• 한국수자원학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.961-969
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• 2003

토양수분 분포의 시공간적인 예측을 위하여 유사 동력학 상태의 습윤지수 계산과정을 정리하였고, 우량 자료를 회귀적분한 동력학적 습윤지수의 계산 알고리즘을 개발하였다. 설마천 유역의 수치고도 모형과 2년간의 우량자료를 활용하여 동력학적 상태의 습윤지수의 시ㆍ공간적인 거동을 분석하였다. 공간적인 거동은 동력학적인 습윤지수가 유사 동력학적 상태나 정적인 습윤지수와 비교하여 흐름분산 특성이 강조된 분포특성을 보여주었다. 통계적인 특성으로는 시간이 경과함에 따라 유사동력학적 습윤지수나 동력학적 습윤지수 모두 정상상태 습윤지수에 근접하나, 동력학적 습윤지수의 경우 두 개의 상이한 분포특성이 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.490-490
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• 2015

산림 사면에서의 토양층 수문반응은 물순환을 이해하는데 중요하다. 본 연구에서는 토양수분자료를 이용하여 토양수분의 계절적, 공간적 변화를 분석하였다. 연구대상지역은 경기도 파주시 적성면 설마리의 설마천 유역 내에 위치한 범륜사사면과 충청북도 음성군의 청미천 유역내의 수레의산사면이다. 정밀측량을 통해 획득한 수치고도모형(Digital Elevation Model, DEM)을 이용하여 관측지점들을 각각 선정하였다. 대상사면에 토양층별 토양수분의 분포변화를 분석하기 위해 각 지점별 10, 30, 60cm에서 토양수분량 측정시스템(Time Domain Reflectometry, TDR)방식의 토양수분측정장비(miniTRASE)를 설치하여 2시간 간격으로 2014년 3월부터 12월까지 토양수분을 측정하였다. 각 지점별 사면에서 획득된 토양수분 시계열자료는 토양수분의 시공간적 분포특성을 파악하기 위해 지점별 토양수분량의 통계분석(평균, 표준편차, 변동계수)를 수행하였다. 설마천유역의 범륜사사면에서는 2014년도에 특히 강우량이 적어 토양수분의 평균과 표준편차의 월별 변화에서는 기저토양수분 값을 주로 유지하고 강우에 대한 변동성이 크지 않은 것으로 나타났고, 청미천유역의 수레의산 사면에서는 시간적 토양수분변화는 계절적 강우분포 패턴에 따라 반응이 나타났다. 청미천유역의 토양수분자료를 이용하여 토양수분의 계절적, 공간적 변화를 분석한 결과 지표근처 토양층(10, 30cm)와 저층(60cm)에서의 공간적 변화특성이 다르게 나타났다. 이는 저층(60cm)에서의 지표하 흐름, 기반암 존재의 영향차이에 의한 것으로 판단되고, 사면의 위치에 따라 토양수분의 안정화 정도가 다른 것을 확인할 수 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제10권3호
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• pp.13-21
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• 2007

최근 기상이변에 따른 국지성 돌발 홍수의 빈번한 발생으로 인해 레이더 등을 이용한 초단기 강수예보의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 시공간 분포를 적절하게 표현할 수 있는 레이더 강우시계열자료와 GIS기반의 분포형모형을 연계하여 국내 댐유역에 적용해 봄으로써, 분포형모형의 홍수유출시 실무에서의 적용가능성을 검증해 본 것이다. 본 연구에서 사용한 물리적기반의 분포형모형으로는 미국 오클라호마 대학에서 개발한 Vflo모형을 이용하였으며, 낙동강권역의 남강댐유역($2,293km^2$)을 시험유역으로 적용하였다. 입력강우로는 진도레이더로 부터 레이더강우 전처리프로그램인 K-RainVieux를 이용하여 모형의 격자해상도에 맞는 분포형 강우를 생성하였다. 또한, GIS수문매개변수를 DEM, 토지피복도, 토양도 등의 기본 GIS자료들로 부터 추출, 물리적기반의 분포형모형(Vflo)의 입력인자로 사용하여 모형의 초기설정을 향상시켰다. 본 연구의 성과는 향후 돌발홍수에 대응한 실시간 단기 강우유출예측시스템을 구축하기 위한 기반이 될 것으로 사료된다.

• 환경생물
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• 제36권1호
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• pp.62-72
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• 2018

진주만 해역에서의 식물플랑크톤 시공간적 군집 분포와이를 조절하는 환경요인을 파악하기 위해 물리, 화학적인 환경조사와 더불어 UPLC-CHEMTAX program을 이용한 식물플랑크톤 군집특성분석을 수행하였다. 본 연구해역에서의 Chlorophyll ${\alpha}$ 농도는 평균 $1.84{\mu}gL^{-1}$ ($0.13{\sim}9.03{\mu}gL^{-1}$)로 얕은 수심과 조석의 혼합이 활발한 본 연구해역에서 겨울철 식물플랑크톤 현존량이 높게 나타났다. 또한 본 연구해역에서 나타난 주요 식물플랑크톤 군집 중 규조류가 연구기간 동안 평균 77.1%로 대부분 우점하였으나, 하계 (6월, 7월, 8월) 은편모류 (7.7~18.8%), 담녹조류 (7.8~17.3%), 와편모류 (4.9~13.9%)의 분포비율을 나타내었다. 특히 은편모류와 담녹조류는 현미경으로 검경하기 어려운 군집이며, 동기간 보고된 현미경 관찰결과에도 나타나지 않아 향후 이들 군집에 대한 면밀한 조사가 필요할 것으로 판단되었다. 본 연구를 통해 UPLC 활용하여 진주만 어장 생태계의 기초 생산자이자 먹이원으로 작용하는 식물플랑크톤의 생물량 및 시공간적 변동특성을 확인할 수 있었다. 아울러 현미경 검경으로 확인하기 어려운 은편모류와 담녹조류 군집이 하계에 상대적으로 높은 비율을 나타내는 것을 UPLC로 확인할 수 있었고, 이러한 결과는 향후 1차 생산에 관여하는 식물플랑크톤의 계절 변화의 기초정보로 유용하게 이용될 것이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권4호
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• pp.274-285
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• 2016

동해중부연안(후포~거진)에서 해수 중 해양환경특성의 시공간적 분포양상을 살펴보기 위해서 2013~2014년에 계절별로 현장조사를 실시하였다. 표층 수온과 염분은 하계에 고온 저염, 동계에 저온 고염의 분포 양상이 뚜렷하게 나타났다. 저층 수온은 약 $2{\sim}7^{\circ}C$ 범위로 겨울에 상대적으로 높았으며, 염분은 약 34로 계절별로 큰 차이를 보이지 않았다. 표층수중 용존산소 농도는 약 $7{\sim}12mg\;L^{-1}$의 범위로 다른 계절에 비해 5월(평균: $11.4{\pm}0.3mg\;L^{-1}$)에 상대적으로 높았다. 표층수에서 수온과 용존산소 농도는 가을과 겨울에 유의한 음의 상관관계를 보여 이 시기에 수온이 용존산소량을 조절하는 주요인자인 것으로 판단된다. 표층수 중 용존무기질소와 용존무기규소는 여름에 비해 겨울에 각각 약 11배, 7배 높았다. 표층수 중 DIN:DIP 비는 약 16이었으나 봄인 5월에 상대적으로 낮은 값을 보였다. 반면 여름에는 상대적으로 높은 비를 보여 봄에는 질소, 여름에는 인이 식물플랑크톤의 성장에 제한인자로서 작용했을 것으로 판단된다. 해수 수질은 조사기간동안 I(매우좋음)~III(보통) 등급 수준이었으며, 상대적으로 낮은 저층 용존산소 포화도를 보인 가을에 일부 정점에서 IV 등급 수준으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권4호
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• pp.235-243
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• 2023

하천법 개정 및 수자원의 조사·계획 및 관리에 관한 법률 제정으로 하상변동조사를 정기적으로 실시하는 것이 의무화되었고, 지자체가 계획적으로 수자원을 관리할 수 있도록 제도가 마련되고 있다. 하상 지형은 직접 측량할 수 없기 때문에 수심 측량을 통해 간접적으로 이루어지고 있으며, 레벨측량이나 음향측심기를 활용한 접촉식 방법으로 이루어지고 있다. 접촉식 수심측량법은 자료수집이 제한적이기 때문에 공간해상도가 낮고 연속적인 측량이 불가능하다는 한계가 있어 최근에는 LiDAR나 초분광영상을 이용한 원격탐사를 이용한 수심측정 기술이 개발되고 있다. 개발된 초분광영상을 이용한 수심측정 기술은 접촉식 조사보다 넓은 지역을 조사할 수 있고, 잦은 빈도로 자료취득이 용이한 드론에 경량 초분광센서를 탑재하여 초분광영상을 취득하고, 최적 밴드비 탐색 알고리즘을 적용해 수심분포 산정이 가능하다. 기존의 초분광 원격탐사 기법은 드론의 경로비행으로 획득한 초분광영상을 면단위의 영상으로 정합한 후 특정 물리량에 대한 분석이 수행되었으며, 수심측정의 경우 모래하천을 대상으로 한 연구가 주를 이루었으며, 하상재료에 대한 평가는 이루어지지 않았었다. 본 연구에서는 기존의 초분광영상을 활용한 수심산정 기법을 식생이 있는 하천에 적용하고, 동일지역에서 식생을 제거한 후의 2가지 케이스에 대해서 시공간 초분광영상과 단면초분광영상에 모두 적용하였다. 연구결과, 식생이 없는 경우의 수심산정이 더 높은 정확도를 보였으며, 식생이 있는 경우에는 식생의 높이를 바닥으로 인식한 수심이 산정되었다. 또한, 기존의 단면초분광영상을 이용한 수심산정뿐만 아니라 시공간 초분광영상에서도 수심산정의 높은 정확도를 보여 시공간 초분광영상을 활용한 하상변동(수심변동) 추적의 가능성을 확인하였다.

• 환경정책연구
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• 제4권2호
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• pp.83-101
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• 2005

납은 우리나라를 위시한 많은 국가에서 대기환경 기준으로 설정하여 규제하고 있는 중 금속물질이다. 본 연구에서는 납에 대한 농도분포특성을 시공간적인 기준으로 비교분석을 시도하고, 이를 통해 농도분포의 장주기적인 변화추이를 파악하고자 하였다. 이를 위해, 1958년 1월부터 2003년 12월까지 환경부의 대기 중금속 측정망으로부터 관측한 국내 주요 도시지점들(서울, 부산, 대구, 인천, 광주, 대전, 울산, 수원, 안산, 원주, 춘천, 여수, 포항)로부터 확보한 자료를 분석하였다. 그 결과, 납농도는 지난 6년간 공업지대를 포함한 고농도 관측점들을 중심으로 일정 수준 경감한 것으로 나타났다. 그러나 이는 공업지역에 국한되어 나타나는 결과로 그 외 지역에는 그러한 변화가 보다 불규칙한 경향으로 나타났다. 계절적 변화 역시 과거로부터 꾸준히 봄과 겨울기간에 고농도가 나타나는 경향이 지속하였다. 납은 공간적 기준에서 분포특성을 비교할 경우, 최고농도를 기록한 지역이 여타 지역에 비해 최저 2.3배에서 최고 12배까지 높게 나타났다. 아직까지 본 연구에서 확인한 것과 같이 수 십 ng $m^{-3}$대의 저농도 지역조차 국외에서 관측한 배경농도보다 10여배 정도 더 오염되었다는 점이 확인된다. 아직까지 인위적활동의 유형이나 강도에 납성분의 농도분포가 큰 영향을 받는다는 것을 감안하면, 보다 지속적인 관점에서 납성분에 대한 관리대책을 제시하는 것이 중요하다.

• 한국지리정보학회지
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• 제10권4호
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• pp.60-74
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• 2007

해양환경의 시공간적 분포 패턴을 정량적으로 분석하기 위해 남해 광양만 해양환경 관측 자료를 이용하여 글로벌 및 국지적 공간자기상관 통계를 적용하였다. 연구지역 전체의 해양환경 분포 패턴을 이해하기 위해 Moran's I, General G와 같은 글로벌 공간자기상관 지수를 사용하였으며, 대상 피쳐(feature)와 이웃 피쳐들과의 유사성 정도를 측정하고 hot spot 및 cold spot을 탐지하기 위해 국지적 Moran's I ($I_i$), $G_i{^*}$와 같은 LISA(local indicators of spatial association)를 사용하였고, 공간 군집 패턴의 신뢰성은 Z-score를 통한 통계적 유의성 검증을 수행하였다. 공간 통계 결과를 통해 년 중 해양환경 공간분포 패턴의 변화를 정량적으로 알 수 있었는데, 일반 해양수질, 영양염, 클로로필 및 식물플랑크톤은 여름철에 강한 군집 패턴을 보였다. 글로벌 지수에서 강한 군집 패턴을 보였을 때 속성 값의 공간적인 변화가 심한 음적 $I_i$ 값을 가지는 전선지역이 탐지되었다. 또한, 글로벌 지수에서 임의적 패턴을 보였을 때 국지적 지수인 $G_i{^*}$에서는 좁은 지역에서 hot spot과(또는) cold spot이 탐지되었다. 따라서 글로벌 지수는 연구 지역 전체 군집 패턴의 강도와 시계열적 변화 과정 탐지에, 국지적 지수를 통해서는 hot spot과 cold spot 위치 추적에 유용함을 알 수 있었다. 해양환경 공간분포 패턴과 군집 특성을 정량화는 것은 해양환경을 보다 깊이 이해할 수 있도록 할 뿐 아니라, 패턴의 원인을 찾는데도 중요한 역할을 할 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제12권1호
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• pp.51-61
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• 2010

기후변화로 인하여 국지성 집중호우가 크게 늘어나고 그로인해 막대한 인적 및 물적 피해를 야기하고 있다. 따라서 강우의 시간적 공간적 특성을 파악하는 것이 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 레이다 강우를 이용하여 시공간적 변동성을 고려한 격자형 면적강우량을 산정하기 위하여 추계학적 방법인 칼만필터 기법을 이용하여 지상 강우 관측망과 레이다 강우 관측망을 조합하여 면적강우량을 산정하였다. 또한 전통적인 지상 강우량을 면적강우량으로 전환하는 기법인 Thiessen법, 역거리법, 크리깅 기법을 이용하여 면적강우량을 산정한 후 칼만필터 기법에 의해 보정된 면적 레이다 강우와 비교하였다. 그 결과, 칼만필터 기법에 의해 보정된 레이다 강우는 실제 강우 분포와 유사한 공간분포를 가지는 원시 레이다 강우 분포를 잘 재현하면서도 강우 체적은 우량계 자료의 체적과 유사하게 나타났다. 그리고 안성천 유역을 대상유역으로 선정하여 칼만필터 기법에 의해 보정된 레이다 강우를 물리적 기반의 분포형 모형인 $Vflo^{TM}$ 모형과 준분포형 모형인 ModClark 모형에 적용하여 홍수유출을 모의하였다. 그 결과, $Vflo^{TM}$ 모형은 첨두시간과 첨두치가 관측 수문곡선과 유사하게 모의되었으며 ModClark 모형은 총 유출체적에서 좋은 결과를 나타냈다. 그러나 매개변수 검증에서는 $Vflo^{TM}$ 모형이 ModClark 모형보다 관측 수문곡선을 잘 재현하였다. 이를 통해 지상강우와 레이더 강우를 적절하게 조합하여 정확도 높은 면적강우량을 산정하고 분포형 수문모형과 연계하여 홍수유출모의를 실시할 경우 충분한 적용성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국조경학회지
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• 제37권6호
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• pp.96-105
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• 2010

본 연구는 하천 경관요소 중에서 비교적 단시간에 걸쳐 변화하는 사주 지형과 식생 분포의 역동적 형성과정을 밝히기 위해 수행되었으며, 연구 대상 하천은 2002년 이후 생태계보전지역으로 관리되고 있는 탄천 하류부 구간이다. 이를 위해서 사주지형의 변화는 항공사진과 경관사진을 통해 그 형성과정을 파악하고 현재 사주 지형 위에 형성된 식생의 분포를 현장조사를 통해 분석하였다. 분석한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 1980년대 후반에 직강화 되었던 하도 내에서 1990년대에 들어 사주의 발달이 현저하여 다양한 형태의 사주가 형성되었고 이는 지속적으로 변화하였다. 초기에 사주가 형성되고 시간이 경과함에 따라, 하도 내 흐름 특성에 따라 사주의 면적과 높이가 변하였다. 둘째, 식생의 분포에 있어서는 물과 접촉 빈도가 높은 하안부는 교란의 정도가 심하기 때문에 무식생 상태이거나, 간헐적인 식생이 분포하여 피도가 낮게 나타났으며, 고수부지 쪽으로 형성된 사주에는 목본류나 정수식물군락이 활착되면서 식생 피도가 높게 나타나 안정식생역을 형성하였다. 셋째, 사주와 식생형성과정의 관계는 사주의 형태와 식생의 안정성 여부에 따라 저수로변 사주, 불안정 식생 저수로변사주, 안정식생 하중주 그리고 불안정식생 하중주 4가지 유형으로 나타났다. 본 연구를 통해 밝힌 하도 내 사주와 하천식생의 형성과정에 있어서의 상호관계는 모래하상의 하천부지에서 식물종이나 식재위치 선정에 유용할 것이나, 하천생태계 복원을 위한 실행사업의 식재 지침으로 활용되기 위해서는 다양한 특성을 지닌 하천에 대한 보다 폭 넓은 사례연구가 뒷받침되어야 할 것이다.