본 연구는 무태장어 서식지로 지정되어 있는 천지연폭포를 대상으로 어류상 조사를 통해 무태장어의 서식 여부를 확인하고, 서식지 환경 및 무태장어의 먹이원을 파악하여 무태장어 서식지 보존을 위한 기초자료로 활용하고자 2019년 7월부터 2020년 10월까지 연외천과 중문천에서 어류조사를 실시하였다. 조사결과, 무태장어 서식지 일대는 절벽과 폭포, 용천수, 수성응회암이 형성하는 지질경관이 Geotope에 해당하며, 천연기념물로 지정된 천지연 난대림과 담팔수 자생지, 무태장어 서식지 외에도 연외천과 서홍천이 관통하는 Biotope을 형성하고 있다. 또한 천지연 폭포의 경관현상과 관련된 지명과 전설이 전해지고 있으며, 폭포, 지형경관, 하천경관 및 상록수림이 시각적 경관요소로서 Anthropotope를 형성하고 있다.
무태장어는 연외천 천지연폭포에서만 총 5개체가 채집되었으며, 대조군 하천인 중문천에서는 서식을 확인할 수 없었다. 대조하천인 중문천은 천제연 제3폭포가 위치한 총 2개의 인공보가 존재하는 반면, 연외천은 총 5개의 인공보가 존재해 어류가 소상하는데 있어서 연외천이 방해물이 더 많은 것으로 나타났다. 이·화학적 수질특성 분석에서도 수온은 연외천에서 15.8-17.9°C, 중문천에서 15.8-17.8°C로 일반적인 하천들과는 달리 계절적 차이로 인한 수온변화가 거의 없었으며, 용존산소(DO) 역시 폭포로 인해 중문천, 연외천에서 7.11-9.88 mgL-1로 나타나 두 하천 모두 무태장어가 서식하기에 충분한 조건을 갖추고 있는 것으로 나타났다. 어류조사에서도 무태장어가 서식하고 있는 천지연폭포 하류부에서는 무태장어가 섭식할 수 있는 어류(버들치, 갈문망둑)가 풍부하지만, 상류부에서는 이들 어류의) 출현율이 매우 낮은 것으로 나타나 무태장어 먹이원 중 어류가 매우 부족한 것으로 나타났다.  체장-체중 관계식에서도 영양단계를 판단할 수 있는 회귀계수 b값이 연외천은 2.466, 중문천은 3.121로 나타나 연외천에서 채집된 뱀장어과 어류가 중문천에서 채집된 개체보다 영양상태 더 빈약한 것으로 분석되었다. 또한, 무태장어의 주요 먹이원인 저서성대형무척추동물 분포에서도 연외천에서 20종으로 제주도 전체 출현종의 약 46%를 차지한 반면, 중문천은 39종으로 전체 출현종의 약 90%를 차지하는 것으로 나타나 연외천이 무태장어의 먹이원인 저서무척추동물의 비율이 현저히 낮은 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 무태장어 서식처인 연외천이 주 서식장소인 천지연폭포까지 총 5개의 인공보가 존재하고 있어 어류가 소상하는데 방해요인으로 작용하고 있으며, 특히 2017년 시행된 준설공사로 인하여 하상구조가 교란되어, 저서무척추동물이 서식하는데 불리한 조건이 더해지면서 이러한 먹이원의 부족현상이 발생된 것으로 판단된다.
따라서 국내 유일의 무태장어 서식지인 천지연폭포를 보존하고, 무태장어 개체군의 증가 및 지속가능한 생존을 위해서는 산란을 위해 먼 바다로 나가고, 성장을 위해 모천으로 회귀하는 뱀장어과 어류의 생태적 특성을 고려하여 천지연폭포가 항상 바다와 연결될 수 있도록 하천의 종적연결성을 위한 인공보 제거 혹은 최상류에 위치한 인공보에 어도가 설치되어야 하며, 새우류 및 수서곤충 등 다양한 먹이자원의 확보를 위해 은신처로 활용할 수 있는 바위와 암석, 큰 돌, 모래나 펄 등 다양한 서식환경이 조성될 수 있도록 노력해야 한다. 특히 미관상의 이유로 행해지는 준설 및 하천정비 공사는 발생되는 일이 없도록 관리되어야 하며, 지속적인 천연기념물 서식지 보존을 위한 장기적인 대책이 필요한 것으로 판단된다.