새만금호는 우리나라 최대의 인공호수로 호수의 수질은 갈수록 악화되어 가고 있어 호수의 특성에 맞는 새로운 수질관리 대 책이 필요하다. 이에 새만금호의 국가수질측정망 자료를 이용하여 통계분석 기법에 의한 새만금호의 시공간적 수질특성을 분석하였다. 수질항목간의 상관성에서 수온과 TP는 상관성이 있고, 염분과 TN, 그리고 pH와 COD가 상관성이 높았다. 그 외 항목들 간에는 낮은 상관 성을 나타내어 관련성이 낮았다. 주성분 분석을 이용한 새만금호의 공간적 수질특성을 보면, 크게 4개의 그룹으로 구분되었는데, 담수 영 향구역과 해수 영향구역, 해수와 담수가 혼합되는 중간 수역이 2개 그룹으로 구분되어 각각 다른 수질특성을 나타내었다. 주성분분석을 이용한 시간적 수질특성은 계절적으로 4가지 그룹으로 구분되었다. 그룹Ⅰ은 늦봄과 초여름에 해당되는 5, 6월이고, 그룹 Ⅱ는 계절적으 로 초봄(3, 4월)과 늦가을(11, 12월)에 해당되는 시기로 나타났으며, 그룹 Ⅲ은 낮은 수온에 의한 용존산소의 증가가 나타나는 계절인 겨울 철(1, 2월)의 수질 특성을 보였고, 그룹 Ⅳ는 하계(7, 8, 9, 10월) 성층의 발달로 저층 퇴적물의 높은 인농도와 하계 고수온의 상관성을 가지 는 그룹으로 구분되었다. 이는 새만금호가 인위적으로 조성된 호수로써 상류 만경강과 동진강의 유입 영향을 받는 것과 동시에 새만금 방조제에 설치된 가력과 신시갑문을 통한 외해수 유입의 영향을 받음으로써 수질의 변동요소가 달라진 것으로 평가된다. 새만금호의 목 표수질을 달성하기 위해서는 상류 유역의 오염원 관리 대책과 함께 새만금호의 수질관리 대책을 수립할 필요가 있다.

본 연구에서는 2008년 6월과 2009년 5월 조사기간 동안 금강의 상･중･하류부의 14개 지점을 선정해서 이･화학적 수질의 특성을 파악하였으며 어류군집의 분포 및 길드 분석과 어류생물통합지수(Fish Assessment Index, FAI)의 다 변수 8개 메트릭을 이용해 금강 수계의 건강도를 평가하였다. 수질 변수 평균 변화를 분석해 본 결과 중상류지점은 수질변수의 변이양상이 크게 없었고 갑천과 미호천이 합류되는 지점부터 유기물질이 축적되어 수질 변수가 급격한 변이양상을 보였다. 이･화학적 수질 특성을 분석한 결과, 미호천과 갑천이 합류되는 하류지점부터 BOD, COD, TN, TP, Cond, Chl-a는 증가하는 경향을 보였고 DO는 감소하여 부영양화와 녹조현상이 진행되고 있는 것으로 사료된다. 어류 군집 분석 결과, 종 풍부도지수와 종 다양도 지수는 중상류지점에서는 증가한 양상을 보인 반면 하류구간에서 는 감소하는 양상을 보여 상류는 생태적 안정성은 양호하고 하류는 생태적으로 비교적 불안정한 것으로 보였다. 어류종 분포 분석결과 우점종은 피라미(Zacco platypus)이며 전체 어종의 20.9%를 차지하였고 아우점종은 참갈겨니 (Zacco koreanus)가 13.1%를 차지했다. 어류 내성도 및 섭식길드 특성 분석에 따르면, 중상류지점에는 민감종, 충식성 그리고 여울성 어종이 우점한 반면 미호천이 유입되면서 하수종말처리장 오염원으로 영향을 받는 하류구간부터 내성종, 잡식성 그리고 정수성 어종 우점에 결정적인 영향을 준 것으로 나타났다. 따라서 우리는 수질 상태를 개선하기 위해 특히 도심 오염원의 부하량을 줄이도록 노력해야 하며 수생태계 보존과 복원에 관심이 필요한 것으로 요구 된다.

This study analyzed the water quality characteristics and developed empirical models prior to and after the construction of Baekje Weir, in the Geum River watershed between 2004-2017. The comparative evaluation of the surface water chemistry before and after the four major river projects on the weirs indicated that total phosphorus (TP), based on annual data, rapidly decrease after the construction of the weir while the total nitrogen (TN) decreased. Conversely, chlorophyll-a (CHL) concentration, which is a good indicator of primary productivity, increased after the construction of the weir together with an increase in specific conductivity. Simply put, the construction of the weir led to the decrease in concentrations of N and P due to the increased water residence time (WRT), whereas the CHL : TP ratio greatly increased in magnitude. The regression analysis of the empirical model indicated that CHL had no significant relation (r=0.068, p=0.6102, n=58) with TP before the weir construction, but had a relation with TP after the weir construction (r=0.286, p<0.05, n=56). Therefore, such conditions resulted in an increase in primary productivity on a given unit of phosphorus, resulting in frequent algal blooms. In contrast, seasonal suspended solids (SS) and TP increased during the monsoon period, compared to the pre-monsoon, thereby showing positive correlations (r>0.40, p<0.01, n=163) with precipitation. If the government consistently discharges water from the weir, the phosphorus concentration will be increased due to its reversion to a lotic waterbody from a lentic waterbody hereby reducing algal blooms in the future.

본 연구는 금강수계의 백제보 부근에서 이･화학적 수질의 시간적 변이 파악을 위해 2004 ~ 2017년까지 측정된 환경부 수질자료를 분석하였다. 이용된 수질 변수는 전기전도도(Electric conductivity, EC), 용존산소량(Dissolved oxygen, DO), 수온, 생물학적 산소요구량(Biological oxygen demand, BOD), 화학적 산소요구량(chemical oxygen demand, COD), 총인(Total phosphorus, TP), 총질소(Total nitrogen, TN) 및 총부유물(Suspended solid, SS)의 항목으로 이들의 수질특성은 연별, 계절별로 큰 변이를 보였다. 총인 및 이온희석현상의 지표로 이용된 전기전도도는 계절별 분석에서 장마기에 크게 감소하는 현상을 보이며 강우와 역상관관계(p<0.01, n=163)를 보였으나, 계절별 총인은 갈수기에 비해 장마기에 증가하는 특성을 보여 강우와 상관관계(p<0.01, n=163)를 보였다. 한편, 생물학적 산소요구량 및 화학적 산소요구량은 강우와 유의한 관계(p>0.05, n=163)를 보이지 않았고, 계절별 총부유물 농도는 강우기에 크게 증가했고 강우와 유의한 관계(p<0.01, r=0.6155)를 보였다. 생물학적 산소요구량의 계절적 변화패턴은 화학적 산소요구량과 유사한 양상(r=0.4751, p<0.01)을 보였으며, 마찬가지로 총질소의 변화 패턴 또한 총인과 유사한 양상(r=0.0579, p<0.01)을 보였다. 보 건설로 인한 수체의 정체와 유량 증가로 인해 총인과 총질소가 심층으로 침전되어 백제보 건설 전에 비해 건설 후에 감소하는 특성을 보였고, 용존산소량은 보 건설 후에 증가하는 현상을 보였다. 4대강 사업 후 물리적 환경변화에 기인한 수질 변화 분석 결과에서 녹조량 감소를 위해서는 지속적인 총인 관리와 총인 외에도 영양염류 조절, 생물학적 산소요구량 증가를 유발하는 비점오염원관리 등이 시급하다는 것을 알 수 있다.

동진강은 금강 수계에 포함된 중권역으로, 용호천, 정읍천, 천원천, 고부천이 동진강으로 합류되고 원평천과 신평천이 동진강과 합류되면서 서해 새만금지역으로 유입된다. 본 연구에서는 동진강으로 합류되는 하천들을 포함한 동진강에서의 수질 특성 지표들과 어류생물상 분포 특성간의 관계를 분석 및 확인하였다. 수질 특성 지표 분석 결과 생화학적 산소 요구량(Biochemical Oxygen Demand; BOD)은 3.2(±2.3)mgL-1, 화학적 산소 요구량(Chemical Oxygen Demand; COD)은 7.3(±3.9)mgL-1, 총 질소(Total Nitrogen; TN) 농도는 4.1(±2.4)mgL-1, 총 인(Total Phosphorus; TP)농도는 123.7(±129.9)ugL-1 등의 범위로 나타나 지점 간 수질 특성의 차이가 큰 것으로 확인되었다. 어류생물상 분석 결과 총 38종 2422개체가 채집되었으며 우점종은 피라미(Zacco platypus)가 22.0%, 아우점종은 치리(Hemiculter eigenmanni)가 17.3%를 차지하는 것으로 분석되었다. 전체 지점 평균 충식종은 17.7%, 잡식종은 74.8%로 나타났고 민감종은 8.6%, 내성종은 69.7%로 나타났다. FAI(Fish Assessment Index) 분석 결과 39.3±19.6(6.25-75)점으로 동진강 전체 수계는 나쁨 상태(매우 나쁨~좋음)로 분석되었다. 잡식종의 비율과 충식종의 비율은 수질 특성 중 TP, BOD, COD와 상관관계를 나타내고 있었으며, TN과의 관계는 거의 없는 것으로 나타났다. 해당 수질 특성들이 증가함에 따라 잡식종의 비율은 증가, 충식종의 비율은 감소하는 경향을 보여 수질 특성 지표들이 어류생물상의 종 조성에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

본 연구는 삽교천 중권역의 토지 이용도, 지점별/월별 이화학적 수질, 어류상 분석을 통해 2009년 삽교천 중권역의 전반적인 수질과 어류상을 알아보고자 시행하였다. 선행 연구에 따라 수생태의 비점오염원으로 작용하는 토지이용 패턴을 알아보고자 조사지점을 중심으로 산림, 공업, 농지, 주거지로 구분하여 토지이용도를 조사하였다. 이화학적 수질변수로는 용존산소(DO), 생물화학적 산소 요구량(BOD), 화학적 산소 요구량(COD), 총 부유물질(TSS), 전기전도도(Electric conductivity), 총 질소(TN), 총 인(TP), 클로로필-a(CHL-a)를 사용하였다. 어류상 분석을 위해 내성도, 섭식길드와 종 다양도, 풍부도, 균등도, 우점도 지수를 사용하였다. 그 결과, 삽교천 중권역은 농지 위주의 토지이용이 이루어지는 삽교천과 무한천, 주거지 위주인 천안천, 이들이 복합적으로 이용되고 있는 곡교천으로 구분되었다. 이러한 토지이용에 따라 삽교천과 무한천의 BOD는 다른 곳에 비해 높게 나타났고 천안천에서는 TN이 높게 나타났다. TP는 전반적으로 유사했고 높은 수치를 보였다. 2009년 삽교천 중권역에서 5월에 많은 강우량을 보였으며 이를 통해 주변의 오염원이 강우로 인해 유입되어 유역에 영향을 미치고 있었다. 곡교천에서 강우에 의해 BOD, COD, TN이 다른 지점에 비해 다량 유입되었고 삽교천은 TSS가 많이 유입되었다. 하지만 장마기처럼 유량이 급증하면 washout되거나 희석되어 수치들이 감소한다. 어류상을 보면 삽교천, 무한천은 천안천과 곡교천에 비해 상대적으로 종 다양도가 높고 우점도가 낮아서 안정적인 군집구조를 나타내지만 전체적으로 내성종과 잡식종이 우점한다는 것을 알 수 있었다. 따라서 수질과 수생태계 개선을 위한 적절한 관리방안과 제도마련이 시급하다.

This study explored spatiotemporal variability of water quality in correspondence with hydrometeorological factors in the four stations of Euiam Reservoir located in the upstream region of the North-Han River from May 2012 to December 2015. Seasonal effect was apparent in the variation of water temperature, DO, electric conductivity and TSS during the study period. Stratification in the water column was observed in the near dam site every year and vanished between August and October. Increase of nitrogen nutrients was observed when inflowing discharge was low, while phosphorus increase was distinct both during the early season with increase of inflowing discharge and the period of severe draught persistent. Duration persisting high concentration of Chl-a (>25 mg m-3: the eutrophic status criterion, OECD, 1982) was 1~2 months of the whole year in 2014~2015, while it was almost 4 months in 2013. Water quality of Euiam Reservoir appeared to be affected basically by geomorphology and source of pollutants, such as longitudinally linked instream islands and Aggregate Island, inflowing urban stream, and wastewater treatment plant discharge. While inflowing discharge from the dams upstream and outflow pattern causing water level change seem to largely govern the variability of water quality in this particular system. In the process of spatiotemporal water quality change, factors related to climate (e.g. flood, typhoon, abruptly high rainfall, scorching heat of summer), hydrology (amount of flow and water level) might be attributed to water pulse, dilution, backflow, uptake, and sedimentation. This study showed that change of water quality in Euiam Reservoir was very dynamic and suggested that its effect could be delivered to downstream (Cheongpyeong and Paldang Reservoirs) through year-round discharge for hydropower generation.

In this study, we investigated the correlation between the number of cyanobacterial species and the water quality factors after installation of Nakdong river weirs. Factor analyses of water quality factors were also performed. The results of correlations showed that there was no significant water quality with the cyanobacterial concentration but the correlation coefficient of nutrients increased from the upstream to the downstream. There was a significant correlation between W·T and pH as important water quality factors for the growth of cyanobacteria. In the downstream region of Nakdong river, algae were more frequently detected than in the upstream region, and the blooms of algae species seem to be influenced by the higher pH and the influx of the phosphorus from the upstream tributaries. Nutrient concentration was higher in the downstream region than in the upstream region due to the effects of tributaries Geumho river and Nam river in Nakdong river. As a result of the factor analyses, nitrogen species were the principal factors in the upper region, and phorsphorus species were the principal factors in the downstream region.

This study analyzed the correlation between Chl-a and water quality factors using characteristics of climate data, water quality factors, and various statistical analysis techniques during the summer season in the Nakdong River during the 2-year period. The purpose of this study is to provide the basic data for establishing water quality management policy in the Changnyeong-Haman weir section. From the end of July to the middle of August when algae mainly occur, both the years 2015 and 2016 are in the temperature range of 25 ~ 30 °C, and the total precipitation of 2015 is less than that of 2016 in this period. As a result of comparing the concentration of Chl-a, the average Chl-a concentration of 2015 was higher than that of 2016, which seems to be related to the total precipitation in the occurrence of algae. The results of the correlation analysis showed that the correlation with PO4-P was significant at most points. As a result of the factor analysis, the first principal factor group classified PO4-P, NH3-N, TP, pH, flow rate, TN and this section seems to be influenced by phosphorus and nitrogen and flow rate.

본 연구에서는 건천화된 농촌 소하천의 환경을 개선하기 위해 농업용 저수지의 방류 능력을 평가하고 하천환경용수 방류에 따른 하류하천의 수질변화를 모의하였다. 대상유역은 경상남도 고성군 하이면에 위치한 봉현저수지 및 봉현천을 선정하였으며, 2011년부터 2013년까지 현장조사를 실시하였다. 유량측 정이 용이한 총 5개 지점을 선정하여 수질과 유량자료를 수집하였고, 기상자료는 지리적으로 인접한 진 주 기상관측소의 2000년부터 2013년까지 일 자료를 수집하였다. 저수지 방류조건 전후의 하천수질 (BOD, SS, TN, TP)을 비교, 분석하기 위한 수질모형으로 QUAL2K 모델을 선정하였다. 대상유역에 대 한 기상자료, 하천자료, 수질자료 등의 입력자료를 구축한 후 QUAL2K 모형을 적용하여 실측값과 비교 한 결과, BOD, SS, TN, 그리고 TP 항목에 대한 모형의 평가지표는 다음과 같이 나타났다. R2는 0.8508~0.9913, RMSE 0.005~0.52mg/L, NSE 0.949~0.998로 나타나 비교적 높은 일치도를 나타냈 다. 저수지 물수지 모형을 이용하여 다양한 저수지 방류 시나리오에 대해 분석한 결과, 적정 방류량은 3,000ton/day로 나타났다. 방류 전후의 수질을 비교한 결과 BOD와 SS의 경우 각각 9.2%, 21.0% 증가 하여 오히려 수질이 오염되는 것으로 나타났으며, TN과 TP는 각각 -9.0%, -2.4% 감소하여 수질이 개 선되는 것으로 나타났다. 이는 하천환경용수를 공급을 통해 건천화를 완화하더라도 저수지 수질에 따라 하류하천의 수질이 오염될 수도 있음을 나타내었다.

The study of water environment system using a multivariate analysis in Changnyeong-Haman weir section has been conducted. The purpose of this study is to establish better understanding related water qualities in the Changnyeong-Haman weir section which can provide useful information. The data were consisted of water quality data and algae data including WT(water temperature), pH, DO, EC, COD, SS, T-N, NH3-N, T-P, PO4-P, Chl-a, TOC, d-silica, t-silica, Cyanobacteria, Diatoms, and Green algae. Statistical analyses used in this study were correlation analysis, principal components, and factor analysis. According to correlation analysis on COD and TOC, it revealed that the each value of correlation coefficient was 0.843. On the other result, a negative correlation was observed between diatoms and d-silica. Furthermore, the results of principal component analysis to the overall water quality were classified into four main factors with contribution rate 81.071%.

부착규조 군집의 유기오탁지수 (DAIpo)에 의해 금호강의 수질을 평가하고 이전 수질과 비교하기 위하여 금호강에 5개의 정점을 선정하고, 2010년 4월부터 2012년 9월까지 매년 4월과 9월 총 6회에 걸쳐 채집조사를 실시하였다. 116종이 출현하였으며 2목, 3아목, 7과, 26속, 103종, 13변종으로 분류되었다. Achnanthes minutissima 등 10종이 우점하였고 하류로 갈수록 호오탁성종이 늘어났다. 부착규조 군집과 이화학적 요인과의 상관관계 (r)는 -0.62 ~0.71의 범위로 상관성의 범위가 넓었다. 두 규조지수 (DAIpo, TDI)가 총질소와 높은 상관성 (r=0.57, r=0.67)을 나타내어 총질소가 부착규조 군집에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 상관분석 결과, DAIpo와 TDI는 상관계수 0.62로 나타났다. 평균DAIpo는 37.24~ 74.98이었고 상류에서 하류로 갈수록 수치가 낮아졌다. 금호강의 정점별 평균수질은 정점 1은 β-빈부수성수역, 정점 2는 α-빈부수성수역, 정점 3는 β-중부수성수역으로 이전의 수질과 변화가 거의 없었다. 그러나 정점 4와 5는 α-중부수성수역과 강부수성수역으로 수질오염이 심하였으나, 이번 조사에서 β-중부수성수역으로 나타나 하류의 수질이 상당히 개선된 것으로 나타났다. DAIpo를 이용한 종합적 수질평가인 RPId는 52.27로 금호강은 중간 정도의 수질로 평가되었다.

본 연구에서는 농촌 소하천의 적정 하천유지용수 산정을 위한 기초조사로 경상남도 고성군 하이면 와룡리에 위치한 봉현저수지를 수원으로 하는 봉현천과 하이저수지를 수원으로 하는 석지천을 시험유역으로 선정하였다. 2013년 3월에서 10월까지 8회에 걸쳐 저수지를 포함한 총 8개의 지점을 유속 측정 및 유량측정이 용이한 지점으로 선정하여 하천조사와 수문, 수질 모니터링을 실시하였다. 관개기와 비관개기로 구분하여 유량측정을 분석한 결과, 관개기는 선행강수량이 비교적 많은데도 불구하고 일부 측점지점에서 유속을 측정할 수 없어 유량을 계측하지 못하였고, 비관개기에는 선행강수량이 적거나 없어 대부분의 측점지점에서 계측이 불가능했다. 유량의 차이가 수질의 변화에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위해 수질 관측 지점별로 수질항목인 pH, BOD, COD, TOC, SS, Turbidity, T-N, T-P 등 총 8항목의 수질분석과 Spearman 상관분석을 실시하였다. 농촌 소하천의 건천화 현상으로 하천유지용수의 부족 및 하천생태계가 유지되기 어려움을 나타내며 향후 지속적이고 장기적인 현장 모니터링을 통해 농어촌 하천유지용수 공급을 위한 적정 유지유량 산정의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.