• 생태와환경
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• 제42권4호
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• pp.422-431
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• 2009

This study was to provide basic data for aquatic ecosystem research using fishes. Field sampling was carried out at five selected sites of Gap Stream, and fish samples, especially for a selection of sentinel species were collected three times in June, September, and October 2007. We analyzed total length distribution of Zacco platypus in relation with the season and the sampling sites, and then compared with total body weight, condition factor (K), and age distribution of the fish. The fish population data were compared with physico-chemical water quality, obtained from the Ministry of Environment, Korea. Water quality analysis showed a significant nutrient enrichment, based on total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP), and organic matter pollution, based on biological oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD) in the Site 5, which is directly influenced by wastewater disposal plant (WDP). Population analysis of the sentinel species showed that the total number of individuals, age distribution, and the population size-structure were influenced by the effluents from the WDP, and that reproductive failure of young-age population were evident in Site 5. According to the relation analysis of total weight to K, the disturbed population was mainly attributed to combined effects of habitat modifications and chemical degradations. Regression analysis of K values against water quality parameters showed significant (p<0.05) positive relations with nutrient and organic matter contents. Our data suggest that the population structure using a sentinel fish species reflected the ambient water quality in the stream and that diagnosis of aquatic ecosystem health using Z. platypus population may be practical for water resource and ecosystem conservations.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제40권1호
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• pp.34-44
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• 2016

Background: Little is known about how chemical water quality is associated with ecological stream health in relation to landuse patterns in a watershed. We evaluated spatial characteristics of water quality characteristics and the ecological health of Dongjin-River basin, Korea in relation to regional landuse pattern. The ecological health was assessed by the multi-metric model of Index of Biological Integrity (IBI), and the water chemistry data were compared with values obtained from the health model. Results: Nutrient and organic matter pollution in Dongjin-River basin, Korea was influenced by land use pattern and the major point sources, so nutrients of TN and TP increased abruptly in Site 4 (Jeongeup Stream), which is directly influenced by wastewater treatment plants along with values of electric conductivity (EC), bacterial number, and sestonic chlorophyll-a. Similar results are shown in the downstream (S7) of Dongjin River. The degradation of chemical water quality in the downstream resulted in greater impairment of the ecological health, and these were also closely associated with the landuse pattern. Forest region had low nutrients (N, P), organic matter, and ionic content (as the EC), whereas urban and agricultural regions had opposite in the parameters. Linear regression analysis of the landuse (arable land; $A_L$) on chemicals indicated that values of $A_L$ had positive linear relations with TP ($R^2=0.643$, p < 0.01), TN ($R^2=0.502$, p < 0.05), BOD ($R^2=0.739$, p < 0.01), and suspended solids (SS; ($R^2=0.866$, p < 0.01), and a negative relation with TDN:TDP ratios ($R^2=0.719$, p < 0.01). Conclusions: Chemical factors were closely associated with land use pattern in the watershed, and these factors influenced the ecological health, based on the multimetric fish IBI model. Overall, the impairments of water chemistry and the ecological health in Dongjin-River basin were mainly attributes to point-sources and land-use patterns.

• 물과 미래
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• 제15권1호
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• pp.57-62
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• 1982

본 연구에서는 1차원 부정류를 나타내는 Saint Venant의 편미분방정식을 Preissmann의 Implicit 기법에 의하여 유한차분방정식을 구성한 후에 Double sweep 알고리죽을 적용하여 해석하는 문제를 다루었으며, 본 차분방정식의 안정성과 정도를 검토하였고 $C_r$, $\theta$ 및 Chezy 계수 등의 영향을 1차원 Seiche 운동에 관한 수치실험을 통하여 분석하여 보았는 바, 그 내용은 다음과 같다. 1. 보조관계식을 활용함으로써 Double sweep 알고리즘의 적용이 가능하였다. 2. 해석결과에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 $C_r$, $\theta$ 및 Chezy 계수인 바, 높은 정도의 결과를 얻기 위해서 $C_r$은 1보다 너무 큰 값은 피해야 될 것이며, $\theta$의 적합한 범위는 0.6<$\theta$<1.0이였다. 3. 본 모형은 1차원 장파의 전파에 적용하였던 바 안정된 결과를 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1982년도 제24회 수공학 연구발표회 논문초록집
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• pp.27-32
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• 1982

본 연구에서는 1차원 부정류를 나타내는 Sanit Venant의 편미분방정식을 Preissmann의 Implicit 기법에 의하여 유한차분방정식을 구성한 후에 Double sweep알고리즘을 적용하여 해석하는 문제를 다루었으며, 분 차분방정식의 안정성과 정도를 검토하였고 $$, $$및 Chezy계수 등의 영향을 1차원 Seiche운동에 관한 수치실험을 통하여 분석하여 보았는 바, 그내용은 다음과 같다. 1. 보조관계식을 활용함으로써 Double sweep알고리즘의 적용이 가능하였다. 2. 해석결과에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 $$, $$및 Chezy계수인 바, 높은 정도의 결과를 얻기 위해서 $$은 1보다 너무 큰 값은 피해야 될 것이며, $$의 적합한 범위는 0.6<$$<1.0이였다. 3. 본 모형을 1차원 장파의 전파에 적용하였던 바 안정된 결과를 보였다.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.110-120
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• 2007

본 연구는 금강수계의 13개 하천지점에서 이 화학적 수질의 시 공간적 변이 파악을 위해 $2001{\sim}2005$년까지 측정된 환경부 수질자료를 분석하였다. 이용된 수질 변수는 전기전도도(EC), 용존산소량(DO), 수온, 생화학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD), 총인(TP), 총 질소(TN)및 부유물(SS)의 8개 항목으로 이들의 수질특성은 연별, 계절별, 조사지점별로 큰 변이를 보였다. 이온희석현상의 지표로 이용된 EC는 계절 및 연별 분석에서 장마기에 크게 감소하는 현상을 보였고, 계절별 영양염류(TN, TP)는 전 조사지점을 대상으로 평균했을 때, 갈수기에 비해 감소하는 특성을 보였다. 또한 일부 지점별 특성은 차이가 있지만, BOD및 COD는 강우와 유의한 관계를 보이지 않았다. 한편, 계절별 SS농도는 강우기에 크게 증가했으며, TP의 변이는 TN과 유사한 양상을 보였다. 금강에서 상 하류간의 TP, TN, BOD, COD, SS 및 EC의 분석에 따르면, 지천인 갑천이 유입되어 영향을 주는 S9에서 수질이 극히 악화되어 $S9{\sim}S13$의 하류역에서는 모든 변수에서 2배 이상의 수질악화가 일어나는 것으로 나타났다. 이런 특성은 미호천의 지류부에서도 나타나 금강본류의 수질은 대전 및 청주의 도심에서 흘러나오는 지천의 영향이 하류의 수질악화에 큰 영향을 주는 것으로 나타나 특히 이런 지류부에서의 효율적인 수질관리가 절실한 것으로 사료되었다.

• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.150-160
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• 2010

본 연구는 형산강 수계의 7개의 하천 지점에서 이 화학적 수질의 시 공간적 변이 파악을 위하여 1999년~2008년까지 측정된 환경부 수질자료를 분석하였다. 수질 변수는 수온, 용존산소량(DO), 생화학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD), 총인(TP), 총질소(TN), 부유물(SS) 및 전기전도도(EC)의 8개 항목을 이용하였으며, 수질 특성은 연별, 계절별, 조사지점별로 변이를 보였다. 이온 희석현상의 지표로 이용된 EC는 계절 분석에서 장마기에 크게 감소하는 현상을 보였고, 계절별 영양염류 (TN, TP)는 전 조사지점을 대상으로 평균했을 때 TN은 갈수기에 감소하는 경향을 보였으며, TP는 도심지역을 관통하는 중류부에서 장마기에 증가하는 경향을 보였다. BOD와 COD는 강우와 유의한 관계를 보이지 않았다. 계절별 SS 농도는 장마기에 크게 증가하였으며, 본류의 SS는 하류로 갈수록 증가하였다. 형산강 상 중류의 BOD, COD, TP, TN, SS 및 EC는 도심지역을 관통하는 H3 지점을 지나면서 모든 변수에서 크게 증가하여 수질 악화가 일어나는 것으로 나타났다. 즉, 경주시 및 포항시의 도심에서 흘러나오는 지천의 영향이 하류의 수질 악화에 큰 영향을 주는 것으로 나타나 효율적인 수질관리가 필요할 것으로 사료되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권4호
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• pp.551-560
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• 2012

The objectives of this study were to elucidate spatio-temporal heterogeneity of water chemistry and develop empirical models using trophic variables in Daechung Reservoir during 2005-2010 along with in situ tests of nutrient enrichment bioassays (NEB). The relations of water quality parameters in regard to precipitation showed that seasonal and interannual fluctuations of biological oxygen demand (BOD), total nitrogen (TN) and pH were minor, whereas conductivity, suspended solids (SS), and total phosphorus (TP) were largely varied in response to the magnitude of rainfall. The CHL maxima occurred immediately after the spate of TP during the high flow, indicating that phytoplankton growth was directly controlled by phosphorus. Empirical linear models of CHL-TP indicated that the variation of CHL in premonsoon was accounted 60% ($R^2$ = 0.60, p < 0.05, n = 54) by TP. In the mean time, empirical models of annual CHL-TN showed that the variation of CHL was weakly accounted ($R^2$ = 0.16, p < 0.001) by TN and more strongly ($R^2$ = 0.44, p < 0.001) by TP. Thus, the variation of CHL was more explained by the variation of TP than TN. In situ tests of Nutrient Enrichment Bioassays (NEBs) showed that the growth of CHL was greater in the P-treatments (as $PO_4-P$) than the control and N-treatment (as $NO_3-P$). Overall, our results suggest that phosphorus was aprimary limiting nutrient controlling the seasonal phytoplankton growth, based on the in situ experiments of NEBs.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제36권1호
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• pp.73-83
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• 2013

The object of this study was to evaluate lotic ecosystem health using multiple eco-metric approaches such as water chemistry diagnosis, physical habitat health evaluations, and biological integrity modeling at 100 streams of four major watersheds. For the study, eight chemical water quality parameters such as nutrients (N, P) and organic material were measured and 11-metric models of Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) and multiple eco-metric health assessment model (MEHA) were applied to the four major watershed. Nutrient analysis of nitrogen (N) and phosphorus (P) in all watersheds indicated a eutrophic state depending on the locations of sampling streams. Physical habitat health, based on the QHEI model, averaged 114 (range: 56 - 194), judging as a "good condition" by the criteria of Plafkin et al. (1989). In addition, primary (H1 - H4), secondary (H5 - H7), and tertiary habitat metric variables (H8 - H11) were analyzed in relation to the physical habitat degradations. The plots of tolerant species ($P_{TS}$) and sensitive species ($P_{SS}$) to water quality showed that the proportions of $P_{TS}$ had positive linear functions with nutrients, and that the $P_{SS}$ had inverse linear relations with the chemical variables. The model of eco-metric health assessment showed that mean MEHA was 20.4, indicating a fair condition. Overall, our data suggest that water chemistry, based on nutrients and organic matter, directly modified the trophic structures in relation to food chain in the aquatic ecosystems, and then these directly influenced the compositions of tolerance/sensitive species, resulting in degradations of overall ecological health.

• 한국환경생태학회지
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• 제29권1호
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• pp.29-45
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• 2015

Water chemistry and fish community, based on fish compositions and ecological characteristics(trophic/tolerance guilds and condition factor), were compared in Gucheon Reservoir($G_cR$) and Yeoncho Reservoir($Y_cR$). Chemical parameters of water quality such as BOD, COD, nutrient(N, P) and suspended solids indicated that water quality was better in the $Y_cR$ than $G_cR$, and the temporal variability in seasonal and interannual patterns were greater in the $Y_cR$. The greater variability was mainly attributed to intense dilutions of reservoir water by Asian monsoon rain during July-August. Fish guild analysis indicated that species diversity was higher in the $G_cR$ than the $Y_cR$, and that the proportion of tolerant and omnivore species were greater in the $Y_cR$. Regression analysis of body weight-total length showed that the regression coefficient(b value) was lower in the $G_cR$(2.15 ~ 2.40) than the $Y_cR$(2.59 ~ 3.14). Condition factor(K) of fish against the total length showed negative slope of Zacco temminckii, Carassius auratus, Pseudorasbora parva and Rhinogobius brunneus population in the $G_cR$, and a positive slope of Carassius auratus and Rhinogobius brunneus population in $Y_cR$. Overall, our data suggest that the growth of the fish populations, based on the length-weight relations and condition factor, reflected the trophic regime of nutrients and organic matter.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.23-35
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• 2012

RMR은 평가방법의 수월성으로 인해 터널과 사면 등 토목공사 현장에서 암반평가 방법으로 널리 활용되고 있는 만큼 좀 더 쉽고 신뢰성 있는 수정 RMR법을 찾기 위한 연구는 꾸준히 진행되어 왔다. 그만큼 RMR에 대한 다수의 연구들이 여러 가지 통계적 분석 및 평가기법에 의해 변수의 개수나 배점을 조정한 수정 RMR법 제시에 치중된 측면도 있다. 따라서 본 연구에서는 정규화한 RMR변수들의 평가 경향 분석을 통하여 기 연구들에서 중요 평가 변수들을 공통적으로 포함하면서도 다양한 변수조합의 수정 RMR법들이 제안될 수 있었던 당위성에 대하여 고찰하였다. 나아가 변수들의 분포경향으로부터 현장에서의 평가경향에 대해서도 역 추론 하였다. 약 2000개의 현장 측정 데이터들에 대해 정규화한 후 RMR과 각 변수들의 1:1 평가를 실시한 결과 일정한 패턴의 상관관계와 평가경향이 나타났다. 정량적 평가 변수인 일축압축강도와 RQD는 RMR 기준선 대비 항시 상향 분포 추세로 나타나 RMR 값들을 평가절상 하는 역할을 하는 반면, 정성적 평가 성향이 큰 절리 상태와 지하수는 기준선 대비 대부분 하향 분포 추세로 나타나 RMR 값들을 평가절하 하는 역할을 하는 것으로 판단된다. 이를 통해 정량적인 변수들과 정성적인 변수들을 적절히 조합하면 어려운 통계분석 없이도 수정 RMR법을 제시할 수 있음을 알 수 있다. 또한 정성적인 변수에 대한 현장 엔지니어의 보수적인 암반평가 경향도 추론할 수 있다.