• 제목/요약/키워드: 습지 수문학

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CLM-FATES 모델을 이용한 습지 모의 (Wetlands Simulation using CLM-FATES)

  • 오현영;김연주
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.191-191
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    • 2023
  • 기후변화 대응을 위한 탄소 중립의 중요성이 대두되는 요즘, 생태계의 가장 큰 메탄 저장소로서 지구의 탄소 순환에 주요한 영향을 미치는 습지에 대한 이해는 필수적이다. 전지구 지면 모델인 Community Land Model(CLM)에 Functionally Assembled Terrestial Ecosystem Simulator(FATES) 외부 모듈을 함께 구동한 지면 생태계 모델 CLM-FATES는 지면 heterogeneity와 다양한 식생 종류를 고려하여 에너지 플럭스, 토양 수문, 생화학적 과정 등을 모의함으로써 탄소 동태 변화를 포함한 장기적 생태계 동태 변화 모의를 가능하게 한다. 본 연구는 CLM-FATES 모델을 미국 캘리포니아주 Mayberry Wetland (US-Myb)와 Twitchell East End Wetland (US-Tw4)에 적용하였다. 모델의 대기 입력 자료로는 FLUXNET-CH4에서 제공하는 에디 공분산 기반 플럭스 관측 자료를 사용하였다. 기존 CLM-FATES 모델은 토양이 장기간 포화 혹은 침수되어 지표 위 혹은 지표면 가까이 발달한 지하수면을 가지고 있는 습지의 수문학적 특성을 잘 반영하지 못해 정밀한 습지 생태계 동태 변화 모의에 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 CLM-FATES를 통한 보다 정확한 습지 생태계 모의를 위해 모델 내 토양 수문 관련 모듈을 수정하여 모델이 습지의 수문학적 특성을 반영할 수 있도록 하였다. 모델 구동 결과 도출한 잠열, 총일차생산량(Gross Primary Production: GPP)과 순생태계생산량(Net Ecosystem Production, NEP) 플럭스, 메탄 플럭스, 엽면적지수(Leaf Area Index; LAI)와 지표수 높이에 대해 관측값 대비 RMSE 및 R2 값을 계산하여 모의 결과의 적절성을 분석하였다. 이러한 모델 개선 경험을 바탕으로 추후 우리나라 습지 사이트에 모델을 적용하여 습지 탄소 동태 예측에 활용할 계획이다.

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지리산왕등재 습지의 유형분류와 평가에 관한 연구 (A study on the classification and assessment of WangDungJae wetland type at Chiri National Park)

  • 전승훈;김용식;차윤정;이병희;고관;신현탁
    • 한국환경생태학회:학술대회논문집
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    • 한국환경생태학회 2000년도 정기총회 및 학술논문 발표회
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    • pp.164-164
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    • 2000
  • 지리산왕등재 습지의 바람직한 관리를 위하여 미국야생생물보호청(US Fish & Wildlife Service)에서 개발한 습지 유형 분류방법론을 적용하여 유형분류와 평가를 수행하였다. 지리산왕등재 습지는 계(System), 아계(Subsystem), 강(Class), 아강(Subclass), 수영역(Water Regime), 수문지형 단위 (Hydrogeomorphic Units), 저질/우점유형 (Substrate/Dominants Type)의 계층적 분류체계에 따라 소호소습지생태계(Palustrine wetland system), 정수습지생태계 강, 영속형 정수식물 습지생태계 아강, 영구적으로 습윤한 수영역, 범주성 수화학(pH 6.1), 산악의 영구적인 초원 수문지형, 저질은 유기체 유형(이탄토)으로 사초과와 고랭이속이 우점하는 습지로 분류되었다. 지리산 왕등재 습지와 비교하여 대암산 용늪의 분류체계는 이끼/지의류 강, 이끼 아강, 영구적으로 습윤한 수영역, 산성의 수화학, 저질은 유기체 유형(이탄토)으로 물이끼가 우점하고 관속식물이 혼재하는 유형으로 분류되어 많은 차이가 난 반면, 무제치늪은 매우 유사한 습지유형으로 우점유형(진퍼리새 우점)과 특정 종에서만 차이가 났다.

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다중시기 위성영상의 분광혼합화소분석에 의한 팔당 상수원보호구역의 소택형 습지 판별 (Identification of Palustrine Wetlands in Paldang Reservoir Using Spectral Mixture Analysis of Multi-temporal Landsat Imagery)

  • 김상욱;박종화
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.48-55
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    • 2004
  • 본 연구는 중 저해상도 위성영상을 이용하여 하천주변 습지를 판별해내는 보다 개선된 기법을 개발해 내는데 그 목적이 있다. 중 저해상도 위성영상의 하나의 화소는 일반적으로 하나의 동질한 물체의 분광반사값을 나타내기보다는 다양한 분광값을 가진 물체들의 대표값으로 나타나게 된다. 특히 본 연구에서는 식생, 수문 및 토양요소의 혼합체인 습지의 판별을 위해서, 하나의 화소가 하나의 물체를 대표함을 전제로 하는 기존의 분석방법 보다는, 혼합화소 (mixed pixel)를 대상지 의 토지 피복을 가장 잘 반영 하는 순수한 화소값(endmember)들로 분해함으로써 보다 정확한 판별 및 분류를 가능케 하고자 하였다. 이를 위하여 일반적으로 극세분광 위성영상의 분석에 활용되는 기법인 분광혼합화소분석(Spectral Mixture Analysis)을 이용하였는데, 습지 각 화소의 식생, 수문 및 토양요소의 흔합정도를 분해한 후, 이들의 분할영상 (fraction images)을 추출해내고 이를 분석에 이용하였다. 팔당상수원보호구역의 소택형 습지를 대상으로 봄 가을의 Landsat 영상에 대한 분석을 수행하였으며, 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 봄 가을 각각의 영상에 대하여 4개씩 endmember를 선정하였으며, 분할영상과 원자료 각각에 대하여 습지판별을 수행한 결과, 가을영상에 대하여 분할영상을 이용한 방법의 소택 형 습지 판별 정확도가 가장 높은 값을 보여주었다(생산자 정확도 : 83.3%, 사용자 정확도 : 86.5%). 둘째, 소택형 습지로 판별된 지역만을 대상으로 보다 세분화된 분류가 가능한 지 알아보기 위하여 소택형 습지로 판별된 지역의 영상에 대해 ISODATA 무감독분류를 수행한 결과 2개의 클러스터로 대별되었다. 현장조사, 기존 연구의 수심자료 및 식생에 대한 조사를 바탕으로 위의 2개의 클러스터를 조사한 결과, 수문조건에 따른 분류인 아계(subsystem) 단계의 '영구적 침수형 소택형 습지'와 '계절적 침수형 소택형 습지'로 분류할 수 있었다.

수생태에 따른 철새의 종·개체수 관계 분석 : 신안군 배낭기미습지 (Analysis on Relationships of Migratory Birds Species·Population due to Water-Ecosystem : Shinan-gun Benangkimi wetland)

  • 김동현;이승오
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.7-14
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    • 2018
  • 전라남도 완도군 다도해해상국립공원 소재의 철새 중간 기착지 역할을 하는 배낭기미 습지는 다양한 종과 많은 수의 철새들이 관찰되는 장소이다. 철새의 서식환경의 효과적이고 과학적인 관리방안을 마련하기 위해 배낭기미습지의 수리 수문현장조사를 수행하였다. 기초자료 확보를 위하여 수리 수문현장조사와 철새 중간 기착지 서식지이용 실태조사를 병행하여 수행하였다. 배낭기미습지의 수리 수문조사는 2015~2016년(2개년)의 기간 중 연 1~2회 현장계측을 실시하였다. 지형 및 지질, 강우, 수리특성, 습지의 상태에 따라 크게 4개의 구역으로 분류하였고, 철새조사 지역과 동일한 3구역과 습지의 유출부 1구역을 조사 및 분석 대상으로 하였다. 또한, 봄철과 가을철 철새의 이동시기에 배낭기미습지로 도래하는 이동성 소형 조류들을 중점적으로 조사를 실시하였으며, 배낭기미습지 내 서식환경을 크게 3개의 지역으로 분류하였다. 각 지역에 따른 개체수와 종을 조사한 결과, 각 구역별 수심, 퇴적물 두께와 염도에 따라 서식환경이 달리 나타났으며, 철새가 선호하는 수리 수문특성을 확인하였다. 본 연구는 철새의 중간 기착지 역할을 하는 배낭기미습지의 과학적 관리방안을 위해 사용될 것이고, 서식환경과 기초 수리 수문자료의 연관성 검토를 통해 생태-수리학의 기초자료에 기여할 수 있을 것이라고 판단된다.

수정 수문지형학적 방법을 적용한 강천 대체습지의 기능평가 (Functional Assessment of Gangcheon Replacement Wetland Using Modified HGM)

  • 김정욱;이보은;김재근;오승현;정재원;이명진;김형수
    • 한국습지학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.318-326
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    • 2017
  • 2008년부터 2013년까지 우리나라는 4대강 살리기 사업을 진행하면서 하천준설 및 습지 내 유원지화로 기존의 습지가 축소되거나 훼손되었다. 이에 환경적 측면을 고려해 대체습지를 조성하였으나, 이에 대한 관리가 미흡한 상태이다. 습지의 효율적 관리를 위해서는 먼저 습지의 기능을 평가하고 각 기능에 맞는 관리가 필요하다. 본 연구에서는 4대강 사업으로 조성된 강천습지를 대상으로 수정 HGM 방법을 이용하여 수문학적, 생지화학적, 동 식물서식처 기능을 평가하였다. 기능평가를 위한 변수를 산정하기 위해 4대강 사업 전과 사업 후의 강천습지에 대한 현황과 습지에 대한 자료 및 제원을 문헌조사 및 현장조사 그리고 수리 수문모델링을 통해 획득하였다. 기능평가 결과 4대강 사업 이후 수문학적 기능이 65.5%, 생지화학적 기능이 66.6%, 식물서식처 기능이 75%, 그리고 동물서식처 기능이 108.3%로 4대강 사업 이후 강천습지는 이전에 비해 78.9%의 기능을 수행하는 것으로 분석되었다. 수문학적 기능의 감소는 4대강 사업 이후 지표하 저류의 감소, 그리고 생지화학적 기능 및 식물서식처 기능의 감소는 4대강 사업으로 인해 강천습지 주변의 모래톱이 상당 면적 제거되었기 때문이다. 따라서, 감소한 기능을 보완하기 위해 습지 구역을 확장하고, 다양한 식물을 식재할 필요가 있다. 본 연구에서 사용된 수정 HGM 방법은 기존의 습지로부터 대체습지에 대한 개선 정도를 고려할 수 있으므로 조성된 대체습지를 효율적으로 관리하는데 활용할 수 있다. 또한 습지를 새롭게 조성할 경우 시간에 따른 조성 습지의 기능 변화를 평가하기에 매우 유용할 것으로 판단된다.

천변저류지 조성에 따른 토평천 유역의 저류량 분석 (A Study on Storage Analysis of Topyeong Stream Watershed by Washland Construction)

  • 김재철;유재정;김상단
    • 한국습지학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.39-51
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    • 2008
  • 최근 하수처리, 홍수조절, 광산침출수, 농업유출수 등의 처리에 습지를 이용하려는 시도가 증가하고 있다. 하지만 장기모니터링의 어려움으로 인해 습지에 대한 장기간의 자료들이 부족하여 습지의 올바른 이용이 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 장기간의 자료 생성을 목적으로 한 수문분석의 일환으로 장기유출 수문모형인 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)모형을 이용하여 토평천 유역의 우포, 목포, 사지포, 쪽지벌에 대한 저류량을 모의하였다. 이를 바탕으로 토평천 유역에 천변저류지를 조성하는 가상 시나리오를 작성하여 조성된 천변저류지의 저류량 거동을 분석하였다. 천변저류지의 조성에 따른 우포늪의 저류량 변화를 분석한 결과 천변저류지 조성에 따라 우포늪도 일정 정도의 영향을 받을 수 있음이 파악되었다.

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수질모델링을 위한 유달부하량의 수리·수문학적 산정 (Estimation of Pollutant Delivery Load in Hydraulic and Hydrologic Aspects for Water Quality Modeling)

  • 김상단;송미영;김형수
    • 한국습지학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.47-54
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    • 2004
  • 본 연구에서는 수리 수문학적인 이론을 근거로 수질모델링을 위한 유달 오염부하량 산정방법을 제안하고자 한다. 본 연구에서 제안하는 방법은 격자기반으로 구성되어 있으며, 최대 경사 방향으로 일어나는 지표면 유출을 추적함으로써 유달부하량을 계산하게 된다. 또한 GIS 및 DEM 자료를 이용함으로써 공간적으로 분포된 배출 오염부하량, 지형, 경사, 토양특성, 토지이용 등을 고려할 수 있다. 이를 통하여 수질에 영향을 미치는 다양한 토지이용방법 및 유역관리방식의 대안에 대한 평가가 가능할 것으로 기대된다.

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제주도 곶자왈 숲, 국제적으로 중요한 습지 (Gotjawal Forest In Jeju Island as an Internationally Important Wetland)

  • 장용창;이찬원
    • 한국습지학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.99-104
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    • 2009
  • 곶자왈 숲이란 대한민국 제주도에 있는 "아아 용암"이라는 바위 지대 위에 형성된 숲을 가리킨다. 이 논문에서 곶자왈 숲이 람사협약상 국제적으로 중요한 습지임이 밝혀진다. 곶자왈 숲은 람사협약에서 습지의 한 종류로 규정하고 있는 지하수시스템이므로 람사협약상 습지로 간주되어야 한다. 또한 곶자왈 숲은 수문학적 중요성을 가지고 있는 제주도의 대표적인 습지유형이며 희귀식물들의 자생지이므로 국제적으로 중요한 습지이다.

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서부 민간인 통제구역에 존재하는 둠벙의 유형분류 (Classification of small irrigation ponds in western Civilian Control Zone in Korea)

  • 김승호;김재현;김재근
    • 한국습지학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.275-289
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    • 2011
  • 파주시 민간인 통제구역 내에 존재하는 둠벙의 수문 지형학적 분류를 위해 둠벙의 특성을 조사하였다. 물을 논농사에 이용하는 둠벙을 조사한 결과 모두 85개가 존재하였다. 조사된 둠벙을 수문학적 특성 중 계절별 수위변화 정도에 따라 나누면, 계절에 따라 수위가 크게 변하는 둠벙은 52개, 계절에 무관하게 항상 일정한 둠벙이 33개였다. 수원에 따라 분류하면 강수 의존 지표수인 경우가 12개, 지하수와 지표수인 경우가 29개, 지하수만인 경우가 44개였다. 4개는 산지에 33개는 평지에 48개는 계곡에 위치하였다. 40개는 논과 물의 교환이 일어나지 않았으며, 45개는 수위가 변함에 따라 교환이 일어났다. 멸종위기종 또는 특산종이 서식하는 둠벙은 모두 26개였으며, 주로 수위가 일정하며, 지하수를 수원으로 가지는 둠벙에 해당하였다. 이와 같은 특징을 바탕으로 둠벙을 샘통형, 물흐름형, 괸물샘통형, 괸물형으로 나누는 방법을 새로이 제시하였다. 이와 같이 둠벙의 유형을 제시함으로써 이들을 체계적으로 조사 정리하여, 둠벙을 유형적으로 관리하는 데 도움을 주고자 하였다.

Searsville 댐 상류부를 대상으로 한 퇴적토와 저수지로 구성된 지하수 시스템의 지하수-지표수 상호작용 (Groundwater-surface water interaction of the upstream area of the dam composed of accumulated sediments and reservoir in the upstream area of Searsvill Dam)

  • 김동균
    • 한국습지학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.43-50
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    • 2013
  • 미국 캘리포니아 주의 Searsville 호수와 인근 생태습지의 지하수-지표수의 상호작용을 3차원 지하수 수치 모형을 사용하여 모의하였다. 특히, 호수 수위의 급격한 저하가 호수를 둘러싸고 있는 생태습지의 지하 수위를 어떻게 변화시키는지에 대해 초점을 맞추어 연구를 진행하였다. 모의 결과, 모형에 적용된 다양한 대수층의 수문지질학적 매개변수에 상관 없이 습지의 생태에 큰 영향을 줄 정도로 지하수위의 변화가 크지 않다는 결론을 도출하였다. 이러한 연구 결과는, 댐 및 보의 수문 개방, 가뭄 등으로 인한 지표수위의 급격한 저하에 따른 주변 생태습지에서의 지하수위 및 이에 큰 영향을 받는 생태계의 변화에 대한 유용한 정보를 제공할 수 있을 것이다.