통영 LNG 기지에서 방류되는 냉배수가 진해만에 미치는 영향을 알아보고, 냉배수의 활용 방안 모색을 위해 총 4개의 냉배수 방류량에 대한 진해만의 환경변화를 1년간(2018년) 모의하였다. 실제 냉배수 방류량인 Case1(10 m3 sec-1)의 모의 결과, 모든 분기에서 냉배 수에 의한 진해만의 환경변화는 매우 미미하게 나타났다. 모의 방류량인 Case2(100 m3 sec-1)의 경우 방류구 반경 5 km 범위에서 1 ~ 3℃의 수온 감소를 보였으며, Case3(1000 m3 sec-1)에서는 방류구 반경 8 km 범위에서 최대 4 ~ 5℃의 수온이 감소하였고 진해만 전 해역에 걸쳐 냉 배수가 확산하는 결과를 보였다. 플랑크톤의 성장 속도는 최대 15% 감소하였으며(11월), 대형조류의 성장 속도는 행암만 부근에서 최대 6 % 증가하는 결과를 보였다. 상기 결과로부터 통영 LNG 기지에서 방류되는 냉배수에 의한 진해만의 환경변화는 미미한 것을 확인하였 다. 또한 Case3 결과로부터 국소지역의 ‘적조 방재’, ‘해조류 성장’을 목적으로 냉배수의 활용이 가능할 것으로 기대된다.

굴 패각을 입경(0 ~ 1, 1 ~ 2, 2 ~ 5 mm) 및 소성온도(400(P400), 500(P500), 600(P600), 800(P800)℃)별로 전처리 한 후, 퇴적물과 혼합 된 실내실험을 통해 퇴적물의 성상변화를 조사하였다. 굴 패각의 주요 성분인 CaCO3는 700℃ 이상의 소성 온도에서 열분해 되어 CaO로 변화하는 것으로 나타났다. P800의 Ca2+ 농도는 약 790 mg/L로 대조구 및 다른 실험구들에 비해 약 2 ~ 3배 높게 나타나 고온 소성 된 굴 패각일수록 용출되는 Ca2+는 높은 것으로 확인되었다. 600℃ 이상의 온도에서 소성된 굴 패각에서는 CaCO3의 열분해로 형성된 CaO의 가수분해를 통해 간극수 내의 pH가 0.1 ~ 0.5 증가한 것으로 나타났다. 간극수 내의 NH3-N은 대조구보다 약 2.2 ~ 7.6 mg/L의 범위로 증가하였으며, 이는 가수분해 과정에서 발생한 열, Ca2+에 의한 미생물 활동 억제, 소성 과정에서 증가한 굴 패각 공극을 통한 산소 공급 등이 복합적으로 작용한 결과로 판단된다. P600 및 P800의 직상수 및 간극수 내의 PO4-P 농도는 대조구보다 약 0.1 ~ 0.2 mg/L 낮게 나타났으며 이는 소성 굴 패각으로 인한 pH 증가 및 PO4-P와의 화학적 반응으로 판단된다. 이상의 결과를 통해 소성 온도에 따라 굴 패각은 퇴적물 내의 NH3-N 및 PO4-P의 농도변화에 영향을 미치는 것으로 확인되었으나, 입경에 의한 영향은 크지 않은 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 향후 소성 굴 패각을 낮은 오염도의 연안 저서환경을 개선시키기 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것을 판단된다.

2005년 4월부터 2013년 10월까지 가평천 상류역 어류군집의 장기적인 변화를 조사하였다. 조사기간 동안 출현한 어종은 총 6과 17종 이었으며, 우점종은 Zacco koreanus(상대풍부도 59.9%), 아우점종은 Pungtungia herzi(8.5%) 이었다. 한국고유종은 Coreoleuciscus splendidus외 12종으로 확인되었다. 법적보호종은 멸종위기야생생물 Ⅱ급인 Pseudopungtungia tenuicorpa와 Gobiobotia brevibarba 등 2종으로 조사되었으며, 천연기념물은 Hemibarbus mylodon 1종이었다. 가평천의 수질등급은 최근 9년간 환경부 기준고시에 의거할 때 ‘매우좋음’ 등급을 유지하고 있었다. 육식어종인 Coreoperca herzi의 개체수는 감소하고, 잡식어종인 Zacco platypus는 증가하는 경향을 나타내었다. 군집분석 결과 우점도지수는 0.58∼0.86, 다양도지수는 0.94∼1.77, 풍부도지수는 0.99∼2.39의 범위로 나타났다. Rarefaction curve를 이용하여 연도별 기대 출현종수를 분석한 결과 151개체의 표본에서 예상되는 종은 최대 12종(2005), 최소 5종(2007)으로 나타났다. 가평천 상류역의 Z. koreanus 개체군을 대상으로 전장-체중 상관관계를 분석한 결과 회귀계수 b값은 연평균 3.29±1.11, 비만도는 0.0034±0.0021로 안정적인 개체군과 양호한 생육상태를 유지하고 있었다.

모래형 하천과 자갈형 하천의 어류군집 특성을 비교하기 위해 4개의 하천을 선정하여 계절별 조사를 실시하였으며, 출현한 어종 중 한국고유종은 Acheilognathus gracilis 외 24종으로 확인되었다. 홍천강과 무주남대천의 우점종은 Zacco koreanus로 각각 39.9%, 28.4%를 차지하였으며, 양화천은 Rhodeus notatus가 13.6%, 갑천은 Z. platypus가 26.0%로 우점하였다. 군집분석 결과 우점도지수는 0.27~0.63, 다양도지수는 1.92~2.67, 균등도지수는 0.6~0.79, 풍부도지수는 3.09~3.53의 범위로 나타났으며, 우점도지수는 홍천강에서 가장 높고, 다양도, 균등도, 풍부도지수는 양화천에서 가장 높게 나타났다. 내성도 길드 분석 결과 하상구조물이 다양한 홍천강과 무주남대천은 민감종이 각각 50.1%와 46.4%로 비교적 높은 비율을 차지하였고, 모래 하상이 높은 양화천과 갑천은 민감종이 각각 0.5%와 5.3%의 희소한 비율을 차지하였다. 하천별 출현한 어류의 종별 개체수와 하상구조를 이용하여 유사도를 분석한 결과 자갈형 하천인 홍천강과 무주남대천이 종과 개체수는 50.4%, 하상구조는 95.2%로 가장 유사하였다. IBI 분석결과 홍천강과 무주남대천이 'A등급', 양화천과 갑천이 'B등급'으로 나타났고, 주성분 분석결과 자갈형 하천과 모래형 하천의 2개의 그룹으로 구분되었다.

서 론 최근 들어 하천생태계에 관심이 높아지면서 생태적으로 교란된 하천을 복원하고 있으며 하천이 복개된 지역을 중심 으로 하천을 복원하거나 인공하천을 만들어 자연형 하천으 로 가꾸어 가고 있다(김과 안, 2006). 그러나, 국내의 하도서 식처 조성기술은 인위적으로 정비된 하천을 대상으로 훼손 된 자연성을 되살리기 위하여 물리적 환경의 개선을 중심으 로 진행되어 왔기 때문에 대상 생물이 필요로 하는 서식처 조성기술은 거의 개발되어 있지 않은 상태이다(에코리버 21). 과거 서식처 유형별 어류군집에 대한 연구는 이 등 (2009), 최 등(2011)에 의해서 이루어졌으며, 이 등(2009)은 갑천의 자연형 구간 10개 지점 중 서식처 유형이 뚜렷한 7개 지점을 선정하였고, 최 등(2011)은 탄천을 유형별 9개 지점을 선택하여 어류군집의 특성을 밝혔다. 따라서 본 연 구는 양화천의 서식처 유형별 8개 지점을 대상으로 어류군 집의 생태적 특성을 밝히고, 생물 서식처 조성 시 필요한 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 연구내용 및 방법 1. 조사지점 및 기간 조사 기간은 2008년 8월부터 2009년 6월까지 총 4회에 걸쳐 계절별(8월, 10월, 4월, 6월)로 실시하였다. 조사지점 은 양화천의 2.5Km 구간을 서식처 유형별로 총 8개 조사지 점으로 구분하였으며, 조사지역은 Fig. 1과 같다. 2. 어류의 채집 및 분류 어류의 채집은 정량조사를 위하여 투망(5×5 mm)과 족대 (4×4 mm)를 각각 15회. 40분간 실시하였다. 채집된 어류는 현장에서 동정 후 생태계 보전을 위해 대부분 방류하였고, 일부 세밀한 동정을 요하는 개체만 10% Formalin 용액으로 고정한 후 실험실로 운반하였다. 어류의 동정은 국내에서 발표된 검색표(김과 박, 2002; 김 등, 2005; 김, 1997)를 이 용하였고, 분류체계는 Nelson (2006)을 따랐다. 3. 군집분석 군집분석은 각 조사지점에 개체수를 기준으로 우점도 (McNaughton, 1967)와 다양도(Margalef, 1958), 균등도 (Pielou, 1996) 및 종 풍부도(Margalef, 1958)를 산출하였다. 4. 유사도 분석(Cluster analysis) 양화천의 서식처 유형별 채집된 어류를 Bray and Curtis(1957)의 식을 이용하여 Clustering 하였고, Group linkage method는 양화천의 서식처 유형별 어류상의 구분 을 위하여 Ward's(1963) Method를 따랐다. 5. 주성분 분석(Principal Components Analysis) 주성분 분석은 'MVSP'(ver. 3.2)를 이용하였으며, Kaiser's (1958) rule을 따랐다. 결과 및 고찰 1. 서식처 유형별 개황 1) St. 1 댐형 웅덩이(Dam Type Pool) 댐형 웅덩이는 보나 낙차공과 같이 횡단 구조물에 의하여 물이 가두어져 형성되는 웅덩이를 말한다. 본 조사 지점은 주변 농경지에 농업용수를 공급하기 위해 형성되어 유량이 풍부하고, 넓은 수면을 유지하였고, 오염물질의 농도가 높 게 나타났다. 2) St. 2 평여울(Run) 평여울은 지형변화에 의해 갑자기 하폭이 넓어지는 곳으 로 유속이 완만하게 형성되는 곳이다. 물의 흐름이 있어 오 염물질이 높지 않은 편이나, 본 조사 지점의 오염물질의 농 도는 비교적 높은 것으로 나타났다. 3) St. 3 급여울(Riffle) 하폭이 급격히 좁아져 유속이 빨라지는 곳으로 하상경사 가 급격하게 변화하는 곳으로 하상재질의 입자가 다른 장소 에 비해 상대적으로 커지는 곳에서 나타난다. 본 조사지점 은 오염물질이 물의 흐름에 의해 빠르게 확산되어 농도는 매우 낮은 것으로 나타났다. 4) St. 4 샛강(Side Channel) 하도의 주 흐름에서 벗어나 별도로 조성되는 부차적인 하도를 말한다. 모래 사주에 의해 좌안의 샛강(St. 4)과 우안 의 사행형 웅덩이(St. 5)로 구분하였으며, 본 조사지점은 갈 수 시 오염물질의 농축으로 인해 오염농도가 높게 나타났다. 5) St. 5 사행형 웅덩이(Meander Type Pool) 일반적으로 하천이 사행되면서 유수의 수층부가 깊게 파 여 형성된 웅덩이를 말한다. 본 조사 지점은 비교적 오염물 질의 농도가 낮으나, 3차 조사 시 갈수의 영향을 받아 오염 물질의 농도가 일시적으로 높게 나타났다. 6) St. 6 폐쇄형 하도습지(Channel Unconnected Pool) 폐쇄형 하도습지는 대규모 홍수가 발생할 때 제방이나 주변 산지부 하단부 세굴에 의하여 형성되는 일시적인 습지 를 말한다. 본 조사 지점은 정수지역으로 주변에서 유입이 없기 때문에 정체되면서 오염물질의 확산이 늦어져 오염물 질의 농도가 높은 것으로 나타났다. 7) St. 7 개방형 하도습지(Channel Connected Pool) 만곡부 내 측, 흐름의 사수역이나 사주부 말단에 주로 형 성되는 수심이 얕고 유속이 거의 없으며, 뭍으로 깊게 들어 간 장소나 그러한 형태의 하도습지를 말한다. 본 조사 지점 은 모래, 펄 등이 합류부에 퇴적되면서 불투수층을 형성함으 로 인하여 복류수의 공급은 전혀 없는 상태이나, 오염물질 농도는 비교적 다른 지점에 비해 낮은 것으로 나타났다. 8) St. 8 낙차형 웅덩이(Substrate Type Pool) 횡단구조물에 의하여 유수가 떨어지거나 집중되어 하상 재료가 변화되면서 형성되는 웅덩이를 말한다. 상류역에서 는 하류 쪽으로 약간의 평여울을 동반한 낙차형 웅덩이가 연속되는 경향이 있다. 본 조사 지점은 하류침식을 막기 위 한 보호공의 영향으로 수심은 깊지 않으며, 남한강으로부터 어류의 공급이 원활하며, 3차 조사시 갈수의 영향으로 오염 물질의 농도가 높은 것으로 나타났다. 2. 어류상 양화천에 대한 조사 결과 총 8과 31종 2,814개체가 확인 되었다. 조사지점별로 출현된 어류를 살펴보면, 댐형(St. 1) 에서 4과 20종 301개체, 평여울(St. 2)에서 4과 22종 320개 체, 급여울(St. 3)은 4과 17종 181개체, 샛강(St. 4)에서 4과 20종 209개체, 사행형(St. 5)에서 3과 21종 374개체, 폐쇄형 하도습지(St. 6)에서는 4과 19종 461개체, 개방형 웅덩이 (St. 7)에서 4과 17종 367개체, 낙차형 웅덩이(St. 8)에서 7과 27종 601개체가 확인되었다. 출현된 어종 중 한국고유종은 가시납지리(A. gracilis), 줄납자루(A. yamatsutae), 각시붕어(R. uyekii), 됭경모치 (M. tungtingensis), 중고기(S. nigripinnis morii), 참중고기 (S. variegatus wakiyae), 긴몰개(S. gracilis majimae), 몰개 (S. japonicus coreanus), 점몰개(S. multimaculatus) 등 총 11종(35.5%)으로 확인 되었다. 출현된 어류의 종 구성비를 살펴보면, 잉어과(Cyprinidae) 어종이 23종(74.2%)으로 가 장 다양하게 출현하였고, 그 다음으로 망둑어과(Gobiidae) 2종(6.6%)이 출현 하였으며, 동사리과(Odontobuitide), 종 개과(Balitoridae), 미꾸리과(Cobitidae), 메기과(Siluridae), 송사리과(Adrianichthyoidae), 동자개과(Bagridae) 퉁가리 과(Amblycipitidae) 등이 각각 1종(3.2%)씩 조사되었다. 개체수 구성비를 살펴보면 비율이 가장 높게 나타난 어종 은 떡납줄갱이(R. notatus)로 385개체(13.7%)가 확인되었 고, 그 다음으로는 참붕어(P. parva) 380개체(13.5%), 피라 미(Z. platypus) 345개체(12.3%) 등의 순으로 나타났다. 반 면 개체수 구성비가 1.0% 미만인 어종으로는 줄납자루(A. yamatsutae), 참마자(H. longirostris), 됭경모치(M. tungtingensis) 등을 포함하여 총 13종으로 확인되었다. 개체수 구성비가 1.0% 미만인 종은 조사 지점 선택에 따른 출현의 차이로 나타나는 것으로 판단된다. 3. 군집분석 양화천의 우점도, 다양도, 균등도와 풍부도 지수를 통한 군집분석 결과는 Table 1과 같다. 우점도 지수는 급여울(St. 3)에서 0.56으로 가장 높게 분석되었으며, 평여울(St. 2)에 서 0.31로 가장 낮게 분석되었다. 다양도 지수는 평여울(St. 2)에서 2.63으로 가장 높게 분석되었으며, 급여울(St. 3)에 서 2.00으로 가장 낮게 분석되었다. 균등도는 평여울(St. 2) 에서 0.85로 가장 높게 분석되었으며, 낙차형 웅덩이(St. 8) 에서 0.68로 가장 낮게 분석되었다. 종 풍부도는 낙차형 웅 덩이(St. 8)에서 4.06으로 가장 높게 분석되었으며, 개방형 하도습지(St. 7)에서 2.71로 가장 낮게 분석되었다. 양화천 의 군집분석 결과 우점도 지수가 낮고 다양도, 균등도, 풍부 도 지수가 비교적 높게 분석된 평여울(St. 2)이 가장 안정된 군집구조를 유지하고 있는 것으로 판단된다. 우점도 지수는 전 조사지점에서 대체적으로 낮게 분석되었으며, 안정적인 군집양상을 나타내고 있었다. 4. 유사도 분석(Cluster analysis) 양화천의 8개 조사지점에서 조사된 어류를 이용한 유사 도 분석결과 세 개의 그룹으로 분석 되었다(Fig. 2). Ⅰ 그룹 은 St. 1(댐형)과 St. 6(폐쇄형 하도습지) · St. 7(개방형 하도 습지)이 하나의 군집으로 clustering 되었으며, 이 지점은 정수역 특성을 가진 지점으로 서식지의 조건이 비슷하여 유사한 군집을 나타낸 것으로 판단된다. 또한 Ⅱ 그룹은 St. 2(평여울), St.4(샛강) 및 St. 5(사행형 웅덩이) 그리고 St. 8(낙차형 웅덩이)이 하나의 군집으로 clustering 되었으 며, 이 지점은 유수역 특성을 가진 서식지의 조건이 비슷하 였기 때문인 것으로 판단된다. Ⅲ 그룹은 St. 3(급여울)이 하나의 군집으로 clustering 되었는데, 이 서식처 유형은 유 속이 매우 빠른 지점으로 서식지 특성상 출현 종수가 매우 낮게 조사되었기 때문인 것으로 판단된다. 5. 주성분 분석(Principal Components Analysis) 양화천의 각 서식처 유형별로 출현한 어류의 종간의 관계 를 주성분 분석(Principal Component Analysis)를 이용하 여 분석하였다(Fig. 3). PCA는 Axis1과 Axis2에 의해 군집 자료를 해석하는데 일반적으로 Axis1이 군집구조의 대부분 을 설명해 준다(Jongman et al. 1995). 분석결과 Axis1과 Axis2가 48.9%, 29.7%의 고유값이 나타났으며 St.2(평여 울), St.4(샛강), St.5(사행형 웅덩이) 지점의 어류 군집구조 가 가장 유사한 것으로 나타났다. 이는 조사 지점의 선택에 따라 나타난 결과로 St.2(평여울)의 어류가 St.3(급여울), St.4(샛강)을 통해 이동하여 St.5(사행형 웅덩이)에서 먹이 섭식 및 생식활동을 위해 정착하게 되면서 나타난 결과로 판단된다. 반면 St.3(급여울) 같은 서식처는 유속이 빠르고 하상구조가 불규칙함으로서 어류가 서식하기에 적합하지 않아 St.4(샛강), St.5(사행형 웅덩이)와 군집구조의 차이를 보인 것으로 생각된다. 인용문헌 김익수, 박종영. 2002. 한국의 민물고기. 교학사, 서울. pp. 1∼465. 김익수, 최윤, 이충열, 이용주, 김병직, 김지현. 2005. (원색)한국어 류대도감. 교학사, 서울. pp. 43∼515. 김익수. 1997. 한국동식물도감 제 37권 동물편(담수어류). 교육부, 서울. pp. 155∼518. 문운기, 한정호, 안광국. 2010. 흑천수계의 어류상 및 군집분석. pp.1 ∼12. 에코리버 21. 2009. 하천 생물서식처 평가를 위한 탄천 특성조사. 자 연과 함께하는 하천복원 기술개발 연구원. pp. 3∼197. 이동준, 변화근, 최준길. 2009. 서식처 유형에 따른 갑천의 어류군집 특성. 한국육수학회지 42(3) : 340∼349. 최준길, 장창렬, 변화근. 2011. 탄천의 서식처별 어류상과 피라미 개 체군의 특징. pp. 1∼5. Margalef, R. 1958. Information theory in ecology. Gen. Syst. 3 : 36 ∼71. McNaughton, S.J. 1967. Relationship among functional properties of California Grassland. Nature 216 : 114∼168. Nelson, J.S. 2006. Fishes of the world (4th ed.). Jhon Wiely and sons, New York. Pielou E.C. 1996. The measurement of diversity in different types of biological collections. J. Theoret. Biol. 13 : 131∼144.

Phase transition in ferroelectric polymer is very interesting behavior and has been widely studiedfor real device applications, such as actuators and sensors. Through the phase transition, there is structuralchange resulting in the change of electrical and optical properties. In this study, we fabricated the Febry-Perotinterferometer with the thin film of ferroelectric P(VDF-TrFE) 50/50mol% copolymer, and thermo-opticalproperties were investigated. The effective thermo-optical coefficient of P(VDF-TrFE) was obtained as 2.3~3.8×10-4/K in the ferroelectric temperature region (45oC~65oC) and 6.0×10-4/K in the phase transition temperatureregion (65oC~85oC), which is a larger than optical silica-fiber and PMMA. The resonance transmission peakof P(VDF-TrFE) with the variation of temperature showed hysteretic variation and the phase transitiontemperature of the polymer in heating condition was higher than in the cooling condition. The elimination ofthe hysteretic phase transition of P(VDF-TrFE) is necessary for practical applications of optical devices.

A sensor element array for combinatorial solution deposition research was fabricated using LTCC (Low-temperature Co-fired Ceramics). The designed LTCC was co-fired at 800˚C for 1 hour after lamination at 70˚C under 3000 psi for 30 minutes. SnO2 sol was prepared by a hydrothermal method at 200˚C for 3 hours. Tin chloride and ammonium carbonate were used as raw materials and the ammonia solution was added to a Teflon jar. 20 droplets of SnO2 sol were deposited onto a LTCC sensor element and this was heat treated at 600˚C for 5 hours. The gas sensitivity (S = Ra/Rg) values of the SnO2 sensor and 0.04 wt% Pd-added SnO2 sensor were measured. The 0.04 wt% Pd-added SnO2 sensor showed higher sensitivity (S = 8.1) compared to the SnO2 sensor (S = 5.95) to 200 ppm CH3COCH3 at 400˚C.

Piezoelectric energy harvesting from our surrounding vibration has been studied for driving the wireless sensor node. To change the vibration energy into the electric-energy efficiently, the natural frequency of cantilever needs to be adjusted to that of a vibration source. When adding 6.80g mass on the end of the fabricated cantilever, a natural frequency shifts from 136 Hz into 49.5 Hz. In addition, electro-mechanical coupling factor increased from 10.20% to 11.90% and resulted in the 1.18 times increase of maximum output power.