• The Korean Journal of Ecology
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• 제27권4호
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• pp.245-256
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• 2004

Simple Biosphere model 2(SiB2)는 전구기후모형 (global climate model)의 지표면모형으로서 토양-식생-대기 사이의 에너지, 물 및 이산화탄소 교환을 모의한다. 특히 광합성-기공전도 하부모형을 포함하고 있어, 식물군락의 광합성과 기공개폐기작을 근거로 하여 이산화탄소 동화량 및 물의 증산량을 계산한다. 따라서 SiB2 수치실험 결과를 통해, 육상생태계에 있어서의 이산화탄소 순환, 물수지, 그리고 환경과 식물군락간의 상호관계를 분석할 수 있다. 본 종설은 일례로서 개량된 SiB2-Paddy를 이용하여, 다양한 식생 및 토지 이용을 보이는 태국 챠오플라야강 유역의 하천유출량 변화에 관한 연구를 소개한다. 이는 SiB2 수치실험결과가 지표면 식생의 차이에 따른 유출량의 변화를 예측 가능하며, 이를 통하여 육상생태계에 있어서 식생이 갖는 기능적인 측면을 연구하는데 적합한 모형임을 알 수 있었다. 그러나 SiB2모형을 이용하여 더욱 정확도 높은 육상 생태계 모의를 위해서는 토양호흡, 엽면적지수, 식물군락간 경쟁 그리고 뿌리의 분포를 고려한 토양수분 등을 모의할 수 있는 하부모형의 도입이 필요하다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제60권1호
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• pp.145-154
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• 2021

우리나라의 사과 병해충 종합관리는 지난 40여 년간 빠른 진화를 거치며 농작물 중 가장 앞선 시스템으로 발전하였다. 그럼에도 불구하고 농약 중심의 병해충 방제는 천적이나 화분매개자들을 통한 생태계 서비스를 저해하고 있다. 사과는 전형적인 타가수분 작물로서, 곤충 화분매개는 생산량과 품질에 큰 영향을 미친다. 이에, 현행 사과 IPM체계에 화분매개자 등 유용생물 활동을 조장할 수 있는 방안을 추가하여 화분매개 친화형 병해충 종합관리(Integrated pollinator-pest management, IPPM)을 제안한다. 해충군 관리는 기본적으로 발생 예찰, 관리 의사결정, 관리방안의 동원 등 기존 체계를 따른다. 그리고 농업생태계 내 기능적 새생물 다양성 확대를 위한 경관 조작, 화분매개자의 먹이와 번식을 지원하는 화분매개서식처의 조성 등의 생태공학적 접근, 선택적이며 저독성 농약의 적기 적소 처리 등을 제안하고 그 실천적 방법을 제시하였다. 기후변화와 새로운 병해충의 출현 등 변화하는 환경에서 지속가능한 농업생산의 중요한 방향타기 되기를 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.46-46
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• 2023

돌발가뭄 (Flash drought)은 일반적인 가뭄과 달리 기후변화에 따른 기상 이상으로 인해 단기간 급속하게 발생하는 가뭄이다. 짧은 기간에 식생 스트레스가 증가하며, 작물생산량의 감소로 인해 농업 생태계에 피해를 야기하며, 과도한 증발 수요 및 급격한 토양수분의 감소는 수문학적 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 최근 개발된 Flash Drought Intenisty Index (FDII, 2021)를 활용하여 2014년부터 2018년까지 5년간 발생한 돌발가뭄에 분석하였다. FDII는 가뭄 심화속도, 평균 심각도의 두 가지 요소를 곱하여 나타내며, 일반적으로 가뭄 및 비가뭄에 대한 정도를 나타내는 아노말리 (Anomaly) 대신 백분위수 (Percentile)를 활용한다. 국내 돌발가뭄 분석을 위하여 Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) 위성영상 기반 근역층 토양수분 자료를 활용하였다. 2014년부터 2018년까지 전국 8도 (경기, 강원, 충남, 충북, 전남, 전북, 경남, 경북)를 대상으로 돌발가뭄 사상에 대하여 토양수분 백분위수의 월별 공간분포 및 FDII를 산정하여 국내 돌발가뭄의 강도를 정량화하였다. 지역 및 시기별로 다르게 발생하는 돌발가뭄을 대상으로 FDII를 활용하여 돌발가뭄의 초기 발생, 가뭄 전이 현상 등 시공간적 특성을 분석하고자 한다. 향후 대상 지역의 세분화 및 장기적인 관점에서의 FDII 적용으로 신뢰성 높은 국내 돌발가뭄 모니터링 및 분석 기술로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국농림기상학회:학술대회논문집
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• 한국농림기상학회 2003년도 춘계 학술발표논문집
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• pp.66-68
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• 2003

산업사회로의 급속한 발전에 따른 인위적인 환경오염 중에서 강우의 산성화에 의한 자연환경 및 생태계의 심각한 문제로 대두되고 있다. 이와 같이 대기 중에 부유하면서 직접적인 피해를 주기도 하지만 수분과 결합, 응결하여 비 또는 눈 등의 갈수현상에 의하여 낙하(rainout)하거나, 세정작용(washout)으로써 강수 내 화학성분의 변화를 초래한다고 하였다(박종길과 황용식, 1997).(중략)

• 한국산림과학회지
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• 제111권3호
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• pp.385-393
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• 2022

본 연구는 한국 산림생태계의 주요 우점종인 소나무와 졸참나무의 수분 이용 전략을 비교·분석하기 위해, 2019년 3월부터 12월까지 경기도 포천시에서 시행되었다. 소나무(n=6)와 졸참나무(n=3)의 수액속밀도와 환경 변수인 대기 온도, 상대습도, 강수량, 순복사량, 토양수분을 측정하여 계절변화 및 환경 변수에 따른 수액 이동 특성을 분석하였다. 그 결과, 수종의 최대 수액속밀도는 생장 기간(5-10월)에 졸참나무가 소나무보다 2배 가까이 높았으며, 졸참나무는 9월에 소나무는 8월에 가장 높았다. 수액속밀도에 영향을 주는 주요한 환경 변수들은 포화수증기압차와 순복사량이었으며, 대기 온도는 영향을 주지 못했다. 이력현상 분석에서 소나무는 건조해짐에 따라 기공을 닫고 졸참나무는 여전히 기공을 열어두는 전략을 사용하는 것을 발견하였다. 수관전도도 역시 최대 수액속밀도와 비슷한 경향을 보이며, 졸참나무의 수관전도도가 소나무의 수관전도도보다 약 2배 정도 더 높았다. 본 연구에서는 두 수종의 수분 이용 전략을 비교 분석하였고, 더 명확한 기작의 이해를 위해 생리적 특성뿐만 아니라 형태적 특성에 관한 연구도 병행되어야 할 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권3호
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• pp.186-190
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• 2013

산림생태계 토양 호흡량은 지구탄소순환에 중요한 역할을 한다. 본 연구는 금산 장기생태 연구 조사지 낙엽활엽수림을 대상으로 4년 동안 토양 이산화탄소 방출량의 연 변동을 조사하였다. 금산 장기생태 연구 조사지 월별 토양 이산화탄소 방출량은 토양온도 변화와 밀접한 관계가 있었으며 토양수분함량과는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다(P > 0.05). 동절기(1월과 2월, 2007년의 경우 1월부터 3월)를 제외한 평균 토양 이산화탄소 방출량은 2008년 0.32 g $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$, 2009년 0.40g $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$, 2007년 0.41g $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$, 2010년 0.54 g $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$ 순이었으며, 2008년의 연 평균토양온도는 $12.0^{\circ}C$로 다른 연도의 토양 온도 $13.0-13.5^{\circ}C$에 비해 유의적으로(P<0.05) 낮았다. 토양 이산화탄소 방출량과 토양 20cm 깊이의 토양온도는 지수함수 관계가 있었으며 ($R^2$ = 0.31-0.75, P < 0.05), 토양수분함량은 토양 이산화탄소 방출량과 유의적인 관계가 없었다(P > 0.05). 본 연구 결과에 따르면 금산장기생태연구 조사지 토양 이산화탄소 방출량의 연 변동은 토양수분보다는 토양온도 변화와 관계가 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_1호
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• pp.993-1001
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• 2017

가뭄은 전 지구차원의 다방면에 걸쳐 피해를 주는 자연 재해이다. 21세기 들어 최근까지 다양한 위성관측 기기를 활용하여 다양한 가뭄의 유형을 모니터링 할 수 있게 되었는데, SMAP위성의 토양수분, GRACE 위성의 생태계 물 저장량, Terra & Aqua의 생태계 생산량과 증발산량 그리고 위성 강우 관측 등이 그 예이다. 이들 위성 자료의 분석을 통해 지역적 수자원 현황 및 가뭄과 이로 인한 (수)생태계 영향, 농업 등의 산업, 그리고 인간사회의 영향을 시공간적으로 파악할 수 있다. 가시광선부터 마이크로파까지 채널 (밴드)마다 관측할 수 있는 기상 및 환경 변수가 다르기 때문에 다양한 센서로부터 획득할 수 있는 원격탐사자료는 한반도 전역을 대상으로 가뭄에 대한 수자원 변화와 연관된 피해를 시공간적으로 파악하는 데에 상호 보완적이며 효과적인 수단이다. 따라서 이러한 위성자료들을 통해 국가 재난 대응 차원의 활용방안을 제안하고자 한다.

• 한국습지학회지
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• 제14권2호
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• pp.237-242
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• 2012

우리나라 하천변 잠재 자연식생인 졸참나무와 갈참나무의 생태학적 특성을 규명하기 위하여, 실내에서 유식물에 주요 환경요인 중 광, 수분과 영양소를 각각 4조건으로 처리하여 그 생육반응을 관찰하고, 분석하였다. 그 결과, 광이 줄어들면 두 종은 모두 생육이 감소하였고 갈참나무가 졸참나무보다 감소의 정도가 컸다. 수분 처리 환경의 모든 조건에서 졸참나무와 갈참나무의 생장량에는 차이가 없었지만, 지상부는 갈참나무가 졸참나무보다 적은 수분 조건에서 잘 자랐다. 그리고 영양소가 적은 조건에서 갈참나무는 졸참나무보다 잘 자랐다. 이상으로 볼 때, 졸참나무가 내음성이 커 광이 부족한 환경에서는 갈참나무보다 생장에 유리하고 졸참나무는 갈참나무에 비해 영양소가 비교적 많은 환경에 적응된 것으로 판단된다. 그리고 두 종의 참나무는 수분에 의해서 영향을 크게 받지 않지만, 수분이 부족한 환경에서는 갈참나무가 졸참나무보다 생장에 일부 유리한 것으로 판단된다. 따라서 하천생태계는 광이 강한 열린 공간이기 때문에 두 종 모두 생장에 유리할 것이고, 수분 환경의 영향을 받아 졸참나무가 갈참나무보다 저지대에서 생육할 것이다. 또한 두 종 모두 많은 영양소를 필요로 하는데 이때, 하천으로의 여분 영양소 유입을 막기 위해서는 초본 식생대의 보전이 중요하다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권3호
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• pp.218-231
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• 2005

본고에서는 우주에서 장기간에 걸쳐 임무를 수행하는 인간의 생명지원을 목적으로 CELSS를 이용한 식물생산, 물과 공기의 정화 및 재생, 폐기물 처리 등을 위한 공학적 접근을 검토하였다. 이러한 공학적 접근에는 미소중력 또는 저압과 같은 우주 환경에 적용 가능한 폐쇄형 식물생산 시스템, 물질 순환, 물의 재생, 폐기물의 처리, 미량 유해가스의 제거, 조명, 배양액의 공급 등이 포함된다. 우주에서 재배 가능한 작물의 선택 기준으로 높은 생산성, 식용성, 소화성, 조리성, 자동화 가능성, 짧은 줄기, 높은 증산속도 등이 제기되고 있다. 화성 표면에서의 낮은 압력은 작물 생산용 온실을 설계할 때 주요 장애물에 해당한다. 때문에 저압하에서 식물 재배가 가능한 팽창식 온실의 개발에 관심이 집중되고 있다. 팽창식 온실의 구조, 내부 압력, 자재, 조명 방식, 방사선 차폐 등은 주요 설계 인자에 해당한다. 팽창식 온실 내의 낮은 압력은 구조물의 질량과 가스의 누출속도를 줄일 수 있다. 저압 조건에서는 증산속도가 급격하게 증가하여 식물의 수분요구도가 높게 나타난다. 증산 또는 수경재배시스템으로부터의 증발에 의해서 수분이 대기 중으로 방출될 때 증기압이 증가한다. 저압 조건에 있는 폐쇄계에서는 증기압의 변화가 전체 압력에 커다란 영향을 미친다. 그러므로 저압 조건의 수경재배시스템은 누수로 인하여 기화되는 수분 손실을 줄이기 위해서 고도로 밀폐되어야 한다. 또한 저압으로 유지되는 온실내의 상대습도를 높게 유지할 수 있는 환경제어 기술이 개발되어야 한다. 향후 폐쇄생태계 생명유지 시스템의 핵심 기술은 우주뿐만 아니라 지구상의 사막, 극지방 또는 해저와 같은 열악한 환경 조건에서도 생명 지원을 가능케 할 것이다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권6호
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• pp.654-663
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• 2019

수분생태학(pollination ecology)의 주체인 화분매개곤충은 농업, 생물산업에 있어서 작물생산에 대한 경제적 파급효과에 대해서 매우 가치가 있는 곤충으로 인정되어 왔다. 생산되는 주요 작물의 약 70% 이상이 화분매개곤충의 수분(pollination)매개활동에 의해 생산되는 것과 같이, 화분매개곤충의 존재는 인류에게 있어서 매우 중요하다고 볼 수 있다. 그러나 화분매개곤충은 오랜 기간동안 변화하는 기후영향과 토지의 이용, 지형의 변화, 농작물 생산량 증대를 위한 농약 사용 등으로 인해 위협을 받고 있고 그 수가 매년 점차적으로 줄어들고 있어서 종 다양성에 대한 위험적 변화가 예상된다. 따라서 기후의 변화, 지형의 변화, 인간의 간섭에 따른 토지의 이용 등의 다양한 위험적인 요인들로부터 수분생태계 종 다양성 보존과 관리를 위하여 수분을 매개하는 야생벌의 분포에 대한 조사와 분석은 매우 중요하다. 본 연구는 2017년에서 2018년까지 전국 51개 조사지점에서 2주~한달 간격으로 말레이즈 트랩(ez-Malaise trap)을 사용하여 전국단위에서 출현하는 야생벌을 시기별, 공간별로 야생벌을 채집하였고, 채집된 꿀벌상과, 청벌상과 및 말벌상과를 대상으로 공간별, 시기별 출현현황을 분석하였다. 시기별로 전국단위로 출현한 야생벌은 정규분포 형태를 보이며 7월과 8월 사이에 크게 개체수가 증가하고 11월까지 출현하는 것을 확인하였다. 공간적으로도 야생벌은 위도에 따라서 출현분포의 차이를 유의적 수준에서 확인하였으나, 경도에 대해서는 유의적 차이를 확인할 수 없었다. 그러나 기후적 요인, 지형적 특성, 인간간섭에 따른 토지의 활용 등을 종합적으로 고려할 경우에 야생벌의 분포차이를 더욱 면밀히 분석할 수 있을 것으로 판단되며 추후의 연구로써 진행될 수 있을 것이다. 본 연구를 통한 전국에 시기별, 공간별로 출현하는 야생벌의 분포를 통해서 향후 농업발전을 위한 화분매개관련 곤충 연구에서부터 나아가 수분생태계에서의 야생벌 종 다양성 보전 및 관리를 위한 기초적 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.