• 생태와환경
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• 제38권2호통권112호
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• pp.160-180
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• 2005

일차생산자인 식물플랑크톤의 생체량 (클로로릴 a)과 수질의 장기적 자료 (환경부수질측정망)를 분석하여 국내 하구역 (섬진강, 한강, 아산호 (만), 영산강, 금강, 낙동강)의 일차생산자와 수질의 추세 (trend)에 대하여 조사하였다. 식물플랑크톤의 생체량과 수질에 영향을 미치는 환경인자들에 대한 문헌이나 보고서 검토도 이루어졌다. 국내에서 하구언이 없는 유일한 하구인 섬진강은 다른 전형적인 하구와 유사한 특성을 나타내었다. 식물플랑크톤의 생체량은 강 상류지역으로의 담수유입이 많은 여름이 지난 가을철에 중염지역 (5 ${\sim}$ 15 psu)에서 높았고 질산과 규산염은 강 배출량 (담수유입)이 많을수록 높아지는 형태를 띠었다. 한강에서는 식물플랑크톤 생체량과 영양염의 농도가 하류지역에서 높았다. 계절적으로는 봄철에 높은 농도를 보였는데 이에 반해 영산강은 봄철에 상류지역에서 식물플랑크톤 생체량과 영양염 농도가 높게 나타났다. 아산호의 식물플랑크톤 생체량은 본 연구의 조사 하구역중에서 가장 높은 값을 보였고 대부분의 영양염이 상류쪽에서 높게 나타났다. 낙동강은 식물플랑크톤의 생체량이 겨울철에 높았고 하류보다 상류지역에서 약간 높게 나타났다. 국내 하구역의 수질에서는 총질소와 총인이 대부분 증가하는 경향을 보였다. 본 연구 결과들이 하구역의 수질관리 측면에서 내포하는 의미에 대해서도 언급하였다.

• 생태와환경
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• 제33권3호통권91호
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• pp.197-205
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• 2000

동물플랑크톤의 성장률과 밀접한 상관 관계를 가지는 요인들에 대해 스프리 강 중류의 호수 및 강 구획 (호수 유입부 (S1), 호수 유출부 (S2), 호수 유출부 지점에서 21 km 하류지점 (S3))에서 1999년 3월부터 11월까지 조사하였다. 총 동물플랑크톤 생체량은 S2지점에서 크게 증가하였고 S3에서 급격하게 감소하였다. 모든 조사지점에서 소형동물플랑크톤(윤충류와 유생)의 개체수는 대형동물플랑크톤(지각류와 요각류)의 개체수 보다 매우 높았다. 그러나, 대형동물플랑크톤의 생체량은 소형동물플랑크톤 생체량과 유사하거나 높았다. 대형 지각류 (Daphnia cucullata)는 조사지점 S2에서 우점한 반면, 조사지점 S1과 S3에서는 소형 지각류 (Bosmina longirostris)가 우점하였다. 주요 동물플랑크톤 군집의 성장률 ($r_t\;in\;d^{-1}$)은 조사지점 S1 과 S2사이 (호수구획)와 S2와 S3사이 (강 구획)에서 매우 달랐다. 호수 구획 내에서의 성장률은 양성적인 유형을 나타낸 반면 강 구획 내의 성장률은 음성적인 양상을 나타내었다. 여러 환경 요인 중, 스프리강 중류지점에서는 수체의 잔류시간(partial retention time: PRT, $d^{-1}$) 이 동물플랑크톤 군집구조의 특성을 결정짓는 가장 중요한 요인으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제33권3호통권91호
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• pp.311-318
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• 2000

식물플랑크톤 군집의 분포 특성에 따른 운모호의 최적 취수수심 검토를 목적으로 1998년 2월부터 10월까지 조사를 실시하였다. 식물플랑크톤 출현종은 7강, 12목, 28과, 51속의 75종, 4변종인 총 79 taxa였다. 2월부터 7월까지는 4월을 제외하고 규조강이 우점종이었으며, 8월은 갈색편모조강의 Rhodomonas sp.가 우점종이었으나 9월과 10월은 남조강의 Microcystis ichthyoblabe가 우점종이었다. 식물플랑크톤 현존량은 10월이 122,800 cells/mL로 가장 많았으며, 5월이 가장 적은 415 cells/mL로 나타났다. 2월부터 5월까지는 수심별 식물플랑크톤의 현존량 변화는 심하지 않았으나, 6월부터의 고수온기에는 표층수를 비롯한 표수층(表水層)의 식물플랑크톤의 양이 해수층(深水層)보다 훨씬 높게 나타났다. 5,000 cells/mL 이상의 현존량을 보인 수심은 6월의 경우 표층수로부터 9m의 범위이며, 9월은 6m까지, 그리고 10월은 단지 표층수에만 국한되었다. 수온과 식물플랑크톤량의 2가지 요인만을 고려한 적정 취수 수심은 전체 수심의 총 식물플랑크톤 현존량을 최소 75.4%에서 최대 98.0%까지 배제하며, 수온은 18.3${\sim}$20.0$^{\circ}C$$ 범위를 나타내는 6m의 수심이 타당할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제33권3호통권91호
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• pp.295-303
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• 2000

10년 전부터 논농사가 중단되고 농업배수와 생활하수가 유입하여 식생이 번성한 습지에서 수질개선 효과를 측정하였다. 습지의 체류시간이 평균 1.2일로 매우 짧음에도 불구하고 SS와 질소의 제거효과는 높게 나타났다. 질산성질소의 제거효율은 평균 유입부하량의 61.4% (26.8 g/m$^{2}$/yr)로 조사항목 중 가장 높았으며, TN은 23.5% (45.1 g/m$^{2}$/yr), SS는 56% (1,515 g/m$^{2}$/yr)의 제거효율을 나타냈다. 습지에서의 유기물 제거효율은 낮았다. COD는 총 유입부하량의 14.2% (104 g/m$^{2}$/yr), VSS는 28.4% (28.4 g/m$^{2}$/yr)가 제거되었으나, DOC는 1.0% (7.6 g/m$^{2}$/yr)로 거의 제거되지 않았다. 평균 유입부하량이 32.5 g/m$^{2}$/yr이었던 TP는 대부분이 제거되지 않았으며 용존인의 경우는 유입된 인의 분해 및 퇴적물에서의 재용출에 의하여 습지로부터 유출되는 특성을 보였다. 습지에 설치된 enclosure에서는 물의 흐름이 차단되는 초기에 질산성질소를 제외하고 거의 모든 물질농도가 높아지는 것으로 나타났다. 이러한 현상은 체류시간이 길어지면서 다시 인을 제외한 SS, 유기물(VSS, COD, DOC)과 총질소는 감소하는 경향을 보였다. 식생과 습지 바닥에 축척되어 있는 식물고사체의 제거는 용존산소의 증가에 의한 질화작용으로 질산성질소의 농도가 증가할 뿐 습지의 정화효율에 미치는 영향은 적었다. 이것은 습지유출수의 유기물농도가 습지 내에 분포하는 식생보다는 퇴적된 유기물과 상부 수층간의 물질교환 평형에 의해 결정되는 것이며, 일부 퇴적층을 제거하고 체류시간을 늘인다고 해도 저질과의 평형농도 이상으로 수질을 개선할 수는 없다는 것을 의미한다. 한편 자연습지는 강우기의 유입수에 대하여 안정적인 처리효율을 보여 유역 비점원에서의 오염물질 유출방지에 활용이 가능할 것으로 보인다.

• 생태와환경
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• 제46권3호
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• pp.380-387
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• 2013

지구온난화에 따른 멸종위기식물 섬시호의 식물계절과 번식생태학적 반응을 알아보기 위하여, 4년생 섬시호를 일반대기 조건인 대조구와 이산화탄소와 온도를 상승시킨 처리구로 나누어 유리온실에서 생육시켜 관찰 비교하였다. 개엽 시기는 처리구가 대조구보다 4일 빨랐고, 열매 개시일은 처리구가 대조구보다 1일 빨리 시작되었으며, 열매성숙 시기는 처리구가 대조구보다 2일 빨랐다. 그리고 개체 당 화경 수, 성숙한 열매 수, 쭉정이 수, 쭉정이 무게, 총 열매수와 결실율은 처리구와 대조구간의 차이가 없었다. 그러나 성숙한 열매 한 개 무게, 성숙한 열매무게와 총 열매무게는 대조구에서 처리구보다 높았다. 발아율은 대조구가 처리구보다 현저히 높았다. 이러한 결과는 지구온난화 조건이 되면 섬시호의 식물계절은 빨라지고, 번식생태학적 반응은 부정적인 영향을 받을 것이다.

• 생태와환경
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• 제50권4호
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• pp.363-373
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• 2017

본 연구는 온도, 광도, 인 등 서로 다른 환경 조건 하에서 Anabaena circinalis의 지오스민 생산 특성을 평가하기 위해 수행되었다. 실험에 사용한 남조류는 팔당호에서 분리되었다. 남조류 A. circinalis의 성장률과 지오스민 생산은 온도(10, 15, 20, $25^{\circ}C$), 광도(60, 120, $240{\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$), 인 농도(0.01, 0.05, 0.25, 0.50, $1.00mg\;L^{-1}$) 등 여러 요인들을 통해서 조사하였다. 최고 성장률과 Chl-a 농도는 온도 $25^{\circ}C$, 광도 $60{\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$ 및 인 농도 $1.00mgP\;L^{-1}$에서 각각 나타났다. 총 지오스민 생산량은 각 환경요인의 최적 성장 조건에서 가장 높았으며, 지오스민 생산 잠재력(Chl-a 농도에 대한 지오스민 생산 비율)은 늦가을 및 초겨울과 같은 저온 기간을 포함한 불리한 성장조건에서 높았다. 본 연구 결과는 A. circinalis의 지오스민 생산이 엽록소 합성과 직접적인 관련이 있고 세포 성장 조건에 따른 다양한 변화 가능성을 나타내었다.

• 생태와환경
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• 제53권1호
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• pp.11-21
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• 2020

본 연구는 보성강 유역에 위치한 호수들에서 식물플랑크톤 군집의 시공간적 차이를 비교하고 이러한 군집 구조의 차이에 영향을 미치는 요인들을 확인하고자 2014년 3월부터 2017년 11월까지 분기별 조사를 시행하였다. 조사 결과, 보성호는 다른 호수들에 비해 식물플랑크톤의 다양성이 풍부하고 밀도 역시 높은 수준으로 확인되어 시공간적으로 큰 차이를 보였다. 또한 3월 조사에서 확인된 식물플랑크톤 군집은 다른 조사시기와 우점종을 포함한 규조류와 녹조류의 군집에서 구분되는 특성을 나타냈다. Indicator species analysis를 통해 확인된 각 그룹 간 지표종을 확인한 결과, 계절에 따른 식물플랑크톤 천이와 영양 농도에 따른 다양성 및 밀도 변화를 반영한 것으로 산출되어 호수들의 식물플랑크톤 군집이 시공간적으로 구분되었음을 나타냈다. Non-metric multidimensional scaling을 통해 보성강 유역 내 호수들의 식물플랑크톤 군집 구조에 있어 Secchi depth, 수온, 전기전도도, DO 등이 중요한 요인임을 확인하였고, 영양염을 포함한 다양한 환경요인과 함께 식물플랑크톤 군집 차이에 영향을 끼친 것으로 분석되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제29권1호
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• pp.107-113
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• 2013

The major tributaries in Sapgyo-reservoir watershed at Chungcheongnam-do were monitored for flowrate and water quality in order to analyze the characteristics of watershed and to prepare for implementation of total maximum daily load (TMDL). According to the analytical results of flowrate and water quality monitoring data of sixteen tributaries, the tributaries with the value of flowrate over $0.5m^3/s$ were 62.5% among the monitored tributaries and the value of flowrate in the Cheonancheon, Namwoncheon, Shinyangcheon except Gokgyocheon, Muhancheon, Sapgyocheon was relatively greater than the other tributaries. However, 37.5% of the tributaries were exceeded the water quality standards of Sapgyocheon sub-basin ($BOD_5$ 5 mg/L and/or below) and the concentration of water pollutants regardless of water quality parameters in Cheonancheon, Maegokcheon, Oncheoncheon including Gokgyocheon located in Gokgyocheon catchment were relatively higher than the other tributaries. The tributaries for improving the water quality, according to stream grouping method based on the results of flowrate and water quality monitoring data, were selected. In the Sapgyo-reservoir watershed, the tributaries for improving water quality, which has a large flowrate and a high concentration of water pollutants, were selected at Cheonancheon, Gokgyocheon, Maegokcheon, Namwoncheon, Oncheoncheon. The various water quality improving plans for those tributaries, in accordance with the reduction of point source pollution by population and livestock, should be established and implemented.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1990년도 수공학논총 제32권
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• pp.49-52
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• 1990

강우강도가 큰 집중호우가 지표면에 도달하게 되면 강우량중 상당 부분이 수문학적 손실성분인 침수, 증발산, 차단 및 저류등으로 시간에 따라 분포된다. 이 가운데 지표면에 분포된 식생계 및 낙엽등에 의한 차단(canopy interception effect)과, 지표가 포화시의 증발산(wetted environmental evapotranspiration) 및 각종 저류, 즉 지표면 저류(depression storage), 지표토양층에의 저류(retention storage) 성분 등을 들 수 있으며 이들 각 손실성분은 직접유출로 나타나는 초과우량의 발생시간을 지체시켜 주는 역할을 하나 차단성분 및 저류성분은 시간이 경과함에 따라 결국은 증발산 또는 침투성분으로 흡수된다. 따라서 침투성분은 초과우량 추정에 매우 큰 영향을 줄 뿐 아니라 지표면 아래의 흙의 변형을 야기시키며, 중간유출 및 지하수유출에 기여 한다. 대부분의 호우사상은 강우초기에 강우강도가 지표 흙의 침수계수(hydraulic conductivity)보다 작기 때문에 모두 각 손실성분에 의해 손실되며, 강우강도가 점차 커져 침수능을 초과하면 지표면에 순간적으로 물이 고이게 되는데 이것을 지표심수(surface ponding)라하고, 강우시작부터 이 때까지가 침수시간(ponding time)이 된다. 이 지표침수가 나타나는 순간이 곧 직접유출 시작 시간으로 볼 수 있을 뿐 아니라, 침수시간은 지표면의 물수지면에서 볼 때 초기손실량 및 침수율 결정에 중요한 인자가 된다. 본 연구에서는 각 손실 성분별로 유역의 제반 특성을 고려하여 구한 매개변수로부터 시간에 대한 손실율을 결정하여 산지 하천유역에 발생하는 부정강우사상(unsteady rainfall)의 초과우량을 추정하는 모델을 유도하였다. 대상유역으로는 현재 건설부에서 수행하고 있는 국제수문개발계획(IHP) 대표시험유역 가운데 평창강 수계내의 장평유역으로서, 본 유역은 자기 우량계 및 자기 수위계가 운용되고 있고, 인접 대관령 측후소로부터 기상자료를 획득, 이용할 수 있는 비교적 분석에 양호한 조건을 지닌 유역이다. 모델의 유도 과정은 대상유역 식생계로 피복된 산지유역임으로, 식생차단 저류효과를 고려해서 지표면의 흙에 도달되는 순강우주상도를 얻고 이로부터 침수시간 및 침투율을 결정해서 초과우량을 산정하는 모델을 유도하였다. 강우 지속시간내 즉, 유역이 완전 포화시의 증발산율의 결정은 Morton 모델로부터, 침수시간 및 침투율 결정은 Green-Ampt 방정식을 부정강우사상에 적용할 수 있도록 수정된 모델을 사용하였으며, 분석에 이용된 호우는 1986 ~ 1987년도 발생된 호우사상 가운데 강우강도 및 총 강우량이 비교적 큰 7개 강우사상을 선정하였다. 각 호우사상별로 손실율울 지표면에서 물수지개념을 이용하여 계산하고 산술지상에 구성시킨 결과는 다음 그림과 같다. 이 그림에서 굵은 실선으로 나타낸 곡선(B. L. R)은 각 손실을 곡선을 시간축에 따라 산술평균한 대표손실율곡선이다. 이 대표손실율곡선은 역지수함수형으로서 곡선식의 유도는 회기분석을 이용하였다. 초과우량 주상도를 얻기 위하여 이 대표손실을 곡선을 관측 강우주상도에 적용시켜 본 결과 식생계에 의한 차단 저류율은 약 6mm/hr 정도인 것으로 나타났으며, 이로 인한 침수시간 지체효과는 1~3시간 정도로서 비교적 그 영향이 큼을 알았다. 또한 각 호우사상별 침수시간 계산 결과 그 변동이 큰 것으로 나타났는데 이는 초기 강우강도에 민감하기 때문인 것으로 판단되낟. 한편 유역 포화시의 증발산율은 우기의 기상자료를 이용하여 구한 결과 0.05 - 0.10 mm/hr 의 범위로서 이로 인한 강우손실량은 큰 의미가 없음을 알았다.

• 한국습지학회지
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• 제6권4호
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• pp.45-57
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• 2004

본 연구에서는 우리나라의 치수경제성 분석에 있어 계량화되지 않은 토지이용고도화 편익 효과를 치수안전도와 더불어 분석하고자 하였다. 토지이용고도화는 치수사업시행으로 해당지역의 치수안전도 향상에 따른 토지가치의 상승을 말하는데, 특정지역의 토지가치를 가장 객관적으로 표현할 수 있는 공시지가를 근거로 분석을 수행하였다. 치수사업시행에 의한 편익의 효과와 하천 특성에 따른 지가변동률이 통계적으로 유의성이 있는지 분산분석을 통해 검증하였으며, 토지이용가치의 상승을 순연평균지가변동률로 나타내었다. 치수안전도는 홍수피해 잠재성과 홍수방어능력으로 구분하였는데 홍수피해 잠재성은 도시화율에 따라 구분하였고, 홍수방어능력은 홍수량의 빈도해석과 불확실성을 고려하여 조건부 비초과확률로 나타내었다. 본 연구에서는 소도시 지역을 대상으로 200년 빈도의 홍수사상에 대해 10년, 50년 설계빈도로 건설된 제방의 조건부 비초과확률을 산정하여 지가변동률의 추이를 비교 분석하였다. 분석 결과, 소도시 지역에서는 조건부 비초과확률이 10%정도 상승했을 때 순연평균지가변동률이 5배정도 상승함을 알 수 있었다.