• 생태와환경
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• 제53권1호
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• pp.31-45
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• 2020

군집지수와 FD와의 상관분석 결과 FD는 군집지수 중 Shannon 다양도와 가장 높은 상관성을 보였다. 조사지점은 환경 특성에 따라 6개의 그룹으로 나누어졌으며, 고도에 따라서 뚜렷한 차이를 보였다. 이에 따라 고도가 높은 그룹 1은 산림의 비율이 많고 좋은 수질을 보였으나 고도가 낮은 그룹 6은 수질이 양호하지 않았다. 환경 구배에 따른 조사지역 그룹과 군집지수와 FD의 연관성 분석을 위해 NMDS를 시행하였으며 그룹 1~3에서 FEve를 제외한 모든 지수가 높았다. 그룹 간의 종구성은 그룹 1~3에는 하루살이목, 날도래목, 강도래목이 높았으며, 그룹 4, 5에는 잠자리목, 딱정벌레목이 주요하게 나타났다. 생물학적 형질은 그룹 1~3에서 생식기간이 길고, 이동성이 낮은 형질 특성을 보였으며 생물의 저항력 전략을 잘 보여주었다. 반대로 그룹 4~6은 생식기간이 짧고, 이동성이 높은 회복력의 전략을 뚜렷하게 반영해 주었다. 수질의 오염도가 낮은 상류는 교란의 빈도가 적고 공간적으로 높은 이질성을 가졌으며 생물이 주로 저항성 전략을 보였으며 생물이 서식지에 오래 머무를 수 있어 기능적, 구조적 생물다양성이 높게 나타났다. 반대로 수질의 오염도가 높은 하류는 교란의 빈도가 높고 공간적으로 균질성이 높으며 생물은 주로 회복력의 전력을 보여 교란에 의해 이동하거나 회피할 수 있는 휴면기, 고치, 세포, 알 등의 독특한 형태를 갖는 반면 생물다양성은 낮게 나타났다. 본 연구를 통해 저서성 대형 무척추동물의 기능적 다양성은 수서 생태계 환경과의 관계를 잘 설명해 주었다. 따라서 생물의 형질을 이용한 기능적 다양성은 잠재적으로 수생태계 건강성 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제48권1호
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• pp.110-119
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• 2024

Background: The Mae Kha Canal is one of Chiang Mai's most important waterways. It supports local agriculture, irrigation, and transportation as well as provides stormwater drainage to prevent floods. Due to the unregulated rapid urbanization of the city and lack of efficient waste and wastewater management systems over the past few decades, the canal has become heavily polluted. This study aimed to evaluate the water quality of Mae Kha canal through assessment of the physico-chemical water quality and coliform bacteria. Moreover, benthic macroinvertebrates were samples and assessed using the Biological Monitoring Working Party (BMWP^Thai) and Average Score Per Taxon (ASPT^Thai) as biological indices. Results: The physico-chemical showed low dissolved oxygen levels, high levels of ammonia and phosphates, and elevated levels of biochemical oxygen demand, indicating that the water quality had significantly deteriorated. The canal was found to be heavily polluted, with most sites falling into the polluted to very heavily polluted. Coliform bacteria analysis revealed alarmingly high levels of total coliform bacteria and fecal coliform bacteria in the canal. The BMWP^Thai and ASPT^Thai scores indicated poor to very poor water quality. Conclusions: The physico-chemical and coliform bacteria indicated that the water quality of the Mae Kha canal had significantly deteriorated. The biological indices also indicated the poor to very poor water quality. This study underscores the urgent need for comprehensive remediation efforts, emphasizing strategic planning, investment, and community engagement to revive the canal's ecological health and water quality.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권2호
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• pp.112-119
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• 2021

국립공원공단에서는 공원 자연 생태계의 효율적 보전·관리를 위해 2012년부터 생태계 건강성 평가를 실시하였다. 그러나 자연공원법 개정, 정책 변화, 관리 지표 부재에 따라 지표 개선의 필요성을 인식하였다. 특히 기존지표에서는 해양생태계평가 지표 부재, 정책변화와 시대적 요구를 반영하지 못하는 어려움이 있었다. 또한 기존 평가시스템은 멸종위기종, 생태계교란종, 종다양도, 수질 (BOD, DO), 서식지파편화 지표 등으로 생물종 중심의 비중이 높았다. 평가결과는 5등급 체계로 구성되어 각 지표에 대한 즉각적인 변화를 분석하기 어려웠다. 따라서, 평가시스템 개선을 통해 BPI와 서식지복원지표를 추가하였다. 종다양도는 4개 분류군을 대상으로만 평가하였으나, 10개 분류군으로 전체 공원을 평가하였다. 평가 등급은 5개 상태, 5 등급에서 5개 상태, 10 등급으로 세분화하여 픽토그램으로 제시하였다. 평가결과 개선 전과 전체적으로 유사한 경향성을 보였고, 3단계에서 5단계로 확대 되었다. 그러나 월악산국립공원은 개선 전 평가 결과보다 낮고, 주왕산국립공원은 높게 평가되었다. 본 연구는 생태계 건강성 평가 시스템 개선을 통해 국립공원 생태계의 과학적·체계적 관리에 기여하고자 한다.

• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제37권6호
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• pp.349-356
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• 2015

본 연구는 부산연근해에서 서식하는 저서어류 체내의 미량금속에 의한 인체 위해 영향을 정량적으로 평가하기 위하여 수행되었다. 부산의 용호부두 인근에서 채취 된 4종의 식용저서어류 넙치, 우럭, 쥐치, 밑달갱이 조직내의 미량금속(trace metals)의 함량을 ICP-MS를 이용하여 분석하였다. 그리고 이를 토대로 어류섭취를 통한 미량금속의 인체 노출량을 파악하고, 이로 인한 잠재적 인체 위해도 평가를 수행하였다. 4종의 어류 조직 내 미량금속의 평균함량은 Li, Cr, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb이 각각 $0.005{\pm}0.009$, $0.77{\pm}0.30$, $0.29{\pm}0.34$, $0.49{\pm}0.14$, $15.96{\pm}2.52$, $10.62{\pm}4.67$, $0.001{\pm}0.002$, $0.045{\pm}0.06mg/kgdw$으로 나타났다. 이 지역에서 채취된 어류의 섭취로 인한 표준체중(60 kg)의 국민에 대한 노출평가 결과 Cu, Zn은 PMTDI (provisional maximum tolerable daily intake)의 0.0032, 0.054-0.18%, As, Cd, Pb는 PTWI (provisional tolerable weekly intake)값의 13, 0.0041, 0.020%로 나타나 합동식품첨가물전문가위원회(The Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives, JFCFA)에서 권고하는 각원소의 제한섭취량에 비하여 매우 낮은 수준이었다. 그리고 독성(비발암)위해도 평가 결과는 모두 HI (hazard index)지수가 1 이하로 장기간 섭취하여도 안전한 것으로 나타났으며, 4종의 모든 어류섭취로 인한 As의 노출로 인한 초과 발암 위해도도 10만명 당 1명 이하로 나타나 역시 장기섭취로 인한 발암 확률도 무시할 만한 수준인 것으로 나타났다.

• 한국환경생태학회지
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• 제28권4호
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• pp.442-449
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• 2014

본 연구는 새만금 지역에 서식하는 조하대 대형저서동물의 계절별 종조성과 양적 변화를 조사하여 저서동물의 주요 종 분포와 군집 변화양상을 파악하기 위하여 실시하였다. 전체 종수는 총 64종이었으며, 분류군별로는 환형동물(Annelida)이 34종 출현하여 전체의 53.0%를 점유 하였으며, 절지동물(Arthropoda)과 연체동물(Mollusca)이 각각 12종 출현하여 18.8%을 차지하였으며, 기타동물(Other)이 6종으로 9.4%를 점유하였다. 개체수는 총 24,885개체로 단위 면적당 개체수는 4147.5개체/$m^2$였으며, 이중 환형동물이 19,805개체로 79.6%를 나타냈고, 연체동물이 4,620개체로 18.5%, 기타 295개체 1.19%, 절지동물 165개체 0.7%를 차지하였다. Bray-Curtis 유사도(Similarity)를 분석한 결과, 새만금방조제를 기준으로 내측과 외측의 2개 그룹(A, B)으로 구분되어 나누어졌다. 또한, nMDS분석 결과와도 일치하는 것으로 나타났다. 저서오염지수(BPI)를 이용한 저서동물의 군집 분석결과, 각 정점별 지리적 위치, 내측 및 외측에 있어 뚜렷한 차이는 없는 것으로 나타났으나, 계절별로는 3월에 가장 양호한 것으로 조사되었다.

• 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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• 제43권2호
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• pp.288-297
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• 2010

본 연구는 2008년과 2009년에 금강의 대표적 지류중 하나인 미호천을 대상으로 상류, 중류, 하류 지점을 선정하고, 각 지점에서 서식하고 있는 피라미의 생체 조직별 총수은 농도를 분석하였다. 또한 오염내성도 길드 및 섭식길드 분석을 통해 어류상 분포를 규명하였으며, 어류군집를 이용한 다변수 평가모델을 적용하여 생태계 건강성을 평가하였다. 조사를 통해 채집된 어류는 총 40종 2,557 개체이며 이중 피라미가 35% (894개체)로 우점하고 있었고, 고유종은 11.4% (10종 291개체)가 출현하여 금강수계의 평균 고유종 비율(39.3%)보다 낮게 나타나고 있다. 오염내성도에 따른 길드분석결과, 전체적으로 내성종이 58.9% (15종 1,507개체)로 단연 우세하였고, 민감종은 6.6% (4종 168개체)로 매우 낮게 나타났다. 또한 섭식길드 분석에서도 잡식종이 60.5% (17종 1,546개체)로 높게 출현한 반면, 충식종은 31.5% (11종 805개체)로 낮게 나타났다. 여울성 저서어종수도 전체의 7.7% 정도로 매우 낮게 나타났다. 다변수 어류 평가지수를 통한 생태계 건강성 평가에서는 2008년에 평균 25.3 (n=3), 보통~악화상태(Fair~Poor condition)를, 2009년에 평균 26.3 (n=3), 보통상태(Fair condition)를 각각 보이고 있었다. 물리적 서식지 평가모델 분석결과에서는 평균 134 (n=3)로서 양호상태를 보이고 있으나, 대부분의 지점에서 하상 퇴적물의 축적이 관찰되어 저질 오염이 진행되고 있었다. 어류 조직별 수은농축도 분석에서는 신장 조직(Kidney)이나 간 조직(Liver)에서 높게 나타나며, 아가미(Gill)에서 가장 낮게 나타나고 있으며 전체적으로 한국 식약청의 담수어 중금속 잔류 허용기준인 500 ${\mu}g\;kg^{-1}$을 초과하지 않은 상태로 나타났다. 전체적으로 본 연구는 각종 산업단지 및 농공단지 등과 함께 분뇨 및 폐수처리시설 등과 같은 점오염원이 넓게 산재되어 상하류 전체 구간에 걸쳐 영향을 받고 있는 미호천의 생태적 특징을 잘 반영하고 있는 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권5호
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• pp.491-503
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• 2014

본 연구는 가로림만에 서식하는 대형저서동물의 군집구조와 건강도를 평가하는데 목적이 있다. 대형저서동물의 채집을 위한 현장조사는 2012년 5월(이하 춘계)와 7월(이하 하계)에 실시하였다. 가로림만에서는 총 247종 $4.4m^{-2}$과 35,745개체(1,625개체 $m^{-2}$)의 대형저서동물이 출현하였고, 다모류가 120종과 27,310개체(1,241개체 $m^{-2}$)의 밀도를 나타내 가장 우점하는 생물이었다. 가로림만의 주요 우점종은 다모류의 작은사슴갯지렁이(Ampharete arctica), 긴자락송곳갯지렁이(Lumbrineris longifolia), Mediomastus californiensis 및 Euclymene oerstedi등이었다. 출현 종과 개체수의 자료를 근거로 대형저서동물의 군집구조를 파악한 결과, 대형저서동물 군집은 크게 3개로 구별되었고, 조립질 퇴적물(그룹 1과 2)과 혼합 및 세립질 퇴적물(그룹 3)이 우세한 정점군으로 나뉘었다. 가로림만의 건강도를 평가한 결과, BPI지수는 춘계와 하계에 공통적으로 가장 양호한 상태(high status; normal)를 나타낸 반면, AMBI지수는 양호한 상태(good status; slightly polluted)를 반영하고 있었다. 따라서 가로림만의 건강도는 양호한 상태를 나타내는 것으로 판단할 수 있었다.