초록 ▼

5. 연구결과 요약
5.1 천적생물 배양장치의 실규모 현장적용
○ 천적생물 적용기술의 완성을 위해 실규모의 천적생물 배양장치를 중 규모 수준의 농업용저수지에 현장 적용하여 실용화 기술을 정립하고자 함
○ 천적생물 적용기술의 실규모 적용을 위해 여러 가지 여건을 분석한 후 연구대상지로 충남당진의 초대저수지를 선정하였으며, 천적생물 적용여부 파악을 위해 동절기 휴면란 분석을 실시하였음
- 연구대상지로 유효저수량 104만톤 규모의 농업용저수지인 충남 당진의 초대저수지로 결정하였음
- 초대저수지 선정 배경은 저수

5. 연구결과 요약
5.1 천적생물 배양장치의 실규모 현장적용
○ 천적생물 적용기술의 완성을 위해 실규모의 천적생물 배양장치를 중 규모 수준의 농업용저수지에 현장 적용하여 실용화 기술을 정립하고자 함
○ 천적생물 적용기술의 실규모 적용을 위해 여러 가지 여건을 분석한 후 연구대상지로 충남당진의 초대저수지를 선정하였으며, 천적생물 적용여부 파악을 위해 동절기 휴면란 분석을 실시하였음
- 연구대상지로 유효저수량 104만톤 규모의 농업용저수지인 충남 당진의 초대저수지로 결정하였음
- 초대저수지 선정 배경은 저수지 규모, 전형적인 오염특성(축산, 농경), 목적 외사용(특히, 유료낚시터)이 없으며, 연평균 Chl-a가 100 ㎎/m² 이상의 농업용 저수지에 부합하였기 때문임
- 천적생물 적용기술 도입 전 동절기(2월) 초대저수지의 수중과 퇴적물에 분포하는 휴면란을 분석하여 자연 천적생물 분포여부를 결과 천적생물로 적용가능한 Daphnia속 및 기타 대형 지각류는 관찰되지 않아 그 밀도가 매우 낮을 것으로 예상되었음
○ 천적생물 적용기술의 완성을 위해 실규모 수준인 100톤 규모의 천적 생물 배양장치를 현장에 설치함
- 천적생물 배양장치 적용 원리는 녹조발생 수역인 초대저수지에서 물을 취수하여 자연분포 천적생물을 선택분리, 배양하여 증식, 방류함으로써 수역의 녹조를 포식 제거하는 하향의 생물조절(Top-down control)임
- 천적생물에 의한 녹조제거율로 계산한 초대저수지에 필요한 규모는 2,000톤 이나 그 5%에 해당되는 100톤 규모로 적용함
- 저수지를 대형 배양시스템으로 간주하고 천적생물 살포량이 천적생물 도입을 위한 접종액(inoculum)으로, 5% 접종은 충분할 것으로 사료되며, 특히, 2～3년 정도의 적응기간을 두면 장기적으로 호내 천적생물이 생산자를 포식하는 1차소비자로 생태적지위를 차지할 것임
- 실규모의 천적생물 배양장치는 시설안전성이 높은 육상형 장치로 적용하였으며, 천적생물 장치의 규모는 배양조 기준 10 m³ 규모 6계열과 20 ㎥ 규모 2계열로 설치함
- 주요공정은 저수지 원수유입(양수), 선택분리(원수분리조), 먹이생물 배양, 천적생물 배양, 현장살포로 이루어짐
- 2013년 4월～5월, 지반이 약한 홍만수면 부지에 스테인레스 재질로 경관을 고려한 배 모양의 천적생물 배양장치를 설치하였으며, 지반강화를 위한 기초공사를 실시하고 주요장치는 공장제작 후 현장 조립, 제작하여 설치완료함
- 기술의 적용효과 상승을 위해 저수지 상류 유입부에 오염물질 침강장치를 도입하였으며, 천적생물의 추가증식을 위한 cage를 도입함
5.2 배양장치 운영 및 현장살포
○ 실규모 천적생물 배양장치의 최적 운영과 관리를 위해 기존 연구 결과를 바탕으로 조건변경과 장치보강 등을 통해 최적 조건을 도출 하였으며, 실규모 수준에서 안정적인 배양조건을 제시함
- 천적생물 배양장치는 식물플랑크톤 배양조의 체류시간 2.5일, 천적생물 배양조 4일로 조정, 운영하였으며, 수서곤충과 어류의 유입방지를 위한 추가 스크린 등을 보강함
- 천적생물 배양장치의 유입수량 및 천적생물 배양조 공급수위, 잉여수 유출 여부, 수온, pH, 용존산소량 측정 등을 통해 생육환경을 점검하고 천적생물 배양을 위한 적정 용존산소유지와 와류 방지를 위한 적정 조건을 도출함
- 천적생물 배양장치 스크린 및 배관관리를 위해 주기적 세척과 배관청소 실시 및 천적생물 배양조 내 벽면과 바닥의 침전물을 주기적으로 청소하고 배제하여 천적생물의 성장환경을 최적화시킴
○ 천적생물 배양장치에 도입된 천적생물은 천적생물 종주 공급과 초대 저수지내 자연서식하는 자연 천적생물의 분리를 통해 배양된 4개 종의 대형 지각류로 배양장치 내에서 고밀도로 성장하였음
- 녹조제어를 위해 적용한 천적생물은 종주로 분리, 확보한 Daphnia similoides와 초대저수지 자연 천적생물인 Simocephalus ventulus와 Daphnia galeata 및 Moina weismanni 등 4종을 적용함
- 천적생물 종주인 D. similoides는 실험실 내 75 L수조에서 20～25 ℃ 조건으로 고밀도 배양 후 플랑크톤 네트로 수거하여 2～3일 주기로 현장 배양 장치에 투입함(10톤 수조 기준 평균 10,000 inds./회)
- 자연분리 천적생물은 현장 대량 배양조에서 자연 증식된 개체를 천적생물 개체군 밀도가 낮은 타 배양조로 이식하여 증식시킴
- 6월～7월은 종주인 D. similoides 와 자연천적 M. weismanni, S. ventulus 가 우점 분포하였으며, 10월 이후 20톤 배양조에서는 D. galeata가 500 inds./L 이상의 고밀도로 증가하였고, 10톤 수조에서는 S. ventulus가 고밀도로 증가하여 11월 수온 감소기까지 유지됨
- 천적생물의 종조성과 개체군 밀도는 배양조에 따라 상이하였으나 모든 배양조에서 10월 이후 L당 100 개체를 상회하는 고밀도로 증가하여 안정 되는 것으로 나타나 배양조건의 최적화가 달성됨을 확인함
○ 실규모 배양장치에서 고밀도로 배양된 천적생물은 주기적으로 현장 살포하였으며, D. galeata와 S. ventulus가 가장 많이 살포됨
- 2013년 5월에 시설이 완공된 후 6월부터 시운전과 대량배양을 실시하였으며, 이후 총 10회의 살포를 실시함
- 현장살포에 이용된 종주는 D. similoides(종주분리), D. galeata, S. ventulus 및 M. weismanni(자연분리)로 초대저수지 환경을 고려하여 다양하게 적용함
- 현장 살포량은 배양조별, 시기별로 상이하였으며, 20톤 규모 천적생물 배양조인 B-1에서 평균 살포량이 1,800,000개체로 높게 나타났고, 시기별로는 11월 18일에 가장 많은 살포량을 보임
- 20톤 규모의 배양조에서는 D. galeata가, 10톤 배양조에서는 S. ventulus가 우점하여 주 천적생물로 살포됨
○ 천적생물 적용기술의 효과증진을 위해 천적생물 추가증식용 Cage (15톤, 3조)를 9월에 도입하여 10월 부터 증식효과를 검토함
- Cage는 9월 9일에 현장설치를 완료하였으며, 10월 15일～11월 18일(35일간) 까지 8회 살포를 실시함
- Cage 내에서는 윤충류가 우점하고 천적생물 개체군 밀도는 초기에는 낮게 유지되었으나, 지속적인 살포로 11월 11일 Cage 1에서 천적생물 S. ventulus가 84 inds./L로 증가함
- Cage에서 추가 증식하여 살포된 S. ventulus의 개체수는 11월 11일 2,122,000 개체로 Cage 평균 개체군 증가율은 평균 33배에 달함
5.3 녹조제어 효과 분석 및 연중 활용방안
○ 연구대상지인 초대저수지는 저수용량 100만톤 이상, 축산과 농경에 의한 오염이 심각하여 녹조발생이 빈번한 전형적인 중규모 농업용 저수지로 녹조제어를 위한 표본으로 적합함
○ 연구기간 중 초대저수지의 총강우량은 평년의 60%에 그쳐 수질오염을 가중시켰으며, 주요 수질항목인 COD, TN, TP 는 모든 시기에 농업 용수 기준인 환경기준 Ⅳ등급을 초과하는 등 수질 환경 특성은 다음과 같음
- 기온은 평균 16.1 ℃로 전년도(16.1 ℃)와 유사하였으며, 강수량은 총 887 ㎜(`12년 1,560 ㎜), 강우일수 91일(`12년 84일)로 강수량은 전년도의 60% 밖에 안 되지만 강우일수는 전년도보다 길어, 적은 양의 비가 자주 나타나 wash out이 일어나지 않는 강우특성을 보였음
- 저수율은 수변 데크 공사로 인해 평균 74.4%(22～100%)로 9월 30일 이후 급감하여 최대 22%(수심 2m이하)까지 저하하였음
- 평균 수온 22.3 ℃, pH 8.9, 전기전도도(EC) 349 μS/㎝, 용존산소량(DO) 10.1 ㎎/L로 EC가 비교적 높고, 광합성 영향으로 pH와 DO가 높음
- COD는 평균 20.8 ㎎/L로 농업용수 수질기준(COD≤8 ㎎/L)을 초과하였으며, 유입부보다 호내에서 다소 높았음
- TN은 평균 4.358 ㎎/L, TP는 0.337 ㎎/L로 두 항목 모두 농업용수 수질 기준을 초과하였으며, TN은 해빙기 이후 강우 전까지, TP는 강우 시에 높게 나타나 오염기원이 서로 다른 것으로 나타남
- N/P ratio는 3.4～73.9(17.9)의 범위로 분석데이타 106개중 50%가 P 제한 요인으로 나타났으며, 강우기에는 18%가 N 제한요인으로 나타났음
○ 연구기간 중 초대저수지의 녹조발생은 심각한 수준으로 원인종은 대부분 남조류였으며, 천적생물 살포시기에 제한적으로 감소하는 특성을 보임
- 본 연구기간 중 초대저수지의 투명도는 평균 0.3 m로 다소 낮게 나타났으며, Chl-a는 평균 134.6 ㎎/m²로 장마 직전이면서 살포 직전인 6월에 가장 높게 나타남
- 식물플랑크톤의 현존량은 평균 7.6 × 10⁴ cells/㎖로 다소 높게 나타났으며, 시기별로는 4월～9월에 높게 나타나는 경향을 보임
- 녹조원인종은 Anabaena sp., Oscillatoria sp., Microcystis sp. 등 남조류가 대부분이며, Oscillatoria sp.가 가장 긴 시기에 우점하여 나타남
- 우점종에 따른 수환경 특성을 분석한 결과, Anabaena sp.는 수온이 낮은 봄철에 우점하였으며, 특히 TN이 4 ㎎/L 이상으로 다소 높고, TP가 0.5 ㎎ /L 이하에서 주로 우점하였음
- Oscillatoria sp.는 N/P ratio가 30 이하, TN 농도가 약 2∼5 ㎎/L의 범위일 때 주로 우점하는 특성을 보임
○ 초대저수지에 자연 서식하는 동물플랑크톤의 분포 특성과 천적생물 활용가능 동물플랑크톤을 분석하여 녹조제어에 활용하고자 함
- 초대저수지의 동물플랑크톤 분포특성은 박테리아 및 식물플랑크톤을 섭식하는 소형 윤충류가 상대풍부도 98%를 차지하며 연중 우점하고, 녹조를 효과적으로 포식하는 천적생물로써의 기능을 가진 대형 지각류는 거의 분포하지 않는 등 전형적인 부영양화 특성을 나타내었음
- 윤충류 9속 22종, 지각류 4속 4종 및 요각류 중 검물벼룩이 출현하였으며, 자연 천적생물로써 유일하게 나타난 Moina 속의 밀도는 2.8～7 inds./L로 매우 낮았고, 기능이 낮은 소형 지각류로써 Bosmina longirostris는 6월～7월 에만 최대 100 inds./L로 일시적 증가를 보이고, Diaphanosoma brachyurum는 연중 낮은 밀도를 보여 초대저수지의 자연적 녹조제어기능은 거의 없는 것으로 사료됨
- 배양장치에서 자연분리되어 배양되었던 Simocephalus ventulus는 살포구간과 어류 위내용물에서는 관찰되었으나 자연상태로 서식하는 개체는 확인되지 않아 저수지내 서식조건이 열악하여 자연상태에서 녹조제어 기능은 불가능한 것으로 사료됨
○ 초대저수지에 서식하는 어류는 8과 14종으로 총 1,591개체가 출현 하였으며, 잉어과(Cyprinidae) 어류가 7종 1,576개체(99.1%)로 극우점 하였고, 특히 동물플랑크톤을 포식하는 치리가 59.1%로 높게 우점하는 등 부영양 저수지의 특성 반영하고 있음
○ 실규모의 천적생물 배양장치를 이용한 현장 살포에 따라 나타난 초대저수지의 녹조제어효과는 다음과 같음
- 먼저, 천적생물 배양장치에서 천적생물 성장과 동시에 제거되는 Chl-a의 제거율을 살펴보면, 배양장치 운영기간 중 평균 73.6%(최고 94.6%)가 제거 되고 있었으며, 식물플랑크톤의 제거율은 20톤 배양조 평균 87.6%, 10톤 배양조 평균 80.7%로 10톤 배양조보다 20톤 배양조에서 다소 높은 제거율을 보임
- 천적생물 현장 살포는 여름철인 6～7월과 가을철인 9～11월에 이루어졌으며, 여름 살포시 살포 전 평균 식물플랑크톤 54.4 × 10⁴ cell/㎖에서 3일차에 평균 36.7 × 10⁴ cell/㎖로 감소하였으며, 가을 살포시 살포 전 평균 7.7 × 10⁴ cell/㎖에서 2일차에 5.5 × 10⁴ cell/㎖로 감소, 호내 중앙부(CD-5)에서 8일차에 66.2%가 제거됨
- 여름철 동물플랑크톤 및 천적생물은 살포 전 평균 2.5 × 103 inds./L에서 3일차 평균 19.0 × 103 inds./L로 증가하였으며, 가을철 살포 전 평균 2.9 × 10² inds./L에서 8일차 평균 7.8 × 10² inds./L로 증가함
- 살포시기에 Chl-a를 이용한 녹조제거효과는 여름 살포시 천적생물 살포지점에서 11일차에 114.1 ㎎/m²(살포 전 160.2 ㎎/㎥)으로 28.8%가 제거, 호내 중앙부는 11일차에 119.0 ㎎/m²(살포 전 187.2 ㎎/m²)으로 36.4%가 제거되었으며, 가을 살포시에는 천적생물 살포지점에서 2일차에 81.8 ㎎/㎥(살포 전 167.2 ㎎/㎥)으로 28.8%가 제거, 제방부)은 8일차에 98.5 ㎎/㎥(살포 전 395.4 ㎎/m²)으로 75.1%가 제거됨
- 식물플랑크톤 현존량 변화를 통한 녹조제거효과를 살펴보면, 여름살포시살포지점에서 11일차에 9.9 × 10⁴ cell/㎖(살포 전 72.9 × 10⁴ cell/㎖)로 86.4%가 제거, 호내 중앙부에서 11일차에 10.4 × 10⁴ cell/㎖(살포 전 49.9 × 10⁴ cell/㎖)로 79.2%가 제거되었으며, 가을 살포시에는 살포지점에서 2일차에 3.9 × 10⁴ cell/㎖(살포 전 17.5 × 10⁴ cell/㎖)로 77.9%가 제거, 호내 중앙부는 8일차에 5.3 × 10⁴ cell/㎖(살포 전 15.8 × 10⁴ cell/㎖)로 66.2%가 제거됨
- 여름 살포시 동물플랑크톤은 천적생물 살포지점과 그 인근 지점에서 3일 차에 3.2～3.6 × 104 inds./L(살포 전 0.5 × 104 inds./L)로 7.0～7.8배, 특히 수변부에 위치한 CD-3(20.8배), CD-7(13.3배), CD-9(16.1배)에서 높은 증가율을 보였음
- 가을 살포 후 동물플랑크톤은 제방부에서 0.8 × 10² inds./L에서 3.3 × 10² inds./L(4.1배)으로 증가하는 등 0.5～4.1배의 증가율을 보였음
- 천적생물 살포 후 증가 특성은 여름에는 식생대를 중심으로 하류구간 확대가 나타났으나 가을 살포시에는 살포 하류구간으로의 확대보다는 살포지점 인근에서 확대되는 경향을 보임
- 살포한 천적생물이 수변 습지대에서 높은 서식율을 보여 인공식물섬 등 식생을 이용한 효과적 양적 증가 및 정착 방안을 도입할 계획임
○ 천적생물 적용기술의 기능 향상을 위해 적용한 저수지 유입부 오염물질 침강장치의 수질개선 효과와 천적생물 추가 증식을 위한 Cage의 천적생물 증식 효과는 다음과 같음
- 침강장치는 평시보다 강우시에 수질개선효과가 높게 나타났는데, 강우시 효과는 평균 SS 36.4%, TN 38.0%, TP 46.5% 이며, TN과 TP의 경우 최대 80%를 초과하는 등 저수지로 유입되는 부영양화 유발 영양염류를 효과적 으로 감소시켜 저수지 오염을 방지하는데 기여함
- Cage 내 천적생물은 살포 초기(10월 28일) 평균 3.9 × 103 inds./L(지각류 평균 3.0 inds./L)에서 11월 11일에는 평균 5.2 × 103 inds./L(지각류 평균 181.4 inds./L)로 지각류의 개체수 증가를 확인하여 Cage내 천적생물의 증식효과가 일부 검증됨
○ 실규모 천적생물 배양장치의 현장적용성을 높이기 위해 시기별 연중 운영 방안을 제시하여 녹조제어에 효과적으로 활용할 수 있도록 함
- 천적생물의 운영방안은 녹조발생 전 사전예방과 녹조발생 후 방제대책으로 구분하여 이루어 질 수 있으며, 저수지의 녹조발생 특성을 감안하여 병행 적용 해야 함
- 사전예방은 녹조발생 전 자연분포 천적생물을 이용하여 녹조발생을 초기 억제하는 방법으로 특히 해빙기인 2월말～4월초의 저온수기와 7～8월의 강우기에 적절하며, 이때는 배양장치에 별도의 종주를 투입하지 않음
- 녹조가 본격적으로 발생하는 4월～7월, 9월～10월에는 녹조방제를 위한 운영방안이 채택되며, 천적생물 종주를 도입하여 녹조포식 효과를 증가시켜 적극적인 제어를 하는 방법으로 주1회 천적생물 종주의 도입이 필요함
- 축산 등 오염이 지속적인 부영양 농업용저수지인 초대저수지의 경우 해빙 직후 인 3월부터 녹조발생이 이루어지고 빈도와 밀도가 높아 초기예방에 중점을 둔 운영방안이 효과적이며, 적용성 평가를 위해 2차년도에 체계적인 운영을 통해 녹조예방효과를 평가할 예정임
5.4 녹조제어 효과향상 및 안정성확보를 위한 생물조절 연계방안
○ 초대저수지의 녹조제어 효과 향상을 위한 생물조절 연계방안을 적용 하기 위해 탄소와 질소 동위원소비를 이용하여 생태계 먹이구조와 mixing model을 이용한 먹이기여도 분석으로 호소내 물질 순환 특성을 살펴보았으며, 그 결과는 다음과 같음
- 탄소와 질소 동위원소비를 이용한 먹이구조 분석결과, 초대저수지에 분포 하는 1차 소비자 새뱅이와 동물플랑크톤은 20～50 ㎛ 크기의 식물플랑크톤을 주로 섭식하고, 녹조를 유발하는 대형 식물플랑크톤(크기 > 200 ㎛)을 섭식하는 대형 지각류는 나타나지 않음
- mixing model을 이용한 대상 생물의 먹이기여도 분석 결과, 물질순환의 주요 경로는 크기 20～50 ㎛의 식물플랑크톤에서 요각류와 새뱅이를 통해 치리, 참붕어 등의 플랑크톤 섭식 어류로 연결되는 전형적인 부영양 호소의 먹이사슬 구조로 나타남
- 대형 지각류의 고갈로 이들을 포식하는 소형 어류와 잡식성 어류들은 유기물 및 저서무척추동물 등을 주로 섭식하는 것으로 분석됨
○ 천적생물을 이용한 녹조제어가 효과적으로 발휘되기 위해서는 천적 생물을 포식하는 소형어류 개체수를 감소시킬 필요가 있으며, 이를 위해 육식어류인 메기를 도입하여 생물조절을 시도하고 그 결과를 제시함
- 초대저수지에 주로 분포하는 잉어과 어류는 대부분 잡식성의 섭식특성을 보이는 2차 소비자로서, 천적생물의 주요 포식자이지만, 이들을 포식하는 포식성 어류는 0.4%만이 출현하여, 6월 27일에 최상위 포식자인 메기 (Silurus asotus)를 50,000개체(체장 100 ㎜급)정도 인위도입함
- 메기도입 127일 경과 후 메기의 체장은 평균 97 ㎜에서 200 ㎜로 103 ㎜ 증가하였으며, 체중은 평균 8.3 g에서 70.5 g으로 62.2 g이 증가한 것으로 나타나 그간 포식활동이 정상적으로 이루어졌음을 확인함
- 도입한 메기(50,000개체) 중 생존율이 40%라 가정하였을 때, 메기도입에 의해 약 19.6 × 106 gC의 TOC 제거효과가 기대되며, 메기의 성장시(1년 후 300 ㎜, 300～400 g) 효과 가시화 기대됨
- 국내 농업용저수지에 적용 가능한 육식어류로 가물치, 메기, 쏘가리, 무지개 송어 등이 있음
- 도입 개체수는 해당 저수지의 어류 전수조사 결과를 바탕으로 총 출현율의 5% 개체수에 생존율(40～50%)을 감안하여 산정하고, 방류 시기는 산란기인 5～6월 정도가 적합하며 성어 도입이 효과적이나 치어의 경우 10 ㎝이상의 개체를 도입하는 것이 효과적임
○ 천적생물과 육식어류의 도입으로 먹이구조를 개선하여 녹조를 제어하는 본 기술의 경우 최소 2～3년의 적용기간이 필요하며, 먹이구조가 [식물플랑크톤 - 천적생물 - 어류]로 안정화되면 추가적인 녹조제어 노력 없이 자생적 제어가 가능할 것으로 사료됨
- 본 연구에서는 11월 18일까지(12월 23일까지 매주 살포하였으나 본 보고서에서는 제외함) 단절된 초대저수지의 생태계 먹이망을 회복하기 위해 총 4×107개체의 천적생물을 살포하였고, 5 × 104 마리의 메기를 투입하였으며, 한 번에 생태계변화가 발생하지는 않지만, 방아쇠 효과로 인해 점진적인 먹이구조 회복이 이루어 질것으로 기대됨
○ 1차년도인 본 연구의 결과를 바탕으로 천적생물 배양장치의 연중 운영 방안과 생물조절연계방안을 제시하였으며, 2차년도에는 해빙기(2월)인 녹조 발생 초기부터 효과적으로 적용한다면 녹조의 사전예방 방안으로 가시적인 녹조제어가 가능할 것으로 예상됨
○ 최종년도인 2차년도에는 천적생물 기술의 실규모 적용방안과 지속 가능한 유지관리 매뉴얼을 제시하여 중규모 녹조발생 저수지의 장기적 제어기술로 최종기술을 제안할 예정임

Abstract ▼

5. Results and Conclusions
5.1 Predators of the actual scale field application device culture
A. Basic Plan for Predators scale biological incubation Actual device
○ To apply the biological control method to the agricultural reservoir with practical scale for the field application, Chodea r

5. Results and Conclusions
5.1 Predators of the actual scale field application device culture
A. Basic Plan for Predators scale biological incubation Actual device
○ To apply the biological control method to the agricultural reservoir with practical scale for the field application, Chodea reservoir was selected and its basic characteristics were analyzed.
○ The scale for the application were determined based on te article 10 ㎥ predators organisms cultured family size 6 and size 20 ㎥ two series, a total of 100 ㎥ scale
○ Only when the reservoir inflow pump used to pump water, since the natural flow of the falling-induced
○ Culturing apparatus to prevent the subsidence of the asymmetric load considerations, disposed symmetrically with facilities
○ Scatter points within the reservoir 50 ㎡ island by installing a plant Predators by increasing the survival rate of organisms
○ Enhancement of applying technical level, sedimentation upstream inlet section of the device and further proliferation of Predators for biological cage introduction
B. Actual installed at the field scale culture devices.
○ The target site for about 0.6 m of topsoil kicked out of the rubble and been crushed, and the differential settlement to prevent the flooding at intervals of 2 m after the base installation files are installed, you can install the device so that the culture underwent foundation
○ Predators of the enemy creatures culture device separated Joe, Joe and Predators organisms cultured phytoplankton culturing tank production at the factory and then assembled on-site fabrication and installation import
5.2 The culture device operating and field spraying
C. Predators optimal biological culture device
○ Predators of culture conditions for biological culture device like phytoplankton residence time of 2.5 days incubation, organisms cultured Predators Joe 4 days adjustment, the operating
○ Predators and Predators biological organisms cultured culture device Supply inlet water quantity, the excess number of leaks, water temperature, pH, dissolved oxygen measurement, inspection and proper growth environment through actions
○ Predators creature culture device management screen and pipe cleaning and pipe cleaning performed periodically and Predators of biological sediment incubation bath walls and floors cleaned regularly to exclude Predators and the environment to optimize the growth of organisms
D. predators biological organisms cultured in culture device characteristics
○ Applied for the control of algae Predators organisms isolations by Strains, secured and inviting pool Daphnia similoides, Similoides ventulus creatures with natural Predators and Moina weismanni, Daphnia galeata to apply all four
○ Biological species of Predators D. similoides 75 L tank in the laboratory conditions of 20～25 ℃ dense plankton net after incubation period of 2-3 days on-site collection and put into culture as applied to the device(10 tons tank based on average 10,000 inds./once )
○ Separate natural Predators in the biological nature of the field multiply mass culture tank Predators biological objects with low population density and other transplant-like proliferation of cultured
○ June and July are the natural Predators and Predators Daphnia similoides, Moina weismanni, and Simocephalus ventulus were dominant, In the tanks where Daphnia galeata after October 20 tons tank is 500 inds./L or increased high-density, high-density 10 tons tank is increased to ventulus maintain, until the temperature decreases in November
E. Predators cage spray and apply biological field
○ A total of 10 times the mass culture biological Predators often having spray
○ The species used in the field spraying D. similoides(isolation species), D. galeata, S. ventulus and M. weismanni(natural isolation) to invite the various reservoirs applying environmentally
○ The amount of spray field culture group, was different each time, 20-ton creature culture Predators joins B-1, the average amount of spray as high as 1.8 million objects appeared, By times 11/18 on the most amount of spray
○ 20 tons D. galeata dominated by the largest tank to spray Predators were dominated by other Predators aquarium organisms in spray S. ventulus
○ Cage is on September 9, was completed on-site installation, October 15 to November 18 (35 days) to conduct spraying 8th
○ Cage the dominant Predators in the Rotifera is the initial population density remains low, but continuous spraying cage 1 to November 11 is the Predators creatures S. ventulus 84 inds. / L increased
○ Add to Cage S. ventulus proliferation of Predators sprayed with a spray volume on November 11 will spray up to 2,122,000 objects (Cage average population growth = growth rate average of 33 times)
5.3 Application plan of the year and effects analysis algae control
A. Environmental water characteristics of the Chodae reservoir
○ Previous year, the average temperature is 16.1 ℃ (average 16.1 ℃) and showed similar precipitation total 887 ㎜ (2012, 1,560 ㎜) has occurred, the number of rainy days 91 days (12 years 84 days') to appear
○ Low yield an average of 74.4% (22-100%) and 30.9 and then decreased up to 22% (less than 2m depth) to the lowered
○ As the average temperature 22.3 ℃ May 24-September 2 far exceeding 25 ℃ showed adherence to the warmth, pH 8.9 as the average inlet section (CD-C) is relatively high as compared to 9.1 in the Lake appears
○ The average electrical conductivity of 349 μS/㎝ dilution effect of the rainy season to 300 μS/㎝ showed less than, the amount of dissolved oxygen in the average 10.1 ㎎/L, except for the rainy season as the super saturation
○ COD on average 20.8 ㎎/L in agricultural water quality standards (COD ≤ 8 ㎎/L) was exceeded, in the inflow part rather low Lake compared
○ TN average 4.358 ㎎/L in agricultural water quality standards (TN ≤ 1 ㎎/L) was exceeded, TP average 0.337 ㎎/L in agricultural water quality standards (TP ≤ 0.1 ㎎/ L) was exceeded, TN Conversely, an increase in July and then decreased
○ N/P ratio is from 3.4 to 73.9 (17.9), showed a range from 50.0% of the N/P> 16 as the limiting factor of 17.9% with 7 B. Emergence of zooplankton distribution and characteristics of Predators
○ April to November 13 species in 26 was a right-wing point of Rotifera was 97%, the perception of predation algae to very low flow is distributed to 0.0004%
○ 0.0004% of the current perception of algae Predators feeding creatures D. geleata low rate of 9% of the distribution
C. Chodae reservoir characteristics of algae bloom
○ 0.3 m with an average transparency of the reservoir showed somewhat lower, Chl-a average 134.6 ㎎/㎥ is highest in June, just before the rainy season appears
○ The average phytoplankton biomass 7.6x10⁴cells/㎖ showed a slightly higher, mainly blue-green algae (Cyanophyceae) as the dominant
○ Spring in April-May were mainly Anabaena sp., Oscillatoria sp. otherwise dominated most
○ Be the dominant species in the analysis of environmental characteristics, Anabaena sp. appeared in the spring when the water temperature was low, TN is 4 ㎎/L slightly higher than, TP is 0.5 ㎎/L is slightly lower than the emergence of primarily
○ Oscillatoria sp. phytoplankton biomass was 4.0 x 105 cells/㎖ or less, and N/P ratio of 30 or less, also TN concentration of about 2～5 ㎎/L the characteristic appearance of the range is mainly
D. Effect of algae control
○ Predators tank cultured Chl-a 73.6% removal efficiency by an average of 30.9 to 94.6% showed the highest phytoplankton culturing tank of 20 tons, 20 tons of phytoplankton culturing tank removal was 87.6% on average, 80.7% on average 10 tons in the culture tank 10 tons 20 tons cultures incubated somewhat higher than the removal rate
○ Spray the summer, depending on the field before spraying Chl-a average 171.4 ㎎/㎥ average from 11 primary 147.8 ㎎/ ㎥ of decreased perfusion in the autumn field before spraying along the Chl-a average 209.4 ㎎/㎥ on the second day 132.8 ㎎/㎥ reduced
○ Summer phytoplankton spray all average 54.4 × 10⁴cells/㎖ three primary on average 36.7 × 10⁴cells/㎖ to decreased fall spray I mean 7.7 × 10⁴cells/㎖ the second day to 5.5 × 10⁴ cells/㎖ reduced, in the lake center (CD-5) in 66.2% is removed from the primary
○ Summer zooplankton and predators creatures spray all average 24.6 × 10² inds./L in 3 primary average 189.6 × 10² inds./L is increased, autumn spraying all average 2.9 × 10² inds./L at 8th Day Average 7.8 × 10² inds./L increased
E. Application plan Predators the year biological culture device ○ Algae preventative measures before the distribution of natural Predators culture device operates using a biological need, especially in the beginning of the melt at low temperature of 2 to 4 stories and the end of July to August is the rainy season in the proper way
○ Green algae that occur in earnest from April to July, September-October has active control using Predators for species such operations as the year to present proper utilization
5.4 Algae control effect for improved secure the stability and controlled biological Connection Plan
A. Chodae reservoir ecosystem structure and material cycle
○ Consumption of carbon and nitrogen isotope analysis using a feeding structure, inviting consumers Neocardina denticulata primary reservoir distribution and zooplankton size is 20～50 ㎛ eating mainly phytoplankton and algae that causes a large phytoplankton (size> 200 ㎛) and eating a large kind of perception does not appear
○ Mixing model contribution to the analysis of food using a target organism, the substance of the main circulation path 20 ～ 50 ㎛ in size from copepods and phytoplankton reign over Neocardina denticulata, Pseudorasbora parva plankton eating fish such as food appeal coupled typical eutrophic chain structure appears
○ Depletion of these large predators that kind of perception of small omnivorous fish and benthic invertebrates, fish, and are mostly organic and eating is analyzed by search
B. Controlled biological Connection Plans by fish
○ 4 rounds of survey, 8 and 14 kinds of 1591 was the appearance of the object, bream (Cyprinidae) 7 kinds of fish 1576 objects (99.1%) appeared to be by far the dominant, especially in governing the 59.1%
○ Bream feeding of omnivorous fish are most visible characteristics of secondary consumers, as creatures of the main predators, but predatory fish that prey on them is the emergence of only 0.4%, 6/27 in top predators of catfish (Silurus asotus) to 50,000 objects (100 ㎜ in length class) introducing
○ Introduction of catfish (50,000 objects) in a 40% survival rate when assuming catfish approximately 19.6 × 106 gC by the introduction of the TOC removal is expected, and when the growth of catfish (1 years 300 ㎜, 3～400 g) expected effect of visualization
○ Applicable to domestic agricultural reservoir to Snakehead fish predators, catfish, mandarin fish, rainbow trout, and so on
○ The introduction of a reservoir fish population census that based on the results of the total population prevalence of 5% survival rate (40% to 50%), and in view of the estimate, discharge time is around May-June spawning of adult fish are suitable for adoption 10 cm in the case of effective or fry it is effective to introduce more objects

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 문 ... 5
• SUMMARY ... 19
• 차 례 ... 33
• 표 차 례 ... 35
• 그 림 차 례 ... 37
• 제1장 서론 ... 45
• 제1절 연구배경 및 필요성 ... 45
• 제2절 연구목적 및 추진체계 ... 48
• 1. 연구목적 ... 48
• 2. 추진전략 및 추진체계 ... 49
• 제3절 생물조절을 이용한 녹조제어 연구 동향 ... 51
• 1. 농업용 호소의 녹조제거 기술 및 적용사례 ... 51
• 2. 생물조절을 이용한 녹조제어 연구 동향 ... 54
• 3. 포식성 천적생물을 이용한 녹조 제어 기술 연구 현황 ... 60
• 제2장 본론 ... 67
• 제1절 연구내용 및 방법 ... 67
• 1. 실규모 천적생물 배양장치 현장 적용 ... 67
• 2. 천적생물 배양장치 운영 및 현장살포 ... 69
• 3. 녹조제어 효과 분석 및 연중 활용방안 ... 71
• 4. 생물조절 연계방안 ... 77
• 제2절 실규모 천적생물 배양장치 현장 적용 ... 81
• 1. 연구대상지 선정 ... 81
• 2. 실규모 천적생물 배양장치 기본계획 및 설계 ... 83
• 3. 실규모 천적생물 배양장치 세부 구성 및 현장 설치 ... 92
• 제3절 천적생물 배양장치 운영 및 현장살포 ... 103
• 1. 천적생물 배양장치 기능개선 및 최적운영 관리 ... 103
• 2. 천적생물 배양장치내 천적생물 배양특성 ... 114
• 3. 천적생물 현장살포 및 Cage 적용 ... 121
• 제4절 녹조제어 효과 분석 및 연중 활용방안 ... 130
• 1. 초대저수지의 수환경 및 녹조발생 특성 ... 130
• 2. 녹조제어 효과 ... 150
• 3. 천적생물 배양장치 연중 활용방안 ... 164
• 제5절 생물조절 연계방안(먹이연쇄) ... 171
• 1. 초대저수지 생태계 먹이구조 및 물질순환 ... 171
• 2. 어류를 이용한 생물조절 연계방안 ... 179
• 제3장 결론 ... 187
• 제1절 실규모 천적생물 배양장치 현장 적용 ... 187
• 제2절 천적생물 배양장치 운영 및 현장살포 ... 188
• 제3절 녹조제어 효과 분석 및 연중 활용방안 ... 189
• 제4절 생물조절 연계방안 ... 190
• 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도 ... 193
• 연구개발결과의 활용계획 ... 195
• 참고문헌 ... 199
• 연 구 참 여 자 ... 207
• 끝페이지 ... 211