• 생태와환경
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• 제41권4호
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• pp.466-471
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• 2008

Little is known about DNA-level and physiological levels for health assessments of stream or river environments. Recently, comet assay, so called Single Cell Gel Electrophoresis (SCGE) is introduced for assessments of DNA damage in the medical science, food science and mammal toxicology. The comet assay is known as a biomarker which is one of the best barometers in assessing the DNA damage by oxidative stress. In this study, we conducted the comet assay using sentinel species, Zacco platypus, as one of the pre-warning alarm systems for the aquatic ecosystem health assessments and also applied it to Gap Stream as a model system. Tail extent moments in the S1 and S2 were 5.20 and 9.90 respectively and the moment was 19.89 in the S3. Statistical ANOVA in the tail moments showed a significant difference (n=75, p<0.05) between S1 and S3. Also, the proportions of DNA in the tail were 14.47, 23.64, and $30.04{\mu}m$ in the upstream (control site), midstream, downstream sites, respectively. Our results in the downstream were accord with previous studies of individual-level, population-level, and community-level in Gap Stream. Our results suggest that the comet assay may be used as an important tool for diagnosing ecological health of aquatic ecosystems in the level of DNA.

• 한국환경생태학회지
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• 제26권6호
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• pp.970-979
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• 2012

본 연구는 생물학적 보전지수(IBI, Index of Biotic Integrity) 평가와 이화학적 수질 분석, 물리적 서식지 평가(QHEI, Qualitative habitate evaluation index)를 이용하여 하천 건강성을 평가하고자 남천의 10개 지점을 대상으로 2006년 8월과 2006년 11월, 2007년 2월, 2007년 4월까지 총 4회에 걸쳐 부착규조 조사를 실시하였다. IBI, QHEI값을 산정하기 위하여 USEPA(1999) 가 제시한 항목 중 우리나라의 환경적 특성에 맞게 수정 보안하여 사용하여 평가하였다. 남천의 하천 생태 건강도 평가 결과, IBI 등급은 '보통', QHEI등급은 '열악', BOD값에 의거한 이화학적 수질등급은 II등급 기준인 '약간좋음'으로 나타나 총체적인 하천생태계 건강도는 '보통'상태로 나타났다. 이는 수 환경에 대한 교란은 적고 생물들이 서식하기에 비교적 양호한 수질임을 시사한다. 정점별로는 St. 6과 St. 7, St. 8, St. 9는 물리적 서식지 지수가 가장 '열악'한 상태로 대부분이 하천의 흐름을 방해하는 교각이나 인공보가 곳곳에 설치되어 있으며, 하상구조가 대부분 단순화되어 있어 수생태계 심각한 교란이 예상되는 정점이다. 또한 St. 10은 전체적으로 서식 환경은 좋으나 생활하수 유입과 함께 하수종말처리장으로부터 배출되는 영양염으로 인한 수생태계의 교란을 초래할 것으로 예상되므로 추후 영양염 유입에 대한 관리가 필요한 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권10호
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• pp.863-874
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• 2018

본 연구에서는 SWAT 모형과 random forest를 이용하여 미래 기후변화에 따른 한강유역($34,148km^2$)의 수생태계 건강성을 평가하였다. 국립환경과학원에서 8년간(2008~2015년) 봄철(4~6월)에 모니터링한 부착돌말류 지수(TDI), 저서형 대형무척추동물지수(BMI), 어류평가지수(FAI)는 0~100점, A~E등급으로 평가되며, 이를 본 연구에서 사용하였다. 수생태 건강성에 영향을 미치는 변수로는 수질(T-N, $NH_4$, $NO_3$, T-P, $PO_4$)과 수온을 선정하였으며, 수질 오염도가 낮은 경우에는 수생태계 건강성 점수가 광범위하게 분포되지만 수질 오염도가 높은 경우 수생태계 건강성 점수가 낮아지는 역상관관계를 확인하였다. 기계학습의 분류 분석 기법 중 하나인 random forest 모델을 이용한 세 개의 수생태 건강성 지수 등급분류 결과 정밀도, 재현율, f1-score 모두 0.81 이상의 예측 정확도를 나타내었다. 기상청의 HadGEM3-RA RCP 4.5와 8.5 시나리오를 적용한 미래 SWAT 수문, 수질 결과 기저유출의 증가로 인해 질소 계열 수질 농도는 기준년도 대비 최대 43.2% 증가하였고, 지표유출 감소로 인해 인 계열수질 오염도는 최대 18.9% 감소하는 것으로 분석되었다. 미래 FAI, BMI의 등급은 개선되는 경향을 보이지만 TDI는 등급이 악화되는 것으로 나타났다. 이를 통해 TDI는 질소 계열 수질에 민감하고 FAI, BMI는 인 계열 수질에 더 민감하다고 판단하였다.

• 생태와환경
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• 제42권3호
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• pp.271-279
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• 2009

VC는 국제적인 발암등급 체계인 IRIS, IARC, ESIS에 의해 인체발암물질로 평가되고 있으며, 경구, 호흡, 경피 노출 경로를 통해 간세포 다형성 등을 유발하는 것으로 보고된 바 있다. 또한 VC는 자연계에서 쉽게 분해되지 않는 유기 염소계용제로서, 대기, 지표수, 지하수, 먹는물, 토양으로 유출되어 인체를 포함한 환경을 오염시킬 가능성이 높은 것으로 나타났다. 현재 우리나라의 수질환경기준과 먹는물 기준에서는 VC에 대한 규제 항목 및 기준치가 제시되어 있지 않으나, 인체 및 수생태계 위해 우려가 있어 특정수질유해물질 및 수질오염물질로 지정된 바 있다. US EPA, 일본, WHO 등 선진국에서는 법적 항목 및 기준치로 VC를 제도적으로 관리하고 있다. 특히 우리나라에서는 2004년 한강 및 낙동강 유역에서 $0.8\sim4.7{\mu}g\;L^{-1}$ (검출한계 $0.1{\mu}g\;L^{-1}$),개별배출업소 유출수에서 $10.6\sim668{\mu}g\;L^{-1}$의 농도로 VC가 검출된 사례가 있으며, 독일, 일본, 미국 등의 국외에서 검출된 $0.03\sim566{\mu}g\;L^{-1}$ 농도보다 국내 수계 내 VC의 분포 수준이 높은 것으로 나타났다. 국내 인체 위해성 평가 결과 VC에 대한 위해 우려가 높은 것으로 평가된 바 있으며, 생태 위해성 평가는 자료 부족으로 보류된 바 있다. 이 때 활용된 모니터링 자료는 일부 지점 및 단회 기반의 신뢰성 다소 낮은 자료에 국한되므로 지속적인 모니터링 사업을 통해 신뢰성 높은 자료로 대체될 필요가 있다. 또한 물 환경 내 생태독성연구는 일부 시험증에 국한되어 있고, 실험 설계도 VC의 수체 내 농도 감소를 고려하지 않아 결과치가 과다 산정되었을 가능성이 높다. 따라서 지속적으로 다양한 수서생물을 활용한 VC의 생태 독성 자료가 생성되어야 추후 VC에 대한 신뢰도가 높은 생태 위해성 평가가 수행될 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제52권1호
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• pp.1-8
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• 2019

River water quality and organisms have a very close relationship with the human living environment and health, so it is very important to ensure and maintain the ecological integrity of the aquatic ecosystem. In that sense, benthic diatoms have relatively little mobility, can explain the effects of long-term exposed pollution sources, and are very suitable indicator organisms for river ecosystem evaluation. Diatom ecologists have been developed various diatom indices to assess water quality and stream ecosystem over the world. However, they so far have insufficient identification of taxa, are strongly regional, and are difficult to apply as they are domestically. Unfortunately, there has not been developed an independent diatom index suitable for the Korean stream. Therefore, management of water quality and aquatic ecosystem suitable for domestic rivers can be made, and development or improvement of comprehensive multivariate diatom index for the integrated assessment of water quality and aquatic ecosystem is urgently needed.

• 한국환경생태학회지
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• 제22권4호
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• pp.420-426
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• 2008

본 연구는 무심천의 상류부터 하류까지 총 9개 지점을 선정하여 수서곤충의 EPT-group을 이용하여 EPT-비율, EPT 풍부도, EPT 종수와 개체수를 지점별로 비교분석하였고 수서곤충의 종 조성에 따른 UPGMA분석으로 조사지점간의 유사도를 비교하였으며 수서곤충의 섭식기능군은 하천차수에 의해 비교분석하였다. 조사결과에 의하면 무심천의 수서곤충은 총 8목 36과 71종으로 조사되었고 EPT 비율과 EPT 풍부도는 지점 3에서 각각 0.72, 3.89로 다른 지점에 비해 다소 높게 나타났으며 이와 반대로 지점 9에서는 0.03, 0.09로 비교적 낮게 나타났다. 또한 EPT 종수 및 개체수는 지점 9에서 가장 낮게 나타났다. UPGMA분석 결과 무심천의 각 지점은 A1(st. 1, 7, 8), A2(st. 2, 3, 4, 5, 6), B(st. 9)로 3개의 그룹으로 나뉘었으며 섭식기능군은 지점별 차이는 나타나지 않았지만 상.중류역에서는 써는무리와 긁어먹는 무리가 다른 지점에 비해 다소 높게 나타난 반면 하류에서는 걸러먹는무리와 줍는무리가 우세한 것으로 확인되었다. 본 연구 의하면 조사지점에 따라 수서곤충의 EPT-richness, EPT-ratio, EPT 수 뿐만 아니라 섭식기능군의 조성에도 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국환경생태학회지
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• 제20권2호
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• pp.259-266
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• 2006

2004년 5월 29일부터 2004년 11월 6일까지 4회에 걸쳐 원주천의 섭식기능군을 이용해 군집분석을 하였다. 조사기간동안 출현한 수서곤충은 총 8목 37과 62속 92종이었으며, 원주천의 현존량과 동태는 지점 7, 9를 제외하고 양호하였다. 원주천의 섭식기능군(FFG)을 알아본 결과 본류는지점 1에서 9로 갈수록 써는무리(shredders)와 긁어먹는무리(scrapers)가 점차적으로 점유율이 낮아지고 주워먹는무리(collectors-gathering)와 걸러먹는무리(collectors-flitering)가 현저하게 증가하였다. 지점 2는 다른 지류지점에 비해 긁어먹는무리와 써는무리가 다소 높은 비율을 나타내어 산간계류의 특성을 가지고 있었다. 원주천의 각 지점별 유사도분석(UPGMA)을 한 결과 최상류수역을 보이는 지점 1, 2와 중류역의 특성을 보이는 지점 3, 4, 5, 6, 7, 8 그리고 최하류역으로 보이는 지점 9 등, 3개의 그룹으로 나뉘었다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제23권1호
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• pp.63-76
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• 2020

This study was conducted to quantitatively evaluate and analyze the alternative habitats using the HSI(Habitat Suitability Index) model of Lutra lutra in Banbyeoncheon Stream. Six variables were selected as habitat variables for Lutra lutra, including distance from waterfront, land cover within 1km from waterfront, presence of alluvial island, area of inland water and wetland, distance from roads and urbanized arid areas, and distance from aquaculture farm. The SI(Suitability Index) model and HSI model were developed based on the existing literature of Lutra lutra, the results of field surveys and expert opinions, and applied to the alternative habitats to examine the applicability of the HSI model. The results of this study can provide information on habitat evaluation to prevent the extinction of endangered Lutra lutra. In particular, it is highly applicable to the selection and evaluation of alternative habitats for Lutra lutra.

• 생태와환경
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• 제56권3호
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• pp.196-206
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• 2023

하천생태계의 주요 1차 생산자인 부착돌말류는 대부분 세포 크기가 매우 작아 관찰과 피각 계수에 고배율의 현미경적 방법을 요구하며, 그로 인해 정성적, 정량적 분석에 있어 정확도와 정밀도를 확보하기가 쉽지 않다. 본 연구는 부착돌말류를 이용한 수생태계 조사·평가에 있어 정도관리를 향상시키기 위한 방법을 제안하였다. 정도관리의 목적에 부합하기 위해, 정성 및 정량분석이 동시에 가능한 영구표본 슬라이드의 분석도구를 신규로 개발하였다. 영구표본을 제작함에 있어 커버 글라스와 슬라이드 글라스에 격자 유무의 조합으로 표본을 만들어 상호 특성을 비교하였다. 그 결과, 다른 시험 조건에 비해 유색선형 격자 슬라이드를 사용하는 방법이 가장 효과적이었다. 향후, 더 개선된 방법의 개발이 기대되지만, 본 연구에서 개발된 방법은 그 효율성과 적용성에 있어 기존 부착돌말류의 실내분석 정도관리를 개선하는 데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제46권3호
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• pp.395-408
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• 2013

환경상태는 생물이 적합도 (번식성공 또는 생존율)를 극대화하기 위해서 초기생활사의 변화를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 온도변화와 온도에 따른 수상레저활동 인구변화가 어류의 초기 생활사 특성, 즉 체세포 성장(성장속도), 번식세포 (생식소) 발달 그리고 누적스트레스의 회복과정과 어떠한 관계가 있는지를 동적상태의존모델을 이용하여 분석하였다. 우선 어류의 초기 생활사 특성이 취식행동에 영향을 받는다고 가정하였고, 이러한 관계를 고려하여 어류의 일반 생활사 모델을 개발하였다. 모델은 성장속도와 번식세포(생식소)의 발달이 온도가 상승함에 (단, 성장속도를 감소시키는 임계온도보다는 낮은) 따라 빨라졌으며, 또한 체내에 누적되는 스트레스도 함께 증가하였다. 흥미롭게도 온도가 높을 때에는 수상레저활동 인구의 증가는 성장속도와 생식소의 발달을 느리게 했지만, 스트레스의 누적은 가속화시켰다. 그러나 온도가 낮을 때에는 초기 생활사에 대한 수상레저활동 인구의 영향이 상대적으로 낮았다. 또한 최적취식행동은 높은 온도에서는 수상레저활동 인구의 변화에 관계없이 항상 높았지만, 낮은 온도에서는 수상레저활동 인구가 증가할수록 급격히 감소하였다. 초기성장기간 동안의 생존율은 온도가 낮아지고 수상레저활동 인구가 적을 때에는 취식행동이나 인간 활동에 따른 어류의 사망률 증감이 생존률 변이에 영향을 주었다. 반대로 온도가 높아지고 수상레저활동 인구가 많을 때의 생존율은 취식행동이나 사망률에 관계없이 항상 낮았다. 끝으로 본 연구를 통해 기후변화와 수상레저활동 인구변화와 관련된 어류의 초기 생활사를 수생태계 보전전략이나 건강성 평가분석에 포함시키는 것은 분석의 정확성과 정밀성을 향상시킬 수 있을 것이라 사료된다.