본 연구는 대형 댐과 농업용 보가 공존하는 탐진강 유역을 대상으로 장흥다목적댐 건설 이후 탐진강의 서식처 지형변화를 정량적으로 분석하고, 이에 영향을 미치는 복합적인 환경요인 (대형 댐, 농업용 보, 조석, 하천정비)과의 인과관계를 유황변화, 하상재료, 항공사진 분석을 통해 파악하였다. 장흥댐 건설 후 유량변화를 분석한 결과, 유역에서 댐에 의한 유량 변화의 직접적인 영향 구간은 최대 지천이 합류되기 이전까지로 판단된다. 이 구간에서는 대규모 홍수는 발생하지 않았으며, 중소규모 홍수빈도 또한 절반 이하로 감소하는 등 하천의 유사이송 에너지가 감소하였다. 하상재료의 입도분포는 댐 직하류에서 모래가 급감하는 등 하상재료가 조립화되었지만, 금강천 합류 이후 하구까지는 다시 모래 비율이 높아지면서 하천의 자연성이 회복되고 있는 것으로 보여진다. 그렇지만, 지천 합류 이후의 이러한 유량 및 유사의 자연성 회복력은 본류 내 사주의 식생활착을 제어하기에는 부족해 보인다. 탐진강 하류에서 사주면적은 증가했지만 식생 피복율이 높은 원인은 지천에서 탐진강으로 공급된 유사가 장흥댐 건설에 따른 홍수 이송에너지의 감소와 더불어, 과밀화된 농업용 보에 의한 국지적인 지형변화, 그리고 감조역 구간에서 조석의 영향이 복합적으로 가져온 영향이라고 할 수 있다. 본 연구결과는 댐하류 서식처 지형의 자연성 회복을 위해서 유입지천의 중요성과 함께 본류의 환경 유량 복원과 유사 이송을 반영한 고도화된 수생태계 관리전략 수립의 필요성을 제시하고 있다.

기수갈고둥(Clithon retropictus)은 염분농도, 물흐름, 지반조건 등 환경의 질을 판단할 수 있는 생물학적 지표종으로 서의 가치가 높아 멸종위기야생생물 2급으로 지정되었으나 생리생태적인 특성에 대한 기초 연구는 여전히 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 연초천 기수역을 대상으로 염분농도, 하상 토양입도 등의 환경조건이 개체크기, 밀도 등에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 기수역에서 생물의 분포에 영향을 미치는 핵심 변수인 염분농도를 조사한 결과 민물에서부터 기수에 해당하는 0~25‰ 범위를 나타내었다. 하상 입도는 연초보와 가까울수록 거친 자갈이 많아진 반면, 하류로 갈수록 모래보다 작은 입자의 비율이 증가했다. 개체수와 개체크기는 연초보를 중심으로 물이 정체되는 담수인 상류와 해수가 만나는 하류에서 급격히 감소한 것으로 미루어 염분농도에 대한 내성은 넓은 것으로 확인되었다. 하지만 양극단으로 갈수록 개체수와 개체크기가 줄어드는 것으로 나타나 적응성은 약해지는 것으로 분석되었다. 개체수 및 개체크기와 환경요인과의 상관관계를 분석한 결과, 염분농도와 하상입도 모두에 영향을 받는 것으로 나타났다. 염분농도와는 높을수록, 하상입도와는 모래보다 작은 입자가 많을수록 개체수는 감소하는 경향이었다. 개체크기와의 관계에서도 염분농도가 높은 하류로 갈수록 크기는 줄어들었다. 하상입도는 입자크기 19mm 이상인 자갈이 많아질수록 개체가 커지는 것으로 분석되었다.

2010년 4월부터 2015년 12월까지 영산강 본류에 위치해 있는 죽산보의 상, 하류의 수질 및 식물플랑크톤 변화 양상을 파악하기 위해 연구를 수행하였다. 동일한 기간 동안에 두지점 모두 평균 수온은 17.3°C로 기록되었으며, 2011년부터 2014년까지는 약 16.3°C를 유지하다가 2015년에 17°C로 약 0.7°C 상승되었다. 조사기간 동안 식물플랑크톤의 종 조성은 총 288 분류군으로 남조류 17 분류군, 규조류 74 분류군, 녹조류 154 분류군 및 기타조류 15 분류군으로 조사되었다. 두 지점의 개체군 밀도는 500~29,950 cells·mL-1으로 조사되었으며, Y1지점은 850~29,725 cells·mL-1, Y2지점은 500~29,950 cells·mL-1으로 조사되었다. 두 지점의 평균 개체군 밀도는 Y1지점이 8,180 cells·mL-1, Y2지점이 7,530 cells·mL-1으로 상류지점의 평균 밀도가 더 높게 조사되었다. 우점종은 규조류인 Stephanodiscus속, Aulacoseira속이 높게 나타났으며, Stephanodiscus의 우점 빈도는 59%였고, Aulaocseira속의 우점빈도는 22%였다. 남조류의 전체속의 우점빈도는 17%였고, Y1지점이 19%로 Y2지점보다 2% 높게 나타났다. 그 중에 Microcystis속의 우점 빈도가 6%였고, Y1지점이 7%로 하류인 Y2지점보다 2% 높게 나타난 것을 확인할 수 있었다. Y1지점의 현존량 비율은 규조류가 전체의 52%, 녹조류가 24%, 남조류가 21%였고, Y2지점은 규조류 65%, 녹조류 18%, 남조류 13%로 상류 지점인 Y1지점의 남조류 현존량 비율이 더 높게 나타난 것을 볼 수 있었다. 본 연구는 식물플랑크톤의 천이 현상 및 수질요인들과의 변화에 따른 원인을 파악하고 영산강 죽산보의 특성에 대해 신뢰성 있는 데이터를 제공하기 위해 수행되었으며, 이후 수생태계 변화를 평가하는 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

The purpose of this study is to evaluate the fixed wing type domestic UAV for monitoring of algae bloom in aquatic environment. The UAV used in this study is operated automatically in-flight using an automatic navigation device, and flies along a path targeting preconfigured GPS coordinates of desired measurement sites input by a flight path controller. The sensors used in this study were Sequoia multi-spectral cameras. The photographed images were processed using orthomosaics, georeferenced digital surface models, and 3D mapping software such as Pix4D. In this study, NDVI(Normalized distribution vegetation index) was used for estimating the concentration of chlorophyll-a in river. Based on the NDVI analysis, the distribution areas of chlorophyll-a could be analyzed. The UAV image was compared with a airborne image at a similar time and place. UAV images were found to be effective for monitoring of chlorophyll-a in river.

한강수계 남한강의 보 (강천보, 여주보, 이포보) 공사 후 수변부 여울 구간의 물리적 환경의 변화에 따른 유수성 저서동물의 군집 변화를 확인한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 보에 의한 여울구간의 소실은 유속, 하상 등 물리적 환경의 변화를 야기하여 수질요인과는 독립적으로 수생태계에 영향을 미칠 수 있다. 둘째, 남한강 보 구간의 수변부 물리적 서식환경의 복합적인 변화는 유수성 분류군의 군집구성에 영향을 미친 것으로 판단된다. 셋째, 저서성 대형무척추동물 유수성 지표 후보종 157 분류군은 수생태계 변화의 원인 분석을 비롯한 하천 수생태계 복원 및 재자연화 등에 유용한 지표로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 넷째, 향후 유속변화에 대한 수생태계 영향을 면밀하게 파악하기 위해서는 분류군별 유속에 대한 저항성 또는 선호도를 바탕으로 한 지표연구가 필요할 것으로 사료된다.

본 연구는 하천 내 하도 자연성이 어류 건강성에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 2008~2016년 간 한강권역의 자연사행하천과 하도정비로 직강화된 하천의 수질환경요인과 FAI를 비교 분석하였다. 하도 자연성에 따른 우점종의 출현빈도를 분석한 결과, 자연사행하천에서 민감성 및 충식성 어종이 우세한 반면, 하도 직강화 하천에서는 내성 및 잡식성 어종이 우점하는 빈도가 높은 양상을 보였다. 하도 및 저수로의 직강화로 인해 하도 자연성이 감소함에 따라 FAI가 감소하는 경향을 보였으며, 특히 생태적 어류군집구조 특성이 반영된 메트릭인 민감종수 (M3) 및 충식종의 개체수 비율 (M6)의 감소와 잡식종의 개체수 비율 (M5)의 증가가 FAI 변화에 주요요인으로 나타났다. 하도 자연성 감소에 따른 연도별 FAI 하락은 BOD, TN, TP, 전기전도도, 탁도의 증가와 높은 상관관계를 보여, 하도 및 저수로의 직강화로 인한 수질변화는 물리적 서식환경의 교란과 함께 어류 건강성에 주요 영향요인으로 판단된다.

본 연구는 2017년 4월부터 10월까지 북한강 수계 3개의 연속댐 (의암호 (UA), 청평호 (CP), 팔당호 (PD))의 미소생물 군집과 이취미 농도와 관계를 알아보기 위해 환경요인, 이취미 물질, 미소생물 군집 등을 조사하였다. 3개 저수지의 박테리아 군집은 주로 Actinobacteria와 Betaproteobacteria가 우점 분류군으로 나타났으며, 계절성은 나타나지 않았다. 식물플랑크톤 군집은 봄철, 규조류 및 은편모조류 여름철 남조류, 가을철 규조류 및 은편모조류 순서로 우점하는 계절성을 보였으며, 북한강 수계에서 출현한 남조류는 Dolichospermum spp., Microcystis aeruginosa, Pseudanabaena spp. 속이 우점 출현하였다. 북한강 수계에 출현한 미소생물 중 이취미 물질을 발생하는 분류군은 Actinobacteria와 남조 Anabaena, Pseudanabaena 속 등이며, 이취미 물질인 Geosmin과 2-MIB가 높게 나타났을 때, 높은 현존량으로 출현하였다. 미소생물과 이취미 물질의 상관관계는 Actinobacteria의 경우 2-MIB (r=0.491, p<0.01)와 유의한 상관성을 나타냈으며, 남조류의 경우 geosmin (r=0.381, p<0.05), 2-MIB (r=0.386, p<0.05)와 유의한 상관성을 나타냈다. 따라서, 북한강 수계에서 나타나는 이취미 물질은 Actinobacteria 및 남조류의 출현과 직접적인 관계가 있을 것으로 사료되며, 남조류 미출현 시 발생하는 높은 농도의 이취미 물질은 Actinobacteria가 생성하는 것으로 판단된다.

조절하천의 낙동강에서 겪고 있는 부영양화와 조류 대발생 (유해남조의 녹조현상 및 담수적조)은 국내외적으로 가장 급속하게 확대되고 있는 수질문제이며, 다양한 집단에서 지대한 관심을 가지게 한 분야 중 하나이다. 본 연구는 2013년 1월부터 2017년 7월까지 낙동강의 8개 보 pools에서 주요 수질 환경요인을 주 간격으로 조사하였고, 우점조류와 상호 관련성을 비교 분석하였다. 연강수량은 2016년(보 평균 940.7 mm)에 많았고, 2015년 (672.8 mm)에 적었다. 장마·폭염기 (6~9월) 강우는 총강수량의 48.1%이었고, 상·하류간에 차이가 컸다. 총방류량 중 소수력발전, 월류 및 어도가 차지하는 비율은 각각 37.4%, 60.1%, 2.5%로서 홍수기를 제외하고 발전방류에 의한 비중이 매우 컸다. 방류량은 대부분 유입량에 비례하였으나, 취수량이 집중되는 보에서 다른 양상도 관찰되었다. 이것은 수위강하, 물 교환율과 연관되었고, 유해남조와 담수적조의 대발생에 심각한 영향을 초래하였다. 수온과 DO 농도의 변화는 기상·수문학적 영향이 지배적이었는데, 온도변화 뿐만 아니라 강우의 특성에 따라 변화 양상이 포착되었다. Chl-a의 평균농도 (최대값)는 SAJ~GAJ와 DAS~HAA구간에서 각각 17.6 mg m-3 (98.2 mg m-3), 29.6 mg m-3 (193.6 mg m-3)이었고, 하수의 영향이 절대적인 하류부에서 증가하는 경향이 현저하였다. 우점조류의 분류군 조성은 총 48속으로 규조 14속, 남조 8속, 녹조 18속 및 편모조 8속으로 각각 구성되었다. 유해 녹조현상과 담수적조의 주요 원인조류는 각각 남조 Microcystis와 규조 Stephanodiscus 개체군이었다.

본 연구는 4대강 사업에 따른 낙동강 수질의 변동성을 평가하기 위한 것으로, 낙동강에 건설된 8개 보 건설 전후의 수질을 비교, 분석하였다. 이를 위해 보에서 가장 인접한 상류 수질측정지점을 대상으로 4대강 사업전(2003년 1월부터 2008년 11월), 사업중(2008년 9월부터 2012년 4월), 사업후(2012년 5월부터 2017년 9월)까지의 3개 기간에 대해 DO, BOD, COD, SS, T-N, T-P, TOC 등의 수질자료를 수집하였다. 4대강 사업전후 자료의 유의성 검증을 위해 대응검정 T-test를 95%의 신뢰구간에서 실시 한 결과 DO, BOD, COD, T-N, TOC는 사업 전보다 사업 후 수질 농도가 높아지는 경향이 있으며, 그 중 BOD, COD, TOC의 농도가 큰 차이를 보였다. 반면에 SS, T-P는 사업 전보다 사업 후 농도값이 감소하였다. 수질인자 중 변화값이 큰 BOD, COD, TOC를 수질등급으로 나누어 공간적으로 분석 해 본 결과 사업전에 비해 사업후의 수질등급이 나빠지는 경향을 보였다.

Invasive non-native species are one of the main threats to biodiversity. Recently, more than 30 non-native species were reported to have established in the four major rivers of South Korea, and introduction of non-native species is gradually accelerating. However, ecological information necessary for prevention and management of non-native species introductions and consequent spread is lacking in South Korea, and especially so for freshwater non-native species. In this study, we assessed eight non-native freshwater fishes established in the Geum River watershed [the Risk Assessment (RA) area] using the Aquatic Species Invasiveness Screening Kit (AS-ISK). Receiver operating curve analysis identified threshold values of 24.75 for the BRA (Basic Risk Assessment) and 35.75 for the BRA+CCA (BRA + Climate Change Assessment). Four species, namely Carassius cuvieri, Lepomis macrochirus, Micropterus salmoides and Oreochromis niloticus were ranked as ‘high risk’; whereas, the lowest scoring non-native species was Coreoperca kawamebari, which is not likely to be invasive in the RA area because it has not established self-reproducing populations and its distribution is currently narrowing across the country. The results of this study indicate that application of AS-ISK allows the assessment of potentially invasive non-native species and provides a framework of action for the development of management guidelines for non-native species and the conservation of native species (cf. ecological traits such as species competition, habitat preference, food resources, and reproduction). As a case study for the Geum River watershed in South Korea, it is recommended that additional screening studies should be carried out for the non-native species in the four major rivers of South Korea.

본 연구는 2016년 우리나라 금강 동진강 수계의 본류와 지류에서 13개의 지점을 대상으로 이화학적 수질 특성과 하상구조 및 어류 군집분석을 진행하고, 위해우려종인 배스와 블루길의 개체 수 등 서식에 미치는 영향과 상관성을 평가하였다. 동진강의 유로연장은 83.06㎞이며 유역 면적은 1348.82 ㎢로 정읍시 산외면의 상두산(575m)에서 시작되어 김제평야를 지나 황해로 흘러드는 강이다. 산지와 농경지가 대부분을 차지하는 전형적인 농촌 지역으로, 동진강 수계를 이루고 있는 하천은 본류를 포함하여 정읍천, 원평천, 고부천 등 4개의 직할하천과 1개의 지방하천, 82개의 준용하천 등 모두 87개 하천에 총 연장은 446.2 ㎞에 이른다. 하지만 산업화에 따라 주택 공급 증가와 대지, 도로 등을 포함한 기타면적이 증가하고 있으며, 새만금 상류에 위치하고 있는 동진강 유역은 축산 단지가 분포하고 있어 토지계와 축산계 등 비점오염원의 비중이 높은 지역이다. 조사 지점은 모두 농경지 주변에 위치하고 있으며 암반 하상 구조를 가진 지점 두 지점으로 나타났고 전 지점에서 모래와 자갈의 비율이 높은 것으로 확인됐다. 상류에 위치하는 지점에 비해 하류의 경우 하천차수가 높고 하폭이 넓어 유속이 느릴 것이라 예상 되며 물 흐름이 느린 정수역인 호소 및 하천을 선호하는 어종의 하천은 비교적 빠른 유속이 나타나 유수성 어종이 분포할 것이라 추정된다. 수질 오염 지표인 BOD와 COD는 각각 3.2±2.5 mg L-1과 8.8±6.1mg L-1로 나타나 BOD에 비해 COD에서 지점별 편차가 크게 나타났으며 TN과 TP는 각각 3.8±1.8mg L-1과 81.5±67.5μg L-1로 나타나 상대적으로 유사한 범위로 확인 됐다. 지점별 CHL 농도의 경우에는 TN과 TP의 농도와 유사하게 증감이 나타나 고부천과 원평천, 신평천에서는 상대 적으로 높은 CHL 농도가 확인되었다. 어류 조사 결과 총 39종, 937개체가 채집되었으며 치리, 갈겨니, 참갈겨니, 피라미, 몰개, 밀어, 블루길, 배스 등의 어류가 우점하고 있는 것으로 나타났다. 외래종 우점현상이 나타나는 하천은 S2(동진강)와 S4(정읍천)로 블루길이 각각 52.5%, 45.0% 우점하고 있었고, S11(신평천)에서는 배스가 43.1%로 우점하고 있는 것으로 확인되었다. 또한 S5(정읍천)과 S13(천원천)에서 각각 블루길(25.7%)과 배스(20.4%)가 아우점종으로 나타났다. 각 하천 지점별 어류 조성을 분석하였을 때, 상대적으로 양호한 수질을 가진 동진강 지점 중 S2와 S3에서 14종으로 가장 많은 종이 관찰되었으며 블루길 이 대량으로 잡히면서 S2에서 총 118개체로 가장 많은 개체가 조사되었다. 전 지점에서 상대풍부도는 피라미(Zacco platypus)가 14.6%로 가장 높게 나타났고 블루길(Lepomis macrochirus)과 배스(Micropterus salmoides)가 각각 14.0% 와 9.8%로 뒤이어 높은 상대풍부도를 나타냈다. 한편 가물치 (Channa argus), 납지리(Acheilognathus rhombeus), 드렁허리(Monopterus albus), 떡붕어(Carassius cuvieri), 외매치(Abbottina springeri), 참마자(Hemibarbus longirostris) 등은 0.1이하의 낮은 상대풍부도를 나타냈다. 지점별 외래종 분포를 조사하였을 때 한 지점을 제외한 모든 지점에서 배스 또는 블루길이 출현했다. 특히 S2(동진강)와 S4(정읍천), S11(신평천)에서 많은 수의 블루길과 배스가 각각 확인되었다. 외래종이 우점한 지점들의 하상구조를 평균으로 분석해 보았을 때, 블루길이 우점한 지점에서는 약 10m 더 넓은 하폭과 높은 하천차수를 나타내었으며 silt와 sand의 비율이 비우점 지점들에 비해 높게 나타났다. 한편 배스가 우점한 지점은 다른 지점들에 비해 좁은 하폭과 낮은 하천차수를 나타내었으며 블루길과 마찬가지로 silt와 sand의 비율이 높게 나타났다. 어류 군집분석에 따르면, 우점도 지수는 S6(정 읍천)에서 0.361로 최고치를 나타냈으며 이는 29개체로, 전체 개체수의 절반 이상을 차지하는 참갈겨니의 영향을 받은것으로 분석되었다. 하지만 우점도는 다른 지점들과의 뚜렷한 차이를 나타내지는 않는 것으로 확인된다. 종 다양도 지수 또한 지점별로 큰 차이를 나타내지 않았지만 S8(고부천)에서 2.096으로 최대치를 보였다. 한편 풍부도 지수는 S3(동진강)에서 가장 높게 나타났고 동시에 다양도와 균등도 또한 상대적으로 높은 값이 확인되었다. 월별 수질 분석 자료와 지점에 따른 외래종의 월별 총 개체수를 통해 회귀분석을 진행하였다. 수질변수 중 pH는 6월, S6에서 8.9를 나타낸 것을 제외하고 대부분 7.0 이상 8.0 이하의 수치를 나타냈다. 배스의 경우 8.0 이하의 수질 상태에서 3마리 이상의 개체수가 확인 된 반면 블루길의 경우 약 pH 7.4에서 30마리 이상의 많은 개체수가 확인 된 것을 알 수 있었다. 회귀분석을 통해 분석한 결과, pH와 전기전도도 모두 블루길과 배스에서 p > 0.05 이상의 결과로 유의하지 않은 것으로 나타났고, R2 또한 모든 항목에서 0.12 이하로 신뢰할 수 없는 데이터로 확인됐다. 중대형 인공호에서의 배스 분포 특성을 연구한 김 et al.(2013)에 따르면 배스의 분포 특성은 다른 어류 군집에 비해 수질의 영향을 적게 받으며 이화학적 수질보다 여러 타 요인들(물리적 서식지 특성, 이용 가능한 먹이양, 경쟁 관계의 생물)에 의 해 더 영향을 받는 것으로 추정한 바 있다. 이와 함께 상관관계를 분석한 결과, 배스와 블루길의 분포는 인공호뿐만 아니라 하천에서도 수질의 영향보다 타요인들의 영향을 고려 해야할 것으로 사료된다.