• 한국환경농학회지
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• 제19권2호
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• pp.171-176
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• 2000

조건성연못의 메탄발효 환경조건은 용존산소가 없고, 혐기성 및 중성 pH가 유지되어야 하며, 온도변화가 적어야 한다. 분석결과 실험 조건성연못의 바닥은 이러한 조건들을 충족시키고 있어 설계인자가 비교적 적절하다고 본다. 조건성연못의 수심이 2.4m일 경우도 강한 바람이 불면 상충의 용존산소가 바닥으로 이동하여 연못바닥의 메탄발효를 일시적으로 저하시키는 현상이 있을 수 있다. 용존산소의 바닥침투를 완화하기 위해 수심을 깊게 설계할 수 있으나 수심이 깊어지면 연못바닥의 수온이 낮아져 메탄발효의 효율이 저하된다. 실험결과 조건성연못의 수심은 2.4m 정도가 적합하다고 본다. 최근에는 용존산소의 연못바닥 침투를 차단하기 위해 연못바닥에 Pit를 설치하는 방법이 연구되고 있으나 시설비용이 추가되는 단점이 있다. 실험 조건성연못의 슬러지층의 온도가 $16^{\circ}C$ 이상에서 메탄발효가 원활히 일어나고 있다. 기존 조건성연못의 메탄발효 연구에 의하면 연못바닥 슬러지충의 온도가 $19^{\circ}C$에서 슬러지 분해량과 침전량이 같아진다고 보고되고 있다. 실험 조건성연못에서는 $19^{\circ}C$보다 $3^{\circ}C$ 낮은 온도에서도 메탄발효가 원활히 일어나고 있다. 실험 조건성연못의 바닥온도 분석결과 메탄발효가 거의 정지되는 $14^{\circ}C$이하가 되는 기간이 약 7 개월이 되어, 매년 어느 정도의 슬러지는 바닥에 쌓이게 된다. 1997년 1월부터 9월까지 9개월 동안 연못바닥에 형성된 슬러지 깊이가 1.3cm였다. 따라서 연간 약 1.7cm가 쌓일 것으로 예측된다. 실험 조건성연못처럼 연못의 수심을 2.4m로 유지하고, 연못바닥에 슬러지 퇴적을 위해 여분의 0.3m 깊이를 두어 15 - 20년에 한번 슬러지를 제거할 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다고 사료된다. 메탄발생이 왕성한 기간에 연못상충에서 포집한 가스의 83%가 메탄으로 구성되어 있어 축산폐수를 처리하면서 메탄가스를 회수하여 연료로 사용하는 것이 가능하다. Parker(1979)의 연구에 의하면 슬러지층이 형성되지 않은 연못이 슬러지층이 형성된 연못의 BOD제거수준에 이르는데는 약 1년이 소요된다.$^{24)}$ 메탄박테리아 활동이 슬러지층의 표면에서 훨씬 높기 때문이다. 본 연구는 조건성연못의 초기 메탄발효를 분석한 것으로 조건성연못이 생태적으로 적용하면 초기단계보다 메탄발효의 효율이 증가할 것으로 예측된다.

• 환경생물
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• 제22권1호
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• pp.57-65
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• 2004

1998년에서 2000년까지 2월과 5월, 8월, 11월 각 분기별로 영일만과 형산강의 수질의 변화에 대하여 조사하였다. 그리고 형산강에서 영일만으로 유입되는 담수가 영일만 수질에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 수온은 5월과 8월에 높은 기온과 냉수대의 영향으로 표층수는 저층수보다 수온이 높으며, 염분은 형산강으로 부터 유입되는 담수의 영향으로 만 내측이 특히 낮은 특징을 나타내었다. 그리고 표ㆍ저층수의 염분차는 만 외측이나 만 중앙부에 비하여 만 내측이 크게 나타났다. COD는 8월과 11월에 각각 높게 나타났으며, 2월이 가장 낮은 농도를 나타내었다. 정점별로는 표ㆍ저층 모두 대체적으로 영일만 내측에서 외측으로 갈수록 점차 낮아지는 경향을 보였으며 그 차는 크게 나타났다. DIN의 평균농도는 8월에 가장 높고, 5월에 가장 낮은 값을 나타내었다. 정점별로는 표ㆍ저층수 동일하게 5월을 제외하고 정점 1에서 가장 높았으며, 대체로 만 외측으로 갈수록 점차 낮아지는 경향을 보였다. $PO_4$-P의 평균농도는 2월에 가장 높았고 8월에 가장 낮았다 정점별로는 정점 1에서 현저히 높았고 만 중앙부에 위치한 정점 3, 그리고 만 바깥쪽인 정점 4에서 점차적으로 낮아지는 경향을 보였다. 저층수에서는 11월에 높은 농도를 나타내었으며, 정점별로는 표층과는 상이하게 정점 5와 정점 1에서 높은 농도를 나타내었다. 분기별 형산강수질의 변동에서, COD는 2월과 5월이 각각 높았으며, 전반적으로 유량이 큰 8월이 가장 낮았으나 영일만 수질의 변화와의 비교에서 영일만에 미치는 영향은 가장 크게 나타내었다. TN의 농도범위는 COD와 비슷한 양상을 보였는데, 2월과 5월이 높았고 8월이 가장 낮았다. 반면 TP의 경우에는 2월과 5월에 낮았다. DIN과 $PO_4$-P사이의 상관관계에서, 전반적으로 영일만 내의 외 해수 유입과 담수의 유입이 상호 복잡하게 영향을 미쳐 상관성이 낮은 수치($r^2$=0.5 이하)를 나타내었으며, 이는 만의 가장 내측인 정점 1과 만입구쪽인 정점 5에서의 상이한 양상으로도 알 수 있었다. 또한 만 내 측인 정점 1, 2및 3에서 나타난 $\Delta N/\Delta P $의 부(-)의 상관관계에서도 유입되는 담수의 영향이 큼을 알 수 있었다. 영일만에서는 대체적으로 $\Delta N/\Delta P $ 원자비가 Redfild ratio평균 6.4로 낮게 나타나 전 해역에서 DIN이 $PO_4$-P의 농도에 비하여 상대적으로 고갈된 상태를 나타내었으며, 반면에 과잉된 상태의 $PO_4$-P는 유입되는 형산강담수가 공급원으로 작용함을 알 수 있었다.

• 환경생물
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• 제31권1호
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• pp.37-44
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• 2013

주암호의 수질변동과 주요 생물 군집 특성을 조사하였다. 수질의 경우, 수온은 $3.8{\sim}21.2^{\circ}C$, 수소이온농도(pH)는 6.7~8.6, 전기전도도는 $64{\sim}76{\mu}s\;cm^{-1}$, 용존산소량(DO)은 $5.3{\sim}13.2mg\;L^{-1}$, 화학적산소요구량(COD)은 $2.5{\sim}3.3mg\;L^{-1}$, 부유물질(SS)은 $1.0{\sim}5.1mg\;L^{-1}$, 총질소(T-N)는 $0.622{\sim}0.841mg\;L^{-1}$, 총인(T-P)은 $0.007{\sim}0.019mg\;L^{-1}$, Chl-a 농도는 $2.8{\sim}8.8mg\;m^{-3}$로 나타났다. 수정 Carlson 지수(TSIm)에 따른 영양단계 평가 결과는 연평균 중영양 상태로 나타났다. 식물플랑크톤 총 출현종수는 53종으로 규조류 28종, 녹조류 13종, 남조류 3종, 기타 9종이 확인되었다. 현존량은 $113{\sim}2,909cells\;mL^{-1}$의 범위를 보였다. 동물플랑크톤 총 출현 종수는 16종으로 출현 분류군별로는 윤충류 10종, 지각류와 요각류가 각각 4종과 2종이 확인되었고 현존량은 $309{\sim}435ind.\;L^{-1}$의 범위로 나타났다. 저서성대형무척추동물은 총 12목 21과 33종으로 1038개체가 출현하였으며, 우점종은 등 줄하루살이였고 아우점종은 두점하루살이로 나타났다. 수생식물은 총 9종으로 정수식물 8종, 부유식물 1종이 확인되었다. 생태계교란야생식물로는 돼지풀과 물참새피가 출현하였다. 어류는 총 30종 613개체가 확인되었다. 한국 고유종은 10종으로 33.3%의 고유도를 나타냈고, 외래도입어종은 3종으로 침투도 10.0%로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권6호
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• pp.683-689
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• 2006

본 연구는 게르마늄강화효모 (germanium: 3,210 ppm, 400 mg${\times}$3회/day)가 인체의 혈청지질 및 면역세포 변화에 미치는 효과를 평가를 목적으로 $50{\sim}75$세의 남녀 50명을 대상으로 임상실험을 실시하였으며, 게르마늄강화효모 복용 전후에 따른 혈청지질 수준의 변화 및 면역증진 기능평가에 중요한 역할을 하는 NK세포, B세포, T세포 및 항암기능 효과를 지니는 $TNF-{\alpha}$의 생성의 변화를 확인하였다. 대조군과 보충군 모두 보충 전, 4주, 8주 후의 헤모글로빈, 헤마토크릿, 적혈구 지표(red blood cell indices) 및 백혈구 수, 혈소판, 혈당, ALT, AST, ALP, BUN, Cr, TB, TP, Alb, A/G ratio, ${\gamma}-globulin(g/dL)$이 보충에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 총 콜레스테롤, LDL 콜레스테롤 및 HDL 콜레스테롤은 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 중성지방의 경우 대조군에서는 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 게르마늄강화효모 보충군에서는 보충 전에 비해 보충 8주 후에는 p<0.05 수준에서 유의적으로 감소하는 것으로 나타났다. B세포의 경우 대조군에서는 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 게르마늄강화효모 보충군에서는 보충 전에 비해 보충 8주 후에는 p<0.05 수준에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. $TNF-{\alpha}$의 경우 대조군에서는 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 게르마늄강화효모 보충군에서는 보충 전에 비해 보충 8주 후에는 p<0.05 수준에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 이는 게르마늄강화효모가 인체의 면역증진에 각종 암, 성인병의 예방과 치료, 인체 면역력의 증진 등 건강증진을 위한 새로운 기능성 원료로의 활용이 기대되며, 이에 대한 지속적인 연구가 사료 된다.

• 생태와환경
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• 제48권4호
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• pp.238-252
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• 2015

4대강 사업의 일환으로 추진된 보 건설이 영산강의 조류발생 형태와 제반 환경조건에 미치는 영향을 조사하기 위해 장기 (2001~2014년) 자료 (환경부 물환경정보시스템)를 분석하였다. 분석 항목으로 조류 발생의 형태를 파악할 수 있는 엽록소 ${\alpha}$와 환경인자인 부유물질, 암모늄, 질산염, 인산염, 총 질소, 총 인, N : P ratio 등이다. 조사 정점은 최상류에 위치한 담양 (DY)에서 하류의 무안1 (MA1)까지 포함 (총 12개)한다. 분석 항목별로 시간적 분포를 시계열로 분석하였고, 건설 전과 후의 직접적인 비교를 위해 전과 후 3년간 자료 (2006~2008년, 2012~2013년)를 Box-Whisker Plot으로 도시하여 분석하였다. 또한 항목들 간의 상관성 분석 (Pearson's correlation analysis)도 실시하였다. 분석 결과, 수층의 탁도를 결정하는 부유물질은 보 건설 기간 중에 부유물질 농도가 보 건설 전에 비해 거의 모든 정점에서 상당 폭 증가한 반면 건설 이후에는 상류 및 중류에 위치한 정점들을 중심으로 확연하게 감소하였다. 암모늄은 건설 이전에 비해 건설 이후 증가하는 경향을 보인 반면, 나머지 영양염은 감소하였고 이로 인해 N : P ratio가 증가하는 경향을 보였다. 엽록소 ${\alpha}$는 건설 중에는 모든 정점에서 감소하였으나, 건설 후에 부유물질 (탁도)이 감소하였던 정점에서 건설 전에 비해 확연히 증가하는 형태를 보여 주었다. 이는 영산강에서 보 건설 이후 인산염과 같은 영양염이 감소했지만, 동시에 탁도가 감소하면서 조류가 대발생 할 수 있는 환경이 조성되었음을 제시하는 결과라 할 수 있다

• 한국농림기상학회지
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• 제9권1호
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• pp.29-36
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• 2007

유량 및 수질자료가 부족한 미계측 유역의 수질환경 평가를 간편하게 수행할 수 있는 대유역 수질관리를 위한 수질모형 Modified-WASP5을 개발하고, 금강하구 수질재현에 활용을 통해 그 적용성을 입증하였다. Modified-WASP5은 부하모형과, 수리모형, 수질모형으로 구성되어 있으며, 부하모형은 동리 단위로 조사된 점원 및 비점원 자료와 배출원 단위를 입력하여 소유역 배출부하량을 계산하고, 이를 통계적으로 구한 유달함수에 대입하여 유달부하량을 출력한다. 부하모형의 결과, 금강하구 유역의 BOD, TN, TP의 총 유달부하량의 상대오차는 각각 44%, 32%, 26%이고 상관계수는 0.91, 0.96, 0.87을 보였다. 위와 같은 결과를 볼 때, 자료의 분산이 나타나기는 하나, 제한된 자료로부터 실측치와 계산치가 유사한 경향을 가지므로 미계측 유역에 적용이 가능하다고 판단된다. 수리계산에 필요한 유량자료에 있어서, 경계조건으로 분류되는 상류 소유역의 유랑관측자료가 존재하지 않으므로, 부득이하게 비유량 방법을 이용하였으나, 별다른 유출입 유량이 없는 경우에도 하류에서 유량이 급등하는 등 실제 상황을 정확히 재현하는데는 어려움이 따른다. 이러한 특이 값을 제거한 후, 측정지점에 대한 비유량을 각각 구하고 이들 비유량의 평균을 사용하였으나, 현재 가용한 자료의 제한성으로 더 나은 결과를 계산할 수 없다. 수질모형의 결과, 공주와 강경의 평균 BOD 농도는 2.6mg/L 및 2.8mg/L, 모의결과는 각각 2.5mg/L와 2.4 mg/L로 나타나 개발모형에 대한 호수 및 하천구간의 예측에 무리가 없음을 확인하였다. 이와 같이, 본 연구에서는 하천과 호수가 연계된 수계에 적용이 가능한 동적 수질모형(WASP-M)을 개발하여 WASP5의 범용성을 높였으며, 개발된 부하모형과 수질모형을 이용하여 대청호 및 금강하구 유역에 적용한 결과, 그 적용성이 입증되었으며, 위에서 언급한 과제들이 연구개선 될 경우 우리나라 수계에 범용으로 적용가능하고, 미계측 유역의 수질환경평가에 이용될 수 있을 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제22권2호
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• pp.166-171
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• 2003

1990년부터 2001년까지의 농업용수 수질측정망 조사자료를 분석하고, Chl-${\alpha}$ 농도와 유효저수량/만수면적비를 이용하여 498개 저수지에 대하여 유형을 분류하구 각 유형에 대한 수질개선방안을 제시하기 위하여 본 연구를 수행하고 다음과 같은 결론을 얻었다. 우리나라 농업용 저수지의 Chl-${\alpha}$ 농도는 유효저수량/만수면적비(ST/WS)에 민감하게 반응하였으며, ST/WS비가 클수록 Chl-${\alpha}$ 농도는 감소하는 경향을 나타내었는데, 저수지의 부영양화를 억제하기 위해서는 ST/WS비를 최소 $5{\sim}6\;m$ 이상, 가능하면 10m 이상이 되도록 건설 보수하는 것이 좋을 것으로 판단된다. 우리나라 저수지를 Chl-${\alpha}$ 농도 $25\;mg/m^3$, ST/WS비 5 m를 기준으로 유형을 분류하고 그 특성을 고찰한 결과 ST/WS비가 작고 부영양화가 진행된 종합정비형인 I형 저수지는 호소의 지형학적 특성과 외부에서의 부하가 모두 복합적으로 부영양화에 영향을 준 것으로 판단되며, 동일한 형상이라도 부영양화가 진행되지 않은 호내정비형인 II형 저수지는 상대적으로 외부 유입이 적은 것으로 나타났다. 반면에 지형학적 특성상 수질관리에 유리한 ST/WS비가 큰 관리형인 IV형 저수지는 대부분이 부영양화가 아직 진행되지 않았으며, 유역으로부터 높은 부하량을 나타내는 유역정비형인 III형는 부영양화가 이루어 졌으나 전체 저수지의 약 5% 미만으로 극히 드문 것으로 나타나 ST/WS비가 큰 경우 상대적으로 외부유입으로 인한 부영양화는 작은 것으로 나타났다. 수질개선사업우선순위(안)는 I형(종합정비형) ${\rightarrow}$ III(유역정비형) ${\rightarrow}$ II형(호내정비형) ${\rightarrow}$ IV형(관리형)의 순으로 정비해 나가는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 또한 농업용수 수질기준 항목 중 COD 농도를 유기오염 지표뿐 아니라 부영양화를 나타내는 지표로써도 함께 고려하여 세분화한 결과 현행 8 mg/L에서 10 mg/L 이상을 대책기준, $6{\sim}10\;mg/L$을 우려기준, 6 mg/L 이하는 안전기준으로 세분하고, 이에 따라 수질개선사업을 실시하는 것이 효율적일 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제31권2호
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• pp.137-145
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• 2012

간척 농경지에 밭작물을 도입하려는 노력은 쌀 과잉 생산문제와 더불어 작물 다양화를 통한 농가소득 증진을 위해 오랫동안 관심의 정책지원 대상이었다. 본 연구에서는 장래 간척 농경지 전작의 도입에 따른 수질환경 영향을 평가하기 위해 청보리를 대상 작물로 비료 종류에 따른 경지 내 비료성분 물질수지를 분석 비교하였다. 비종처리는 화학비료, 축분퇴비, 무시비 세 수준에 대해, 지표수, 토양수, 토양, 작물체 영양물질을 조사하여, 포장단위 물질수지 분석을 수행하였다. 동계 청보리 재배로 강우 유출 사상이 적어 지표 유출을 통한 비료성분 유출은 미미하였다. 토양수의 질소와 인산 농도는 각각 축분퇴비와 화학비료 시비구 표층에서 높게 나타났지만, 토심이 깊어짐에 따라 그 농도가 낮아져 70cm 깊이에서는 무처리구와 유사하여 지하침투가 크지 않은 것으로 사료된다. 축분퇴비를 시비한 경우 토양유기물 농도가 다른 처리구에 비해 증가하였고, 인산농도 또한 증가하였다. 이는 축분퇴비의 높은 유기물 함량이 토양 인산보유능력의 향상에 일부 기여하기 때문으로 사료된다. 청보리 수확량은 축분퇴비구가 10.6 t/ha로 화학처리구에 비해 약 3.7 t/ha 컸고, 질소 이용율도 52%로 화학비료 처리구 48%보다 높게 나타났다. 동계 청보리 재배에 따른 영양물질의 포장 물질수지 분석 결과 지표 유출이나 지하침투에 의한 손실은 미미하였고, 작물 흡수와 토양 축적이 주요 유출 경로이었다. 다만, 표층 토양 및 토양수의 영양물질 축적은 하계 집중 호우 시 지표나 지하로 손실될수 있어 적절한 영농관리가 필요하다. 또한 인산의 경우 질소에 비해 작물 흡수율이 낮아 토양 축적 가능성이 크고, 특히, 질소 대비 인산의 함량이 높은 축산퇴비 시용 시 토양 인산축적을 고려한 시비량 결정이 필요할 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제27권2호
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• pp.183-190
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• 2009

식생요인, 토양환경요인이 수질에 미치는 영향을 연구하고자 1993~1997년의 자료를 토대로 2003~2007년에 걸쳐 조사를 실시하였다. 조사유역을 11개 소집수역으로 세분하고 하천 유역의 오염원 동태, 식생요인과 하천수질, 토양요인과 하천수질의 상관성을 생태학적 관점에서 규명하고자 조사를 실시하였다. 식생형은 총 10개 type으로 구분되었으며 식생형별 수질과의 상관은 특히, 굴참나무군락에서 용존산소(DO)와 5% 수준(r=0.98)에서, 일본잎갈나무식재림과 T-P는 1% 수준(r=1)에서 유의한 상관을 나타내고 있었다. 또한, 삼림면적과 총인($Y_{T-P}$=-0.0017X+0.2215, r=0.16), COD는 $Y_{COD}$=-0.0395X+8.5051 (r=0.47)는 역의 상관을 BOD는 $Y_{BOD}$=0.0098X+3.0381 (r=0.19)로 거의 상관이 없는 것으로 나타났다. 조사지역의 토양형은 서쪽의 토양은 단순하지만 동쪽은 암쇄토를 비롯하여 적황색토, 퇴적토 등 매우 복잡한 양상을 띠고 있다. pH는 5.4~6.0의 범위로 나타났는데 전국 토양 pH의 평균치인 5.4~6.9와 거의 비슷하였다. 그러나 TS는 75.8~80.2%, VS는 3.80~5.80%의 범위로 전국의 평균치보다 훨씬 높았다. 표토의 깊이와 유출량과는 $Y_{run-off}$=-1.0088X+35.378 (r=0.68)로 부(-)의 상관이 있는데 상류지역에서는 상관이 낮고, 하류 지역으로 갈수록 높은 상관을 나타내고 있다. 이는 상류지역의 경우 평균경사가 높아 표토의 깊이에 관계없이 유출량이 증가하기 때문으로 상류지역보다는 하류지역의 표토 관리를 철저히 해야 유출량이 일정히 유지될 것으로 보인다. 또한, 토양환경요인과 수질항목 간의 유의성은 토양 pH와 하천수질의 pH 간에 유의한 차이가 있는 것으로 확인되었다.

• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.237-246
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• 2008

서로 다른 물리-화학적 성격이 다른 저온기 두 부영양수계에서 우점하는 규조류 중심의 현장수에 대한 한국산 말조개(Unio douglasiae)의 섭식특성-여과능 및 배설물 생산을 각각 비교 조사하였다. 두 실험수 모두 패류밀도가 증가할수록 뚜렷한 엽록소 $\alpha$ 감소를 보였으며, 한강시료는 1시간 이후부터, 일감호 시료는 패류 처리와 함께 즉시 감소였다. 한강시료는 고밀도 처리에서 감소율이 높았으며 (약 90%), 일감호시료는 패류밀도 간에 다소 차이는 보였으나 고밀도군에서도 50% 정도 감소하였다. 조류 현존량의 변화경향는 엽록소와 유사하였으며, 시료와 조류종에 따라 차이를 보였다. 패류의 조류여과능은 패류적용 1시간째 시료 간에는 큰 차이를 보였으나 시간이 경과할수록 유사한 수준에 도달하였다. 배설물 생산은 한강시료에서는 밀도간에 차이가 적었으며 일감호의 높은 전도도와 탁도, 낮은 DO 포화도에서는 밀도 간에 100배 이상의 큰 차이를 나타냈다. 특히 일감호에서 고밀도 패류 적용시, 낮은 엽록소(조류)감소 및 높은 배설물 생산 등은 소화가 어려운 고형물의 축적효과가 높아 저온기 동안 탁도가 높은 하천 및 호수의 수질개선에 매우 효과적일 것으로 사료되었다.