절별 분석 결과, 전체 수질항목의 수질은 대체적으로 여름(6-8월)에 가장 높았으나, 동복호의 Chl-a 항목의 경우 봄(3-5월)과 가을(9-11월)에 가장 높았다. 호소별 수질자료를 통한 경향분석 결과, 옥정호(섬진강호)는 BOD, TOC, 주암호는 COD, TOC, 보성호는 COD, TOC, Chl-a, 동복호는 TOC 항목이 증가하는 경향을 보이며, 주로 유기물 항목들이 증가하는 경향을 나타내었고, 각 호소의 수질항목별 상관관계 분석 결과, 보성호의 COD와 TOC 항목 사이의 상관계수가 0.85로 높은 상관관계를 나타냈고, 그 외에는 보통 또는 약한 상관관계 또는 상관관계가 거의 없는 것으로 나타났다. 최근 20년간의 연도별, 월별, 계절별 수질자료를 바탕으로 섬진강 내 주요호수 4개 호수의TSIko 평가 결과, 대부분의 호수가 중영양 상태를 나타내었고, 보성호의 경우, 2001년, 2004년, 2005년, 2015년~2020년에 각각 부영양화지수가 51.31, 56.94, 54.59, 52.77, 51.08, 57.95, 58.10, 50.82, 50.77로 부영양 상태로 평가되었다. 특히 보성호의 경우, TSIko 결과를 기반으로 한 경향분석 결과, 경향성이 없거나 감소하는 다른 호수들과는 달리 증가하는 경향성을 보이고, 항목별 경향성 분석 결과 COD, TOC, Chl-a이 증가하는 경향으로 나타났으며, 유기물인 COD와 TOC 항목의 경우 높은 상관관계를 보이고 있으므로, 추후 섬진강 유역의 물 수요 문제 해소에 대한 중요한 수자원에 대한 모니터링 및 부영양화 해소와 수질개선방안에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제21권6호
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• pp.657-666
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• 2005

The objectives of this study were to investigate atmospheric dry deposition of inorganic nitrogen-containing compounds to waterbody. Target waterbody is Juam reservoir functioning as one of the major water supply sources in Chollanamdo. Nitrate and ammonium dry deposition fluxes were directly measured using dry deposition plate (DDP) covered with greased strips and a water surface sampler (WSS). The daytime average $NO_{3}^{-}\;and\;NH_{4}^{+}$ fluxes measured with DDP and WSS were $1.7\∼2.6$ times higher than those at nighttime. The seasonal average flux of $NH_{4}^{+}$ showed the highest value in summer. The daytime and nighttime average dry deposition fluxes of particulate phase Nitogen-containing Compounds ($1.13,\;0.80\;mg/m^{2}$ day) were much higher than those of gas phase compounds ($0.50,\;0.24\;mg/m^{2}$ day).

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.631-634
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• 2003

A subwatershed within the Lake Juam was monitored to identify hydrologic and water quality characteristics. Rainfall record was collected and flow rate measurement and water quality sampling were conducted periodically at the watershed outlet. Water quality of storm period was worse than that of base flow period. Nutrient loading from the watershed was governed by only a few storms during study period. Nonpoint source pollution was identified major problem for water quality management in Juam Lake.

• 한국물환경학회지
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• 제22권6호
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• pp.1031-1037
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• 2006

In order to improve water quality of the Juam Lake, a constructed wetland was implemented and operated for 2 years with the effluent of sewage treatment plant and diffuse pollutant discharged from agricultural area. During the summer season, average removal efficiencies for BOD and SS were 15.8% and 39.4%, respectively. Due to the mixed effect of vegetation, soil microbes and sediments, the higher nutrient removal efficiencies were obtained: average T-N and T-P removal efficiencies were 64.2% and 71.7%, respectively. The concentration of sediment was increased initially, and maintained constant throughout monitoring period. The highest nitrogen and phosphorus uptake were observed in Phragmites japonica. The nitrogen uptake was estimated as 0.235 DW mg/g while phosphorus uptake was estimated as 2.059 DW mg/g.