생태 · 경관보전지역인 소한계곡의 저서성대형무척추동물 다양성 분석

함성남,김선유,주재형,장석구,김동삼,배미정 한국하천호수학회 2021 생태와 환경 Vol.54 No.4

In 2020, the diversity of benthic macroinvertebrate communities was investigated in the Sohan stream, an ecological and landscape conservation area, and the results were compared with the previous research conducted in 2011. In total, 42 species (two phyla, three classes, and seven orders) were found in the Sohan stream. Species richness and abundance sharply decreased at all sampling sites because of Typhoons Haishen and Maysak in 2020, which had a direct impact on the stream. In the functional feeding group, the ratio of collector-gatherers was the highest at all sampling sites. However, during the autumn season, the shredder ratio increased from 13.4% to 42.4% in the uppermost stream site. Compared with the diversity of benthic macroinvertebrates surveyed in 2011, a total of 53 species (two phyla, three classes, and eight orders) were found. The percentage of species richness and abundance of Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera was more than 50% both in 2011 and 2020. Only the richness of Ephemeroptera was significantly different between them (2011: 2.9 and 2020: 6.7). In this study, the abrupt changes of species richness and abundance in benthic macroinvertebrate were not observed before and after the designation of an ecological and landscape conservation area. However, it is necessary to monitor benthic macroinvertebrates in order to confirm that biodiversity is continuously maintained long after the designation of the ecological and landscape conservation area.

노출 시나리오 개선안을 적용한 국내 등록품목의 미꾸리 위해성평가

함성남,오진아,김찬섭,백민경,정미혜 한국농약과학회 2019 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 Vol.2019 No.10

Tiafenacil 및 함유품목의 환경생물에 대한 위해성평가

함성남,오진아,백민경,정미혜 한국농약과학회 2019 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 Vol.2019 No.4

농약 사용에 의한 과수원 인근 하천 수생태계 노출 시나리오 개발

함성남 ( Seong Nam Ham ),오진아 ( Jina Oh ),이슬 ( Seul Lee ),신지영 ( Ji Young Shin ),박연기 ( Yeon Ki Park ) 한국환경농학회 2020 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2020 No.-

국내 농약 등록 시 농약 사용에 의한 비표적 야생 동식물의 피해를 예방하기 위해 환경생물에 대한 위해성을 평가하고 있으며 이는 대표생물의 서식지에 따라 수서생태계 및 육상생태계의 영향 평가로 구분할 수 있다. 수서생태계 위해성평가는 먹이사슬에 따라 녹조류, 물벼룩, 어류에 대한 영향을 단계적(tier system)으로 평가한다. 현재 국내에서는 수서생물에 대해 급성독성(1단계), 번식독성 (2단계) 그리고 모의수생태계영향 (3단계)을 평가하며 이 때 독성(toxicity) 과 노출량 (exposure)을 이용한 독성노줄비(toxicity exposure ratio)를 산출하여 각 평가기준에 따라 위해성 여부를 판단한다. 현재 농약 등록평가 시 환경추정농도(PEC; Predicted Exposure Concentration)은 수도용 농약과 원예작물용 농약에 따라 노출 시나리오를 설정하여 산출하고 있다. 이 중 원예작물용 노출 시나리오는 농경지로부터 5m 거리의 인근 하천으로 살포량의 0.6%가 비산된다는 가정이며, 단위면적당 물에 1회 살포한 농약이 전량 용해된 최고 농도를 산출한다. 이렇게 산출한 PEC는 농약의 다중살포와 시간에 따른 농도변화, 농약 성분의 이화학적 특성, 실제 우리나라 환경요인이 반영되지 않아 다양한 노출 상황을 대비한 위해성평가에 어려움이 있었다. 그러므로 우리나라 실제 농업환경과 농약 성분 특성을 반영하여 수생태계 노출 시나리오를 개선하고자 본 연구를 수행하였다. 원예작물 중 과수는 면적당 농약 살포량이 많고(250 L/10a) 살포 시 비산률이 높은 SS기를 사용하므로 다른 작물들에 비해 농약 사용으로 인한 인근 수생태계에 영향이 크다고 판단했다. 따라서 과수원 인근의 작은 하천(1 차-2차)으로 노출되는 농약 성분의 농도를 구하는 것을 목표로 각 노출경로(spray drift, runoff, drainage 등)를 검토했다. 주요 농약 노출 경로는 spray drift(SS기 사용), runoff(일일 20 mm 이상 강우 시)이고 drainage는 과수원 내 암거배수관 설치 비율이 매우 낮아(2.2%) 제외했다. drift 시 하천 농약 농도의 주요 변화 요인인 하천의 단면적은 2016~2017년 의 환경부 하천유량표를 참고하여 19개의 1-2차 하천 중 90^th percentile에 해당하는 김천 지역의 하천 자료를 활용하고 runoff의 경우 기상청의 1960~2018년간 43 관측소의 일일 강수량 자료를 분석하여 90^th percentile에 해당하는 대관령의 기후자료를 모델(PRZM)에 적용했다. SS기의 비산를 (33.4%)은 SPEXUS 모델로 산출, 비산량과 runoff량을 TOXSWA 모델로 연동하여 최고 노출농도를 산출할 수 있도록 파라미터화 했다. 이번 연구에서는 노출경로 별 다양한 환경요인을 고려하여 농약의 과수원 인근 수생태계로의 노출 시나리오를 새롭게 개발하고 각 모델에 적용해보았다. 향후에 본 연구에서 개발한 시나리오를 적용하여 기등록 농약의 PEC를 산출해보고, 문제점을 개선하는 연구를 진행한다면 실제 농약 평가에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

노출 시나리오 개선안을 적용한 논 인근 하천의 어류, 물벼룩 위해성평가

오진아,함성남,김찬섭,백민경,정미혜 한국농약과학회 2019 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 Vol.2019 No.10

Evaluation of Benthic Macroinvertebrate Diversity in a Stream of Abandoned Mine Land Based on Environmental DNA (eDNA) Approach

배미정,함성남,이영경,김의진 한국하천호수학회 2021 생태와 환경 Vol.54 No.3

Recently, environmental DNA (eDNA)-based metabarcoding approaches have been proposed to evaluate the status of freshwater ecosystems owing to various advantages, including fast and easy sampling and minimal habitat disruption from sampling. Therefore, as a case study, we applied eDNA metabarcoding techniques to evaluate the effects of an abandoned mine land located near a headwater stream of Nakdonggang River, South Korea, by examining benthic macroinvertebrate diversity and compared the results with those obtained using the traditional Surber-net sampling method. The number of genera was higher in Surber- net sampling (29) than in the eDNA analysis (20). The genus richness tended to decrease from headwater to downstream in eDNA analysis, whereas richness tended to decrease at sites with acid-sulfated sediment areas using Surber-net sampling. Through cluster analysis and non-metric multidimensional scaling, the sampling sites were differentiated into two parts: acid-sulfated and other sites using Surber-net sampling, whereas they were grouped into the two lowest downstream and other sites using eDNA sampling. To evaluate freshwater ecosystems using eDNA analysis in practical applications, it is necessary to constantly upgrade the methodologies and compare the data with field survey methods.

Mefentrifluconazole 및 함유품목의 환경생물에 대한 위해성평가

오진아,함성남,백민경,정미혜 한국농약과학회 2019 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 Vol.2019 No.4

국내외 평가법을 적용한 농약 품목의 조류 위해성평가 결과 비교

오진아,박수진,함성남,전경미,백민경,정미혜 한국농약과학회 2019 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 Vol.2019 No.10

염색폐수 열회시스템 적용기술 분석

장기창,박성룡,이상남,라호상,박준택,함성원,박영태 한국에너지학회 2001 에너지공학 Vol.10 No.3

A great deal of energy is necessary with emission of lots of wastewater in dyeing and finishing process, but heat recovery from wastewater is not introduced since is technology is not developed yet. In order to obtain the method utilizing hot water produced by heat source, that is, dyeing wastewater it was investigated the characteristics of dyeing and finishing process and energy basic unit. Energy basic unit of polyester/cotton (T/C), polyester/rayon (T/R) and polyester dyeing process are higher than that of the other process. The average quantity of wastewater for each dyeing company is 20,470 ton/month, the average temperature of wastewater is about 41$^{\circ}C$. Because the SS solution of wastewater in polyester dyeing process is lower than that of the other process, the effect of corrosion in heat recovery system is low. Since the energy price for 1000 kcal produced by vapor compression heat pump is presumed to be 22.50 won, it is found to be very economic heat recovery system, and its payback is 2.09 years for the factory with LNG boiler. 염색가공공정은 에너지 다소비형이며, 염색조업을 수행하는 과정에서 약 4$0^{\circ}C$ 정도의 열원폐수를 다량으로 방출하고 있지만 이를 회수할 수 있는 기술개발이 이루어지지 않아서 아직 미활용되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 열원폐수의 열을 회수하여 이용할 수 있는 방안을 마련하기 위하여 먼저 염색공정의 특성을 고찰하고. 직물별, 공정별 에너지원단위를 조사한 결과 상대적으로 에너지원같위가 높은 T/C, T/R 교직물 업체나 폴리에스테르 염색업체에서 폐수열을 회수하여 이용하기에 적합한 것을 알 수 있다. 그리고 염색업체별, 계절별 폐수의 배출량과 온도를 조사한 결과 각 업체당 평균 폐수배출량은 20,470톤/월이고, 평균폐수온도는 41.$0^{\circ}C$로 나타났다 또한, 배관 침적, 폐쇄 등으로 폐열회수시스템의 안정적 운전이나 열교환기의 성능에 악영향을 끼칠 수 있는 SS의 경우 폴리에스테르 염색폐수가 가장 낮아 폴리에스테르 염색폐수가 폐열회수에 가장 유리할 것으로 판단되었다. 염색공장에서 기존에 사용하고 있는 시스템과 폐수열이용 시스템의 에너지단가를 비교해보면 폐열회수시스템에서 압축식 열펌프를 적용하면 에너지단가는 22.50원이 되어 매우 경제적이며, 증기생산을 위한 보일러 연료로 LNG를 사용하는 업체에 압축식 폐열회수시스템을 적용할 경우가 투자비 회수기간이 2.09년으로 경제성이 매우 우수한 것으로 나타나 열펌프시스템의 적용기술을 보급할 수 있는 기반을 마련하였다.

Evaluating the Restoration of a Stream in an Abandoned Mine Land via Biomass Calculation of Benthic Macroinvertebrates

배미정,성현정,함성남,김의진 한국하천호수학회 2022 생태와 환경 Vol.55 No.4

It is essential that continual assessments of the impact of mine-derived water as a long-lasting burden on freshwater environments. Abundance-based evaluations of benthic macroinvertebrates have been conducted to evaluate anthropogenic disturbances and devise policies to reduce their impact. In this study, the status of a stream habitat was evaluated based on the body length and biomass weight of benthic macroinvertebrates of the family Baetidae. Following the renewal of the mining water treatment plant, the abundance of Baetidae assemblages recovered to a level comparable to that of a reference site. However, relatively low values were found for both body length and biomass weight in Baetidae species inhabiting the reddened streambed area, suggesting that the habitat has not yet been completely recovered despite the recovery of the abundance of the Baetidae assemblages. Therefore, continuous investigation and evaluation of this disturbed stream are necessary until their growth conditions of the habitat have functionally recovered