• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.580-587
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• 2019

저서성대형무척추동물은 수질 평가를 위해 다년간 이용되었다. 본 연구는 한국 송지천에서 저서성대형무척추동물을 이용하여 이 하천의 수질을 평가하고자 수행되었다. 동정된 동물은 3문 5강 12목 18과 20종 447개체였다. 집모기류(Culicini sp.)가 가장 우점종이었고(203개체), 두번째 우점종은 집파리(Musca do­mestica)였다. 다양한 생태학적 척도로 수질의 상태를 평가하였다. 전체 생태 점수(total ecological score of benthic macroinvertebrate community, TESB)은 17(St. D)에서 41(St. A)으로 평균은 29였다. St. A에서 부수성 지수와 저서성 대형무척추동물생태 점수(ESB)는 II 등급으로 빈부수성, 수질은 약간 만족이며 보호가 요청되는 수질에 해당되었다. 저서성동물지수(benthic macroinvertebrate index, BMI)은 25.207(St. C)에서 39.348(St. A)까지 이며 평균은 31.810였다. St. C와 St. D의 하천 상태 평가는 강부수성이며 민감종이 결여되어 있었다. 다양도를 나타내는 Shannon-Weaver index (H')는 1.288(St. D)에서 2.250(St. A)였다. H'에 근거한 부수성 정도는 St. A에서는 ${\beta}$-중부수성이었으며 나머지 지점은 ${\alpha}$-중부수성이었다. 지리적 밀도는 1.229(St. A)에서 2.071(St. D)으로 평균은 1.582였다. 송지천에서 사용한 무척추동물을 이용한 여러 수질의 척도는 한국 내 다른 하천에서도 적용할 수 있을 것이다.

• 생태와환경
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• 제53권1호
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• pp.22-30
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• 2020

In this study, we investigated the relationships between benthic macroinvertebrate assemblages and various environmental factors in Iancheon (NIA) and Bukcheon (NBC) streams, Korea. We collected benthic macroinvertebrates and 33 environmental factors in April 2017 at 9 sites (5 sites in NIA and 4 sites in NBC). We identified 93 species(5 phyla, 9 classes, 16 orders, and 53 families) and 69 species(5 phyla, 9 classes, 17 orders, and 47 families) in NIA and NBC streams, respectively. Considering benthic macroinvertebrate index (BMI), NIA (88.2) and NBC (80.2) streams were in "very good" status. Upstream areas showed the highest scores, 95.5 (NIA1) and 94.2 (NBC1), whereas BMI score was the lowest in downstream areas of both streams, especially in NBC4 (51.0 "bad" status). Cluster analysis and non-metric multidimensional scaling analysis represented the differences of benthic macroinvertebrate assemblages according to spatial and anthropogenic gradients. Our findings provide reference data and highlight the need for the continued monitoring to maintain the good status and manage macroinvertebrate diversity in these two streams, in Sangju-si, Korea.

• 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.

• 한국물환경학회지
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• 제29권1호
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• pp.114-126
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• 2013

The purpose of this study was to develop a Korean thermality index (KTI) based on the distribution patterns of benthic macroinvertebrates according to altitude and latitude. Analyzing seasonal data (4,853 sampling units) surveyed and collected during 2007 ~ 2011 at 846 sites in South Korea, we estimated thermal valency, thermal value and indicator weight value of 208 species. Among them, 40 species in 6 orders (Decapoda 1 species, Collembola 1 species, Ephemeroptera 5 species, Plecoptera 17 species, Diptera 3 species, Trichoptera 13 species) were selected as the candidate indicator species sensitive and vulnerable to warmth along with climate change. KTI and Benthic macroinvertebrate index (BMI) were tested at three clean streams (Hangye stream, Buk stream and Bangtae stream). KTI showed significant differences according to altitude and water temperature whereas the saprobity index BMI showed little differences. This result means that KTI can be applicable to assess the impact of water temperature independently of organic pollutants.

• 한국환경과학회지
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• 제27권8호
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• pp.689-699
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• 2018

The changes on community structures of benthic macroinvertebrates, relevance to the environment and interrelationship between benthos were studied over two years in stream with large environmental disturbance, which caused by localized heavy rain during Typhoon Chaba in October 2016. As a result, the number of species and individuals were increased after localized heavy rain, especially numbers of individuals of Ephemeroptera and Plecoptera were greatly increased. On the contrary, those of Semisulcospira libertina and Semisulcospira forticosta of Mesogastropoda were greatly decreased. Dominant species was Baetis fuscatus of Ephemeroptera, numbers of species and individuals of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera(EPT group) were dramatically increased from 26 species, 110 individuals to 32 species, 365 individuals respectively. This suggests that the change of river bed and flow velocity due to heavy rain provided a suitable environment for the EPT group that preferred the rift of a stream. In the functional feeding group, only gathering collectors and filtering collectors were identified in autumn of 2017 because some functional groups preferentially adapted to the changed environment. The interspecific competition and environmental condition were the worst in autumn after heavy rain due to the increase individuals of some species. The ecological score of benthic macroinvertebrate community(ESB) was higher after the heavy rain than before. Results of the Group Pollution Index(GPI), Korean Saprobic Index(KSI) and Benthic Macroinvertebrate Index(BMI) were similar to those before and after heavy rainfall. Therefore, ESB was the most discriminating method for estimating the biological water quality in this study. Some species that are sensitive to water quality changes still appear or increase individuals in the area under investigation after the heavy rain. On the other hand, the individuals of some pollutant species decreased. This is thought to be because the habitat fluctuation caused by heavy rainfall has improved the water environment.

• 한국물환경학회지
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• 제29권6호
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• pp.825-831
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• 2013

The Suwon stream which consists of a mountainous reach, an artificial reservoir and an urban reach provides benthic macroinvertebrates with various habitats. This study was conducted to find out the influence of reservoir sluice control and water quality on benthic macroinvertebrates community in the Suwon stream from June to August, 2011. As a result, substrate composition showed little difference between the upper site (S2) and the lower site of the reservoir (S3). At site S3, water velocity was fastest, and water temperature was lowest due to the intermediate depth discharge of the reservoir. Cheumatopsyche brevilineata which prefer fast water velocity was dominant at site S3. Some biotic indices (H', J, and R) of site S3 decreased significantly whereas Benthic Macroinvertebrate Index (BMI) showed little difference between site S2 and site S3. EPT showed a negative correlation with water temperature. The sluice control of the reservoir leaded variations of water velocity and temperature, and seemed to make the state of aquatic ecosystem worse.

• 생태와환경
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• 제52권2호
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• pp.105-117
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• 2019

동강 지류인 기화천의 저서성 대형무척추동물 군집 특성을 알아보기 위해 6지점을 대상으로 2013년 4월과 11월 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 출현한 저서성 대형무척추동물은 총 4문 5강 12목 29과 63종이었다. 출현 종수는 4월 조사에서 총 48종으로 지점별로 11~28종, 11월 조사에서 총 44종으로 지점별로 13~24종이 출현하였다. 계절별 출현 개체수는 4월 조사에서 $560{\sim}2,290inds.\;m^{-2}$, 11월 조사에서 $806{\sim}3,674inds.\;m^{-2}$로 다소 증가하였다. 종조성을 살펴보면 우점종으로는 깔따구류가 4월 조사에서 가장 많이 출현하였으며, 11월 조사에서 연날개수염치레각날도래가 가장 우점하였다. 섭식기능군은 4월의 경우 전체 지점에서 GC가 우세하였으나, 11월은 FC가 증가하는 경향을 나타냈다. 날도래목의 증가로 St.1, St.5, St.6의 EPT는 4월보다 11월에 증가하였으며, 양식장 주변에 위치한 St.2, St.3, St.4는 전체적으로 EPT가 낮게 나왔으나, 깔따구류의 감소로 BMI는 4월보다 11월에 더 좋아지는 것으로 나타났다. 조사지점의 환경요인은 St.1을 제외하고 비슷한 경향을 나타냈으며, 전기전도도, 염분농도, 수폭은 계절적 차이를 보였다. 환경요인과 저서성 대형무척추동물 군집을 다변량분석으로 살펴본 결과 조사시기에 따라 두 그룹으로 나누어졌으며, 이들 그룹은 전기전도도, 염도, 하상구성 특성과 밀접한 관계를 가지고 있었다.

• 자원환경지질
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• 제56권2호
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• pp.185-199
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• 2023

This study aimed to predict the effects of water ecology on the supply of hydrothermal energy to model a housing complex in Eco Delta Smart Village in Busan. Based on the results, engineering measures were recommended to minimize problems due to possible temperature variations on the supply of hydrothermal energy from the river. The current distribution of fish, benthic macroinvertebrates, and phytoplankton in the Pyeonggang Stream was monitored to determine their effects on water ecology. In the research area, five species and three families of fish were observed. The dominant species was Lepomis macrochirus, and the subdominant species was Carassius auratus. Twenty-five species and 21 families of benthic macroinvertebrates were found. The distribution of aquatic insects was poor in this area. The dominant species were Chironomidae sp., Lymnaea auricularia, Appasus japonicus, and Caridina denticulata denticulata in February, May, July, and October. Dominant phytoplankton were Aulacoseira ambigua and Nitzschia palea in February and May. Microcystis sp. was dominant in July and October. The health of the ecology the Pyeonggang Stream was assessed as D (bad) according to the benthic macroinvertebrate index (BMI). Shifts in the location of the discharge point 150 m downstream from intake points and discharge through embedded rock layer after adding equal amounts of stream water as was taken at the beginning were suggested to minimize water temperature variations due to the application of hydrothermal energy. When the scenario (i.e., quantity of water intake and dilution water, 1,600 m³/d and water temp. difference ±5 ℃) was realized, variations in water temperature were assessed at -0.19 ℃ and 0.59 ℃ during cooling and heating, respectively, at a point 10 m downstream. Water temperatures recorded at -0.20 ℃ and 0.68 ℃ during cooling and heating, respectively, at a point 10 m upstream. All stream water temperatures after the application of hydrothermal energy recovered within 24 hours. Future work on the long-term monitoring of ecosystems is suggested, particularly to analyze the influence of the water environment on hydrothermal energy supply operations.

• 환경생물
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• 제37권4호
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• pp.664-671
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• 2019

낙동강 상류의 지류이며, 국내 대표적인 모래하천으로 잘 알려진 내성천 상류에 위치한 영주댐을 기준으로 하류 지점과 상류 지점을 선정하여, 2015년과 2016년동안 담수화에 따른 저서성대형무척추동물의 서식유형 및 군집구조의 변화 양상에 대한 분석을 실시하였다. 조사는 댐의 건설이 저서성대형무척추동물에 미치는 영향을 파악하고자 2015년, 2016년 총 4회에 걸쳐 실시하였다. 조사 결과, 댐에 의한 내성천의 담수화가 2016년 7월부터 진행됨에 따라 전체 출현 종수가 감소하였다. 특히 댐에서 가까운 상류 지점인 St.2와 St.3에서 감소 폭이 크게 나타났다. 유수성 환경과 입자가 큰 하상구조를 선호하는 E.P.T. 분류군의 종조성 비율은 감소하고, 정수역 환경을 선호하는 O.C.H. 분류군의 종조성 비율은 증가한 것으로 확인되었다. 서식기능군은 담수가 진행됨에 따라 붙는무리(CL; Clinger)의 종수 및 개체수 비율이 모든 지점에서 감소하였고, 굴파는무리(BU; Burrower), 기어오르는무리(CB; Climber), 기는무리(SP; Sprawler), 헤엄치는 무리(SW; Swimmer)의 종수 및 개체수 비율이 증가하였다. 또한 서식환경 변화에 따른 군집안 정성을 비교 결과, group I (높은 저항력, 높은 회복력)의 종분포는 크게 변화하지 않았으나 St.2와 St.3에서 group II(높은 저항력, 낮은 회복력)의 종 출현율이 현저히 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 댐 건설로 인해 담수가 진행됨에 따라 저서환경변화와 유속에 영향을 직접적으로 받는 저서성대형 무척추동물의 서식유형과 군집구조에 대한 시간적, 공간적 변화 양상을 확인할 수 있었다. 또한 향후 내성천 수계의 지속적인 모니터링을 통해 댐 건설과 이로 인한 담수의 진행 정도에 따라 저서성대형무척추동물 군집구조 변화와 서식기능군은 물론 섭식기능군의 변화 양상에 대한 체계적인 연구가 요구된다. 그리고 댐 조성이 하천생태계 저서성대형무척추동물의 분포 및 서식양태 변화에 미치는 영향에 대한 추가적인 조사 및 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권spc2호
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• pp.777-789
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• 2019

본 연구에서는 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)을 이용하여 한강유역 ($34,148km^2$)내 다목적 댐(소양강댐, 횡성댐, 충주댐)의 하천유지유량 추가 방류 모의를 통한 유역의 수질 및 수생태계 건강성 변화를 평가하였다. 추가 방류기간은 수생태계 건강성 조사가 수행되는 봄(4-6월), 가을(8-10월)로 산정하였으며, 방류량은 댐의 기존 방류량에 비례하며 총 방류량이 댐별 고시된 하천유지유량을 초과하지 않도록 산정하였다. 하천 유지유량 방류에 따른 수질(T-N, $NH_4$, $NO_3-N$, T-P, $PO_4-P$) 농도는 봄철에 감소하지만 가을철에는 오히려 증가하는 것으로 모의되었다. 변화한 수질농도 데이터를 기존에 구축한 Random Forest 알고리즘에 적용하여 수생태계 건강성을 평가하였을 때, 유역의 하류에서 모든 수생태계 건강성 지수(FAI, TDI, BMI) 등급이 개선되는 것으로 분석되었다. 가을보다 봄에 하천유지유량 방류에 따른 수생태계 개선의 효과가 큰 것으로 나타났다.