• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6567-6574
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• 2015

본 연구는 진해만에서 2010년 부영양화해역(St.1)과 빈영양화해역(St.22)에서, 2011년에는 부영양화해역(St.1, St.5), 중영양화해역(St.19), 빈영양화해역(St.22) 등 해역의 특성이 다른 정점에서 영양염농도구배(Nitrate: 0, 1, 5, 10, 20, 50, $100{\mu}M$; Phosphate: 0, 0.1, 0.5, 1, 2, 5, $10{\mu}M$)에 따른 식물플랑크톤의 성장반응 및 군집구조의 특성을 파악하였다. 2010년 St.1에서 질산염과 인산염첨가군에서는 농도구별에 따른 식물플랑크톤성장의 차이를 보였으나(One-way ANOVA:P<0.01), St.22에서는 영염첨농도구배에 따른 영양염첨가효과가 명확하지 않았다. 2010년 St. 1의 질산염 첨가군에서 와편모조류 Heterocapsa triquetra가 우점하였고, 인산염 실험군에서는 규조류 Pseudo-nitzchia spp.가 각각 우점하였다 진해만 중앙의 빈영양수계 St. 22에서는 질산염농도가 $10{\mu}M$ 전 후에서 Chaetoceros spp.가, $20{\mu}M$에서 Thalassiosira spp.가, > $50{\mu}M$에서 Pseudo-nitzchia spp.가 각각 우점하였고, 인산염 첨가시 $2{\mu}M$ 이하에서는 Cylindrotheca spp.로, $5{\mu}M$ 이상에서는 Pseudo-nitzchia spp.로 우점하였다. 2011년에는 4해역 모두 영양염농도구배에 따른 식물플랑크톤 성장의 명확한 차이를 보였다(One-way ANOVA:P<0.01). 하지만, 정점1, 5, 19에서는 식물플랑크톤의 성장이 2일 후부터 점차적으로 증가하였으나, 정점 22에서는 실험 6일후부터 반응하였고, 이는 낮은 영양염농도에 적응된 생물군에 갑작스럽게 영양염이 공급되어도 성장 지연현상이 일어날수 있다는 것을 의미한다. 식물플랑크톤의 우점종은 정점1의 낮은 영양염농도에서는 Eucampia spp., Chaetoceros spp.가 높게, 높은 영양염농도에서는 Skeletonema spp.와 Thalassiosira spp.로 나타났다. St. 5에서는 Skeletonema spp.가 우점하였고, St.19에서는 Chaetoceros spp.와 Skeletonema spp.도 상대적으로 높은 비율을 차지하였다. 반면, St. 22에서는 Thalassiosira spp.가 높은 점유율을 보였다. 결과적으로 영양염특성이 다른 해역에서 추가적으로 첨가한 영양염은 영양염 농도구배에 따라서 식물플랑크톤의 우점종 및 종조성을 차이를 보였고, 이는 각각의 해역의 특성에 따라서 식물플랑크톤의 현존량 및 우점종의 차이가 명확하게 나타나는 것을 잘 대변할 수 있는 중요한 근거라고 판단된다.

• 생태와환경
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• 제42권3호
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• pp.382-393
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• 2009

본 연구의 목적은 탑정저수지의 부영양화 특성을 알고, 주요변수간의 상호관계를 결정하는 것이다. 연구를 위하여 1995년부터 2007년까지의 환경부의 수질 측정 자료를 이용하여 다양한 변수를 분석하였다. 이러한 수질 변수는 연별, 계절별로 변이양상을 보였다. 탑정저수지의 TN과 TP의 연평균 값은 각각 1.78 mg $L^{-1}$, 0.03 mg $L^{-1}$로, TN:TP의 비율은 76으로 나타나 탑정저수지 내의 질소는 연중 부영양화를 초과한 상태이며 인은 호소의 1차 생산력에 대한 제한 요인으로 작용할 잠재성을 갖는 것을 알 수 있다. TP는 8월에 강수에 의한 희석 현상을 보이며, SS의 월별 변화는 CHL과 같은 양상을 보였다. BOD와 COD의 연평균 값은 각각 1.61 mg $L^{-1}$, 4.23 mg $L^{-1}$로 나타났으며 연별 변화 양상은 강수량과 관련되었음을 알 수 있었다. 또한 탑정저수지 내의 두 사이트는 공간적인 변이의 특성을 거의 보이지 않은 것으로 나타났다. 탑정저수지 내의 TSI(CHL), TSI(TP)및 TSI(SD)는 중영양-부영양 상태를 보였다. 한편, TSI(TN)은 계절에 관계없이 전체 호소 내에서 TN 농도가 풍부한 부영양-과영양 상태를 보였다. CHL와 다른 수질 변수(TP, TN, 그리고 SD)사이의 관계를 로그-전환 회귀분석을 통해 분석하였다. TP에 대한 CHL의 계절별 회귀분석에 따르면 CHL의 변이는 TP의 변이에 의해 37% ($R^2$=0.37, p<0.001, r=0.616)를 설명하는 것으로 나타났으나 TN은 낮은 상관관계 ($R^2$=0.03, p>0.05)를 보였다. 또한 SD에 대한 CHL의 회기 분석에서는 CHL이 SD의 변이에 의해 33% ($R^2$=0.33, p<0.003, r=0.580)를 설명하는 것으로 나타나 탑정저수지의 SD는 CHL에 의하여 조절됨을 알 수 있었다. 결과적으로 TP는 탑정저수지의 부영양화 현상을 예측하는 핵심 인자로 사료되므로 부영양상태를 조절하기 위해 수계로부터 인의 유입의 철저한 관리가 매우 중요하다고 판단되었다.

• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.174-187
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• 2008

본 연구는 팔당호의 효과적인 호소관리를 위하여 미세 먹이망의 구조와 기능을 이해하고자 경안천(정점 K), 팔당댐 (정점 P)그리고 남 북한강 합류부(정점 M)에서 2005년 3월부터 12월까지 매월 1회씩 환경 요인과 미소 생물요인의 생물량을 조사하였다. 조사기간 동안 DOC는 $3{\sim}5$월 그리고 11월에 높은 값을 보였다. 영양염류는 다른 2개 정점보다 상대적으로 정점 K에서 높은 수치를 보였다. 인산염과 규산염은 여름철 집중강우기 이후에 3개 정점에서 점진적으로 증가하였으나, 9월 이후에는 감소하는 양상을 나타내었다. Chl-$\alpha$의 변화는 3개 정점에서 4월과 11월에 매우 높은 값을 보였다. 박테리아와 HNF의 탄소량은 3월, 5월 그리고 8월에 높은 값을 보였으나, 섬모충플랑크톤의 월별탄소량의 변화는 큰 변화를 보이지 않았다. 그럼에도 불구하고 섬모충플랑크톤(P<0.001)과 HNF(P<0.05)의 탄소량 변화는 박테리아 탄소량의 변화와 높은 상관관계를 보였다. 이 시기에는 Tintinnopsis cratera, Didinium sp., Vorticella sp., Paramecium sp. 그리고 Strombidium sp.가 우점종으로 밝혀졌다. 식물플랑크톤 우점종은 봄철, 여름철 그리고 가을철에 Stephanodiscus hantzschii와 Cyclotella meneghiniana가 3개 정점에서 모두 우점하였다. 그러나 가을철에는 정점 P와 정점 M에서 Aulacoseira granulata가 95%이상으로 극히 높게 우점하였다. 동물플랑크톤의 탄소량은 6월에 정점 P와 정점 M에서 가장 높은 생물량을 기록하였으며, 8월, 10월 그리고 11월에도 3개 정점에서 상대적으로 높은 생물량이 관찰되었다. 동물플랑크톤은 6월에 정점 P와 정점 M에서 Diaphanosoma brachyurum이 제1우점종으로 밝혀졌으며, 가을철인 10월과 11월에는 3개 정점에서 Bosmina longirostris가 우점하였다. Bosmina longirostris는 Aulacoseira granulata와 Stephanodiscus hantzschii를 먹이로 공급하였을 때 높은 성장률(A. granulata: $0.17\;d^{-1}$, S. hantzschii: $0.14^{-1}\;d^{-1}$)과 섭식률 (A. granulata: 1.93 preys $d^{-1}$, S. hantzschii: 1.63 preys $d^{-1}$)을 보였다. 이상의 결과로, 박테리아와 식물플랑크톤은 주요 먹이원으로서, 봄철과 여름철은 bacteria를 먹이로 하는 microbial food chain이 주요기능으로, 가을철에는 식물플랑크톤을 먹이로 하는 grazing food chain이 중요한 기능을 갖는 것으로 시사한다.

• 환경생물
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• 제39권2호
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• pp.184-194
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• 2021

부남호는 하굿둑 건설 이후 수질이 급격히 악화되어 농업용수로 사용이 불가할 만큼 본래의 기능을 상실하였다. 따라서 해수 교환이나 유통의 필요성이 있으나, 극히 오염된 부남호의 물을 대량 방류할 시 문제가 야기될 수 있기 때문에 시기에 따른 환경 조사가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 갈수기(4월)와 강우기(7월)에 천수만과 부남호의 수질 및 식물플랑크톤 분포 특성을 조사하였다. 갈수기에는 부유 생물이 정체되어 부남호 내에서 남조류 Oscillatoria spp. 세포수가 8.92×10⁷ cells L^-1로 대증식하였고, Nitrate+Nitrite을 제외한 영양염 대부분이 소비되었다. 강우기에는 담수 유입의 영향으로 부남호에서 용존 영양염이 크게 증가하였고 부남호에서 식물플랑크톤이 대증식하였다. 강우기 방류의 영향으로 천수만 내측 역시 높은 농도의 생물량을 보였다. 강우기 부남호에서 우점했던 남조류 Oscillatoria spp.와 Microcystis spp.가 천수만 내측에서도 다수 출현하였으며, 해수에서는 Cheatoceros spp., Eucampia zodiacus와 같은 규조류가 빠르게 증식하였다. 부영양화 지수는 부남호 내측에서 1을 초과하여 부영양 해역으로 평가되었다. 천수만은 강우기에 담수 방류의 영향을 받을 경우 부영양화 해역으로 평가되었다. 특히 부남호 내 방조제에 인접한 B3 정점의 8 m 이상 수심에서 정체된 해수 기원의 강한 빈산소 수괴가 관찰되었고, Nitrate+Nitrite를 제외한 영양염 농도가 극단적으로 높았다. 특히 COD 농도가 206 mg L^-1로 심하게 오염된 상태임을 확인하였다. 따라서 부남호는 지속적으로 육상기원의 영양염이 누적되며, 식물플랑크톤의 대발생과 침강으로 수질이 더욱 악화될 가능성이 높은 수역으로 판단되었고, 이를 근본적으로 해결하기 위해서는 해수유통을 통한 생태계 복원이 필수적이다.

• 환경생물
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• 제41권2호
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• pp.109-125
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• 2023

본 연구는 우리나라에서 수생태계에 유입되는 주요 유해화학물질 축적 분석을 위한 타깃 후보종 선정과 이에 따른 어류 군집의 영향을 분석하였다. 레퍼런스 하천 선정과 함께 유해화학물질 유입의 영향을 직접적으로 받는 하수종말처리장(T1)과 수계로 유입된 유해화학물질이 집중되는 금강하구언(T2)의 테스트배드를 분석하였다. 유해화학물질 분석을 위한 타깃 후보종 선정을 위해 7-메트릭 다변수 모델을 개발하였으며, 세부항목은 (1) 상업적으로 유용하며 식용으로 이용하는 어종, (2) 최상위 육식종 어종, (3) 유기물 섭취 어종, (4) 내성도가 높은 어종, (5) 개체수가 풍부한 어종, (6) 채집 가능성이 높은 어종, (7) 광범위하게 분포하는 어종 등 총 7개 메트릭으로 구성되었다. 타깃 후보어종에 대한 7개 메트릭 모델을 기반으로 8종이 대상 후보로 선정되었다. 타깃 후보종과 함께 공서하는 우점어종은 내성종(50%)이었으며, 이는 수질 오염 지표로 자주 사용되는 내성종의 풍부도가 가장 높은 것으로 나타났다. 또한, 수생태계 건강성 평가를 위한 다변량 어류 기반 모델 분석에서는 생태계 건강성이 "나쁨 상태"까지 진단되는 것으로 나타났다. 이화학적인 수질 변수는 테스트배드에서 섭식 및 내성길드에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 8개의 수질 변수는 T1 지점에서 높게 나타나 하수처리장의 방류수에 따른 영향이 컸으며, T2 지점은 대규모 녹조 현상이 나타나 클로로필 농도가 레퍼런스 지점보다 약 15배 높은 것으로 나타났다.