어도 개보수에 따른 어류 자원량 및 경제적 가치 평가: 삼척오십천 사례

문운기,배대열,김도현,신현범,서정빈,임경훈,이의행,유재상,안광국,김재구,Moon, Woon-Ki,Bae, Dae-Yeul,Kim, Do-Hyun,Shin, Hyun-Beom,Suh, Jung Bin,Lim, Kyeong Hun,Lee, Eui-Haeng,Yoo, Jae-Sang,An, Kwang-Guk,Kim, Jai-Ku 한국환경생물학회 2020 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.38 No.1

SOW-0010의 어도 개보수 전·후 자원량을 분석한 결과 개보수 이후 평균자원량은 약 4.6배 증가한 것으로 나타났다. 경제적 가치는 어도 개보수 전 2014년 약 5.3백만원에서 어도 개보수 후 2015년 약 23.9백만원, 2016년 약 3.0백만원, 2017년 약 10.4백만원, 2018년 약 22.4백만원, 2019년 약 27.1백만원으로 매년 증감패턴이 다르게 나타났다. 2016년을 제외하고 전체적으로 개보수 이후 경제적 가치는 증가한 것으로 나타났다. 이는 다양한 회유성어종의 유입과 담수어류의 국지적 이동이 증가했기 때문으로 판단한다. 자원량 변화에 따른 경제적 가치변동을 지수함수를 적용하여 분석한 결과 모델계수는 0.582였으며, 이에 따른 최대 경제적 가치는 30.4백만원인 것으로 추정되었다. 군집 내 경제성어종의 비율과 점유율이 높을수록 계수값이 증가하고 이에 따라 경제적 가치가 높아질 것으로 예상한다. The changes in fish stock and biomass before and after fishway renovation located in a Korean estuary were studied and fluctuations in the economic value of the fish resources were estimated. The target fishway located in the east coast area in Korea was renovated in 2014 from the small fish ladder to the ice-harbor fishway. Monitoring was continued for five consecutive years after the renovation(2015 to 2019). Since the renovation of the fish passage, the economic values increased with increases in the fishery resources, except for in 2016 when the drought impact was severe. The yearly average incremental increase in the five years after the renovation was about 227%. The increase in economic value is believed to be due to the increased population of migratory fish as a result of habitat expansion. The exponential rise model showed an increase in economic value with increasing fishery resources (R²=0.896). The model coefficient contributing to economic analysis was 0.582 and the maximum economic value after the renovation was estimated at about 30.4 million. The economic value would be a useful index for quantitative comparison in terms of ecosystem services before and after renovation.

인공 조성된 습지의 식생 변화 추이

신현상 ( Hyun Sang Shin ),김재옥 ( Jae Ok Kim ),김원장 ( Won Jang Kim ),서정빈 ( Jung Bin Suh ),엄한용 ( Han Yong Um ),지광재 ( Kwang Jae Ji ),김재구 ( Jae Ku Kim ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2013 No.-

습지생태계는 기후변화에 따른 홍수조절, 침식 방지 등 환경적으로 다양한 공익적 기능을 수행하 고 있으며, 다양한 생물의 서식처 역할을 하고 있다. 또한, 지구온난화에 따른 기후변화는 범지구적 문제로서, 전 세계 모든 나라들은 탄소배출감축을 위한 노력을 기울이고 있다. 이에 따라 국가적 차원에서 습지의 보존과 생태적 관리는 미래의 기후변화에 대응하기 위한 전략적 측면에서 중요한 가치를 가진다. 따라서 본 연구에서는 인공 조성된 간척습지의 조사결과와 더불어 간척 습지의 식 물상을 파악하여 간척습지 생태계의 관리(보존, 건전한 이용, 복원 등)전략을 수립하고자 한다. 본 연구의 조사지점은 경기도 안산시 소재에 있는 인공 조성된 습지에서 2003년, 2008년, 2010 년, 2012년의 식생을 비교·조사하였다. 식생 조사방법은 상관식생에 의한 식물군락을 조사하고, 기존의 식물사회학적 방법(Braun-Blanquet, Z-M학파 방법)에 따라 실시하였으며, 입지적 특성을 감안하여 방형구(Quadrat)와 선상법(Line transect method)을 이용하여 조사하였다. 인공 조성된 습지에서 조사시기에 식생 변화를 비교한 결과, 가장 넓은 면적을 분포하는 갈대군 락의 경우 2003년, 2008년에 비하여 다소 비율이 감소하는 것으로 조사되었다. 한편, 2003년과 비 교하여 참억새-새군락(4.68%), 아까시나무군락(4.73%), 족제비싸리군락(2.41%) 등의 비율이 증가하 는 것으로 조사되었고, 기존에 확인되지 않은 생태계교란야생식물인 돼지풀군락이 2012년도에 확 인되었다(그림 1). 이와 같은 결과는 시간이 경과하면서 간척습지 내의 건조화가 진행되면서 목본 류, 중·건생 초본식물 및 귀화식물의 유입으로 인한 결과로 판단된다. 본 연구의 인공 조성된 습지는 생태적 천이와 관련하여 육화가 진행되고, 수생식물의 분포면적 이 점차 줄어들고 있으나, 육상식물이나 외래귀하식물의 분포역이 확대되고 있는 상태이다. 이러한 현상은 간척습지에서 나타나는 전형적인 특징으로 간척습지를 안정된 상태로 유지하기 위해서는 효과적인 관리가 필요하다.

어도내 유속에 따른 어류체형비 비교

배대열 ( Dae-yeul Bae ),문운기 ( Woon-ki Moon ),김도현 ( Do-hyun Kim ),이의행 ( Eui-haeng Lee ),김원장 ( Won-jang Kim ),서정빈 ( Jung-bin Suh ),안중식 ( Joong-sik Ahn ),김재구 ( Jai-ku Kim ),안광국 ( Kwang-guk An ) 한국환경생태학회 2016 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2016 No.2

어류의 외부 형태적 특징은 어류의 유영력과 군집의 기능을 결정하는 중요한 요인이 되고 있다. 어류의 외형은 크게 6개 타입으로 나누어진다. 유선형(streamline)과 같은 방추형(fusiform), 그 외 체고(body depth)와 체폭(body width)에 따라 측편형(compressiform), 종편형(depressiform), 장어형(anguilliform), 리본형(taeniform), 그리고 구형(globiform)등으로 구분된다(Kim and Park, 2002). 어류의 유영성은 유선형에 가까울수록 부피에 대한 지체계수(drag coefficient)는 최소가 됨으로서 최대가 된다(Jacobs et al., 1933; Hoerner, 1965). 어류의 유선형 정도를 측정하는 방법은 체장(body length)/체고(body depth)의 비로 표현되는 어류 체형비(fineness ratio, FR)가 있다. 어류의 유영 및 이동에서 최적 FR비는 4.5이상에서 지체계수(drag coefficient)가 최소인 것으로 알려져 있다(Scarnecchia, 1988). 일반적으로 유영속도는 체장에 비례하며 순항속도(cruising speed), 유지속도(sustaining speed), 그리고 돌진속도(darting speed)로 구분된다(Nakamura, Shunroku, 1991). 이때 어류의 유영력은 유영속도에 유속을 더한 값으로 정의된다(김진홍). 어종간에 유영속도가 일정하다고 가정하면 어류의 유영력은 유속에 좌우되고, 하천에서 어도구조물 설계시 어종들의 한계유속은 어류가 소상하기 위한 지표가 될 수 있다. 특히 어도의 유량 및 유속은 어도를 이용 할 수 있는 개체크기를 제한하는 요인이 되기도 한다. 하천에서 어류 군집의 특성은 서식지내 유속환경을 이해하는데 중요한 요인이 된다. 여울과 소가 연속적으로 나타나는 하천에서 어류 군집은 서식지복잡성(habitat complexity), 미소서식지(microhabitat)의 발달에 따라 다양한 어류가 출현하게 되고, 출현하는 어류의 외형을 분석하면 하천의 흐름의 특성과 밀접한 관련성을 가진다. 유속이 빠른 여울과 소(pool)나 정수역(rentic water)에 서식하는 어종의 FR값은 서로 차이를 보이게 된다. Langerhans and Reznick(2011)의 연구에 따르면 Poecilliidae에 속하는 50여종의 어류를 대상으로 조사한 결과 유속이 빠른 환경에 서식하는 어류는 유선형에 더 가깝고 FR은 4.5에 근접하는 것으로 보고하고 있다. 이는 유속이 어류의 외부 형태적 진화에 중요한 역할을 하는 것임을 의미 한다. 어도를 이용하는 어류군집의 특성을 고려한 설계가 필요하다. 즉 군집의 어류 체형비를 고려하여 어도의 유속분포를 결정하는 국내어도 설계상 가장 큰 문제점은 하천에 서식하는 어류군집의 생태적 특성을 고려하지 않고 일률적으로 어도를 설계하는데 문제가 있다. 우리나라는 갈수기와 홍수기의 유량에 따라 어도내 유속의 차이가 매우 크게 나타난다. 따라서 본 연구에서는 하천의 인공구조물인 어도에서 유속분포에 따라 이를 이용하는 어류들의 형태학적 체형비를 분석함으로서 향후 어도 설계시 어류상 및 목표어종에 따라 어도내 유속 분포를 결정하는데 유용한 자료로 활용을 목적으로 한다. 국내에 서식하는 어류를 대상으로 어도에서 유속의 범위에 따른 어류 체형비 분석을 통해 하천구조물인 어도에서 유속의 특성에 따른 어류체형비를 비교분석하였다. 향후 어도 설계시 어류상 및 목표어종에 따라 유속 분포를 결정하는데 중요한 자료가 될 것으로 판단한다.

어도개보수사업 전후 하천의 어류 자원량 평가 -강릉 두산보·병산보 적용-

문운기 ( Woon-ki Moon ),배대열 ( Dae-yeul Bae ),김도현 ( Do-hun Kim ),이의행 ( Eui-haeng Lee ),김원장 ( Won-jang Kim ),서정빈 ( Jung-bin Suh ),안중식 ( Jung-sik Ahn ),김재구 ( Jae-ku Kim ),안광국 ( Kwang-guk An ) 한국환경생태학회 2016 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2016 No.2

내수면 생물자원을 효율적으로 관리하기 위해서 시간에 따른 하천의 개체군 변동은 내수면 생산량을 결정하는 기본적인 요소가 되기 때문에 하천의 개체군 및 자원량 변동을 파악하는 것은 중요하나, 내수면에서는 어류자원보다 생물다양성 및 생태계 건강성에 중점을 두어대부분의 연구가 이루어졌으며, 자원량을 파악하기 위한 연구는 상대적으로 간과 되어 왔다. 일반적인 하천에서의 어류조사는 투망과 족대를 이용한 단위노력당(Catch Per Unit Effort, CPUE) 조사방법을 도입하여 정량조사를 수행하고 있어, 본 조사에서는 하천의 정량조사법인 CPUE법에 따른 정량채집된 어류정보를 기초로 하여 면적법을 결합하여 자원량을 추정할 수 있는 소해면적법(Modified Swept Area Method, MSAM)을 적용하였다. 어류 자원량을 평가하기 위해 강릉 남대천 두산보와 강릉섬석천 병산보의 경우 어도 개보수 전인 2014년 9월~12월까지 2회, 어도 개보수 후인 2015년 4월~11월까지 4회 조사를 각각 시행하였으며, 어류의 채집은 개보수대상 어도가 위치하는 보를 중심으로 상·하류 200m 구간으로 설정하여 조사를 시행하였다. 보를 중심으로 상·하류 200m구간의 수면적과 생존가능 수면적은 강릉 남대천 두산보의 경우 상류수면적은 27,892㎡, 하류 수면적은 6,902㎡중 생존가능 수면적은 각각 25,103㎡, 6,212㎡, 강릉 섬석천 병산보의 경우상류 수면적은 5,148㎡, 하류 수면적은 4,473㎡중 생존가능수면적은 각각 4,633㎡, 4,026㎡로 산출되었다. 이들 구간에서 어류 조사결과 강릉 남대천 두산보의 경우 상류구간 개보수 전 2과 5종 77개체, 개보수 후 7과 16종 610개체, 하류구간 개보수 전 4과 10종 508개체, 개보수 후 6과 14종 790개체로 총 9과 23종 1,985개체가 조사되었고, 강릉 섬석천 병산보의 경우 상류구간 개보수 전 2과 4종 19개체, 개보수후 2과 8종 68개체, 하류구간 개보수 전 5과 10종 56개체, 개보수 후 7과 14종 142개체로 총 7과 19종 285개체가 조사되어 조사대상인 강릉 남대천 두산보, 강릉 섬석천 병산보모두 어도 개보수 전에 비해 어도 개보수 후 어도를 통한 상류구간으로 소상이 이루어져 어류상의 증가가 발생한 것으로 조사되었다. 이러한 어류상의 증가는 군집분석 결과로 반영되었으며, 종 다양도에 있어 강릉 남대천 두산보의 경우상류구간 개보수 전 0.96에서 개보수 후 1.71, 하류구간 개보수 전 1.67에서 개보수 후 1.83으로, 강릉 섬석천 병산보의 경우 상류구간 개보수 전 1.11에서 개보수 후 1.57, 하류구간개보수 전 1.71에서 개보수 후 2.02로 각각 증가된 것으로 산출되었다. 생존가능 수면적과 CPUE에 따른 정량적인 어류조사를 통한 어획량 추정 결과 강릉 남대천 두산보의 경우 개보수이전에 비해 개보수가 완료된 후 자원량의 급격한 증가를 보였으며, 주요어류의 산란기인 4월 조사결과 약 13.0ton으로 가장 높게 나타났으며, 자원량을 비교하면 어도 개보수전 3.5ton,에서 어도 개보수 후 30.0ton으로 약 8배 증가하였고, 강릉 섬석천 병산보의 경우 강릉 남대천의 두산보와 비슷한 경향을 보이는 것으로 조사되었으며, 주요어류의 산란기인 4월 조사에서 자원량이 1.02ton으로 가장 높게 나타났으며, 자원량을 비교하면 어도 개보수 전 0.10ton에서 어도 개보수 후 1.58ton으로 약 15배 증가 하였고, 은어, 연어, 황어, 붕어, 숭어, 잉어 등 경제성 어종의 자원분포도 전체 자원량변동과 비교할 때 유사한 경향을 보이는 것으로 조사되었다.

Agrobacterium transformation 에 의해 Manganese SOD가 과발현된 transgenic tobacco의 개발에 대한 연구

徐廷彬,金榮照,李宇成 성균관대학교 기초과학연구소 1995 論文集 Vol.46 No.2

식물체는 냉해, 가뭄, air pollutants 등과 같은 다양한 외부 환경적인 스트레스에 노출되어짐으로써 매우 활동적인 oxygen radicals 생성을 유도한다. 이러한 활동적인 oxygen radicals 는 식물체 내의 수 많은 생리적 문제를 유발시킨다. 이러한 스트레스에 적응하고자 식물체 내에는 다양한 방어 기작이 있으며, 그 중 하나가 superoxide를 Hydrogen peroxide로 바꾸는 효소인 superoxide dismutase (SOD, EC 1.15.1.1)이다. 방어 기작에 있어서 SOD의 역할을 조사해 보고자, 본 실험에서는 담배의 엽록체에 완두의 manganese SOD를 과발현시킨 형질 전환 식물체를 개발하였다. Northern hybridization과 SOD activity gel staining을 해 본 결과, 이러한 형질 전환된 담배 엽록체 내에서 완두의 manganese SOD가 안정적으로 발현되고 있음을 확인할 수 있었다. Upon exposure of plant to diverse environmental stress such as chilling, drought, and air pollutants, the activated oxygen radicals are actively produced. These reactive oxygen species are associated with a number of physiological disorders in plant. One of the enzymes involved in the defense is superoxde dismutase (SOD, EC 1.15.1.1) which converts superoxide into hydrogen peroxide. To test the role of SOD in the defense system, We produce transgenic plants which are overexpressed Mn SOD of pea (Pisum sativum L.) in chloroplasts of tobacco (Nicotiana tabacum L. cv Xanthi). Using Northern hybridization and SOD activity gel staining, it was confirmed that these transgenic plants overexpressed the introduced gene.