• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.1-15
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• 2017

대청호는 금강의 중 하류에 대댐(>15 m 높이) 건설로 만들어진 저수지이며, 방류시스템은 수문-여수로, 수력발전 방수로 및 취수탑을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 저수지의 하류 댐에서 발생하는 탁수 감소, 녹조현상 및 빈 영양 상태에 대한 육수학적 의문점을 파악하기 위한 것이었고, 수문 기상학적 요인을 중심으로 비교분석 하였다. 현장조사는 2000년 1월부터 12월까지 댐과 발전방류구 지점에서 1주 간격으로 수행하였다. 강수량은 유입량, 방류량 및 수위변동과 밀접한 관련성을 보였다. 강우패턴은 장마와 태풍호우에 의존적이었고, 유량, 탁도의 증가는 강우 빈도보다 강도에 더욱 중요하게 반응하였다. 저수지의 수층별 수온과 DO 변동은 기상 수문학적 영향이 컸고, 수온성층, 밀도류 및 방류에 기초 한 수위변동이 주요한 원인으로 작용하였다. 수문 및 발전방류는 각각 수체의 유동과 탁수 영양염의 배출을 유도하였다. 특히, 저층수에서 저산소 또는 빈산소일 때, 발전방류는 저질층에서 용출되는 인(P)을 댐 하류 하천으로 유출하는 데 크게 기여하였다. 또한, 연중 지속적으로 가동되는 발전방류수는 저수지의 하류(정수대)를 저영양 상태로 만들 수 있는 주된 요인이었다. 그리고 저수지의 하류에서 발생하는 녹조현상은 수문-여수로 방류 때 상류의 수체가 하류로 이송 및 확산된 결과이었다. 발전방류수는 저수지 생태계의 물리, 화학 및 생물학적 요인에 시공간적 영향을 광역적으로 미칠 수 있는 중요성과 역동성을 포함하고 있었다.

• 생태와환경
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• 제46권4호
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• pp.551-560
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• 2013

한반도 서남부 하천을 대상으로 2013년 5월(몬순의 영향이 없었던 시기)에 환경요인 및 부착돌말 군집을 각각 조사하였다. 조사는 상류에 1개 이상의 댐이나 인공보가 형성된 조절하천(19개 지점)과 설치되어 있지 않은 비조절하천(19개 지점)으로 나누어 수질 및 부착돌말 군집조사를 실시하였다. 조사결과, 부착돌말 출현특성에 따라 한반도 서남부 하천은 비조절하천(G1), 혼합 형하천(G2), 조절하천(G3) 등 3개 유형으로 구분되었다. G1은 수질이 양호하고 다양한 부착돌말류가 출현한 반면, G3은 비록 수질은 불량하였으나 부착돌말 현존량이 크게 증가하거나 감소하지 않았다. 또한 G2의 경우 조절하천에 비해 수질은 양호하였지만 부착돌말의 종수는 가장 낮게 나타났다. 본 조사에서 출현한 부착돌말 우점종은 생태범위가 비교적 넓은 담수와 기수 보편종들로서 G1에서 Nitzschia palea (17%), Navicula seminuloides (11%), G2에서 Nitzschia inconspicua (19%), Navicula perminuta (9%), G3에서 Nitzschia inconspicua (15%), Nitzschia palea (14%)으로 수질환경에 큰 영향을 보이지 않았으나 종수의 감소를 가져왔다. 그러나 G2와 G3과 같은 조절하천에서 비록 부착돌말 현존량은 높지 않았으나 부영양 상태(높은 영양염 및 엽록소량 등)를 나타내 하구역의 정확한 수환경 상태파악을 위하여 국내 연안에서 종종 조류발생을 일으킬 수 있는 부유성 돌말류에 대한 조사도 반드시 병행되어야 할 것으로 판단되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.655-667
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• 2023

전 세계적으로 녹조 대발생은 빈번하게 보고되고 있으며, 국내에서도 매년 녹조로 인한 심각한 수질 오염 문제가 발생하고 있다. 지속적인 관리와 신속한 대응을 통한 수생태계 보호가 필요하다. 녹조 발생의 지표인 chlorophyll-a (Chl-a) 농도를 예측하기 위해 위성 영상을 이용한 연구가 많이 이루어지고 있다. 하지만 수계에 따라 변하는 분광특성과 대기 보정 오류로 인해 정확한 Chl-a 산출에 어려움이 있어 최근 머신러닝 모델을 활용하고 있다. 위성 분광지수 뿐만 아니라 녹조에 영향을 미치는 인자들에 대한 복합적인 고려가 필요하다. 따라서, 본 연구는 수질, 수문 및 기상 인자와 Sentinel-2 영상을 복합적으로 고려하여 데이터셋을 구축하였다. 최근 5년간 낙동강에 위치한 8개 보 구간의 Chl-a 농도 예측에 대표적인 앙상블 모델 random forest (RF)와 extreme gradient boosting (XGBoost)을 활용하였다. 모델 평가 지표로 r-squared score (R²), root mean square errors(RMSE), mean absolute errors (MAE)를 사용하였으며, XGBoost의 R²가 0.810, RMSE가 6.612, MAE가 4.457로 유의미한 결과를 얻은 것을 확인하였다. Shapley additive explanations (SHAP) 분석을 통해 두 모델 모두 수질 인자 suspended solids (SS), biochemical oxygen demand (BOD), dissolved oxygen (DO)과 red edge 밴드를 활용한 밴드비가 높은 중요도를 보인 것을 알 수 있었다. 다양한 입력 데이터는 모델 성능 향상에 도움을 주는 것을 확인할 수 있었으며, 국내외 녹조 탐지에 적용될 수 있을 것으로 보인다.

• 생태와환경
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• 제34권1호통권93호
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• pp.1-8
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• 2001

본 연구에서는 1993년 4월부터 1994년 11월까지, 대청호내 이온농도에 대한 하절기 강우의 영향을 파악하기 위한 일환으로 양이온, 음이온, 및 전기전도도를 분석하였다. 이온 농도의 뚜렷한 연변화는 수리수문학적 특성을 반영하였다. 1993년 이온농도의 극한 공간적 이질성은 하절기 동안 $Ca^{2+}$ 및 $HCO_3\;^-$ 농도 감소에 기인하였다. 특히, 1993년 장마기간의 중충수 유입현상은 염분농도의호수 상${\sim}$하류 구간 분포 및 수직분포(표층${\sim}$심층)의 공간적 페턴을 변경시키는 주된 요인으로 작용하였다. 상류의 유입수는 댐으로부터 27${\sim}$37 km의 호수 중류역에서 중층으로 유입되어 10${\sim}$30 m의 수충을 통과함으로서, 표층의 높은 전기전도도를 갖는 호수물(>100\;{mu}S/cm$)은 전기전도도가낮은 하천수(>$65{\sim}75\;{\mu}S/cm$)와 혼합되지 않음으로서 표층수 고립 현상을 가져왔다. 1993년 장마후, 염분도를 조절하는 요인은 공간적으로 차이를 보였다; 호수의 댐근처에서 염분도는 유입수와호수물의 혼합에 의한 희석의 결과로서 현저한 감소를 보인 반면, 호수 상류역에서 염분도는 호수로 유입되는 지하수에 포함된 $CaCO_3$(석회암으로부터 기원)영향으로 인해 급격한 증가를 보였다. 이런 결과는 수리수문학적 특성과 함께 유역내 지질적 특성도 이온농도에 영향을 주었음을 시사하였다. 1994년의 경우 염분도는 1993년에 비해 현저히 높았으며 (p<0.001),하절기 동안 감소된 유입수의 영향으로 이온 희석현상은 보이지 않았다. 따라서,　본 호수내 계절적 이온농도 및 성분에　영향을 주는 1차적인 요인은 하절기 몬순 강도에 의존하는 희석효과로서 사료된다.

• 생태와환경
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• 제39권3호통권117호
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• pp.320-330
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• 2006

본 연구에서는 충북 영동군 초강, 어촌천의 7개 지점을 선정하여 2005년 8월에서 9월까지 2회에 걸쳐 생물학적 건강도 지수 (Index of Biological Integrity, IBI), 정성적 서식지평가지수 (Qualitative Habitat Evaluation Index: QHEI)분석 및 이화학적 수질분석을 통해 통합적 하천생태계 건강성 평가를 실시하였다. 생태 건강도 평가를 위한 생물통합지수 모델은 국내 특성에 맞게 수정 ${\cdot}$ 보완된 10개 다변수 메트릭 모델(Multimetric model)을 이용하였고, 물리적 서식지 지수인 QHEI는 국내 하천 특성에 맞게 변형한 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였다 2차례 조사에 걸친 초강의 생물학적 건강도 지수 (IBI)는 36 (n=14)로서, 수환경 등급은 양호상태 (Good)로 나타났다. 최상류 지점 (S1)의 IBI 모델값은 48로서 최적상태 (Excellent)를 보였고, 나머지 지점들에서는 32${\sim}$40로 보통${\sim}$양호상태 (Fair${\sim}$Good)를 보였다. 합류점인 지점 4는 내성종인 피라미 (Zacco platypus)의 현저한 증가로 가장 낮은 모델값 (32)을 나타냈고, 저수지 방류수인 지점 6에서도 유사한 양상을 보였다. 물리적 서식지평가지수인 QHEI 전 지점에 대한 평균값은 148로서 양호상태 (Good)를 보였다. 지점 5(S5)는 120로서 보통${\sim}$양호상태 (Fair${\sim}$Good), 지점 7 (S7)은 199로서 최적상태 (Excellent)로 나타났으며, 그 외의 지점들 (S1, S2, S3, S4, S6)은 135 ${\sim}$150으로 양호상태 (Good)를 보였다. 최적상태로 나타난 지점 7(S7)의 경우 타 지점들과는 달리 하상 및 하천구조에 인위적인 영향이 거의 없는 사행천으로 소와 여울을 적절히 형성하고 있었으며, 수변 식피율이 높아 서식지 측면에서 최적상태를 보였다. 또한, 용존산소량 (DO), 전기전도도 (Electric conductivity), 탁도(Turbidity),수소이온농도(pH) 등의 지점별 분석에 따르면, 지점별 큰 차이를 보이지 않아 생물학적 건강도 지수에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 사료되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제37권2호
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• pp.151-162
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• 2023

금당천의 어류군집 특징과 멸종위기종 한강납줄개(Rhodeus pseudosericeus)의 서식양상을 파악하기 위해 2021년 3월부터 10월까지 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 7개 지점에서 5과 25종 1,698개체의 어류가 채집되었다. 우점종은 피라미(Zacco platypus, 상대풍부도 46.5%), 아우점종은 긴몰개(Squalidus gracilis majimae, 16.7%) 였으며, 그 외 버들치(Rhynchocypris oxycephalus, 12.0%), 참갈겨니(Z. koreanus, 5.7%), 돌고기(Pungtungia herzi, 3.2%), 한강납줄개(2.0%), 떡납줄갱이(R. notatus, 1.9%), 납지리(Acheilognathus rhombeus, 1.8%) 등의 순으로 우세하였다. 출현종중 한국고유종은 돌마자(Microphysogobio yaluensis), 한강납줄개, 각시붕어(R. uyekii), 참중고기(Sarcocheilichthys variegatus wakiyae), 긴몰개, 참갈겨니, 점줄종개(Cobitis nalbanti), 참종개(Iksookimia koreensis), 얼록동사리(Odontobutis interrupta) 9종(고유화율 36.0%)이었고, 외래종은 생태계교란 생물로 지정된 배스(Micropterus salmoides) 1종이 하류부에서 채집되었다. 법정보호종으로 환경부지정 멸종위기 야생생물 II급인 한강납줄개의 서식양상을 조사한 결과, 서식범위는 금당천 중류부(RP-1~RP-4) 약 6~7km 구간이며, 주로 수심 0.3~1.0m의 유속이 느리고 수생식물이 많은 소의 수변부에 서식하고 있었다. 어류군집 분석 결과, 전체적으로 우점도와 균등도가 낮고 다양도와 풍부도는 높게 나타났으며, 군집구조는 크게 상류와 중하류로 구분되었다. 하천 건강성은 좋음(3지점)과 보통(3지점), 나쁨(1지점)으로 평가되었고, 수질은 상류와 하류 모두 좋음으로 평가되었다. 선행연구와 비교한 결과, 종수는 큰 차이를 보이지 않았으며, 과거에는 출현하였으나 본 조사에서 출현하지 않은 종은 13종이었고, 반면 본 조사에서 처음으로 출현한 종은 6종이었다. 교란요인은 하천공사와 많은 보, 외래어종 배스의 서식 등이 확인되었다. 금당천은 멸종위기종 한강납줄개를 비롯한 납자루아과(Acheilognathinae) 어류가 많이 서식하여 보존가치가 높은 지역이기 때문에, 지속적인 관심과 체계적인 보존방안이 요구된다.

• 한국양식학회지
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• 제21권4호
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• pp.331-338
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• 2008

본 연구는 황복 Takifugu obscurus를 대상으로 1995년 3월부터 1996년 2월까지 자연산 황복의 생식소중량지수(GSI), 간중량지수(HSI)의 월별 변화와 산란기 동안 산란지역의 수질환경을 조사하였다. 또한 2004년 7월부터 2005년 6월까지 육상수조에서의 저염분사육에 따른 GSI, HSI의 월별 변화를 조사하였고, 생식소의 외부 형태, 배우자 형성과정 중 생식세포 분화, 생식소발달 단계에 따른 생식주기를 광학현미경으로 연구하였다 자연산 황복의 산란장소인 충남 강경의 적정 수질환경은 수온 $15-20^{\circ}C$ 염분은 0 psu였으며, GSI 월별 변화는 암컷과 수컷에서 5월에 최대값을 보인 후 6월에 급격히 낮아져 자연상태에서 황복의 산란기는 5-6월로 추정되었다. 자연산 황복의 GSI와 HSI 사이에는 음의 상관관계를 나타내었다. 저 염분으로 사육한 황복 암컷과 수컷의 생식소 외부형태는 좌 우측에 한 쌍의 낭상구조를 이루고 있다. GSI의 월별 변화를 근거로 실내 수조에서 저염분으로 사육한 황복의 암 수 개체들은 3-5월에 산란하는 것으로 추정되었으며, 자연산과 비슷하게 GSI와 HSI 사이에는 음의 상관관계를 보였다. 생식소발달 단계에 따른 생식주기는 암컷에서 초기성장기, 후기성장기, 성숙기, 완숙 및 산란기, 회복 및 휴지기의 5단계로 구분할 수 있었고, 수컷에서는 성장기, 성숙기, 완숙 및 방정기, 회복 및 휴지기의 연속적인 4단계로 구분되었다. 황복은 자연산의 경우, 연중 한 번의 산란기를 가지나 육상 양식장에서 고수온($20-27^{\circ}C$) - 저염분(3.3 psu 이하) 조건에서 사육하면 연중 다회 산란, 방정이 가능한 생식 특성을 가진다.

• 한국물환경학회지
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• 제34권2호
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• pp.183-201
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• 2018

The tolerance of Korean benthic macroinvertebrates to organic pollution has been analyzed since the early 1990s. However, considering the fact that there have been related studies carried out in some European countries since the early 20th century, the history of the research in Korea is very short and there is still much knowledge to supplement. We revised the saprobic valency, the saprobic value and the indicator weight value of 190 benthic macroinvertebrates taxa through the data of water quality and individual abundance collected from 7,086 sampling units in Korea from 2008 to 2014. The individual abundance of Uracanthella (Ephemeroptera) as a representative, one of the most common and abundant taxa in Korea, showed a typical lognormal distribution to 5-day biochemical oxygen demand (BOD5) concentration, and a normal distribution to the class interval of BOD5 concentration according to saprobic series. The value combining the mean individual abundance and the relative frequency of occurrence was a more efficient indicator value than that of each property alone. Benthic Macroinertebrates Index (BMI) was newly proposed as a modification of the saprobic index of Zelinka and Marvan (1961). BMI showed extremely significant correlation (determination coefficient $r^2$ > 0.6, n = 569 sites) with the concentration of BOD5, and the coefficient was a little higher than those of the previous indices. Until now, there has been very little research on the assessment of biological integrity of benthic macroinvertebrates community in Korea. While continuing researches into improve the reliability of BMI, it is necessary to develop multimetric indices for evaluating the integrity, including the composition of species and functional guilds, and the richness and diversity of the community.

• 생태와환경
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• 제49권3호
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• pp.153-175
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• 2016

대청호는 담수 초기부터 부영양화와 녹조현상을 겪었고, 조류경보제는 1997년에 도입되었다. 본 연구의 목적은 강우와 수문학적 요인이 녹조현상의 증감 변동과 조류경보제의 장기화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 대청호에서 19년 (1997년~2015년) 동안 운영되어 온 조류경보제의 현황을 조사하고 분석하였다. 조류경보제의 총 발령횟수는 46회였고 8월과 9월에 각각 22회 (752일), 16회 (431일)로써 82.6%를 차지하였다. 이 기간에 빈도와 일수가 많았던 것은 강우, 유량 및 수위와 관련성이 컸다. 강우 및 수문사상은 장마와 태풍과 연관되어 6월~9월에 집중되었고, 총강수량은 연강수량의 69.9%를 차지하였다. 유입량의 증가는 강우의 강도, 빈도 및 그 양에 의존적이었다. 연간 총 유입량의 68.4%를 차지하여 저수지에서 수문변화가 가장 급변하는 시기였다. 총방류량도 강우량과 밀접한 관련성이 있었고, 발전방류와 수문방류의 특성이 잘 나타났다. 또한, 상류 댐의 조절 방류로 인해 대청호의 상류수역은 녹조현상에 취약할 수 있었다. 조류경보 발령은 저수지의 수문-여수로 방류의 유무와 관련성이 컸다. 수문방류는 총 25회가 있었고, 연중 7월~9월에 17일로써 최대였다. 개방횟수와 기간은 각각 1회~4회와 3일~37일 범위였다. 수문을 개방하였을 때 경보를 울린 해는 13년이었다. 수문개방에 의한 수체 및 녹조의 이동은 비개방 때보다 약 5배 정도 빨랐고, 저수지 내 조류경보제 장기화에 지대한 영향을 주었다. 녹조현상에서 CHU (소옥천의 추소리 수역)는 여전히 심각한 상태에 있으나, JAN (본류의 장계 수역)이 더욱 중요한 것으로 지적되었다. 조류경보제는 수문-여수로 방류를 중심으로 한 강우와 수문학적 영향을 반드시 고려하여 운영되어야 하겠다. 무엇보다 녹조현상의 대응책에 우리나라의 유역과 저수지 특성에 적합한 육수학적 대책이 포함되어야 하겠으며, 이제부터라도 조류경보제 운영지점에 녹조가 도착하기를 기다리는 것보다 장마 전에 녹조현상의 촉발에 근본적 원인이 되는 저수지 내 우심수역의 체계적 관리와 가이드라인이 필요하겠다.

• 생태와환경
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• 제55권1호
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• pp.35-48
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• 2022

한반도 하구의 어류군집 구조 및 다양성을 확인하고 해역에 따른 특성을 분석하기 위해서 2016년부터 2018년까지 3년간 총 325개 하구에 대해 어류군집을 조사하였다. 전체 하구의 규모(하폭)는 하구별 편차가 크게 나타났으며(14~3,356 m), 염도 2 psu 이하의 저염도 하구가 68.9%로 다수 분포하였다. 한반도 하구의 전체 출현종은 52과 149종이며, 우점종은 황어(relative abundance, RA, 12.5%), 아우점종은 숭어(RA, 9.5)로 나타났다. 한반도 하구는 해역에 따른 물리적, 화학적 서식 환경이 다르게 구성되어 있었으며, 이에 따라 어류군집도 통계적으로 유의한 차이를 보였다(PERMANOVA, Pseudo-F=26.69, P=0.001). 또한, 해역별 낮은 어류군집 유사도(SIMPER, 21.79~26.39%)에서도, NMDS 분석 결과 해역별로 유사한 어류군집을 가지고 있음을 확인하였다. 동해 하구의 어류군집은 타 해역과 비교하여 회유성 어종과 보호종의 중요성이 높게 나타나며, 남해 하구는 기수성 어종의 중요성이 높게 나타난다. 서해 하구의 어류군집은 담수와 관련 있는 요인(1차 담수어, 외래종)의 중요성이 크게 나타나는데, 이는 서해 하구의 많은 수가 닫힌하구 (78.2%)로 구성되어 염도가 낮게 나타나는 것과 관련이 있다. 이러한 해역별 어류군집 특성은 SIMPER 분석의 군집 유사도 기여종 분석에서도 유사한 결과를 보였다. 국내에서 하구의 어류군집 관련 연구는 대부분 단일하구 단위로 이루어져서 국가 단위의 하구 특성을 이해하고, 정책을 마련하는데 어려움이 있었다. 본 연구는 국가 단위의 하구 어류군집 구조의 현황 및 특성에 대한 자료를 제공할 뿐만 아니라, 군집지수의 분포, 주요 출현종의 서식처 염도 범위, 회유성 어종의 주요 소상 지점 등의 추가 자료를 제시하였다. 이러한 정보는 향후 한반도 하구의 관리를 위한 자료 및 연구에서의 참조 기준으로 활용될 수 있을 것이다.