어도를 통과하는 어류의 형태 체형비 평가

문운기,배대열,김도현,신현범,서정빈,임경훈,이의행,유재상,안광국,김재구 한국환경생물학회 2019 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.37 No.4

To understand the relationship between water velocity in a fishway and fish morphology, the fineness ratio of fish, expressed as the standard length to the body depth, was measured. The fineness ratios of fish groups belonging to Cyprinidae, Acheilognathinae, Centropomidae, and Centrachidae were relatively low. The FRs of other groups, excluding eel-shaped types of fish, were over 4.5, indicating streamlined structures. The fineness ratios of Korean fish were classified into three different types: type I was Bitterling-Carp group that favored a slow-flowing pool habitat (FRs ranged from 2.1 to 3.3), type II was the Chub group representing streamlined types (FRs FRs ranged from 3.7 to 5.2), and type III was the Smelt-Barbel fish group that preferred riffle-run habitats with high velocity (FRs is over 5.2). Fish abundance analysis of fish using the fishway during the experimental periods showed a relatively high abundance of both type II and III compared to type I. The FRs of the fish passing through fishway (velocity 0.5-1.0 m s-1) ranged from 4.5 to 5.0, indicating that the fish using the fishway were mainly the streamlined type. As one of the standard fishways in Korea, the flow rate of the ice harbor type ranged from 0.2 to 2.6 m s-1. The FR values of the fish groups using the fishway ranged from 4.3 to 5.0. In contrast, the flow rate measured in an artificial channel type of fishway (same as a natural type of fishway) ranged from 0.1 to 1.9 m s-1 and the FR values for the fish groups using a natural type of fishway ranged from 3.3 to 5.3. The low FR values in natural fish are considered to be due to differences in the flow rates between the two types of fishways. 본 연구에서 국내 어류 분류군별 체형비 (Fineness Ratios; FR)를 분석한 결과 일부 잉어과와 납자루아과, 꺽지과, 검정우럭과 등의 어류 체형비가 상대적으로 낮았고, 그 외 분류군별 어류의 체형비는 4.5 이상으로 대부분 유영력이 뛰어난 것으로 나타났다. 유영성 어류를 대상으로 체장-체고비에 따른 서식지 선호를 분석한 결과 크게 3가지 어종타입은 구분되었다. 유영력이 낮은 납자루-붕어형은 체형비는 2.1∼3.3 범위이며, 유선형의 비율을 가지는 피라미-참갈겨니형은 체형비가 3.7∼5.2 범위였다. 은어-누치형은 체장이 체고의 5배 이상으로 유영력이 뛰어난 형태를 가지고 있었다. 어류 체형비에 따른 서식지 유형을 구분하면 붕어-납자루형은 흐름이 완만한 소 (Pool habitat)형태의 서식지를 선호하는 어종 우세하였고, 반면 피라미-참갈겨니형, 은어-누치형의 경우 유속이 빠른 여울형서식지 (Riffle habitat)를 선호하는 어종들로 구성되었다. 조사기간 동안 어도를 이용한 어류의 상대풍부도를 분석한 결과, 대부분의 어종들이 피라미-참갈겨니, 은어-누치형에 속하는 유영성이 높은 어류들로 확인되었다. 어도 내 유속이 0.5∼1.0 m s-1 범위에서 이용 어종의 FRs는 4.5∼5.0 범위로 나타나 대부분 유영성 어종들이 어도를 주로 이용하는 것으로 나타났다.

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.

금강 상류수계 봉황천 및 주자천의 어류상

문운기,박경서,최신석,홍영표 忠南大學校 環境問題硏究所 2001 環境硏究 Vol.19 No.-

용담댐의 호소화에 의한 어류군집 변화를 알아보기 위하여 2001년 5월부터 8월까지 봉황천과 주자천을 중심으로 어류상 및 어류군집 양상을 조사하였다. 조사 결과 본 지역의 하천형은 Aa, Aa-Bb형이었다. 본 조사에서 6과 17속 19종이 출현하였다. 봉황천에서는 12종 464개체, 주자천에서는 14종 682개체가 채집되었다. 각 하천에서 우점종은 Zacco temmincki, 아우점종은 Zacco platypus이었다. 한국 고유종은 전체 19종 중 10종이었고, 전체 어종수의 52.63%로 매우 높은 비율을 보였다. 종의 다양도는 봉황천에서는 지점 4가, 주자천을 포함한 본류수계에서는 지점 9와 10이 높게 나도, 균등도와 우점도는 각각 0.616, 5.884, 0.482, 0.410이었다. 특히, 댐의 건설에 따라 댐 형성지점에서 Z. platypus와 Opsarlichthys bidens의 집단증가가 주목되었다. Formaing a part of fish community, the fish fauna species composition, and species diversity were investigated in the Bonghwang-Cheon and Juja-Cheon Stream, the upper Kum-Gang River of Korea from May to August in 2001. In the most of sampling area, the type of streams were Aa and Aa - Bb. As a whole, the collected fishes were classified 19 species and 17 genera belonging to six families. Twelve species, 464 individuals in the Bonghwang-Cheon Stream, and 14 species 682 individuals in the Juja-Cheon Stream were collected. In each stream, dominant and subdominant species was Zacco temmincki and Zacco platypus. Ten korean endemic species (52.63) were collected during the sampling period. Diversity(H'), richness(RI), evenness(EI), and dominance index(λ) of the fish communities were 0.616, 5.884, 0.482 and 0.410, respectively. By the means of physical enviroment change by Yongdam Dam construction, increasing of Z. platypus and Opsarichthys bidens population was remarked.

밀어(Rhinogobius brunneus)의 산란행동 및 초기생활사

문운기,나영언,안광국 한국육수학회 2005 생태와 환경 Vol.38 No.1

본 연구는 밀어 (Rhinogobius brunneus)의 산란행동 및 초기생활사를 밝히기 위하여 4가지 수온조건 하에서 실험을 수행되었다. 본 실험을 위해 밀어는 금강 지류중의 하나인 갑천에서 성숙된 수컷과 암컷을 채집하였으며, 일정기간의 순치과정을 거친 후에 실험을 실시하였다. 본 실험 결과에 따르면, 성숙된 성어들의 구애행동 및 산란행동의 유형은 다음과 같이 요약된다. 밀어의 성숙된 수컷은 산란에 앞서 세력권을 형성한 후 자신의 세력권 안에 산란을 위한 둥지를 형성한 후, 성숙된 암컷을 유인 하여 둥지에 하부에 타원형 난을 단층으로 붙이는 부착 난 종으로 파악되었다. 수정된 알들은 수컷에 의해 보호 받는 종(Parental care species)임 이 관찰되었으며, 수정난의 평균 장경은 1.5±0.1 ㎜,단경은 0.7±0.1 ㎜였다. 실험실내 4개의 수온처리군에 따르면, 고온처리군 보다는 저온 처리군에서 부화가지 더 긴 시간이 소요되었으며, 높은 수온일수록 부화까지 소요되는 시간이 단축되는 것으로 나타났다. 또한, 18℃의 낮은 실험수온에서 부화된 자어는 약 3.6 ㎜의 전장을, 25℃ 이상의 높은 실험수온에서 부화된 자어는 3.1~3.2 ㎜의 전장을 보였다. 또한, 처리군에서 수온이 높을수록 빠른 성장을 보여 부화까지 소요되는 시간이 단축되는 결과를 보였으나, 부화 시 자어의 크기는 높은 수온 상태에서 보다는 낮은 수온상태에 서 부화된 개체가 큰 것으로 나타났다. 본 밀어에 대한 발생생태학적 기초연구는 수질오염 및 서식지 파괴에 의해 어종의 다양성이 빠르게 감소하는 상황에서 어류 개체군 보호 및 생태계보호에 기초자료를 제공할 것으로 사료된다. The objective of the study was to elucidate early life history of Rhinogobius brunneus, based on laboratory observations and field works, along with its courtship and spawning behaviors. The male and female fish matured were sampled for the lab experiments from Gap- Stream, which is one of the tributaries of Geum-River, Korea. The spawning behaviors and courtship of matured adults had a typical pattern; matured males of Rhinogobius brunneus built up spawning nests and had their own territory before the spawning, and the behavior then triggered the egg spawning of female with active courtship. The females attached elliptic egg mass as a single layer, on the stones below the spawning nest. After the spawning, the egg mass was guarded by males only until the hatching. The size of egg fertilized, measured by microscope was about 1.5±0.1 ㎜ in length and 0.7±0.1 ㎜ in the egg' s width. According to the lab experiments conducted under four temperature regime, the lapsed time for the hatching was shortened as temperatures increased in the treatments. On the contrary to the hatching time, the average length of newly hatched larvae showed a reverse relation with water temperature. The larvae, considered a final stage of the early life history was about 3.6 ㎜ in total length for water temperature of 18℃, whereas they were between 3.1 ㎜ and 3.2 ㎜ for over 25℃. This indicates that higher water temperature may decrease the growth rate in the early life history. These results may provide valuable information for the population conservation and ecosystem protection under accelerated water pollution and habitat degradations in Korea.

탁수조건에 따른 피라미 치자어의 생존률 비교

문운기,배대열,정명숙,이상돈,김재구 한국수생태학회(구 한국하천호수학회) 2012 생태와 환경 Vol.45 No.3

To quantitatively assess the effects of turbidity on egg development and larval fish survival, a laboratory fish rearing experiment was applied to different life stages (newly hatched larval stage, juvenile stage and pre-adult stage) of the Zacco platypus, one of the most universal and tolerant species in Korea. According to the stress index of turbidity in water with exposure time, three different treatments, including a reference condition (1~7 NTU) as well as intermediate (20~150 NTU) and high turbidity conditions (400~1,000 NTU) were applied, and egg hatching and larval fish mortality rates were observed. The mortality rates of newly hatched larval fish were significantly different among treatments (ANOVA, F2,3=17.79, p⁄0.05). Average rates of survival to hatching were 20.9% (±0.1%) for reference condition, 11% (±6.9%) for intermediate level and 3.2% (±3.7%) for high level conditions, respectively. A sudden change of mortality at the high level was observed within 5 days of the experiment. About 84% of juvenile fish survived until 20 experimental periods under conditions of reference turbidity, while survival under conditions of intermediate turbidity was over 80% of larval fish until day 13 of the experiment, but dropped to less than 10% after day 14 and 15 of two experiments. Fish mortality appeared from day 6 of the high turbidity experiment, and 50% mortality was achieved at day 9 to 10 of experiment. Full mortality occurred at day 14 of the experiment (RM-ANOVA, F2,38=17.89, p⁄0.005). In the pre-adult stage experiment, no mortality was observed during the experiment at reference level treatment (20 days), while only slight mortality rates were observed for both intermediate and high levels until day 5 of the experiment, however, no further fish died in either experiment. It was significantly different compared to reference condition (RM-ANOVA, F2,20=8.28, p⁄0.01), but no difference was observed between intermediate and high level conditions. Consequently, this tolerant species has been determined to be well adapted to high levels of turbidity in its adult stage, but more vulnerable throughout earlier life stages.

보문 : 흑천수계의 어류상 및 군집분석

문운기 ( Woon Ki Moon ),한정호 ( Jeong Ho Han ),안광국 ( Kwang Guk An ) 한국하천호수학회(구 한국육수학회) 2010 생태와 환경 Vol.43 No.1

1차 소하천의 환경특성 및 어류군집

문운기 ( Woon Ki Moon ),안광국 ( Kwang Guk An ) 한국하천호수학회 2007 생태와 환경 Vol.40 No.1

국내 4대강 수계 하천의 보 밀도에 따른 어류 출현종 분석

문운기(Woon Ki Moon),노다혜(Da Hye Noh),유재상(Jae Sang Yoo),임오영(O Young Lim),김명철(Myoung Chul Kim),김지혜(Ji Hye Kim),이정민(Jeong Min Lee),김재구(Jai Ku Kim) 응용생태공학회 2022 Ecology and resilient infrastructure Vol.9 No.2

4대강 수계 하천에 설치된 보 밀도는 어류의 종 다양성에 영향을 주는 요인임을 확인하였다. 보 밀도 지수는 수계별로 차이를 보였으며, 낙동강 수계하천이 가장 높게 나타났으며 (17±1.6), 금강 (1.5±1.3)과 영산강(1.4±1.1)은 비슷하게 나타났다. 반면, 한강 수계하천(1.3±1.2)에서는 보 밀도가 낮게 나타났다. 2-DKS 분석 결과 영산강 수계를 제외하고 Dmax에 따른 p-value는 0.05 이하로서 어류의 출현종수는 보 밀도에 의존하는 것으로 나타났다. 어류 종 다양성에 영향을 주는 보 밀도 역치값 (Threshold value)은 수계별로 다르게 나타났으며. 한강수계 1.6개/㎞, 낙동강 수계 1.3개/㎞, 금강수계 2.3개/㎞ 이상에서 어류 출현종수는 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 조사한 총 1,217개 하천 가운데 33%인 약 404개 하천의 보 밀도 지수가 역치값 이상인 것으로 나타났다. 이러한 하천은 수생태계 연속성 확보가 시급하기 때문에 우선 대상 하천으로 선정하여 역치값 이하로 보 밀도를 관리할 필요가 있다. It was confirmed that the fish diversity decreased with increasing index of weir’s density (IWD) in the four river systems. The IWD showed difference with watershed, it was high in the Nakdong River (NDR). Both two river systems of Gum River (GUR) and Yeongsan River (YSR) were similar, whereas relatively lower density observed in the Han River (HNR) system. A result of 2-Dimensional Kolmogorov-Smirnov (2-DKS) as a nonparametic test showed different threshold values affecting fish diversity with the river systems. The p-values based on Dmax, were significantly different at 0.05 level (except for YSR). The threshold values affecting fish diversity were also different with watershed. The values were 1.6/㎞ of the HNR, 1.3/㎞ of the NDR, and 2.3/㎞ of the GUR, respectively. The fish diversity was decreased when IWD is over threshold values. The IWD of total 404 rivers (about 33%) among 1,217 surveyed in this study showed above threshold value. These rivers should be considered first for evaluating river continuity. The IWD and threshold value suggested in this study would be useful for selecting a stream priority for river connectivity study.

포스터발표 : 우수 중수도 및 기타 ; 밀어, Rhinogobius brunneus의 산란생동 및 초기생활사와 자어의 성장

문운기 ( Woon Ki Moon ),최신석 ( Shin Sok Choi ),안광국 ( Kwang Guk An ) 대한상하수도학회 2004 공동추계 학술발표회 논문집 Vol.2004 No.-

하천에 설치된 횡구조물의 영향 및 섬진강 수계의 어류 풍부도 예측

문운기(Woon Ki Moon),노다혜(Da Hye Noh),유재상(Jae Sang Yoo),임오영(O Young Lim),김명철(Myoung Chul Kim),김지혜(Ji Hye Kim),이정민(Jeong Min Lee),김재구(Jai Ku Kim) 응용생태공학회 2022 Ecology and resilient infrastructure Vol.9 No.2

섬진강 수계 210개 지방하천을 대상으로 하천연장과 보 밀도 대비 어류 출현종 현황을 분석하였다. 하천연장에 따른 어류 출현종수는 비선형지수함수 (Nonlinear exponential relationship) 관계를 보였다. 모델에 따른 계수값 (b)은 0.03이며, 결정계수(R²)은 약 59.0%인 것으로 나타났다. 모델식에 따른 예측기대종수는 실제 출현종수와 차이를 보였으며, 대상하천 가운데 약 110개 하천 (약 52.4%)에서 실제 출현종수는 예측기대종수보다 낮게 나타났다. 한편 섬진강 수계 하천에서 나타난 평균 보 밀도는 약 2.7개/㎞였으며, 이는 타 수계 하천과 비교시 월등히 높은 수치였다. 보 밀도 지표 (Index of Weir’s Density, IWD)에 따른 어류출현종수간의 2-DKS 분석 결과 어류 다양성에 영향을 주는 보 밀도 역치값 (Threshold value)은 약 2.5개/㎞인 것으로 나타났다 (Dmax=0.048, p<0.05). 실제 보 밀도 지표가 역치값 이상인 경우 어류 출현종수 대비 기대 종수비율은 70% 미만으로 낮아졌다. 따라서, 향후 수생태계 연속성 확보를 위한 보 밀도는 역치값 이하로 관리하는 것이 필요하다. The relationships between river length and weir density versus fish species observed were analyzed for 210 local rivers in the Seomjin River system (SJR). A nonlinear exponential relationship between river length and number of fish species were observed. Model coefficient was 0.03 and coefficient of determinant (R²) was 0.59, meaning that about 59.0% of total variance was explained by river length variable. Predicted value by model and observed number of species showed a difference. About 110 local rivers (about 52.4%) showed lower value than predictive value. The average index of weir’s density (IWD) in the SJR was about 2.7/㎞, which was significantly higher than that of other river basins. As a result of nonparametric 2-Kimensional Kolmogorov-Smirnov (2-DKS) analysis based on the IWD, the threshold value affecting fish diversity was about 2.5/㎞ (Dmax=0.048, p<0.05). Above the threshold value, it means that the number of fish species would be decreased. In fact, the ratio of the expected species to the observed species was lowered to less than 70%, when the IWD is higher than the threshold value. To maintain aquatic ecological connectivity in future, it is necessary to manage IWD below the threshold value.