• 환경생물
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• 제41권3호
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• pp.179-192
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• 2023

인천 영흥도는 대한민국에서 가장 큰 하천인 한강의 담수가 유입되어 영양염의 변화가 예상되는 해역이다. 특히 해양의 영양염의 변화는 식물플랑크톤을 포함한 미소생태계의 변화를 야기시키고, 어패류와 같은 상위 단계의 현존량에도 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 인천 영흥도 연안은 국내의 주요 수산물 생산지임에도 불구하고 미소생태계의 기초자료조차 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 인천 영흥도의 기초자료 수집을 위해, 2014년부터 2018년까지 5년간 미소생태계를 조사하였다. 특히, 연안에서 유입되는 담수의 영향을 거리를 통해 비교하기 위해, 연안 정점(S1)과 연안으로부터 0.75, 1.5, 3 km 떨어진 대조구 정점을 설정하여 물리·화학·생물학적 요인의 변화를 모니터링했다. 그 결과 수온(15.7~26.7℃), 용존 산소(5.73~14.31 mg L^-1), 염분도(28.5~34.1) 및 pH(6.65~8.80)는 계절에 따른 변화만 관찰되었을 뿐, 정점에 따른 유의미한 차이는 관찰되지 않았다. 영양염의 경우, 용존무기질소는 4~6월에 평균 6.4 μM의 농도에서 7~11월 16.4 μM로 증가하였고, 인산 인 및 규산 규소 역시 4~6월 각각 0.4 μM, 2.5 μM에서 7~11월 1.1 μM, 12.0 μM로 그 농도가 증가하였다. 특히 인산 인은 2014~2015년 최대 0.2 μM로 2016~2018년(2.2 μM)에 비해 낮은 농도로 관찰되어, 해당 기간동안 인산 인 제한 현상이 나타나며 계절에 따른 차이는 보였으나, 서해의 뚜렷한 조석차에 의해 정점 간 차이는 나타나지 않았다(Table S1). 연간 댐 방류량이 낮았던 2014~2015년 조사 정점에서 인산 인 제한현상이 두드러졌고, 해당 시기 식물플랑크톤의 현존량은 최대 3,370 cells mL^-1으로 높게 관찰되었다. 그러나 해당 시기, 용존유기탄소 혹은 박테리아의 현존량 증가는 관찰되지 않았다. 생물학적 요인 역시 3 km의 거리에 따른 정점 간 차이는 관찰되지 않았으나, 계절 및 담수 유입에 따른 미소생태계 변화에 관한 기초자료를 축적할 수 있었다. 본 연구를 통해 미소생태계의 기초자료 수집을 통한 인천 연안의 생태계를 이해하였으며, 다양한 오염원으로부터의 교란을 방지하기 위해 인천 영흥도에서의 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제22권6호
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• pp.679-690
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• 2008

본 연구는 군산 월명공원내 청사조 자생지의 식생구조 및 청사조 개체군 동태를 파악하여 청사조 생태 및 자생지 보존계획에 기초자료를 제공할 목적으로 수행되었다. 청사조 자생지에 대한 조사연구와 분석한 결과는 다음과 같다. 청사조 자생지의 입지로는 해발고 $81{\sim}93m$의 급경사지 해안사면으로 토성은 미사질양토였고, 토양pH는 $4.1{\sim}5$범위로 비교적 강산성을 띠었다. 조사구내 관속식물은 33과 51속 54종 6변종 1품종으로 총 61종이 확인되었는데, 이중 목본식물은 37종(60.7%), 초본식물은 24종(39.3%)이었다. 이중 청사조가 식물구계학적 특정식물종 V 등급으로 평가되었다. 청사조는 7 군데에서 군락으로 출현하였는데 월명산에서는 졸참나무, 사방오리나무, 굴피나무, 아까시나무 군락의 하층부인 관목층에서 중요치가 각 30, 15, 27, 65%로, 지피층에서는 중요치가 각 12, 27, 20, 18%로 주로 우점하며 출현하였고, 장계산에서는 3군데의 소나무 군락 하층부인 관목층에서는 중요치가 각 18, 45, 35%로, 지피층에서는 중요치가 각 11, 18, 21%로 우점하면서 나타났다. 청사조와 더불어 항수반종으로서는 국수나무와 쥐똥나무였다. 청사조의 개체군에 대한 전수조사에서 총 103개체가 확인되었고, 개체군의 공간분포에 따른 출현 형태는 전형적인 집중분포 형태를 띠고 있었다. 청사조 개체들의 평균 수고는 133cm, 평균 근원경은 4.4cm, 평균 가지의 분지수는 9.4개로 나타났다. 청사조 자생지의 보존 및 관리방안으로는 현 자생지의 지속적인 모니터링과 더불어 청사조의 꽃, 열매, 번식에 대한 기초연구가 선행되어야 하며, 자생군락지의 보호를 위해 휀스 등의 보호시설을 설치하고, 자생지내 경쟁수종의 제거 등을 제시하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.826-833
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• 2014

해양 중소규모 가스전의 경제성에 대한 화두가 던져진 이후 전통 석유의 가격변동과 세계적인 환경규약 등에 맞물려 석유화학관련 산업계에서는 이를 효과적으로 대처하고 천연가스를 활용할 수 있는 공정을 개발하고자 하였다. 이에 Fischer-Tropsch 반응을 기반으로 하는 해상 GTL 공정(offshore gas-to-liquid process)이 제안되었고 부유시스템 platform으로 공정을 적용시키고자 마이크로채널 반응기가 떠오르고 있다. 본 논문에서는 단일 마이크로채널 반응기를 Fischer-Tropsch 반응을 기반으로 하여 Matlab과 ASPEN Hysys를 연동하여 모사하고 이로 얻어진 반응열을 도입해 상용 전산유체역학(computational fluid dynamics, CFD) 소프트웨어인 ANSYS fluent로 멀티 마이크로채널 반응기 모델을 제작하였다. 그리고 4가지의 설계변수인 냉각채널 넓이, 높이, 냉각채널과 반응채널의 간격, 냉각채널 간의 간격을 설정하고 이들의 변화에 따른 열유동을 3가지의 변수인 열유속, 냉각 및 반응채널의 최대온도의 변화를 시각화하여 그 경향성을 확인하였다. 경향성 분석 결과, 냉각채널의 넓이와 높이는 짧을수록 총 열유속이 높아졌으며 최대온도 역시 높아졌으나 냉각채널과 반응채널의 간격은 열유동에 거의 영향을 미치지 못하였다. 냉각채널 간의 간격은 짧을수록 총 열유속이 높아졌으며 최대온도는 낮아졌다. 따라서 적절한 냉각채널의 넓이와 높이를 제안하고 짧은 간격의 냉각채널 구조를 도입하여 반응채널의 열량을 충분히 제거할 수 있는 반응기설계에 대한 휴리스틱을 제안할 수 있었다. 이처럼 멀티채널 반응기의 모델을 설계하고 이로부터 적절한 변수를 선택해 그 경향성을 확인할 수 있는 방법을 통해 설계 단계에서부터 적절한 반응기 구조에 대한 제안을 하는데 도움을 줄 것이다.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.273-284
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• 2007

동물플랑크톤의 공간적 시간적 동태 변화에 대해서 섬진강 중하 류(하구언 댐 무)및 영산강 중 하류(하구언 댐 유)약 100 km구획 내에서 2004년 11월부터 2006년 8월까지 월 간격으로 조사하였다. 두 수계 내 동물플랑크톤 생체량의 공간적 변이는 뚜렷하였다. 영산강 조사 구획 내 총 동물플랑크톤 밀도의 종적 변이는 뚜렷하였다. 강 하류 지역의 하구언 댐으로 향할수록 총 동물플랑크톤 밀도가 증가하였다. 이에 반해 섬진강의 조사 구획 내 총 동물플랑크톤 밀도 변이는 통계적으로 유의하지 않았다. 영산강 구획 내 평균 총 동물플랑크톤 밀도는(평균범위: $199{\sim}817$ 개체수 $L^{-1}$), 3 조사지점, n=20) 섬진강 구획 내 평균 총 동물플랑크톤 밀도(평균범위: $4{\sim}60$개체수 $L^{-1}$, 4 조사지점, n=20)보다 약 $4{\sim}60$ 배 정도 높았다. 영산강 수계(총 동물플랑크톤 밀도의 86% 이상)에서 윤충류의 상대 풍부도는 섬진강 수계에 비해 현저히 높았다. 두 수역에서 우점 한 종은 Polyarthra spp., Brachionus spp., Colurella spp., 및 Keratella spp. 였다. 섬진강 구획 내에서의 요각류의 탄소 생체량은 강 하류로 향할수록 증가하였다(총 동물플랑크톤 탄소 생체량의 40% 이상). 식물플랑크톤에 대한 총 동물플랑크톤 섭식률의 평균 범위는 영산강 구획 내에서는 $21.2{\sim}92.6mL\;L^{-1}\;D^{-1}$이며, 섬진강 구획 내에서는 $2.1{\sim}2.6mL\;L^{-1}\;D^{-1}$의 변동 범위를 보였다. 동물플랑크톤의 섭식률을 고려 해 볼 때, 영산강 구획 내에서 동물플랑크톤에 의한 플랑크톤 먹이환내에서의 역할의 중요성이 섬진강 구획 내에서 보다 상대적으로 높을 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권4호
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• pp.289-300
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• 2009

간척후 식생변화를 알기 위하여 우리나라 중서부 해안 간척지에서 식생분포를 조사하였다. 조사대상지는 2002년 간척된 경기만 행담간석지, 체절후 각각 7년, 9년, 18년 된 충남 석문과 대호, 경기만 행담 간척지이다. 신간척지에서 주 식생은 Suaeda japonica이었으며 다른 식생은 드물었다. 기존 간척지에서는 다양한 염생식물과 중성식물이 분포하고 있었다. 신간척지에서는 Salicornia europaea, Suaeda glauca, Suaeda japonica, 그리고 Suaeda maritime 등 4종의 염생선구종식생이 분포하고 있었다. 간척연대가 진전되면서 통성염생식물과 중성식물이 차례로 출현하고 있었다. 기존 간척지에서 다양한 통성염생식물과 중성식물이 복합하여 나타났고, 이들이 선구종 염생식물보다 우점하였으며, Suaeda japonica는 출현하지 않았다. 통성염생식물과 중성식물의 다양성이 높아질수록 선구종염생식물이 감소되는 현상은 식생이 간척후 숙성에 따라 식생이 통성염생식물과 중성식물의 혼합으로 천이되는 것을 시사하고 있다. 간척초기에 신간척지에서는 외부식물의 침입에 따라 식생종의 변화가 빠르게 진행되었다. 통성염생식물과 중성식물은 간척초기에 증가하였으나 선구종염생식물의 상대적 밀도와 빈도는 통성염생식물과 중성식물보다 높았다. 간척후 3년 이후 연구에 의하면 외부식물이 선구종 염생식물이 우점하였다. 이러한 식생의 변화에도 선구종염생식물로 Salicornia europaea, Suaeda maritima, 그리고 Suaeda glauca, 통성염생식물로 Aster tripolium, Sonchus brachvotus, 그리고 Phragmites communis 등이 간척지에서는 공통적인 주 염생식물으로서의 위치를 점하고 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권3호
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• pp.151-157
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• 2015

실내 배양체를 이용한 최근의 연구들은 혼합영양성 와편모류 Dinophysis와 종속영양성 와편모류 Oxyphysis oxytoxoides가 둘 다 혼합영양성 섬모류인 Mesodinium rubrum을 먹이생물로 이용하여 잘 성장한다는 점을 보고한 바 있다. 본 연구는 자연 생태계에서 포식자인 D. acuminata 및 O. oxytoxoides와 그들의 먹이인 M. rubrum사이의 상호작용을 연구할 목적으로 2011년 7월말부터 8월말까지 한 달간에 걸쳐 마산만의 한 고정 정점에서 하루 2회씩 개체군 변동을 모니터링 하였다. 본 연구동안 염분은 강수량이 높게 나타난 시기에 최소 5까지 급격하게 낮아지다가 강수량이 감소하는 8월말로 갈수록 약 28까지 점차적으로 증가하는 경향을 나타냈고, 수온은 8월 20일까지는 평균적으로 $26.5^{\circ}C$를 유지하였으나, 이후에는 평균 $21^{\circ}C$를 유지하였다. M. rubrum은 연구기간 동안 지속적으로 출현하였으나 그 변동 폭($13-492\;cells\;mL^{-1}$)이 매우 컸다. D. acuminata와 O. oxytoxoides의 개체수는 각각 $n.d.-19,833\;cells\;L^{-1}$와 $n.d.-100,333\;cells\;L^{-1}$의 범위를 나타냈다. 전반적으로 D. acuminata와 먹이생물인 M. rubrum의 개체수 출현 양상은 시간차를 두고 서로 밀접한 관계를 보이기도 하였으나, M. rubrum이 높은 밀도로 출현함에도 불구하고 D. acuminata의 대번식이 일어나지 않는 경우가 존재하였는데, 이러한 이유는 극심한 염분의 변화 및 포식 등의 결과로 판단된다. 한편, O. oxytoxoides는 M. rubrum이 지속적으로 출현함에도 불구하고 $19-24^{\circ}C$의 수온 범위에서만 출현한 결과로 볼 때, 먹이생물의 부족보다는 수온 등의 환경요인이 O. oxytoxoides의 밀도 변화에 큰 영향을 미쳤을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제36권3호통권104호
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• pp.286-294
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• 2003

본 연구는 수심이 얕고 부영양화가 지속되고 있는 인공호수에서의 동 ${\cdot}$식물플랑크톤의 종 조성과 현존량의 계절변화, 수질인자와의 상관관계 그리고 PEG모델과의 비교를 위해 실시되었다. 식물플랑크톤의 분류군 별 계절적 출현양상은 봄과 가을에 녹조류와 규조류가 우점하고 여름에 남조류의 현존량이 증가함에 따라 PEG모델과 유사하였다. 그러나 현존량에 의한 우점종의 변화는 2002년 1월부터 3월가지 녹조류가 우점했던 것을 제외하고는 조사기간 내내 남조류가 우점 함으로써 PEG모델과 다르게 나타냈다. 수체 내 영양염의 증가가 나타난 봄철 녹조류가 증가하였고, 무기영양염의 감소와 함께 남조류의 우점비율이 증가하였다. 주요출현 남조류는 Microcystis, Oscillatoria, Lyngbya, Merismopedia속 내종들 이였고, 2000년 10월에 가장 높은 현존량을 나타났으며 (12.9${\pm}$5.8${\times}10^5$ cells/ml, 3.5${\pm}$0.9${\times}10^3{\mu}gC/l$), 엽록소 a ($r^2$ = 0.71, P< 0.001), TP농도 ($r^2$ = 0.62, P< 0.001)와 양의 상관관계를 나타냈다. 녹조류가 우점한 3월부터 5월 사이에 윤충류인 Keratella cochlearis와 같은 크기가 작은 윤충류의 증가가 나타났다. 성체보다는 대부분 유생의 비율이 (70%이상)높았던 요각류와 지각류 (Diaphanosoma brachyurum, Bosmina longirostris등)의 현존량 증가는 식물플랑크톤 중 와편모조류와 규조류가 증가한 6월과 9월 사이에 나타났다($r^2$=0.73, P< 0.001). 본 연구기간동안 동물플랑크톤 섭식에 의한 청수기는 관찰되지 않았으며, 동 ${\cdot}$ 식물플랑크톤의 다양성은 식물플랑크톤의 생물량 증가 시 회복되는 것으로 나타났다. 본 연구결과에서는 부영양 호수에서 동물플랑크톤의 섭식이나 제한영양염의 결핍이 식물플랑크톤의 현존량에 영향을 출 수 있으나 군집의 변화를 야기하지는 못함이 제시되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권1호
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• pp.43-52
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• 2015

퇴적물 성상 변화에 따른 섬진강 하구 거머리말의 생장특성을 알아보기 위해 섬진강 하구 조간대 하부에서 수온, 수중 광량, 퇴적물 입도, 유기물, 노출시간 및 영양염 농도의 환경요인과 함께 거머리말의 밀도, 생물량, 형태적 특성과 성장을 2004년과 2009년의 5월부터 12월까지 월별 조사하였다. 수온은 2004년 및 2009년 모두 계절적인 경향을 보였고, 2009년이 유의하게 낮았다. 수중 광량은 2004년 및 2009년 모두 5월 이후 감소하다가 9월 이후 증가 하였고, 2009년이 유의하게 높았다. 노출은 두 해 사이에 유의한 차이는 없었다. 표층 퇴적물의 입도 조성은 2004년 니사질에서 퇴적물 성상 변화에 의하여 2009년에는 사질로 변형되어 퇴적물 성상이 상대적으로 조립하였고, 퇴적물의 유기물 농도도 낮았다. 해수의 $NH_4{^+}$ 농도는 2004년이 유의하게 높았고, 퇴적물 공극수의 $NO_3{^-}+NO_2{^-}$ 농도는 2009년이 유의하게 높았으나 그 외 영양염 농도는 년도 별 유의한 차이가 발생하지 않았다. 거머리말의 개체 키, 잎 폭 등 형태적인 특성은 2004년 보다 2009년에 유의하게 낮았다. 두 해 모두 거머리말의 키, 잎 길이 및 엽초 길이는 초여름에 증가하고, 가을에 감소하는 계절적인 경향을 보였다. 단위면적당 서식밀도는 연도 별 유의한 차이가 없었으나, 생물량은 2004년 보다 2009년에 유의하게 적었다. 평균 개체당 잎 생산량은 연도 별 유의한 차이는 없었으나, leaf turnover time은 2009년이 2004년 보다 유의하게 짧았다. 즉, 퇴적물의 성상 변화가 2009년의 거머리말은 개체의 크기와 turnover time을 감소시킨 것으로 판단된다. 따라서 거머리말 서식지의 물리적인 퇴적물의 성상 변화는 섬진강 하구 조간대에 서식하는 잘피의 생장을 제한하는 요소가 될 수 있을 것이다.

• 농촌계획
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• 제24권3호
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• pp.73-86
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• 2018

Agricultural or rural landscape provides various ecosystem services. However, the ecosystem services function is declining due to various environmental problems such as climate change, land use change, stream intensification, non-point pollution and garbage. The A1B scenario predicts that the mean air temperature of South Korea will rise $3.8^{\circ}C$ degrees celsius in 2100. Agricultural sector is very vulnerable to climate change, so it must be thoroughly predicted and managed. In Korea, the facility horticulture complex is 54,051ha in 2016 and is the 3rd largest in the world(MAFRA, 2014). Facilities of horticultural complexes are reported to cause problems such as groundwater decrease, vegetation and insects diversity reduction, landscapes damage and garbage increase, compared with the existing land use paddy fields. Heat island phenomenon associated with climate change is also accelerated by the high heat absorption of horticultural sites. Therefore, we analyzed the heat island phenomenon occurring in the facility of horticultural complex in Korea. As an improvement measurement, I examined how much air temperature is reduced by putting the channel and the open space. In the case of the Buyeo area, the Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation was analyzed for the average summer temperature distribution in the current land use mode at $38.9^{\circ}C$. As an improvement measurement, CFD simulation after 10% of 6m water channel was found to have an effect of lowering the summer temperature of about $2.7^{\circ}C$ compared with the present average of $36.2^{\circ}C$. In addition, CFD simulations after analyzing 10% of the open space were analyzed at $34.7^{\circ}C$, which is $4.2^{\circ}C$ lower than the present. For the Jinju area, CFD simulations were analyzed for the average temperature of summer at $37.8^{\circ}C$ in the present land use pattern. As an improvement measure, CFD simulations after 10% of 6m water channel were found to have an effect of lowering the summer temperature of about $2.6^{\circ}C$ compared to the current average of $35.2^{\circ}C$. In addition, CFD simulations after analyzing 10% of the open space were analyzed at $33.9^{\circ}C$, which is $3.9^{\circ}C$ lower than the present. It can be said that the effect of summer temperature drop in open space and waterway has been proven. The results of this study are expected to be reflected in sustainable agriculture land use and used as basic data for government - level policy in land use planning for climate change.

• 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.