• 한국수자원학회논문집
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• 제52권spc2호
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• pp.777-789
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• 2019

본 연구에서는 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)을 이용하여 한강유역 ($34,148km^2$)내 다목적 댐(소양강댐, 횡성댐, 충주댐)의 하천유지유량 추가 방류 모의를 통한 유역의 수질 및 수생태계 건강성 변화를 평가하였다. 추가 방류기간은 수생태계 건강성 조사가 수행되는 봄(4-6월), 가을(8-10월)로 산정하였으며, 방류량은 댐의 기존 방류량에 비례하며 총 방류량이 댐별 고시된 하천유지유량을 초과하지 않도록 산정하였다. 하천 유지유량 방류에 따른 수질(T-N, $NH_4$, $NO_3-N$, T-P, $PO_4-P$) 농도는 봄철에 감소하지만 가을철에는 오히려 증가하는 것으로 모의되었다. 변화한 수질농도 데이터를 기존에 구축한 Random Forest 알고리즘에 적용하여 수생태계 건강성을 평가하였을 때, 유역의 하류에서 모든 수생태계 건강성 지수(FAI, TDI, BMI) 등급이 개선되는 것으로 분석되었다. 가을보다 봄에 하천유지유량 방류에 따른 수생태계 개선의 효과가 큰 것으로 나타났다.

• 한국패류학회지
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• 제1권1호
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• pp.24-50
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• 1985

왜우렁(Parafossarulus manchouricus)은 우리 나라와 중국대륙(中國大陸), 일본(日本), 대만등지(臺灣等地)에 널리 만연(蔓延)되어 있는 간흡충증(肝吸蟲症)(clonorchiasis)의 원인기생충(原因寄生蟲)인 간흡충(肝吸蟲)(Clonorchis sinensis)의 제일중간숙주(第一中間宿主)로서 Bithyniidae 과(科)에 속(屬)하는 담수권패(淡水卷貝)의 일종(一種)이다. 우리나라의 청평(淸平), 진주(晋州), 군산(群山) 및 일본(日本), 대만등지(臺灣等地)에서 채집(採集)된 왜우렁과 공주지역(公州地域)에서 채집(採集)된 Bithynia(Gabbia) misella, 그리고 미국(美國)의 Michigan 호(湖)와 독일(獨逸)의 Bodensee 근역(近域)에서 채집(採集)된 Bithyniatentaculata를 대상(對象)으로 이들의 산난특성(産卵特性), 형태(形態), 세포학적(細胞學的) 특성(特性), 흡충류(吸蟲類)의 자연감염실태(自然感染實態)와 서식지(棲息地)의 생태등(生態等)을 상호비교관안(相互比較觀案)하여 주로 우리나라에 분포(分布)되어 있는 왜우렁의 패류학적(貝類學的) 근거(根據)를 마련하고저 본(本) 연구(硏究)가 수행(遂行)되었다. 왜우렁의 배양(培養)에 있어 중요(重要)한 요소(要素)는 먹이로서 유패(幼貝)인 경우 Navicula나 Gomphonema와 같은 Benthic diatoms가 필수적(必須的)임을 알았고 알에서 부화(孵化)하여 성패(成貝)가 될 때까지는 54日, 그리고 산난(産卵)할때까지는 약(約) 150日이 소요(所要)됨을 알았다. 왜우렁뿐만 아니라 같은 Bithyniidae科에 속(屬)하는 B.(G.) misella나 B. tentaculata도 년(年) 1회(回) 산난(産卵)함을 보았다. 왜우렁의 패곡(貝穀)에는 나선형(螺線形) 육기(陸起)(spiral ridges)가 있음이 타종(他種)과 구별(區別)되는 점(點)이였고 B.(G.) misella의 성패(成貝)의 크기는 7.5mm를 초과하지 않았다. 왜우렁 유패(幼貝)의 주사전자현징경적(走査電子顯徵鏡的) 관내(觀奈)에서 나선형(螺線形) 주름만이 보였을 뿐이여서 Hydrobiidae科에 속(屬)하는 권원류(卷員類)와는 상이(相異)한 형태(形態)를 나타내었다. 왜우렁의 설치(舌齒)는 B. tentaculata와 비숫한 형태(形態)를 보였으나 B.(G.) misella는 cusps가 일반적으로 크고 날카로웠으며 비교(比較)된 삼종(三種) 모두의 치형(齒型)은 2:1:1:1:2이었다. 또한 한국산(韓國産) 왜우렁과 대만산(臺灣産) 왜우렁에 었어 곡고대곡구비(穀高對穀口比)가 서로 통계학적(統計學的)으로 유의(有意)하게 상이(相異)한 것은 지역적환경(地域的環境)의 차리(差異)때문인 것으로 사료(思料)되었다. 왜우렁의 세포분열상(細胞分裂相)은 타종(他種)과 차리(差異)가 없었으나 염색체수(染色體數)는 B. tentaculata와 마찬가지로 n=17이었고 B.(G.) misella는 n=18이었다. 왜우렁의 핵형(核型)은 지역간(地域間)에 그 차리(差異)를 볼 수 없었으며 성염색체(性染色體)는 확인(確認)할 수 없었다. 왜우렁의 간흡충유충감염율(肝吸蟲幼蟲感染率)은 진주산(晋州産) 0.14%, 군산산(群山産) 1.25%이었으나 청평산(淸平産)에서는 0%였으며, 공주산(公州産) B.(G.) misella 亦是 자열감염(自熱感染)을 인정(認定)할 수 없어 간흡충(肝吸蟲)의 중간숙주(中間宿主)가 될 수 없음을 확인(確認)하였다. 왜우렁의 서식처(棲息處)는 수류(水流)가 완만(緩慢)하거나 정체(停滯)될 수계(水系)였으나 비교적(比較的) 오염(汚染)이 적고 용존산소량(溶存酸素量)이 높은 곳에 서식(棲息)하고 있있으며 서식처(棲息處)의 calcium ion양(量)이 타지역(他地域)보다 월등(越等)히 높았음을 알 수 있었다.

• 한국양식학회:학술대회논문집
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• 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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• pp.143-144
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• 2003

봄철 해역에 따른 부착미세조류의 영양성분 변화를 알아보기 위하여 본 실험을 수행하였다. 실험은 울진, 부안, 완도, 부산 지역에서 봄철인 2~4월 동안 실시되었으며 실험간의 오차를 줄이기 위해 실험 시작일의 차이는 최대 10일 이내로 하였다. 배양을 위한 실험해역의 기초 조사로 배양지역 연안해수의 수온, 염분, pH, 총질소, 총인, Chlorophyll-a의 측정을 하였고 각 지역의 부착미세조류를 수확하여 영양분석을 하였다. 실험에 사용된 파판은 전복 종묘생산에 이용되는 규조배양용 파판과 틀을 이용하였고 실험기간은 총 8주 동안 실시하였다. 2주마다 파판을 수거한 뒤 부착된 미세조류를 부드러운 솔로 분리하여 원심 분리한 후 지방산과 아미노산의 측정을 하였다. 또 각 시료의 일정량을 Sedwick-rafter counting chamber를 이용하여 검경ㆍ계수한 후 이를 단위면적당 개체수(cells/$\textrm{cm}^2$)로 환산하여 biomass를 구하였다. 봄철 지역간의 수온의 범위는 13.9~16.6$^{\circ}C$를 보였으며 울진이 가장 높고 부안지역이 가장 낮았다. 염분은 부안지역의 염분이 평균 2$\textperthousand$ 이상 낮았으며 그 외의 지역은 큰 차이가 없었다. pH는 7.77~8.21의 범위를 보이고 있었으며 질산염 농토는 부산이 0.265mg/$\ell$로 최대값을 보였고 울진이 0.032mg/$\ell$로 제일 낮았다. 인산염 농도는 완도지역이 0.018mg/$\ell$로 최대치를 보였고 부안은 검출되지 않았다. Chlorophyll-a의 농도는 울진지역이 0.66mg/$\ell$으로 제일 낮았으며 부산이 2.69mg/$\ell$, 부안지역이 2.27mg/$\ell$ 로 높은 값을 보였다. 봄철 지역에 따른 부착미세조류의 아미노산 분석결과는 울진이 실험지역 중 제일 높은 총 아미노산과 필수아미노산의 함량을 나타냈으며 각 지역별로 울진은 4주에 20.3%, 부안은 8주째 8.1%, 완도는 8주째 4.7%, 부산은 6주째 10.4%로 서로다른 시기에 높은 아미노산의 함량을 나타냈다. 실험지역 부착미세조류의 지방산 결과를 보면 전 실험기간동안 지방산 중 대부분은 $C_{18}$이하의 포화 또는 불포화 지방산이 주를 이루고 있었으며 palmitic acid( $C_{16:0}$)와 palmitoleic acid( $C_{16:0}$)의 양이 전체 지방산 함량중 37.47~75.94%로 대부분을 차지하고 있었다. 그리고 n-3HUFA(high unsaturated fat쇼 acids)인 EPA는 부안지역이 2주째 20.85%로 전체 지역중 함량이 제일 높았고, 울진은 실험기간중 6주가 14.76%로 제일 높은 함량을 보였다. 완도는 6주에만 10.97%의 함량을 보였으며 부산지역의 시료에서는 EPA의 검출이 없었다. 봄철 각지역에 설치된 파판에서의 부착미세조류 출현량을 보면 2주째의 부착미세조류량은 부안이 8.3$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 가장 높았고 부산이 0.6$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 가장 낮았다. 울진의 경우 0.7$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 부산과 비슷하게 낮은 출현량을 보였고 완도는 2.4$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$였다. 4주째의 출현량은 울진지역이 471.1$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 가장 높았으며 부안, 완도, 부산 순으로 출현량이 낮았고 특히 부산은 1.2$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 가장 낮았다. 6주째의 출현량은 울진 지역이 368.6$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 가장 높았으며 부안 89.8$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$, 완도 25.1$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$, 부산 5.9$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$ 순이었다. 8주째의 경우에도 울진, 부안, 완도, 부산이 각각 255.8$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$, 157.8$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$, 44.3$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$, 1.1$\times$$10^3$ cells/$\textrm{cm}^2$로 4주, 6주의 경우와 같은 경향을 보였다.보였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.8-18
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• 2005

강화도 장화리 펄 조간대 지역에서 2002년 5월-2004년 4월까지 저서미세조류의 계절분포를 조사하였으며, 저서미세조류의 일차생산력 측정과 HPLC를 이용한 색소분석 방법으로 저서미세조류의 생산능력 및 분류군별 분포를 파악하였다. 강화도 갯벌에서 저서미세조류는 조간대 중부에서 많은 현존량을 보였다 강화도 갯벌에서 저서미세조류의 계절별 현존량 변동은 $2.3-140.9{\times}10^5\;cells\;cm^{-2}$의 범위로 하계와 동계에 낮은 현존량을 보였고 2003년 2월에서 4월까지 저서미세조류의 대증식 헌상이 나타났다. 저서미세조류는 대부분 저서성 돌말류가 우점종으로 출현하였고, 특히 연중 Paralia sulcata가 전 정점에서 우점하여 출현하였다. 그외에 Cylindrotheca closterium과 Nitzschia sp.가 2월과춘계에 크게 우점하였다. HPLC 색소분석을 통한 저서미세조류 군집조성은 돌말류를 포함하여 유그레나류, 남조세균, 녹조류, 은편모조류, 황갈조류, 와편모조류 등 다양한 종류가 출현하고 있는 것으로 나타났다. Chl a의 함량은 1.18-34.25 mg $m^{-2}$의 범위로 평균 7.60 mg $m^{-2}$을 보였다. Fuco/Chl a는 평균 0.7로 나타나 연구기간동안 돌말류가 전체 저서미세조류 생물량의 대부분을 차지하고 있음을 보여주었으며 Chl b/Chl a는 평균 0.17로 유그레나류와 녹조류가 일정 시기에 서로 공존하여 서식하는 것으로 나타났다. 평균 일차생산력의 화는 4.2-113.0 mgC $m^{-2}\;hr^{-1}$비 범위로 평균 33.9 mgC $m^{-2}\;hr^{-1}$로 나타났고, 초기기울기 $(\alpha)$의 변화범위는 0.002-0.005$(mgC\;mgchl-a^{-1}\;hr^{-1}){\cdot}({\mu}E\;m^{-2}\;s^{-1})^{-1}$로 측정되었다. 동화계수(Pm)는 0.50-1.32 mgC $mgchl-a^{-1}\;hr^{-1}$의 변화범위를 보였고, 일일 일차생산력은 20.9-678.1 mgC $m^{-2}\;d^{-1}$ 범위로 평균 206.7 mgC $m^{-2}\;d^{-1}$을 보여 일반적인 갯벌에서의 생산력 범위를 보였다.

• 생태와환경
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• 제44권2호
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• pp.239-251
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• 2011

본 연구는 변산반도 국립공원과 선운산 도립공원을 흐르는 하천을 대상으로 2009년 3월부터 2010년 2월까지 이화학적 수질 분석을 통한 영양단계 및 부착규조 군집조사를 실시하였다. 직소천은 조사기간 내내 BOD가 2 mg $L^{-1}$ 이하의 농도로써 양호한 것으로 나타난 반면, 주진천1.7~7.4 mg $L^{-1}$ 범위로 계절적 큰 차이를 보이며 부분적 3급수 이상의 수질을 나타났다. 영양단계의 판정은 직소천은 일부 수역의 중영양 단계촬 제외하면 대부분 빈영양 단계를 나타냈으며, 주진천은 중영양에서 부영양 단계로나타났다. 부착규조의 군집 조성은 직소천의 부착규조 군집은 총 80분류군으로 2목, 3아목, 8과, 21속, 73종 3변종으로 구성되어 있었고, 우점종은 Fragilaria capucina var. mesolepta, Gomphonema clevei, F. capucina 등으로 호청수종이 우점을 하였으며 계절절 전 구간에서 높은 빈도로 호청수종이 우접하며 ${\beta}$-빈부성의 비교적 청정한 수역으로, 이화학적 수질 분석과 같은 비교적 양호한 것으로 나타났다. 반면 주진천은 총 88분류군으로 2목, 3아목, 7과, 22속, 81종, 7변종으로 구성되어 있었고, 우점종으로 Navicula minima, Nitzschia fonticola, N. inconspicua와 같은 폭 넓은 환경에서 나타나는 종들은 계절별로 2회 이상 우점하였으며, Navicula mutica, N. subminuscula, Nitzschia amphibia, N. palea 등 오염된 수역에서 호오염성 종돌이 전 조사기간 고르게 나타났다, 또한 Cyclotella atomus, C. meneghiniana, Navicula pupula 등과 같은 호오성염 종들도 낮은 반도이지만 빈번히 출현하여 ${\beta}$-중부성의 오염된 하천으로 이는 앞선 이화학적 분석결과와 마찬가지로 주진천은 부영양화 단계인 것으로 판단되어 앞으로 주기적인 관리가 요구되고, 현재 국가관리 공원의 생태계 건강성평가는 고등 동식물의 군집분석을 통한 제한된 평가 기준에 머물고 있어 추후 공원 내, 하천의 수환경 변수 및 부착조류 군집분석이 공원의 건강성 평가항목으로 보강되어 하천-하천 유역환경-수목환경을 통합적으로 연계한 환경영향 평가시스템이 필요하다고 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권10호
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• pp.863-874
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• 2018

본 연구에서는 SWAT 모형과 random forest를 이용하여 미래 기후변화에 따른 한강유역($34,148km^2$)의 수생태계 건강성을 평가하였다. 국립환경과학원에서 8년간(2008~2015년) 봄철(4~6월)에 모니터링한 부착돌말류 지수(TDI), 저서형 대형무척추동물지수(BMI), 어류평가지수(FAI)는 0~100점, A~E등급으로 평가되며, 이를 본 연구에서 사용하였다. 수생태 건강성에 영향을 미치는 변수로는 수질(T-N, $NH_4$, $NO_3$, T-P, $PO_4$)과 수온을 선정하였으며, 수질 오염도가 낮은 경우에는 수생태계 건강성 점수가 광범위하게 분포되지만 수질 오염도가 높은 경우 수생태계 건강성 점수가 낮아지는 역상관관계를 확인하였다. 기계학습의 분류 분석 기법 중 하나인 random forest 모델을 이용한 세 개의 수생태 건강성 지수 등급분류 결과 정밀도, 재현율, f1-score 모두 0.81 이상의 예측 정확도를 나타내었다. 기상청의 HadGEM3-RA RCP 4.5와 8.5 시나리오를 적용한 미래 SWAT 수문, 수질 결과 기저유출의 증가로 인해 질소 계열 수질 농도는 기준년도 대비 최대 43.2% 증가하였고, 지표유출 감소로 인해 인 계열수질 오염도는 최대 18.9% 감소하는 것으로 분석되었다. 미래 FAI, BMI의 등급은 개선되는 경향을 보이지만 TDI는 등급이 악화되는 것으로 나타났다. 이를 통해 TDI는 질소 계열 수질에 민감하고 FAI, BMI는 인 계열 수질에 더 민감하다고 판단하였다.

• 생태와환경
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• 제55권1호
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• pp.1-9
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• 2022

하구는 이질적인 매질인 하천과 바다가 다양한 환경을 조성하고 각 환경에 적응한 생물이 서식하는 공간이다. 하지만 하구의 생태적 가치를 인식하기 이전에 하구둑 건설이나 매립 등으로 대규모 개발사업으로 인해 하구의 면적이 소실되고 하구의 생태환경도 훼손되었다. 한국에는 총 643개 하구가 위치해 있지만 35% 이상이 하구 순환이 원활하지 않은 닫힌하구이다. 2008년 이후 환경부는 "하구수생태계 건강성 조사 및 평가" 사업을 통해 하구 생태계에 관한 지식을 축적하고 하구와 관련된 주요 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다. 지난 14년간의 사업을 통해 총 2,097종의 하구 생물을 기록하였고 새롭게 개발된 생물지수를 이용해 각 조사지점의 서식환경을 평가하고 있다. "하구 수생태계 건강성 조사 및 평가" 사업은 장기적으로 수행되는 제도화된 생태조사로 생태계의 변화의 원인과 과정 등을 규명하기는 어렵지만 연간 100여 명 이상의 연구원들이 표준화된 조사지침에 따라 획득한 결과를 엄격히 관리해 하구의 보전과 관리 정책을 수립하는데 필요한 경험적 자료를 제공하고 있다. 제도화된 생태조사의 단점을 보완하기 위해 현재 조사 대상지 중 일부에서는 하구의 오염물 또는 퇴적물과 생물과의 관계를 파악하는 연구를 수행해 하구 생태계의 변화의 원인과 과정을 밝힐 수 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권1호
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• pp.48-55
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• 2009

광양만 조간대 갯벌에 서식하는 저서미세조류와 해수 중 식물플랑크톤의 생체량과 군집조성의 계절변동 양상을 밝히기 위하여, 2002년 1월부터 11월까지 매월 high-performance liquid chromatograph(HPLC)를 이용한 광합성색소(photosynthetic pigments) 분석을 실시하였다. 광합성색소 분석결과 규조류(diatoms)의 주요 지표색소인 fucoxanthin, diadinoxanthin 그리고 diatoxanthin이 퇴적물과 상부 해수에서 연중 우점하여 나타났다. 이들을 제외한 다른 색소들은 상대적으로 낮은 농도를 보였다. 깊이 0.5 cm까지의 표층퇴적물에서 측정한 chlorophyll ${\alpha}$ 농도는 3.44${\sim}$169 mg $m^{-2}$의 범위로 연평균 농도는 상부, 중부 그리고 하부 갯벌 퇴적물에서 각각 $68.4{\pm}45.5,\;21.3{\pm}14.3,\;22.9{\pm}15.6mg\;m^{-2}$로 나타났다. 반면 퇴적물 상부 수주 전체 수심(2.6 m)에 대해 적산한 chlorophyll ${\alpha}$ 농도는 1.66(11월)${\sim}$11.7(7월) mg $m^{-2}$의 농도 범위로 평균 $6.96{\pm}3.04mg\;m^{-2}$를 나타내었다. 이로부터 갯벌 퇴적물 내에 존재하는 저서미세조류의 농도는 해수 중 존재하는 식물플랑크톤의 농도보다 3${\sim}$10배 정도 높은 것으로 추산되었다. 퇴적물과 상부 해수 중 미세조류의 농도에서 유사한 월별변화와 군집조성은 재부유된 저서미세조류가 광양만 해수 중 식물플랑크톤 생체량의 상당부분을 설명할 수 있음을 시사하였다. 따라서 이들 저서미세조류는 갯벌 생물뿐만 아니라 재부유에 의한 수송을 통하여 인근 연안 생태계의 생물군에 대한 중요한 영양원 역할을 할 수 있다는 점에서 이들의 거동에 대한 지속적인 관찰이 요구된다.