• 유기물자원화
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• 제13권1호
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• pp.79-89
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• 2005

유기성폐기물 및 토양미생물을 이용하여 산불로 훼손된 산림토양을 생태적으로 복원하기 위한 일환으로 동해안 지역에서 발생한 산불토양의 물리화학적 환경요인 및 생물학적 특성을 분석하였다. 토양 시료는 산불의 영향을 받지 않은 정상토양(US), 산불 후 자연적으로 복원된 토양(NS)과 산불 후 인위적인 복원이 시도된 토양(AS) 등, 세 지역의 표토와 심토를 이용하였다. 모든 토양 시료는 사질토가 우세한 pH5.34~5.78의 산성 토양이었으며, 함수량은 정상토양에서 높게 나타났고 자연복원지와 인위복원지에서는 표토의 함수량이 심토보다 낮았다. 총 유기물량과 수용성 당량은 정상토양에서 특히 높았으며, 전체적으로 심토보다 표토에서 높게 나타났다. 토양 종속영양세균의 군집크기는 정상토양의 표토 (UST)와 자연복원지 심토(NSS)에서 크게 나타났으며, 탈수소효소, 섬유소 분해효소, 산성 인산 분해효소의 활성도는 정상토양에서 높게 나타났다. 미생물 작용의 1차지표가 되는 탈수소효소의 활성도는 함수량과 0.902 (P<0.05)의 높은 상관관계를 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.414-414
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• 2023

지구온난화로 인한 기후변화로 산불 발생이 증가하고 있는 추세이다. 이로 인해 무강우기간의 증가, 기온의 상승, 습도 감소 등의 문제가 발생하고 있다. 이중 기온의 상승과 습도의 감소는 산불과 큰 연관성이 있다. 따뜻하고 건조한 날씨는 토양수분의 감소로 이어지며, 이는 곧 식물의 활성도의 감소로 이어진다. 봄철 식물의 활성도가 감소하게 되면 자연스레 산불 발생 위험도가 높아지기 마련이다. 이러한 현상은 국내에서도 관찰 가능하다. 따뜻하고 건조한 국내 겨울철 날씨는 봄철 토양수분의 감소와 직결되며, 건조해진 토양수분으로 인해 봄철인 3월~5월 산불 발생 확률이 증가하게 된다. 실제로 최근 10년간 국내에서 산불이 많이 발생한 계절은 봄철이며, 산불로 인한 피해 면적 및 피해 금액이 가장 큰 기간도 봄철이다. 따라서 봄철 산불에 대한 각별한 주의가 요구 되어지고 있다. 본 연구에서는 국내 유역을 대상으로 산불 위험도 지수에 대한 평가를 진행하고자 한다. 이에 PRMS 모형을 이용해 봄철 토양수분을 모의하여 산불 위험도 지수와 토양수분의 상관성을 나타내고자 한다. 또한, 산불 발생 건수를 활용하여 산불 위험도 지수에 대한 적절성을 평가하고자 한다.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.69-83
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• 2023

산불 피해지는 수목 및 식생 전소, 산지토양 황폐화 등으로 인해 산사태주의보 기준에 미치지 못하는 강우조건에서도 토사 세굴 및 유출로 인한 산사태와 토석류 등의 2차 피해 위험을 증가시킨다. 산불은 지표 식생과 토양 특성의 변화를 발생시켜 산불 피해지 내에서 유출량 변화에 큰 영향을 주기 때문이다. 즉, 산불은 토양의 중요한 물리, 화학적 특성 변화로 인해 토양조성 변화, 구성광물의 변화, 토양수의 반발성, 토양 덩어리의 안정성이나 토양 조직의 변화를 발생시킨다. 특히, 산불 발생 및 확산 과정에서는 토층의 유기물과 수목의 연소 외에도 지표면 또는 지표면 아래까지 열기가 전파되어 토층을 구성하고 있는 토양 광물에 영향을 주게 된다. 이에 본 연구에서는 산불 발생지와 미발생지에서 채취된 토양시료(Topsoil, Subsoil)에 대해 XRD 회절분석 및 토양 물성분석을 통해 토양 내 점토광물의 분포와 함양 특성을 파악하였다. 그 결과, 산불 발생지의 토양시료에서 뮬라이트, 아날사이트, 적철석 등이 소량 산출되었으며, 버미큘라이트, 일라이트/버미큘라이트 혼합층상 구조광물(I/V)은 특히 표토에서 특징적으로 산출되었다. 특히, 산불 발생지에서는 일라이트/버미큘라이트 혼합층상 구조 광물(I/V)이 특징적으로 확인되었으나, 산불 미발생지에서는 일라이트/버미큘라이트(I/S) 혼합층상 구조 광물은 산출되지 않아 산불 발생지의 토양과는 큰 차이를 보인다. 이와 같이 점토광물의 생성은 외적요인인 산불의 영향으로 인해 토양 내 광물 조성의 변화를 파악할 수 있었다. 팽창성 점토광물은 우기 시에 토층 내에서 흙의 체적을 팽창시키기 때문에 장기적으로 사면 지반의 구조적 안정성에 영향을 줄 수 있어, 산불 발생지의 토층에서 점토광물의 생성은 장기적으로 산지사면 안정성에 영향을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.603-607
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• 2006

최근 산불발생이 증가하고, 그에 따른 피해가 증가하고 있다. 또한 산불 발생지역의 토양침식으로 인한 2차적인 재해위험이 예상됨에 따라 산불 지역의 토양침식과 영향인자들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 낙산사 산불지역의 산지사면에 10개의 소규모 조사구를 설치하고 강우에 따른 토사유출량을 조사하였다. 토양침식 매개변수를 강우인자(강우량, 강우강도, 강우에너지), 지형인자(면적, 사면경사, 사면길이, 길이경사인자), 식생인자(전체피복도, 식생지수), 토양인자(투수계수, 유효입경, 유기물함량, 토심)로 구분하여 각각의 토양침식에 대한 관계를 분석하고, 시간경과에 따른 토양침식의 관계도 분석하였다. 강우강도와 강우량이 커짐에 따라 토양침식민감도에 대한 식생피복도의 영향이 더욱 가중되며, 식생 회복이 빠른 지역과 그렇지 않은 지역에서의 시간경과에 따른 누적 토양침식량의 변화는 크게 차이를 보였다. 낙산사 산불지역에서의 강우에 따른 토양침식은 강우에너지와 식생피복도의 관계가 가장 높았다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.541-545
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• 2010

식생이 소실된 산불 피해 지역에서 유실되는 토양의 식생회복에 따른 정량적인 변화를 파악하고, 사면토양과 유실토양의 성분분석을 수행하여 이화학적 특성을 파악하고자 한다. 산불 이후 10개의 조사구에서 강우에 의해 유실토양의 양을 측정한 후 토양을 건조시켜 보관하였다. 토양의 입도분석, 유기물함량, 건조밀도 등을 조사하였다. 그리고 전처리한 토양수는 ICP를 이용하여 Fe, Mn, P, Al, Zn, Na, Mg, K, Ca의 성분분석을 수행하였다. 산불 이후 시간경과에 따른 조사구별 식생 회복은 빠른 지역과 느린 지역으로 크게 구분한다. 재생이 불량한 지역은 재생이 왕성한 지역에 비해 상대적으로 많은 양의 토양이 유실되었다. 사면토양의 성분분석 결과 재생불량 지역의 성분함량이 가장 작았으며, 재생왕성 지역은 비피해지에 비해 성분함량이 대체로 높았다. 유실토양의 성분분석 결과 식생회복이 느린 조사구에서 영양염류 함량이 대체로 낮았다. 그러나 식생회복이 느린 조사구에서 많은 양의 토양이 유실되기 때문에 정량적인 영양염류의 소실량은 가장 많았다. 따라서 지표식생이 없는 지역은 다량의 토양유실로 인해 다량의 영양염류가 소실되어 식생 재생을 더디게 만드는 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권8호
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• pp.764-773
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• 2004

산불지역 토양의 침식양상을 구분하기위하여 강원도 강릉시 사천면 일대의 산불지역 토양을 조사하였다. 토양은 유기물의 분포양상 및 토양층의 두께, 토양층 발달의 완전성(성숙도)를 근거로 5개 유형으로 구분하였다. 침식 현상은 토양의 유형에 따라 다르게 나타났다. 나뭇잎, 낙엽층, 뿌리, 재 그 밖의 유기물의 피복이 토양의 색과 영상 이미지 반사에 영향을 미치는 중요한 요인이었다. 침식양상의 차이를 보이는 5개 유형의 토양의 Landsat ETM 영상은 토양 유형별로 상이한 반사특성을 보였다. 산불지역 토양의 정규식생지수(NDVI)와 무감독 분류는 토양유형에 따른 Landsat ETM 영상 차이를 잘 반영하기 못하였으나, 최대우도법에 의한 감독분류 기법의 적용시 산불지역에서 침식형태에 따른 토양유형 구분이 가능하였다. 본 연구는 산불지역에서 침식현상을 파악하고 예측하는데 Landsat ETM 영상의 활용이 매우 효과적임을 보여주었다.

• 한국산림과학회지
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• 제97권4호
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• pp.363-367
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• 2008

산불 발생 후 시간경과에 따른 산불피해지의 토양침식량의 변화과정 및 환경인자와의 관계를 비피해지와 비교분석하였다. 산불발생 후 시간경과에 따른 토양침식량은 산불 당해연도 11.2배, 1년경과 후 8.4배, 5년경과 후 2배, 10년경과 후에는 1.3배 정도 산불피해지가 비피해지 보다 더 많은 침식량을 보였다. 산불피해지의 토양침식률은 10년경과 후 산불 발생 당해연도와 비교하여 98% 정도 감소하여 산불발생 후 10년이 경과하면 산불피해지의 토양침식량은 비피해지와 거의 같은 수준으로 회복이 이루어지는 것으로 조사되었다. 산불피해지 및 비피해지의 토양침식량에 직접적인 영향을 미치는 인자는 단위강우량, 단위강우횟수, 누적강우횟수 등 강우인자가 중요한 영향 인자로 분석되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.59-71
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• 2005

빈번하게 발생하고 있는 산불은 산지유역에 과도한 토사유출 문제를 일으키고 있다. 산불 이후 산지사면에서 강우에 의한 토사유출은 지표식생인자에 의해 지배되며 지표식생은 시간의 경과에 따라 점차 회복되고 이는 토사유출을 저감시킨다. 본 연구에서는 민감도를 강우에너지에 대한 유출 및 토양침식량의 비로 정의하고, 지표인자 변화에 따른 유출 및 토양침식 민감도의 특성을 분석하였다. 그 민감도에 대한 매개변수들의 상관관계를 분석한 결과 지표식생지수와의 상관성이 가장 높았으며 지수함수적인 관계를 나타내었다. 산불이후 경과시간에 따른 민감도는 산불피해복구 대책공법과 산불의 강도 모두 적합한 감소 기울기를 보였다. 산불발생 년도에 따른 토양침식민감도의 변화에서는 산불발생 이후 약 5년이 경과하면 토양침식민감도 변화가 적어 안정적인 범위 이내로 접어드는 것이 확인되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제95권6호
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• pp.649-656
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• 2006

인공강우발생장치를 이용하여 4년간 대구 동구지역에 발생한 산불발생지를 대상으로 산불발생지사면의 토양침식량을 계량화하기 위하여 산불발생 후 경과년수에 띠라 각 지역에 대한 강우강도 및 경사별로 토양침식량을 관측하여 산불발생지의 토양침식 특성을 구명하고, 또한 토양침식량과 강우강도, 경사, 경과년수와의 관계를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 산불발생연도별 토양침식량은 강우강도가 30 mm/hr씩 증가함에 따라서 1.9~5.7배 증가하였고, 경사가 $10^{\circ}$씩 증가함에 따라서는 1.4~14.2배 증가하였다. 2. 산불발생당년에는 강우강도 80 mm/hr, 경사 $30^{\circ}$에 대해 초기 강우 10분 동안 토양침식이 많이 발생하였으며, 시간이 경과할수록 점차 그 양이 감소하는 경향을 보였고, 산불발생 후 2년 뒤부터는 강우강도 및 경사별로 경과시간에 따른 토양침식량은 거의 일정하였다. 3. 산불발생 후 경과년수에 따라 강우강도 및 경사별 토양침식량은 산불발생 3년 후의 경우 발생당년에 비해 28.9%~94.1%로 감소하였고, 산불발생당년에는 강우강도 및 경사별로 토양침식량이 많았으며, 산불발생 후 2년 뒤부터 점차 토양침식량의 감소추세가 둔화되었다. 4. 산불발생지사면에서의 토양침식량에 대해 각 인자간의 영향성을 분석한 결과, 강우강도, 경사, 경과년수의 각각의 주효과와 강우강도${\times}$경사, 강우강도${\times}$경과년수의 상호작용 효과에 대해서는 차이를 보였고, 경사${\times}$경과년수, 강우강도${\times}$경사${\times}$경과년수의 상호작용 효과에 대해서는 차이가 없었다. 토양침식량에 영향을 미치는 인자의 영향도는 강우강도가 가장 큰 영향을 미치고 다음이 경사, 경과년수의 순이었다. 5. 토양침식량과 이에 영향을 미치는 인자들과의 상관관계에 있어서, 강우강도, 경사간에는 1%수준에서 유의적인 정(+)의 상관관계가 있었고, 경과년수는 1%수준에서 유의적인 부(-)의 상관관계가 나타났다. 6. 토양침식량과 이에 영향을 미치는 인자들과의 회귀분석 결과, 산불발생지사면에서 토양침식량을 설명하는데 유의한 인자는 강우강도, 경사, 경과년수이었다. 7. 강우강도, 경사, 경과년수를 이용하여 다음과 같은 토양침식량 추정식을 산출하였다. S.E = 0.092R.I + 0.211D.S - 0.942E.Y(S.E : 토양침식량, R.I: 강우강도, D.S: 경사, E.Y: 경과년수)

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4B호
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• pp.393-403
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• 2008

양양 산불 피해 지역 당해년도의 극심한 지표 변화에 따른 지표유출 및 토양침식을 분석하기 위해 산불 산지사면에 10개의 소규모 조사구를 설치하여, 지형, 토양, 식생, 강우사상별 유출 및 토양침식량을 측정하였다. 조사는 총 15개 단일강우사상을 기준하여 이루어졌다. 산불이후 식생회복이 빠른 지역과 그렇지 않은 사면의 유출 및 토양침식량은 매우 큰 차이를 보였다. 식생회복이 빠른 조사구들은 대조구보다 약 2배 많은 평균 유출량 및 토양침식량을 나타냈으나, 나지상태 조사구들에서는 대조구의 약 10배 이내의 유출 및 토양침식이 발생되었다. 지표유출 및 토양침식에 대한 주요 인자들과의 상관분석에 의하면 강우인자 및 식생인자는 유출과 토양침식에 상당한 영향을 미쳤다. 유출 및 토양침식 민감도는 식생지수들과 높은 상관성을 보였다. 산불에 의해 교란된 지표식생이 시간이 경과함에 따라 회복되고, 산불초기에 다량의 토사유출이 발생된 이후 사면 토양의 안정화에 따라 전반적으로 유출 및 토양침식량이 감소하였다. 그러나 식생회복이 안되거나, 식생회복이 더딘 지역은 지속적으로 유출 및 토양침식이 발생하기 때문에 산불 지역별로 차별화된 대응전략 수립이 필요하다.