• 한국환경과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1407-1421
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• 2010

This study was carried out to elucidate the relation between water quality and structure of the aquatic ecosystem in the agriculture reservoir Otae-ji from January to December in 2009. The proportion of forest was 46.98%, which means that non-point sources are major contributor of water pollution in this area. The annual mean COD(Chemical Oxygen Demand) in Otae-ji was $3.6mgL^{-1}$, indicating, level II of environmental standards and the trophic state was mesotrophic. Although total phosporus concentration in the reservoir was high in August due to large inflow of nutrients from outside the reservoir during monsoon season, there was no break out of significant algal bloom in the summer. The seasonal succession of phytoplankton showed that the dinophyta dominated in the the spring, chlorophyta in the summer, chrysophyta and chlorophyta in the autumn and chrysophyta in the winter. In case of zooplankton, rotifers dominated in the most seasons, but cladoceran(Bosmina longirostris) dominated in June and copepod(Nauplii) in August. The macrophyte plants showed diverse species compositon consisted of 3 varieties, 24 species, 23 genera, 15 families and 14 orders. The macroinvertebrates also showed various FFG(Functional Feeding Groups) such as GC(Gathering-Collector), P(Predator), SH(Shedder), FC(Filter-Collector) and PP(Plant-Piercer). Ecosystem stability analysis using aquatic insects was classified as Group I, which has high resilience and resistance indices. A total of 14 species of fish was collected but exotic species such as Lepomis macrochirus and Micropterus salmoides were not found in Otae-ji. In conclusion, the preservation of healthy food wed in the reservoir ecosystem is closely related to water quality management as well as effective prevention of algal bloom by helping good material circulation in aquatic ecosystems.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권4호
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• pp.180-191
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• 2015

2014년 추계에 제주 북서부 연안의 해조장에서 해양환경 및 식물플랑크톤의 일차생산력 특성을 파악하였다. 연구 해역의 용존태 무기 질소와 용존태 무기 인은 중영양의 영양상태였으며, Redfield ratio는 16 이하로 무기 질소가 식물플랑크톤의 성장에 제한 요인으로 나타났다. 또한 용존태 유기 질소와 용존태 유기 인은 각각 용존태 총 질소와 용존태 총 인 중 약 63%, 46%를 구성하고 있었다. 광 이용 효율(${\alpha}$)과 최대 광합성량($P_m{^B}$)은 동귀(바다숲 조성 3년 경과 해역), 고내(바다숲 조성 1년 경과 해역), 비양도(천연해조장), 금능(갯녹음 해역) 순으로 감소하였다. 또한, 식물플랑크톤의 일차생산력은 해조장이 위치한 해역이 갯녹음 해역에 비해서 높았다. 특히, 연구해역은 무기 질소가 제한된 환경이지만 상대적으로 풍부한 용존태 유기 질소는 높은 일차생산을 유지하기 위한 중요한 요인으로 작용할 것이다. 뿐만 아니라 광합성을 통해 한 시간 만에 전체 식물플랑크톤 탄소량의 약 14%를 생산할 수 있는 것으로 나타났으며, 이는 해조장의 물질순환과 생태적 가치평가를 위한 중요한 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 생태와환경
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• 제36권1호통권102호
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• pp.48-56
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• 2003

경북 경산시에서 농업용수로 이용되는 남매지의 3개 정점을 선정하여 2000년 3월부터 2001년 2월까하였다. 다양한 이화학적 환경요인과 식물플랑크톤의 엽록소 a, b, a 농도 및 현존지 매월1회 조사량의 상호관계를 통해 남매지 생태계의 계절적 변화를 파악하였다. 엽록소 a, b와 c의 농도가 6월에 정점 1에서 각각 최고치 (295nlg/1, 9.Smg/1, 48mg/1)를 나타냈고, 식물플랑크톤은 현존량이 정점 3에서 여름에 가장 높았다(7월: $1.7{\time}10^5$scells/1). 수온 분포는 $7{\sim}37.4^{\circ}C$ 범위 이었다. 수소이온 농도는 8월에 $9.9{\sim}10.1$ 범위로 최고치를 나타냈고, 최저는 7로서 9월이었다. SS저는의 최대 및 최 정점 1에서 6월과 11월에 각각 308 mg/1, 4 mg/1이었다. COD와 DOC는 동일한 정점에서 6월에 각각 33mg/1와 16mg/1로 높았다. 식물플랑크톤의 남조류 Microcystis aeruginosa는 7${\sim}$8월에, 녹조류 Scenedesmus acutus는 3${\sim}$5월과 11l${\sim}$1월에, 규조류 Cyclotella orientalis는 10월에 각각가장 우점종하였고, 인산이온과 규산이온의 농도는 여름에 비교적 높은 반면에 가을과 겨울에 전반적으로 낮았다. TSI는 16.6${\sim}$86.4범위로서 전 정점이 부영양화 혹은 과영양화 상태이었고, 유역관리가 선행된 지속적인연구의 필요성이 요구되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제36권5호
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• pp.431-444
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• 2020

The relationship between dam construction and water quality has recently come to be considered an important issue. A dam is a physical factor which causes changes to the river system around it. Considering these points, this study was conducted to obtain basic data by analyzing the relationship between water level fluctuations and water quality parameters in the short-term. In terms of methodology, the new construction of the Yeongju Dam (M5) in 2016 was divided into Stage 1 as the lotic system and Stage 2 as the lentic system, with four years in each period, and the water level fluctuations and water quality were analyzed using official data. As a result of this study, M5, a stagnant area in which organic matter and nutrients accumulate, was found to be an important factor in water quality management. In addition, the water level changed rapidly (0.9±0.2 m → 10.9±7.1 m) as the river environment condition was converted from the lotic system to the lentic system. In addition, water quality parameters such as BOD, COD, TOC, and Chl-a significantly changed in the short-term. Further, since the transport of organic matter and nutrients occurred well in the lotic system, sedimentation was expected to be dominant in the lentic system. Therefore, it was determined that when the river flow is blocked, autochthonous organic matter is an important factor for long-term water quality management in the future. This process can increase the trophic state of the water body. As a result of this study, the TSI_KO value was converted from mesotrophic in Stage 1 to eutrophic in Stage 2. Eventually, short-term changes in the river environment will affect not only changes in water level but also changes in water quality. Thus, a comprehensive and strategic approach is needed for long-term water quality management in the future.

• 생태와환경
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• 제33권1호통권89호
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• pp.38-50
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• 2000

전라남도 광양시 진상면 일대의 수어댐 담수수역을 중심으로 하는 수어천 수역을 대상으로 이화학적 환경요인, 식물플랑크톤의 종조성과 현존량 및 부착조류에 대한 조사를 1998년 8월부터 1999년 4월까지 총 5개정점에서 실시하였다. 이화학적 환경요인 중 pH는 중성에 가까운 약산성을 나타내었고, 출현한 식물플랑크톤은 112종류였으며 조사 정점 중 하류수역인 정점 4 및 정점 5에서는 녹조류, 남조류 및 와편모조류의 출현빈도가 높아 정점간의 차이를 나타내었다. 출현한 돌말류는 대부분이 소형 깃돌말류였다. 계절별로는 동계에 가장 적게 출현하였고 하계 및 추계에 많이 출현하였으며 정점별로는 하류 정점으로 갈수록 출현종류 수가 증가하였다. 식물플랑크톤 현존량은 1999년 4월 정점 4의 10,100 cells/1이 최저였으며 1998년 10월 정점 4의 1,489,100 cells/1이 최대였다. 정점별 현존량 변이 역시 정점 1, 정점 2, 정점 3에서와 하류수역인 정점 4 및 정점 5에서는 다른 양상을 나타내었다. Achnanthes minutissima, Rhizosolenia longiseta, Synedra rumpens, filamentous algae 등이 조사 기간 중 최고의 점유율을 나타내었으며 이외에 Aulacoseira distans v. alpigena, Cocconeis placentula v. lineata, Cymbella minuta, C. silesiaca, Fragilaria arcus v. recta, Peridinium cinctum등이 주요 우점종으로 출현하였다. 부착조류는 99종류가 출현하였는데, 돌말류의 출현빈도가 매우 높았으며 출현종류는 식물플랑크톤 군집과 약간의 차이를 나타내었다. 출현종류 수는 동계에 가장 많이 출현하여 식물플랑크톤의 계절별 출현상황과는 차이를 나타내었다. 출현한 식물플랑크톤 및 부착조류 중 각각의 돌말류를 대상으로 Ecological indicator values를 적용시켜본 결과, 본 조사 수역의 수질 오염정도는 ${\beta}$-중부수성을 나타내었으며, 영양상태는 부영양 단계의 근접한 상태를 나타내었다. 부유돌말류 및 부착돌말류의 출현에 따른 Ecological indicator values에는 차이가 없었다.

• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.228-236
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• 2008

본 연구에서는 어류 메트릭 속성을 이용한 우리나라의 정수생태계 건강성평가 모델을 적용하기 위하여 국내 인공호인 남양호를 대상으로 2005년 10월과 2006년 5월 2차례에 걸쳐 생태 건강성 평가를 실시하였다. LEHA 모델은 생물학적 변수, 물리적 변수, 화학적 변수를 포함한 총 11개의 메트릭으로 구성되어 있다. 상기 변수의 시공간적인 분석을 위해 남양호의 상류부에서 하류부까지 6개의 지점을 선정하였다. 남양호의 생태 건강성 평가 결과 내성종($M_3$)이 80%로 나타났으며, 잡식종($M_4$)이 92%로 나타나 섭식구조의 단순화로 인하여 내성종과 잡식종의 우점현상을 보였으며, 특히 외래종의 상대 풍부도($M_7$)가 8%로 나타나 생태계가 교란되어 생태건강성이 크게 악화된 것으로 나타났다. 상기 LEHA 다변수 모델을 이용한 남양호의 생태 건강성 평가 결과, 생태 건강성 지수의 평균값은 24.3(n=12)으로서 안과 한(2007)의 등급에 의거하였을 때 "악화상태"로 나타났다. 지점별 LEHA 모델값은 $21{\sim}26$의 변이를 보여 낮은 건강성을 갖는 것으로 나타났으며, 장마철 집중강우에 의하여 시간적인 변이가 발생되었다. 전기전도도와 엽록소-$\alpha$를 이용한 부영양화지수(TSI)는 장마 후보다 장마 전에 더 높게 나타났다.

• 생태와환경
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• 제37권2호통권107호
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• pp.213-226
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• 2004

본 연구에서는 엽록소 a 농도와 저수지의 수심을 토대로 유형을 분류하고 각 유형에서의 수질특성을 평가하였다. 486개의 저수지를 대상으로 엽록소 a 농도 25 ${\mu}g\;L^{-1}$와 수심 7.5m를 기준으로 4가지 유형으로 분류하였다. 각 호수에서의 연평균 최대 엽록소 a 농도를 기초로 OECD와 TSI 기준에 따라 평가 시 각각 34.3%와 72.8%가 부영양상태였다. 엽록소 a 농도 25 ${\mu}g\;L^{-1}$를 기준으로 구분된 유형들에서 총질소 농도(2배) 보다는 총인 (4배)의 농도차이가 크게 나타났다. TN/TP비를 토대로 할 때 인이 제한 영양염으로 나타났고, 영양상태가 높은 저수지들에서 인에 대한 제한정도가 큰 것으로 나타났다. 엽록소 a 농도가 가장 높은 TYPE II에 포함된 저수지는 상대적으로 노후된 시설이 많고 DA/LA비가 작으며 체류시간이 길고 유역 내 논과 밭으로 이용되는 면적이 넓고 유역에서 발생하는 오염부하가 많았다. 비록 유역면적이 유역내에서의 오염물질 발생부하량과 관련된 요인으로 고려될 수 있으나 수질과의 뚜렷한 상관성이 없었다. 본 연구에서 수심이나 시설물의 노후정도와 같은 형태학적인 특성과 더불어 유역 내의 토지이용형태는 저수지의 수질을 결정하는 매우 주요한 인자로 나타났고 수질 특성을 평가함에 있어 효과적인 인자로 제시되었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.1-6
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• 2013

생태계는 다양한 환경 내에 다양한 생물종이 서로 상호작용하고 있는 복잡계이다. 이들 상호작용은 계층적 먹이그물 구조를 이루고 있는데, 많은 경우, 포식자-피식자-식물의 관계를 보여준다. 포식자-피식자 경쟁관계는 시공간적으로 일어나는 현상이기 때문에, 초기시점에서의 개체들 분포와 밀도가 어떠한가는 매우 중요한 정보를 담고 있다. 본 연구에서는, 이들 세 단계 계층구조의 생태계를 간단한 격자 모델로 구성하고 이 모델을 사용하여 각 종의 초기 개체군 밀도가 변함에 따라 생태계 안정성이 어떻게 변하는지를 연구하였다. 격자공간은 $L{\times}L$ 크기의 L(=100) 사각격자로 구성되었다. 식물의 초기 밀도는 0.2로 고정하였다. 시뮬레이션 결과는, 포식자의 밀도가 0.4이하, 피식자의 밀도가 0.5이하일 때 두 종이 공존하는 것을 보여 주었으며, 포식자 밀도가 0.5이상, 피식자 밀도가 0.6 이상의 조건에서는 두 종이 멸종하는 것을 보여 주었다. 공존과 멸종의 두 상태가 접하는 영역의 조건에서는 확률적으로 공존하기도하고 멸종하기도 하는 비선형성이 강한 행동을 보여 주었다. 본 연구를 통해 초기종의 밀도가 생태계 안정성에 매우 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

• 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.

• 생태와환경
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• 제36권2호통권103호
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• pp.161-171
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• 2003

본 연구는 도심에 위치한 얕은 인공호수의 수질변화 특성, 제한영양염 및 퇴적물 특성을 평가하기 위해서 이루어졌다. 일감호는 연 평균 엽록소 a($77.2{\pm}36.6\;{\mu}g/l)와 TP ($66.6{\pm}20.5\;{\mu}g/l)농도 그리고 영양상태지수 (>60)모두를 토대로 할 때 매우 부영양상태였다. 결빙시기와 해빙되는 시기에 수층내 무기질소와 인의 수체내 농도가 증가하였다가 여름철에는 감소하는 계절적인 변화가 나타났다. 수체내 DIN/DIP(무게비)비율과 TSI편차분석 그리고 생물검정 (AGP)실험을 통해서 질소와 인 모두가 식물플랑크톤의 성장을 제한함이 제시되었다. TSI편차분석 결과에서는 1년 중 생물검정을 통해서도 인 제한이 예측된 바 있는 9월부터 11월에 인과 질소 모두의 식물플랑크톤 성장에 대한 제한정도가 가장 큰 것으로 나타났다. 퇴적물내 인 함량(313${\pm}$155mgP/kg)은 계절에 따른 변화를 나타났고, 인용출률은 pH9에서 0.29${\pm}$0.02Pmg $m^{-2}$ $day^{-1}$로 가장 높았다. 질소함량은 평균 4,452${\pm}$283.0 mg N/kg였으며 계절에 따른 큰 차이는 없었다. 이러한 결과들은 퇴적물이 제한영양염의 공급원으로서의 중요한 역할을 수행하며, 퇴적물내 인 함량의 계절에 따른 변화가 조류의 생물량을 조절할 수 있음을 의미한다.