Cyanobacteria have been used as pollution indicator species in freshwater ecosystems, and identifying their fluctuations can be an important part about management of surface waters globally. Cyanotoxins produced by cyanobacteria are directly or indirectly a threat to human and environmental health. In order to confirm the potential risk of these cyanotoxins, the fluctuations of phytoplankton and phylogenetic analysis of cyanotoxin synthetase genes were conducted at each point in the Yeongsan River water system in Gwangju from November 2021 to October 2022. Diatoms which grow well in winter were dominant at 99.4 ~ 99.5%, and diatoms and green algae were dominant from the spring to autumn when the water temperature rises. Stephanodiscus spp. were dominant at 92.7 to 97.5 % at all sites in the winter, and Aulacoseira spp., which grow in warm water temperatures, were dominant in summer and autumn. Microcystis aeruginosa was dominant at 25.2% in summer only at site 5. mcyB and anaC have been detected as cyanotoxin synthetase genes. The phylogenetic tree of anaC could be divided into two groups (Group 1 & Group 2). Group 1 contained Aphanizomenon sp. and Cuspidothrix issatschenkoi. It is combined with Aphanizomenon sp. and Cuspidothrix issatschenkoi, which are known to produce cyanotoxins.

The Gwangju Stream is a major tributary of the Yeongsan River. To maintain environmental and ecological functions in the stream, the flow is secured by natural water from the Mudeung Mountain as well as waters discharged from Lake Juam and the Gwangju sewage treatment plants. A substantial amount of water is supplied into the upper reaches of Gwangju Stream from Lake Juam. To examine the ecological effects of the water input from Lake Juam on the Gwangju Stream, a field survey of phytoplankton community species and an evaluation of water properties was conducted at five stations, from station GJ1 before the inflow to station GJ5 in the lower region. Nutrient levels decreased in the vicinity of the Lake Juam inflow, suggesting that this water inflow can contribute to the reduction of eutrophication in the stream. The phytoplankton community was mainly composed of Bacillariophyceae, Chlorophyceae, and Cyanophyceae, and the community structure was similar to that of the other study sites located near the water inflow regions. The inflow of water from Lake Juam can affect water quality and the phytoplankton community over a limited area, reducingeutrophication and increasing water flow in the Gwangju Stream.

본 연구에서는 주 단위 지하수자원 관리 취약시기 평가 방법을 개발하였다. 강수의 지하수위에 대한 영향을 고려하기 위하여 한계 침투량을 고려한 강우이동평균 방법을 통해 지하수위와의 상관계수를 산정하였다. 취약 시기 평가 기준을 개발하고 평가 기준에 대한 가중치를 엔트로피 방법을 이용하여 산정하였다. 강수와의 상관계수와 산정된 가중치를 이용한 주 단위 지하수자원 관리 취약시기 평가 방법을 개발하였으며, 개발한 방법을 통하여 소규모 행정구역을 대상으로 취약시기를 평가하였다. 본 연구에서 개발된 방법은 지역적일뿐만 아니라 계절적인 지하수자원의 효율적 관리 대책 수립의 근거가 될 수 있을 것이다.

To understand the changes in physical parameters and phytoplankton size structure caused by tides, a fixed station in the Youngsan River estuary was monitored at 2-h intervals, on April 28, 2012 and August 12, 2012. No clear relationship was observed between the temperature and salinity changes and tidal levels in April. However, in August, temperature decreased during the ebb tide and increased during the flood tide, while salinity showed the opposite trend. In addition, there was no specific change in the phytoplankton biomass corresponding to tidal levels in April. In August, the total chlorophyll a and the biomass of net phytoplankton (>20μm ) increased almost 20 times during the ebb tide and decreased during the flood tide. The biomass of nanophytoplankton (<20μm ) showed a similar variation in response to tidal level changes. In April, the relationship between percent contributions of phytoplankton size structure and tidal levels was not clear. In August, the net phytoplankton was dominant in the early stage and nanophytoplankton was dominant in the later stage, while contribution of nanophytoplankton and net phytoplankton increased at high tide and low tide, respectively. Therefore, in April, other factors such as freshwater discharge were more important than the tide, whereas in August, when no freshwater discharge was recorded, the changes in semidiurnal tides influenced the physical parameters and phytoplankton dynamics. These results could contribute to the understanding of phytoplankton dynamics in the Youngsan River estuary.

신규의 환경오염물질로서 PFOS나 PFOA와 같은 과불화 화합물(perfluorinated compounds, PFCs)은 표면처리제, 계면활성제, 화제진압용 소화제 등 다양한 용도로 널리 사용된다. 하지만 이들 PFCs은 PBT(persistency, bioaccumulation, toxicity) 특성으로 인해 심각한 환경오염을 유발하고 있는 실정이다. 예를 들면, 오염원이 없는 극지방을 비롯한 거의 모든 환경매체에서 지속적으로 검출되는 것으로 알려져 있다. 그래서 PFCs의 연구는 매우 중요하다. 이 연구는 대표적인 영산강 수계인 황룡강과 영산강을 대상으로 10종의 PFCs를 정량적으로 측정하였다. 시료는 봄철과 가을철 두 번에 걸쳐 이루어졌고, 조사 지점은 총 19개 지점으로, 담양(1지점), 장성(2지점), 광주(6지점), 나주(3지점), 함평(3지점), 무안(1지점), 영암(1지점), 목포(1지점)이였다. 총 10종의 PFCs을 대상물질로 하여 LC-MS/MS를 사용하여 분석한 결과, PFOS (perfluorooctanesulfonate)가 8.24~115.34 ng/L (평균 41.6 ng/L), PFOA (perfluorooctanoate)가 4.02~8.86 ng/L (평균6.64 ng/L)로 검출되었다. 또한, PFNA(perfluorononanoate)는 두 번의 모니터링에서 모두 검출되지 않았고, PFHxS (perfluorohexanesulfonate)의 경우 평균농도가 1.47 ng/L로 PFOS/PFOA에 비해 비교적 낮은 농도로 검출되었다. 현재까지 영산강 수계에서 조사된 PFCs 모니터링한 결과는 조사지역에 따라 큰 차이를 보였으나, 타 지역 수계에 비해 농도가 낮은 것으로 나타났다. 결과적으로 PBT 특성을 갖고 있는 PFCs가 영산강 수계 전반에서 검출되고 있어서 지속적인 모니터링 연구조사를 수행해야 할 것으로 판단된다.

최근 들어 우리나라의 하천 및 호소 퇴적물로 인한 수질오염에 대한 심각성이 높아지면서 퇴적물 관련 연구가 진행되고 있다. 퇴적물의 오염물질 농도 측정은 환경오염 실태를 파악하는 방법의 하나로 이용되며 그 지역의 오염지표로 이용 될 수 있다. 현재 4대강 물 환경 연구소에서는 퇴적물 측정망 지점(117 개)에서 모니터링을 진행 하고 있으나 본류 위주의 지점 선정으로 영산강 수계내의 도시하천의 퇴적물은 모니터링은 진행 되지 않고 있다. 본 연구에서는 영산강 수계의 도시 하천 퇴적물의 적절한 관리에 필요한 퇴적물내 중금속 오염 거동과 오염정도를 파악하였으며, 국내･외 기준을 통하여 오염지수 및 오염 평가하여 영산강 수계의 적절한 관리와 하천 생태유지 관리에 기초자료를 제시하고자 하였다. 영산강수계의 4개 도시 하천(광주천, 풍영정천, 함평천, 나주천)에서 총 50개 지점의 퇴적물을 우기 전･후로 2회 채취하여 영양염류 및 중금속을 퇴적물 공정시험법으로 농도를 분석하고, 퇴적물의 오염물질 분포 특성을 확인 하였다. 그 결과 평균값은 23.9 ~ 68.8 mg/kg(T-P), 170 ~ 751 mg/kg(T-N), 0.11 ~ 1.13 %(TOC), N.D. ~ 6.5 mg/kg(As), 0.4 ~ 1.8 mg/kg(Cd), 13.8 ~ 40 mg/kg(Cr), 12.7 ~ 58.9 mg/kg(Cu), 4.9 ~ 29.2 mg/kg(Ni), 19.2 ~ 137.2 mg/kg(Pb), 40.1 ~ 162 mg/kg(Zn), N.D. ~ 0.22 mg/kg(Hg)이 나타났다. 국내 기준으로 평가한 4개 도하천은 오염지수가 1.0 이하 비오염으로 나타났지만, 국외 기준(캐나다 온타리오 환경기준, LEL)으로 평가한 결과는 약한 오염으로 타나났다.

Fish passage asssessments were conducted in the fishway at Juksan Weir, which was constructed as a four-major rivers project in the downstream area of Youngsan-River Watershed. For the research, fish-movements/migrations were analyzed for seven times from April ~ October, 2013 using an approach of fish trap-setting. Fish fauna and compositions were analyzed in the fishway, and seasonal- and diel-movement patterns were analyzed in relation to current velocity in the fishway. Also, abundances of exotic fishes such as bluegill sunfish (Lepomis macrochirus), large-mouth bass (Micropterus salmoides), and white curcian carp (Carassius cuvieri) were monitored in the fishway. Current velocity(n = 18) in the fishway showed large variations (0.82 ± 0.63 m/s) depending on the location of the fish trap-setting and this physical factor influenced the fish movements. Fish movements, based on the CPUE of individuals, in the fishway was greater in slower velocity (mean: 0.36 m/s, range: 0.10~1.54 m/s) than faster velocity (mean: 1.51 m/s, range: 0.90~1.90 m/s). Seasonal analysis of fish movements showed that most frequent uses (8 speices and 591 individuals, 66.2% of the total) of the fishway occurred in spring period(i.e., June). Diel movement analysis, in the mean time, showed highest in the time period of 00:00 ~ 3:00 am (7 species and 281 individuals, 20.9% of the total). The efficient managements in the fishway at Juksan Weir are required in relation to the hydrological regime.

Total organic carbon(TOC), Total nitrogen(TN), and carbon and nitrogen stable isotopes were measured in the sediment and suspended parties in fresh lake water and saline estuarine water to determine the sources of Particulate organic matter(POM) in the sediments of the Youngsan river estuary. POM in the freshwater discharge water was mostly phytoplankton origin with little trace of terrestrial plants. POM from phytoplankton blooms formed in estuarine water in response to the nutrient enriched freshwater discharges was the most important sources of POM in the sediment near the dike, comprising more than 40% of the total organic matter. POM from freshwater phytoplankton and oceanic phytoplankton were also important sources of the sediment POM, and their contributions varied with the distances from the dike. Contribution of freshwater phytoplankton to sediment POM decreased from the dike to the outside of the estuary.

홍수예보는 정확성과 신속성, 2가지 조건을 만족해야 한다. 정확성은 홍수주의보 및 경보에 도달하는 시간과 수위를 정확하게 예측하는 정도를 말하며, 신속성은 예보선행시간으로써 홍수예보에 따른 하류지역 주민의 대피에 필요한 시간이라 할 수 있다. 이를 위한 홍수예보 방법으로 기상법, 수위법, 강우-유출법 등 3가지로 구분할 수 있다. 기상법은 강수를 정량적으로 예측하여 홍수 유발량 이상이면 경보를 발령하는 방법이다. 수위법은 상류에 위치한 수위관측소의 수위자료를 이용하여 하류의 수위상황을 예측하는 방법이며, 강우-유출 모형은 현재 4대강 홍수통제소에서 사용되고 있는 방법으로 유효우량산정을 통한 유역유출과 하도유출로 구분하여 홍수위와 도달시간 등을 예측하는 방법이다.본 연구는 영산강수계 홍수예보 지점 중 선암과 남평지점의 수위와 상류지점의 수위자료를 활용하여 인공신경망 모형을 이용한 홍수위 예측모형을 개발하였다. 더불어 홍수예보 업무 중 중요한 부분을 차지하는 홍수위 예측과 관련하여 범용성을 확대하기 위하여 Web환경에서 국가표준수문DB와 연계를 통한 RFFS을 개발하였다. 본 연구의 결과, 통계적 기준과 도식적 평가를 통한 본 연구의 모형은 홍수예보시스템에 대한 보조적 수단으로 활용할 수 있음을 확인시켜 주었으며, 홍수위 예측모형의 다양화를 통한 홍수예보업무의 효율성을 증대하였다는 측면에서 유의미하다고 판단된다. 또한 홍수예보지점을 중소하천까지 확대할 경우 인공신경망 모형을 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

최근 기후변화의 영향으로 우리나라에서 과거 100년간(1906-2005)년동안 평균기온은 0.74℃ 상승하였고, 우리나라의 평균기온은 약 1.5℃ 상승하였다. 또한 강수량의 경우 전 지구적으로 약 2.3% ~ 3.6%가 증가하였다. 기후변화로 인한 기온 상승으로 인한 증발산량의 증가에 따른 유역내 물 부족 현상이 예상된다. 본 연구에서는 SLURP 준 분포형 수문모형을 이용하여 기후변화가 영산강유역의 물 순환 구조에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 영산강유역은 총 유역면적 3,469.58으로 서울시의 약 5.7배 이고, 총 하천길이는 4,991.25, 평균 경사는 20.91%, 평균 표고는 111.15이다. 또한 영산강유역에는 4개의 농업용저수지(광주댐, 나주댐, 담양댐, 장성댐)가 설치되어있다. 본 논문에서는 영산강유역의 농업용 저수지를 고려하여 영산강유역의 나주관측소를 대상으로 4개년(2000년∼2003년) 동안의 일별 유출량 자료를 바탕으로 모형의 보정(2000년∼2003년)과 검증(2004년~2006년)을 하고, 지역기후모형을 이용하여 미래를 3개의 기간(future 1: 2011년∼2040년, future 2 : 2041년∼2070년, future 3 : 2071년∼2100년)으로 나누어 영산강유역에서 기후변화가 물 순환 구조에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 유황분석을 통해 미래의 하천의 유황의 변화를 전망하였다. 그 결과 미래로 갈수록 유출량이 증가하리라 전망되었고, Future 2일 때 유출량이 가장 많이 발생하리라 전망되었다. 유황분석 결과 미래로 갈수록 풍수량과 갈수량이 증가하리라 전망되었고, Future2기간일 때 가장 많이 증가하리라 전망되었고, 풍수량과 갈수량의 경향성 분석을 통해 미래로 갈수록 풍수량과 갈수량이 증가하는 것을 확인 할 수 있었다.

지난 반세기 동안 무분별한 산업 활동과 도시화로 인하여 유역환경은 심각하게 훼손 되었다. 이러한 도시화로 인하여 2010년을 기준으로 4대강 평균 총 배출부하량의 69.3%가 비점오염[non-point source(NPS)pollutants]으로 인한 것으로 조사 된바있다. 이를 관리하기 위한 요구는 증대되고 있으나 정량적으로 유역환경을 예측하여 판단하기 위한 시스템은 부족한 실정이다. 따라서 본연구에서는 영산강유역 환경을 판단함에 있어 HSPF(Hydrological Simulation Program-Fotran)모델의 모의를 통하여 국내 적합성 검토에 관한 연구를 수행하였다. 그 후 HSPF(Hydrological Simulation Program-Fotran)모델을 이용하여 강우 특성에 따른 유역내 분포하는 비점오염원 발생량의 공간적 시간적 분포에 관한 연구를 수행하였다. 그 결과 영산강유역 환경을 모의 함에 있어 HSPF(Hydrological Simulation Program-Fotran)모델이 적합한 모델이라 판단 되었으며, 이를 통하여 영산강 유역의 4대강 사업 이전과 이후 사상에 대한 비점오염부하에 대한 정량적인 평가를 실시 하였다.

본 연구에서는 2013년 영산강과 섬진강 유역에 발생한 강우 및 홍수사상을 평년 및 예년과 비교하여 분석하였다. 분석결과, 6월, 8월∼9월은 평년대비 50% 수준에 그쳤으나, 7월은 장마전선의 영향으로 4일부터 7일까지 유역평균 250mm 강우를 기록하였다. 8월은 작년과 달리 태풍의 직접적인 영향이 없었으나, 23일과 24일에는 유역평균 140mm의 호우가 집중되었다. 강우에 따른 수위 변화를 알아보면 연중 최고수위가 7월 5일에 발생하였고, 이 때에 선암(황룡강), 나주(영산강), 구례2와 송정지점(섬진강)에 홍수주의보가 발령되기도 하였다. 농업용 저수지(광주, 담양, 장성과 나주) 및 다목적 댐(섬진강, 주암, 탐진)의 11월말 수위를 보면 전반적으로 전년에 비하여 낮은 편이었고, 그 중 광주댐은 전년대비 4.60m, 섬진강댐은 9.15m으로 낮은 편이었다.

영산강 수계의 perfluorooctane sulfonate (PFOS), perfluorooctanoic acid (PFOA) 및 관련 과불화화합물(perfluorinated compounds; PFCs)의 오염도를 모니터링하기 위해 2013년 5월말부터 6월초에 걸쳐 영산강 수계 18개소 지점을 대상으로 조사 하였다. KIEST(Korea Institute of Environmental Science & Technology)에서 확립한 분석법을 토대로 liquid chromatography–mass spectrometry(tandem LC/MS)를 이용하여 분석하였다. 또한, 육상으로부터 하천수계로 유입되는 PFCs가 영산강 수계에 어떠한 농도 분포를 하고 있는지 18지점을 중심으로 오염실태를 파악하였다. 분석결과, 18지점에서의 PFOS 농도는 10.1 ~ 46.0 (평균 21.6) ng/L의 범위로 나타났으며, PFOA는 LOQ(limit of quantitation) ~ 14.2 (평균 7.3) ng/L의 범위로 분석되었다. 이 중 화순에서 흘러오는 광주천은 PFOS와 PFOA 농도가 각각 15.3 ng/L와 5.3 ng/L로 보였고 하수처리장에서 1km 떨어진 광주천에서는 높은 농도의 PFOS 35.5 ng/L와 11.7 ng/L로 검출되었다. 이와 반대로 광주천과 황룡강이 합류하는 영산강 본류 구간에서는 PFOS 15.9 ng/L으로 검출되었으나 그 외에 다른 PFCs는 검출되지 않았다. 또한 나주 지역을 따라 흐르는 영산강 본류에서는 PFOS 와 PFOA 농도 각각 27.4 ng/L와 8.5 ng/L로 비교적 높게 검출되었지만 전반적으로 주변 지역은 보다 낮게 검출되었다. 영산강이 함평과 무안을 거쳐 서해로 빠져나가는 목포 지역에서는 20.1 ng/L와 7.5 ng/L로 검출되었다. 본 연구 결과를 토대로 전라남도 영산강 수계 내에 PFCs인 독성화학물질이 존재한다는 사실을 확인할 수 있었다. 따라서 인공화학물질의 자연수내의 존재 및 거동 등에 관한 연구가 지속적으로 모니터링 되어야할 것이다.

최근 이상기후에 따른 홍수 및 가뭄 등 물 문제를 근원적으로 해결하고, 하천공간을 합리적으로 정비하여 하천 환경, 수질 개선 등을 위한 4대강 살리기 사업이 시행되었다. 4대강 살리기 사업은 제방축조 위주의 치수대책으로 인하여 치수 위험도가 증가하여 이에 따른 홍수방어능력 증대사업의 일환으로, 홍수피해를 방지하고 홍수위를 저감시키기 위하여 하도준설을 실시하였다. 따라서, 본 연구에서는 4대강 살리기 사업으로 인한 하도변화 등 물리적 환경변화와 그에 따른 하천 홍수위 저감 효과를 분석하기 위하여 영산강 수계를 중심으로 HEC-RAS 모형을 이용한 1차원 수리분석을 진행하였다. 본 연구에서는 영산강 유역의 대규모 자연하천유역 중 영산강 본류의 10개 지점, 황룡강 2개 지점, 지석천 5개 지점, 고막원천 7개 지점, 함평천 5개 지점 등 총 29개 지점으로 유역을 선정하여 수문분석을 실시하였다. 홍수량 산정을 위한 유역추적 방법으로는 Clark 유역추적법을 적용하였으며, 하도 홍수추적 방법은 영산강 하류부 구간은 수문학적 홍수추적방법인 Muskingum 방법을 사용하였고, 나머지 전 하도구간에서는 Muskingum-Cunge(M-C)법을 적용하였다. 수문분석을 통해 산정된 각 소유역의 계획홍수량은 수리분석을 위한 상류단 경계조건으로 사용하였다. 이 때 영산강으로 유입되는 소유역내의 첨두유출량은 동시에 발생한다고 가정하였으며, 유입되는 유량의 경우 영산강 하도의 상류단과 하류단 사이의 여러 중간 지점에 대해 각각 다른 유량을 적용하였으며, 각 지점의 유량은 그 지점에 영향을 미치는 집수유역의 면적을 고려하여 비유량법으로 구해 적용하였다. 또한 영산강 수계의 각 지점에 대한 홍수위를 계산하기 위해 영산호의 계획홍수위를 하류단의 경계조건하여 수리분석을 진행하였다. 홍수위 분석결과 대부분 구간의 수위변화는 크게 나타나지 않았으나, 영산강 살리기 사업으로 인한 하상준설이 이루어진 구간에서 0.01m ∼ 0.63m의 홍수위 저감효과가 나타났으며, 죽산보 상류 5km 지점부터 광주천 합류점 구간의 수위 저감효과가 비교적 크게 나타난 것으로 분석되었다.

본 연구는 수질악화 등으로 사회적 논란이 되고 있는 영산강 하구를 대상으로 하구의 환경가치를 추정하였다. 본 연구는 (1) 동식물 산란지 및 서식지 기능, (2) 오염정화 기능, (3) 여가 및 심미적 기능, (4) 교육/과학/연구 기능 등 하구의 세부 기능별 가치를 평가하기 위하여 MAUT에 근거한 CVM을 적용하였다. 또한 하구 인근 지역만 대상으로 하거나 하구에서 떨어진 지역만 대상으로 해서는 결과의 일반화가 보장될 수 없으므로 하구 인근 지역과

본 연구는 기존에 공학적 분석에 주로 치중하였던 대안수립 방법을 개선하여 경제적 측면에서 최적사업규모를 고려하는 방법을 제시하기 위한 것이다. 이를 위해서 치수사업을 투입과 산출에 의한 생산활동으로 정의하고 투입과 산출조합들을 최적화하는 방식의 대안수립 방안을 제시하였다. 본 논문은 제시된 방법론에 대한 사례연구로서 영산강유역 치수계획을 위한 대안들을 최적사업규모 결정을 통해 수립하였다. 최적사업규모 결정 결과, 최적대안의 순편익이 대안 내의 대규모 단