본 연구는 2005년부터 2018년까지 14년간 주암호에서 출현한 남조류의 천이 양상을 분석하여, 남조류에 영향을 미친 주요 환경요인과의 관계를 파악하고자 연구를 수행하였다. 특히 2012년 이후 유해남조류 (Harmful algae) 출현량 급감의 원인을 파악하고자 하였다. 조사기간 동안 두 지점의 유해남조류 현존량은 주암댐: 10~24,891 cells mL-1, 신평: 13~26,043 cells mL-1의 범위로 출현하였다. 전반기 시기 두 지점의 평균 현존량은 각각 2,575 cells mL-1, 2,557 cells mL-1로, 이는 후반기 시기 평균 현존량 (42 cells mL- 1, 82 cells mL-1)에 비해 약 60배, 30배의 큰 세포수 차이를 보였다. 남조류가 상대적으로 많이 출현하는 여름 시기 (6~9월)를 대상으로 상관분석을 실시한 결과, 유해남조류는 TN, 방류량, 저수량과 양의 상관관계를 보였고, 전기전도도와는 음의 상관관계를 보였다. t-검정 결과 TN, EC, 체류시간의 유의미한 차이를 확인하였다. 특히 TN은 0.566~1.292 mg L-1의 범위로 평균 0.862 mg L-1로 보였다. 전반기, 후반기 평균 TN은 전반기 0.912 mg L-1, 후반기 0.811 mg L-1로 감소하였다. 또한 유의확률은 다소 떨어지지만, TP의 경우 평균 차이는 없으나 표준편차가 비교적 큰 차이를 보여 변동성이 큼을 알 수 있었다. 강우량이 집중된 여름 (6~9월) 시기의 전반기와 후반기 강우량 감소하는 패턴이 원인인 것으로 판단된다 (전반기 263.3 mm, 후반기 219.9 mm). 즉, 전반기에 비해 강우량은 감소 하였으며, 이로 인해 TP의 변동성이 감소되었다고 판단된다. TP의 변동성의 감소로 인해 전반기에 남조류의 luxury consumption이 가능하여 남조류의 성장률이 높았을 것으로 추측된다. 따라서 주암호 유해남조류 감소 원인은 강우량의 감소로 인한 영양염의 감소 (TN) 및 변동성의 감소 (TP)의 결과로 사료된다.

주암호의 복교지점에서 2000년의 여름성층은 태풍 Prapiroon에 의해 파괴되었다. 성층의 파괴는 수체의 물리, 화학적 성질을 바꾸고 생물상의 변화를 유발시켰다. 투명도는 태풍 전에는 195 cm였는데 태풍 후 84 cm로 줄었는데, 이는 강한 바람에 의한 수체의 수직혼합으로 저층의 퇴적물이 부유되면서 투명도를 감소시킨 때문으로 추측된다. 식물플랑크톤 개체수의 수직분포에서는 태풍 전에는 수심 2 m에서 최대의 개체수가 조사되었었지만 태풍 직후에는 특정 수심의 peak가 없이 전 수층에 고른 분포를 하다가 재성층이 이루어진 후 다시 표수층>수온약층>심수층의 분포를 보여주었고 최고의 개체수는 수심 1 m에서 관찰되었다. 식물플랑크톤의 탄소생물량도 수심 2 m 부근에서 가장 많다가 태풍 직후에는 전 수층에 고루 분포하였고, 재성층 후 다시 표층에 가장 높은 생물량을 보여주었다. 클로로필 a의 농도는 태풍 전후에 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 태풍에 의한 성층과 재성층은 식물플랑크톤의 분류군 조성도 변경시켰는데, 태풍 전의 주요 우점 식물플랑크톤은 Aulacoseira granulata를 비롯한 규조류였으나 태풍이 지나간 후 녹조류가 세포수와 생물량에서 규조류를 압도하였고, 이후 강우와 수온의 하강으로 성층이 교란되면서 Microcystis aeruginosa에 의한 남조류의 절대 우점으로 천이 되었다.

주암호의 수질변동과 주요 생물 군집 특성을 조사하였다. 수질의 경우, 수온은 3.8~21.2􀆆C, 수소이온농도(pH)는 6.7~8.6, 전기전도도는 64~76 μs cm-1, 용존산소량(DO)은 5.3~13.2 mg L-1, 화학적산소요구량(COD)은 2.5~3.3mg L-1, 부유물질(SS)은 1.0~5.1 mg L-1, 총질소(TN)는 0.622~0.841 mg L-1, 총인(T-P)은 0.007~0.019 mg L-1, Chl-a 농도는 2.8~8.8 mg m-3로 나타났다. 수정 Carlson 지수(TSIm)에 따른 영양단계 평가 결과는 연평균 중영양 상태로 나타났다. 식물플랑크톤 총 출현종수는 53종으로 규조류 28종, 녹조류 13종, 남조류 3종, 기타 9종이 확인되었다. 현존량은 113~2,909 cells mL-1의 범위를 보였다. 동물플랑크톤 총 출현 종수는 16종으로 출현 분류군별로는 윤충류 10종, 지각류와 요각류가 각각 4종과 2종이 확인되었고 현존량은 309~435 ind. L-1의 범위로 나타났다. 저서성대형무척추동물은 총 12목 21과 33종으로 1038개체가 출현하였으며, 우점종은 등 줄하루살이였고 아우점종은 두점하루살이로 나타났다. 수생식물은 총 9종으로 정수식물 8종, 부유식물 1종이 확인되었다. 생태계교란야생식물로는 돼지풀과 물참새피가 출현하였다. 어류는 총 30종 613개체가 확인되었다. 한국 고유종은 10종으로 33.3%의 고유도를 나타냈고, 외래도입어종은 3종으로 침투도 10.0%로 나타났다.

본 논문은 주암호 복내천 인공습지 조성 후 4년간 식물 변화를 Numata 식의 생활형을 이용하여 분석하였다. 2002년 12월에 준공된 주암호 복내천 인공습지의 식재종은 10과 13속 12종 3변종으로 총 15종류가 식재되었다. 식재종의 3가지 성질의 생활형을 보면 휴면형(Dormancy form)은 다년생수생식물(HH)이 6종으로 가장 많고, 지하기관형은 R5, R3, R2-3이 각각 4종, 산포기관형은 풍수산포형(D1)이 10종, 생육형은 직립형(e)이 가장 많았다. 인공습지 준공후 5년이 경과된 모니터링의 최종년도에 조사된 3가지 성질의 생활형은 종수와 개체수는 증가하였으나 생활형 구성비 (%)에 대한 경향성은 큰 변화는 없었다. 휴면형은 1년생육상식물(Th)이 43종, 24.29%, 지하기관형은 R5가 산포기관형은 D4형과 D1형, D1,4형이 전체의 77.39%를 차지하고 있었다. 생육형은 직립형(e), 총생형(t), 일시적로제트형(pr), 분지형(b), 로제트-직립형(ps) 순으로 조사되었으며, 이들 종들이 전체의 64.97%를 차지하고 있다. 결과적으로 주암호 복내천 인공습지의 경우 휴면형은 천이가 진행될수록 다년생식물의 구성비율이 높아 습지 천이의 선구종들인 1년생식물이 우점하는 식생형이 점차적으로 안정된 다년생 습지식생의 유형으로 천이가 진행되고 있음을 알 수 있다. 번식형은 지하기관형인 단립식물(R5)이 우세하나 달뿌리풀 등과 같은 땅위에 연결체를 만드는 R4식물로 천이가 진행될 것으로 보이며, 산포기관형은 습지의 특성상 바람이나 물에 의하여 운반되는 풍수산포형과 수변 목본식물의 발달로 인한 중력산포형이 유리할 것으로 판단된다. 생육형은 습지의 경우 총생형이 우세할 것으로 판단되며 육상은 인위적.자연적 교란에 의하여 다양한 유형의 생육형이 공존할 것으로 판단된다.

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.

The objective of this study is to evaluate Flow-Pollutant load delivery ratio equations developed from rural watershed on main subwatersheds within Juam Lake. Two regression equations for BOD and three equations for T-P were evaluated on Bosung cheon, Dongbok cheon, Songgwang cheon, Naenam cheon, and Sinpyeon cheon. The results show that estimation of BOD delivery ratio using flow-delivery equation is reliable when relative composition of discharge load of pollutant sources of a watershed is similar to those of watershed where the equation developed. On the other hand, application of regression equation for T-P was feasible when the landuse pattern and relative composition of discharge load of pollutant sources of a watershed is similar to those of watershed where the equation developed.

The objective of this study is to provide pollutant loads delivery ratio for flow duration in Oenam-cheon watershed, which is upstream watershed of Juam Lake. To calculate the delivery ratio by flow duration, rating curves and discharge-loads curves using measured data were established, then Flow Duration Curve(FDC) and pollutant loads delivery ratio curves were constructed. The results show that the delivery ratios for BOD5 for abundant flow(Q95), ordinary flow(Q185), low flow(Q275), and drought flow(Q355) were 23.9, 12.7, 7.1, and 2.9%, respectively. The delivery ratios of same flow regime for T-N were 58.4, 31.2, 17.2 and 7.1%, respectively. While, the delivery ratios T-P were 17.3, 7.5, 3.4, and 1.1% respectively. In general, delivery ratio of high flow condition showed higher value due to the influence of nonpoint source pollution. Based on the study results, generalized equations were developed for delivery ratio and discharge per unit area, which could be used for ungaged watershed with similar pollution sources.

For the assesment of pollutant loads, a monitoring has been conducted to identify hydrologic conditions and water quality of the Oenam watershed in Juam Lake, and the SWAT model integrated with GIS was applied to the watershed and evaluated for its applicability through calibration and verification using observed data. For the model application, digital maps were constructed for watershed boundary, land-use, soil series, digital elevation, and topographic input data of the Oenam watershed using Arcview. The observed runoff was 832.8 mm while the simulated runoff was 842.8 mm in 2003. The model results showed that the simulated runoff was in a good agreement with the observed data and indicated reasonable applicability of the model. In terms of nutrient load, the simulation results of T-N, T-P showed a similar trend to observed values. The observed T-N load was 10.8 kg/ha and the simulated T-N load was 7.6 kg/ha while the observed T-P load was 0.21 kg/ha and the simulated T-P load was 0.18 kg/ha. In general, SWAT model predicted observed runoff and loads of T-N and T-P after calibration with observed data in acceptable range. Overall, SWAT model was satisfactory in estimation of nutrient pollutant loads of the rural watershed.