하천시설물은 정보의 관리주체가 국가하천과 지방하천 등에 따라 달라서 통합되어 관리되지 못하고 있는 점, 설계 및 시공 단계의 정보화 축적이 미흡하여 시설물 정보의 망실이 우려되는 점 등 하천분야로 BIM 도입을 하기 위해서는 해결해야 할 과제들이 산재해 있다. 또한, 이로 인해 유지운영단계에서의 시설물 정보 활용 수준 역시 상당히 미흡한 편이다. 따라서, 하천시설물의 효과적인 유지 운영을 위해서는 표준분류체계에 따라 시설물 정보를 정리함으로 데이터의 일관성을 확보하고 효율성을 증대시킬 필요가 있다. 본 연구에서는 이러한 하천분야의 시설물 특성을 고려하여 하천분야의 BIM 정보모델 도입과 3차원 기반의 하천시설의 효율적인 유지 운영 전환을 위한 BIM 표준분류체계를 적용하는 방안을 제시한다.

이취미 물질인 2-MIB를 합성하는 원인종에 대한 정보는 담수생태계에서 이와 관련된 환경 및 경제적 문제를 해결하는 데 필수적이다. 본 연구는 북한강 수계에서 출현하는 Pseudanabaena strain을 분리·배양하고, 16S rDNA 염기서열을 이용하여 종 수준의 동정과 2-MIB 합성 유전자 탐색을 통해 이취미 물질 발생 잠재성을 분석하였다. 북한강 본류 지역 (삼봉리, 조암면, 의암호 지역)에서 분리한 Pseudanabaena strain은 총 11개로서 NHUA201911과 NHPD201909 strain을 제외하고 단일세포의 크기는 서로 유사하였다. 그러나 16S rDNA 계통분석을 통한 유전자 염기서 열의 유연관계를 분석한 결과, 분리된 strain들은 총 5개 종 (P. cinerea, P. yagii, P. mucicola, P. galeata, P. redekei)으 로 분류되었다 (40~55% 유사도). 2-MIB를 합성하는 mibC 유전자는 P. cinerea 07 strain (NHUA202007-07)와 P. yagii (NHUA202007-08), P. redekei (NHUA201911)에서만 발견 되었으며, 가스크로마토그래피 분석에 따라 실질적인 2-MIB 합성은 P. cinerea와 P. redekei 종에서 확인되었다. 본 연구 결과는 분자생물학적 수준에서 북한강 수역에서 발생하는 Pseudanabaena속 남조류의 다양도에 대한 증거를 제공하는 연구로서 북한강 수계에서 2-MIB 생산 원인종에 대한 중요한 정보를 제공한다.

한강지류 경안천의 어류 군집 특성을 밝히기 위해 2017년 4월부터 10월까지 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 48개 지점에서 족대와 투망으로 채집된 어류는 11과 40종이었다. 우점종은 피라미(Zacco platypus, 48.0%), 아우점종은 버들치 (Rhynchocypris oxycephalus, 17.7%), 그 다음으로 돌고기(Pungtungia herzi, 6.8%), 참갈겨니(Zacco koreanus, 5.0%), 붕어(Carassius auratus, 4.3%), 긴몰개(Squalidus gracilis majimae, 2.7%), 떡납줄갱이(Rhodeus notatus, 2.5%) 등의 순으로 우세하게 출현하였다. 출현종 중 한국고유종은 14종(35.0%)이었고, 외래종은 배스(Micropterus salmoides), 블루길 (Lepomis macrochirus), 이스라엘잉어(Cyprinus carpio Islaeli type) 3종, 육봉형 어류는 은어(Plecoglossus altivelis), 밀어(Rhinogobius brunneus), 둑중개(Cottus koreanus) 3종, 기후변화 민감종으로 둑중개 1종이 채집되었다. 군집분석 결과 우점도는 최상류 지점들에서 높았고, 다양도와 풍부도는 상류지점이 낮고 하류 지점으로 갈수록 높아지는 경향을 보였다. 군집구조는 크게 하천(최상류, 상류, 중·하류)과 호수로 구분되었다. 하천건강성은 좋음(23지점, 47.9%), 보통(15지점, 31.3%)의 비율이 높았다. 과거조사와 비교한 결과, 선행조사에서 출현하였으나 본 조사에서 출현하지 않은 종은 12종, 본 조사에서 처음으로 출현한 종은 9종이었으며, 생태계 교란종으로 지정된 배스와 블루길은 점차 확산되는 경향을 보였다.

한강지류 흑천의 어류군집 특성 및 멸종위기종 한강납줄개의 서식양상을 밝히기 위하여 2018년 4월부터 10월까 지 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 10개 지점에서 족대와 투망, 일각망으로 채집된 어류는 14과 47종이었다. 우점 종은 피라미(Zacco platypus, 37.6%), 아우점종은 참갈겨니(Z. koreanus, 13.8%)였고, 그 다음으로 긴몰개(Squalidus gracilis majimae, 11.1%), 돌고기(Pungtungia herzi, 7.7%), 한강납줄개(Rhodeus pseudosericeus, 5.0%), 돌마자 (Microphysogobio yaluensis, 4.3%), 참마자(Hemibarbus longirostris, 3.0%) 등의 순으로 우세하게 출현하였다. 출 현종 중 한국고유종은 19종(40.4%)이었고, 멸종위기종은 한강납줄개와 묵납자루(Acheilognathus signifer)가, 외래어 종은 배스(Micropterus salmoides)와 무지개송어가(Oncorhynchus mykiss)가 채집되었으며, 육봉형 어종은 은어 (Plecoglossus altivelis)와 밀어(Rhinogobius brunneus)가 채집되었다. 군집분석에서 대부분 우점도와 균등도는 낮고 다양도와 풍부도는 높게 나타났으며, 하천건강성은 매우 양호(매우 양호: 9개 지점, 양호: 1개 지점)로 나타났다. 한 강납줄개는 St. 3~St. 9까지 폭넓게 서식하고 있었으며 개체군 크기가 컸다. 전장빈도분포도로 한강납줄개의 연령을 추정한 결과, 산란기인 4월을 기준으로 암수 구별없이 전장 32~45 m는 만 1년생, 전장 46~59 mm는 만 2년생, 전장 60~69 mm는 만 3년생, 전장 70~89 mm는 만 4년생 이상으로 추정되었다. 성비는 본 조사기간에 암컷은 426개체, 수컷은 394개체가 채집되어 1 : 0.95이었다. 흑천에 도입된 묵납자루는 St. 5~St. 6에 서식하고 있었고, 개체군 크기 는 작았다. 끝으로 흑천에 서식하는 어류의 보전방안에 대해 논의하였다.

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.

Twenty-nine wetlands (20 river type and 9 lake type wetlands) in Gyeongsangnam-do were investigated to understand the characteristics of fish assemblages by the wetland type and to suggest management strategies. As a result, 10.3±4.8 species were collected from river type wetlands on average (±SD) and 9.1±4.1 species from lake type wetlands. Thus, there was no significant difference in the number of species between them (Mann-Whitney U test, P>0.05). However, the species that constitute the fish assemblage showed statistically significant differences between the two wetland types (PERMANOVA, Pseudo-F=2.9555, P=0.007). Furthermore, the species that contribute the most to each type of fish assemblage were Zacco koreanus (river type, 28.51%) and Lepomis macrochirus (lake type, 23.21%), respectively (SIMPER). The results of the NMDS analysis using the fish assemblage by place classified the species into three groups (river type, lake type, and others). The current wetland management is only focused on endangered species, but this study shows a difference in fish assemblage by wetland type. Therefore, a management system based information on endemic species, exotic species and major contribution species should be provided. Furthermore, the classification of some types of wetlands based on the present topography was found to be ambiguous, and wetland classification using living creatures can be used as a complementary method. This study has limitations because only two types of wetlands were analyzed. Therefore, a detailed management method that can represent every type of wetland should be prepared through the research of all types of wetlands in the future.

In this paper a concept of the paradigm shift in the operations of Water and Wastewater systems regarding the production and usage of water was introduced. Based on this concept the interrelationships between the water quality in the upper basin of NakDong River relative to Busan and the degree of satisfaction of the customers on the water supply service in Busan were modeled using the System Dynamics modeling methodology. SamRangJin basin area was determined as the upper basin of Busan after analyzing the relationships between the water quality of MoolGeum water intake point and water quality data of various mid- and upper water intake points along NakDong River. The amount of contaminants generated in SamRangJin basin was modeled using the Gross Regional Domestic Product in the area and the treated amount was calculated using the efficiency of wastewater treatment and the degree of improvement of environmental condition per investment. The water quality at MoolGeum water intake point was modeled to take the effects of the remaining amount of contaminants after treatment and the non-point source contaminants in SamRangJin basin. Using the developed System Dynamics model the effects of the investment for the improvement of environmental condition in SamRangJin basin were compared to the case of alternate water source development for Busan in terms of the degree of satisfaction of the customers on the water supply service in Busan.

To evaluate the relationship between dynamics of cyanobacteria and odorous compounds, a monthly monitoring of water quality and phytoplankton were conducted at the three serial lakes (Lake Ui-am, Lake Cheong-pyeong and Lake Pal-dang) in the North Han River for 11 times from May 2014 to March 2015. In the three serial lakes, phytoplankton communities showed that seasonal changes in Bacillariophyceae- Cyanophyceae-Bacillariophyceae. Anabaena and Pseudanabaena were dominant species in August and September 2014. At the same time the odors (Geosmin, 2-MIB) were also detected with high concentration. Relationship between environmental factors and cyanobacterial abundance showed a significant correlation with Anabaena circinalis and geosmin (r=0.983, p<0.01). In the case of Pseudanabaena limnetica showed a significant correlation of total nitrogen (r=0.685, p<0.01) and NO3-N (r=0.723, p<0.01). In addition, similarly Pseudanabaena limnetica and 2-MIB (r=0.717, p<0.01) was high. The odorous compounds appeared in the North Han River water were considered to be a direct relationship with cyanobacteria.

2012년 5월부터 2013년 4월까지 북한강 수계 3개의 연속댐(의암호, 청평호, 팔당호)의 수리-수문, 수질 및 식물플랑크톤 현존량 등을 월 1회씩 총 12회에 걸쳐 조사하였다. 3개 저수지의 식물플랑크톤 군집은 몬순전기에는 돌말류, 몬순기에는 남조류, 몬순후기에는 다시 돌말류가 우점하는 계절성을 보였으며, 팔당호에서는 몬순후기 저온기에 녹조류가 높은 밀도를 나타냈다. 조사기간 동안 가장 높은 현존량을 보였던 남조 Anabaena spp.는 의암호에서 2012년 6월에 출현하여 7월에 최고치(43,850cells mL-1)를 보이고 높은 수준을 유지하다가 11월에 소멸되었다. 이에 비해 청평호 (31,648 cells mL-1)와 팔당호 (7,136 cells mL-1)에서는 공히 7월에 처음 출현하여 8월에 최고치를 보이다가 9월에 완전히 사라졌다. 수환경과 남조 Anabaena spp. 현존량과의 관계를 보면, 3개 저수지 모두 강우 (r=0.72, r=0.83, r=0.88, P⁄0.01 for all)를 비롯한 유입량, 유출량 및 영양염에 대하여 높은 상관성을 나타냈다. 따라서 2012년 봄철 갈수기 동안 북한강 수계 3개 저수지에서 일어난 Anabaena 대발생 및 소멸은 강우의 직, 간접적인 영향을 받았으며, 의암호는 강우 이후에도 상당기간 동안 다른 남조류가 비교적 높은 현존량을 유지하고 있어 상수원 저수지의 이취미 및 독소발생 가능성은 지속될 것으로 판단되었다.