본 연구의 목적은 수생태위해성예측 및 장기생태영향평가를 위한 AQUATOX 모형의 국내 적용성을 평가하고, 향후 그 활용을 위한 방법론을 제시하는데 있다. 연구대상지역은 팔당호로서, 유역모형과 연계된 AQUATOX 모형을 구축하기 위해 남한강상류 유역과 북한강상류 유역으로부터 팔당호에 이르기까지 BASINS/WinHSPF 유역모형을 적용하여 유역 수문·수질을 모의하였다. 이를 바탕으로 유역모형의 모의결과와 GIS자료가 연계된 AQUATOX 모형을 구축하였으며, 문헌연구를 통해 요구되는 식물플랑크톤과 동물플랑크톤, 어류 등에 대한 다양한 생태조사 자료를 수집한 후, 합리적으로 분석하여 모형 내 이용 가능한 생물량 자료로 환산·적용하였다. AQUATOX 모형을 이용해 2008년부터 2010년까지 팔당호의 생태변화를 모의하고, 계절적인 특성과 섭식 영양단계(Trophic levels)에 따른 생물량 변화를 분석하였다. 모의 결과, 식물플랑크톤과 동물플랑크톤의 경우 봄, 가을철 생물량이 뚜렷하게 증가하였으며, 식물플랑크톤은 규조류와 녹조류, 남조류, 편모조류에 따라 최대생장시기가 다르게 나타났다. 요각류와 지각류, 윤충류 등 동물플랑크톤은 이른 봄철 생물량이 증가하기 시작하여 가을철까지 이어졌고, 특히 여름 이전에 높은 생물량을 보였다. 어류의 경우 연중 생물량변화에 있어서 종에 따라 다소 차이를 보였으며, 이는 고등생물로 갈수록 섭식관계에 있어서 선호하는 포식종의 생장에 더욱 복잡한 영향을 받기 때문인 것으로 판단된다. 한편 농촌지역에서 제초제로서 흔히 사용되어진 Alachlor와 Paraquat, 그리고 가축사료 첨가제로서 이용되고 있는 황산구리 (Copper sulfate)에 대한 가상의 유입 시나리오를 설정하여 생태영향을 모의하였다. 이 때 대상물질의 유입농도는 수생태독성에 대한 모델의 반응을 검토하기 위해 고농도로 설정하였으며, 이를 통해 생물량과 생물축적량 변화에 대한 예측결과를 비교하였다. 어독성 2급 물질인 Alachlor가 수계 유입될 경우, 10 μg/L 이상의 농도에서 개체 크기가 작은 피라미 종부터 영향을 받았으며, 100 μg/L 이상에서는 피라미와 베스의 생물량이 크게 감소하였고, 1000 μg/L (1ppm)이상에서는 대부분 어류의 생존이 불가능한 것으로 나타났다. Paraquat의 경우, Alachlor와 유사한 결과를 보였으나, 피라미와 베스에 있어서는 10 μg/L 수준에서도 생물량이 눈에 띄게 감소하는 등 그 영향이 더욱 크게 나타났다. 황산구리 (Copper sulfate)의 경우에는 거의 모든 생물군에 있어서 저농도로부터 유입 수준으로부터 확연한 생물량 감소를 나타내었다.