동계 보령호에서 수위 강하와 연계된 유해 남조류 Aphanizomenon sp.의 재입 잠재성

신재기,전경혜,김영성,김미경,김난영,황순진,Shin, Jae-Ki,Jeon, Gyeonghye,Kim, Youngsung,Kim, Mi-Kyung,Kim, Nan-Young,Hwang, Soon-Jin 한국하천호수학회 2017 생태와 환경 Vol.50 No.3

남조류 Aphanizomenon속 개체군은 국내외에 널리 분포하고, 독소와 이취물질을 생산함으로써 유해조류로 잘 알려져 있어 육수생태학 분야에서 많은 관심을 갖게 된 분류군 중 하나에 속한다. 본 연구는 보령호에서 동계에 수위가 급격히 강하되면서 Aphanizomenon의 출현빈도, 강도 및 기간이 커지게 되어 이에 대한 시공간적 특성을 수문기상(1998년~2017년) 육수 (2010년~2017년)학의 관점으로 상호 비교하였다. 국내에서 Aphanizomenon은 고온기에 주로 번성하였으며, 저온기에 출현은 총 5회로서 드물었다. 보령호에서 저온기(12월~2월)에 유해조류 Aphanizomenon이 관찰된 것은 2014년부터이었고, 그 후 2017년에 최대값 $2,160cells\;mL^{-1}$를 기록하였다. 그리고 $>1,000cells\;mL^{-1}$를 초과하는 기간은 약 3개월을 넘기기도 하였다. 이것은 다름 아닌 저수온기 ($<10^{\circ}C$)에 비정상적인 수위 강하와 관련성이 컸다. 동계에 수위 강하는 유해조류의 발아 및 발생을 촉진 또는 증폭시킬 수 있는 잠재적 특성을 가지고 있었다. 따라서 후속 수질 생태학적 영향(예, 조류독소 및 이취물질)도 면밀하게 고려되어야 할 필요성이 있었다. Cyanobacteria Aphanizomenon population is widely distributed in the world, and well known as harmful algae by producing toxins and off-flavor materials, thus belonging to one of the taxa that became more interested in the field of limnoecology. In this study, the frequency, intensity, and duration of Aphanizomenon occurrence were increased with the abnormal drawdown of water level in the winter in Boryeong Reservoir, and the spatial and temporal characteristics of them are compared with each other in the perspective of hydrometeorology (1998 to 2017) and limnology (2010 to 2017). In Korea, Aphanizomenon flourished mainly in high temperature, and the appearance in the low temperature was rare in total five times. The harmful cyanobacteria Aphanizomenon was observed in the low temperature (December to February) in Boryeong Reservoir from 2014, and then reached a maximum value of $2,160cells\;mL^{-1}$ in January 2017. In addition, the period exceeding $1,000cells\;mL^{-1}$ at this time was more than 3 months. This was simultaneously associated with abnormal water level fluctuation in the low temperature ($<10^{\circ}C$). The large drawdown of water level in the winter season has the potential to promote or amplify the germination and development of harmful algae. Also, subsequent water quality and ecological impacts(e.g., algal toxins and off-flavor substances) need to be considered carefully.

Dynamics of Turbid Water in a Korean Resernvoir with Selective Withdrawal Discharges

신재기,정선아,최일환,황순진,Shin, Jae-Ki,Jeong, Seon-A,Choi, Il-Hwan,Hwang, Soon-Jin The Korean Society of Limnology 2004 생태와 환경 Vol.37 No.4

This study intended to understand movements of turbid water in selective with drawal reservoirs before and after summer monsoon. Mean rainfall during November-May was low, compared to that during June-October. The reservoir water was discharged through watergates when previous rainfall and inflow exceeded 50 mm and $80\;m^3s^{-1}$, respectively. Intake towers were generally used except for the period of the high runoff. Average turbidity in gown-reservoir showed a difference of 29.9 NTU between premonsoon and postmonsoon. Diameter of particles of turbid water ranged between 0.435 and $482.9\;{\mu}m$. Fine particles such as clay were much denser than the larger particle. In the whole stations, clay component was relatively higher with a proportion of that in the particle distribution. Particle composition of turbid water showed that clay consisted of 94.4-98.9% and silt made of 1.1-5.6%. Analysis on turbid water movements derived from particle distribution showed a linear increase from the deep layer toward the surface layer in lower area of a reservoir. This was closely related with the hydraulic behavior of the reservoir, and heavily affected by the discharges through selective withdrawal towers and watergates. Turbid water originated from stream sediments in the middle area then resuspended in the down-reservoir causing a movement between the surface and middle layers of the reservoir. Therefore, such phenomenon needs to be understood for reservoir water quality management. 본 연구는 선택 취수하는 저수지에서 장마 전후에 탁수의 거동을 파악하고자 하였다. 강수량은 11월-5월에 적었고, 6월-10월에 풍부하여 대비가 되었다. 수문에 의한 방류는 선행 강수량과 유입량이 각각 50mm, $80\;m^3^s{-1}$이상일 때 조작되었고, 그 외 기간은 대부분 취수탑을 통해 배출되었다. 하류부를 중심으로 비교할 때, 장마 전후 수중 탁도 차이는 평균값이 29.9NTU로서 장마 후에 크게 증가하였다. 탁수에 포함된 입자 크기의 범위는 0.435-$482.9\;{mu}m$이었고, 전 정점에서 clay성분의 미세립자로 갈수록 크기 분포가 더욱 조밀하였을 뿐만 아니라 상대적으로 차지하는 비율도 높았다. 탁수의 입자 분포에서 clay는 94.4-98.9%, silt는 1.1-5.6% 범위로서 총 입자수의 대부분을 차지하였다. 입자 분포에 의한 탁수의 흐름을 분석한 결과, 저수지의 하류부에서 총입자수는 저층에서 표층으로 갈수록 선형적인 증가가 뚜렷하였다. 이것은 저수지의 수리학적 환경과 밀접한 관련성이 있었고, 선택취수탑과 수문을 통한 방류에 의한 영향이 큰 것으로 추정되었다. 하천으로부터 유입된 탁수는 중류부에서 침강되다가 하류부에서 재부유하는 현상이 발생함으로서 표층-중층을 통한 탁수 이동이 현저하였다. 따라서, 향후 저수지 수질관리 측면에서 이에 대한 육수학적 영향을 규명할 필요성을 제시하고자 한다.

우리나라 전시정보산업의 현황과 발전방안에 관한 연구

신재기,Shin, Jae-Ki 한국정보기술전략혁신학회 2004 情報學硏究 Vol.7 No.1

그간 우리나라는 무역 증대를 우한 지원정책을 활발히 수립하고 수행해 왔으나 상대적으로 전시산업에 대한 정책과 지원은 근래에 와서야 이루어지고 있다. 그러나 이러한 정책들이 일부 장기적인 비젼을 확보하지 못한 상태에서 일회성의 정책과 유행위주의 정책과 지원이라는 비판도 없지 않다. 따라서 본고에서는 전시산업의 의의데 대해서 알아보고 세계전시산업의 현황과 우리나라 전시산업의 현황을 살펴본 후 우리나라 전시산업이 문제점에 대하여 고찰해 보고 이에 대한 해결방안과 발전방안에 논의해 보고자 한다.

컨벤션 산업의 광고 및 홍보 활용방안에 관한 연구

신재기,Shin, Jae-Ki 한국정보기술전략혁신학회 2006 情報學硏究 Vol.9 No.4

A convention is a large meeting to pursue some particular purposes by means of social interactions between participants. Therefore, the key to decide whether a convention is successful or not is that how many active people participate in a meeting. Revenues of this sort of convention depend on a registration fee of participants, so that it is possible to influence badly on a budget operation according to the fact that the number of real participants is smaller than the number of prospective participants. In conclusion, in order to have a large attendance convention organizers and managers should announce benefits by positive attitudes when participants attend a meeting. Representative methods of promotion for providing prospective participants with convention information are advertisements, P.R activities, and personal sales.

Cyanobacteria의 분해에 따른 Microcystins의 변화

신재기,임성아,최일환,Shin, Jae-Ki,Yim, Seong-A,Choi, Il-Hwan 한국하천호수학회 2000 생태와 환경 Vol.33 No.1

본 연구에서는 남조류의 독성물질 배출 및 분해양상을 밝히고자 대청댐 지류인 옥천천의 스컴을 채취, 실험대상으로 하였다. Light와 dark 상태로 분리${\cdot}$배양한 배지에는 조사를 하는 동안 다른 영양염류는 첨가하지 않았다. 그 결과 세포내에서 microcystins의 총량은 세포수가 감소함에 따라 감소하였으며 Microcystis aeruginosa의 현존량과 비교하였을 때 light와 dark 상태의 경우 $r^{2}$값이 각각 0.96과 0.97로 높은 상관관계를 보였고 dark 상태에서 보다 더 빠른 감소추세를 보였다. 또한 세포에서 수체로 용존되는 microcystins의 량은 세포내에 존재하는 양의 극히 일부임을 확인 할 수 있었고 세포내에 분포하는 microcystins의 농도는 종류에 따라 차이를 보여 microcystin-RR>-LR>-YR의 순으로 존재하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 옥정호과 제천천을 대상으로 한 수심별 조사에서도 동일한 양상을 보였다. 수체에서 검출된 microcystins의 양은 점성물질의 양과 함께 light와 dark 상태에 따라 뚜렷한 차이를 보였으며 light의 경우 $r^{2}$값이 -0.75의 역의 상관관계를 보였다. 남조류 세포 및 microcystins에 대한 light와 dark 상태에서의 서로 다른 농도 결과는 배양 상태에 따른 미생물의 분해양상의 차이와 미생물에 대한 점성물질의 영향으로 추정된다. The decomposition processes of Microcystis aeruginosa under the light and dark conditions were investigated in relation to the change of microcystins, physicochemical and biological factors. Cyanobacterial cells from upper stream of Lake Dae-chong were collected and incubated in the matrix of raw water under the light and dark conditions without additional nutrients. The decomposition of Microcystis cells started from beginning of the experiment and most of the cells were decomposed on 12th day. Under the light condition the concentration of toxins in filtrate fractionwas increased with the increase of viscosity as the decomposition of algal cells proceed whereas no significant change was observed under the dark condition. Microcystin- RR was most labile toxin than the other two microcystins because it was identified mainly in lyophilized cells but detected at trace level in the filtratefraction.

대청호 발전방류수의 인·탁수 배출 역동성과 육수·수문학적 영향

신재기,황순진,Shin, Jae-Ki,Hwang, Soon-Jin 한국하천호수학회 2017 생태와 환경 Vol.50 No.1

대청호는 금강의 중 하류에 대댐(>15 m 높이) 건설로 만들어진 저수지이며, 방류시스템은 수문-여수로, 수력발전 방수로 및 취수탑을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 저수지의 하류 댐에서 발생하는 탁수 감소, 녹조현상 및 빈 영양 상태에 대한 육수학적 의문점을 파악하기 위한 것이었고, 수문 기상학적 요인을 중심으로 비교분석 하였다. 현장조사는 2000년 1월부터 12월까지 댐과 발전방류구 지점에서 1주 간격으로 수행하였다. 강수량은 유입량, 방류량 및 수위변동과 밀접한 관련성을 보였다. 강우패턴은 장마와 태풍호우에 의존적이었고, 유량, 탁도의 증가는 강우 빈도보다 강도에 더욱 중요하게 반응하였다. 저수지의 수층별 수온과 DO 변동은 기상 수문학적 영향이 컸고, 수온성층, 밀도류 및 방류에 기초 한 수위변동이 주요한 원인으로 작용하였다. 수문 및 발전방류는 각각 수체의 유동과 탁수 영양염의 배출을 유도하였다. 특히, 저층수에서 저산소 또는 빈산소일 때, 발전방류는 저질층에서 용출되는 인(P)을 댐 하류 하천으로 유출하는 데 크게 기여하였다. 또한, 연중 지속적으로 가동되는 발전방류수는 저수지의 하류(정수대)를 저영양 상태로 만들 수 있는 주된 요인이었다. 그리고 저수지의 하류에서 발생하는 녹조현상은 수문-여수로 방류 때 상류의 수체가 하류로 이송 및 확산된 결과이었다. 발전방류수는 저수지 생태계의 물리, 화학 및 생물학적 요인에 시공간적 영향을 광역적으로 미칠 수 있는 중요성과 역동성을 포함하고 있었다. Daecheong Reservoir was made by the construction of a large dam (>15 m in height) on the middle to downstream of the Geum River and the discharge systems have the watergate-spillway (WS), a hydropower penstock (HPP), and two intake towers. The purpose of this study was to investigate the limnological anomalies of turbid water reduction, green algae phenomenon, and oligotrophic state in the lower part of reservoir dam site, and compared with hydro-meteorological factors. Field surveys were conducted in two stations of near dam and the outlet of HPP with one week intervals from January to December 2000. Rainfall was closely related to the fluctuations of inflow, outflow and water level. The rainfall pattern was depended on the storm of monsoon and typhoon, and the increase of discharge and turbidity responded more strongly to the intensity than the frequency. Water temperature and DO fluctuations within the reservoir water layer were influenced by meteorological and hydrological events, and these were mainly caused by water level fluctuation based on temperature stratification, density current and discharge types. The discharges of WS and HPP induced to the flow of water bodies and the outflows of turbid water and nutrients such as nitrogen and phosphorus, respectively. Especially, when hypoxic or low-oxygen condition was present in the bottom water, the discharge through HPP has contributed significantly to the outflow of phosphorus released from the sediment into the downstream of dam. In addition, HPP effluent which be continuously operated throughout the year, was the main factor that could change to a low trophic level in the downreservoir (lacustrine zone). And water-bloom (green-tide) occurring in the lower part of reservoir was the result that the water body of upreservoir being transported and diffused toward the downreseroir, when discharging through the WS. Finally, the hydropower effluent was included the importance and dynamics that could have a temporal and spatial impacts on the physical, chemical and biological factors of the reservoir ecosystem.

낙동강 Microcystis aeruginosa 군체에 부착생활하는 미세조류 2종

신재기 ( Shin Jae-ki ),박용은 ( Park Youngeun ),김영성 ( Kim Youngsung ),황순진 ( Hwang Soon-jin ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

This study was carried out to determine the distribution of cyanobacterium Pseudoanabaena and epiphytic diatom populations in 13 weir pools in the Nakdong River during the summer of 2018 and 2019. The cyanobacterium Microcystis aggregates into colonies with a mucilaginous sheath that constitutes a special microhabitat for many microorganisms that associate to it. Here, we examine the notorious, yet scarcely studied case of epiphytic association by the cyanobacterium Pseudoanabaena spp. to colonial Microcystis aeruginosa (MA). In decades, Pseudoanabaena species have been frequently reported as cyanobacterial bloom components. However, these species are always overlooked because they cannot be observed easily owing to their small sizes. The observed species composition was P. limnetica and P. mucicola. The observation of Pseudoanabaena started from the upstream and the amount increased exponentially toward the downstream. Maximum density was 4.5×10⁶ cells/mL. The dynamics pattern of Pseudoanabaena was similar to that of Microcystis. In terms of their density, it could be attributed to sufficient potential sources of toxin and off-flavour (especially 2-MIB) due to harmful cyanobacterial bloom in the Nakdong River. Furthermore, the cyanobacterial colonies were in turn colonized by the diatom species. This co-occurrence has been previously reported only fourth in the literature and this study will be the first in Korea. This diatom (identified as Nitzschia palea) had selectivity on MA and the phytoplankton biotic habitat of epiphyton was related to colony size and density. Field observation as well as a literature revision, suggest that the association of between the two types of organisms is symbiotic, assuring a continuous supply of nutrients of exogenous and endogenous origin. Besides obtaining nutrients, an epiphytic diatom also benefits from suspension in the upper part of the photic zone, where availability of light and nutrients is higher. The species was observed up to 2.0×10⁵ cells/mL only from Hapcheon-Changnyeong weir to the mouth barrages of Nakdong River, and during that time, the inorganic silicate was dramatically depleted. The epiphytic diatom observed this study could be recommended as an ecological pollutant species with Microcystis population colonies.

내성천 상류 수생태계의 인공 부영양화에 대한 육수학적 고찰

신재기 ( Shin Jae-ki ),박용은 ( Park Youngeun ),김영성 ( Kim Youngsung ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

내성천은 낙동강의 중상류로 유입되는 지류로서 전형적인 사질 기반 수생태계를 이루고 있다. 유역의 구조로 볼 때 상하류에서 소도시(봉화, 영주 및 예천)지역의 생활하수와 축산분뇨 처리수가 연중 배수되는 유일한 통로에 해당하여 부영양화에 대한 근본적인 취약성을 가지고 있다. 그러나 이러한 문제점이 모래 하상과 자연 유수 환경에 의해 그동안 잘 드러나지 않았다. 기존 지천의 농업용 보에 더하여 본류에 댐이 추가되면서 그 구간에는 고수온기를 중심으로 유해남조의 극성 현상이 장기화 되어 사회적 이슈가 되었다. 본 연구는 내성천에서 야기되고 있는 유해남조의 번성을 이해하기 위하여 2019년 9월, 12월 및 2020년 4월에 내성천 상류 약 40 km구간에서 하도 특성, 기초 수질 및 藻類 생물량을 중심으로 수행하였다. 조사지점은 내성천 4개, 낙화암천 1개 및 토일천 1개로서 총 6개이었다. 내성천 지점은 봉화읍 하류를 기점으로 낙화암천 합류 전 후 각 1개 및 유사조절지댐과 영주댐 직하류 각 1개이었고, 2개 지류는 하구에서 조사하였다. 주요 항목의 실험분석은 표준법(APHA, 2018)으로 하였다. 생물학적 수질의 총체적 결과를 나타내는 Chlorophyll-a 농도 중 식물플랑크톤은 상류(< 10 mg/㎥)에서 하류( >20 mg/㎥)로 갈수록 점진적으로 증가하였고, 부착조류는 시공간적으로 부영양 수준(>10 μg/㎠)을 초과하였다. 미세조류 생물량을 비교할 때, 하천 내의 증가량에 대해 주의 깊게 관찰해야함을 암시하였다. 본 연구는 단기 조사이긴 하지만 내성천에서 인간 활동이 하천 수질과 수생태계에 어떻게 영향을 미치는가를 확연하게 설명할 수 있었다. 그리고 하천의 인위적 변형으로 생긴 잠재적 문제점은 현재에도 축적 심화되는 방향으로 진행 중이었으며, 그 내용을 육수학적 측면에서 고찰하였다.

국내 중소하천에서 피라미(Zacco platypus)의 복강 기생충 감염특성

신재기 ( Shin Jae-ki ),강복규 ( Bok-gyoo Kang ),황순진 ( Soon-jin Hwang ) 한국하천호수학회(구 한국육수학회) 2016 생태와 환경 Vol.49 No.3

담수생태계에서 어류기생충의 종류와 감염경로는 다양하고, 중형 또는 고등동물을 숙주로 하여 생활환을 이어가기 때문에 매우 복잡하다. 그중에서 어류의 복강에 기생하는 충류를 대상으로 수행되었다. 본 연구는 2007년 2월부터 10월까지 섬강에서 생긴 피라미의 기생충에 관한 민원을 해결하고자 생태계의 감염특성을 조사하였다. 섬강에서 복강기생충이 관찰된 시기에 감천, 대포천, 양산천 및 율하천도 동일하게 조사하였다. 저서성대형무척추동물은 수서곤충류와 패류가 각각 90.4%, 7.7%로써 주종을 이루었다. 수서곤충류는 하루살이류 (46.8%)와 날도래류(29.8%)가 대부분을 차지하였고, 패류는 복족류였다. 어류는 잉어과와 피라미 (Zacco platypus)가 각각 85.7%, 48.8%로써 가장 풍부하였다. 물새 조류는 흰뺨검둥오리 (Anas poecilorhyncha)와 쇠백로 (Egretta garzetta)가 높은 밀도로 우점하였다. 어류기생충은 복강에 주로 기생하는 편형동물문 조충류 Ligula intestinalis로써 분류 동정되었다. 10월에 섬강과 양산천에서 우점 서식한 피라미로부터 각각 1개체, 15개체 관찰되었다. 복강기생충의 감염률은 1.4~15.8% 범위였다. 수서생태계의 조사결과로부터 기생충-숙주 관계의 감염 생활사를 고찰하였다. 본 연구결과는 국내의 육수학적 관점에서 복강기생충의 생태를 이해하는 데 유용한 기초자료로써 활용되기를 기대한다. In freshwater ecosystems, the types of fish parasites are diverse and routes of infection are complicated because they maintain the life cycle in a variety of host animals, The present study investigated the infestation characteristics of parasites occurring in abdominal cavity of Zacco platypus in Seom River from February to October 2007. At the same time, four streams (Gam Stream, Daepo Stream, Yangsan Stream, and Yulha Stream) were also surveyed for the reference of fish infection. Aquatic insects and shellfish predominated benthic macroinvertebrate assemblages by 90.4% and 7.7% of relative abundance, respectively. Aquatic insects were composed mostly of Ephemeroptera (46.8%) and Trichoptera (29.8%), and shellfish was Gastropods. Freshwater fish was most abundant Cyprinid and Z. platypus by 85.7% and 48.8%, respectively. Among waterfowl, Anas poecilorhyncha and Egretta garzetta were dominant in August. Fish parasites observed in the abdominal cavity of Z. platypus was classified as Ligula intestinalis, belonging to Phylum Platyhelminthes Cestoda Pseudophyllidae. L. intestinalis was observed from Z. platypus in October, as the number of one individual in the Seom River and fifteen individuals in the Yangsan Stream. Infection rate of plerocercoid ranged 1.4~15.8%. We discussed the relationship between the life cycle of the parasite and the host, and hope our results to be useful for understanding the ecology of the fish abdominal parasites in Korean river ecosystem.

낙동강 하구에서 플라스틱 배출특성 실시간 모니터링

신재기 ( Shin Jae-ki ),박용은 ( Park Youngeun ),김영성 ( Kim Youngsung ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

Land-based macroplastic across the river channels is considered one of the major sources of marine plastic debris. However, estimations of plastic emission from the rivers into the oceans remain scarce and uncertain, mainly due to a severe lack of standardized observations. To properly assess global plastic fluxes, detailed information on spatiotemporal variation in river plastic quantities and composition are urgently needed. We present a new methodology to characterize riverine macroplastic dynamics. The proposed methodology was applied to estimate the plastic emission from the Nakdong River, Korea. During the three typhoons (Lingling, Tapah and Mitag) impact periods of autumn 2019, real-time cross-sectional profiles of plastic transport were made across the river width. Simultaneously, sub-samples were taken to determine the composition, size, and weight of riverine macroplastics (>5 cm). Finally, extrapolation of the observations based on available hydrological data yielded estimates of daily, monthly and annual macroplastic emission into the ocean. Our results suggest that plastic emissions from the Nakdong River are the first estimates. Importantly, our flexible methodology can be adapted to local hydrological circumstances and data availability, thus enabling a consistent characterization of macroplastic dynamics in rivers worldwide. Such data will provide crucial knowledge for the optimization of future mediation and recycling efforts.