In order to investigate the runoff characteristics of nonpoint source pollutants in the Lake Doam watershed, water quality and flow rate were monitored for 38-rainfall events from 2009 to 2016. The EMC values of SS, COD, TN and TP were in the range of 33~2,169, 3.5~56.9, 0.09~7.65 and 0.06~2.21 mg L-¹, respectively. As a result of analyzing the effect of rainfall factor on the nonpoint source pollutant load, EMCs of SS, COD and TP showed a statistically significant correlation with rainfall (RA) (p<0.01) and SS showed highly significant correlation with maximum rainfall intensity (MRI, R=0.48). The load ranges of SS, COD, TN and TP were 10.4~11,984.6, 1.1~724.4, 0.6~51.6 and 0.03~22.85 ton event-¹, respectively, showing large variation depending on the characteristics of rainfall events. The effect of rainfall on the load was analyzed. SS, COD and TP showed a positive correlation, but TN did not show any significant correlation. The annual load of SS was the highest with 88,645 tons year-¹ in 2011 when rainfall was the highest with 1,669 mm. The result of impact analysis of nonpoint source pollution reduction project and land-use change on runoff load showed that pollutant load significantly reduced from 2009 to 2014 but SS and TP loads were increased from 2014 to 2016 due to increase in construction area. Therefore, we suggested that nonpoint source pollution abatement plan should be continued to reduce the soil loss and pollutants during rainfall, and countermeasures to reduce nonpoint source pollution due to construction need to be established.

경포호에서 수질 변수들의 장기적인 경향을 파악하기 위하여 1998년부터 2013년까지 매년 3월부터 11월까지 2개월에 1회씩 3개 지점에서 조사된 15가지 수질변수들과 강우량자료를 이용하였으며, Mann-Kendall test, Sen’s slope estimator 및 linear regression을 적용 분석하였다. 계절 변화 분석에는 Mann-Kendall test 및 Sen’s slope estimator만 이용하였다. 분석결과 염분, 투명도 및 영양염류 (총인, 용존무기인, 총질소, 질산성 질소, 암모니아성 질소)의 변수들만 통계학적으로 유의적인 경향을 보였다. 선형회귀 분석에서는 염분 (표층과 심층의 전 지점)과 투명도 (지점 1)만이 통계학적으로 유의적인 증가 경향을 나타냈으나, 비모수법에 의한 분석에서는 염분과 투명도 모두 전 지점에서 통계학적으로 유의적인 증가 경향을 보였다. 통계학적으로 유의적인 감소 경향을 보인 수질변수들은 선형회귀 분석에서는 용존산소 (표층 지점 1, 심층 지점 2와 3), 총인(지점 1과 2), 용존무기인, 총질소, 질산성 질소 및 암모니아성 질소, 비모수법에 의한 분석에서는 용존산소 (심층 전 지점), 총인, 용존무기인, 총질소, 질산성 질소 및 암모니아성 질소였다. 계절적인 경향을 분석한 결과 봄에는 염분, 탁도, 투명도 및 부유물질 (SS), 여름에는 염분, 투명도, 질산성 질소 및 부유물질, 가을에는 수온, 염분, 투명도 및 부유물질 만이 증가하는 경향을 보였으며 이들 변수들이 계절에 따라 다소 차이를 보이는 것으로 나타났다. 특히 봄과 여름에 비해서 가을철에 Mann-Kendall test 및 Sen’s Slope estimator에 의해 유의적인 경향을 나타낸 수질변수들이 많았다. 가장 강한 증가 경향을 보인 것은 염분이었으며 봄보다는 여름과 가을에 뚜렷하였다. 투명도도 염분과 유사한 특성을 보였다. 강우량은 조사기간 동안 전체적으로 감소하는 경향을 보였다. 경포호에서 영양염류의 유의적인 감소경향은 그동안 강릉시에서 추진해온 석호 복원사업 및 해수유통 (수중 보 철거) 등과 관련이 있는 것으로 판단되나 정확한 원인 규명을 위해서는 보다 면밀한 조사가 수반되어야 할 것으로 사료된다.

2007년부터 2008년까지 동해안에 분포하는 8개 석호에 대한 어류군집에 대하여 조사한 결과는 다음과 같다. 조사기간 동안 확인된 어류는 총 34과 66종 126,224개체였으며 생체량은 2,024.8 kg이었다. 각 석호의 출현종과 개체수를 대상으로 군집분류를 실시한 결과 보존이 양호한 그룹, 담수의 영향을 받는 그룹, 그리고 해수의 영향을 받는 그룹 등 3그룹으로 나누어졌다. 한편 선행연구자료를 각 연대별로 나누고 본 조사에서 출현한 담수어, 기수어, 그리고 해수어의 종구성비를 비교한 결과, 1990년대 이후부터 담수어가 감소하고 해수어가 증가하는 등 일부 석호에서 어류군집의 변화가 역동적으로 변화하고 있었다. 이러한 변화는 기수호에서 담수호로 변화해가는 자연적인 습성천이에 대한 역천이로 볼 수 있으며 향후 석호의 보존 및 관리, 그리고 복원을 실시할 때에는 석호 본연의 생태적 특성과 습성천이 과정에 대하여 충분히 검토 및 고려되어야 할 것으로 사료된다.

해수와 담수가 공존하는 시화호 상류 기수역에서 입자성유기물에 대한 조류의 영향을 평가하기 위하여, 2005년과 2006년 3월부터 11월까지 기수역내 7개 지점을 대상으로 입자성유기탄소 (particulate organic carbon; POC), 식물플랑크톤 색소(chlorophyll a; Chl-a), pheophytin a; Pheo-a)의 시공간적 변동과 상관관계를 분석하였다. 조사기간 동안 POC 농도는 1.0~76.6 mg L-1 (평균 7.4 mg L-1)의 범위로 봄에 높은 계절변화를 보였으며, 염분성층이 강하고 고탁도층이 형성되는 중류부에서 높은 값을 보였다. 살아있는 식물플랑크톤의 현존량의 지표로 이용되는 Chl-a 농도는 1.3~942.9 μg L-1 (평균 71.0 μg L-1) 범위로 매우 높은 값을 보였고, 4월에 중류부에 최고치를 보여 POC와 유사한 변동을 보였다. 한편 Pheo-a 농도는 1.4~1,545.5 μg L-1 (평균 59.9μg L-1)의 범위로, total Chl-a의 평균 44.2%로 죽거나 활성을 잃은 식물플랑크톤의 양이 많은 것으로 나타났다. POC 농도는 식물플랑크톤 색소와 강한 양의 상관(Chla (r=0.93), total Chl-a (r=0.88), ¤Pheo-a (r=0.81))을 보였는데, 이는 시화호 기수역에서 식물플랑크톤이 POC의 중요한 기원임을 시사한다. 한편 식물플랑크톤 색소와 POC와의 회귀식으로부터 POC/Chl-a 비(82.9)보다 POC/total Chl-a 비(35.9)가 하구에서 조사된 POC/Chla 비(40~60)에 더 유사한 것으로 나타났다. 그러므로 시화호 기수역과 같이 Pheo-a 농도가 높은 수역에서는 조류기원성 POC를 산정하거나 또는 수체의 POC 농도에 대한 식물플랑크톤의 기여도를 평가할 때 Chl-a 농도와 함께 Pheo-a 농도도 함께 고려할 필요가 있다.

In the summer season (June~August) during the study period of Lake Doam, average concentrations of major water quality parameters, COD, SS, TN, and TP were 4.0, 16.2, 3.129 and 0.077 mg L-1, respectively, and Chl-a was 11.8 mg m-3. The result has indicated that Lake Doam was a meso-eutrotrophic lake. Lake Doam data from the summer season (June~August), precipitation from 2001 to 2012, and water quality (COD, SS, TN, TP, Chl-a etc.) of seven years (2001, 2002, 2004 and 2009~2012), were statistically analyzed for long-term trends by Mann-Kendall test and Sen’s slope estimator methods. The statistical results showed that precipitation, SD, COD, TN, NO3-N, NH3-N and Chl-a had decreasing trends, and EC, turbidity, SS, TP and DIP had increasing trends. Suspended solids and total phosphorus were directly affected by precipitation. In the case of suspended solids, more aggressive and constructive plans need to be implemented than the current turbidity reduction project to achieve the targeted water quality (5 mg L-1 of SS) in Lake Doam. In particular, we need to specify a project that considers the steep topographic characteristics of high, land farming areas and precipitation conditions of the Lake Doam watershed, which can increase the efficiency of a turbidity reduction project.

서 론 일반적으로 담수수계에 서식하는 동물중 어류는 이동성 이 매우 크며 서식환경의 변화에 민감하게 반응하는 동물군 중의 하나이다. 하천이 댐 등에 의해 호소화가 이루어지면 이곳에 서식하고 있던 하천성 어류들은 점차 사라지게 되고 대신 호소성 어류들이 급격히 늘어나게 된다. 즉 댐 축조 후 일부 종은 호소화 이전의 하천과 같은 환경을 찾아 이동 하고 일부 호소환경에 적합한 종들은 번성하게 되며 일부는 적응 또는 사멸하여 새로운 생태적 평형을 이루게 된다. 그 러나 댐 축조 후 많은 시간이 경과한 호수의 경우에도 수환 경 및 생태적 조건이 변화함에 따라 일부 종은 번성하고 일부 종은 감소하는 등 끊임없는 변화를 가지게 된다(한국 수자원공사, 2011). 한강수계에 위치한 소양호는 1973년에 건설되었으며 유역면적 2,703 km2, 최대 저수량은 29억톤, 최대 수심 118 m에 이르는 대형 다목적 댐호이다. 본 호수 는 하천의 중상류 지역에 축조한 관계로 초기 유수성 어류 에서 시간이 지남에 따라 정수성 어류로 종의 구성이 바뀌 는 변화 과정을 거쳤으며, 그동안 어족자원의 확보를 위해 많은 어종이 방류되었고, 계속적으로 어로활동이 행해지고 있다. 한편 소양호 유역의 인위적 자연환경 변화, 심한 수위 변동, 외래종의 유입 등은 소양호의 생태적 안정에 큰 저해 요인으로 작용하고 있다. 본 연구는 소양호 치어방류사업에 따른 어류자원의 증대 효과를 조사연구하고, 어류자원 증대사업의 효율적인 사업 추진 방안을 도출하여 친환경적이고 생태적인 수자원 관리 를 하기 위한 목적으로 수행되었다. 연구내용 및 방법 연구대상지는 소양호 일원 전 수역을 대상으로 2010년 9월부터 12월까지 수행되었다. 수심이 1m 이하이고 하상이 돌이나 자갈로 형성된 곳이나 수초가 많은 곳에서는 족대 (망목 4x4mm), 자망(15x15mm, 길이 30m, 높이 0.5m), 새 우망(3x3mm) 등의 채집 용구를 사용하여 채집하며 수심이 얕은 수변부를 주심으로 치어를 채집하기 위해 뜰채(망목 2x2㎜)를 사용하였다. 또한 수심이 1.5m 이상으로 깊고 정 수역인 댐호에서는 정치망(망목 7x7mm, 유도망 길이 50m), 자망(망목 15x15mm, 길이 50m, 높이 1m)을 설치하 여 채집하였으며 정치망은 설치 후 4～5일 후에, 자망은 낮에 설치하고 다음날 아침에 회수하여 채집. 수심이 얕은 수변부는 투망, 족대, 뜰채를 이용하여 채집하였다. 채집된 어종의 종별 개체수를 파악하고 각 종의 상대풍부도를 산출 하여 우점종, 우세종 및 희소종을 파악하고 법적 보호종의 서식여부를 확인(환경부, 2005) 하며, 외래종의 서식실태와 현황을 파악하였다. 호수 내에서 채집된 주요 우세종을 대 상으로 전장빈도분포도를 작성하여 개체군의 성장 가능성 을 파악하고, 전장과 체중 및 비만도(K=체중/체장3 x 105)를 측정하여 주요 개체군의 생장상태를 파악하였으며 그 외 각종 군집분석을 시행하였다. 결과 및 고찰 1.어류상 소양호 내 3개 지점에서 2회에 걸쳐 채집 조사된 어류는 총 9과 30종 5,313개체였다. 이들 중 잉어과가 17종이었고, 동자개과와 망둑어과가 각각 3종, 검정우럭과가 각 2종 그 리고 뱀장어과, 미꾸리과, 메기과, 바다빙어과, 꺽지과 등은 각각 1종씩이었다. 본 지역 9과 30종의 어종 중 우점종은 피라미로 총 3,399 개체가 채집되었으며 상대풍부도는 63.98%에 달하였다. 아우점종은 빙어로 총 488개체(상대풍부도, 9.19%)였으며 우세종으로는 블루길(2.76%), 끄리(3.76%), 떡붕어(3.27%), 참갈겨니(2.97%) 등이었다. 한편 호수 내에서 5개체 이하 가 채집되어 비교적 희소종에 속하는 어류는 뱀장어, 참붕 어, 황어, 미꾸리, 대농갱이, 큰입배스, 밀어 등이었다. 본 지역에서 채집된 어종 중 한국고유종은 줄납자루, 중고기, 몰개, 돌마자, 참갈겨니, 치리, 눈동자개 등 모두 7종으로 전체 채집 어종의 23.3%에 해당하고 있다. 본 수역에 자연서식하지는 않지만 방류 및 유입에 의해 서식하고 있는 어류는 뱀장어, 떡붕어, 황어, 빙어 등과 외래 종으로는 떡붕어, 블루길과 큰입배스 등 6종이었다. 그 외에 본 지역에 서식하는 어종이지만 자원조성을 위해 방류한 어류는 붕어, 동자개, 대농갱이, 메기, 쏘가리 등 4종이며 최근 돌고기, 중납자루, 얼룩동사리, 꺽지 등도 방류된 바 있다. 한편 치리의 경우 다른 종 방류 시 함께 유입되어 번성한 것으로 추측된다. 군집분석 결과 우점도지수는 0.541~0.840 사이로 나타났 으며, 일부 지점에서 특정 종의 개체수가 많이 채집된 곳의 우점도가 높게 나타났다. 다양도지수는 군집의 종풍부정도 와 개체수의 상대적 균형성을 의미하며 군집의 복잡성을 나타낸다. 값은 1.015~2.038의 범위였으며 전체는 1.538이 었다. 2. 주요 어종 전장빈도 분포도 및 비만도 소양호에서 채집된 주요 어종의 전장빈도분포도는 아래 와 같다. 본 분포도가 10~11월개체군의 전장빈도분포도이 지만 겨울동안 성장하는 빙어를 제외하면 9월 이후에는 거 의 성장을 하지 않는 온대성 어류의 특성을 감안해 볼 때 만 연령에 해당하는 전장분포로 간주해도 무리는 없을 것으 로 본다. 소양호에서 타 어종에 비해 압도적으로 개체수가 많은 피라미의 전장빈도분포도는 비교적 성장도가 빨라 만 1년 생에 해당하는 개체군이 40~80 mm 군으로 추정되고 그 뒤로 나타나는 100~160 mm 군은 만 2년생을 추정된다. 그리고 160 mm 이상의 대형 개체군은 만 3년생으로 추정 되는데, 전장 180 mm 이상의 개체들이 자연상태에서 거의 발견되지 않는 것으로 보면 만 3년생 개체군은 산란 후 죽는 것으로 판단된다. 그러나 피라미는 서식환경과 밀도 등에 따라 성장도에 많은 차이가 있으며, 산란기가 길기 때문에 한 연령군의 전장분포 범위가 넓게 나타나는 특징이 있다. 외래종인 블루길의 경우 50~80 mm에 해당하는 1년생 개체 군이 많은 개체수를 차지하고 있었다. 일반적으로 개체수가 급격히 증가하는 경우 어린 연령군의 개체들이 많은 수를 차지하는데 향후 블루길 개체군의 급속한 증가가 예상된다. 본 종의 경우 대부분 소양호의 하류지역에서 대부분 채집되 었으나 개체수 증가로 인해 중류나 상류쪽으로 확산될 가능 성이 있다. 비만도 값을 분석한 결과 소양호에 서식하고 있 는 우세종이나 중요 어종들은 비만도 값이 모두 양으로 나 타나 양호한 비만도 값을 가지고 있으며 성장 상태가 비교 적 좋은 것으로 나타났다. 3. 소양호 어류상 과거와 현재의 비교 과거의 자료와 본 조사의 결과를 비교한 결과 우세 어종 중 상위에 속하는 피라미, 빙어, 블루길 등은 과거 조사와 현재 조사 등에서도 많은 비율을 차지하고 있었다. 빙어의 상대풍부도 차이는 계절적 조사에 따른 결과로 보인다. 그 러나 블루길의 경우 2003년도 조사에서는 1997년도에 비 해 상대적으로 비율이 낮게 나타났으며 이는 최근의 탐문조 사나 블루길의 전장빈도분포도에서 나타나는 바와 같이 과 거 번성한 후 한 때 개체군이 대폭 축소한 후 최근 다시 증가하는 추세를 반영하고 있는 것으로 보인다. 참갈겨니의 경우는 본 조사 지점이 상류의 상수내리와 신이리의 유입지 류쪽이 포함되어 있는 관계로 하천으로부터 유하한 개체들 이 채집된 것으로 추측된다. 치리와 붕어의 경우도 과거보 다는 현재 개체수가 증가한 것으로 보이며, 치리는 블루길 과 마찬가지로 한 때 개체군이 축소되었다가 다시 증가하고 있는 것으로 추측된다. 결국 소양호의 경우 어류가 산란하 기위한 수초대가 형성되어 있지 않아 절대적으로 산란장이 부족하므로 추후 호수변에 일정 면적의 수초대를 조성하거 나 인공 어초 및 인공산란장 등을 마련해 주는 적극적인 생태복원 방법을 지속적으로 강구해야 할 것 판단된다. 인용문헌 김익수(1996) 한국동식물도감, 제 37권 동물편.(담수어류). 문교부. 변화근, 전상린, 김도한(1997) 소양호의 어류상과 어류군집. 한국육 수학회지, 30: 325-335. 한국수자원공사(2011) 소양강댐 어족자원 증대사업 치어방류 및 어 류보전시설 효과모니터링 용역보고서.