• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.50-60
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• 2024

우리나라 해안공학계에서 신뢰성 기반설계가 빠르게 체화되는 계기를 제공하기 위해 다 수의 한계상태를 지닌 직립방파제 신뢰성 해석과 신뢰성 기반 최적 설계를 우리나라를 대표하는 항이 운영 중인 부산, 군산 전면해역을 대상으로 수행하였다. 이 과정에서 상당한 정도의 신뢰성 해석을 수행하기 위해, 특정 재현 빈도의 설계 파 사용은 지양하였으며, 직립방파제의 파괴 여부를 결정하는 확률변수인 파력, 양력, 전도 모멘트에 내재한 불확실성은 장기 파랑 관측자료를 빈도 해석하여 얻은 확률모형을 사용하여 기술하였다. 직립식 방파제의 한계상태는 활동, 전도, 지지력을 고려하여 세 개로 구성하였으며, 파력과 양력, 모멘트 사이의 밀접한 상관성은 Nataf 결합확률분포를 사용하여 기술하였다. 모의 결과, 쉽게 예상해볼 수 있듯 활동만을 고려하는 경우 파괴확률이 과소하게 산출되는것을 확인하였으며, 특정 재현 빈도에 근거한 설계 파랑으로는 방파제 파괴확률을 일정하게 담보할 수 없다는 것을 확인하였다. 이에 비해 신뢰 지수가 𝛽 = 3.5~4를 충족하도록 최적 설계된 방파제는 두 해역에서 모두 균질한 파괴확률을 확보하는 것으로 모의 되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권6호
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• pp.1287-1298
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• 2024

Ulcerative colitis (UC) is an inflammatory bowel disease (IBD) that is currently difficult to treat effectively. Both Bacillus natto (BN) and ginseng-soluble dietary fiber (GSDF) are anti-inflammatory and helps sustain the intestinal barrier. In this study, the protective effects and mechanism of the combination of B. natto JLCC513 and ginseng-soluble dietary fiber (BG) in DSS-induced UC mice were investigated. Intervention with BG worked better than taking BN or GSDF separately, as evidenced by improved disease activity index, colon length, and colon injury and significantly reduced the levels of oxidative and inflammatory factors (LPS, ILs, and TNF-α) in UC mice. Further mechanistic study revealed that BG protected the intestinal barrier integrity by maintaining the tight junction proteins (Occludin and Claudin1) and inhibited the LPS/TLR4/NF-κB pathway in UC mice. In addition, BG increased the abundance of beneficial bacteria such as Bacteroides and Turicibacter and reduced the abundance of harmful bacteria such as Allobaculum in the gut microbiota of UC mice. BG also significantly upregulated genes related to linoleic acid metabolism in the gut microbiota. These BG-induced changes in the gut microbiota of mice with UC were significantly correlated with changes in pathological indices. In conclusion, this study demonstrated that BG exerts protective effect against UC by regulating the LPS/TLR4/NF-κB pathway and the structure and metabolic function of gut microbiota. Thus, BG can be potentially used in intestinal health foods to treat UC.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.130-142
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• 2007

본 연구에서는 용담댐의 탁수 방류로 인한 하류 하천의 영향을 알아보기 위하여 생태계 건강성 평가 모델, 물리적 서식지 평가 모델, 해부학적 건강성 평가 모델을 적용하였다. 건강성 평가 결과 $S1{\sim}S4$의 생태계 건강도는 평균 43으로 최적${\sim}$ 양호 상태였고, 물리적 서식지 건강도는 평균 154로 양호상태로 나타나 건강도가 양호하게 유지되고 있는 것으로 나타났다. 한편 개체의 건강도를 평가하는 해부학적 건강도 평가 결과 10개 메트릭에서 이상증상이 나타나지 않아 어류 건강성에 대한 영향은 없는 것으로 판단되었다. 한편, 부유물의 증가에 따른 어류 아가미의 전자현미경적 영향 분석을 위해 탁도 처리군 및 대조군의 비교분석 결과에 따르면, 어류 아가미에서 많은 부유물 미세 입자가 관찰되어 고탁도에 장기간 노출될 경우 건강성에 영향을 미칠 가능성이 있을 것으로 사료되었다. 또한, 탁도 증가에 따른 부유사 이동에 의한 어류의 물리적 서식지 영향 분석(특히, 하상 매몰도 및 하상특성 분석)을 위해 서식지 건강성 평가모델을 적용 평가한 결과에 따르면, 대상 조사지역$(S1{\sim}S4)$이 대조군 지역(C1, C2)보다 더 좋은 것으로 나타났다. 즉, 부유사의 증가는 현재의 결과로는 서식지 건강도에 영향을 주지 않는 것으로 나타나 어류의 먹이사슬, 산란장 및 서식처에 대한 부정적 영향은 없는 것으로 사료되었다. 한편, 이런 결과는 단기간 연구 결과에 의한 현재 상태의 건강도 평가의 결과이지만 향후 탁수가 지속될 경우 수 환경이 어떻게 변할 것인가에 대해서는 사후 지속적인 모니터링이 이루어져야 하며, 향후 $3{\sim}5$년 후의 지속적인 모니터링을 실시할 경우 용담댐 건설에 의한 생태 건강도가 어떻게 변할 것인지에 대한 정보를 제공하기 때문에 지속적인 모니터링이 요구된다.

• 환경영향평가
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• 제26권1호
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• pp.27-43
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• 2017

본 연구는 금강 상류에 위치한 적벽강에서 지역간 주민불편 해소를 위하여 도로 연결노선 건설 및 기반시설확충에 따른 환경영향성을 검토를 위해 2015년 수생태계의 어류 종조성 평가, 멸종위기종 특성, 군집평가 및 일반 수질특성을 분석하였다. 본 사업 구간에서 어류는 총 28종 1186개체가 출현하였고, 법적보호종은 멸종위기 1급인 감돌고기 (Pseudopungtungia nigra) 79개체, II급인 돌상어(Gobiobotia brevibarba)와 꾸구리(Gobiobotia macrocephala)가 각각 5개체, 2개체가 출현하여 종 보존이 필요한 것으로 나타났다. 한편 국내 하천 및 호수에 널리 분포하는 큰입배스(Micropterus salmoides)와 파랑볼우럭(Lepomis macrochirus)의 생태계교란어류는 출현하지 않아 외래어종에 의한 생태계교란 현상은 나타나지 않아 생태계가 잘 보존된 지역으로 분석되었다. 어류군집 평가에 따르면, 전반적으로 종다양도 지수는 모든 지점에서 높게 나타났으며 (범위: 0.788 - 1.030), 우점도 지수는 아주 낮은 것 (범위: 0.097 - 0.183)으로 나타나 특정 종에 의해 우점하지 않고, 군집이 잘 유지되는 것으로 나타났다. 또한 어류의 내성도 및 트로픽 길드 분석 결과 내성종에 비해 민감종의 비율이 상대적으로 높고 잡식종에 비해 충식종의 비율이 상대적으로 높아 어류에 대한 오염도 측면 및 섭식구조에서도 생태계가 잘 유지됨을 나타냈다. 이런 특성은 다변수어류평가모델 (Multi-metric fish model)을 이용한 생태건강도 분석에서 잘 반영되었다. 즉, 어류평가지수 (FAI 모델값)는 82.4으로서, 생태건강도 등급은 "양호상태 (B등급)"로 평가되어 전반적으로 건강한 하천 생태계 특성을 보였다. 또한, 용존산소량(DO)과 수소이온농도(pH)가 각 각 $10mg\;L^{-1}$, pH8 전후로 나타났으며 그 외 일반 이화학적 수질특성에서도 양호하게 나타났으며, 물리적 서식지도 여울과 풀 (Pool)이 잘 조화되는 것으로 나타났다. 이런 지역간 연결도로 건설은 수체내의 토사유입을 가져올 수 있고 이는 서식지 특성 및 어류먹이 연쇄에 직 간접적인 영향 줄 수 있어, 건설 시 토사유출에 대한 대책마련이 필요할 것으로 사료되었다.

• 생태와환경
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• 제38권3호통권113호
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• pp.361-371
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• 2005

본 연구는 금강의 지천인 대전천에서 도심하천에서의 생태학적 건강성 평가를 위해 2004년 8월부터 2005년 4월까지 어류를 이용한 생물학적 건강도지수 (IBI), 대전천의 수질 모니터링 자료 및 물리적 서식지 평가 지수 (QHEI)를 비교하여 총체적 하천생태계 건강도를 진단하였다. 상기 변수의 시공간적인 분석을 위해 대전천의 상류부에서 하류까지 4개의 지점을 선정하였다. 대전천의 생물학적 건강도 지수산정 및 적용을 위해 하천 건강도 평가모델(SHA model)을 개발하였고, 건강도 평가모델은 안 등 (2003)에 의해 국내 환경에 맞게 적용된 IBI (Karr, 1981: Barbour et al., 1999)모델을 이용하였다. 대전천의 이화학적 수질자료 분석에 따르면, 1995년부터 2004년까지 10년 동안 화학적 산소요구량 (COD), 생물학적 산소요구량 (BOD), 총질소 (TN), 총인 (TP)은 1.6 ${\sim}$ 5.3배까지 감소하였고, 상류부터 하류까지 4배 이상의 공간적인 수질 차이를 보였다. 생물학적 건강도지수를 나타내는 SHA모델 값은 평균 23였고, 지점에 따라 20 ${\sim}$ 26까지 변이를 보여 건강도는 ‘보통(Fair)-악화' 상태 (poor)로 나타났다. 서식지 건강도를 나타내는 물리적 서식지 평가지수는 상류부터 하류까지 39(악화상태) ${\sim}$ 124(양호상태)의 범위로 상류역에 위치한 지점 1을 제외하고는 나머지 3개 지점에서 모두 낮은 값을 보였다. US EPA (1993)의 기준에 의거할 때, 생물학적 건강도는 TN, TP, BOD 및 COD 값이 최고치를 보인 지점 4에서 ’악화상태‘로 나타났으며, 화학적 수질 및 서식지 건강도가 타 조사지점들보다 높은 최상류의 지점 1에서 생물학적 건강도는 양호한 것으로 나타났다. 또한 민감종의 상대빈도는 수질과 직접적인 함수관계에 있었으며, 이런 양상은 내성종의 구성비에서도 나타났다. 이 같은 결과는 어류를 이용한 생물학적 건강도는 이화학적 수질 및 물리적서식지 특성을 잘 반영하는 것으로 나타났다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권9호
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• pp.4517-4525
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• 2016

Background: Sperm DNA damage is underlying aetiology of poor implantation and pregnancy rates but also affects health of offspring and may also result in denovo mutations in germ line and post fertilization. This may result in complex diseases, polygenic disorders and childhood cancers. Childhood cancer like retinoblastoma (RB) is more prevalent in developing countries and the incidence of RB has increased more than three fold in India in the last decade. Recent studies have documented increased incidence of cancers in children born to fathers who consume alcohol in excess and tobacco or who were conceived by assisted conception. The aetiology of childhood cancer and increased disease burden in these children is lin ked to oxidative stress (OS) and oxidative DNA damage( ODD) in sperm of their fathers. Though several antioxidants are in use to combat oxidative stress, the effect of majority of these formulations on DNA is not known. Yoga and meditation cause significant decline in OS and ODD and aid in regulating OS levels such that reactive oxygen speues meditated signal transduction, gene expression and several other physiological functions are not disrupted. Thus, this study aimed to analyze sperm ODD as a possible etiological factor in childhood cancer and role of simple life style interventions like yoga and meditation in significantly decreasing seminal oxidative stress and oxidative DNA damage and thereby decreasing incidence of childhood cancers. Materials and Methods: A total of 131 fathers of children with RB (non-familial sporadic heritable) and 50 controls (fathers of healthy children) were recruited at a tertiary center in India. Sperm parameters as per WHO 2010 guidelines and reactive oxygen species (ROS), DNA fragmentation index (DFI), 8-hydroxy-2'-deoxy guanosine (8-OHdG) and telomere length were estimated at day 0, and after 3 and 6 months of intervention. We also examined the compliance with yoga and meditation practice and smoking status at each follow-up. Results: The seminal mean ROS levels (p<0.05), sperm DFI (p<0.001), 8-OHdG (p<0.01) levels were significantly higher in fathers of children with RB, as compared to controls and the relative mean telomere length in the sperm was shorter. Levels of ROS were significantly reduced in tobacco users (p<0.05) as well as in alcoholics (p<0.05) after intervention. DFI reduced significantly (p<0.05) after 6 months of yoga and meditation practice in all groups. The levels of oxidative DNA damage marker 8-OHdG were reduced significantly after 3 months (p<0.05) and 6 months (p<0.05) of practice. Conclusions: Our results suggest that OS and ODD DNA may contribute to the development of childhood cancer. This may be due to accumulation of oxidized mutagenic base 8OHdG, and elevated MDA levels which results in MDA dimers which are also mutagenic, aberrant methylation pattern, altered gene expression which affect cell proliferation and survival through activation of transcription factors. Increased mt DNA mutations and aberrant repair of mt and nuclear DNA due to highly truncatred DNA repair mechanisms all contribute to sperm genome hypermutability and persistant oxidative DNA damage. Oxidative stress is also associated with genome wide hypomethylation, telomere shortening and mitochondrial dysfunction leading to genome hypermutability and instability. To the best of our knowledge, this is the first study to report decline in OS and ODD and improvement in sperm DNA integrity following adoption of meditation and yoga based life style modification.This may reduce disease burden in next generation and reduce incidence of childhood cancers.

• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.188-197
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• 2008

본 연구는 피라미(Zacco platypus)를 대상으로 어류 조직별 총수은 함량을 규명하고, 서식지 특성 및 화학적 수질조건에 따른 생태 건강성을 평가하기 위한 사례연구로서 수행되었다. 2007년 6월$\sim$10월에 갑천을 대상으로 어류조사를 실시하였고 간, 신장, 아가미, 척추 및 근육 등 피라미의 5개 조직을 적출하여 직접수은분석기(DMA-80, US EPA Method 7473)을 이용하여 총수은 함량을 분석하였다. 전체 조직들의 평균 총수은 농도는 상.하류 각각 $67.2\;{\mu}g\;kg^{-1}$ 및 $20.7\;{\mu}g\;kg^{-1}$로 나타나 맑고 깨끗한 상류지역이 하수종말처리장의 영향을 받고 있는 하류지역에 비해 3배 이상 높게 나타났다. BOD, COD 및 영양염류(TN, TP)에 근거한 화학적 수질평가에서는 상류보다 하류에서 심각한 질적저하가 발생하였다. 어류를 이용한 다변수 모델인 생물통합지수(IBI)는 평균 32 "양호$\sim$보통상태"로 나타났고, S2는 42 "최적$\sim$양호상태"로 최고치를 보인 반면 S5에서는 최저치인 22 "보통$\sim$악화상태"로 나타나 지점별 변이를 보이고 있었다. 정성적 서식지평가지수(QHEI)의 경우 평균 142로서 "양호상태"로 나타났지만 지점별 변이(범위 67$\sim$181)가 크게 나타났다. 종합적으로 IBI및 QHEI를 통한 생태 건강성 평가에서는 상류지역이 양호하게 나타난 반면 어류 조직 내 수은 생물 농축도는 상반된 결과를 보였다. 따라서 총체적인 수환경 건강성 평가를 위해서는 다양한 변수를 이용한 평가기법이 필요할 것으로 사료되었다.

• 생태와환경
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• 제39권2호통권116호
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• pp.198-208
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• 2006

본 연구는 어류를 이용한 생물학적 수환경 평가기법 즉, '생물통합지수'라 불리는 다변수 모델기법을 적용하는 것이다. 본 연구를 위하여 2004년 8월 ${\sim}$ 2005년 9월까지 갑천에서 5개 지점을 선정하여 조사하였다. 또한 생물학적 자료와 함께 환경부에서 제공되는 장기간의 수진자료와 물리적 서식지 평가 결과를 비교하였다. 어류 군집에 기반으로 한 하천의 생몰학적 건강도 평가를 위하여 Karr(1981)가 제시한 12메트릭 모델을 국내 실정에 맞게 10메트릭 모델로 변형하여 적용하였다. US EPA(1993)와 Karr(1981)의 기준에 따르면 갑천의 평균 생물학적 건강도 지수는 24.0 (범위: 20 ${\sim}$ 30, n=5)으로 보동${\sim}$악화 상태를 나타내었다. 장마기간에 조사된 4차 조사를 제외한 나머지 조사 중 상류부(SI~S3)와 하류부(S4, S5)의 평균 생물학적 건강도 지수는 26.0${\sim}$24.0으로 나타난 반면 4차 조사는 상류부와 하류부가 각각 21.0과 20.0을 기록하였다. 이는 장마로 인한 교란현상을 시사하며 또한 하류부보다는 상류부가 장마의 영향을 심하게 받는 것을 알 수 있다. 물리적 서식지 평가 지수는 75(보통)${\sim}$148(양호)상태를 보였다. 53은 75점을 기록하여 다른 지점에 비하여 상당히 낮은 수치(P=0.001, n=5)를 보였으며 생물학적 건강도 평가 지수 역시 24를 기록하여 상당히 낮은 수치를 보였다. 생물학적 산소요구량, 화학적 산소요구량, 총인, 총질소의 네 항목은 상류에 비하여 하류에서 3${\sim}$8배 가랑 상승하였으며, 이는 생물학적건강도 지수가 이 ${\cdot}$ 화학적 수질과 물리적 서식지를 모두 반영하는 결과라 사료되었다. 이와 같은 이유로 생물학적건강도 평가기법은 하천생태계를 현재를 진단하는 것뿐만이 아니라 나아가서 하천생태계와 수질을 회복하는데 핵심도구로 여겨진다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권3호
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• pp.266-279
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• 2019

한강지류 흑천의 어류군집 특성 및 멸종위기종 한강납줄개의 서식양상을 밝히기 위하여 2018년 4월부터 10월까지 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 10개 지점에서 족대와 투망, 일각망으로 채집된 어류는 14과 47종이었다. 우점종은 피라미(Zacco platypus, 37.6%), 아우점종은 참갈겨니(Z. koreanus, 13.8%)였고, 그 다음으로 긴몰개(Squalidus gracilis majimae, 11.1%), 돌고기(Pungtungia herzi, 7.7%), 한강납줄개(Rhodeus pseudosericeus, 5.0%), 돌마자(Microphysogobio yaluensis, 4.3%), 참마자(Hemibarbus longirostris, 3.0%) 등의 순으로 우세하게 출현하였다. 출현종 중 한국고유종은 19종(40.4%)이었고, 멸종위기종은 한강납줄개와 묵납자루(Acheilognathus signifer)가, 외래어 종은 배스(Micropterus salmoides)와 무지개송어가(Oncorhynchus mykiss)가 채집되었으며, 육봉형 어종은 은어(Plecoglossus altivelis)와 밀어(Rhinogobius brunneus)가 채집되었다. 군집분석에서 대부분 우점도와 균등도는 낮고 다양도와 풍부도는 높게 나타났으며, 하천건강성은 매우 양호(매우 양호: 9개 지점, 양호: 1개 지점)로 나타났다. 한강납줄개는 St. 3~St. 9까지 폭넓게 서식하고 있었으며 개체군 크기가 컸다. 전장빈도분포도로 한강납줄개의 연령을 추정한 결과, 산란기인 4월을 기준으로 암수 구별없이 전장 32~45 m는 만 1년생, 전장 46~59 mm는 만 2년생, 전장 60~69 mm는 만 3년생, 전장 70~89 mm는 만 4년생 이상으로 추정되었다. 성비는 본 조사기간에 암컷은 426개체, 수컷은 394개체가 채집되어 1 : 0.95이었다. 흑천에 도입된 묵납자루는 St. 5~St. 6에 서식하고 있었고, 개체군 크기는 작았다. 끝으로 흑천에 서식하는 어류의 보전방안에 대해 논의하였다.

• 한국전통조경학회지
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• 제41권4호
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• pp.40-48
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• 2023

본 연구는 국내 서·남해안 도서(島嶼) 및 연안 지역을 번식의 근거지로 활동하는 조류와 관련한 번식지 적합성 지수 개발을 위한 기초연구의 일환으로, FGI(Focus Group Interview)와 AHP(Analytic Hierarchy Process) 분석을 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 연안성 조류 번식지 적합성 가치 판단 결과 자연적 가치(0.763)가 인위적 가치(0.237)에 비해 높은 중요도를 나타냈다. 번식공간의 지속적 완전성 담보를 위한 '보호구역 지정여부'를 제외한 다른 인위적 가치는 하위순위로 파악되었다. 둘째, 2차례 진행된 FGI에서 분류된 25개의 평가항목을 상위개념으로 재정립한 결과, 자연적 가치가 9개, 인위적 가치가 5가지, 총 14개로 최종 선정되었다. 셋째, 연안성 조류 번식지 적합성 중요도의 중분류 평가 결과는 '생태적 가치(0.392)', '지형적 가치(0.251)', '소극적 간섭(0.124)', '지질적 가치(0.120)', '적극적 간섭(0.113)'의 순서로 파악되었다. 이는 번식공간 자체의 수용적 환경보다는 번식을 위한 생존환경에 우선한 것으로 판단된다. 넷째, 연안성 조류 번식지의 평가항목 우선순위 결과는 '식생분포(0.187)', '갯벌의 면적(0.118)', '갯벌의 유무(0.092)', '천적의 출현(0.087)', '보호구역 지정여부(0.08)', '섬 면적(0.069)', '과번식에 의한 황폐화(0.064)', '토양 구성비(0.056)', '육지와의 거리(0.054)', '해양 양식장 면적(0.045)', '경작지 면적(0.041)', '경작 행위(0.038)', '표면의 각도(0.036)', '토지이용(0.033)'의 순으로 나타났다. 본 연구에서 도출된 평가항목의 가중치 결과값은 연안성 조류 번식지 공간에 집중한 우선순위 평가에 활용이 가능할 것으로 판단된다. 그러나 조류 개체가 갖는 고유의 서식지 적합성과의 상관성 여부는 보완이 필요한 것으로 보이며, 추후 종별특성을 접목한 공간분석연구는 추후 과제로 남기고자 한다.