• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.15 no.3
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• pp.153-160
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• 2013

This study was conducted to investigate the effect of ecological factors affecting Pinus densiflora forest distribution associated with climate change in the future. Ecological niche is used as a method to quantify the position occupied in biological communities, space, influence and all ecological factors. Ecological niche breadth was analyzed on meteorological and growth factors of P. densiflora. Nine sites (i.e., Gangneung, Jeongseon, Pyeongchang, Hamyang, Bonghwa, Yeongyang, Uljin, Uiseong and Boseong) were selected to set $20m{\times}20m$ quadrat from September to October 2010. The height, DBH, clearlength, crown width and basal area were measured at each quadrat and used as growth factors. In addition, the measured values from the closest weather stations of each survey area of the maximum, mean and minimum temperature, humidity and precipitation were used as meteorological factors. The ecological niche breadth of the five meteorological factors except humidity was low. It is considered that precipitation could effect on the distribution of P. densiflora forest. In particular, maximum temperature showed low ecological niche breadth less than 0.4 in most of the survey areas. However, the ecological niche breadth of the five growth factors was high in all survey areas.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.9 no.3
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• pp.161-169
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• 2007

Global climate changes including elevated $CO_2$, drought, and global warming may influence greenhouse gas emissions in wetlands. A variety of microbial communities including denitrifiers and methanogens play a key role in determining such processes. In this paper we summarize current knowledge on the effects of climate changes on $CO_2,\;CH_4$, and $N_2O$ production and microbial communities mediating those processes in wetlands. Elevated atmospheric $CO_2$ and warming generally increase gas emissions, but effects of droughts differ with gas type and drying level. The responses of microbial community to climate changes in terms of composition, diversity and abundance are still in question due to lack of studies in wetlands. Based on the present review, it is suggested that future studies on microbial processes should consider microbial community and relationships between microbial function and structure with diverse environmental factors including climate changes. Such knowledge would be crucial to better understand and predict accurately any shifts in ecological functions of wetlands.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.48 no.10
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• pp.817-830
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• 2015

This study performed prediction of extreme rainfall uncertainty and its frequency analysis based on climate change scenarios by Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) for the selected nine-General Circulation Models (GCMs) in the near future (2011-2040) over the Korean Peninsula (KP). We analysed uncertainty of scenarios by multiple model ensemble (MME) technique using non-parametric quantile mapping method and bias correction method in the basin scale of the KP. During the near future, the extreme rainfall shows a significant gradually increasing tendency with the annual variability and uncertainty of extreme ainfall in the RCP4.5, and RCP8.5 scenarios. In addition to the probability rainfall frequency (such as 50 and 100-year return periods) has increased by 4.2% to 10.9% during the near future in 2040. Therefore, in the longer-term water resources master plan, based on the various climate change scenarios (such as CMIP5 GCMs) and its uncertainty can be considered for utilizing of the support tool for decision-makers in water-related disasters management.

• The Korean Journal of Quaternary Research
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• v.14 no.2
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• pp.101-107
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• 2000

Using the phytogram system, this study monitored hourly environmental factors(climate and soil), and radial growths and cambium activities of conifers in Worak mountain for 28 months from May 1996 to October 1998 to examine the influences of climatic factors on tree growths/carnbium activities of conifers in Worak Mountain, Korea. The phytogram system first puts a fine electrode into cambial zone. This device can automatically record environmental factors and cambium electrochemistry(hydration and proton levels). Dendrometers are attached to the phytogram for monitoring seasonal dynamics of cambial growth. We compared the results of radial growth by species and by diameter class. The growth decreased in order of Larix leptolepis, Pinus densiflora and Pinus rigida. Pre-monsoon growths were fast and May-June moisture regime was the most critical for all species. In the middle of September, radial growths were finished. The proton level and stem diameter reached the minimum at 4 p.m. On the other hand, the hydration level reached the maximum at 4 p.m. This diurnal change resulted from transpiration and the release of water from phloem storage to sapwood through xylem stream.

• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.48 no.2
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• pp.99-112
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• 2020

Rhizoremediation, based on the ecological synergism between plant and rhizosphere microorganisms, is an environmentally friendly method for the remediation of petroleum hydrocarbon-contaminated soils. In order to mitigate global climate change, it is necessary to minimize greenhouse gas emissions while cleaning-up contaminated soils. In rhizoremediation, the main factors affecting pollutant remediation efficiency and greenhouse gas emissions include not only pollutant and soil physicochemical properties, but also plant-microbe interactions, microbial activity, and addition of amendments. This review summarizes the development in rhizoremediation technology for purifying oil-contaminated soils. In addition, the key parameters and strategies required for rhizoremediation to mitigate climate change mediation are discussed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.468-468
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• 2017

최근 기후변화로 인해 수자원 위험요소인 가뭄 및 홍수피해가 증가하고 있으며, 인구증가에 따른 수량감소로 수자원관리가 더욱 어려워지고 있는 실정이다. 효율적인 수자원관리 및 기후변화 대응을 위해 세계 물시장은 점점 증가하고 있으며, 이에 따라 국내기업 또한 해외사업 진출을 추진하고 있으나, 사업에 필수적인 기상, 수문 등 기초자료의 부재로 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 국내기업의 해외사업 진출 시 필요한 기상, 지형, 수문, 인문 사회 등 기초자료를 제공하는 글로벌 수자원정보제공시스템(Global Water Bank, GWB)을 설계 및 개발하고자 한다. 국내 외 예비타당성보고서 및 국내에서 수집 가능한 국외 정보현황을 분석하여 자료 제공인자를 도출하였으며, 이를 토대로 시스템 내 제공항목을 기상, 지형, 수문해석, 인문 사회, 기후변화 자료로 구분하였다. 해외시장 진출범위를 고려하여 자료의 공간적인 범위를 전지구로 설정하였으며, 전지구 자료의 가용성을 검토하여 제공자료를 구축하였다. 기상자료는 NCDC (National Climate Data Center)의 관측 지점자료와 APHRODITE (Asian Precipitation - Highly-Resolved Observational Data Integration Towards Evaluation) 격자자료를 수집하였으며, 오 결측 자료는 품질검토를 수행하여 보정하였다. 지형자료의 경우 USGS (U.S. Geological Survey)의 DEM, FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations)의 토양도, UMD (University of Maryland)의 토지피복도를 구축하였다. 수문자료는 GRDC(Global Runoff Data Centre)의 관측 지점자료를 수집하였으며, 미계측 지역의 수문자료 구축을 위해 VIC(Variable Infiltration Capacity) 수문모형을 활용하여 $0.5^{\circ}$ 공간해상도의 격자 유출량 자료를 생산하였다. 인문 사회자료로 World Bank의 국가별 통계자료를 수집하였으며, 구축된 각 자료는 GWB 시스템을 통해 제공된다. 시스템의 시범운영을 위해 아시아 지역을 대상으로 GWB- 버전을 개발하였으며, 시범지역 내 관측자료와 비교분석하여 자료의 활용성을 검증하였다. 추후 GWB 시스템은 해외진출 사업 우선지역 선정 근거로 활용될 수 있는 가상수 및 물산업지수 등의 추가정보를 제공하고 타 지역으로 확대적용 예정이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.198-198
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• 2023

유역 내 수자원 계획을 효율적으로 수립하기 위해서는 장기간에 걸친 수문 모델링 뿐만 아니라 미래 기후 시나리오에 따른 수문학적 기후변화 영향 분석도 중요하다. 이를 위해서는 관측 값에 기반한 고품질 및 고해상도 격자형 기상자료 생산이 필수적이다. 하지만, 우리나라는 종관기상관측시스템(ASOS)과 방재기상관측시스템(AWS)으로 이루어진 고밀도 관측 네트워크가 2000년 이후부터 이용 가능했기에 장기간 격자형 기상자료가 부족하다. 이를 보완하고자 본 연구는 가정적인 상황에 기반하여 만약 2000년 이전에도 현재와 동일한 고밀도 관측 네트워크가 존재했다면 산출 가능했을 장기간 일 단위 고해상도 격자형 기상자료를 생산하는 것을 목표로 한다. 구체적으로, 2000년을 기준으로 최근과 과거 기간의 격자형 기상자료를 딥러닝 알고리즘으로 모델링하여 과거 기간을 대상으로 기상자료(일 단위 기온, 강수량)의 공간적 변동성 및 특성을 재구성한다. 격자형 기상자료의 생산을 위해 우리나라의 고도에 기반하여 기상 인자들의 영향을 정량화 하는 보간법인 K-PRISM을 적용하여 고밀도 및 저밀도 관측 네트워크로 두 가지 격자형 기상자료를 생산한다. 생산한 격자형 기상자료 중 저밀도 관측 네트워크의 자료를 입력 자료로, 고밀도 관측 네트워크의 자료를 출력 자료로 선정하여 각 격자점에 대해 Long-Short Term Memory(LSTM) 알고리즘을 개발한다. 이 때, 멀티 그래픽 처리장치(GPU)에 기반한 병렬 처리를 통해 비용 효율적인 계산이 가능하도록 한다. 최종적으로 1973년부터 1999년까지의 저밀도 관측 네트워크의 격자형 기상자료를 입력 자료로 하여 해당 기간에 대한 고밀도 관측 네트워크의 격자형 기상자료를 생산한다. 개발된 대부분의 예측 모델 결과가 0.9 이상의 NSE 값을 나타낸다. 따라서, 본 연구에서 개발된 모델은 고품질의 장기간 기상자료를 효율적으로 정확도 높게 산출하며, 이는 향후 장기간 기후 추세 및 변동 분석에 중요 자료로 활용 가능하다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.73-73
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• 2022

전 세계적으로 발생하고 있는 기후변화로 인하여 자연재해가 빈번한 실정이며, 특히 가뭄은 농업용수 부족과 직결되어 식량안보를 위협하는 요소가 되고 있다. 최근 우리나라에서도 통합물관리 정책 추진과 더불어 농업용수의 물절약 필요성이 강조되고 있으며, 농업용수 수요관리를 위한 실사용자인 농업인과 이해관계자들의 관심과 노력이 필요한 상황이다. 따라서 농업용수의 지속가능성 확보를 위한 물이용 절감 등 적극적인 수요관리를 위해 농업용수 거버넌스 구축이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 우리나라 농업 현장에 적용 가능한 농업용수 거버넌스 구축에 필요한 주요 구성 인자를 파악해 보았다. 이를 위해 국내외의 농업 및 농촌 거버넌스 사례와 문헌조사 등을 통해 농업용수 거버넌스 구축을 위한 6개의 주요 인자를 선정한 후, 전문가를 대상으로AHP(Analytic Hierarchy Process) 방법을 이용한 설문조사 및 쌍대비교를 통해 우선순위를 도출해 보았다. 그 결과, 총 6개 주요 인자의 중요도는 '핵심주체', '법률 및 정책 구축', '예산 지원', '정보공유 및 커뮤니케이션', '상호 학습', '외부전문가' 순으로 도출되었다. 여기서 가장 높은 중요도를 차지한 '핵심주체'는 농업인을 의미하며, 이는 공사에서 담당하고 있는 현재의 공적관리체계로는 필지단위의 효율적 물관리에 한계가 있으므로, 물 사용의 주체인 농업인의 물관리 참여를 위한 거버넌스 운영에 농업인이 핵심주체로서의 역할을 하는 것이 필요하다는 것을 나타낸다. 농업인 중심의 상향식 거버넌스(Bottom-up governance) 방식으로 농업용수 거버넌스가 운영된다면, 농업용수 이해관계자들의 관심과 농업인의 자발적인 물절약 참여를 유도할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 거버넌스 운영을 통하여 농업인 및 이해관계자의 소통과 문제 제기 및 환류 노력 등을 통해 물절약을 위한 제도개선 및 현장 실천 노력 등이 지속적으로 이루어진다면, 농업용수 지속가능성 확보에 긍정적인 효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.34 no.1
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• pp.51-65
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• 2024

Landslides are natural disasters that causes significant property damage worldwide every year. In Korea, damage due to landslides is increasing owing to the effects of climate change, and it is important to identify the factors that increase the prevalence of landslides in order to reduce the damage they cause. Therefore, this study used a random forest model to analyze the importance of 14 factors in influencing landslide damage in a specific area of Chungju, Chungcheongbuk-do province, Korea. The random forest model performed accurately with an AUC of 0.87 and the most-important factors were ranked in the order of aspect, slope, distance to valley, and elevation, suggesting that topographic factors such as aspect and slope more greatly influence landslide damage than geological or soil factors such as rock type and soil thickness. The results of this study are expected to provide a basis for mapping and predicting landslide damage, and for research focused on reducing landslide damage.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.12 no.1
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• pp.15-23
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• 1979

In the first paper of the series the five soil fertility factors were evaluated by means of principal component analysis and varimax method. They are interpreted as representing, 1) skeletal available phosporus status, 2) organnic matter status, 3) salt status 4) base status, and 5) free oxide status. In order to resynthesize such fragmented information for the overall soil fertility evaluation, the method of multiple regression analysis was adopted, using the five factor scores and yield data for Korean paddy soils as independent and dependent variables respectively. As test of linear models with different combinations of independent variables the results of t-test of regression coefficient were revealed that the organic matter status (FII) has no relevance to the yield of paddy and that the free oxides and salt supply has by it self only an insignificant contribution to the yield. The multiple correlation coefficient (R) revealed its multiple regression analysis was as low as 0.43. Introduction of quadratic terms to the linear model bettered the result. Thus multiple correlation coefficient (R) was increased as 0.59. Therefore, a coefficient of determination 0.35 was obtained by a quadratic model with interaction terms among the five fertility constituents. Generally we think that the fertility factor has more contribution to raise the rice yield in paddy and that the failure of yield prediction by fertility factor scores was caused by one of follows; 1) the roughness of the yield inspection, and 2) missextraction of fertility constituents. The second step in this study, assuming that the residuals by multiple regression analysis were due to factors other than soil fertility, we can now proceed to predicting the yield from the field characters with the classified fertility groups by means of Hayashi's theory of quantification No. 1. Such variables as fertility groups (FTYG), water availability (WATER), soil drainage (DRNG), climatic zone (CLIZ), surface soil's stickiness (STCKT), surface soil's dry consistence (DCNST), and surface soil's texture (FTEXT) are taken up as the explanatory variables. The quantification appears reasonable; the well to extremely well in soil drainage, very sticky of surface soil, inefficiency in water availability, coarse texture, and very hard to extremely hard dry consistence in soil are detrimental to the rice yield. The R was as high as 0.90 for the set of variables. But the given explanatory variables in this study were not quite effective in explaining rice yield. The method developed seems to be promising only if properly collected data are available. Conditions that should be satisfied in the yield inspection obtained from common cultivator for the purpose of deriving a prediction equation were put forward.