• Ocean and Polar Research
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• 제25권2호
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• pp.183-200
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• 2003

저서생물의 유기물 오염에 대한 반응 정도를 간접적으로 나타내주는 저서오염지수(Benthic Pollution Index)를 근거로 시화지구 폐쇄해역의 환경오염 및 생태계 변화추이를 파악하고, 그 결과를 동일시기의 저서생물 군집의 평균서식밀도 및 출현종 변화와의 비교분석을 통해 효율성을 타진함으로써, BPI 산출비교 방식을 향후 환경감시에 유용하게 사용할 수 있는 오염도 감식방법으로의 하나로 제안하였다. 시화 부근해역의 폐쇄 이전인 1980년 외해수화의 접촉이 원활하던 시기와, 1994년 초 시화방조제의 마지막 물막이 공사 이후 해역이 완전 폐쇄되었던 시기, 그리고 1997년 7월부터 1999년 하반기까지 방류량의 연차별 차등을 두고 정기적으로 외해수의 유통이 재개된 시기 등 세 시기별 생태계 변화추이를 동일지점에서 수행된 저서 생태계 조사결과를 바탕으로 조사정점별 BPI등급을 이용하여 시 공간적으로 비교 고찰하였다. 1994년 2월의 시화방조제 완공이후 육지에서 가까운 좁은 내만 지역으로부터 급격히 악화되기 시작한 폐쇄해역의 생태환경은, 1995년에는 시화호의 중심부만을 제외한 폐쇄해역 주변부를 따라 오염이 진행되었고, 1996년으로 접어들자 폐쇄해역의 전역에 걸쳐 매우 낮은 BPI지수가 나타남으로써 심각한 오염 확산이 확인되었다. 배수갑문의 시험개방 직후인 1997년에는 여전히 매우 높은 오염도를 보였고, 증가된 방류량과 더불어 상시개방이 시행된 시기 이후인 1998년에 들어 방조제 부근으로부터 BPI지수에 점진적인 변화가 나타나기 시작했다. 1999년으로 접어들면서 내만 깊숙한 지역을 제외하고 방조제 가까운 방향의 폐쇄해역에서 BPI등급이 낮아지고 있는 것이 확인됨으로써 외해수 유출입이 긍정적인 영향을 끼친 것으로 추측된다. 한편, 각 시기의 저서생물 군집분석결과, 매우 유사한 경향을 나타냄으로써 저서오염지수(BPI) 산출방식과 유의한 결론이 도출되었으며, 이는 환경평가 방법의 하나로 저서오염지수(BPI)산출방식의 효율성을 뒷받침 해주는 것으로 평가된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제13권4호
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• pp.111-124
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• 2010

지표면의 환경변화를 관측하는 것은 토지사용과 기후변화, 기상연구, 농업, 지표면의 에너지 균형 및 환경시스템에 매우 중요한 연구로 이용되어지고 있다. 최근 위성영상을 이용한 변화탐지는 국지 단위 환경변화 탐지를 위해 그 필요성이 높아지고 있는 실정이며, 특히 잦은 개발과 변화로 주기적인 탐지가 필요한 도심지역의 변화탐지는 국토환경변화 및 지역계획 연구에 대한 효율적인 의사결정 지원이 가능하므로 그 활용성이 매우 높아지고 있다. 이러한 배경으로, 위성 영상을 이용한 원격탐사 자료를 활용한 분석은 비교적 짧은 시간에 광범위한 지역의 영상 정보를 취득할 수 있기 때문에 국토 환경변화 관리 분야에서의 적용 가능성이 높다. 본 연구에서는 인공위성 자료를 활용하여 변화탐지를 수행할 때 공간정보 추출의 정확성을 높이는 기술 개발을 위해 시계열자료의 통계적 분석을 통한 변화탐지기법 개발을 수행하였다. 전처리된 자료를 이용하여 정규화 식생지수를 산출하고 K-mean clustering 무감독 분류를 통해 처리된 데이터를 연구영역의 10년간 자료를 이용한 평균 정규화 식생지수 값과 표준편차 값을 계산하여 각각의 화소별 상대적인 변화량을 측정하여 변화 정도를 탐지하였다. 일반적으로 변화 탐지 수행 시, 태양광 채널을 이용할 경우 기하학적 특성에 의해 발생하는 방향성 효과를 보정하여야 한다. 본 연구에서는 대기 보정과 방향성 보정이 수행된 중 저해상도 정규화 식생지수를 이용하여 객관적인 변화 임계치 값을 결정하였다. 연구결과 반사도 값의 차이를 이용한 변화탐지보다 객관적이고 명확하게 변화지역을 탐지할 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제7권2호
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• pp.105-120
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• 2005

시화 갈대습지에 도래하는 조류는 총 12목 28과 70종 최대개체수 합계 5,752개체였다. 군집별로는 오리류가 12종, 백로과 10종, 할미새류와 멧새류가 6종, 수리류 4종 순으로 나타났다. 연중 최대 출현개체 중 최우점종은 흰뺨검둥오리(Anas poecilorhyncha)로 최대 3,518개체(61.16%)였으며, 청둥오리(Anas platyrhynchos)가 최대 540개체(9.39%), 개개비(Acrocephalus arundinaceus)가 최대 217개체(3.77%) 순으로 나타났다. 시화호 갈대습지에서는 알락해오라기(Botaurus stellaris), 원앙(Aix galericulata), 붉은배새매(Accipiter soloensis), 새매(Accipiter nisus), 말똥가리(Buteo buteo), 잿빛개구리매(Circus cyaneus), 새홀리기(Falco subbuteo), 황조롱이(Falco tinnunculus)등 8종의 희귀조류가 관찰되었다. 시화 갈대습지에 서식하는 조류에 의해 주변 농작물 피해 민원이 제기되었다. 피해지역은 화성시 비봉면 유포리와 삼화리, 매송면 야목리의 갈대습지와 인접한 지역이었으며, 농작물에 영향을 주는 조류는 주로 흰뺨검둥오리였다. 흰뺨검둥오리에 의한 피해는 직접적인 채식에 의한 것과 낟알을 떨어뜨리거나 벼 포기를 밝아 상품가치를 떨어뜨리는 행동에 의한 것이었다. 피해규모는 2002년도의 경우, 8월 한 달 동안 약 560마였으며, 2003년도에는 2002년도 피해지역을 대상으로 농작물 피해 저감대책을 시행한 결과, 8월부터 9월의 두 달 동안 약 152가마로 피해규모가 줄어들었다. 농작물 피해 조류인 흰검둥오리는 시화호 상류에서 갈대습지로 이동하여 휴식을 취한 뒤 갈대습지에 서식하는 개체들과 같이 피해 지역인 주변 농경지로 이동하여 채식활동을 하는 양상을 보였다. 2002년도에는 시화호 상류에서 주변 농경지로 바로 이동하는 양상을 보였으나, 시화호 갈대습지의 환경이 점차 안정화되면서 비교적 에너지 소모를 줄일 수 있는 갈대습지를 주 휴식장소로 선택한 것으로 보였다. 시화호 갈대지 주변의 조류에 의한 농작물의 피해 대처방안으로 서치라이트와 스타트건 및 시간대별 순찰 등의 공감각적 자극과 순찰 방법을 시행하여 피해규모를 감소시켰다. 그러나 단기적인 효과는 있었지만 농작물 피해를 장기적으로 저감하는 방안은 될 수 없기에, 장기적으로는 오리의 휴식처인 갈대습지와 시화호 상류의 휴식지에 대체먹이터를 조성하여 조류를 분산 유도하여야 할 것이다. 또한 피해농경지를 대상으로 중앙정부에서 시행하고 있는 생물다양성관리계약제도의 도입을 검토하는 방안 등 다각적인 시도를 통해 인간과 자연이 공존할 수 있는 공간 조성이 필요하다.

• 한국조경학회지
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• 제45권5호
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• pp.14-28
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• 2017

억새군락은 생태계 서비스 중 문화서비스 측면에서 하나의 경관자원으로 가을이면 전국적으로 많은 탐방객들이 찾는다. 하지만 참억새군락은 우리나라 산림 천이의 특성상 빠른 쇠퇴가 진행되는 공간이라 경관자원으로 이용하기 위해서는 지속적이며, 인위적 관리가 필요하다. 참억새군락은 척박한 토양에서 일시적으로 나타나는 대표적인 건조지 천이초기식생으로써, 우리나라 산림에서 지속성을 가지는 군락은 아니며, 산림천이과정 중 2차 천이 초기에 발생하는 식물군락으로 기존 산림식생의 훼손이후 일시적으로 발생하는 군락으로 볼 수 있다. 본 연구는 도시 숲의 경관다양성을 위해 대도시의 대규모 참억새군락으로 접근성이 뛰어난 승학산 억새군락의 생육환경 특성을 조사하고, 억새군락의 급격한 쇠퇴 원인을 파악하고자 하였다. 승학산 참억새군락의 토양은 승학산 정상부 일대 참억새군락의 경우, 일부지역을 제외하고 일반적 산림토양의 특성을 가지고 있지만, 전 질소함량과 유기물함량이 상대적으로 높은 토양으로 일반적 산림토양에 비해 비옥한 토양으로 볼 수 있다. 현존식생 현황은 화재 등 교란이후 숲의 천이가 진행되는 과정으로 복잡하고 다양하게 나타나고 있었고, 주요 식물 군락별 면적비율에 있어 리기다소나무가 대부분을 차지하고 있었고, 일부 곰솔군락 및 벚나무군락이 소규모로 분포하고 있었다. 참억새우점군락은 전체면적의 8.7%로 대부분 지역에서 참억새군락의 쇠퇴가 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 칡과 비목나무의 이입으로 인한 참억새군락의 쇠퇴가 눈에 띄게 나타나고 있어, 참억새군락의 쇠퇴는 보다 가속화될 것으로 예상되어졌다. 식물군집구조 현황에서 당분간은 참억새군락으로 유지될 것이나, 목본식물이 이입되는 과정으로 비목나무의 생장에 따라 참억새 생육에 부정적 영향이 작용할 것이고, 억새-계요등군락은 경관개선을 위해 상부에 식재한 왕벚나무군락의 그늘로 참억새군락은 향후 급격히 쇠퇴할 것이다. 참억새-비목나무군락은 비목의 생육에 따라 참억새의 본격적인 쇠퇴가 일어날 가능성이 높고, 칡-참억새 군락은 탐방객에게 부정적 영향이 큰 지역이다. 칡 우점군락들은 참억새의 피도는 낮고, 교목과 관목의 유입은 거의 없으나, 칡이 우점 하는 군락으로 향후 지속적으로 참억새군락은 쇠퇴할 것이다. 경관관리 측면에서 참억새군락을 유지하기 위해서는 비용효율적인 관리를 위해 여러 가지 대안을 모색해야 할 것이다. 승학산 곳곳에 조성된 묘지와 참억새군락 내부 샛길은 억새 생육에 어려움을 주고 있는 반면, 참억새군락의 보호를 위해 조성된 목책 및 로프 울타리는 사람들의 출입을 억제하여 많은 샛길들이 자연스럽게 복원되고 있다. 참억새 경관을 즐기기 위해 상대적으로 관찰이 용이한 지점과 참억새군락을 설정하여 이들 지역을 중점적으로 관리한다면 관리예산을 줄이면서 보다 효과적인 억새군락 관리가 될 것이다.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.46-56
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• 2017

영산강 하구는 연안지역에 하구언이 축조되어 인공적으로 환경이 변화된 시스템이다. 또한 최근에는 담수역에 보가 건설되었고 담수 조류가 대증식하는 사례가 빈번하게 보고되고 있다. 이러한 담수가 간헐적으로 하구언 수문을 통해 해수역으로 방류되면서 하구의 해수역 수질에 영향을 미치는 것으로 알려져 있지만 아직까지 해양 생태계의 건강성 변화에 대한 평가는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 3개 정점을 대상으로 담수 방류 이전과 이후 4일 동안 시행된 해양환경과 식물플랑크톤에 대한 현장조사 자료를 활용하여 수질 및 건강성을 평가하고자 하였다. 건강성 평가를 위해 WQI, TRIX, P-IBI 등의 기법을 활용하였고 P-IBI 기준 설정을 위해 장기간 수집된 자료를 이용하였다. 평가 결과 공간적으로 하구언의 수문과 가까운 정점에서 건강성 등급이 낮았고 외해로 갈수록 등급이 높아지는 것으로 나타났지만 시간적으로는 평가기법에 따라 건강성 지수의 차이를 보였다. WQI와 TRIX는 방류 중에 지수가 증가하였다가 방류 후에 전 상태로 회복되는 경향을 보인 반면 P-IBI는 방류 후에 오히려 증가함으로써 건강성이 악화되는 결과를 보였다. 따라서 하구와 같이 급변하는 환경에서는 변화에 민감하게 반응하는 부유생물인 식물플랑크톤 군집이 지표로 포함된 P-IBI와 같은 기법이 더 적합할 것으로 사료된다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제29권1_2호
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• pp.80-90
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• 2002

클러스터링이란 한 군집에 포함된 데이터들 간의 유사한 성질을 갖도록 데이터들을 묶는 것으로 패턴인식, 영상처리 등의 공학 분야에 널리 적용되고 있을 뿐만 아니라, 최근 많은 관심의 대상이 되고 있는 데이터 마이닝의 주요 기술로서 활발히 응용되고 있다. 클러스터링에 있어서 K-means나 FCM(Fuzzy C-means)와 같은 기존의 알고리즘들은 지역적 최적해에 수렴하는 것과 사전에 클러스터 개수를 미리 결정해야 하는 문제점을 개선하였으며, 클러스터링의 특성을 분산도와 분리도로 정의하였다. 분산도는 임의의 클러스터의 중심으로부터 포함된 데이터들이 어느 정도 흩어져 있는지를 나타내는 척도인 반면, 분리도는 임의의 데이터와 모든 클러스터 중심간의 거리의 비율로서 얻어지는 소속정도를 고려하여 클러스터 중심간의 거리를 나타내는 척도이다. 이 두 척도를 이용하여 자동으로 적절한 클러스터 개수를 결정하게 하였다. 또한 진화알고리즘의 문제점인 탐색공간의 확대에 따른 수행시간의 증가는 휴리스틱 연산을 적용함으로써 크게 개선하였다. 제안한 알고리즘의 성능 및 타당성을 보이기 위해 이차원과 다차원 실험데이타를 사용하여 실험한 결과 제안한 알고리즘의 성능이 우수함을 나타내었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.371-378
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• 2021

본 연구에서는 한국 남동해역에 발생하는 냉수대의 공간적인 분포를 구분하기 위해 2016 ~ 2018년의 고리, 양포의 해양 관측 부이 수온자료와 GHTSST Level 4 재분석 해수면 온도자료를 K-means clustering 기법을 활용하여 분석하였다. 부이자료는 남동해역에서 고리와 양포 지점의 수온변화 및 냉수대 발생을 파악하기 위해 활용하였다. 그 결과 냉수대 발생 시점에 고리와 양포의 수온이 동일하게 감소하였다. 이에 냉수대 발생시 SST의 변화를 보기 위해 수온의 역수와 SST의 분산을 비교하였다. 수온이 변화하는 시점에 SST의 분산도 증가하는 것을 나타내었는데 이를 통해 냉수대 발생시 해역의 SST의 수온분포에 변화가 있다는 것을 알 수 있었다. 냉수대 발생해역을 분류하기 위해 K-means clustering을 활용하였다. Elbow 기법을 활용하여 분류를 위한 최적의 K값을 찾아낸 후 분류를 진행한 결과 연안의 차가운 해수가 존재하는 지역을 찾아낼 수 있었다. 이를 통해 냉수대 발생해역의 공간적인 분포 및 확산범위를 추정하여 향후 냉수대로 인한 피해 파악 및 공간적인 확산 예측연구에 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제25권1호
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• pp.41-55
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• 2022

Social interest in the fine particulate matter has increased significantly since the 2010s, and various efforts have been made to reduce it through environmental plans and policies. To support such environmental planning, in this study, spatial cluster characteristics of fine particulate matter (PM2.5) concentrations were analyzed in the metropolitan area to identify high-risk areas spatially, and the correlation with local environmental characteristics was also confirmed. The PM2.5 concentration for the recent 5 years (2016-2020) was targeted, and representative spatial statistical methods Getis-Ord Gi^* and Local Moran's I were applied. As a result of the analysis, the cluster form was different in Getis-Ord Gi^* and Local Moran's I, but they show high similarity in direction, therefore complementary results could be obtained. In the high concentration period, the hotspot concentration of the Getis-Ord Gi* method increased, but in Local Moran's I, the HH region, the high concentration cluster, showed a decreasing trend. Hotspots of the Getis-Ord Gi^* technique were prominent in the Pyeongtaek-Hwaseong and Yeoju-Icheon regions, and the HH cluster of Local Moran's I was located in the southwest, and the LL cluster was located in the northeast. As in the case of the metropolitan area, in the results of Seoul, there was a phenomenon of division between the northeast and southwest regions. The PM2.5 concentration showed a high correlation with the elevation, vegetation greenness and the industrial area ratio. During the high concentration period, the relation with vegetation greenness increased, and the elevation and industrial area ratio increased in the case of the annual average. This suggests that the function of vegetation can be maximized at a high concentration period, and the influence of topography and industrial areas is large on average. This characteristic was also confirmed in the basic statistics for each major cluster. The spatial clustering characteristics of PM2.5 can be considered in the national land and environmental plan at the metropolitan level. In particular, it will be effective to utilize the clustering characteristics based on the annual average concentration, which contributes to domestic emissions.

• 한국해양생명과학회지
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• 제8권2호
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• pp.121-127
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• 2023

본 연구는 무안만 조간대의 대형저서생물 군집구조와 퇴적물의 유기물 분포특성과의 관계를 알아보기 위해서 수행되었다. 2019년 8월에 21개 정점에서 퇴적층을 채취하여 입도 및 유기물 함량(강열감량과 총유기탄소함량)을 분석하였다. 또한 대형저서동물을 분류하고 분포특성을 조사하였다. 조간대 퇴적층의 입도는 무안만 북측 내만이 비교적 조립하였고, 만 입구 주변은 주로 실트질의 특성을 보였다. 유기물 함량(강열감량과 총유기탄소함량)은 목포 지역 근처에 위치한 정점 10에서 가장 높았으며, 만의 북측에 위치한 정점 20이 가장 낮았다. 출현한 대형저서동물 중 10% 이상의 점유율을 보인 종은 기수우렁이류(Assiminea sp.), 종밋(Musculista senhousia), 비틀이고둥(Cerithideopsilla cingulata)이었고, 고리버들갯지렁이(Heteromastus filiformis) 4종이었다. 정점 10에서 전체 정점과 비교하여 최대 종수와 밀도를 보였다. 출현종을 토대로 집괴분석과 다차원척도법을 실시한 결과 무안만 조간대는 총 4그룹으로 구분되었다. 상관분석 결과 총유기탄소함량과 생물밀도는 유의한 상관관계(p<0.05)를 보였다. 본 연구결과에 의해 무안만 조간대에 있어서 대형저서동물 분포는 입도 및 유기물 함량에 따라 다양하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제106권3호
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• pp.310-319
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• 2017

본 연구는 참나무시들음병이 수도권에 피해가 집중되어 있는 점을 고려해 북한산, 청계산, 수리산의 시계열 항공사진을 사용하여 감독분류기법(supervised classification)으로 피해목을 분류하였으며, 피해지의 공간적인 특성을 분석하기 위해 피해목 위치의 지형적 특성을 통계처리 하여 고도와 경사와의 밀접한 상관관계를 확인하였다. 또한, Moran's I 통계분석을 이용한 북한산의 Moran's I 값은 2009, 2010, 2012년 각 0.25, 0.32, 0.24, 청계산은 2010, 2012, 2014년 각 0.26, 0.32, 0.22, 수리산은 2012, 2014년 각 0.42, 0.42의 값을 갖으며, 이는 피해목이 군집하여 분포함을 의미한다. 아울러, 피해목 군집의 이동성을 파악하기 위해 hotspot 분석을 실시하여 시계열적으로 hotspot이 이동하는 특성을 확인하였다. 참나무 시들음병의 전체 hotspot 면적(z-score>1.65) 중 고도 200~400 m, 경사 $20{\sim}40^{\circ}$에 분포하는 활엽수 및 혼효림에서의 발생비율은 약 80%로 나타났다. 이는 미래의 피해지역 hotspot은 상기의 지형 및 임상조건에서 발생 또는 이동될 수 있음을 시사한다. 본 연구의 결과는 참나무시들음병의 이동경로 예측의 기초자료로 이용될 수 있으며, 향후 병해충 피해의 사전 방제 및 시스템 구축에 사용될 수 있다.