• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권4호
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• pp.317-323
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• 2015

본 연구는 장기하상변동 모의를 이용하여 댐 하류 하천에서의 하상변동이 어류 물리서식처에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 흐름모형은 준정류 모형을 이용하였으며, 서식처 모형은 서식처 적합도 지수 (HSI) 모형을 이용하였다. 장기하상변동 모의를 위하여 Exner 방정식을 이용하였으며 하상재료 입도분포의 변화를 고려하였다. 내성천 영주댐 하류에서 모의결과 침식과 장갑화가 진행되었으며 이에 따라 피라미의 물리서식처가 변하게 되었다. 지형과 하상재료의 변화가 어류 물리서식처에 영향을 끼치는 것을 확인할 수 있다.

• 한국물환경학회지
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• 제31권1호
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• pp.35-41
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• 2015

This study focuses on whether a physical habitat model, River2D, is useful to assess and design stream restoration. To achieve the aim, the habitat suitability for Zacco Platypus was analyzed using River2D at midstream of the Anyang-Cheon through modifying the low flow channel and changing the flow discharge. The River2D simulation results show that the inhabited environment for Zacco Platypus is improved by increasing the sinuosity of the low flow channel, and vice versa. Also the inhabited environment for Zacco Platypus gets worse when there is no additional flow for maintenance water supply at the stream flowing through cities. In this respect, the physical habitat simulation study based on the River2D model is useful because it provides a practical guidance in designing stream restoration.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.805-812
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• 2014

본 연구에서는 하상변동의 고려가 물리서식처 모의에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 위해 수리 및 이동상 계산은 CCHE2D 모형을 이용하였으며 서식처 적합도 곡선을 사용하여 서식처 평가를 실시하였다. 적용구간은 달천 유역 괴산댐 하류 수전교에서 대수보까지 약 2.5km 구간이며, 2006년 7월 홍수기 시 실측된 유량 및 수위자료를 이용하여 이동상 모의를 수행하였다. 수치모형의 검증은 실측된 수위와의 비교를 통해 수행되었으며 하상변동의 검증은 실시 하지 않았다. 물리서식처 분석은 우점종인 성어기 피라미를 대상으로 실시하였다. 고정상과 이동상 조건에서 각각 갈수량, 저수량, 평수량, 풍수량의 유랑조건에 대한 복합서식처 적합도 지수 분포를 모의하고 가중가용면적을 산정하였다. 모의 결과, 이동상 조건에서 모의구간의 상류 및 만곡부에서 복합 서식처 적합도지수가 상승하는 결과를 확인하였다. 또한 가중가용면적은 이동상 고려 시 5.4~11.3%정도 증가하는 것을 확인하였다.

• 환경영향평가
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• 제21권5호
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• pp.631-648
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• 2012

The integrative ecological approaches of chemical assessments, physical habitat modelling, and multi-metric biological health modelling were applied to Gwanpyeong Stream within Gap-Stream watersheds to evaluate environmental impacts on the constructions of residential and commercial complex. For the analysis, the surveys conducted from 45 sites of reference streams within the Gap-Stream watershed and 3 regular sites during 2009 - 2010. Physical habitat health, based on the habitat model of Qualitative Habitat Evaluation Index(QHEI) declined from the headwaters(good - fair condition) to the downstream(poor condition). Chemical water quality, based turbidity and electric conductivity(EC), was degraded toward to the downstream, and especially showed abrupt increases, compared to the values of control streams(CS). Also, concentrations of chlorophyll-a in the downstreams were greater compared to the control stream(CS), indicating an eutrophication. Biological health conditions, based on the Index of Biological Integrity(IBI) using fish assemblages, averaged 19.3 which is judged as a fair condition by the biological criteria of the Ministry of Environment, Korea. The comparisons of model metric values in sensitive species and riffle-benthic species on the Maximum Species Richness Line(MSRL) of 45 reference streams indicated a massive disturbances in all sampling locations. Also, tolerance guild and trophic guild analyses suggest that dominances of tolerant species and omnivores were evident, indicating a biological degradation by habitat disturbances and organic matter pollutions. There was no distinct longitudinal variations of IBI model values from the headwater to the downstream in spite of slight chemical and habitat health gradients among the sampling sites. Overall, integrative ecological health(IEH) scores, based on the chemical, physical, and biological parameters, were low compared to the 45 reference streams due to physical and chemical disturbances of massive constructions of the residential and commercial complex. This stream, thus showed a tendency of typical urban streams which are disturbed in the chemical water quality, habitat structures, and biological integrity. Effective stream management plans and restoration strategies are required in this urban stream for improving integrative stream health.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권2B호
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• pp.147-154
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• 2011

유량증분방법론에 근거한 물리서식처 평가 모형은 생태유량 산정과 하천의 이수 및 환경 기능과 관련한 유량 산정을 지원하기 위한 의사결정수단으로 개발되었다. 물리서식처 평가 모형은 다양한 관련 학문의 이해, 복잡한 입력자료, 그리고 경험을 필요로 한다. 본 연구에서는 계획 단계에서 물리서식처 구조와 생태유량 규모를 개략적으로 추정할 수 있는 간편 물리서식처 모의 모형(SIMHAB)을 제시하였다. SIMHAB을 물리 및 생태자료가 있는 하천에 적용하고 모형의 적정성을 검토하였다. 제시된 모형은 현장자료와 PHABSIM 및 River2D와 같은 기존의 물리서식처 모형의 결과와 유사하나, 적은 입력자료를 필요로 한다. 따라서 SIMHAB은 물리서식처, 생태유량, 수자원 관리 등을 포함하는 하천복원 사업에 손쉽게 활용될 수 있을 것이다.

• 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.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권2호
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• pp.101-108
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• 2019

본 연구에서는 물리서식처 분석을 이용하여 구하도 복원에 따른 어류서식처의 영향을 분석하였다. 연구대상지역은 청미천의 1.2 km 구간이다. 연구 대상 지역에서 구하도 복원은 2012년 7월 부터 2015년 12월 까지 수행되었다. 복원 전과 후에 대하여 물리서식처 분석을 실시하였다. 이때, 수리해석을 River2D 모형을 이용하였으며 서식처분석을 위하여 서식처 적합도 지수 곡선을 이용하였다. 대상어종은 연구대상지역의 우점종인 피라미를 선정하였다. 복원 전과 후의 조건에 대하여 다양한 유량에 대하여 수리해석을 실시하였다. 이후 구하도가 복원 되기 전과 후의 조건에서 복합 서식처 적합도 지수와 가중가용면적을 계산하였으며, 피라미의 물리서식처 변화에 대하여 분석하였다. 모의 결과 구하도가 복원될 경우 어류의 서식처 영역이 증가되었으며, 큰 유량에 대하여 서식처의 감소를 방지하는데 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권11호
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• pp.909-920
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• 2007

하천환경에 대한 사회적 요구에 의해 다양한 하천 복원 및 환경개선사업이 진행되고 있으므로, 이와 같은 사업의 효과를 평가할 방법론이 제공되어야 한다. PHABSIM은 하천 흐름과 관련되어 있는 수생 생물의 수리적 서식처 적합도를 평가하기 위해 제안된 방법이다. 본 연구에서는 보 철거 구간에 PHABSIM을 적용하여, 보 철거에 따른 피라미의 물리서식처 변화와 모형의 적절성을 평가하였다. 그 결과 일반적으로 보를 철거할 경우가 존치할 때보다 물리서식처가 향상된 것으로 나타났다. 그러나 유영력이 약한 산란기의 물리서식처는 보 상류의 유속이 증가되어 감소하는 것으로 나타났으며, 이에 대한 적절한 대책이 필요하다. 본 연구에 적용한 PHABSIM은 보 철거 사업을 포한한 다양한 하천사업의 평가와 필요성을 제시하는 효과적인 방법으로 활용될 수 있을 것이다.

• 환경영향평가
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• 제21권6호
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• pp.841-857
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• 2012

Preliminary ecological environmental assessments including physico-chemical constituents, water quality, fish fauna analysis, physical habitat health, and ecological health assessment were conducted as a primary step for Jeungchon micro-habitat ecosystem restoration in 2012. Water chemistry analysis of conductivity, dissolved oxygen, chlorophyll-a and etc. indicated that there were no significant differences(p < 0.05) among 6 sites between the headwaters and downstream. Multi-metric model analysis of Qualitative Habitat Evaluation Index(QHEI) showed that brooklets were at "good condition" as a mean QHEI of 158.7(n = 6) and the longitudinal differences of the model values between the sites were minor(QHEI range: 153 - 165). Total fish species and the number of individuals were 12 and 481, respectively, and dominant species were Zacco platypus(49.5%) and Zacco koreanus(36.8%). Tolerance guild analysis showed that the proportion of sensitive species($S_S$) had a negative linear function[$S_S=86.35-0.31(D_H)$; $R^2$ = 0.892, p < 0.01] with a distance from the headwaters, while the proportion of tolerant species($T_S$) had a positive linear function($R^2$ = 0.950, F = 90.28, p < 0.001) with the distance. Trophic feeding guild analysis showed that the proportion of insectivore species($I_n$) had a negative linear function($R^2$ = 0.934, p < 0.01) with a distance from the headwaters, while the proportion of omnivore species($O_m$) had a positive linear function($R^2$ = 0.958, p < 0.001) with the distance. Index of Biological Integrity(IBI) model, based on fish assemblages, showed a "fair condition" as a mean IBI of 23(n = 6), and there was a distinct differences of ecological health between the headwaters(S1 = 30; "good condition") and the downstreams(S6 = 14; "poor condition"). Overall, the preliminary environmental impact assessments suggest that water quality, physical habitat conditions(QHEI model), and ecological health(IBI model) were maintained well, even if the state was not an excellent conditions.

• 한국물환경학회지
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• 제27권6호
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• pp.822-829
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• 2011

The purpose of the present study is to estimate the ecological instream flow for conservation and restoration of fish habitat in running water ecosystem which has very important status for stream environment. Estimation of the ecological instream flow in the present study was carried out by application of a two-dimensional depth averaged model of river hydrodynamics, River2D model. It can model fish habitat in natural streams and rivers and assess the quality of physical habitat accoriding to the species preferences for habitat suitability. Zacco platypus and Zacco temmincki were selected as target fish species in the study area of the Seomjin river. The Habitat Suitability Criteria (HSC) developed by Sung et al. (2005) were used for target fish species, life stages and habitat conditions in the study. Weighted usable area (WUA) was computed by the River2D model considering preferences of target fish species for velocity, depth, and channel substrate. The result revealed that the ecological instream flow of $10.0m^3/s$ is needed to maintain the target fish habitat at each life stage in the river.