In this study, 46 reservoirs in South Korea were characterized based on heavy metal concentration in sediments. We analyzed the relationship between heavy metal concentrations, physicochemical water quality and hydromorphological factors in each reservoir. Study reservoirs were classified into five groups of reservoirs, by hierarchical cluster analysis based on the similarities of heavy metal concentration. Group 1 had the most severe sediment heavy metal contamination among the groups, whereas Groups 2 and 3 showed low levels of heavy metal contamination. Group 4 displayed high value of Ni, and Group 5 showed high contamination of Pb, Cu, Cr, Ni, and Hg. Groups 1 and 5, which had high concentration of heavy metals in sediments, showed a high density of mines in the catchment of reservoirs. Heavy metal concentration was high in reservoirs with large capacity or the ones located at higher elevation, and also highly related with number of mines in the catchment of reservoir. This study can contribute to the systematic management of sediment heavy metals in reservoirs.

Understanding the characteristics of reservoir water quality is fundamental in reservoir ecosystem management. The water quality of reservoirs is affected by various factors including hydro-morphology of reservoirs, land use/cover, and human activities in their catchments. In this study, we classified 83 major reservoirs in South Korea based on nine physicochemical factors (pH, dissolved oxygen, chemical oxygen demand, total suspended solid, total nitrogen, total phosphorus, total organic carbon, electric conductivity, and chlorophyll-a) measured for five years (2015~2019). Study reservoirs were classified into five main clusters through hierarchical cluster analysis. Each cluster reflected differences in the water quality of reservoirs as well as hydromorphological variables such as elevation, catchment area, full water level, and full storage. In particular, water quality condition was low at a low elevation with large reservoirs representing cluster I. In the comparison of eutrophication status in major reservoirs in South Korea using the Korean trophic state index, in some reservoirs including cluster IV composed of lagoons, the eutrophication was improved compared to 2004~2008. However, eutrophication status has been more impaired in most agricultural reservoirs in clusters I, III, and V than past. Therefore, more attention is needed to improve the water quality of these reservoirs.

빈번한 가뭄의 피해는 수자원의 양극화를 초래하고 있다. 국내에서는 2011년부터 2017년 사이에 국지적이고 주 기적인 이상 가뭄이 지속되어 10년 가뭄 빈도로 설계된 소규모 저수지의 저수율이 감소하였다. 이러한 저수율의 감소 는 수질을 떨어트릴 수 있고 이미 확보된 용수의 사용마저 제한할 수 있다. 따라서 가뭄에 대비하고 극복하기 위해서 는 수질관리와 가뭄 빈도의 재산정이 필요하다. 이 연구는 저수지에서 수질 변화의 원인인 잠재적 오염물질을 추정하고, 가뭄 기간 동안 저수지의 저수율 감소와 그에 따른 수질 변화를 검토한 것이다.

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.

본 연구에서는 영산강, 섬진강 유역에서 호소 간의 동물 플랑크톤의 군집구조 특성이 만수면적에 따라 분류된 소· 중·대형의 저수지에서 종 수 및 개체수가 유의한 차이를 보이는 것을 확인하였다. 윤충류보다 지각류에서 민감도가 높은 것을 확인하였으며, 특히 두 분류군 모두 양의 상관 관계를 나타냈지만, 지각류에서 조사지점이 늘어날수록 개체수 증가가 확연한 것을 알 수 있었다. 또한 네트워크 분석 개념을 활용한 고유벡터 중심성 및 그룹화 분석을 사용 하여 호소 간의 동물플랑크톤 군집구조를 비교했을 때, 만수면적에 따른 대·중·소형 호소 내에서도 지리적 특성과 미소환경 공간의 차이점을 구별할 수 있었다. 따라서 이러한 특성을 볼 때, 네트워크 분석은 담수 동물플랑크톤 군집구조 분석에 있어 만수면적 크기, 지리적 특성, 미소환경 특성을 반영할 수 있는 것으로 고려된다. 마지막으로, 네트워크 분석은 다양한 군집분석을 간소화하며 시각화를 통한 직관적 이해를 돕는 데 유용할 것이다.

수산자원보호구역인 춘천호와 안동호에서 어류 군집 분석을 실시하였다. 조사는 2017년부터 2018년까지 수행되었으며, 어류상을 파악하고 우점종 및 아우점종을 확인한 결과 춘천호에서 채집된 어류는 총 13과 34종 1,197개체였다. 채집된 어류 중 블루길(Lepomis macrochirus)이 23.2%로 우점하였으며, 피라미(Zacco platypus)가 17.4%로 아우점하였다. 안동호에서 채집된 어 류는 총 9과 24종 1,393개체였다. 우점종은 블루길이 15.7%로 가장 많이 채집되었으며, 붕어 (Carassius carassius)가 15.2%로 아우점하였다. 두 조사지점의 종다양도는 과거보다 증가하는 경향을 보였으며, 균등도는 안동호에서는 차이가 보이지 않았으나 춘천호에서는 증가하는 경 향을 보였다. 두 인공호 모두 어류상 및 군집구조 측면에서 안정된 상태를 유지하고 있으나 외래종 비율을 감소시키기 위한 지속적인 노력이 필요하고, 다양한 어종이 안정적으로 개체 수를 유지할 수 있도록 수산자원 종자 방류 및 인공산란장 설치 등과 같은 관리가 필요하다.

본 논문은 최근 이상기후에 따른 재해·재난대비수단으로 유용하게 활용되고 있는 저수지의 개보수사 업에 대한 경제적 효과를 계량적으로 분석한다. 이를 위해 저수지개보수사업의 목적을 자연재해에 대비 한 안정적인 농업용수 공급과 시설노후에 따른 붕괴예방으로 나누어 그 효과를 각각 측정한다. 저수지 개보수사업에 대한 효과 측정은 저수지 일대에 거주하고 있는 주민들을 대상으로 개보수사업에 대한 지 불의사와 금액을 가상가치평가법(CVM)을 이용하여 추정한다. 분석 결과, 자연재해와 재난 예방 관련 지불의사금액의 분포는 유사하게 나타났다. 표본 지역 주민들의 66%가 개보수사업에 지불할 의향이 있 다고 응답하였다. 전체 표본에 대한 자연재해 예방 관련 지불의사금액은 주민 평균 32,250~46,147원이 고, 재난 예방 관련 지불의사금액은 28,427~47,308원으로 나타났다. 지역유형별로 지불의사금액을 비 교해 보면 논 농업 지역, 시설재배 지역, 도시 지역 순으로 높게 나타났다. 한편, 주민별 지불의사금액 에 기초하여 각 지역의 저수지개보수사업에 대한 총 기대가치를 산출한 결과 논 농업 지역과 시설재배 지역의 총 기대가치는 실제 사업비 규모에 비해 상당히 높게 나타났다. 이는 주민들이 자연재해 및 재 난 예방을 위한 저수지개보수사업의 중요성을 충분히 인지하고 있으며 현재 사업비가 충분치 않을 경우 추가적인 비용을 부담할 용의가 있음을 시사한다.

Euiam and Paldang Reservoirs have often been facing water quality problems, such as eutrophication, algal blooms and off-flavors by treated wastewater effluent (TWE) in the North-Han and the Han River basins, but little is examined on the direct biological effect of TWE. This study tested algal growth potential (AGP) of four TWEs discharged into Euiam and Paldang Reservoirs to evaluate water fertility in September 2014 and March and September 2015. Test alga was used Anabaena circinalis isolated from Paldang Reservoir. Mean concentration of T-N and T-P in TWEs was 3,956.7 μg N L-1 and 50.8 μg P L-1, and the proportion of NO3-N and PO4-P to the total fraction was 72.1% and 40.8%, respectively. Both N and P were high in TWEs, but much higher N than P concentration indicates strong P-limitation. As a consequence, the maximum AGP was determined by PO4-P concentration (r=0.998, p<0.01). Mean AGP value was 15.4 mg dw L-1 among four effluents indicating its eutrophic condition. Due to the establishment of tertiary (advanced T-P) treatment method in the studied plants recently, P concentration was significantly decreased in TWEs compared to the years prior to 2012. However, P concentration seems to be still high enough to cause eutrophication and algal blooms. Therefore, wastewater treatment to P-free level needs to be considered if effluents are directly discharged into the drinking water resources.

This study deals with optimized structural analysis of stainless rectangular water reservoirs with 5,000ton capacity for various combined load cases. The objective of this study is to propose most efficient structural models through the comparison of various model cases. In order to perform an optimized analysis, three dimensional finite element analyses are carried out for large sized models. The numerical results obtained provides the detailed size and thickness for optimal design of water reservoir. In particular, results reported in this paper show the influence of various types of loading and dimensions of the wall and stiffened column on the structural behavior of the large sized water tanks.

The objectives of this study were to determine trophic sate of agricultural reservoirs within the four major watersheds and evaluate the ecosystem health using the multi- metric fish modeling approach of Lentic Ecosystem Health Assessments (LEHAs). Agricultural reservoirs, based on Trophic State Index (TSI) ranged from mesotrophic to hypertrophic depending on the intensity of Asian monsoon. Regression analysis of N:P ratios showed a negative linear function (R2 = 0.698, p < 0.0001) with TP values, but not with TN (p = 0.939). The plots of "TSI (CHL) - TSI (TP)" and "TSI (CHL) - TSI (SD)" suggest that other factors other than phosphorus limited algal biomass (CHL - TP < 0), and that non-algal particles dominated light attenuation (CHL - SD < 0). Regression model of fish trophic component against TP showed that the proportion of omnivore (OM) and insectivore fish (IS) had a positive (R2 = 0.679, p < 0.01) and negative linear function (R2 = 0.403, p < 0.05) with TP, respectively. Values of multi-metric LEHAs model averaged 26 6.5, indicating a "Fair" conditions. Overall, the ecosystem health was directly influenced by organic matter pollution and high algal production.

The objective of this study was to determine temporal patterns and longitudinal gradients of water chemistry at eight artificial reservoirs and ten streams within the Han-River watershed along the main axis of the headwaters to the downstreams during 2009-2010. Also, we evaluated chemical relations and their variations among major trophic variables such as total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), and chlorophyll-a (CHL-a) and determined intense summer monsoon and annual precipitation effects on algal growth using empirical regression model. Stream water quality of TN, TP, and other parameters degradated toward the downstreams, and especially was largely impacted by point-sources of wastewater disposal plants near Jungrang Stream. In contrast, summer river runoff and rainwater improved the stream water quality of TP, TN, and ionic contents, measured as conductivity (EC) in the downstream reach. Empirical linear regression models of log-transformed CHL-a against log-transformed TN, TP, and TN:TP mass ratios in five reservoirs indicated that the variation of TP accounted 33.8% (R2=0.338, p<0.001, slope=0.710) in the variation of CHL-a and the variation of TN accounted only 21.4% (R2=0.214, p<0.001) in the CHL-a. Overall, our study suggests that, primary productions, estimated as CHL-a, were more determined by ambient phosphorus loading rather than nitrogen in the lentic systems of artificial reservoirs, and the stream water quality as lotic ecosystems were more influenced by a point-source locations of tributary streams and intense seasonal rainfall rather than a presence of artificial dam reservoirs along the main axis of the watershed.

본 연구에서는 2014년 우리나라 중대형 인공호 및 영동, 제주지역에서 교란외래어종의 상대풍부도와 어류 군집 , 생 물량 특성을 분석하였다. 전체 12개 지역의 어류조사결과 53종 6,097개체가 조사되었다. 조사된 어종 중 치리의 상대 풍부도(22.4%)가 가장 높게 나타났고, 파랑볼우럭(22.0%), 큰입배스(7.2%) 등이 비교적 높은 상대풍부도를 나타냈다. 각 지역별로는 큰입배스, 피라미, 참갈겨니, 파랑볼우럭, 몰 개, 치리, 참몰개, 큰납지리, 강준치 등의 어종이 우점하고 있는 것으로 확인되었다. 각 조사지역 중 평택호에서 가장 많은 종(18종)이 조사되었으며, 장성호에서 가장 많은 개체 (1142개체)가 조사되었다. 큰입배스는 12개 조사지점 중 양 양남대천을 제외한 11개 지점에서 조사되었으며, 춘천호에 서 상대풍부도(27.2%)가 가장 높게 나타났다. 각 지점별로 는 팔당호와 제주도 등에서 큰입배스의 상대풍부도가 비교 적 높게 나타났다. 파랑볼우럭은 12개 조사지점 중 9개 조 사지점에서 조사되었으며, 제주도에서 상대풍부도(77.4%) 가 가장 높게 나타났다. 팔당호와 대청호에서 비교적 높은 상대풍부도를 나타냈으며, 12개 조사지점 중 3개 지점에서 우점하고 있는 것으로 나타났다. 전체 조사지역의 생물량 분석결과, 큰입배스가 가장 많이 포획된 것으로 확인되어, 큰입배스의 의한 생태계 교란이 매우 심각한 것으로 확인되 었다. 상대풍부도 분석에서 가장 높은 상대풍부도를 나타낸 치리, 파랑볼우럭은 큰입배스와 잉어보다 적은 생물량을 나 타냈다. 각 지역별로는 12개 조사지점 중 6개 지점에서 외 래어종의 생물량이 가장 높게 나타났고, 떡붕어가 가장 높 게 나타난 1개 지점을 제외한 5개 지점에서 교란외래어종이 가장 높은 생물량을 나타냈다. 어류 상대풍부도만으로 분석 하는 방법은 각 어종의 특성에 따른 생태적 영향력이 배제 된다. 같은 개체수의 큰입배스와 파랑볼우럭이 동일한 생태 적 교란을 발생시키지 않는 원인은 섭식특성에 의한 차이도 있지만 생물량(Biomass)에 의한 영향도 크게 나타난다. 국 내 어류조사에 일반적으로 사용되고 있는 어류조사 기법들 은 큰입배스의 개체군에 대하여 과소평가될 가능성이 제시 됨에 따라 스킨스쿠버장비를 이용한 수중조사를 시험적용 하였다. 수중조사는 수온이 비교적 낮은 가을철에 진행되었 으며, 40분을 기준으로 약 15m 이하 수심에서부터 수심 별 어류를 조사하였다. 수중조사를 위하여 가시거리가 확보 되는 지역을 선별하였으며, 춘천호, 파로호, 충주호, 안동호, 대청호 등 5개 지역을 대상으로 조사하였다. 전체 지역에서 수중조사로 확인된 큰입배스는 1~8m의 수심에서 확인되었 으며, 20cm 이하의 어린 개체는 수심 1.5m 이하에서, 30cm 이상의 성체는 8m이상의 수심에서 확인되었다. 특히 파로 호에서는 수심 8m 지점에서 30개체 이상의 성체가 군집을 이루고 있는 장면이 촬영되었으며 이는 성체시기에 단독생 활을 하는 것으로 알려진 큰입배스의 특성과 차이를 나타내 는 결과이다. 군집을 이루고 있던 지점은 수면부에 부유시 설물이 설치된 지점으로서 시설물에 의한 그늘막 효과가 일부 영향을 미쳤을 것으로 판단되며, 수온이 하강하는 계 절적 영향도 있을 것으로 판단된다. 이는 향후 관련 연구가 추가되어야 할 것으로 판단된다. 파랑볼우럭은 주로 수심 1~4m의 비교적 수온이 높고 가시거리가 높게 나타나는 지 점에서 확인되었으며, 1m 내외의 수심에서는 4cm 이하의 미성어가 100개체 이상의 큰 군집을 이루고 있었고, 수심이 깊은 지점에서는 비교적 큰 개체가 서식하고 있었다. 특히 많은 개체가 확인된 대청호와 충주호 지점에는 정치망이 설치되어 있었고, 나뭇가지 등이 침수되어 있었다. 본 조사 에서는 10m 이하의 수심에서는 교란외래어종이 확인되지 않았다. 이는 표층수온 15~20℃의 범위에서 낮에 조사한 결과이며, 다른 조건에서는 서식 수심이 달라질 수 있을 것 으로 추정된다.

본 연구는 경산시에 위치한 저수지를 대상으로 귀화식물의 현황 특징을 파악하여 적절한 미래관리방안을 모색하기 위한 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 경산시 일대의 저수지 식물현황 분석결과 62과 126속 148종 13변종 2품종으로 전체 164분류군으로 나타났다. 연구 대상지에 분포하는 귀화식물은 9과 19속 22종 1변종으로 총 23분류군을 확인하였다. 23분류군 중 원산지는 북아메리카가 15분류군, 유럽이 5분류군, 아프리카가 2분류군, 아시아가 1분류군으로 나타났다. 귀화율은 12.2%이며, 도시화지수는 2.1%이다. 이 결과는 Go(1995)이 제시한 우리나라 평균 귀화율 10.3%보다 높은 수치를 보였다. 마지막으로, 연구 대상지에서 나타난 저수지 생태계에 악영향을 줄 수 있는 귀화도가 4등급이상인 14분류군(소리쟁이, 콩다닥냉이, 토끼풀, 달맞이꽃, 서양민들레, 개망초, 돼지풀, 미국쑥부쟁이, 큰비짜루국화, 미국가막사리, 가시상추, 미국개기장)등 을 중점적인 관리대상으로 선정하여 적절한 관리방안과 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 2011년 우리나라 10개의 중대형 인공호에서 배스의 우점도에 의한 외래종 영향 및 이에 대 한 어류 군집 구조 분석을 실시하였고, 이들이 출현하는 호수에 대한 이화학적 수질특성을 분석하였다. 10개 인공호에서 출현한 어류는 13과 52종이었으며, 배스의 상대 풍부도는 전체 어종들 중 13%를 차지하여, 출현한 어류들 중 3번째로 높게 우점하는 것으로 나타났다. 이런 결과는 향후 배스가 수체내에서 최상위 포식자로서의 포식압 및 생태적 지위 특성 때문에 많은 인공호들에서는 본 배스의 외래종 번성에 의한 생태계 교란 효과가 극대화 될 수 있음을 제시하였다. 전체 조사 대상 인공호들 중 평택호에서 배스의 상대 풍부도는 60%로서 가장 높게 나타난 반면, 대청호에서 풍부도는 3%로서 가장 낮게 나타났다. 배스 서식지에 대한 이∙화학적 수질분석 결과에 따르면, COD는 평균 4.5±2.5 mg L-1 였고, 총인 (TP) 농도는 0.058±0.047 mg L-1, 총질소 (TN)는 2.2±1.4 mg L-1로 나타났다. 인(P)과 질소(N) 의 농도 분석에 따르면, 평택호, 낙동강하구언, 주남저수지 등의 수체는 부영양화 현상이 높은 것으로 나타났다. 배스의 상대풍부도와 수질자료의 비교분석에 따르면, 두 변수는 통계학적으로 유의한 상관관계 (p.0.05)를 보이지 않았다. 즉, 배스의 분포 및 풍부도 특성은 이 화학적 수질도 중요하겠지만, 이들보다는 여러 타 요인들, 즉, 물리적 서식지 특성, 이용 가능한 먹이양 및 경쟁생물의 밀도 등에 의해 더 영향 받을 것으로 추정되었다.