• 환경생물
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• 제18권2호
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• pp.215-226
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• 2000

어류군집을 이용한 생물보전지수(Index of Biological Integrity, IBI)와 서식지 평가지수 (qoalitativeHabitatEvaluationlndex, QHEI)를 적용하여 금호강의 수서 생태계를 평가하였다. 총체적으로 금호강의 IBI값은 13-37 범위에 있었으며, 연 평균값은 23(n=25, Std. error=1.16)으로서 Karr(1981) 와 U.S. EPA (1993) 기준에 따르면 "Poor" 또는 "Very Poor" 상태로 판명되었다. 평균 IBI값은 하천의 고도구배를 따라서 $0.22km^{-1}$($r^2$=0.91, p<0.05)로 감소하였다. 하류지역의 IBI값의 감소는 여울저서성 어류 및 식충성 어류의 감소와 함께 내성종, 비정상 어류 및 외래 어류의 증가 때문으로 판명되었다. IBI값의 공간적 양상은 평균 어종 수와 1차 함수관계 ($r^2$=0.998, p< 0.001)를 보인 QHEI와 동일한 양상을 보였다. 수 환경내 conservative ion변화의 척도로서 측정된 전기전도도와 pH값에 따르면, 금호강은 여름동안의 장마 및 수계로부터 표층수 유입으로 인해 30%까지 희석되었으며, 이런 결과는 장마기간 동안 강물의 물리적, 화학적 불안정성을 제시하였으며, 장마기간 및 장마 후의 IBI값을 비교해 보면 장마 전에 비해 20%이상 감소하였다. 총체적으로 하천의 물리적 교란 전(장마 전), 서식지 평가지수는 잡식성 어종의 상대 풍부도와 역상관관계(r=0.99, p<0.0001)를 보인 반면에 육식성 어종과는 정상관관계(r=0.87, p=0.05)를 보였다. 결론적으로 서식지의 공간적 질적 저하는 영양구조 체제에 변경을 초래하였고, 이런 기능적 변화는 결국 IBI값의 감소를 초래하였다.

• 환경생물
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• 제19권4호
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• pp.261-269
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• 2001

본 연구는 하천 수환경 평가기법의 일환으로 multimetric 접근방식인 생물보전지수(Index of Biological Integrity, IBI)의 적용방법을 도입을 목적으로 하였다. 국내에서 IBI평가를 위해 Karr(1981)가 제시한 12개 메트릭 대신 11개 메트릭을 적용하였으며, 11개 중 5개 메트릭은 국내 수환경 특성에 맞게 변형하여 적용하였다. 본 평가기법의 적용을 위해 선정된 갑천에서 평균 IBI값은 36(범위:17${\sim]$49, n=5)으로서 fair상태를 보였으나, 조사지점 별 상당한 차이를 보였다. 제 1,2,3지점에서 IBI값은 49, 45및 41로서 각 지점별 평가등급은 good${\sim]$excellent, good및 fair상태로 분류된 반면, 제 4지점 및 5지점에서 IBI값은 각각 17및 29로서 very poor및 poor상태로 판명되었다. 제 4지점에서 보인 최소 IBI값은 폐수처리장 배출수의 직접적인 영향 때문으로 사료되었다. 이런 수환경의 질적 악화는 4지점에서 내성종우점(50%), 잡식성종 우세(50%)및 비정상어 출현율 증가(43%)를 가져왔다. 한편, 제4지점으로부터 약 5km하류에 위치한 제5지점에서 IBI값은 4지점에서 비해 뚜렷한 증가를 보였는데, 이는 점 오염원으로부터 멀어지면서 수질의 회복에 따른 IBI값은 증가로서 사료된다. 본 평가 기법은 빠르게 악화되는 수환경의 현 상태를 생물입장에서 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 하천 복원의 경우 목표 설정에 중요한 역할을 하며, 다양한 복원 작업후(예, 점오염원 차단, 하천 하상구조의 복언, 수변식물조성 등)수중 생태계 회복 여부를 판별 할 수 있는 핵심적인 도구로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제51권1호
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• pp.86-95
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• 2018

본 연구의 목적은 국가하천의 생태건강도 평가, 보존 및 관리를 위해 현재 국가에서 이용되는 확립된 하천다변수 모델이 개발되기 이전의 초기에 개발된 어류를 이용한 생물통합지수에 기반을 둔 생태건강도 평가모델을 소개하는 것이다. 초기의 어류를 이용한 IBI 모델은 2004~2006년 사이에 개발되었고, 연구 초기에 건강성 평가모델은 10개 메트릭 모델로 구성되었고, 이후에 현재 국가에서 어류에 의거한 생태건강성 평가를 위한 8개 메트릭 모델로서 4대강 수계의 하천 및 강들에 적용하기 위해 최종적으로 확립되었다. 본 논문에서는 어류조사법이 어떻게 확립되었고, 어떻게 메트릭 속성이 선정되었는지를 설명하며, 어류메트릭 모델 개발과 함께 내성도 길드 및 트로픽 길드가 어떻게 분류체계를 대별하게 되었는지를 제시한다. 초기에 제시된 10개의 메트릭 모델은 현재 쓰는 8개의 메트릭 모델로 전환되었고, 이 모델에서는 초기모델에서 포함된 M2 및 M7 메트릭이 제거되었다. 또한 초기에는 건강도의 기준이 6개 범주로 나누었으나, 현재는 4개 범주 (최상, 양호, 보통, 불량)로 대별하여 이용하고 있다. 이런 초기의 모델은 4대강의 여러 강 및 하천에 적용평가 되었다. 2000년대 초반에 모델 개발을 위해 어류 IBI 값들은 화학적 변수(BOD, COD: 유기물 오염 지표) 및 물리적 서식지 변수들과의 값들과 비교평가 한 후, 화학적 지표를 이용한 수질과 물리적 서식지 변수를 이용한 서식지 건강성을 비교 평가하여 왜 차이가 나타나는지를 설명하였다. 이런 초기의 IBI 모델 개발 프로세스는 적용된 IBI 모델 및 메트릭 속성의 확립을 이해하는 데 도움이 될 것이다. 따라서, 이런 노력은 하천 및 수계 관리자들에게 뿐만 아니라 육수학자 및 어류 생태학자들에게 효율적인 생태계 보존 및 관리전략을 제공할 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.46-56
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• 2017

영산강 하구는 연안지역에 하구언이 축조되어 인공적으로 환경이 변화된 시스템이다. 또한 최근에는 담수역에 보가 건설되었고 담수 조류가 대증식하는 사례가 빈번하게 보고되고 있다. 이러한 담수가 간헐적으로 하구언 수문을 통해 해수역으로 방류되면서 하구의 해수역 수질에 영향을 미치는 것으로 알려져 있지만 아직까지 해양 생태계의 건강성 변화에 대한 평가는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 3개 정점을 대상으로 담수 방류 이전과 이후 4일 동안 시행된 해양환경과 식물플랑크톤에 대한 현장조사 자료를 활용하여 수질 및 건강성을 평가하고자 하였다. 건강성 평가를 위해 WQI, TRIX, P-IBI 등의 기법을 활용하였고 P-IBI 기준 설정을 위해 장기간 수집된 자료를 이용하였다. 평가 결과 공간적으로 하구언의 수문과 가까운 정점에서 건강성 등급이 낮았고 외해로 갈수록 등급이 높아지는 것으로 나타났지만 시간적으로는 평가기법에 따라 건강성 지수의 차이를 보였다. WQI와 TRIX는 방류 중에 지수가 증가하였다가 방류 후에 전 상태로 회복되는 경향을 보인 반면 P-IBI는 방류 후에 오히려 증가함으로써 건강성이 악화되는 결과를 보였다. 따라서 하구와 같이 급변하는 환경에서는 변화에 민감하게 반응하는 부유생물인 식물플랑크톤 군집이 지표로 포함된 P-IBI와 같은 기법이 더 적합할 것으로 사료된다.

• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.440-447
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• 2013

본 연구에서는 남한강 상류수계의 10개 지점에서 생물보전지수 (Index of Biological Integrity, IBI) 및 물리적 서식지 평가 지수 (Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)를 이용하여 생태건강도 특성을 평가하였다. 생물보전지수 조사는 Karr (1981)가 제시한 12개 항목 중 11개 메트릭에 대하여 평가하였다. 생물보전지수 등급은 "양호상태"였고, 지점별 IBI 값의 범위는 33 (악화상태)~47 (양호상태)로 나타났다. 물리적 서식지측면에서는 Plafkin et al. (1989)에 의해 도입된 서식지 평가 지수(QHEI)의 12항목 중 9개 항목에 대해 평가를 실시했으며, QHEI 값의 범위는 75~109로 나타났으며, 전체 서식지 건강도 평균치는 부분 지지상태(Partially supporting)로 나타났다. 연구지점내의 하천 비교평가에 따르면, Gj 하천의 IBI 모델 값 및 QHEI 모델 값은 타 하천들 (Ig, Dn 하천)에 비해 양호한 상태로 평가되었다. 어류의 영양단계 종 성분분석에 따르면, 식충종, 잡식종 및 육식종은 61.9%, 19.0% 및 9.5%를 차지하는 것으로 나타났다. 어류의 내성도 길드분석에 따르면, 민감종 (76.1%)은 내성종 (4.7%)보다 우점하여 생태계가 건전한 것으로 평가되었다. 서식지 길드 분석에 따르면, 여울성 저서종(57.1%)은 수층종(28.5%)보다 우점하는 것으로 나타났다. 연구기간 동안, 외래종 및 질병에 걸리거나 비정상적인 증상을 나타내는 개체는 관측되지 않았다. 전체적으로 생태건강도 모델값(IBI) 및 서식지평가지수 모델값의 분석에 따르면 본 상류 하천지역은 생태학적으로 양호한 상태로 잘 유지되는 것으로 평가되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제24권2호
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• pp.156-163
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• 2008

This study was to introduce a methodology of ecological health assessment for efficient management and to provide some diagnostic results of the survey. We evaluated ecological health assessment at five sampling locations of Sikjang Mountainous Stream using the index of biological integrity (IBI) and Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) during May - October 2006. The health condition, based on the IBI model, averaged 32 and varied from 27 to 37 depending on the sampling sites. Thus, the stream health was judged as "good" to "fair" conditions. IBI values showed slight differences between upstream and downstream sites. Whereas, QHEI values varied from 75 (fair condition) to 196 (excellent condition) and QHEI at St. 4~5, indicating the downstream reach had significantly lower than the headwater site (St.1). Regression analyses also showed that QHEI values had a linear decrease from the headwater to downstream. This result indicated that habitat quality was rapidly degradated by human influence. Overall, data of IBI and QHEI suggested that the stream health was maintained well in the present but the habitat and biological quality were partially degradated in the downstream. So, the human interference should be minimized to protect the downstream environment.

• 생태와환경
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• 제40권3호
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• pp.403-411
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• 2007

본 연구는 낙동강의 최상류 8개 지점을 대상으로 1999년 $6{\sim}8$월까지 어류군집을 이용한 전통적인 종다양도 지수(H')와 IBI 지수를 통한 생태 건강도 평가를 비교하였다. 채집된 총 종수는 19종이었고, 우점종은 갈겨니와 버들치로써 각각 51%, 28%를 차지하였다. 트로픽 길드 분석에 따르면, 전체 채집된 종에서 충식종이 87%였고, 잡식종의 빈도는 극히 낮게 나타났다. 종다양도 지수에 의한 공간적인 변이의 패턴은 종수와 개체수의 패턴과 유사했지만, 내성도 및 트로픽길드 자료에 의한 패턴과는 상당한 차이를 보였다. 종다양도 지수는 지점 6에서 1.56으로 최대치를 보였으며, 민감종과 내성종은 각각 최소, 최대값을 보였다. 한편, 지점 6에서 충식종과 잡식종이 각각 최소, 최대치를 보였다. 즉 종다양도 지수는 내성도 길드 및 트로픽 길드의 패턴과 어떤 유사성도 없으며, 전통적인 지수는 수계내에서의 어류군집의 전반적인 생태학적 특성들을 잘 반영할 수 없었다. 한편, 생태건강도 (IBI)의 평균 모델값은 33.5(n=8)로써 보통${\sim}$양호상태로 나타났고, 트로픽 길드 및 내성도 길드의 패턴과 유사하게 나타났다. 민감종과 충식종이 거의 최대치를 보인 2지점에서 IBI간은 최대치를 보였으며, 동일지점에서 내성종과 잡식종의 빈도는 최저치를 보였다. 이런 결과는 IBI 값이 생태학적인 기능과 건강상태에 밀접히 연관되어 있다는 것을 제시하는 바이다. 본 연구에서 전통적인 종 다양도 지수는 어류를 이용한 생태건강도 군집평가에 비효율적인 반면, IBI를 이용한 접근방식은 하천구조를 잘 진단할 수 있는 유용한 척도가 될 수 있음을 시사하는 바이다.

• 생태와환경
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• 제45권4호
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• pp.392-402
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• 2012

본 연구는 어류군집을 이용하여 회야강 수계와 인근 하천의 건강도를 분석하고 해당하천을 효과적으로 관리하기 위하여 29지점에 대한 어류상을 조사하였다. 2007년 실시된 조사에서 총 12과 33종의 어류가 채집되었으며, 전체 조사지점에서 우점종은 피라미 (Zacco platypus, RA: 24.8%), 아우점종은 버들치(Rhynchocypris oxycephalus, RA: 16.2%)로 나타났다. 또한 8종의 한국고유종과 4종의 외래종, 그리고 타 수계로부터 도입된 2종의 이입종(끄리, Opsariichthys uncirostris amurensis; 치리, Hemiculter eigenmanni)의 서식이 확인되었다. 하천별 건강성 평가를 위해 어류군집을 이용하여 생물보전지수 (IBI)를 구한 결과 2지점이 B 등급인 것을 제외한 대부분 C~D등급으로 확인되었다. 조사지점 인근의 토지이용이 하천의 건강성에 미치는 영향을 알아보기 위해 생물보전지수와 토지이용과의 Pearson correlation 분석을 실시한 결과 개발지가 증가할수록 생물보전지수가 감소하였다(r=-0.425, p=0.022). 반대로 생물보전지수와 숲과 초지는 양의 상관성을 보였으며(r=0.556, p=0.002), 경작지는 유의한 상관관계를 나타내지 않았다 (r=-0.231, p=0.333). 본 연구를 통해 확인된 회야강 수계 및 인근하천의 어류군집구조, 하천의 건강도, 인근 토지이용과의 상관관계는 유역 토지의 개발로 인한 인근 하천의 영향 예측 및 해당하천의 관리 및 복원사업에 있어 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.327-336
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• 2007

본 연구는 1999년 6월과 8월에 남한강 상류수계의 15개 조사지점으로부터 어류의 다변수 모델을 이용하여 생태건강성을 평가하였고, 전통적인 군집분석에 의한 지수와 서로 비교 평가하였다. 본 연구를 위해 우리나라의 생태적 특성에 맞게 보완된 10-메트릭 건강성 평가 모델을 적용하였다. 어류조사에 따르면, 총 6과 24종이 출현하였고, 생태적인 교란정도와 하천차수에 따라 일부 변이를 보였다. 생태길드분석에 따르면, 민감종과 충식종은 각각 91%, 56%로서 생태적으로 수환경이 건강한 상태로 나타났다. 그러나 S1과 S2의 2차 하천에서는 내성종이 66%, 잡식종이 76%가 채집되어 물리적 서식지의 질적 저하가 영향을 나타낸 것으로 판단되었다. 본 수계에서 생태건강도의 평균 모델값은 38로서 양호상태를 보였고, 개별적 IBI 값의 패턴은 다른 산간계류형 하천들과 유사하여 비교적 이화학적 오염에 의한 영향이 적은 것으로 사료되었다. 하천차수에 따른 IBI 값과 종다양성 지수와의 비교에 따르면, 두 변수 값은 분명한 차이가 있음을 보여주었다 Shannon-Weaver의 종다양성 지수는 실제 군집상태를 잘 반영하지 못했으며, 특히 2차 하천에서의 종다양성 지수 변이의 폭은 IBI 값으로 산정한 생태 건강도에 비해 훨씬 크게 나타났다. 본 연구결과는 다변수 메트릭에 의한 연구 접근방식은 수생태계 관리에 유용한 도구로 사용될 수 있으나, 기존의 종 다양도 지수와 같은 군집 분석법은 하천차수를 고려하지 않을 경우 비효율적인 것으로 사료되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6B호
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• pp.565-575
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• 2011

본 연구는 다변수 접근방식인 서식지평가 정성지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)와 생물보전지수(Index of Biological Integrity, IBI)의 적용방법 도입과 어류 서식 및 피신처 확보용 인공구조물인 방틀둠벙의 정량적인 평가를 목적으로 하였다. 또한, 안동시 남후면 하아리에 소재한 한국건설기술연구원 수자원 환경실험센터의 실외 실험장을 활용하여 실규모로 생물 평가와 검증을 실시하였다. 본 평가기법의 적용을 위해 구성한 실험수로 및 방틀둠벙 시설은 국내 하천의 조건을 최대한 반영하여 조성하였으며, 흐름상태와 정체상태로 구분하여 유속 $0.0{\sim}1.5m\;s^{-1}$, 폭 1.0~3.0 m, 수심 0.05~0.70 m, 다양한 하상재료를 조성하여 2010년 5월~12월의 8개월간 모니터링 하였다. QHEI는 실험수로의 E~F지점이 평균 83.1로 가장 높게 나타났고, B~C지점에서 78.1로 가장 낮게 나타났다. 하지만 방틀둠벙은 시 공간적 구분 없이 98.9 이상의 값을 나타내어 전체 지점 중 가장 높은 양호상태(Good)의 서식처 조건을 유지하였다. IBI는 전반적으로 QHEI와 비슷한 패턴을 나타내었으나 겨울 갈수기에 양호상태(Good)인 44.2를 보여 32.8을 나타낸 실험수로와 비교되었다. 또한, 흐름과 정체상태 조건에서 방틀둠벙의 IBI 값은 실험수로보다 각각 5.7~11.4%, 18.7~34.8% 높은 평가 값을 나타내어, 유량이 적거나 흐름이 없는 갈수기에 어류 서식처 확보 가능성을 정량적으로 시사하였다. 종합적인 수생태계 건강성 평가에서 실험하천은 보통과 양호상태(Fair~Good) 범위를 나타낸 반면, 방틀둠벙은 대부분 양호상태(Good)를 보여 수생태계 건강성 확보에 적용 가능함을 도출하였다.