본 연구는 강원도 강릉시에 위치한 하시동·안인사구 생태경관보전지역에서의 생태계서비스 평가와 증진방안 마련을 위하여 시행되었다. 연구방법으로 신속평가 도구를 이용한 생태계서비스 평가를 바탕으로 환경지속성지수 분석하였고, SWOT 분석 을 통하여 생태계서비스 증진방안을 마련하였다. 하시동·안인사구 생태경관보전지역의 생태계서비스 평가 결과를 바탕으로 분석한 환경지속성지수는 조절서비스, 문화서비스, 지지서비스 모두 50% 미만으로 낮게 평가되었다. 특히 문화서비스, 지지서 비스가 부족한 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 하시동·안인사구 생태경관보전지역의 생태계서비스 증진 방안을 마련하기 위하여 SWOT 분석을 시행하였다. 강점을 기회로 활용(SO전략), 강점을 이용한 위협요인 최소화(ST전략), 강점을 보완하기 위하여 기회를 활용(WO전략), 약점을 보완하고 위협을 최소화(WT전략)하는 생태계서비스 증진방안 6가지를 도출 하였다. 향후 하시동·안인사구 생태경관보전지역에서 생태계서비스 증진사업을 추진할 때 현재 훼손된 지역의 복원과 향후 침식 등으로 인한 피해 방지 등 제시한 문제를 극복하고 이를 통하여 생태계서비스를 증진시켜 하시동·안인사구 생태경관보전 지역의 가치를 높일 필요가 있다.

Benthic attached diatoms (BADs), a major primary producer in lotic stream and river ecosystems are micro-sized organisms and require a highly magnified microscopic technique in the observation work. Thus, it is often not easy to ensure accuracy and precision in both qualitative and quantitative analyses. This study proposed a new technique applicable to improve quality control of aquatic ecosystem monitoring and assessment using BADs. In order to meet the purpose of quality control, we developed a permanent mounting slide technique which can be used for both qualitative and quantitative analyses simultaneously. We designed specimens with the combination of grid on both cover and slide glasses and compared their efficiency. As a result of observation and counting of BADs, the slide glass designed with the color-lined grid showed the highest efficiency compared to other test conditions. We expect that the method developed in this study could be effectively used to analyze BADs and contributed to improve the quality control in aquatic ecosystem health monitoring and assessment.

미세플라스틱 입자는 환경 내 어디에나 존재하며 크기, 모양 또는 유형의 표준화된 입자가 아 니다. 따라서 독성자료를 바탕으로 해수, 퇴적물 등 해양환경의 다차원을 정확하게 평가하고 관리하는 위험평가 프레임워크를 구축하는 것은 매우 어렵다. 본 연구에서는 해양환경 미세플 라스틱의 특징과 영향을 조사하였고, 해양환경 미세플라스틱의 분포와 생물영향에 따른 위해 도 평가 프레임워크(초안)를 제안하고 있다. 환경 미세플라스틱의 특성은 매우 다양하지만 대 부분의 독성 데이터는 독특한 형태와 유형에 집중되어 있으며, 실험실 노출 생물과 관리해야 하는 생물 종도 다르다. 실제적으로, 지금까지의 수집된 연구결과는 위해성평가에 활용하기에 독성 데이터 품질에 있어 불확실성이 높기도 하며, 전통적인 위해성평가 프레임워크를 적용 하는 데 있어 고려할 부분이 많이 존재한다. 그러나, 현재 미세플라스틱 관리에 대한 국제사회 의 움직임이 점차 강화되고 있고, 해양환경의 미세플라스틱 오염도가 높아지고 있는 점을 고 려하면, 해양환경의 미세 플라스틱 특성에 기초한 위해성평가 기법 구축에 대한 추가 연구가 제안되어야 할 것이다.

본 연구는 새만금 농생명용지와 주변 지역의 간척 전후 생태계서비스를 평가하고 증진방안을 마련하기 위해 수행하 였다. 새만금 지역의 생태계서비스 기능은 토지 유형에 따라 다르게 나타났다. 간척 전 새만금은 공급, 조절, 문화, 지지서비스 기능이 모두 높았으나 간척 후에는 공급, 조절, 지지서비스 기능이 하락했다. 따라서 새만금 농생명 용지의 생태계서비스를 증진하려면 논 습지, 저수지 등의 반(半)자연생태계가 가지는 공급, 조절, 지지서비스를 강화하는 것이 필요하다. 현재 남아 있는 산림, 도서 지역 등의 자연생태계와 광활한 농경지를 농촌관광 및 생태관광을 특화하고, 농업과 관련된 교육․연구 위주의 문화서비스 기능을 강화할 필요가 있다. 이를 위해 넓은 농경지와 농업 기반을 활용하여 농업생산, 농촌관광 등을 활성화하고 고령화가 진행되고 있는 지역에 대한 정부의 지원이 필요하다.

An estuary is an area where a freshwater river or stream meets the ocean. Even before the importance of the value of estuaries was recognized, the estuary was lost because of large-scale conversion by draining, filling, damming, and dredging. In South Korea, 643 estuaries are located, and the total area is 3,248,300 ha, accounting for 32.5% of the total area of South Korea. Over 35% of Korean estuaries are closed estuaries which are only temporally connected with the sea, either permanently or periodically. Since 2008, in order to preserve the estuary ecosystem and solve major issues in the estuary by accumulating knowledge about the estuarine ecosystem, the Ministry of Environment of Republic of Korea has been conducting the “Estuarine Ecosystem Monitoring and Assessment Project”. At 668 sites of 325 estuaries, epilithic diatom, benthic macroinvertebrate, fish, and vegetation are investigated, and the habitat condition of each site is evaluated using the newly developed biotic index. More than 100 researchers annually record 2,097 species of estuaries according to the standardized survey guidelines over the past 14 years and provide strictly managed data necessary for establishing estuaries conservation policies. As a result of bibliometric analysis of 1,195 research articles related to the monitoring and assessment of the estuarine ecosystem, research on pollutants such as heavy metals and sediment control have recently been conducted. “Estuarine Ecosystem Monitoring and Assessment Project” is an ecological monitoring type of long-term mandated monitoring that is usually focused on identifying trends. Although it is difficult to identify the mechanism influencing a change in an ecosystem through long-term mandated monitoring, providing empirical data for supporting evidence-based policy, decision-making, and the management of ecosystems. In order to increase the efficiency of the project, research to investigate the relationship between sediments and pollutants and organisms can be conducted at specific estuaries or sites to compensate for the shortcomings of mandatory monitoring.

본 연구에서는 해양생태계 위해성 평가 시 생물학적, 비생물학적 요인에 대한 인공생태계 실험의 초기 안정성을 객관적으로 평가하기 위해 육상 기반 해양 폐쇄형 메조코즘 (LMCM) 실험을 수행하였다. 변동계수 (CV)의 진폭 변화는 실험의 안정성 분석 자료로 사용하였다. 본 연구에서 LMCM 그룹 (200, 400, 600, 1,000 L) 내 비생물학적 실험변수에 대한 CV 값은 20~30% 범위로 유지되었다. 그러나 엽록소-a, 식물플랑크톤 및 동물플랑크톤과 같은 생물학적 요인의 CV 진폭 파이는 600 L와 1,000 L LMCM 그룹에서 높게 분석되었다. 이와 같은 결과는 실험 초기에 생물학적 변수에 대한 제어가 부족하여 발생한 것으로 해석 된다. 또한 ANOVA 분석에 따르면, LMCM 그룹 간 CV 값은 생물학적 요인과 연관된 실험변수들에서 유의한 차이를 보였다 (p<0.05). 본 연구에서 생물학적 변수의 안정화는 LMCM 그룹의 크기와 그룹 내 생물의 생태-생리학 적 활동의 복잡성을 감안할 때 수질 및 영양염 성분을 제외하면 실험 초기 생물학적 변수의 변동성을 제어하고 유지할 필요가 있으나 현실적으로 어려운 부분이 많았다. 결론적으로 해양에서 과학적 도구로써 인공생태계 실험은 생물학적, 비생물학적 요인을 구분하여 명확한 측정요소 (endpoint)를 비교 분석할 수 있는 연구목적 수립, 실험조 건의 안정성 유지 및 실험결과를 객관적으로 해석할 수 있는 표준화된 분석 기법의 도입이 필요한 것으로 판단된다.

Tuna fisheries were applied to an integrated ecosystem-based fishery risk assessment method using indexes of target species status, inhabited species in a target ecosystem, habitat quality and socio-economic benefit of affected fisheries. This study suggested more effective and efficient management measures to break away from traditional management methods, such as limitation of catch and fishing effort. The results presented that the objective risk index (ORIS) on sustainability of bigeye and yellowfin tunas by purse seine fishery was estimated high due to the high catch ratio of small fishes. The ORIs of biodiversity (ORIB) and habitat quality (ORIH) of purse seine fishery were also estimated at a high level from using fish-aggregating devices (FAD). However, due to skipjack tuna’s high catches, the ORI of socio-economic benefit (ORIE) was estimated at a very low level. Due to the high bycatch rate, ORIB was high, and ORIS and ORIH were evaluated at a low level in longline fishery. Due to strengthern of fishing restrictions and increase of fishing costs, the ORIE was assessed to be very high. The ecosystem risk index (ERI) for two tuna fisheries was assessed low, but the overall FAD management by purse seine fishery is necessary at the ecosystem level.

군집지수와 FD와의 상관분석 결과 FD는 군집지수 중 Shannon 다양도와 가장 높은 상관성을 보였다. 조사지점은 환경 특성에 따라 6개의 그룹으로 나누어졌으며, 고도에 따라서 뚜렷한 차이를 보였다. 이에 따라 고도가 높은 그룹 1은 산림의 비율이 많고 좋은 수질을 보였으나 고도가 낮은 그룹 6은 수질이 양호하지 않았다. 환경 구배에 따른 조사지역 그룹과 군집지수와 FD의 연관성 분석을 위해 NMDS를 시행하였으며 그룹 1~3에서 FEve를 제외한 모든 지수가 높았다. 그룹 간의 종구성은 그룹 1~3에는 하루살이목, 날도래목, 강도래목이 높았으며, 그룹 4, 5에는 잠자리목, 딱정벌레목이 주요하게 나타났다. 생물학적 형질은 그룹 1~3에서 생식기간이 길고, 이동성이 낮은 형질 특성을 보였으며 생물의 저항력 전략을 잘 보여주었다. 반대로 그룹 4~6은 생식기간이 짧고, 이동성이 높은 회복력의 전략을 뚜렷하게 반영해 주었다. 수질의 오염도가 낮은 상류는 교란의 빈도가 적고 공간적으로 높은 이질성을 가졌으며 생물이 주로 저항성 전략을 보였으며 생물이 서식지에 오래 머무를 수 있어 기능적, 구조적 생물다양성이 높게 나타났다. 반대로 수질의 오염도가 높은 하류는 교란의 빈도가 높고 공간적으로 균질성이 높으며 생물은 주로 회복력의 전력을 보여 교란에 의해 이동하거나 회피할 수 있는 휴면기, 고치, 세포, 알 등의 독특한 형태를 갖는 반면 생물다양성은 낮게 나타났다. 본 연구를 통해 저서성 대형 무척추동물의 기능적 다양성은 수서 생태계 환경과의 관계를 잘 설명해 주었다. 따라서 생물의 형질을 이용한 기능적 다양성은 잠재적으로 수생태계 건강성 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.

본 연구는 훼손된 하천 수생태계의 훼손원인을 식별하고 그 전이 과정을 규명하기 위해 수생태계 훼손원인 진단체계를 구축하고 정책적 활용 가능성을 보고자 하였다. 수생태계 현황 조사 및 건강성 평가결과는 하천의 훼손에 대한 전반적인 상황을 알 수 있어 하천 복원 및 관리의 판단 근거로 사용된다. 그러나 하천이 훼손된 원인이나 훼손이 발생하게 된 전이 과정을 고려하지 못한다는 한계를 가진다. 따라서 본 연구에서는 과학적이고 체계적인 진단체계를 제안하여 훼손원인과 그 전이 과정을 규명하였다. 미국, 호주, 유럽의 사례를 분석하여 우리나라에 맞는 진단체계를 제안하였다. 총 8단계로 구성되며, 기초자료 조사, 하천 수생태계 훼손 판단, 훼손 구간 설정, 훼손 유형화 및 잠재적 훼손원인 도출, 본 조사, 주 훼손원인 진단 및 최적 훼손 모델 도출, 종합분석 및 하천 복원방안으로 이루어져 있다. 이러한 진단체계는 하천 생태계의 복잡하고 다양한 특성을 고려하여 훼손원인을 파악할 수 있으며 하천 복원 및 관리 방안을 제시하여 효율적인 의사결정을 지원할 수 있다.

River water quality and organisms have a very close relationship with the human living environment and health, so it is very important to ensure and maintain the ecological integrity of the aquatic ecosystem. In that sense, benthic diatoms have relatively little mobility, can explain the effects of long-term exposed pollution sources, and are very suitable indicator organisms for river ecosystem evaluation. Diatom ecologists have been developed various diatom indices to assess water quality and stream ecosystem over the world. However, they so far have insufficient identification of taxa, are strongly regional, and are difficult to apply as they are domestically. Unfortunately, there has not been developed an independent diatom index suitable for the Korean stream. Therefore, management of water quality and aquatic ecosystem suitable for domestic rivers can be made, and development or improvement of comprehensive multivariate diatom index for the integrated assessment of water quality and aquatic ecosystem is urgently needed.

본 연구는 제주도 지역에서 처음 발견된 점개구리밥의 분포와 서식생물상에 대한 점개구리밥의 위해성을 평가하기 위해, 제주도 내 43개 습지 및 하천에서 환경요인과 서식생물상을 조사하였다. 점개구리밥은 43개 중 총 18개 조사 지역에서 출현이 확인되었으며, 이들 지역에서는 점개구리밥 외 수생식물의 생물량은 낮은 편이었다. 점개구리밥 등 수생식물과 환경요인에 대한 서식생물상의 영향을 분석하기 위해 SOM(Self-Organizing Map)을 활용한 패턴분석을 실시하였다. 분석 결과, 동물플랑크톤 등 서식생물상은 환경요인보다는 수생식물의 생물량에 대한 영향이 큰 것으로 나타났다. 특히 점개구리밥의 생물량은 부착성 종과 밀접하게 관련되는 것으로 분석되었다. 제주도 내 하천 및 습지는 수원이 일정하지 않고 수위변화가 급격하여 수생식물의 현존량이 적은 점을 감안하면, 제주도 지역의 교란 특성에 비교적 강한 점개구리밥은 서식생물상(동물플랑크톤 등)에게 서식처로서 중요하게 적용될 것으로 판단된다. 더욱이, 점개구리밥의 점유 공간 내 유기물이 서식동물상의 먹이원으로 활용되는 점 등을 볼 때 점개구리밥은 서식처인 동시에 먹이터로의 역할을 수행하고 있는 것으로 보인다. 비록 점개구리밥의 밀생이 그늘 효과 등으로 일부 수생식물의 성장과 발달에 영향을 미치지만, 이것은 부유식물이 수표면에 우점하는 특성 때문이며, 점개구리밥의 위해성이라 판단하기는 어렵다. 결론적으로 점개구리밥은 제주도 지역 내 대부분의 수계에서 확산 및 정착된 것으로 조사되었으며, 서식생물상 및 수중 환경 내 미치는 영향은 적은 것으로 사료된다. 추후 제주도 지역 외 내륙에서의 점개구리밥 분포 및 확산에 대한 모니터링을 수행할 필요가 있다고 보여진다.