본 연구는 우리나라 하천 내 주요 외래어류 종인 떡붕어 (Carassius cuvieri), 배스 (Micropterus salmoides), 블루길 (Lepomis macrochirus)에 대한 국내 서식 환경을 확인하고, 어류 군집에 대한 영향을 분석하였다. 해당 외래어류종은 모두 어류 종수가 많고 종다양성이 높은 곳에 주로 서식하였다. 각 외래어류의 개체수가 증가할 때, 전체 어류의 출현 종수 및 개체수는 감소하여 어류 군집에 부정적인 영향을 보여주었다. 또한 생물 연결망을 구성한 결과, 하천 내 떡붕어는 쏘가리와 우리나라 고유종인 참갈겨니, 참 중고기 등과, 배스와 블루길은 가물치 및 쏘가리와 고유종인 참중고기와 줄납자루 등과 낮은 출현 유사성을 보였다. 그리고 외래어류 3종 모두 각각의 연결망을 구성하는 다수의 어류들과 낮은 출현 유사성을 보여, 잠재적으로 외래 어류에 의한 어류 군집 내 피해 및 교란이 크게 나타날 것으로 예상되었다. 본 연구의 결과, 국내 하천생태계 내 유입된 지 50년 가까이 지난 외래어류 3종은 여전히 하천 내 어류 군집과 국내 고유종에 부정적인 영향을 미치고 있었다. 따라서 하천 내 외래어류에 대한 지속적인 모니터링과 관리가 요구된다. 차후 다양한 외래어류 및 하천생태계 내 생물분류군에 대한 통합적 연구가 수행된다면, 하천생태계 전반에 대한 외래어류의 영향 평가 및 구체적인 생물 자원 관리 방안 마련이 가능할 것이다.

본 연구에서는 국내에 도입된 외래 포유류를 조사하여 생태계위해성평가와 외래생물 관리 데이터베이스 구축에 필요한 기초자료를 제시하고자 했다. 이를 위해 관상 목적으로 도입된 외래 포유류, 개인 간 거래되는 외래 포유류 등 사육 환경에서의 외래 포유류와 자연에 유입된 외래 포유류를 조사하여 한국에 도입된 외래 포유류 목록을 구축하였다. 한국에 도입된 외래 포유류는 총 163분류군으로 확인되었다. 관상 목적으로 도입된 외래 포유류는 11목 44과 139분류군, 개인 간 거래되는 외래 포유류는 5목 19과 28분류군, 자연생태계에 유입된 외래 포유류는 총 4목 7과 8분류군으로 나타났다. 국내 도입된 외래 포유류의 효과적인 관리를 위해서는 도입된 모든 종의 목록을 토대로 종별 개체수, 도입지역 등 기초적인 정보의 확보가 중요하다. 아울러, 자연생태계 유출 시 나타날 수 있는 생태계위해성에 대한 객관적 평가를 통해 잠재적인 위해 정도를 구분하고 이에 근거한 관리정책의 체계적 연계가 필요하다. 마지막으로, 국내 자연생태계에 유입된 Capra hircus, Cervus nippon taiouanus, Felis catus, Myocastor coypus, Ondatra zibethicus, Oryctolagus cuniculus, Ovis aries, Rattus norvegicus 등 8분류군에 대해서는 확산 변화 양상에 관한 지속적인 모니터링과 서식 변화 수준에 따른 즉각적 대응체계 구축 등 국가 차원에서의 확산 제어 방안 마련이 시급히 요구된다.

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.

본 연구에서는 2018년 1월과 8월에 촬영된 VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) DNB(Day and Night Band) 야간 위성 영상에서 추출한 야간 빛방사량을 이용하여, 덕유산국립공원 지역 빛공해의 공간적･계절적 특성을 파악하고. 이를 바탕으로 빛공해가 덕유산국립공원 생태계에 미치는 잠재적 영향을 분석하였다. 분석 결과, 공원 내 주요 빛공해원 중 무주덕유산리조트의 빛방사량이 가장 높았고, 특히 8월에 비해 1월의 빛방사량이 월등히 높은 것으로 조사되어, 겨울철 스키 슬로프와 부대시설 조명이 덕유산국립공원 빛공해의 주요 원인임을 알 수 있었다. 공원 인근 도시지역에서 공원 내부로 이어지는 도시-자연 빛공해 경사(gradient)를 분석한 결과, 빛공해원에서 방사된 빛이 인접 지역으로 최대 1㎞까지 침투하여 공원 경계 지역을 빛공해로 오염시키는 것으로 조사되었다. 문헌 조사를 통해 덕유산국립공원 내 공간적 분포가 알려진 법정 보호종 중 포유류 4종(담비, 무산쇠족제비, 삵, 하늘다람쥐), 조류 2종(새호리기, 황조롱이), 양서파충류 9종(꼬리치레도롱뇽, 도롱뇽, 이끼도롱뇽, 북방산개구리, 계곡산개구리, 누룩뱀, 유혈목이, 쇠살모사, 까치살모사), 어류(감돌고기, 돌상어)가 빛공해가 심각한 지역에 서식하고 있었다. 이 중 삵과 하늘다람쥐 등 야행성 종의 서식환경이 특히 나빠진 것으로 보인다. 이 결과는 빛공해로부터 국립공원과 같은 보호지역 생태계를 보호하기 위해서는, 공원 내부뿐 아니라 인접 지역의 야간 조명을 관리하여야 하며, 야생동식물의 생태적 특성을 고려한 야간 조명 관리가 필요하다는 것을 시사해 주는 결과이다.

오늘날 해양 생태계를 위협하는 물질의 하나로 주목받고 있는 미세플라스틱에 대하여 해양생물에 대한 유해성 등의 연구 현황을 종합하고 향후 연구 방향에 대하여 제안 하고자 한다. 미세플라스틱은 5 mm 이하의 합성 고분자화 합물로, 환경으로 배출된 이들 물질은 물리적으로 크기가 작을 뿐만 아니라 시간이 지남에 분해되지 않아 육지와 해양의 연안부터 원양까지, 표층과 심해에도 광범위하게 축적된다. 미세플라스틱은 해양 생물에게 섭식 및 축적될 수 있으며, 플라스틱에 첨가된 화학물질의 용출로 인한 위험성도 존재한다. 해양에 축적된 미세플라스틱은 해양 생물의 성장과 발달, 행동, 번식 및 사망 등에 영향을 끼친다. 다만 미세플라스틱의 특성은 크기, 재질, 모양 등 매우 다양하며, 몇가지 특성의 미세플라스틱으로 수행된 독성 시험이 다른 모든 미세플라스틱의 위해성을 대표할 수 없다. 때문에 미세플라스틱의 유형에 따른 위해성의 경향을 확인할 필요가 있으나, 미세플라스틱의 다양성으로 인해 여러 연구 결과에 통일성이 없어 비교 및 분석이 어렵다. 따라서 미세플라스틱의 유형에 따른 생물학적 위험을 추정하기 위해 표준시험법의 도출이 필요하다. 또한, 기존 연구의 대부분은 실험의 편의에 의해 대부분 구형을 대상으로 이루어지고있으나, 해양환경과 어패류에서 발견되는 미세플라스틱의 형태는 섬유 및 파편이 주류인 현실을 제대로 반영 하고 있지 못하다. 더불어 플라스틱에 들어있는 첨가제 및 흡착 유해물질에 대한 연구는 있으나, 미세플라스틱의 형태로 생물의 체내로 들어갔을 때의 독성영향에 대하여 알 려진 바는 거의 없다. 표준시험법의 개발, 구형보다 섬유와 파편 형태의 미세플라스틱에 대하여, 그리고 첨가제와 흡착 유해물질에 대한 연구가 진행된다면 해양 생태계 및 인간에 대한 미세플라스틱의 영향을 보다 상세히 파악할 수 있을 것이다.

미국가재 P. clarkii는 미국 남부지역이 원산지며, 미국, 아시아, 아프리카, 유럽 등 전 세계에 걸쳐 서식하며, 유럽에서 는 토종가재와의 경쟁 등 생태계를 교란하는 것으로 알려져 있다. 본 조사에서 영산강수계의 지석천 (15.5 km 구간)과 대초천 (6.1 km 구간)에서 미국가재의 서식이 되었다. 연구기간 동안 채집된 미국가재는 총 33개체이며, 3월에 채집된 암컷 1개체서는 복부에 붙어 있는 215개체의 어린가재가 확인되었다. 다항목수질측정기를 활용한 서식 환경의 분석결과 수온 2.4~32.8°C의 범위로 확인되었고, 전기전도도는 53.4~502.3 μS cm-1, 시기와 지점에 따라 일정한 변화 패턴을 보이지는 않았으며, 용존산소량은 0.74~22.64 mg L-1로 조사지점과 계절에 따른 변화의 폭이 크게 나타났다. 보다 정밀한 수온과 기온의 변화를 파악하기 위해 온습도데이터 로거를 설치하여 측정한 결과 기온은 - 9~48.1°C로 연중 기온 변화폭이 57.1°C로 폭넓게 나타났으며, 수온의 2.9~33.9°C로 연중 수온 변화폭은 31°C로 확인되었다. 기온의 변화폭이 넓게 나타난 이유는 온습도데이터로고의 설치를 직사광선에 노출되는 장소로 선정하였기 때문으로 연중 기온의 변화폭과는 다소 차이가 있을 수 있다. 미국가재는 높은 적응력과 넓은 환경내성 범위를 가지며, 새로이 유입된 지역에서 급격하게 증가하여 토착생물에 부정적 영향을 미치는 것으로 보고하고 있다. 또한 질병과 기생충 전파의 매개로서 작용하며, 굴 파는 행동으로 인해 농경지와 양식장에 피해를 야기할 수 있어 이에 대한 신속한 조사와 연구가 수행되어야 한다.

동물플랑크톤은 식물플랑크톤 및 기타 소형 미생물을 섭식하고, 고차 생물군집에 포식되어 일차생산과 상위 영양단계를 연결하는 중추적인 연결고리 역할자로 수생태계 내 물질 및 에너지 순환 구조와 기능을 이해하는데 필수적인 요소로 여겨지고 있다. 하지만, 동물플랑크톤은 분류군에 따라 상이한 크기와 유영능력, 그에 따른 다양한 서식 특성을 가지고 있어, 식물플랑크톤에 비해 다소 복잡한 채집 및 분석방법이 요구된다. 정확한 동물플랑크톤 정량화를 위해서는 종특이적인 분포를 고려하여 장소를 선정하 고 적합한 도구 (채수기, 플랑크톤 네트 등)를 이용하여 시료를 채집해야 할 필요가 있으며, 동정 및 계수 중에 발생 할 수 있는 오차를 최소화하기 위해서는 고정법과 부차시료에 대한 고려도 중요하다. 본 논문에서는 현재 사용되고 있는 대표적인 동물플랑크톤 정량채집방법 및 시료처리방법의 장·단점을 소개하여 연구 목적에 부합하는 방법을 선택, 적용할 수 있도록 가이드라인을 제시하고자 하였다.