• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권1호
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• pp.9-21
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• 2021

본 연구에서는 금강수계 미호천의 어류 서식지적합도지수 산정을 위해 12개 조사지점에서 어류 및 유량조사를 실시하였고, 미호천을 대표할 수 있는 2개 지점을 선정하여 어종별 수심 및 유속 등 물리적서식지 정보를 구축하여 서식지적합도지수를 산정하였다. 2019년 9월부터 2020년 5월까지 총 4회 실시한 현장조사 결과에 따르면 총 8과 37종 5,754개체가 출현하였고, 어류군집의 유영특성은 정수성 어종이 22종, 중간종 7종, 유수성종 8종으로 유속이 느린 수역을 선호하는 정수성종의 출현 종수가 가장 많은 것으로 확인되었다. 서식지적합도지수는 수심과 유속 구간별 채집된 개체수와 유량조사 결과를 이용하여 WDFW 방법에 따라 산정하였다. 우점종인 피라미와 유영성 어종을 대상으로 상류의 가산교 지점과 중류의 팔결교 지점에서 각각 산정하여 결과를 비교하였다. 단일종은 수심 0.1 - 0.5 m, 유속 0.2 - 0.5 m/s의 범위에서 상류와 하류간 큰 차이를 보이지 않았고, 유영성종의 경우 수심 0.2 - 0.5 m, 유속 0.2 - 0.5 m/s의 범위로 단일종과 유사하게 산정되었다. 우점종인 피라미의 물리적 서식범위가 광범위하였고, 유영성종 간의 서식지적합도지수는 유사하게 산정된 결과를 보였다. 이와 같은 결과는 미호천의 환경생태유량 산정 및 하천복원 계획을 위한 기초자료로 활용성이 높을 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제30권1호
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• pp.1-12
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• 2021

본 연구는 환경DNA 기술을 이용한 국내 담수어류종 탐지방법 도입 및 적용가능성을 확인하기 위해 수행되었다. 환경DNA를 이용한 모니터링 기술은 기존의 현장조사 모니터링 방식에 비하여 교란이 적고 편의성이 높으며 조사에 대한 감도가 높아 급변하는 하천 생태계 모니터링을 위한 효율적인 방법으로 주목받고 있다. 본 연구의 대상지는 경기도 민물고기 생태학습관으로 수족관 내 수조, 생태연못, 양식장에 서식하는 국내 대표적 담수어류종에 대해 7월부터 10월까지 3차례의 물 환경시료를 수집하여 환경DNA 분석을 실시하였다. 국내 담수생태계의 다양한 서식환경을 고려하여 선정된 종에 대해 기 구축된 유전자생물종 DNA 염기서열 특성을 검토하고, 종 검출 여부 확인을 위해 채수된 16개의 환경시료를 Miya et al(2015)에서 제시된 환경DNA 분석 프로토콜에 준하여 분석하였다. 그 결과 대상 어종 총 7목 11과 50종 중 7목 11과 45종(90%)이 검출되었다. 이는 환경DNA 기술과 기 구축된 어류종 DNA DB를 활용하여 다양한 환경조건에서도 단순한 채수 샘플링으로부터 국내 서식하고 있는 주요 민물고기 어종이 검출되었다는 점에서 의의가 있다. 나아가 실험 중 발생된 수족관 내 시료 오염, 불균질한 DNA 채집, 생물종 유전자정보 누락 등의 오차요인들을 분석하여 자연환경에서 적용 시 앞으로의 보완 방향에 대하여 제시하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.383-390
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• 2021

해안분야 실험은 복잡하며, 여러 요소들을 고려해야 한다. 성공적인 수행에는 경험이 중요한 요소가 되기도 하며, 조파기 및 계측기의 성능향상 등으로 지속적으로 발달되어 왔다. 수리실험은 구조물의 안정성 및 해안수리학적 특성 검토 분야에서 수치실험에 비해 직관적인 관찰이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 모형축척, 실험시설 및 장비와 실험 수행자의 판단 등에 의해 서로 다른 결과가 도출될 수도 있다. 본 연구에서는 수리실험에 있어 가장 기본이면서 중요한 실험파(불규칙파) 설정을 위한 지침을 제안하기 위해 2차원 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 주파수 스펙트럼을 활용한 불규칙파의 설정방법 및 입사파고의 범위[(H_S)_M/(H_S)_T = 1~1.05]에 대하여 제시하였다. 제안된 실험파 설정 지침은 실험결과의 신뢰도 향상에 기여할 수 있기를 기대한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권4호
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• pp.194-208
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• 2021

임진강 상류 북한지역에 위치한 황강댐은 약 3억 5천만m³ 규모의 저수지를 가지고 있으며, 하류로의 발전방류 이후 방류량 일부를 도수하여 예성강 유역의 생활, 공업, 농업용수를 공급하고 있는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 황강댐의 유역변경식 용수공급으로 인해 임진강 하류로 흘러내려 오는 유량이 감소하여 우리나라의 용수공급, 하천유지유량, 수질 및 생태환경에 부정적인 영향을 미치고 있다. 하지만 남북접경지역의 특성상 수문자료의 공유가 원활하지 못하고 황강댐의 운영방식을 알 수가 없으므로 하류부 남한측 지역의 피해위험이 상존하고 있다. 이에 본 연구에서는 광학 원격탐사 영상을 기반으로 보정된 수문모형과 물수지 분석을 통해 장기유출 개념의 월별 도 수량을 산정하였다. 2019년 1월부터 2021년 9월까지의 물수지 분석결과 황강댐의 평균 도수량은 29.2m³/s로서 이는 연간 9.22억 톤에 해당하는 수자원 양이며, 황강댐에 유입되는 연평균 유입량인 20.2억 톤 중 45.6%를 차지한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_3호
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• pp.1761-1775
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• 2022

예측하기 힘든 기후변화로 인해 물 관련 재해의 발생 빈도와 피해 규모도 지속적으로 증가하는 추세이다. 재난관리의 측면에서 광범위한 지역의 피해면적을 파악하고, 중·장기적 예측을 위한 모니터링이 필수적이다. 수재해 분야에서 광역적 모니터링을 위해 Synthetic Aperture Radar (SAR) 위성영상을 활용한 원격탐사 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 수재해 모니터링을 위한 시계열 분석에는 방대한 양의 영상수집과 잡음이 많은 레이더 산란 특성을 고려한 복잡한 전처리과정이 필요하며, 이를 위해 상당한 시간이 소요되는 한계가 있다. 최근 클라우드 컴퓨팅 기술의 발전과 함께 위성 빅데이터를 활용한 시·공간 분석이 가능한 많은 플랫폼들이 제안되고 있다. 구글어스엔진(Google Earth Engine, GEE)은 대표적인 플랫폼으로, 600여개의 위성 자료를 무료로 제공하고 있으며 위성영상의 분석준비데이터를 기반으로 준-실시간 시·공간 분석이 가능하다. 이에 본 연구에서는 구글어스엔진을 활용한 즉각적인 수재해 피해 탐지와 중·장기적 시계열 관측 연구를 수행하였다. 변화탐지에 주로 활용되는 Otsu 기법을 통해 '20년 발생한 집중호우를 중심으로 하천 범람으로 인한 하폭의 변화와 피해 면적을 확인하였다. 또한 재난관리 측면에서 모니터링의 중요성이 요구되는 만큼 상습침수지역으로 선정된 연구대상 지역을 중심으로 '18년부터 '22년까지의 시계열 수체의 변화 경향을 확인하였다. 구글어스엔진은 자바스크립트 기반 코딩을 통한 짧은 처리시간, 시공간 분석과 표출의 강점으로 수재해 분야 활용이 가능할 것으로 판단된다. 더불어 향후 다양한 위성 빅데이터와의 연계를 통해 활용 분야가 확대될 것으로 기대된다.

• 생태와환경
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• 제54권4호
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• pp.384-389
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• 2021

본 연구는 2020년 10월 23일에 경기도 가평군 설악면에 위치한 청평호에서 수행되었으며, 어군탐지기를 이용해 획득한 자료를 기반으로 어류의 수평 및 수직 분포 패턴을 분석하였다. 어군탐지 조사가 수행된 구간의 총 수면적은 782,853 m²였으며, 수심(water depth, WD)이 10~12 m인 구간이 전체 수면적의 31.7%로 가장 넓게 분포하는 것으로 나타났다. 다양한 WD 구간별로 어류의 개체 밀도 산출 결과, 4~6 m 구간에서 0.98 개체/100 m²로 가장 높게 나타나, 수면적 대비 가장 많은 어류가 분포하는 것으로 확인되었다. Heat map 분석 결과 청평호 구간에서는 가평대교의 우안측에서 어류의 밀도가 가장 높게 나타났으며, 이러한 수평 분포 특성에서 특별한 경향성은 확인할 수 없었다. 어류의 수직분포 분석 결과, 어류가 관측된 수심(Fish depth, FD)이 6 m 이하인 경우가 전체 관측 대비 86.6%로 나타났다. 수심 대비 어류의 관측 수심(Relative height, RH) 분석 결과, 수심이 깊어질수록 어류가 상대적으로 표층에 분포하는 경향성을 확인할 수 있었다. 이와 관련해서는 수체의 수심별 수온 차이 등 다양한 원인이 있을 것으로 예상되며 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권4호
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• pp.381-389
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• 2022

돌마자(Microphysogobio yaluensis)의 생태적 특징을 연구하기 위해 2021년 1월부터 12월까지 금강지류인 두계천에서 조사를 실시하였다. 본 종의 서식지 하상구조는 조약돌(pebble)과 자갈(gravel)이 풍부하였으며, 수심은 12~85cm로 평균 23cm로 얕았으며, 유속이 1.03±0.34(0.72~1.47)m/sec로 빨랐다. 암수 성비는 1 : 0.86이었다. 전장빈도분포도에 따른 연령은 여름(6~7월)기준으로 50mm 미만(30.4~49mm)은 만1년생, 50~69mm은 만 2년생, 70~92mm 이상은 만3년생으로 추정되었다. 생식가능 전장의 크기는 6, 7월에 암컷과 수컷 모두 50mm 이상의 만2년생에서 성적성숙이 이루어졌다. 산란시기는 7월에서 8월(산란성기 7월)이고 수온은 25.8~28.2℃이었다. 성숙란은 노란색 구형으로 직경이 0.52±0.16(0.33~0.77)mm이고 포란수는 평균 2,593(1,343~4,672)개 이었다. 돌마자의 먹이생물은 하천 여울의 돌과 자갈에 부착하여 생육하는 부착조류(Attached algae)만 확인되었다. 식성은 식물성이었으며 부착조류인 남조류(Cyanophyta), 녹조류(Chlorophyta), 규조류(Bacillariophya) 등을 섭식하였고 규조류와 녹조류에 속하는 종이 풍부하였다.

• 생태와환경
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• 제54권4호
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• pp.291-302
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• 2021

본 연구는 영산강 하구에 위치한 세 호수들에서 식물플랑크톤 군집의 분포 양상 및 호소 간 군집 유사성을 확인하고 군집 구조의 차이에 영향을 미치는 요인들을 확인하고자 2014년 3월부터 2017년 11월까지 분기별 조사를 시행하였다. 조사 결과, 식물플랑크톤의 종 다양성은 영산호에서 가장 높았고, 평균 개체수는 금호호에서 가장 높았으며, 영암호는 다른 호수들에 비해 식물플랑크톤의 종수와 개체수가 낮은 것으로 확인되었다. NMDS 분석 결과, 영산호와 금호호의 식물플랑크톤 군집 분포는 뚜렷한 차이를 나타냈고, 세 호수의 식물플랑크톤 군집 분포에 영향을 미치는 요인은 수온, DO, T-N, NO₃-N, 전기전도도 등으로 확인되었다. Random Forest 분석을 통해 각 호수의 식물플랑크톤 군집에 영향을 미치는 요인을 확인한 결과, 세 호수 모두 공통적으로 NO₃-N의 영향력이 높았다. Indicator species analysis를 통해 확인된 각 호소별 지표종은 총 24종으로, 영산호에서 13종으로 가장 많았고, 영암호에서 2종으로 가장 적었으며, 호소별 지표종의 분류군이 구별되었다. SIMPER 분석 및 ANOSIM 결과, 영산호와 영암호의 식물플랑크톤 군집은 유사성을 나타내었고, 금호호의 경우 다른 호수와의 식물플랑크톤 군집이 다소 차이가 있는 것으로 확인되었다. 또한 각 호수의 지점별 식물플랑크톤 군집 유사성은 지점에 따라 차이가 있어 식물플랑크톤 군집 형성에 대해 연락수로의 영향력은 낮은 것으로 조사되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권1호
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• pp.11-21
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• 2022

가뭄은 장기간에 걸쳐 광범위하게 발생하며, 사회·경제적으로도 큰 피해를 발생시킨다. 가뭄 위험도는 기상학적 및 수문학적 요소와 더불어 사회적, 환경적, 물리적 및 경제적 요소로 이루어져 있기 때문에, 가뭄 위험도에 대한 영향을 정량적으로 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 충청북도를 대상으로 구조방정식모형을 이용하여 가뭄 노출성, 취약성, 대응능력 및 위험도 사이의 영향 관계를 파악하고, 베이지안 네트워크를 적용하여 가뭄 위험도에 대한 영향을 평가하였다. 또한, 가뭄 위험도 평가 인자별 민감도 분석을 통해 가뭄 위험도의 변화 정도를 분석하였다. 그 결과 과거 가뭄 위험도가 가장 큰 지역은 충주시로, 노출성 및 대응능력을 변화시켰을 때에도 가장 크게 산정되었다. 다만, 취약성을 변화시켰을 때에는 음성군이 위험도가 가장 큰 것으로 나타났다. 위험도에 대한 영향인자들의 민감도 분석을 실시한 결과 증평군이 민감도가 가장 컸으며, 노출성, 취약성 및 대응능력에서 제천시, 음성군, 옥천군이 민감도가 크게 나타났다. 이러한 결과를 통해 가뭄 위험도 및 가뭄 위험도에 대한 영향인자를 확인하였으며, 영향인자별 지역의 특성을 고려한 가뭄 대책 마련이 가능하다.

• 생태와환경
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• 제55권4호
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• pp.376-389
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• 2022

화학물질은 현대생활에서 없어서는 안될 매우 중요한 요소이며, 그 종류와 발생량이 꾸준히 증가하는 추세이다. 코로나19 발병 이후 소독제 사용증가로 인해 소독제 함유 화학물질의 사용 및 배출 또한 증가했지만, 환경모니터링이나 생물독성연구 외에 생태계 내 거동에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 2020, 2021년 금강, 한강, 영산강에서 어류를 대상으로 하는 생태계 먹이망을 조사하고, 어류의 근육에서 소독제 성분인 6종의 benzalkonium chloride (BACs)와 5종의 didecyldimethylammonium chlorides (DDACs)농도를 분석하여 생태계 내 거동을 살펴보았다. ∑BACs와 ∑DDACs는 한강에 서식하는 어류의 체내에서 가장 높은 농도로, 뒤이어 영산강, 금강하구언, 갑천 순서로 검출되었으며 강우 이후 물질의 농도와 검출 빈도가 감소하는 것으로 관찰되었다. BAC는 C12와 C14가, DDAC는 C10과 C14가 가장 빈번하게 검출되었다. BAC와 DDAC가 어류 조직에서 검출된 것으로 보아 물질이 생물과 먹이망 내 축적될 수 있음을 확인하였으나, 체내 축적률을 보여주는 biomagnification factor(BMF)가 1 미만의 값으로, 먹이망 내 전달을 보여주는 trophic magnification slope (TMS)이 -0.236에서 0.001의 값으로, trophic magnification factor(TMF)가 0.85에서 1.01의 값으로 도출되어 먹이망을 통해 물질이 확대되기보다는 희석된다는 것을 알 수 있었다.