유역 내 산림은 생태계 유지에 있어 중요한 역할을 맡고 있으며 생태네트워크 체계를 구성하는 주요 기반 환경이다. 그러나 지난 수십여 년간 행해진 무분별한 개발사업으로 인해 산림 파편화 및 토지이용 변화가 가속화되었으며 본래의 기능을 상실하게 되었다. 산림 생태계를 파악하는 데 있어 산림의 구조적 패턴은 생태적 과정과 기능에 직접적인 영향을 미치기 때문에 변화패턴을 파악하고 분석하는 것은 중요한 인자라 할 수 있다. 이에 본 연구는 금강 상류 댐 유역을 대상으로 FRAGSTATS 모델을 통해 시계열적인 토지피복변화에 따른 산림 경관의 구조적 변화를 분석하였다. 토지피복 변화탐지를 통한 금강 상류 댐 유역 내 토지피복변화는 1980년대부터 2010년대까지 산림 33.12㎢(0.62%), 시가화건조지역 67.26㎢ (1.26%) 증가하였고 농업지역 148.25㎢(2.79%) 감소하였다. 유역 내 산림 경관분석결과 No sampling 분석에서는 경관백분 율(PLAND), 면적가중근접지수(CONTIG_AM), 평균 중심지 면적(CORE_MN), 인접지수(PLADJ)가 증가하였고 패치 수(NP), 경관형태지수(LSI), 응집지수(COHESION)가 감소하였다. Moving window 분석을 통해 구조적 변화패턴을 파악한 결과, 경상북도 상주시, 충청북도 보은군, 전라북도 진안군 내 산림 경관은 상대적으로 잘 보전되어 있었으나 충청북도 옥천군, 영동군 그리고 충청남도 금산군 사이의 경계부와 전라북도 무주군과 장수군 인접 지역의 산림 경관에서는 파편화가 진행되고 있었다. 결과를 토대로 추후 해당 지역의 산림 관리전략 수립 시 파편화 지역을 대상으로 조림사업을 수립할 필요가 있을 것으로 사료된다. 본 연구를 통해 산림 경관의 파편화가 예상되는 지역을 도출할 수 있었으며, 유역 산림의 건전성 평가 및 관리계획 수립을 위한 기초자료로써 활용될 가능성을 기대할 수 있다.

The present study investigated species richness and phytoplankton community structure in lakes in the Geum River Basin during autumn and spring seasons. Surveys were conducted between September and November 2019, and between April and May 2020, which corresponded to the autumn and spring seasons, respectively, to explore the distribution characteristics of the species. A total of 49 species of phytoplankton belonging to 31 genera and seven classes were identified in Cho Pyeong-ji, 51 species belonging to 29 genera and six classes were identified in Song Ak-ji, 49 species belonging to 32 genera and seven classes were identified in Cheong Cheon-ji, 82 species belonging to 45 genera and six classes were identified in Ye Dangji, and 70 species belonging to 40 genera and six classes were identified in Ganwol Lake. A total of 43 species belonging to 74 genera and seven classes were identified. The ranges of phytoplankton standing crop were as follows: 223~3533 cells mL-1 in Cho Pyeong-ji, 881~176018 cells mL-1 in Song Ak-ji, 402~6139 cells mL-1 in Cheong Cheon-ji, 262~10460 cells mL-1 in Ye Dang-ji, and 20413~330695 cells mL-1 in Ganwol Lake. Phytoplankton diversity in Cho Pyeong-ji, Song Ak-ji, Cheong Cheon-ji, Ye Dang-ji, and Ganwol Lake were 1.10~2.60, 0.56~2.03, 0.21~2.03, 0.65~2.57, and 0.44~1.12, respectively. Phytoplankton species richness in Cho Pyeong-ji, Song Ak-ji, Cheong Cheon-ji, Ye Dang-ji, and Ganwol Lake were 1.91~4.99, 1.82~3.26, 1.26~4.17, 2.07~5.37, and 1.90~2.43, respectively. Phytoplankton evenness indices in Cho Pyeong-ji, Song Ak-ji, Cheong Cheon-ji, Ye Dang-ji, and Ganwol Lake were 0.38~0.78, 0.18~0.69, 0.08~0.71, 0.22~0.72, and 0.14~0.38, respectively. Phytoplankton dominance indices in Cho Pyeong-ji, Song Ak-ji, Cheong Cheon-ji, Ye Dang-ji, and Ganwol Lake were 0.40~0.83, 0.55~0.96, 0.44~0.99, 0.42~0.93, and 0.89~0.97, respectively.

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.

금강수계에서 어류상과 서식지 적합도 지수(HSI: habitat suitability indexes)를 산정하기 위하여 2007년 10월부터 2009년 3월까지 23개 지점을 선정하여 어류 채집을 실시하였다. 이를 바탕으로 어류상, 상대풍부도 및 생물다양도 등을 포함한 하천의 건강성 평가를 실시하고, 우점종에 대하여 서식지 적합도 지수를 산정하였다. 모든 지점에서 채집된 어류는 총 11과 50종 6188개체였다. 한국고유종은 감돌고기(Pseudopungtungia nigra) 및 각시붕어(Rhodeus uyekii) 등 21종(42%)이 출현하였다. 출현어종중 개체수 구성비가 가장 높은 종은 피라미(Zacco platypus)로 34.3%를 차지하였고, 다음은 참갈겨니(Z. koreanus) 10.2%, 쉬리(Coreoleuciscus splendidus) 8.4% 등의 순으로 나타났다. 대부분 지점에서 우점종으로 나타난 피라미(Z. platypus)의 서식지 적합도 지수는 수심 0.1~0.9m, 유속 0~0.9m/s 및 하상재료 실트(<0.1mm)~호박돌(100.0~300.0mm)로 나타났다. 본 조사결과 금강수계 23개 지점에서 한국고유종 및 멸종위기종이 다수 출현하는 것으로 조사되어 보존 및 보호대책이 필요하다.

본 연구의 목적은 금강유역(9,645.5 km2)을 대상으로 극한 기후변화 사상에 따른 수문 및 유황의 변동을 평가하는 것이다. 본 연구에서는 객관적인 극한 기후변화 사상을 평가하기 위해 강우관련 극한지수(STARDEX)를 적용하고, GCM 10개의 RCP 8.5 기후변화 시나리오에 대해 4개의 평 가기간별(Historical: 1975~2005, 2020s: 2011~2040, 2050s: 2041~2070, 2080s: 2071~2100)로 분석하였다. 분석 결과 5개의 습윤 (CESM1-BGC, HadGEM2-ES), 중간(MPI-ESM-MR) 건조(INM-CM4, FGOALS-s2) 극한 기후변화 사상 시나리오를 선정하여 SWAT 모형에 적용하였다. 2080s 기간에서 중간시나리오 대비 2080s의 증발산은 -3.2~+3.1 mm로 변화하였고, 2080s의 총 유출량은 +5.5~+128.4 m3/s 변화하였다. 건조한 시나리오의 경우 2020s 중간시나리오대비 큰 변화를 보였다. 건조한 시나리오에서의 2020s의 증발산량은 -16.8~-13.3 mm 의 변화를 보였고, 총 유출량은 -264.0~132.3 m3/s의 변화를 보였다. 유황 변동의 경우, 2080s 기간의 습윤한 시나리오에서 CFR은 +4.2~+10.5, 2020s 기간의 건조한 시나리오에서는 +1.7~2.6으로 변화 하였다. 극한 기후변화 시나리오를 적용한 금강유역의 수문인자의 변화에 따라 유황분 석을 실시한 결과, INM-CM4는 극한 건조상태를 나타내기에 적절한 시나리오로 나타났고 FGOALS-s2는 유황변동이 큰 가뭄 상태 분석에 적절한 시나리오로 나타났다. HadGEM2-ES는 유황변동이 작게 나타났기 때문에 최대유량 분석 시 활용 가능한 시나리오로 평가되었고, CESM1-BGC 의 경우 유황변동이 큰 것으로 나타나 극한 홍수 분석 시 적용할 수 있는 시나리오로 평가되었다.

본 연구에서는 금강유역(9,645.5 km²)을 대상으로 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)을 이용하여 HadGEM3-RA RCP 4.5와 8.5 기후변화 시나리오에 따른 미래 기간(2020s: 2010~2039, 2050s: 2040~2069 ,2080s: 2070~2099 )의 지하수위 변화를 평가하였다. 이를 위해 SWAT 모형의 검․ 보정은 11년(2005~2015)동안의 유역내 2개 댐지점(대청댐, 용담댐)의 일별 유입량 및 저수량, 5개 관정지점(JSJS, OCCS, BEMR, CASS, BYBY)의 일단위 지하수위 관측자료, 3년 5개월(2012년 8월~2015년 12월) 동안의 3개 보지점(세종보, 공주보, 백제보)의 일별 유입량 및 저수량 자료를 이용하였다. 2개 댐의 유입량 및 저수량 검보정 결과, Nash-Sutcliffe 모델효율(NSE)은 각각 0.57~0.67, 0.87~0.94, 결정계수(R2)는 각각 0.69~0.73, 0.63~0.73의 범위를 보였으며, 3개 보의 유입량 및 저수량의 NSE는 각각 0.68~0.70, 0.94~0.99, R2는 각각 0.83~0.86, 0.48~0.61로 검보정 되었다. 5개 지점의 지하수위에 대한 R2는 0.53~0.61이었다. 유역 전체의 미래 기온은 기준년도(1976~2005)대비 2080s RCP 8.5 시나리오에서 최고 4.3°C 상승하고 강수량은 6.9% 증가하였으며, 미래 지하수위는 5개 지하수위 관측지점 중 금강 상류 3개 지점(JSJS, OCCS, BEMR)에서 각각 –13.0 cm, -5.0 cm, -9.0 cm 감소하였고, 금강 하류 2개 지점(CASS, BYBY)에서는 각각 +3.0 cm, +1.0 증가하였다. 미래 지하수위는 유역 내 강수량의 계절별 공간적 편차에 따른 지하수 충전량의 차이에 기인한 것으로 판단된다.

Recently IPCC (International Panel on Climate Change, 2007) pointed out that global warming is a certain ongoing process on the earth, due to which water resources management is becoming one of the most difficult tasks with the frequent occurrences of extreme floods and droughts. In this study we made runoff predictions for several control points in the Geum River by using the watershed runoff model, SSARR (Streamflow Synthesis and Reservoir Regulation Model), with daily RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios for 100 year from 1st Jan 2006 to 31st Dec 2100 at the resolution of 1 km given by Climate Change Information Center. As a result of, the Geum River Basin is predicted to be a constant flow increases, and it showed a variation in the water circulation system. Thus, it was found that the different seasonality occurred.

본 연구에서는 금강유역에 대한 지역홍수빈도분석을 실시하고 재현기간에 따른 홍수량을 추정하는 관계식을 제안하였다. 유역 내 유량자료의 수문학적 독립성과 동질성에 대한 검증을 위하여 Lag-1 자기상관성 분석, 동질성 검정, 이상치 검정, 불일치척도 검정을 수행하였다. 검정 결과, 금 강유역의 대상 관측소들은 시간에 대하여 독립적이고 동질적 모집단에 속하며 이상치는 없었다. 일반 극치 분포(GEV), 3변수 대수정규 분포(LN- Ⅲ), 피어슨-III 분포(P-Ⅲ), 일반 로지스틱 분포(GLO), 일반 파레토 분포(GPA) 등 5개의 3변수 확률분포함수에 대한 L-모멘트비도와 평균가중거 리(AWD), 그리고 ZDIST 적합도 산정 결과, GLO 분포함수가 금강유역의 최적 확률분포형으로 선정되었다. GLO 분포를 바탕으로 지역홍수빈도를 추정하는 회귀모형을 제안하였고, 강경 관측소의 관측 유량을 이용하여 회귀모형의 적용성을 검증하였다.

최근 급증하는 기후변화 등으로 인하여 태풍, 홍수 및 가뭄과 같은 자연재해의 위험이 증대되고 있다. 유역의 유출 특성에 대한 이해는 이러한 재해에 대비한 연구의 기초자료로서 중요하다. 본 연구는 금강 20개 유역의 2001-2013년 기간의 장기 유출 자료를 부분최소(Local Minimum)방법으로 유역의 기저흐름지수(Base Flow Index)를 산정하고, 이를 년도별로 산정된 BFI 와 비교하여 유역 특성인자로서의 가능성을 평가한다. 금강 20개 유역의 장기 BFI는 0.10-0.75의 큰 편차의 분포를 나타내고 있으며, 각 유역의 년도별 BFI는 0.19-0.63의 분포를 나타낸다. 연구유역의 단기 BFI는 0.19-0.63의 분포를 나타내고 있으며, 댐유출의 영향을 받는 용담댐 유역의 기저흐름이 높게 산정되어 유역 특성을 잘 반영하고 있음을 확인할 수 있었다. 금강 20개 유역에서 2개 유역을 제외한 18개의 유역에서 장단기 BFI 값이 유사하게 산정되어 유역의 특성을 잘 반영하고 있다고 판단된다. 이러한 기저흐름지수를 바탕으로 기저유량을 산정한 결과 0.194~0.562(㎥/sec/㎢)의 값이 나타난다. 기저흐름지수를 바탕으로 기저흐름의 산정은 장기 유역유출특성으로 수자원관리 분야에서 활용할 수 있을 것이라 기대한다.

안전한 하천구조물을 설계하기 위해서는 신뢰도 있는 홍수량 산정이 필요하다. 신뢰도 있는 홍수량 산정은 유역의 정확한 지역적 특성의 반영이 중요하지만, 실제적으로는 유역에 대한 지역적 특성의 정밀한 측정이 어렵다. 본 연구에서는 홍수량 산정 시 발생 할 수 있는 오차들을 최대한으로 줄이기 위하여 여러 개념적 강우 유출 모형을 적용 및 평가 하고자 한다. 이를 위하여 3개의 토양저류함수모형(Soil Moisture Accounting, SMA) 및 3개의 유역유출개념모형(Routing Modules)을 조합하여 총 9개의 모형을 금강의 22개소 유역에 적용한다. 적용결과 3개의 토양 저류 함수 모형 중 확률분포모형(Probability Distribution Model, PDM)이 Nash Surcliffe Efficiency (NSE*) 결과에서 타 토양 저류 함수 모형보다 우수하게 나타난다. 또한 유역유출모형에 대해서 우수한 NSE*값을 나타낸 모형은 2PMP(Micro-pre Approach parallel structure)모형으로 확인되었다. 따라서 금강 22개소 유역에서 두 모형의 조합인 PDM-2PMP모형이 적용 가능하다고 평가 할 수 있다. 이는 향후 금강유역의 지역화 연구 및 우리나라 전 유역에 적용 가능한 강우 유출모형 개발을 위한 기초연구로서 높은 활용가치를 가질 것으로 판단된다.

유역의 수문학적 모형의 연구는 다양한 관점에 따라 연구되어져 있다. 개념적 강우 유출 모형은 실무적인 모형으로 폭넓게 사용되고 있으며 본 연구에서는 금강 18개의 계측 유역을 대상으로 빠른 지표반응을 고려한 확률분포형모형(Probability Distribution Model, PDM)을 적용하였다. 또한 물리적인 유역특성인자와의 성능 상관성을 검토하여 금강 유역의 수문학적 특성을 반영한 모형 개발에 기초가 되며 국내 유역의 적용성 평가 가능성을 검토한다. 본 연구에서는 2006·2012년 기간을 모형의 검정기간으로, 2001·2005 기간을 검증 기간으로 적용한다. 모형의 Nash Surcliffe Efficiency (NSE*) 적용 결과, 적합한 검정(12개 유역:0.3 이하) 및 검증(10개 유역:0.5이하) 결과를 나타내고 있으며 모의 수문곡선도 유역의 특성을 잘 반영하고 있다. 금강 유역의 모형의 성능과 유역특성인자(경사도, 강우량, CN)는 뚜렷한 상관관계가 없다. 그러나 중규모(250-1000㎢)유역에서는 일관되게 우수한 모의 성능을 나타냈다. 연구 결과 금강 유역의 PDM적용 가능함을 확인하였다.

본 연구에서는 기후변화에 따른 금강유역의 미래 유출량을 산정해 댐별 용수공급 변화량을 산정하였다. GCM은 최근 국립기상연구소가 도입한 영국 기후변화 예측모델인 HadGEM2-AO를 사용하였고 새로운 온실가스 시나리오인 RCP시나리오를 금강유역내 기상관측소로 추출하였다. ArcSWAT모형을 이용해 1988년부터 2011년까지의 과거 유출모의를 수행하였으며 금강권역 내 대표 지점인 용담댐 및 대청댐 지점의 유입량과 최종 방류부의 유출량 분석값을 비교한 결과 모의치와 실측치가 각각 92.25%, 95.40%로 일치하는 것으로 나타나 모형의 적용성을 확인하였다. 또한 새로운 온실가스 시나리오 하에서의 미래 유출량을 분석한 결과 RCP4.5 시나리오 하에서 평균 47.76%, RCP8.5 시나리오 하에서 평균 36.52%가량 유출증가가 일어날 것으로 예측되었으며 특히 가을철과 겨울철에 증가율이 높았다. 유출변화에 따른 용수공급 변화를 전망하기 위하여 KModSim으로 물수지 모형을 구축하여 추가 취수량 변화를 분석하였다. 이수안전도 95% 유지조건 하에서 취수가능량을 분석한 결과, RCP4.5 시나리오 하에서 용담댐과 대청댐 각각 9.41m3/s, 24.82m3/s가 더 취수가능하며 RCP8.5 시나리오 하에서는 6.48m3/s, 21.08m3/s가 더 취수 가능한 것으로 전망되었다.

본 연구에서는 금강유역의 물이용과 댐의 영향에 의한 하천유황의 변화를 평가하였다. 유황변화의 압력지표로서 하천수 이용률과 담수지수를 분석하였다. 유황의 정량적인 변화 분석을 위하여 유황곡선, 유황계수, 홍수 및 갈수 빈도분석과 유량변동분석법을 적용하였다. 8개 분석 대상지점의 결과는 댐 건설전의 유황과 비교할 때 댐과 물이용의 영향으로 고유량 범위에서는 감소하고, 저유량 범위에서는 증가하고 있음을 구체적인 수치로 확인하였다. 금강유역은 연평균유출량의 2

Riparian vegetation gives basic habitats for animal and other biological organisms. It is one of essential landscapes in river ecosystem. This floral study was conducted to give basic information for management of the Geum river ecosystem. We discovered total 69 plant communities out of 40 sites studied and mean 8 plant communities were analysed per study site. Salix koreensis and Salix subfragilis community were dominant of all communities at tree layer and Salix gracilistyla and Rubus parvifolius were dominant communities at shrub layer. Phalaris arundinacea, Phragmites japonica, Miscanthus sacchariflorus and Artemisia princeps var. orientalis appeared most as perennial grasses and Humulus japonicus, Persicaria thunbergii and Persicaria hydropiper appeared most as annual grasses. Robinia pseudoacacia, Amorpha fruticosa and Bidens frondosa were frequently present as exotic species. Grass communities were higher than tree communities because of human disturbance by artificial banks. The number of species was 182 appeared as 53 families 144 species, 34 varieties and 4 forma and mean species number was 25.5 per site. The most abundant site was Yanggang bridge site (14 vegetation association, 49 species) and the least abundant site was Namdaechon, Muju site (3 vegetation association, 12 species). We suggest that continuous riparian vegetation monitoring should be carried out to manage water environment ecologically.

최근의 유역통합관리는 용수공급, 수력발전, 그리고 유지용수 등과 같은 기존의 운영방안과 더불어 수량, 수질, 생태계 보호를 함께 고려해야만 하는 등 운영목적이 복잡해지고 시스템 또한 대규모화 되고 있다. 더불어 용수이용 혹은 유역간 서로 상충되는 이해관계가 발생함에 따라 물이용의 효율성을 극대화할 수 있는 범 유역 단위의 수자원 계획 및 운영이 필요하게 되었다. 최적화 모형의 현실 활용 기회를 높이고, 수자원관리의 다양한 운영목적을 수자원 운영에 반영하

본 연구는 금강의 주요지류인 미호천 유역에 소재하고 있고 주요 텔레미터 수위표가 위치한 4개의 지점을 선정하여 유출량과 오염부하량의 상관성 분석을 통해 각 소유역의 전체 오염부하량을 추정하였다. 본 연구에서는 대상유역의 유량측정 지점을 중심으로 평·갈수시 및 홍수시의 유출량 및 수질을 분석하였다. 분석된 유출량 및 수질자료를 통해 유역의 수위-유량관계곡선과 농도변화를 분석하였다. 그리고, 유출량과 수질항목간의 상관관계를 분석하였고, 단위면적당 유출량 변

The monthly water quality data measured at 14 stations located in the Geum-River watershed were clustered into 2 to 7 clusters. Furthermore, factor analyses were conducted on Gabcheon and Yugucheon to characterize the water quality, based on the information obtained from the results of cluster analysis. The results of cluster analysis show that the water quality characteristic of main stream of the Geum-River is somewhat different from that of substream of the Geum-River. Furthermore, the water quality characteristic of Gabcheon which is expected to have the most serious water quality problems in the Geum-River watershed shows the most different water quality characteristic from Yugucheon. Based on the factor loadings in each factor, Gabcheon and Yugucheon have their own water quality characteristics. This is mainly because of composite factors such as different population density, industrial activities, and land use conditions in Gabcheon and Yugucheon subwatersheds.