• 한국수자원학회논문집
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• 제52권2호
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• pp.107-113
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• 2019

한국에서 현재 사용되고 있는 홍수예보모형은 집중형 강우-유출모형을 적용하여 유역의 유출을 계산하고 하도 및 저수지 추적모형 등을 활용하여 하천의 수위를 예측한다. 집중형 모형은 유역을 동질의 배수구역으로 가정한다. 따라서 유역내의 다양한 공간적 특성을 고려하지 못한다는 단점이 있다. 또한, 사용되는 강우자료도 지점강우를 활용하기 때문에 공간적인 분포를 자세히 고려하지 못한다는 한계가 있다. 따라서 홍수예보모형에 분포형 모형을 적용하기 위한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 GRM모형을 한국 홍수예보시스템에 적용하기 위해 모형의 다양한 해상도에 따른 유역유출의 결과의 차이를 분석하여 최적의 해상도를 결정하고자 한다. 모형의 격자가 너무 조밀한 경우 계산시간이 과다하게 되어 홍수예보모형에 적용하기에는 적합하지 않다. 너무 성길 경우에도 분포형 모형을 적용하여 공간적인 분포를 파악하고자 하는 목적에 맞지 않게 된다. 본 연구의 결과로 유역유출 예측의 정확성을 만족시키고 홍수예보에 적합한 계산속도가 나올 수 있는 최적 해상도를 제시하였다. 유출량 예측의 정확도는 Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient (NSE) 값의 비교를 통해 분석하였다. 본 연구에서 도출된 최적해상도 산정 결과는 분포형 유역유출모형을 홍수예보모형에 적용하기 위한 기초자료로 활용될 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제20권4호
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• pp.432-445
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• 2018

조성 후 5년이 경과한 생태공학적 수질정화 비오톱을 대상으로 식생 및 수환경 분석을 수행하였다. 그 결과, 총 36과에 속하는 91종의 유관속식물종이 확인되었으며 갈대, 달뿌리풀, 줄, 큰잎부들 그리고 애기부들 등 초기 식재된 대형정수식물들이 주된 식생 요소로 확인되었다. 또한, 전기전도도(P < 0.01)를 포함하여 질산태(P < 0.05) 및 암모니움태 질소(P < 0.001)와 칼륨(P < 0.05), 나트륨(P < 0.01) 및 마그네슘(P < 0.01) 등에서 수질정화 효과가 확인되었다. 그 중에서도 질산태 및 암모니움태 질소의 경우 인공습지를 경유하는 과정을 통해 각각 약 60% 및 30% 수준으로 감소하는 수질 개선 효과를 나타내었다. 15개의 단위습지(다중셀습지)가 곡류형 하천과 같은 형태로 조성됨에 따른 '분리성'과 '곡률'은 본 인공습지가 온전한 생태공학적 수질정화 비오톱으로서 지속적으로 기능할 수 있도록 기여한 것으로 판단된다. 인공습지 조성에 있어, 습지로 하여금 다양한 기능들을 안정적으로 수행할 수 있도록 함으로써 습지의 생태적 가치를 제고하는 생태공학적 디자인 요소 반영을 적극 제안하는 바이다.

• 환경생물
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• 제36권3호
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• pp.412-423
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• 2018

연구는 2014년 5월부터 2016년 11월까지 제주도에 서식하는 비단털쥐 (Tscherskia triton)의 분포와 서식지 유형을 밝히기 위하여 이루어졌다. 조사결과, 4개 지점에서 9개체의 비단털쥐가 포획되었고, 4개 지점에서 서식이 확인되었다. 이들 지역의 서식지 유형은 대부분 자연형과 경작지 또는 휴경지형이었고, 일부 지역은 약간의 도심형이 공존하는 지역이었다. 자연형의 경우 대부분 숲과 관목림, 초지대로 이루어져 있었다. 고도별로는 저지대인 102 m에서 산간지대인 742 m까지 다양하게 분포하였으나 1,000 m 이상의 고산지대에서는 확인되지 않았고, 주변에는 대부분 하천, 건천 또는 습지가 있는 곳으로 나타났다. 비단털쥐의 서식이 확인된 지역은 주로 자연식생 및 식재림이 분포하고 있었으며, 다소 온전하거나 온전하지 못한 층위구조를 가진 대부분 상층 식생이 분포하는 지역 또는 장경초지나 관목림의 분포가 비교적 넓은 지역이었다. 서식이 확인된 지역은 대부분 도로와 산림소로가 위치하고 있어 비단털쥐는 인위적인 간섭이 발생하는 지역에도 서식하는 것으로 나타났다. 한라산 국립공원은 보존대상지역이라 개발에 의한 서식지 훼손은 거의 없으나 소형포유류의 선호도가 높은 초지대는 생태계 교란이 빈번하게 발생하고 있다. 따라서 비단털쥐의 안정적인 개체군 밀도를 유지하기 위해서는 중산간지역의 보전과 저지대 초지대 보호를 통한 다양한 서식지의 유형이 유지되어야 할 것이라 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제45권3호
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• pp.238-261
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• 2012

본 연구는 조선시대 성균관을 끼고 도는 물인 반수의 역사적 기원과 문화적 함의에 대한 고찰을 통해 한국 전통조경에서 학교 조경의 특질을 규명하는데 목적이 있다. 반수를 기록한 최초의 문헌인 "시경"에서 반수는 반궁 곁에 흐르는 하천으로 묘사되어 있었다. 그러나 후대에 반수는 제후의 학교인 반궁(泮宮) 조영에 있어 필수적인 조경시설이 되었고, 묘학의 중요한 위상을 점유한 수계로 인식되었다. 조선시대 성균관 반수의 개념은 학교 동서로 물이 흐르고 남쪽에서 합류되는 물길을 말하며, 성균관은 국초에 개성 성균관의 공간구성을 답습하여 이러한 지세가 있는 곳에 입지되었다. 또한 고려시대의 반수제도는 송대의 반수개념에 영향을 받은 것으로 여겨지는데, 이것은 묘학 내부에 반원형의 반지를 조성하는 명 청시대 이후 정형화된 중국의 전범과는 달리, 조선시대 성균관이 묘학 외부의 수계를 반수로 이용하게 된 원인으로 판단된다. 조선시대의 반수 조영관은 몇몇 향교와 서원의 택지에 있어서도 중요한 조건으로 고려되었던 것으로 조사되었으며, 조선시대 창건된 향교와 서원에서 학교 둘레를 흐르는 물길은 반수 조영관에 입각하여 재고되어야 할 것이다.

• 생태와환경
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• 제52권2호
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• pp.94-104
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• 2019

본 연구는 금강 권역을 대상으로 일반최소자승법(OLS)과 공간지리 가중회귀모형(GWR)을 적용하여 유역 내 토지이용과 지형적 특성이 BOD, DO, TN, TP을 포함한 수질에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 일반적으로 OLS는 변수 간의 관계가 균일하다는 가정에 기초하고 있으며, 지역적인 변화를 고려하지 않는다는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 변수 간의 관계가 지역적으로 다르게 나타나는 것을 검증하기 위해 GWR을 이용하여 분석하였다. 종속변수인 총 4개의 수질 측정 항목(BOD, DO, TN, TP)과 독립변수인 토지이용 비율(도시, 농업 및 산림지역) 및 지형(고도, 평균 경사)에 대하여 OLS와 GWR 모형을 각각 추정하고, 비교하였다. GWR 모형의 $R^2$와 회귀계수 값의 기초 통계량을 분석한 결과, 공간적으로 큰 변동성이 있는 것으로 나타났다. 즉, 토지이용과 지형이 수질에 미치는 영향이 지역에 따라 균일하지 않은(non-stationarity) 것을 보여준다. 또한 OLS와 GWR 모형의 $R^2$, AICc, Moran's I 지수를 비교하였을 때, 대부분 GWR 모형이 OLS 모형에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 향후 수질 및 유역 관리를 위한 토지이용 계획 수립 등의 정책적 근거로 활용될 수 있다.

• 생태와환경
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• 제51권4호
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• pp.345-353
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• 2018

온대지역에 분포하는 박쥐가 생존을 위하여 선택하는 동면은 에너지가 고갈되는 시기에 직면하는 에너지 문제해결을 위한 적응현상이다. 본 연구에서 온대지역에 분포하는 토끼박쥐의 온도선호도와 동면전략(동면기간)에 대한 연구를 수행하였다. 박쥐의 온도선호도와 동면전략과의 연관성을 알아보기 위하여 박쥐의 온도선호도는 동면기간에 영향을 준다는 가설 검증을 하였다. 이를 위하여 토끼박쥐의 분포를 확인하였고 동면처의 환경특성 및 토끼박쥐의 온도선호도를 도출하였다. 또한 토끼박쥐는 외부 최저 기온이 온도선호도보다 낮아지는 시기에 동면처에 도착하여 외부 최저 기온이 온도선호도보다 높아지는 시기에 동면처를 떠날 것으로 예측하였다. 동면중인 토끼박쥐의 평균 체온은 $3.03{\pm}1.30^{\circ}C$(range $0.1{\sim}7.6^{\circ}C$, n=179)로 대기온도 ($T_a$)에 비해 암벽온도 ($T_r$)와 밀접하게 상관되었다. 토끼박쥐는 외부 기온이 온도선호도보다 낮아지는 11월 중순 이후에 동면처에 도착하여 115~120일 동안 동면처에 머물렀다. 또한 외부 기온이 온도선호도보다 높아지는 시기인 3월 중순 이후에 동면처를 떠났다. 본 연구의 결과는 토끼박쥐의 동면기간은 대상 종의 온도선호도와 외부기온과의 상호작용에 의한 것임을 시사하며 또한 대상 종의 온도선호도 및 동면기간 같은 동면전략은 대상 종의 분포 제한 요인으로 작용될 수 있다.

• 생태와환경
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• 제51권4호
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• pp.299-310
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• 2018

본 연구는 2017년 4월부터 10월까지 북한강 수계 3개의 연속댐(의암호(UA), 청평호(CP), 팔당호(PD))의 미소생물 군집과 이취미 농도와 관계를 알아보기 위해 환경요인, 이 취미 물질, 미소생물 군집 등을 조사하였다. 3개 저수지의 박테리아 군집은 주로 Actinobacteria와 Betaproteobacteria가 우점 분류군으로 나타났으며, 계절성은 나타나지 않았다. 식물플랑크톤 군집은 봄철, 규조류 및 은편모조류 여름철 남조류, 가을철 규조류 및 은편모조류 순서로 우점하는 계절성을 보였으며, 북한강 수계에서 출현한 남조류는 Dolichospermum spp., Microcystis aeruginosa, Pseudanabaena spp. 속이 우점 출현하였다. 북한강 수계에 출현한 미소생물 중 이취미 물질을 발생하는 분류군은 Actinobacteria와 남조 Anabaena, Pseudanabaena 속 등이며, 이취미 물질인 Geosmin과 2-MIB가 높게 나타났을 때, 높은 현존량으로 출현하였다. 미소생물과 이취미 물질의 상관관계는 Actinobacteria의 경우 2-MIB (r=0.491, p<0.01)와 유의한 상관성을 나타냈으며, 남조류의 경우 geosmin (r=0.381, p<0.05), 2-MIB (r=0.386, p<0.05)와 유의한 상관성을 나타냈다. 따라서, 북한강 수계에서 나타나는 이취미 물질은 Actinobacteria 및 남조류의 출현과 직접적인 관계가 있을 것으로 사료되며, 남조류 미출현 시 발생하는 높은 농도의 이취미 물질은 Actinobacteria가 생성하는 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제52권1호
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• pp.40-49
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• 2019

본 연구는 몬순지역의 대형호인 소양호를 대상으로 동물플랑크톤의 종 조성과 생물량을 조사하였으며, 군집의 계절천이를 알아보고자 하였다. 또한, PEG 모델과 몬순지역에서 다른 호수와의 동물플랑크톤 계절천이를 비교하여 고찰하였다. 조사기간 동안 소양호 유역의 강수량은 $705{\sim}1,779mm\;yr^{-1}$의 큰 변동을 보였으며, 70% 이상이 6~9월에 집중되는 것으로 나타났다. 소양호의 수질은 연도별 변화보다 계절적 변화가 뚜렷하게 나타났으며, 몬순기후로 인한 여름철 홍수기 탁수유입이 가장 중요한 환경요인으로 작용하였다. 소양호에서 동물플랑크톤 종 조성의 계절천이는 연도별로 차이는 있지만, 매년 두 시기에 거쳐 뚜렷한 경향을 보였다. 봄 시기에는 소형 동물플랑크톤이 우점하였으며, 여름과 가을 시기에는 크기가 큰 지각류와 요각류가 우점하였다. 동물플랑크톤의 생물량은 집중강우 이후 9월에 최대를 보였으며, Chl. a 농도와 유사한 계절변동을 보였다(r=0.45). 소양호에서 동물플랑크톤의 생물량 증가는 강우 시 유입된 영양염과 유기물에 의한 미생물, 식물플랑크톤 등 먹이유용성 증가에 따른 microbial loop와 bottom-up 효과로 판단된다. 결과적으로, 몬순지역의 대형호인 소양호 동물플랑크톤은 종별 계절천이는 PEG 모델을 따랐지만, 생물량의 계절천이는 온대호수뿐만 아니라 몬순지역의 호수와도 차이를 보였다. 이는 유역에서 유입된 다량의 유기물 등과 함께 소양호의 수심, 체류시간 등 수리학적 특성에 따른 영향으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제52권3호
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• pp.274-283
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• 2019

청계천에 서식하는 어류 군집의 공간적 변이와 환경과의 관계를 측정하기 위해, 청계천 내 6개 지점을 대상으로 2년간(2014~2015년) 이화학적 요인, 서식처 환경, 어류 군집을 조사하였다. 어류 군집의 공간적 변이는 지점-종 군집 데이터 메트릭스를 기반으로 한 베타다양성 분석을 통해 정량적으로 제시하였다. 또한 청계천 내 전체 군집 변이 값(베타다양성)과 함께 각각의 지점이 청계천 전체 베타다양도에 기여하는 값 (LCBD, Local Contribution to Beta Diversity)도 계산하였다. 데이터 분석의 기반이 되는 지점-종 군집 데이터 테이블은 출현-비출현, 풍부도, 헤링거 변환 값의 세 가지 형태로 적용하였고, 해당 데이터 형태에 따른 베타다양성과 지점별 변이 영향을 각각 계산하여 비교하였다. 헤링거 변환을 통해 계산된 베타다양성 값은 출현-비출현 정보나 풍부도를 바탕으로 한 분석보다 큰 값을 보여주어 공간적 변이를 가장 잘 보여주는 것으로 나타났다. 각 지점별 군집 변이 기여도(LCBD)는 출현-비출현 정보와 해링거 변환을 통한 분석이 유사한 경향을 보여주었다. 자료의 정규성을 가지기 어려운 어류 군집 자료의 경우 풍부도를 이용한 공간 변이 분석은 적절하지 않은 것으로 판단된다. 추가적으로 다양한 환경 요인 및 군집 지수와 베타다양성 기여도 값의 관계를 상관분석을 통해 나타내었다. 해당 지점의 알파다양성 지수와 베타다양성 기여도가 높은 음의 상관관계를 보였고 이는 선행 연구와 유사한 결과이다. 본 연구에 적용한 방법은 매트릭스 형태의 자료를 대상으로 베타다양성 계산과 지점별 군집 변이 기여도를 수치화하는 데 유용한 것으로 나타났다.

• 생태와환경
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• 제54권3호
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• pp.247-256
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• 2021

동물플랑크톤이 식물플랑크톤을 선택적으로 섭식하는 특성에 대한 이해는 수생태계 먹이사슬 내의 물질 이동에 중요하다. 하지만 해부를 통한 위내용물 추출 방법은 소형 요각류를 대상으로 적용하기에는 적절하지 않고, 유전자가 유실되거나 위내용물이 아닌 개체 외부의 유전자로 인해 오염될 가능성이 존재한다. 본 연구에서 호 내 식물 플랑크톤 조성 및 기타 환경이 상이한 두 지점을 선정하여 모든 지점에서 지속적으로 출현하는 기수성 요각류인 Sinocalanus tenellus를 대상으로 위내용물의 유전자 분석을 수행하였다. 요각류 개체 외부의 DNA를 제거하는 데 2.5%로 희석한 시판용 표백제(차아염소산나트륨 5.4%)에 2분간 처리하여 증류수로 2회 세척한 뒤 유전자를 추출하였다. 추출된 유전자는 23S rRNA을 증폭하여 서열분석을 실시하였다. Capillary sequencing 분석 결과, 원수와 처리수 및 요각류 위내용물에서 다양한 분류군(규조강, 녹조강, 남조강, 와편모조강, 은편모조강, 황갈조강)에 속하는 식물플랑크톤이 검출되었으며, 새만금호 내 시공간 차이에 따라 상이한 경향을 보였다. 현미경을 이용하여 동정한 식물플랑크톤 군집 조성의 경우 규조강이 우점한 반면, 동일한 원수의 유전자 분석(capillary sequencing) 결과에서는 주로 녹조강, 남조강 및 와편모조강이 우점하여 다소 상반된 경향을 나타냈다. 본 연구에서 적용한 위내용물 분석에 특화된 외부 유전자 제거 전처리 방법은 농도와 처리시간 조절 등의 응용방법에 따라 다양한 동물플랑크톤 분류군에 적용이 가능할 것으로 사료된다.