• 환경영향평가
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• 제15권2호
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• pp.121-127
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• 2006

The conventional water quality measurements by point sampling provide only site specific temporal water quality information but not the synoptic geographic coverage of water quality distribution. To circumvent these limitations in temporal and spatial measurements, the use of remote sensing is increasingly involved in the water quality monitoring research. In other to assess a trophic state of Yongdam reservoir using satellite imagery data, I obtained Landsat ETM data and water quality data on 16th September and 18th October 2001. The approach involved acquisition of water quality samples from boats at 33 sites on 16th September and 30 sites on 18th October 2001, simultaneous with Landsat-7 satellite overpass. The correlation coefficients between the DN values of the imagery and the concentrations of chlorophyll-a were analyzed. The visible bands(band 1,2,3) and near infrared band(band 4) data of September image showed the correlation coefficient values higher than 0.9. The October image showed the correlation coefficient values about 0.7 due to the atmospheric effect and low variation of chlorophyll-a concentration. Regression models between the chrophyll-a concentration and DN values of the Landsat imagery data have been developed for each image. The regression model was determined based on the spectral characteristics of chlorophyll, so the green band(band 2) and near infrared band(band 4) were selected to generate a trophic state map. The coefficient of determination(R2) of the regression model for 16th September was 0.95 and that of the regression model for 18th October was 0.55. According to the trophic state map made based on Aizaki's TSI and chlorophyll-a concentration, the trophic state of Yongdam reservoir was mostly eutrophic state during this study.

• 한국물환경학회지
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• 제24권6호
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• pp.741-749
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• 2008

Many small-scale ponds that serve as ecological habitat, recreation and irrigation are faced to eutrophication problem, which causes aesthetic nuisance and ultimately loss of their functions. Thus accurate evaluation of the trophic state of these ponds is essential to provide rational information to the stakeholders so that they can develop effective management actions. In this study, the trophic state of a small pond (Wonheung) that experiencing water quality degradation due to vicinity land development was assessed using various Trophic State Indexes (TSIs) and statistical analysis including Principal Components Analysis (PCA) based on the field monitoring data obtained from May to December, 2007. The results showed that the pond is under eutrophic state with average total nitrogen (T-N) and total phosphorus (T-P) concentrations of $708.1{\mu}g/L$ and $59.3{\mu}g/L$, respectively. The factor loading plot obtained from PCA showed distinct two influencing factors, PC 1 and PC 2. PC 1 was grouped by T-P, Chlorophyll a (Chl-a), suspended solids (SS), TN/TP ratio, and transparency that all strongly related to the eutrophication state, while PC 2 by temperature, conductivity, dissolved oxygen (DO) and turbidity that explains the seasonal water quality variations. The limiting factor was identified as light rather than phosphorus by both T-N/T-P ratio and TSI indexes analysis. The results and methodology adopted in this study can be used for water quality assessment for other small ponds and lakes.

• 대한원격탐사학회지
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• 제13권1호
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• pp.47-56
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• 1997

본 연구소에서는 호소 수질오염의 중요한 관심대상인 영양상태를 평가하기 위해 원격탐 사기법을 적용하였다. 원격탐사기법을 적용하는데 있어서 기존의 회귀식을 이용한 방법과는 달리 분류기법을 사용하여 영양상태를 평가하였다. 부영양화는 조류의 이상증식에 의해 유발되므로, 수 체의 조류농도와 밀접한 항목인 클로로필 a와 투명도를 원격탐사 데이터에 적용하였다. 본 연구 에서 영향상태의 분류는 최대우도법과 최소거리법을 이용하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 광역수계의 영양상태 평가시 원격탐사 데이터를 적용함에 있어 기초적인 분류기법만을 수 행하여도 70%이상의 정확도를 얻을 수 있었다. 둘째, 분류정확도면에서 최소거리법이 최대우도법에 비하여 양호하게 나타났다. 이것은 샘플이 정규분포를 이루고는 있으나 통계적인 기법을 적용하기에는 샘플수가 너무 적은 것에 기인한 것 으로 차후 통계적 분포에 영향을 받지 않는 인공신경망을 이용한 분류기법의 도입이 요구된다. 셋째, 본 연구결과를 이용하면 수계의 영양상태를 신속하고 주기적이며 가시적인 분석평가를 할 수 있어 호소의 영양상태 진행정도에 따라 적절한 대응책을 수립하는데 기초자료로서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• ALGAE
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• 제18권2호
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• pp.135-143
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• 2003

The seasonal dynamics of phytoplankton and trophic state were evaluated weekly at three sites in the Lake Unmoon from May to November 2001. The seasonal succession pattern of phytoplankton community in the Lake Unmoon showed that the dominant species were; i) diatoms during the late spring, ii) dinoflagellates in June, iii) blue green algae, diatoms and dinoflagellates in July, iv) green algae and blue green algae in August, v) blue green algae in September and early November, and vi) diatoms in November. Members of Microcystis were dominant from middle August to late October and members of Aulocoseira appeared as important species in autumn in the Lake Unmoon. The concentration of chlorophyll-a ranged from 2.4 to 23.0 mg ${\cdot}m^{-3}$ (average: 8.6 mg ${\cdot}m^{-3}$) during the study period. Concentrations of total phosphorus were high during the period from July to November with the maximum of 0.028 mg ${\cdot} l^{-1}$. The average N/P ratio was 121, indicating that concentrations of phosphorus may determine the high algal biomass in the Lake Unmoon. Concentrations of silicate were higher in the Lake Unmoon (average value: 10.016 mg ${\cdot}$ l-) than in other lakes (average values: 1.074-4.408 mg ${\cdot}$ l-), suggesting high potential of diatom growth. The average trophic state index in the Lake Unmoon was 52, which was close to eutrophic state, and the trophic state trend was increasing steadily since 1999.

• 생태와환경
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• 제42권4호
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• pp.441-451
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• 2009

The major objectives of this study were to evaluate trophic state of reservoirs using major water quality variables and its relations in terms of trophic guilds and tolerance guilds with dominant lentic fishes. For this study, we selected 6 artificial reservoirs such as Namyang Reservoir ($N_yR$), Youngsan Reservoir ($Y_sR$), Daechung Reservoir ($D_cR$), Chungju Reservoir ($Cj_R$), Chungpyung Reservoir ($C_pR$), and Paldang Reservoir ($P_dR$), and collected fish during 2000~2007 along with data analysis of water quality monitored by the ministry of environment, Korea. Biological oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD), indicators of organic matter pollution, varied depending on types of the reservoirs and the spatial patterns in terms of trophic gradients were similar to patterns of nutrients, Secchi depth and chlorophyll-a. Analysis of trophic state index (TSI) showed that reservoirs of $D_cR$ and $C_jR$ were mesotrophy and other 4 reservoirs were eutrophic state. The relations of trophic relations showedthat TSI (Chl-a) had a positive linear function [TSI (CHL)=0.407 TSI (TP)+28.2, n=138, p<0.05] with TSI (TP) but had a weak relation with TSI (TN). Also, TSI (TP) were negatively correlated ($R^2=0.703$, p<0.05) with TSI (SD), whereas TSI (TN) was not significant (p>0.05) relations with TSI (SD). Tolerance guilds of lentic fishes, based on three types of the reservoirs, reflected the exactly water quality in the TN, TP, BOD, and COD, and similar trends were shown in the fish feeding/trophic guilds.

• 생태와환경
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• 제38권1호통권110호
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• pp.95-104
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• 2005

안동호를 5${\sim}$10 km 구간으로 분할한 5개 지점에 대하여 2002년 6월부터 2003년 6월 (13개월)까지 총 21회에 걸쳐 지점별 물리 ${\cdot}$ 화학적 수질특성과 TSI, TSIm, LTSI로 수체의 영양상태 평가 및 평가방법간의 상관성을 비교 분석하였다. TSI와 TSIm은 평가항목 (TP, Chl-a, SD)에 따라 지점별로 빈영양-중영양-부영양상태로 다양한 결과를 보여 개별 항목으로 수역의 영양상태를 평가하는 것은 곤란하였으나 댐 저수지의 상류에서 하류로 진행하면서 영양도가 낮아지는 결과는 세 평가방법이 동일하였다. 평가방법 간의 상관성은 수심이 깊고 연중 안정된 수질상태를 보이는 하류보다 수심이 얕고 수질변동 폭이 큰 상류수역에서 상대적으로 높았으며, 영양지수의 평균값에 의한 상관은 r=0.9117${\sim}$0.9909 범위로 조사되어 상호 보완적인 적용은 가능한 것으로 나타났다. LTSI는 TSI와 TSIm에 비해 댐 저수지의 구간별 수질특성을 잘 반영하였으며 영양상태 평가의 간편성과 주관적인 평가 오류의 최소화에 보다 효과적이라 사료된다.

• 한국물환경학회지
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• 제35권3호
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• pp.271-277
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• 2019

Korean Trophic State Index ($TSI_{KO}$) was developed in 2006, and was composed of COD ($COD_{Mn}$ based on permanganate method), Chlorophyll a (Chl.a) and total phosphorus (TP). However, $COD_{Mn}$ usually represents only 50-60% of total organic matter in stream or lake water due to low oxidizing power of permanganate. This study investigated the relationship between TOC and $COD_{Mn}$ based on the average data for the whole layer in 81 lakes in Korea, during the period 2013-2017. As a result, $COD_{Mn}$ was found to be 1.54 times more than TOC in 66 of the freshwater lakes and 3 brackish lakes (TOC measured using thermo-oxidation method). TOC was about a quarter of $COD_{Mn}$ in 8 coastal lakes (TOC measured using UV-persulfate oxidation method), and it appeared to be underestimated due to chloride interference. Using the data of 69 lakes with exception of 12 brackish lakes, $TSI_{KO}$(TOC) was developed based on the correlation between TOC and $COD_{Mn}$, while $TSI_{KO}$(COD) was replaced with $TSI_{KO}$(TOC). However, for trophic state assessment of brackish lakes, the $TSI_{KO}$(TOC) can only be utilized in case that TOC is measured through thermo-oxidation method. The determination coefficient of $TSI_{KO}$(Chl) to $TSI_{KO}$(COD) in 66 freshwater lakes and 3 brackish lakes was 0.83, while that to $TSI_{KO}$(TOC) was 0.68. This difference could be attributed to the recalcitrant organic part of TOC.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.14-30
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• 2007

본 연구의 목적은 부영양화도 지수(TSI)를 이용하여 우리나라 호소의 영양 상태를 평가하고, 경험적 모델(Empirical model)에 의한 호소의 상태를 예측하기 위한 것이다. 연구에 사용된 수질 자료(2000, 2001)는 환경부 DB시스템에서 획득하였으며 이용된 변수는 용존산소(DO), 생물학적 산소 요구량(BOD), 화학적 산소 요구량(COD), 총인 (TP), 총질소 (TN), 부유물질 (SS), 투명도(SD), 엽록소-${\alpha}$ (CHL), 전기전도도 (Cond.)였다. 이런 수질 변수의 농도는 측정된 수계 및 계절에 따라 변이양상을 보였다. 일반적으로, 영양상태(Trophic state)는 상류로부터 댐으로 감소하는 경향을 보였으며, 계절적 변이는 여름 장마기 (7${\sim}$8월)동안 크게 발생했다. TP의 주된 유입은 장마기 (r=0.656, p=0.002)동안 일어났고, 이런 현상은 SS(r=0.678, p<0.001)와 유사한 경향을 보였다. CHL, TP, SD 및 TN을 포함한 수질변수는 계절에 따른 수계내의 영양상태를 평가하는 방법에 적용되었다. Carlson(1977)의 부영양화도지수(TSI)에 기초한 수계 내 TSI(CHL), TSI(TP)및 TSI(SD)는 중영양-부영양 상태를 보였다. 한편, TSI(TN)은 계절에 관계없이 전체 호소 내에서 TN농도가 풍부한 부영양-과영양 상태를 보였다. 따라서, 인은 호소 내 영양 상태를 조절하는 주요인자가 된다. CHL와 다른 수질 변수(TP, TN,그리고 SD)사이의 관계를 분석하기 위한 경험적 모델(Empirical model)이 개발되었다. 로그-전환 회귀분석에서 CHL-TP는 장마 전기 $R^2$ 값이 031(p=0.017)이었으나 장마 후기에는 0.69(p<0.017)로 장마 후기 인이 조류 성장에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이와 대조적으로, SD는 TP, CHL증가에 대해 감소하는 경향을 보였고 TN은 모든 기간 동안 CHL와 약한 관계를 가졌다. 결과적으로, 경험적 모델(Empirical model)이 제시하듯이 TP는 CHL을 예측하는 핵심 인자로 사료되었다.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2002년도 춘계공동학술대회 및 심포지움 초록집
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• pp.68-68
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• 2002

• 대한환경공학회지
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• 제35권4호
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• pp.263-267
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• 2013

낙동강 하류 물금지역의 장기적인 부영양화 경향을 평가하기 위해 1995년부터 2012년까지 수질인자들 및 식물 플랑크톤 생체량(클로로필-a 농도)들의 변화경향을 조사하였다. 18년간의 장기적인 연평균 수질인자들 농도 및 식물 플랑크톤 생체량 변화에서 연평균 수질인자들 농도 및 식물 플랑크톤 생체량은 점차 감소하는 추세였다. 연중 식물 플랑크톤의 농도변화에서는 매년 12월부터 3월까지 높은 식물 플랑크톤의 농도를 나타내었다. Aizaki의 부영양화 지수(Trophic State Index, TSI) 평가에서 낙동강 하류 물금지역의 경우 1995년부터 2012년까지 매년 그리고 연중 부영양화 상태인 것으로 나타났다. 각각의 수질인자들과 식물 플랑크톤 생체량과의 단순 상관관계 분석에서 BOD와 식물 플랑크톤 생체량과의 상관성($r^2$ = 0.82)이 가장 높게 나타났다.