• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.62-72
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• 2006

수환경의 생물학적 건강도는 다양한 생물상을 이용하여 평가가 이루어져 왔으며 특히, 어류는 수환경의 건강성 평가를 위한 가장 좋은 생물종 중의 하나이다. 해부학적 기초에 의한 건강성 평가방법을 시도한 이번 예비실험의 목적은 대전시 갑천에 위치한 하수종맡처리장의 방류수가 수환경의 건강성에 어떤 영향을 미치는지 평가해 보는 것이다. 이러한 영향을 분석하기 위해 어류의 흉선(Thymus), 지느러미 (Fins), 지라 (Spleen), 후장 (Hindgut),신장 (Kidney), 피부 (Skin), 간 (Liver), 눈 (Eyes), 아가미(Gill), 및 헛아가미 (Pseudobranch)의 해부학적인 10개 메트릭을 이용하였다. 각각 2개의 대조군(control)과 처리군 (Treatment)으로 실험용 수조를 분리하여, 처리군에는 하수종말처리장의 방류수를 사용하였고 대조군에는 자연수를 사용하였으며, 각각의 수조에 버들치 (Rhynchocypris oxycephalus)를 5개체 씩 투여하였다. 투여한 버들치는 해부학적 측면의 관찰을 실시하였고, 이후 처리군의 죽은 버들치와 대조군의 개체를 각각 해부하고 10개 기관부위를 분석하여 HAI 건강도지수를 산정하였다. 해부하적 분석결과에 따르면, 3개의 대조군의 HAI지수는 0으로 나타나 최적상태로 판명되었고, 4 대조군은 40 ${\sim}$ 150점으로서 모두 악화상태로 나타났다. 또한, 생물통합지수 분석, 종풍부도분석, 내성도 및 트로픽길드 분석에 의거한 다양한 건강도 분석은 HAI 분석결과를 지지하였다. 본 HAI 기법은 현재 국내에서는 적용 평가된바 없어, 기존의 유수생태계의 건강도 평가에 상호보완적지수로의 활용도 가능할 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제36권2호통권103호
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• pp.117-123
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• 2003

러시아의 바이칼 호수에서의 식물성 플랑크톤을 함유한 mesocosm 실험, 물벼룩(Daphnia magna)과 클로렐라(Chlorella vulgaris)를 함유한 microcoms 실험 결과에 따르면 펩톤, 디젤오일, odiphenol 및 $CdCl_2$을 mesocosm에 첨가하였을 때, 또 페놀, $CoCl_2$및 $CuSO_4$를 microcosm에 첨가함에 따라 구조 엑서지 (structrural exergy)가 감소하였다. 오염된 지역의 수계 생태계에서는 각 구성성분의 생물량과 총 생물량의 변화 보다는 구조 엑서지의 변화가 훨씬 컸다. 또, 바이칼 호수 주변의 Baikalsk Pulp and Paper Combine으로부터 나오는 배출수의 영향을 받는 지역과 청정지역의 benthos의 엑서지를 비교해 보면, 오염된 지역에서 군집의 구조 엑서지가 급격히 감소하였다. 이러한 결과는 구조 엑서지가 생태계의 건강성을 반영하는 척도로서 이용될 수 있음을 보여주는 것이다.

• 한국물환경학회지
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• 제35권5호
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• pp.425-431
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• 2019

Recently, people have been attracting attention to the good quality of water resources as well as water welfare. to improve the quality of life. This study is a papers on the prediction of benthic macroinvertebrate index (BMI), which is a aquatic ecological health, using the machine learning based CFS (Correlation-based Feature Selection) method and the random forest model to compare the measured and predicted values of the BMI. The data collected from the Han River's branch for 10 years are extracted and utilized in 1312 data. Through the utilized data, Pearson correlation analysis showed a lack of correlation between single factor and BMI. The CFS method for multiple regression analysis was introduced. This study calculated 10 factors(water temperature, DO, electrical conductivity, turbidity, BOD, $NH_3-N$, T-N, $PO_4-P$, T-P, Average flow rate) that are considered to be related to the BMI. The random forest model was used based on the ten factors. In order to prove the validity of the model, $R^2$, %Difference, NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency) and RMSE (Root Mean Square Error) were used. Each factor was 0.9438, -0.997, and 0,992, and accuracy rate was 71.6% level. As a result, These results can suggest the future direction of water resource management and Pre-review function for water ecological prediction.

• 생태와환경
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• 제44권2호
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• pp.103-112
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• 2011

내분비계장애물질과 같은 유기화합물에 의한 수계의 오염은 지구적인 양서류 감소의 원인으로 의심되고 있다. 양서류는 수정 후 변태에 이르는 생활사를 수중에서 진행하므로 수환경 오염물질에 의한 독성효과를 연구하기에 적합한 모델이다. 또한 양서류는 인간을 비롯한 육상척추동물과 발생학적으로 많은 공통점을 가지므로 공중보건학적 관점에서도 수환경 오염물질의 위해성 평가에 적항한 모델생물이다. 특정 화학물질이나 환경매체의 안전관리 기준을 설정하고 수환경의 독성물질 관리를 위해서는 다양한 독성종말점에서 독성정보가 필요하다. 알킬페놀류 화합물은 농업, 공업, 가정활동에 사용되고 있으며, 수환경 내에 잔류하여 다양한 수생동물에서 내분비계장애효과를 갖는다. 본 소고에서는 양서류의 배아, 유생을 대상으로 알킬페놀류 화합물의 종류별, 노출경로 및 농도, 노출 시기에 따른 발생장애와 발생기형 유발효과와 그 기작에 관한 국내외 자료를 정리하였다. 육수환경 잔류 오염물질의 중장기 노출독성 평가모델로서 양서류배아 발생독성평가법의 유용성을 제안하였다.

• 생태와환경
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• 제55권1호
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• pp.60-75
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• 2022

베이지안 알고리즘 모델은 입력된 자료를 기반으로 확률을 계산하는 모델 알고리즘으로써 주로 복합재난 및 수질관리를 위해 사용되었다. 최근에는 생물 간, 혹은 생물-비생물 요인들 사이의 생태학적 구조를 파악하고 이를 이용한 생태 네트워크 분석에 활용되고 있다. 본 연구는 국내 하구수생태계의 부착돌말류 군집 변화와 이화학적 요인들 사이의 베이지안 네트워크 분석을 수행하여 부착돌말류 건강성 변화의 주요 요인들을 파악하였다. 베이지안 분석을 위해 본 연구 자료를 위해 물환경측정망의 생물 측정망을 기준으로 전국 하구 지역에 분포하는 668개 지점을 2008년부터 2019년까지 연간 2회 조사를 수행하였다. 자료는 서식지 요인, 물리적 요인, 화학적 요인, 생물학적 요인으로 분류하였으며 이를 베이지안 네트워크 모델에 입력하여 전국 및 해역별 하구수생태계 네트워크 분석을 수행하였다. 2008년부터 2019년까지 전국 하구수역에서 부착돌말류는 총 625개 분류군이 출현하였으며 2목, 5아목, 18과, 141속, 595종, 29변종, 1품종으로 구성되었다. Nitzschia inconspicua의 누적 세포밀도가 가장 높았으며 Nitzschia palea가 뒤를 이었고, 이외에도 Pseudostaurosira elliptica와 Achnanthidium minutissimum 분류군의 누적 세포밀도가 높았다. 부착돌말류를 이용한 하구수생태계 건강성 평가 결과는 조사 지점이 증가함에 따라서 대체로 보통(C등급)~나쁨(D등급) 등급의 비율이 증가하였으나 조사 시기에 따른 등급별 변화는 매우 미약하였다. 베이지안 네트워크 모델을 이용하여 하구수생태계 부착돌말류 건강성 평가 결과와 서식지 정보 및 이화학적 수질 정보 사이의 관계를 분석한 결과, 건강성 평가 점수에 가장 민감하게 영향을 미치는 요인은 생물 요인이었으며 서식지 및 이화학적 요인은 상대적으로 민감도가 낮았다. 하구수생태계 건강성 평가 점수에 가장 민감하게 영향을 미치는 부착돌말류 분류군은 Nitzschia inconspicua, N. fonticola, Achnanthes convergens, Pseudostaurosira elliptica으로 나타났으며 생물 요인 이외에도 서식지 인근의 공단과 축사의 비율이 건강성 평가 점수에 많은 영향을 미쳤다. 해역에 따라서 부착돌말류 건강성 평가 점수에 민감한 주요 분류군 조성은 다르게 나타났으나 모든 해역에서 부착돌말류의 세포밀도와 AFDM 및 Chl-a는 부착돌말류 건강성 점수에 민감한 영향을 미치지 않았다. 베이지안 네트워크 분석은 하구수생태계와 같이 복잡한 생태구조에서도 건강성에 영향을 미치는 주요 분류군과 요인들을 파악하는데 유용하였으며 이를 통해 향후 훼손된 하구수생태계의 복원을 수행함에 있어서 복원 대상을 보다 정확하게 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제52권4호
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• pp.306-315
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• 2019

한강 하구는 오염물질과 병원성 미생물의 유입 및 확산 가능성으로 인해 이곳에 서식하는 수산생물에 피해가 발생할 수 있다. 하지만 지금까지 이 지역 서식 생물에 대한 법정전염병 병원체 감염 여부가 조사된 자료는 찾아보기 힘들다. 본 연구에서는 한강 하구 전류리에 서식하는 수산 생물 중 잉어과 어류와 갑각류를 대상으로 법정전염병(잉어봄바이러스병, SVC; 잉어허피스바이러스병, KHVD; 유행성궤양증후군, EUS; 흰반점병, WSD) 및 기생충의 감염 여부를 조사하였다. 전류리 유역에서 채집된 어류는 잉어과 어류가 가장 많았으며 주연성 어류와 일차 담수어가 같이 관찰되었고, 갑각류는 해산종이 채집되었다. 채집된 잉어과 어류와 갑각류에 대해 PCR을 이용한 법정전염병 검사 결과 이들 질병에 감염된 개체는 없었다. 기생충성 질병 검사 결과 공중보건상 위협요인인 간흡충이 검출되지는 않았지만 일부 어류에서 다른 흡충류의 metacercaria와 nematode, cestode, copepod, 단생충 및 구두충 등의 감염을 확인할 수 있었다. 이상의 결과는 아직 한강 하구가 주요 수산생물 전염병 병원체에 심각하게 오염되지 않았음을 의미한다. 그러나 한강의 수질 상태는 지속적으로 변화하고 수서 생태계에 대한 전염병의 파괴력은 예측하기 힘들 정도로 위험하므로, 지속적인 방역 노력이 진행되어야 할 것이다. 이를 위해 조사 지역을 전류리뿐만 아니라 이곳보다 상류로 확대하고 조사 개체 수를 늘려서 질병모니터링을 실시할 필요성이 제기된다.

• 생태와환경
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• 제54권2호
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• pp.125-129
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• 2021

Chironomids are a large group of invertebrates that live in various aquatic habitats. The distribution range of these invertebrates has become varied due to anthropogenic impacts; as such, their distribution can be used as an indicator of environmental health. Adult chironomids are well known in South Korea; however, the larvae have rarely been studied due to difficulties associated with morphological classification. To address this lack of information, we collected larvae from four important rivers in South Korea and summarized their taxonomic morphological characteristics. The antennae, mandible, and mentum were used for larval taxonomic characterization. In this study, we describe the basic morphological features and key pictorial features of 20 species of chironomids, representing 16 genera.

• 생태와환경
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• 제40권4호
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• pp.569-575
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• 2007

This study was carried out to determine bioaccumulation levels of total mercury on various fish tissues in two streams (Banseok and Hasin Stream) and one lake (Yeongsan Lake) during April-May 2007. We also determined natural background levels of total mercury bioaccumulation to evaluate relative individual impacts of fish and compared the levels with reference sites as a preliminary study to evaluate heavy metal stressor using fish. For the study, we collected fishes in the sampling sites and analyzed the concentrations of total mercury in the liver, kidney, gill, vertebral column, and muscle tissues using Direct Mercury Analyzer (DMA-80, US EPA Method 7473). The levels varied depending on the types of waterbody and tissues used. Concentrations of total mercury ranged between 5.1${\mu}g$ $kg^{-1}$ and 108.6 ${\mu}g$ $kg^{-1}$ in the streams and between 5.3${\mu}g$ $kg^{-1}$ and 87.3 ${\mu}g$ $kg^{-1}$ in the reservoir, and the values were highest in the muscle tissues. Levels of natural background levels of total mercury, even though the sampling number was few, averaged 23.6 ${\mu}g$ $kg^{-1}$ in the study sites. The individual and mean values in each system was not so high in terms of US EPA criteria of fish health and human health, indicating that the impact was minor in the study site. Further studies should be done for the determination of mercury levels in the systems.

• 생태와환경
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• 제41권1호
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• pp.34-42
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• 2008

본 연구에서는 사람의 건강 보호를 위한 수질환경기준 항목 확대를 위해 20개 수질유해화학물질을 대상으로 US EPA의 발암 비발암 영향 수식을 국내 실정에 맞게 수정 및 보완하여 인체 위해성 평가를 수행하였다. 또한 인체 위해성 평가를 기반으로 선정된 우선순위 물질에 대해 기술적 경제적 영향 분석을 통해 행정적 목표로서의 적용 타당성을 판별하였다. 그리하여 20개 우선순위 물질 중 diethylhexylphthalate가 위해 우려가 가장 높은 물질로 평가되었고, 항목별 수질환경기준으로 활용 가능한 기준치(안)은 단계적 강화 측면에서 대체로 먹는물 기준 수준으로 제시되었다. 본 연구에서 활용된 인체 위해성 평가와 수질환경기준(안)제시 방안은 현 단계에서 적용 가능한 방법으로, 향후 보다 합리적인 기준 설정을 위해 수정 및 보완될 필요가 있다. 즉 담수어류 섭취량 자료 확보, 수질 모니터링 자료 축적, 먹는 물 기준 이하로의 수질환경기준치 설정 가능 기반 확립 등의 측면을 보강한다면 향후 국내 수질환경기준 항목 확대에 과학적 근거를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제34권4호
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• pp.282-293
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• 2020

본 연구에서는 2009-2019년 기간 동안 대전시 외곽의 도심개발에 따른 인근 하천(관평천)의 상류, 중류, 하류의 구간에서 4회 조사(2009, 2010, 2016, 2019)를 통해 이화학적 수질, 어류 종 조성, 생태 건강성 특성에 대해 장기간 변화추이를 분석하였다. 본 하천지역에서 도심개발은 2008년에 이루어졌고, 2012년에는 하천복원사업이 수행되어 하천복원 전과 후의 특성변화 추이를 모니터링 하였다. 하천 생태건강도 평가를 위해 군집수준의 어류평가지수(Fish Assessment Index, FAI)를 이용하였고, 어류의 기관(Organ) 수준에서 해부학적 건강도(Necropsy-based Health Assessment Index, HAI) 분석을 실시하였다. 이화학적 수질 분석에서는 중류(St. 2)에서 가장 낮은 탁도와 엽록소(Chl-a)가 측정되었다. 이는 빠른 유속에 의한 물리적 요인 때문으로 나타났다. 어류 조사에서는 총 18종이 채집되었고, 피라미(Zacco platypus)가 가장 우점 하는 종(40.6%)으로 나타났다. 하천복원 직후(2016)에는 민감종(Sensitive species)과 충식종(Insectivore species)이 우점, 종 다양도 및 종 풍부도 지수 상승, 생태건강도 지수(FAI)가 상승하여 생태 건강도는 "최상상태(A: 87.5)"로 나타났으나 가장 최근 조사인 2019년에는 전 기간에 비해 악화되는 것으로 나타났다. 기관(Organ) 분석에 의거한 해부학적 건강도 지수(HAI) 분석에 따르면, 피부손상(Skin)은 상류에서, 신장 손상(Kidney)은 하류 역에서 나타났고, 간(Liver)과 아가미(Gill)의 손상은 모든 지점에서 나타나 해부학적 측면의 건강도에서도 영향을 받는 것으로 나타났다.