• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.7-7
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• 2017

범람파동 개념에 따르면 하도와 홍수터의 횡적 연결성은 하천 생태계의 생물다양성과 생산성 증대에 중요한 역할을 한다. 제방에 의하여 제내지 홍수터가 하도와 차단된 우리나라 하천에서 생태적 서비스를 증대하기 위해서 횡적 연결성을 복원하는 기술 개발이 필요하다. 횡적 연결성의 복원 기술을 개발하기 위해서는 우선 하도와 홍수터 사이에 생태적 연결성의 현황을 파악하고 연결성을 저해하는 요인을 진단하는 평가 기술 개발이 시급히 요청되고 있다. 따라서 본 연구에서는 제방에 의하여 차단된 제내지 하천환경에서 수리적, 생태적 횡적 연결성을 평가하고 진단하는 기술을 개발하고 연결성 회복 방안을 제안하고자 한다. 차단된 제내지 하천환경 평가는 1) 지리정보시스템을 이용하여 차단된 하천공간을 탐색하고, 2) 탐색된 전체 재내지에서 원격평가에 의하여 간편하게 횡적 연결성 평가를 실시하고, 3) 선정된 특정 제내지 대상지에서 현장평가에 의하여 상세하게 연결성을 평가하는 순서로 수행된다. 차단된 하천공간의 획정은 홍수가 범람할 수 있는 제내지 공간을 잠재적 하천공간으로 정의하고 수치표고모델 (DEM)과 하천기본계획의 30년 빈도 홍수위 자료를 이용하여 제내지 홍수터를 탐색하였다. 제내지 홍수터의 원격 연결성평가는 지리정보시스템에서 수치지도와 토지피복도 등 공간자료를 이용하여 수리 및 서식처 환경성, 제방 차단성과 하도 및 육상 연결성을 평가하고 원격평가 결과를 토대로 현장평가 대상지를 선정하였다. 횡적 연결성의 현장평가를 위하여 크게 하도-홍수터 연결성과 제내지 서식처 보존성으로 평가 항목을 선정하였다. 또한 연결성 평가는 수리연결성과 생물연결성으로, 서식처 보존성 평가는 습지유지율, 습지보존성, 육역지보존성을 세부항목으로 구성하였다. 평가 항목별로 5 등급의 평가 기준에 따라서 평가 점수를 부여하고 평가 총점을 산출하여 최종 연결성 평가 등급을 5 단계로 구분하였다. 현장평가를 위한 MS Access 기반 소프트웨어를 개발하여, 데이터 입력과 관리 및 평가 결과 산출과 비교를 편리하게 하였다. 개발된 제내지 하천환경 평가법을 청미천과 만경강에 적용하여 검증하였다. 개발된 평가법을 바탕으로 차단된 제내지 하천환경에서 연결성 회복에 따른 어류와 식생의 분포를 예측하는 수리생태 결합모델을 개발하였다. 먼저 차단된 제내지에서 연결 수로를 복원하여 유속, 수심 분포를 준이차 수리수문 모델로 예측하였다. 예측된 수리 환경에 따라서 지표어종의 서식처 적합도 지수 (HSI)를 이용하여 서식 분포 확률을 모의하였다. 또한 일반화가법모델 (GAM)을 이용하여 환경구배에 의한 우점식생의 분포를 예측하였다. 차단된 제내지 하천환경의 생태적 연계성 평가 기술을 기반으로 제방제거, 제방후퇴, 제방고 하강, 수문 및 연결수로 개선, 생물이동 저해 장벽 제거 등의 다양한 복원기술이 개발되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제32권6호
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• pp.591-602
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• 2018

기수갈고둥(Clithon retropictus)은 염분농도, 물흐름, 지반조건 등 환경의 질을 판단할 수 있는 생물학적 지표종으로서의 가치가 높아 멸종위기야생생물 2급으로 지정되었으나 생리생태적인 특성에 대한 기초 연구는 여전히 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 연초천 기수역을 대상으로 염분농도, 하상 토양입도 등의 환경조건이 개체크기, 밀도 등에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 기수역에서 생물의 분포에 영향을 미치는 핵심 변수인 염분농도를 조사한 결과 민물에서부터 기수에 해당하는 0~25‰ 범위를 나타내었다. 하상 입도는 연초보와 가까울수록 거친 자갈이 많아진 반면, 하류로 갈수록 모래보다 작은 입자의 비율이 증가했다. 개체수와 개체크기는 연초보를 중심으로 물이 정체되는 담수인 상류와 해수가 만나는 하류에서 급격히 감소한 것으로 미루어 염분농도에 대한 내성은 넓은 것으로 확인되었다. 하지만 양극단으로 갈수록 개체수와 개체크기가 줄어드는 것으로 나타나 적응성은 약해지는 것으로 분석되었다. 개체수 및 개체크기와 환경요인과의 상관관계를 분석한 결과, 염분농도와 하상입도 모두에 영향을 받는 것으로 나타났다. 염분농도와는 높을수록, 하상입도와는 모래보다 작은 입자가 많을수록 개체수는 감소하는 경향이었다. 개체크기와의 관계에서도 염분농도가 높은 하류로 갈수록 크기는 줄어들었다. 하상입도는 입자크기 19mm 이상인 자갈이 많아질수록 개체가 커지는 것으로 분석되었다.

• 환경생물
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• 제39권3호
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• pp.273-288
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• 2021

상사호에서 순천만까지 짧은 수역 특성을 나타내는 이사천 수계(Isa Stream systems)의 수질 환경 및 식물플랑크톤 군집의 시·공간 분포 특성을 분석하였다. 결과, 상사호는 상대적으로 빈영양 및 중영양 조건을 나타내지만, 순천만에 이루는 담수역과 기수역은 축산폐수 등 산업폐수의 영향으로 상사호 및 해수역보다 극심한 부영양상태를 나타내었다. 식물플랑크톤 군집은 상사호와 순천만보다 담수역 및 기수역에서 출현 종수가 높았지만, 현존량 및 엽록소 a 농도는 상사호와 해수역에서 상대적으로 높게 나타났다. 특히 봄과 여름 상사호는 중영양종인 Fragilaria crotonensis와 Asterionella formosa가 표층과 저층에서 서로 다른 우점 현상을 보이는 것으로 댐 하류의 담수역과 기수역에서는 A. formosa에 의한 영향이 크게 나타났다. 그러나 가을과 겨울은 기수역에서 해수역까지 부영양화 지표종인 Skeletonema costatum-ls가 극우점하였다. 즉 이사천 수계의 급격한 환경변화는 순천만 연안생태계 구조를 심각하게 훼손시킬 수 있을 것으로 판단되었다. 급격한 연안생태계 변화는 한국 제1호 람사르습지인 순천만 및 순천 생물권보전지역 및 최대 꼬막 산지인 여자만의 효율적 이용과 관리, 그리고 보전이라는 측면에서 매우 위협적인 내용이기에, 더욱 심층적인 관리방안 도출이 요구된다고 할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.358-365
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• 2019

본 연구는 3차원 영상을 이용하여 원예산물의 크기와 플러그묘의 평균초장을 결정하고자 수행되었다. 3차원 영상을 획득하고자 ToF 카메라와 스테레오비전 카메라를 사용하였다. 본 연구의 3차원 영상 획득용 실험 재료로서 수박, 사과, 배, 단호박, 오렌지의 원예산물과 수박, 토마토 및 고추 플러그묘를 사용하였다. 플러그묘의 평균 초장을 결정하는 지표로서 기존의 측정 기준 대신에 수정초장이 제시되었다. 스테레오비전 영상에 비해서 ToF 영상을 이용한 경우에 원예산물의 크기와 플러그묘의 평균초장 오차가 작게 나타났다. 꼭지가 있는 원예산물을 제외할 경우 ToF 영상을 이용한 원예산물의 둘레와 높이의 오차는 각각 0.0-3.0%, 0.0-4.7%로 나타났다. 또한, 플러그묘의 평균 초장에 대한 오차는 0.0-5.5%로 나타났다. 본 연구를 통해 서 3차원 영상을 이용한 원예산물의 크기와 플러그묘에 대한 초장 추정의 가능성을 확인하였다. 더구나, 본 연구에서 시도된 방법은 3차원 영상으로부터 물체와 배경의 효과적인 분리, 이상치의 제거 등에 활용될 것이다.

• 환경생물
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• 제38권4호
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• pp.678-690
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• 2020

본 연구는 점오염원인 하수종말처리장으로부터 배출되는 물의 수질을 분석하고 배출수의 영향을 받는 어류 중 지점들에서 공통적으로 출현하는 어종인 피라미(Z. platypus)를 선택하여 조직학적 변화를 참조하천 지점의 수질과 어류 조직을 비교·분석하였다. 2019년 6월 27~28일 하수종말처리장 4곳(대전, 전주, 청주, 익산)의 채집 결과, 참조하천에서 22종 450개체로 가장 많은 종 수 및 개체수가 확인되었다. 지점별로 5개체씩 2~3년생 피라미의 조직표본을 제작하여 아가미와 근육조직(피부조직)을 관찰한 결과, 참조하천을 제외한 나머지 지점의 조직은 병리적인 양상을 나타내었다. 수질분석 결과, 각 WTP에서는 배출수질 기준을 준수 혹은 더 좋은 수질로 방류하고 있었다. 그러나 하수종말처리수 배출수 및 방류수계 수질에서 오염도지표를 나타내는 항목인 BOD, COD, TP, TN, SS 값이 참조하천에 비해 높은 것으로 나타났다. 빈약한 어류상과 바이오마커로 이용된 종의 조직병리학적 상태는 참조하천에 비해 낮은 수질에서 기인한 것으로 추측되며, 따라서 원인이 되는 하수종말처리장 배출수 수질개선이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제7권1호
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• pp.21-28
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• 2022

저서동물은 저서환경특성을 나타내는 중요한 지시자로 알려져 있다. 본 연구에서는 무안만 조하대의 환경 및 저서동물의 분포특성을 조사하였으며, 수질평가지수(WQI)와 저서생물지수(AMBI)를 이용하여 저서생태계 건강성을 평가하였다. 현장채집은 2019년 하계 무안만 조하대의 10개 정점에서 이루어졌다. 무안만 조하대는 상부지역이 하부지역에 비해 세립한 입도특성을 나타내고 있었으며, 높은 유기물 함량을 보였다. 일부 정점에서 오염지표종인 Musculista senhousia, Theora fragilis and Lumbrineris longifolia과 같은 종들도 우점을 나타내고 있었다. 군집분석결과 무안만 조하대는 상부, 중부, 하부 그룹으로 구분되었으며, 유기물 함량과 저서건강성 평가지수(WQI 및 AMBI)와의 상관결과와 일치하였다. 본 연구결과, 무안만 조하대의 저서생태계는 양호한 것으로 평가되었다. 하지만 저서동물이 균등하게 분포하지 않고, 기회종이 출현하고 있어 조하대의 유기물 부하량이 증가하고 있는 것으로 보인다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.408-416
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• 2023

IUCN 생태계 적색목록은 생물다양성의 감소 위험이 높은 생태계를 평가하고 식별하기 위한 글로벌 표준으로, 효과적인 생태계 관리 및 보전 정책 수립에 필요한 과학적 근거를 제공한다. IUCN 생태계 적색목록은 쿤밍-몬트리올 글로벌 생물다양성 프레임워크 목표 A의 핵심지표(A.1)로 지정하였다. 생태계 적색목록 평가는 특정 생태계 유형을 분포의 감소(기준 A), 제한된 분포(기준 B), 환경 황폐화(기준 C), 생물학적 상호작용의 변화(기준 D), 생태계 붕괴 위험의 정량적 추정(기준 E)으로 생태계 붕괴 징후를 판별한다. IUCN 생태계 적색목록은 2014년부터 110개 이상의 국가에서 평가를 진행하였다. 80% 이상이 육상 및 육상-담수 생태계에서 평가를 진행하였으며, 이중 열대림과 아열대림에 위협 받는 생태계가 집중 분포하고 있다. 평가 기준은 공간적 징후(기준 A 및 B)에서 68.8%로 집중되어 있다. 국내에서 생태계 적색목록을 평가를 적용하기 위한 고려사항은 크게 세가지로 나뉜다. 첫째, 국내 적용가 능한 지구 생태계 유형(GET)을 적립해야 한다. 둘째, 생태계 적색목록 범주·기준 중 공간적 징후 평가에서 국내의 소규모로 이루어진 다양한 생태계 유형에 적용 가능한지를 판단해야 한다. 마지막으로 평가를 위한 활용 가능한 시계열(50년) 데이터 수집을 고려해야 한다. 이러한 고려사항을 바탕으로 국내에 IUCN 생태계 적색목록 평가를 적용하면, 우리나라의 독특한 생태계 유형의 현재 상태를 정확하게 파악할 수 있을 것이며, 이는 세계적인 생태계 보전 및 복원 노력에 기여할 것이다.

• 환경생물
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• 제22권
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• pp.1-10
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• 2004

인간이나 환경에 해로운 영향을 주는 지속성 유기오염물질의 독성을 평가하기 위해서 염분과 온도에 대해 내성이 강한 Acartia 종들과 Artemia을 대상으로 실험하였다. 지속성 유기오염물질인 PAHs와 TBT에 대한 요각류의 독성을 평가하기 위해 3가지의 실험을 실시하였다. 1) 광양만에서 주로 나타나는 5가지 PAHs(anthracene, benzo〔a〕pyrene, fluoranthene, phenanthrene, pyrene)에 대한 A. omorii의 48h-LC$_{50}$ 을 구하였다. 2) Artemia를 이용하여 온도에 따른 benzo〔a〕pyrene과 TBT의 독성의 변화를 측정하였다. 3) PhMs중에서 독성이 강한 benzo〔a〕pyrene에 노출된 먹이를 섭취한 A. erythruea와 A. omorii의 난 생산, 부화율, 고형화된 배설물 양의 변화를 측정하였다. A. omorii에 대한 5가지 PAHs 중에서 fluoranthene (48 h-LC$_{50}$ 19.20 $\mu\textrm{g}$ L$_{-1}$)과 benzo〔a〕pyrene (48h-LC$_{50}$ 29.89$\mu\textrm{g}$ L$_{-1}$)의 독성이 강하게 나타났다. 온도실험에서는 동일한 유해물질을 가지고 실험을 하더라도 온도의 변화에 따라 급격한 독성의 차이가 나타날 수 있고, 유해물질 간에도 온도에 따라서 나타나는 독성에 대한 특성이 다르게 나타났다. 특히 15$^{\circ}C$에서는 TBT (9.982 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$)의 독성이 benzo〔a〕pyrene (1,173 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$)의 독성보다 약 100배 정도 더 독성이 강하게 나타났다. Benzo〔a〕pyrene에 노출된 먹이는 요각류의 난 생산, 부화율, 고형화된 배설물 양의 변화에 영향을 주었다. 특히 benzo〔a〕pyrene의 농도 증가는 요각류의 생산력 변동에 영향을 미칠 수 있는 것으로 사료된다. 본 연구는 요각류를 이용하여 해양생태계에 유입되는 지속성 유기오염물질에 대한 위험성을 알리는 지표생물로서 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권2호
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• pp.128-136
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• 2006

본 연구에서는 분자생물학적인 방법을 이용하여 침출수 내의 미생물 군집 분석을 통한 매립지의 안정화 정도를 평가하는 기술을 개발하고자 하였다. 국내 사용종료매립지 중 정밀조사대상매립지 244개소를 대상으로 기초자료 조사 및 현장답사를 통해 천안 J 매립지와 원주 T 매립지를 연구대상 매립지로 선정하였다. 각 매립지의 침출수 시료에서 genomic DNA를 추출한 후 PCR을 이용한 16S rDNA 클로닝 과정을 거쳐 매립지 침출수 내에 분포하는 미생물 군집의 유전적 다양성을 확인하였다. 또한 탈질화 및 메탄생성 유전자를 대상으로 competitive PCR과 Real-Time PCR을 이용한 미생물 정량을 실시하여 오염인자와의 상관관계를 확인하였다. 분석된 DNA sequence를 BLAST search한 결과 97% 이상 유사성을 보이는 근연종은 J 매립지, T 매립지 각각 47.6%, 32.1%로 나타났으며 이 중 Proteobacteria phylum이 가장 많이 분포하는 것으로 나타났다. 탈질화 유전자 정량 결과 매립종료 후 경과기간이 13년인 T 매립지에 비해 7년인 J 매립지메서 nirS gene, cnorB gene이 각각 약 7배, 4배 정도 많이 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 또한 메탄생성 유전자 정량 결과 J 매립지 내부 침출수(J1)에서 가장 많이 분포하고 있는 것으로 나타났으며, 매립지에서 지하수 흐름 방향으로 멀어질수록 미생물 개체수가 급격히 감소함을 확인하였다. nirS gene, cnorB gene 및 MCR gene의 개체수와 TOC, $NH_3-N,\;NO_3-N,\;NO_2-N,\;Cl^-$, alkalinity에 대한 비교 분석결과 $NO_3-N$을 제외하고 최대 99% 이상의 높은 상관관계를 보였다. 불량매립지로부터 침출수의 유출에 의한 경계 영역 주변에 대한 분자생태학적 영향평가 결과 종래 대표적인 수질평가 분석 항목과의 상관관계가 매우 높게 관측되어 분자생물학적 기술을 영향역 설정 및 안정화 지표로서 충분히 활용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권10호
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• pp.1504-1509
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• 2015

생물전환에 의한 고려엉겅퀴 pectolinarin의 pectolinarigenin 전환 시 지표성분의 함량 및 표준화를 위한 분석법 검증을 실시하였다. 분석법 검증 결과 HPLC를 이용한 분석방법에서 표준용액의 retention time과 발효 고려엉겅퀴 추출물의 retention time이 일치하였으며 동일한 spectrum을 나타내는 것으로 특이성을 확인하였다. Pectolinarin 및 pectolinarigenin의 검량선은 상관계수 값이 모두 1로 나타나 높은 직선성을 보여주어 분석에 적합함을 알 수 있었다. Pectolinarin 및 pectolinarigenin의 검출한계는 각각 $4.25{\mu}g/mL$, $2.46{\mu}g/mL$였고, 정량한계는 $12.88{\mu}g/mL$, $7.46{\mu}g/mL$로 나타났다. Pectolinarin 및 pectolinarigenin의 함량을 확인한 결과 고려엉겅퀴 0시간, 5시간 발효물에서는 pectolinarin만 관찰되었으며, 19시간 발효물에서 생물전환에 의해 pectolinarin이 pectolinarigenin으로 전환되는 것을 확인할 수 있었다. 그 이후 28시간부터 72시간까지의 고려엉겅퀴 발효물에서는 pectolinarigenin만 관찰할 수 있었다. 정밀도 측정 결과 pectolinarin 및 pectolinarigenin은 일간 정밀도에서 각각 0.9%, 0.5%의 정밀도를 보여주었으며 일내 정밀도에서는 각각 0.5%, 0.2%로 높은 정밀성을 나타내었다. 또한 pectolinarin은 99.7~104.0%, pectolinarigenin은 99.7~102.4% 범위의 회수율을 보여주어 실험방법에 대한 정확성을 검증하였다. 본 연구 결과 고려엉겅퀴의 지표성분인 pectolinarin 및 pectolinarigenin의 HPLC를 이용한 동시분석방법이 적합한 분석방법임이 검증되었다.