• 한국습지학회지
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• 제22권2호
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• pp.161-170
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• 2020

농업비점오염에 의한 수질문제 해결을 위하여 인공습지 조성이 늘어나고 있으나 긴 체류시간과 긴 일조량 등으로 인하여 습지 내 조류 발생 등의 문제가 지속적으로 발생하고 있다. 본 연구는 농업 비점오염원관리를 위하여 조성된 인공습지의 효율을 평가하여 자연기반 능력이 향상된 고도화된 인공습지 개선방안을 제시하고자 수행되었다. 인공습지의 성능평가는 구성성분(물, 퇴적물 및 식물)의 모니터링을 통해 구성성분이 시스템의 처리 성능에 주는 기여도 평가를 통해 수행되었다. 건기시에는 식물성 플랑크톤의 과다성장, 긴 체류시간 및 일조량 과다로 습지내 탁도 및 미립자 농도가 각각 80~197 % 및 10~87 %정도 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 강우시에는 습지내 적절한 물 순환과 지속적인 물 흐름으로 미립자, 유기물 및 영양분의 농도가 43 ~ 70 %, 22 ~ 49 %, 15 ~ 69 % 정도 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과로 볼 때 인공습지가 가진 문제해결을 위해서는 자연습지가 가진 안정적 물 흐름이 필요하다는 것을 알수 있다. 그러나 일정수심을 유지하도록 되어있는 인공습지 설계기준은 건기와 강우기가 뚜렷하게 나타나는 한국적 기후상황에 타당하지 않다. 따라서 본 연구에서는 인공습지가 가진 문제를 해결하고 홍수관리, 수질 관리 및 환경 기능을 지속적으로 유지할 수 있도록 다기능 설계기법을 개념화하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권12호
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• pp.657-667
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• 2015

녹조현상을 형성하는 유독남조류는 세계 각지의 부영양화 호수에서 장기간 관찰되고 있다. 남조에 의해 생산되는 독소는 크게 신경독(anatoxin-a, anatoxin-a(s), saxitoxin)과 간독(microcystin, nodularin, cylindrospermopsin)으로 나뉜다. Microcystin은 남조세포내에 존재하며, 세포막이 손상되면 외부로 방출된다고 사료되며, 용출된 microcystin은 생물에 악영향을 끼치며, 호수, 하천 및 해양의 수생생물에 microcystin이 축적된다고 알려져 있다. 자연계에서는 포식자에 의한 남조세포의 섭식 또는 남조세포로부터 용출된 microcystin의 미생물에 의한 분해에 의해 microcystin의 제거가 가능하지만, 정수처리 과정에서는 microcystin을 분해하는 미생물이 존재하지 않으므로, 세포제거를 위해 황산구리를 사용할 경우 대량의 microcystin이 용출되므로 주의가 필요하다. 지금까지의 보고에 의하면 세포 밖으로 용출된 micorcystin을 제거하는 기술은 물리, 화학 및 생물학적 방법이 있다. 녹조현상의 방지는 그 발생의 원인인 호수 외로부터 유입되는 영양염류인 질소와 인의 감소가 기본이지만, 부영양호의 경우 이미 유입된 영양염류를 축적하고 있으므로 투자에 비해 효과는 높지 않다. 호수가 본래의 상태일 때 부영양화 된다면, 호수의 연안부에 수생식물의 침입이 일어나고, 식물플랑크톤에 의한 조류 번무 현상은 보이지 않는 것이 보통이다. 이러한 관점으로 녹조현상 발생방지를 위해서는 일단 호수 연안을 정상적인 상태로 복원할 필요가 있다.

• 생태와환경
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• 제51권1호
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• pp.40-59
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• 2018

This review summarizes the history of freshwater zooplankton research in Korean Society of Limnology and necessary future topics that are remain poorly investigated in South Korea based on main research topics of published articles focusing on lakes, reservoirs, rivers and wetland ecosystems. In Korea, a total 450 freshwater zooplankton species have been reported (85 species of cladocera, ca. 230 species of rotifera since 1939, and 138 species of copepoda), and they cover 10% of total zooplankton species list. In the present paper, we provide recent species list of zooplankton found in Korea and their taxonomic keys. Over periods of 45 years, there are 25 published papers for zooplankton biota in lentic ecosystems in Korean Journal of Ecology and Environment (KJEE). The ecology of zooplankton communities in rivers has focused on the mechanisms involved in regulating their abundance, diversity and spatio-temporal patterns of genus Bosmina and rotifers (genus Brachionus and Keratella) that are most frequently found from Korea. On the other hand, the studies on zooplankton in wetland has focused on Alona, Chydorus and Ceriodaphnia with special emphasis on their relationships with aquatic macrophytes. Even though studies on the freshwater ecosystem in Korea have a long history, a few of studies on zooplankton biota were conducted at rice paddy, Dumbeong and wetlands. During the last two decades, experimental advances in freshwater zooplankton ecology and understanding of structure and function of this biota were made from a series of articles mainly in journal of KJEE. For future studies, quantitative, experimental and interdisciplinary approaches would be key words to understand zooplankton ecology and their roles in aquatic ecosystems under changing environments, and we have suggested necessary zooplankton research fields and future directions.

• 한국습지학회지
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• 제6권4호
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• pp.59-69
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• 2004

농업용수 수질기준을 초과하는 부영양화된 농업용저수지의 수질개선을 위해 갈대를 이용한 지하흐름 인공습지를 적용하였다. 처리수량이 많고 처리대상 농도가 비교적 낮은 저수지 오염특성상 인공습지의 운영은 수리학적 부하율이 높은 체류시간 6시간 ~ 72시간으로 운영하였다. 체류시간에 따른 수질 항목별 유출농도는 농업용수 수질기준보다 낮게 감소되었으며, 정화효율은 BOD와 COD, SS와 Chl-a는 체류시간 24시간 조건에서 높은 정화효율을 보여 주었으며, 그 이상의 체류시간 연장에서는 정화효율의 뚜렷한 증가를 보이지 않았다. 반면, 질소와 인은 체류시간이 증가할수록 정화효과가 현저히 증가하여 질소는 체류시간 72시간에서, 인은 48시간에서 최고의 정화효율을 나타내었으며, 질소의 정화효과가 특히 우수하게 나타났다. 따라서 저농도의 농업용수 수질개선을 위한 지하흐름습지는 질소 등 오염물질의 정화효과가 우수하고, 용지매수비용의 절감, 모기 등 병충해방지, 친수공간의 안전성 등 이점이 많으므로 넓은 면적의 인공습지 적용시 일부구간에 지하흐름습지의 적용을 검토해 볼 수 있다. 그러나 설치비용상승 및 유지관리 문제 등 여러 가지 측면의 고려가 필요할 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제17권4호
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• pp.339-347
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• 2015

저수지의 이용목적에 따라서 수력발전용, 농업용수용, 생활 공업용수용 및 홍수조절용으로 구분한 우리나라 35개 저수지의 호안에서 출현하는 관속식물 종류와 지형, 수문, 물 및 토양 환경을 조사하여 이용목적에 따른 호안 환경과 식물상 특성의 차이를 규명하고자 하였다. 호안의 식물상은 저수지의 용도에 따라서 종수, 종류 및 식물종 특성에서 차이를 나타내었다. 단계별 변수선택법 결과에 의하면 저수지 호안의 출현종수는 중앙수위에서 범람빈도가 높고 호안의 연평균노출기간이 길수록 증가하였다. 주좌표분석과 집괴분석의 결과에서 저수지 호안의 식물상은 이용목적에 따라서 크게 3가지 유형, 홍수조절용과 생활 공업용수용, 농업용 및 발전용 저수지로 구분이 되었다. 식물상의 특성에 영향을 미치는 주요한 환경 요인은 연간 수위변동폭, 중앙수위 연범람빈도, LQI 지수 및 연평균노출기간이었다. 수위가 안정적으로 유지되고 수질이 중영양으로 유지되는 발전용 저수지에서는 종풍부도가 높고 침수식물종을 비롯한 수생식물종이 풍부한 연안대가 발달하였다. 수위변동이 심하고 수질이 빈영양 혹은 중영양인 홍수조절용과 생활 공업용수용 저수지 식물상은 수위변동역에서 단명의 교란지식물이 분포하였다. 수위변동이 중간 정도이고 중영양 또는 부영양인 농업용 저수지에서는 부엽식물과 부유식물과 같은 수면을 덮는 식물종이 특징적으로 분포하였다. 결론적으로 저수지 호안의 식물상 특성은 이용목적에 따라서 수위변동, 수질 등의 환경요인이 차이가 나타나고 이에 따라서 식물상의 구조와 종풍부도가 다르게 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.210-224
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• 2003

황산염 환원은 혐기성 해양환경에서 황산염 환원 박테리아가 진행시키는 미생물 반응이다. 황산염 환원 반응은 저층으로 공급되는 유기물 분해의 상당 부분을 담당하며, 이때 발생되는 황화가스의 독성 및 주변 금속과의 높은 반응성, 그리고 유기물 분해시 유리되는 무기 영양염들의 수층 용출 등으로 인해 연안생태계 내의 생물 다양성 및 생지화학적 물질의 순환경로에서 중요한 역할을 한다 여러 해양환경의 퇴적토에서 보고 된 황산염 환원율과 이에 영향을 미치는 주요한 환경요인들에 대해 정리한 결과, 공급되는 유기물과 여러 전자수용체들(산소, 질산염, 산화 철, 망간 등)의 분포가 황산염 환원율 및 유기물 분해시 황산염 환원의 상대적 중요성에 직접 영향을 미치는 것으로 나타났다 아울러 전자수용체의 분포와 유기물의 양과 질을 조절하는 요인으로서 온도, 식생의 유무, 생물교란의 영향에 대해 토의하였다. 끝으로, 우리나라와 같이 갯벌이 발달되고, 유기물 부하가 높은 인공양식장의 가동, 부영양화 등으로 인해 혐기성 환경과 적조의 발생빈도가 점증하는 상황에서 유기(오염)물 분해과정과 영양염 순환 경로를 보다 잘 이해하기 위해서 황산염 환원을 중심으로 한 다양한 혐기성 미생물 생태연구가 중요함을 제안한다.

• 생태와환경
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• 제35권3호통권99호
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• pp.172-180
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• 2002

큰 강의 하류에서 우점하는 정수식물의 분해 기작을 알기 위하여 1998년 11월부터 1999년 9월까지 낙동강하류의 수변에 분포하는 정수식물 중 우점종인 갈대와준우점종인 줄 및 애기부들의 낙엽분해속도(개방망과 폐쇄망, 부유층과 침수층)를 비교하고，　수서 무척추동물의 낙엽분해 기여도를 조사하였다. 낙엽주머니에서 채집된 수서 무척추동물은 11과 11종이었으며 평균 밀도는 $222\;ind./m^2$ (n= 792)였다. 우점종은 평균 밀도의 약 68% 이상을 차지하는 파리목 깔따구과의 Chironomus sp.(깔따구속)로 수집-모으는 기능군(collector-gather)이　우점하였다. 수서 무척추동물의 서식 밀도는 개방망보다　폐쇄망에서 높게 나타났으며 부유층과 침수층에서는 큰차이가 없었다．　낙엽주머니 내 깔따구과의 평균 밀도는 줄($180\;ind./m^2$, n= 264), 애기부들($187\;ind./m^2$, n= 264), 갈대 ($95\;ind./m^2$, n= 264) 순이었고 부유층보다 침수층에서, 개방망보다 폐쇄망에서 다소 많이 출현하였다. 50%분해에 소요되는 기간은 줄이 가장 짧고 다음은 애기부들 그리고 갈대 순으로 나타났다. 실험결과 분해율은 줄이 가장 높았으며, 애기부들이 갈대보다 조금 더 빨리　분해되었다. 그리고 3종의 낙엽 모두 분해율이 침수층에서보다 부유층에서 더 빠르게 분해되었다. 개방망과 폐쇄망에서는 분해율의 차이가 나타나지 않았다.

• 생태와환경
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• 제42권2호
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• pp.212-220
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• 2009

본 연구는 2008년 11월에 마산저수지를 대상으로 어류 종조성 및 섭식길드 및 오염내성길드에 따른 생태지표 특성을 분석하고, 이와 연관된 화학적 수질 특성 변화를 분석하였다. 채집된 어류는 총 12종(6과)으로 나타났고, 주요 우점종은 피라미, 치리, 참붕어 등으로 나타났다. 한국 고유종은 3종만이 출현하였으며, 외래도입종은 떡붕어 1종이 출현하였다. 생태지표 특성 분석에 따르면, 내성종 및 잡식종의 상대풍부도는 각각 98%로 단연 우점하는 것으로 나타나, 이화학적 질적저하 및 물리적 서식지 교란요인에 의한 영향을 반영하고 있었다. 호안에 따른 종분포 특성 분석 결과, 정수식물이 발달한 호안에서 대부분의 어류가 95% 이상이 채집된 것으로 나타났다. 또한 하상 기질 특성에 따른 분석 결과, 뻘(Silt)로 된 구간에서 가장 많은 종 (11종, 91.7%)이 채집되어, 하상기질에 따라 유의한 차이를 보이고 있었다. 화학적 수질자료 분석에 따르면, 호수 영양상태 지표인 총인(TP) 및 Chl-a의 농도는 모두 과영양상태인 것으로 나타났으며, 호수의 유기물오염의 지표로 사용되는 COD도 평균 10.9 mg $L^{-1}$로 나타났다. 마산저수지의 이러한 수질저하는 어류의 섭식구조(잡식종의 증가) 및 내성종의 증가 등을 통해 반영되었다. 향후 마산저수지의 어류상 및 어류 종조성이 향상을 위해서 수질 개선 및 서식지 복원이 펼요할 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제41권1호
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• pp.19-25
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• 2008

팔당호에 설치된 인공식물섬 식생기반재 내에서 세균의 생태학적 기능을 파악하기 위하여 식생기반재 내의 공극수와 호숫물에서 총인(TP), 용존인(DIP), 총질소(TN), 질산성질소$(NO_3)$총세균수, 활성세균수와 체외효소활성도를 측정하였다. 인공식물섬 식생기반재의 공극수에서 TN과 $NO_3$농도는 각각 $4.4\sim7.5mg\;L^{-1}$, $1.2\sim3.8mg\;L^{-1}$ 범위로 호숫물보다 약 2배 높게 나타났으며, TP와 DIP값도 식생기반재 공극수에서 각각 $1.4\sim4.1mg\;L^{-1}$, $0.003\sim0.137mg\;L^{-1}$ 범위로 TP 값은 호숫물보다 약 $4\sim25$배, DIP값은 5.3배 높은 값이었다. 총세균수와 활성세균수는 호숫물보다 10배 이상 값을 보였다. 또한 phosphatase 및 $\beta$-glucosidase 활성도도 인공식물섬 공극수에서 호숫물보다 10배 이상의 높은 결과를 보여 식생기반재 내부에서 세균에 의한 영양염류의 농축과 왕성한 유기물질분해가 일어나고, 이 과정에서 수초의 성장, 동물플랑크톤의 증식 등 새로운 수생태계가 조성된 것으로 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제20권4호
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• pp.432-445
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• 2018

조성 후 5년이 경과한 생태공학적 수질정화 비오톱을 대상으로 식생 및 수환경 분석을 수행하였다. 그 결과, 총 36과에 속하는 91종의 유관속식물종이 확인되었으며 갈대, 달뿌리풀, 줄, 큰잎부들 그리고 애기부들 등 초기 식재된 대형정수식물들이 주된 식생 요소로 확인되었다. 또한, 전기전도도(P < 0.01)를 포함하여 질산태(P < 0.05) 및 암모니움태 질소(P < 0.001)와 칼륨(P < 0.05), 나트륨(P < 0.01) 및 마그네슘(P < 0.01) 등에서 수질정화 효과가 확인되었다. 그 중에서도 질산태 및 암모니움태 질소의 경우 인공습지를 경유하는 과정을 통해 각각 약 60% 및 30% 수준으로 감소하는 수질 개선 효과를 나타내었다. 15개의 단위습지(다중셀습지)가 곡류형 하천과 같은 형태로 조성됨에 따른 '분리성'과 '곡률'은 본 인공습지가 온전한 생태공학적 수질정화 비오톱으로서 지속적으로 기능할 수 있도록 기여한 것으로 판단된다. 인공습지 조성에 있어, 습지로 하여금 다양한 기능들을 안정적으로 수행할 수 있도록 함으로써 습지의 생태적 가치를 제고하는 생태공학적 디자인 요소 반영을 적극 제안하는 바이다.