• 대한원격탐사학회지
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• 제39권2호
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• pp.193-205
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• 2023

집중강우 시 육상으로부터 다량으로 유입된 부유쓰레기는 사회, 경제적 및 환경적으로 부정적인 영향을 주고 있으나 부유쓰레기 집적 구간 및 발생량에 대한 모니터링 체계는 미흡한 실정이다. 최근 인공지능 기술의 발달로 드론 영상과 딥러닝 기반 객체탐지 모델을 활용하여 수계 내 광범위한 지역을 신속하고 효율적인 연구의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구에서는 육상기인 부유쓰레기의 효율적인 탐지 기법을 제시하기 위해 드론 영상뿐만 아니라 다양한 이미지를 확보하여 You Only Look Once (YOLO)v5s와 최근에 개발된 YOLO7 및 YOLOv8s로 학습하여 모델별로 성능을 비교하였다. 각 모델의 정성적인 성능 평가 결과, 세 모델 모두 일반적인 상황에서 탐지성능이 우수한 것으로 나타났으나, 이미지의 노출이 심하거나 수면의 태양광 반사가 심한 경우 YOLOv8s 모델에서 대상물을 누락 또는 중복 탐지하는 사례가 나타났다. 정량적인 성능 평가 결과, YOLOv7의 mean Average Precision (intersection over union, IoU 0.5)이 0.940으로 YOLOv5s (0.922)와 YOLOvs8(0.922)보다 좋은 성능을 나타냈다. 데이터 품질에 따른 모델의 성능 비교하기 위해 색상 및 고주파 성분에 왜곡을 발생시킨 결과, YOLOv8s 모델의 성능 저하가 가장 뚜렷하게 나타났으며, YOLOv7 모델이 가장 낮은 성능 저하 폭을 보였다. 이를 통해 수면 위에 존재하는 부유쓰레기 탐지에 있어서 YOLOv7 모델이 YOLOv5s와 YOLOv8s 모델에 비해 강인한 모델임을 확인하였다. 본 연구에서 제안하는 딥러닝 기반 부유쓰레기 탐지 기법은 부유쓰레기의 성상별 분포 현황을 공간적으로 파악할 수 있어 향후 정화작업 계획수립에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.43-54
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• 2023

기후변화가 고착화되면서 강수와 기온 변동으로 인한 가뭄 및 홍수 발생이 증가하고 있다. 유역 단위의 유출량 예측은 기후변화로 인한 자연재해에 대비하기 위한 수자원 관리의 시작이라 할 수 있다. 하지만, 기후변화와 유출모형의 불확실성은 정확한 유출 분석을 어렵게 한다. 본 연구에서는 이러한 불확실성을 완화하기 위하여 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 개의 집중형 수문모형, 즉 IHACRES와 GR4J를 이용하여 강수 및 기온 변화에 따른 유출량 변화를 비교, 분석하였다. 연구 대상 지역은 합천댐과 섬진강댐 유역이며, Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) 및 Kling Gupta Efficiency (KGE)를 목적함수로 하여 각 모형의 매개변수를 최적화하였다. 모형의 보정과 검정은 20년(1995년-2014년)의 유출자료를 활용하였으며, 보정 및 검정 기간은 각각 7:3 비율로 설정하였다. 두 모형 모두 보정과 검정 기간에 비교적 높은 신뢰도(NSE>0.74, KGE>0.75)를 보여, 모형이 과거 사상을 재현하기에 적합하고, 모의 결과가 비교적 유사함을 확인하였다. 다음으로, 기후변동이 유출에 미치는 영향을 평가하기 위해 동일한 모의 기간에 대해 강수는 -50 %에서 +50 %의 범위를 1 %씩, 기온은 0 ℃에서 8 ℃까지 0.1 ℃씩 구분하여 총 8,181개의 기후조건 시나리오를 구축하였다. 이후, 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 모형의 최대유량, 풍수량, 평수량을 비교 및 분석하였다. 기후 스트레스 영향을 반영한 연최대유량과 풍수량의 경우, 강수 감소에 따른 유출 패턴은 두 모형에서 비슷하였으나, 강수와 기온이 증가할수록 상이한 결과를 얻었다. 이와 반대로, 풍수량의 경우 강수와 기온 변화의 차이가 커질수록 두 모형은 유사한 결과를 얻었다. 즉, 유역의 탄력적 기후변화 대응을 위해서는 모형의 불확실성에 대한 정량적 평가가 필요하다는 것을 시사한다.

• 한국비블리아학회지
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• 제17권2호
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• pp.23-42
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• 2006

본고는 문화원형콘텐츠를 유통시키고 있는 문화콘텐츠닷컴의 디지털아카이브 시스템에 주목해서 문제점을 분석하고 대안을 제시하는 것이 목적이다. 문화원형콘텐츠는 전통문화와 컴퓨터기술을 접목시켜 개척한 새로운 분야이다. 정부에서는 이 산업을 육성해서 한국문화의 세계화와 국가 경쟁력을 강화시킬 의도를 가지고 있다. 우리나라의 역사와 전통 풍물 생활 전승 예술 지리지 등 다양한 분야의 문화원형을 디지털 콘텐츠화하여 문화산업에 필요한 창작소재로 제공하는 것이 그 핵심내용이다. 아울러 디지털 콘텐츠 유통체계 정립과 저작권 관리를 통해서 공공부문 문화콘텐츠의 산업적 활용도를 제고하려는 의도도 포함된다. 본고에서 다루는 대상자료는 현재 문화콘텐츠닷컴에서 유통, 관리되고 있는 문화원형콘텐츠들이다. 이 성과물들은 2002년부터 2005년까지 개발되어서 문화콘텐츠닷컴 DB에 구축되어 있다. 이 자료들을 통해서 현재의 디지털아카이브 시스템의 문제점을 분석하였고, 현재의 시스템이 안고 있는 한계점을 요약하면 다음과 같다. 첫째는 각 자료에서 사용하는 주요 용어의 선택에 따라 유사한 자료들이 서로 다른 주제로 분류되면서 다른 항목에 속하게 되는 것이다. 둘째는, 따라서 서로 다른 항목 간에 교차검색이 이루어지지 않는 한계점이 있다. 현재의 제 문제를 해결할 수 있는 방법으로 본고에서는 온톨로지 기능을 포함한 데이터마이닝시스템을 이용해서 풍부한 지식정보표현과 활용이 가능한 디지털아카이브 시스템을 제안하고 있다. 데이터마이닝은 다섯 가지의 방법으로 가능하다. 의미검색 문서요약 문서클러스터링 문서분류 그리고 주제추적이다. 최근에 빠르게 개발되고 있는 디지털 신기술도 인문학과 긴밀하게 연결되지 않으면, 그 활용도가 제한적이라는 점을 본고를 통해서 지적하였다. 창작소재로서의 문화원형콘텐츠의 활용도를 크게 향상시킬 수 있는 길은 바로 신지식관리를 위한 통학적(uni-discipline) 접근이라는 점을 일깨우고자 한다.

• 분석과학
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• 제20권3호
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• pp.227-236
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• 2007

우리나라 연안에서 생산되며 식생활과 밀접한 관련이 있는 식품인 김, 미역, 다시마, 파래 등 식용 해조류의 중금속 오염실태를 파악하여 연안산 해조류의 식품 위생학적 안전성을 조사하고자 수은, 납, 카드뮴 등을 대상으로 그 함량을 분석하였다. 해조류 총 169건의 시료에 대한 중금속 함량을 비교한 결과, 김은 수은의 경우 동해안이 $0.0085{\pm}0.0035mg/kg$, 납은 남해안이 $0.0509{\pm}0.0635mg/kg$, 카드뮴은 남해안이 $1.3785{\pm}0.7754mg/kg$으로 검출되었다. 미역은 수은의 경우 남해안이 $0.0152{\pm}0.0116mg/kg$, 납은 동해안이 $0.1633{\pm}0.2888mg/kg$, 카드뮴은 남해안이 $0.7141{\pm}0.4952mg/kg$으로 나타나 중금속별로 해안별 차이가 두드러졌다. 다시마의 경우 수은은 남해안이 $0.0177{\pm}0.0118mg/kg$, 납은 동해안이 $0.0728{\pm}0.1025mg/kg$, 카드뮴은 남해안이 $0.1640{\pm}0.1253mg/kg$으로 높게 나타났다. 파래는 수은, 납 그리고 카드뮴 모두 서해안이 높은 분석치를 나타냈고 톳은 서해안은 수은과 카드뮴이 남해안은 납의 결과치가 높았다. 각 해조류들을 분류별로 살펴보았을 때 수은, 납의 경우 갈조류에서, 카드뮴은 녹조류에서 가장 높게 검출되었다. 중금속별 상관관계를 분석하였을 때 녹조류에서 Hg와 Cd의 상관계수는 0.513(p<0.01), Cd와 Pb의 상관계수는 0.420(p<0.05)으로 중금속간의 분석 값이 서로 비례하였다. 또한 우리나라 국민이 해조류를 통해 섭취하는 Hg, Pb, Cd 등의 중금속 주간섭취량은 FAO/WHO에서 중금속 안전성 평가를 위해 정한 잠정주간섭취허용량인 PTWI의 0.17~10.30% 수준으로 안전한 것으로 판단된다.

• 분석과학
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• 제21권6호
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• pp.474-479
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• 2008

중국의 주요 황사발원지로 알려진 오도스 사막, 알라샨 사막, 타클라마칸 사막 및 황토고원의 표층퇴적물에 분포되어 있는 우라늄계열의 $^{226}Ra$, 토륨계열의 $^{228}Ac$과 비 계열인 $^{40}K$과 같은 지각중 대표적인 자연방사성핵종의(naturally occurring radioactive nuclide: NORN) 방사능 특성을 조사하였다. 감마선 분광법을 이용하여 NORN의 비방사능(specific activity: SA, Bq/kg)을 측정하고 비방사능 비(specific activity ratio: SAR)를 산출하여 발원지에 따른 자연방사능 특성을 분석하였다. 발원지에 따른 세 핵종의 SA값은 $^{226}Ra$의 경우 세 사막지대에서는 평균 17.9~21.9 Bq/kg으로 매우 유사한 값을 가지는 반면 황토고원에서는 평균 35.0 Bq/Kg으로 큰 차이를 나타내고 있었다. $^{228}Ac$의 경우는 오도스 사막과 알라샨 사막에서는 평균 27.1~27.2 Bq/kg으로 거의 같은 값을 가지며 타클라마칸 사막에서는 31.7 Bq/kg 그리고 황토고원에서는 49.0 Bq/kg으로 큰 차이를 나타내고 있었다. $^{40}K$의 경우는 636~943 Bq/kg 으로 네 곳의 발원지에서 특별한 차이를 나타내지 않았다. $^{226}Ra/^{228}Ac$의 평균 SAR 값에서 네 곳의 발원지에서 0.708-0.721로 거의 일정하게 나타났고 $^{226}Ra/^{40}K$과 $^{228}Ac/^{40}K$의 평균 SAR 값을 보면, 오도스와 알라샨 사막은 각각 0.0209-0.0213과 0.0287-0.0320으로 유사한 값을 나타내고 있으나 타클라마칸 사막과 황토고원 표층시료들에서의 평균 SAR 값을 보면, 0.0353, 0.0506과 0.0493, 0.0773으로 상당한 차이를 나타낸다.

• 분석과학
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• 제20권4호
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• pp.261-267
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• 2007

건축자재에서 방출되는 오염물질을 평가하는 20 L 시험챔버법은 챔버 내부에 노출되는 시료의 표면방출만을 측정한다. 일정한 크기로 절단한 시편을 알루미늄 호일로 감싼 후 시편홀더에 고정시켜 20 L 시험챔버 내에 위치시킨 후 방출시험을 실시한다. 이때 시편홀더의 기밀성이 보장되지 못한다면 시료절단면에서 방출되는 오염물질로 인하여 정확한 평가가 이루어질 수 없다. 이러한 절단면의 영향은 표면처리를 하여 표면에서 보다 절단면에서 더 많은 오염물질이 방출되는 판상재(합판, 장판) 시료의 경우 더 크다. 이 연구에서는 바닥재로 사용되는 장판을 대상으로 20 L 시험챔버와 1 L 시험챔버의 방출시험결과를 비교하여 시편홀더의 기밀성을 확인하였다. 또한 가구재로 사용되는 LPM 양면처리한 MDF를 대상으로 현행의 시험방법과 시료절단면을 VOC 저방출 tape으로 밀봉한 방법을 비교하여 시편홀더의 부족한 기밀성의 개선이 가능하지 확인하였다. LPM 양면처리한 MDF의 7일 경과 후 방출강도는 TVOC의 경우 Tape 사용 유무에 따라 각각 $0.009mg/m^2h$, $0.003mg/m^2h$로 기밀성을 보완할 수 있었다. 또한 n=3에서 상대표준편차가 현행의 방법은 $0.004mg/m^2h$, tape을 사용했을 경우 $0.002mg/m^2h$로 현행 방법의 시험편홀더 기밀성 부족으로 인한 절단면의 불균일한 영향을 VOC 저방출테이프 사용으로 배제할 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제44권1호
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• pp.13-35
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• 2023

지구의 기후 변화를 유도하고 제어하는 가장 중요한 역할을 하는 것은 해양의 해류이다. 황해는 수심이 동해에 비해 매우 얕고, 다양한 바람과 조류, 강물의 유입, 동중국해에서의 해수 유입 등 외력의 영향으로 해수의 순환과 해류가 상당히 복잡하다. 황해난류는 겨울철 황해의 대표적인 해류로서 겨울철 황해와 동중국해 바람 변동성과 밀접한 관련이 있으며, 황해의 수온과 염분 분포에 큰 영향을 주어서 중등학교 교과서에서 중요하게 다루어질 필요성이 있다. 2015 개정 교육과정 기반 중등학교 과학 및 지구과학 교과서의 황해난류와 관련된 내용을 분석하였다. 또한 해류의 시간 변동성에 대한 교사들의 인식을 조사하기 위해 중등학교 과학 교사들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 대부분의 교사들은 황해난류가 우리나라 서해안으로 연중 북상하고 있으며 일반적인 난류와 같이 여름철에 강하다는 잘못된 지식을 가지고 있는 것으로 나타났다. 황해난류는 해류의 세기가 강한 계절변동성을 가지는 북한한류와 달리 해류 자체가 연중 항시 존재하지 않으며 겨울철에만 발생하는 해류이다. 이러한 교사들의 교과내용 지식에 대한 오류는 북한한류가 겨울철에 강하다는 오개념을 가지게 된 연유와 유사한 배경을 가지고 있었다. 따라서 본 연구에서는 황해난류에 대한 교과서 내용의 오류를 분석하여 제시하였다. 또한 학생들과 교사들의 데이터 리터러시 함양을 위하여 탐구활동에서 활용할 수 있는 황해난류에 대한 수업 자료를 개발하였다. 황해 해수면 온도를 가시화할 수 있는 GUI 프로그램을 소개하였고, WOA (World Ocean Atlas) 2018 해양 실측 수온 및 염분자료와 국립해양조사원에서 생성한 해양 수치모델 재분석자료를 활용하여 수온과 염분의 공간 분포를 도시하는 자료를 개발하여 제시하였다. 이러한 해양 자료를 활용한 데이터 시각화과정은 교사들의 오개념을 개선하고, 나아가 학생들과 교사들의 해양 리터러시뿐만 아니라 데이터 리터러시도 제고하는 계기가 될 것으로 기대된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권1호
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• pp.1-11
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• 2023

피부를 대상으로 한 살균을 목적으로 하는 외용소독제의 경우 식품 취급자에 오염된 미생물의 사멸 또는 제거를 목적으로 활용될 수 있으며, 최근 개인위생에 대한 관심 증가에 따라 제품 소비 증가와 제품 다양화가 두드러지게 나타나고 있다. 살균 효능은 소독제의 핵심 품질 평가 요소로서 수행 절차 및 조건에 따라 상이한 결과가 나타날 수 있기 때문에 시험법의 효율성과 정확성을 높이기 위한 연구가 필요하다. 이에 본 총설논문에서는 주요 제형별(겔형, 액제형, 와이프형) 시험법 개발 현황을 파악하고 시험법별 특장점 분석 결과와 최근 관련 연구를 통하여 제시된 시사점을 기반으로 향후 효능 평가 체계의 발전 방향을 제시하고자 하였다. 인체 대상 시험법의 경우 시험 유형에 따라 소독제를 시험 대상 피부 표면에 처리하는 조건이 다양화되어 있어 시험법 간 동등성에 대한 평가를 통해 소독제 제품의 성분이나 특성에 따라 최적의 시험 유형을 파악하고 그에 대응되는 적절한 평가 체계 및 관련 규제의 표준화의 필요성을 시사하였다. 특히 와이프형 소독제의 경우 처리 방식이 미생물 제거 및 살균에 직접적으로 영향을 미침에도 불구하고 피부에 노출하는 손 대상 처리를 위한 사용 패턴의 표준화 사례가 부족 하였다. 한편 [전처리 - 소독제 노출 - 미생물 회수] 등 각 시험 절차별로 결과에 영향을 미치는 주요 결정 요인을 발굴하는 연구의 지속 수행을 통해 기존 시험법을 개선하고 신규 시험법을 개발하고자 하는 노력이 요구된다. 최근 활발하게 개발되고 있는 ex vivo 시험법은 인체 시험의 제한적인 연구 재현성과 같은 한계를 극복하면서도 인간 피부 환경을 구현하기 위한 기술의 적용을 통해 연구 결과의 신뢰도를 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 한편 손 피부를 대상으로 한 균총 연구 등 소독제 처리 전후 미생물의 특성과 분포 분석 관련 연구가 최근 다수 보고되고 있어 이를 활용한 미생물 군집 단위의 소독제 효능 평가 시험법의 확립이 기대된다. 본 연구를 통해 제시된 소독제 효능 시험법의 현황 기반 발전 전략은 보다 효과적인 개인위생 관리 확립을 통해 손을 통해 교차 오염되는 미생물에 의한 감염성 질병 발생을 최소화하여 공중보건 및 식품 안전성 향상에 기여할 수 있다.

• 분석과학
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• 제21권5호
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• pp.383-391
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• 2008

1,4-Dioxane은 IARC (International Agency for Research on Cancer)에서 발암가능그룹으로 분류하고 있으며, WHO (World Health Organization)는 1,4-dioxane의 권고기준농도를 50 ng/mL로 설정하고 있다. 이러한 1,4-Dioxane의 독성과 음용수의 섭취량을 고려할 때, 음용수 섭취로 인한 인체 유해영향이 우려되고 있으며, 따라서 1,4-dioxane의 검출이 빈번한 낙동강 수계의 정수 및 원수의 모니터링은 중요성을 갖는다. 낙동강 수계 정수장 시료 중 1,4-dioxane 농도를 2000년부터 2007년까지 모니터링 한 결과 정수는 0.24~240.20 ng/mL의 농도 범위로 22.68 ng/mL의 평균값을 나타내었으며, 원수는 0.39~81.90 ng/mL의 농도범위로 19.15 ng/mL의 평균값을 나타내었다. 또한 2004년 수질감시항목 지정 이후 1,4-dioxane의 평균검출 농도는 저감되는 경향을 보였으나, 검출빈도는 변화가 없었다. 수질감시항목으로 지정된 2004년 이전과 이후의 위해도 평가 결과 낙동강 수계에서의 95 percentile 초과발암위해도 값이 2004년 이전의 정수는 $6.63{\times}10^{-6}$, 원수는 $3.17{\times}10^{-6}$로 나타났으며, 2004년 이후의 정수는 $2.10{\times}10^{-6}$, 원수는 $1.22{\times}10^{-6}$로 나타나 2004년 이후 초과발암위해도가 감소되는 경향을 보였다. 또한 계절별로 비교했을 때 봄 겨울에 주로 많이 검출되었다.

• 생태와환경
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• 제55권1호
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• pp.49-59
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• 2022

배수갑문의 설치가 하구 환경 및 어류군집에 미치는 영향을 파악하고 분석하기 위해 국내에 위치한 총 325개의 하구를 대상으로 2016년부터 2018년까지 조사를 실시하였다. 닫힌하구와 열린하구의 전반적인 어류군집은 차이가 있는 것으로 확인되었으며, 닫힌하구에서는 일차담수어류, 열린하구에서는 기수성 어류와 회유성 어류의 상대풍부도가 높게 나타났다. 해역별로 닫힌하구와 열린하구의 어류를 서식특성별로 구분한 결과에서 남해와 서해는 유사한 경향성을 나타냈으며, 닫힌하구에서 일차담수어류 비율이 가장 높고 열린하구에서는 기수성 어류의 비율이 가장 높으나, 동해에서는 닫힌하구와 열린하구 모두에서 기수성 어류와 회유성 어류의 비율이 높았다. 일차담수어류의 경우 염분에 대한 내성이 없거나 낮은 염분 내성 범위를 가지기 때문에 해수의 순환이 차단되어 염분농도가 낮아진 닫힌하구에서 높은 비율로 나타난다. 그러나, 동해의 경우 닫힌하구보다 열린하구에서 일차담수어류의 비율이 높았으며, 이는 동해안 지역의 특성(조차, 모래사주 등)이 반영된 결과로 판단된다. 또한, 하구어류평가지수(KEFAI)는 모든 해역별 열린하구에서 높은 것으로 확인되었으며(T-test, P<0.001), 닫힌하구는 남해, 열린하구는 동해에서 가장 높은 것으로 확인되었다. 해역별로 닫힌하구와 열린하구를 구성하는 어류군집은 모두 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(PERMANOVA, East, Pseudo-F =3.0198, P =0.002; South, Pseudo-F =22.00, P=0.001; West, Pseudo-F=14.067, P=0.001), 해역별 어류군집 유사도에서도 동해, 남해, 서해의 닫힌하구와 열린하구의 어류군집이 뚜렷하게 차이남을 확인하였다(SIMPER, Group dissimilarity, 85.85%, 88.36%, 88.05%). 본 연구는 전국 하구의 유형에 따른 어류군집 특성 및 분포에 대한 정보를 제공하였다. 본 연구 결과는 향후 하구의 관리와 복원에 있어 해역 및 유형에 따라 적절한 관리방안을 수립하는 데에 활용될 수 있다.