다변수 메트릭 모델을 이용한 식장산 계곡천의 생태 건강성 평가

배대열 ( Dae Yeul Bae ),김유표 ( Yu Pyo Kim ),안광국 ( Kwang Guk An ) 한국물환경학회 2008 한국물환경학회지 Vol.24 No.2

This study was to introduce a methodology of ecological health assessment for efficient management and to provide some diagnostic results of the survey. We evaluated ecological health assessment at five sampling locations of Sikjang ountainous Stream using the index of biological integrity (IBI) and Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) during May-October 2006. The health condition, based on the IBI model, averaged 32 and varied from 27 to 37 depending on the sampling sites. Thus, the stream health was judged as good to fair conditions. IBI values showed slight differences between upstream and downstream sites. Whereas, QHEI values varied from 75 (fair condition) to 196 (excellent condition) and QHEI at St. 4~5, indicating the downstream reach had significantly lower than the headwater site (St.1). Regression analyses also showed that QHEI values had a linear decrease from the headwater to downstream. This result indicated that habitat quality was rapidly degradated by human influence. Overall, data of IBI and QHEI suggested that the stream health was maintained well in the present but the habitat and biological quality were partially degradated in the downstream. So, the human interference should be minimized to protect the downstream environment.

수질관리 : 대전 도심 하천에서의 생태학적 건강도

배대열 ( Dae Yeul Bae ),김자현 ( Ja Hyun Kim ),이재연 ( Jae Yon Lee ),안광국 ( Kwang Guk An ) 대한상하수도학회 2005 공동추계 학술발표회 논문집 Vol.2005 No.-

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.

대전 도심 하천에서의 생태학적 건강도

배대열 ( Dae Yeul Bae ),김자현 ( Ja Hyun Kim ),이재연 ( Jae Yon Lee ),안광국 ( Kwang Guk An ) 한국물환경학회 ( 구 한국수질보전학회 ) 2005 공동 추계학술발표회 Vol.2005 No.-

대청호에서 종적구배에 따른 영양염류 및 엽록소의 역동성

배대열 ( Dae Yeul Bae ),양은찬 ( Eun Chan Yang ),정승현 ( Seung Hyun Jung ),이재훈 ( Jae Hoon Lee ),안광국 ( Kwang Guk An ) 한국하천호수학회 2007 생태와 환경 Vol.40 No.2

생물학적 다변수 모델 적용 및 수화학 분석에 의거한 갑천생태계 평가

배대열 ( Dae Yeul Bae ),안광국 ( Kwang Guk An ) 한국하천호수학회 2006 생태와 환경 Vol.39 No.2

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.

수생태계 종적 연결성 평가를 위한 국내외 연구 현황 및 어류기반 종적 연속성 평가모델 적용성 분석

김지윤,김재구,배대열,김혜진,김정은,이호성,임준영,안광국,Kim, Ji Yoon,Kim, Jai-Gu,Bae, Dae-Yeul,Kim, Hye-Jin,Kim, Jeong-Eun,Lee, Ho-Seong,Lim, Jun-Young,An, Kwang-Guk 한국환경생물학회 2020 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.38 No.4

최근, 우리나라에서는 하천에 중소형 보(Weir) 및 각종 구조물(어도) 건설이 건설되면서 수생태계의 단절 및 훼손이 보고되고 있고, 이들은 수생태계 건강도에 직접적으로 영향을 주면서 수생태계의 종적 연결성 평가가 중요한 이슈가 되었다. 본 연구에서는 수생태 건강성 확보를 위한 일환으로 수생태계 종적 연결성 평가를 위한 국내외 연구 현황, 선진국의 어류 기반 종적 연속성 평가모델 개발 및 현장 적용성에 대한 분석을 실시하였다. 이를 위해, 우리나라에서 하천의 종적 연결성 현황 및 구조적 문제점, 어류 모니터링 기법 및 현황, 종적 측면의 어류 이동성 단절 및 종 다양성 영향에 대한 현황분석을 하였다. 또한, 물리적 서식지 적합도 평가, 환경생태유량 평가 및 어류 서식처 모의를 위한 생태-수리모델링의 기술적 한계 등에 대한 연구 현황을 분석하였다. 또한, 어류 유영력 기반 이동성 분석 및 행위자 기반(ABM) 어류행동예측 프로그램개발에 대한 현재 기술의 한계성도 제시하였다. 전 세계에서 적용된 하천 종적 연결성 평가모델 및 기법(프로토콜)에 대해 문헌, 자료 및 다양한 모델을 종합적으로 검토한 결과에 따르면, 첫째, 하천 구조물과 어류 유영속도, 점프력 등의 지표 기반 평가기법, 둘째, 직접 현장 어류조사 및 모니터링 기법, 셋째, 하천지형학적 접근방식 평가 기법 및 구조물 기반 DB 구축기법 및 넷째, 하천 연계성 지수 평가법 등으로 분석되었다. 종적 연결성 평가모델의 조사방법론 및 적용성 평가 결과에 따르면, 유럽권의 ICE 모델(Information sur la Continuite Ecologique)과 ICF 모델(Index de Connectivitat Fluvial)을 우리나라에 수정보완하여 적용할 경우 적절할 것으로 평가되었다. Recently, stream longitudinal connectivity has been a topic of investigation due to the frequent disconnections and the impact of aquatic ecosystems caused by the construction of small and medium-sized weirs and various artificial structures (fishways) directly influencing the stream ecosystem health. In this study, the international and domestic research trends of the longitudinal connectivity in aquatic ecosystems were evaluated and the applicability of fish-based longitudinal connectivity models used in developed countries was analyzed. For these purposes, we analyzed the current status of research on longitudinal connectivity and structural problems, fish monitoring methodology, monitoring approaches, longitudinal disconnectivity of fish movement, and biodiversity. In addition, we analyzed the current status and some technical limitations of physical habitat suitability evaluation, ecology-based water flow, eco-hydrological modeling for fish habitat connectivity, and the s/w program development for agent-based model. Numerous references, data, and various reports were examined to identify worldwide longitudinal stream connectivity evaluation models in European and non-European countries. The international approaches to longitudinal connectivity evaluations were categorized into five phases including 1) an approach integrating fish community and artificial structure surveys (two types input variables), 2) field monitoring approaches, 3) a stream geomorphological approach, 4) an artificial structure-based DB analytical approach, and 5) other approaches. the overall evaluation of survey methodologies and applicability for longitudinal stream connectivity suggested that the ICE model (Information sur la Continuite Ecologique) and the ICF model (Index de Connectivitat Fluvial), widely used in European countries, were appropriate for the application of longitudinal connectivity evaluations in Korean streams.

우포늪 수계에서 부유물, 이온농도 및 서식지 특성에 대한 시,공간적 변이 분석

안광국 ( Kwang Guk An ),배대열 ( Dae Yeul Bae ),최지웅 ( Ji Woong Choi ) 한국하천호수학회 2006 생태와 환경 Vol.39 No.4

탐진강수계 고도 및 하구로부터 거리에 따른 어류구성 및 분포특성

문운기 ( Woon Ki Moon ),배대열 ( Dae Yeul Bae ),서진원 ( Jin Won Seo ),안광국 ( Kwang Guk An ) 한국물환경학회 2012 한국물환경학회지 Vol.28 No.4

This study is focused on fish fauna and distributional features along with physical gradients and stream orders in the Tamjin River basin, Korea. Fish sampling and investigation were conducted for 2 years from 2009 to 2010, Total number of fish species collected were 47 species of 16 family, The group of cyprinidae was mostly abundant, Both fish abundance and biotic index were declined with increasing altitude and longitudinal distance from the river mouth. Two species of Zacco temminckii and Pungtungia herzi were prevalent in most of sampling sites and showed no altitudinal and longitudinal differences. Most other species, however, were spatially restricted to specific regional altitudes. Several species including Zacco platypus, Squalidus gracilis majimae and P, herzi were broadly distributed from river mouth to 50 km, Eight species including Z, temminckii and Rhynchocypris oxycephalus only appeared in over 10 km from the river mouth. Both Odontobutis platycephala and Pseudobagrus koreanus were classified as upstream dewelling species observed only in over 30 km from the river mouth, High proportion of tolerant and omnivorous species were more dominated in the downstream zone of the dam, whereas intolerant and insectivorous species were abundant in the upstream zone of the dam. The variable of stream order showed positive relationship between number of fish species and total individuals collected. Sensitive species including insectivore had a declining tendency with increasing stream order, while tolerant specie including omnivore species had relatively increased with stream order. Overall, our study suggested that fish distribution considerably depends on altitudinal gradient and longitudinal distance from the river mouth as well as physical habitat.