• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1378-1382
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• 2007

과거에는 치수적인 측면에서 하상과 둔치에 자생하는 식생이 홍수시 하천의 통수능을 줄인다는 이유로 기피 대상이 됐으나, 근래에 들어 생활수준의 향상과 더불어 국민의 여가생활에 있어서 하천의 친환경적인 역할이 증대되고 있다. 하천에서의 식생은 토사의 침식을 억제하여 탁도를 줄이며, 수중야생 동 식물들의 서식처를 제공하고, 제방의 식생은 제방의 안정에 기여한다. 뿐만 아니라 식생은 첨두홍수량을 줄이는데 기여하고, 유출에 의한 오염물질을 여과시킨다. 과거에는 하천 식생을 고려하기 위해 Manning 공식 등을 이용하여 단순히 경험적으로 조도계수만을 증가시키는 방법을 사용하였다. 단순히 조도계수를 증가시킬 경우, 식생이 수로에 존재하면 전체적인 흐름저항은 증가하지만, 하상 전단력은 감소한다는 개념과 맞지 않게 된다. 또한 기존 식생수로에 관한 연구의 초점은 주로 수직모형에 의한 수직 흐름구조 변화에 있어 왔다. 하지만 수직모형을 실제 자연하천에 적용하기란 쉽지 않고, 실무적인 측면에서 비실용적이다. 따라서 본 연구에서는 실무적으로 적용성 및 활용도가 높은, 식생항력 개념을 적용시킨, 수심 평균된 2차원 수치모형을 개발하였으며, 직선수로에 식재구간을 설정하여 식생에 의한 흐름특성 변화를 살펴보았다. 식생이 존재함으로써 수면의 상승이 유발되었고, 비식재 구간에서의 평균유속이 상대적으로 높은 증가율을 보였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• v.29 no.3
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• pp.227-235
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• 2006

Changes of the species diversity and development of vegetation structure during abandoned field succession after shifting cultivation were investigated in Pyoungchang, Gangwon-Do, Korea. The height of top layer tended to increase rapidly during the earlier successional stages and stabilize in the later successional stage. The heights of top layer in the 10, 20, 50 and 80 year old-field were 4, 9, 18 and 18 m, respectively. In this region, thirty five year after abandonment need for the development to the normal forest formed by 4 stratum structure, tree, sub-tree, shrub and herb layer. Among the vegetation values, Ivc showed a tendency to increase logarithmically, and Hcl a tendency to increase linearly during abandoned field succession. Species diversity showed the peak in mid-successional stages ($10{\sim}20$ year old-field) and declined slightly thereafter. Species diversity was correlated closely with the species richness than the evenness. The most woody species established in the earlier stage ($2{\sim}6$ year old-field) and turned over their dominance step by step during succession. These results support the IFC model proposed by Egler (1954).

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.230-230
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• 2022

최근 기후변화로 인해 예측이 어려운 국지성 호우가 빈번하게 발생하고 있다. 국지성 호우는 대량의 홍수를 일으켜 유송잡물을 동반한 흐름을 야기할 수 있다. 대량의 유송잡물이 하상에 퇴적되면 통수능을 저하시키기도 하며 식생효과와 마찬가지로 유목주변으로 유속이 증가하면서 세굴현상이 발생하게 되는데, 이는 하상저하를 일으키며 수공구조물의 안정성에 지속적으로 피해를 줄 수 있다. 기후변화는 또한 강우패턴을 변화시켜 식생의 성장과 활착에도 영향을 미치게 된다. 본 연구지역인 내성천 회룡포의 경우, 2015년 대가뭄 발생 이후 식생활착으로 인해 식생대 면적이 증가하고 잇는 상황이다. 이는 연구지역의 흐름과 사주교란 및 하상변동에도 큰 영향을 미칠 것으로 판단되며, 특히 식생의 증가는 유송잡물의 증가를 야기 할 수 있기 때문에 식생과 유송잡물의 영향이 하천에 미치는 영향을 예측하는 연구가 필요할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 2차원 흐름모형인 Nays2D와 입자법기반의 유목동역학 모형을 활용하여 식생과 유송잡물이 하상변동에 미치는영향에 대한 수치실험을 수행하고 결과를 분석하였다. 여기서, 식생의 경우, 식생성장모형을 적용하여 시간에 따라 식생이 성장하여 항력이 증가하는 것으로 가정하였으며 유송잡물의 경우, 하상에 퇴적되는 유송잡물의 개수와 면적만큼 항력이 증가하는 것으로 가정하였다. 흐름의 경계 조건은 일반화된 부정류 수문곡선을 입력하였으며 초기 하도의 형상은 일정한 경사를 가지는 평지로 가정하여 부정류에 따라 하상변동이 발생하는 것으로 모의하였다. 시뮬레이션 결과, 유송잡물보다 식생대 번성이 하상변동에 상대적으로 큰 영향을 주는 것으로 나타났으며, 유송잡물의 경우 국부적으로 퇴적 분포되어 그 주변으로 침식을 일으키는 것으로 나타났다. 또한 유송잡물은 하안의 얕은수역에서 주로 퇴적되었다. 본 연구는 만곡부 하상변동에 대해 식생과 유송잡물을 고려하여 예측모의를 수행한 사례로서, 식생과 유송잡물이 흐름과 하상변동에 미치는 영향을 이해하는데 도움이 될 것으로 판단된다. 또한 이는 추후에 식생을 고려하는 하천관리방안을 수립 시, 식생과 유송잡물의 영향을 물리적으로 설명할 수 있는 근거자료로 제시할 수 있을 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.454-454
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• 2021

하천 환경에 대한 최근의 사회적 관심은 하천횡단구조물에 대한 평가를 기존의 이□치수적 관점에서 환경□생태학적 관점으로 변화시키고 있다. 이는 자연하천(특히 충적하천)이 수공구조물에 가로막히면 일반적으로 유사, 식생 등의 하천 제반 환경에 부정적인 영향을 준다는 전제에서 댐에 대한 평가가 시작되는 것으로, 국내에서는 이러한 인식의 변화가 2010년대 이후 널리 퍼지면서 현재는 더 이상 신규 댐을 건설할 수 없게 되었다. 댐에 의한 수리 특성과 기후 변화 등으로 댐 하류하천의 유사, 식생, 생태변화는 최근 급격하게 진행되었지만, 정량적인 변화량 및 지표 도출에 대한 연구는 대부분 최근의 data를 반영하지 못하고 있어 관련 원인과 대책 제시에 다소 한계가 있다고 생각된다. 이에 본 연구에서는 낙동강 주요 지류 중 하나이며, 충적하천인 황강을 대상으로 가용한 data를 활용하여, 합천댐 건설 전□후의 유사, 식생변화로 대표되는 하천 환경변화를 정량적으로 분석하고, 변화 원인을 파악하고자 하였다. 유사환경의 변화 분석은 댐 건설 전부터 최근까지의 문헌들에서 조사□제시된 data를 이용하였다. 연도별 최심 및 평균하상고는 댐 건설 전과 비교해 1.0 m가량 감소하였는데, 댐에 의한 세류사 공급차단보다는 골재 채취 및 하도 정비 등이 지배적인 원인인 것으로 파악되었다. 유사 입경의 변화는 댐 건설 전 대비 조립화가 진행되어 모래비율이 감소하고 유사 입경(댐 직하류 약 2배)이 증가하였다. 이는 골재 채취 및 댐에 의한 세류사 차단에 기인한 것으로, 준설된 지역의 하상이 모래 대신 자갈로 대체되고 있기 때문인 것으로 판단된다. 유사량의 경우 몇 번의 조사 과정이 있었으나, 기준이 명확하지 않아 정량적인 변화는 파악하기 어려웠다. 제외지의 식생 분포는 본 연구에서 개발한 이미지 처리 기법을 동원하여 분석하였으며, 대상은 합천댐 하류 중 모래 사주의 비율이 큰 곳을 선택(3지점)하였다. 분석 결과 2008~2011년 이전까지 큰 폭으로 사주가 식생 서식처로 변화(약 20%)되었으며, 이후 큰 변화 없이 안정화 된 경향을 보였다. 이는 2009~2011년 동안 식생이 활착되는 봄~초여름의 강우량 감소, 댐의 홍수조절 및 하상 조립화로 인한 다년생 식생의 활착되고 성장할 시간이 확보되면서 홍수 등 외부 변화에 대한 식생의 대응 능력이 증가했기 때문인 것으로 생각된다. 합천댐이 황강 환경변화에 주는 영향은 분명하지만, 현재 상황은 기후 변화와 인위적인 골재채취도 주요 원인으로 판단되는 바, 향후 하천 환경 개선 계획 수립 시 이러한 변화 원인이 고려된 대책이 수립되어야 할 것이다.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.19 no.3
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• pp.312-326
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• 2005

The purpose of this study is to provide data for conservation and ecological management of Pinus densiflora forest by analyzing ecological characteristics and the change of Pin us densiflora community structure for fifteen years in Namsan(Mt.). The actual vegetation of Pinus densiflora forest was divided into total six types and fifteen detail types. According to the results of TWINSPAN analysis of Pinus densiflora forest, there were fourty-four plots(unit: 400 m') and it was classified into five community types. The dominant species were Pinus densiflora in canopy layer, Styrax japonica in the understory layer and Stephanandra incisa with Rhododendron mucronujatum in the shrub layer. The index of shannon's diversity was from 1.5980 to 1.1485 per $400m^2$and the range of species number was from seventeen to twenty-two. As a result of the change of Pin us densinora forest structure, the importance percentage(1.p.) of Pinus densi. nora$(I.P.:\;77.9\%\rightarrow50.6\%) was decreased, Styraxjaponica$(I.P.:\;5.3\%\rightarrow22.6\%), Prunus sargen $(I.P.:\;1.5\%\rightarrow9.2\%) and Stephanandra incisa$(I.P.:\;3.5\%\rightarrow7.7\%) were increased for fifteen years. Based on standard of $2,000m^2$unit area, shannon's diversity changed 1.1719 into 0.8829 and species number changed thirty-four into twenty-one.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.395-395
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• 2015

하천 내 식생은 수리학, 지형학 및 생태학적으로 매우 중요하다. 식생은 하천 수생물들의 서식처를 제공할 뿐만 아니라 필터와 같은 역할을 함으로써 부유사에 의한 하천오염물의 퇴적을 유발하여 하천의 수질을 개선시킨다. 더욱이, 하천 내 흐름 및 난류구조를 변경시킴으로써 식생주변의 유사 퇴적량 및 분포에 크게 영향을 미치고, 결국 하천의 지형을 변화시킨다. 개수로의 식생에 대한 영향은 주로 실험 및 수치모델을 이용하여 연구되었고 전단면이 식재된 조건에서 식생의 항력계수, 식생역내의 부유사 및 확산에 관한 연구가 진행되어왔다. 이러한 연구를 통해 식생역 내의 전단력이 감소하여 부유사퇴적이 증가하고 식생역과 비식생역 사이의 운동량 교환에 의해 부유사 퇴적이 증가함을 보였다. 그러나 개수로에서 존재하는 유한한 크기의 식생에 의한 흐름 및 유사분포에 관한 연구는 아직 미흡하다. 이에 본 연구에서는 침수하지 않은 원형 식생 주변에서 발생하는 흐름특성을 수치모의 하였다. 침수하지 않은 원형식생 하류에서 발생하는 흐름을 계산하기 위해 2차원 수치모형을 적용하였다. 식생에 의한 저항을 고려하기 위해 운동량 방정식에 식생항을 추가하였고 $k-{\varepsilon}$ 난류모형을 적용하였다. 수치모의 조건은 Zong and Nepf (2012)의 수리실험을 참고하여 수로의 길이는 12 m, 폭은 1.2 m로 설정하였다. 0.13 m 수심을 갖는 개수로에 0.22 m 지름을 갖는 원형식생을 상류경계로부터 1.0 m 떨어진 곳에 설정하였다. 식생의 밀도($6{\sim}77m^{-1}$)를 변화시키면서 원형식생 하류의 흐름거동을 분석하였다. 식생밀도가 높은 경우에는 원형식생 양 측면에서 유발된 전단층들의 상호작용에 의해 하류에서 와류가 발생하였다. 와류가 발생하는 위치에서 난류강도가 가장 크게 나타났다. 그러나 식생밀도가 일정 값보다 낮아지면 와류가 발생하지 않는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2008.03a
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• pp.39-43
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• 2008

경관을 구성하는 다양한 요소들의 공간적 분포 패턴과 상호 관계를 정량적으로 분석하기 위하여 다양한 경관지수가 개발되어 사용되고 있다. 경관구조 및 변화특성을 정량적으로 해석하기 위한 노력은 1950년대 후반부터 기하학적 이론을 기초로 하여 제기되어 왔으며, 최근에는 원격탐사, GIS, 정보이론, 프랙탈 이론에 근거한 지표 등이 도입되어 사용되고 있다. 본 연구에서는 연안습지 식생의 발달과 분포 특성을 공간적으로 해석하기 위해 Landsat 영상에 분광혼합분석 기법을 적용하여 선정한 지표면 식생비율을 10개 클래스로 구분한 후 각 클래스에 대해 경관지수를 적용하여 식생비율의 시-공간적 변동 특성을 분석하였다. 새만금방조제를 비롯한 많은 연안습지에 생성되는 습지식생의 공간적 분포를 변화탐지 하고 이들의 시-공간적 분포에 영향을 미치는 요인을 해석하여 연안습지의 보존과 개발에 대한 기초 정보를 위성자료를 통해 추출 분석하였다.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.109 no.2
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• pp.145-156
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• 2020

In 2000 and 2018, phytosociological surveys were carried out in the forest vegetation of Mt. Yeompo, a representative isolated urban forest in Ulsan city. The trends of change in forest structure, composition, and spatial distribution were compared between years. Total percent coverage per 100 squaremeters of forest vegetation was similar, but natural vegetation showed a 9% increase. The importance of constituent species changed slightly. Specifically, Lindera erythrocarpa and Styrax japonicus showed very high growth rates of 835% and 269%, respectively. Species richness (S) and diversity (H') decreased by about 22% and 8%, respectively. Both S and H' showed slightly higher rates of decrease in artificial compared with natural vegetation. The constituent species life form spectrums were the same in 2000 and 2018 as 'MM-R5-D4-e'. The similarity (Jaccard coefficient) in the species composition of the forest vegetation was almost homogeneous at approximately 75%. The number of indicator species decreased from 16 species in 2000 to 7 species in 2018. This decrease was mostly due to a decline in herbaceous plants, such as Hemicryptophytes, Geophytes, and Therophytes, which are sensitive to disturbances. The spatial distribution of forest vegetation did not change significantly. The number of forest landscape elements (patches) increased by approximately 25% from 537 in 2000 to 721 in 2018, while the average size decreased by about 20% from 1.28 ha in 2000 to 1.03 ha in 2018.

• Journal of Wetlands Research
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• v.10 no.3
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• pp.111-124
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• 2008

The changes in flora and distribution and structure of vegetation were monitored for seven years at a restored reach of an urban stream, the Yangjae Stream, southeast of Seoul, Korea. In the restored reach, diverse kinds of the close-to-nature stream restoration techniques were adapted and implemented in the winter of 1998-1999. The species numbers and diversity indices of riparian plants at the restored reach were higher than those at the unrestored reach seven years after the restoration implementation. But plant diversity was decreased from the early restoration stage of 1999 - 2001 to seven years after the implementation. The dominant species changed from a ruderal annual, Humulus japonicus, to a perennial, Phragmites australis. The floral structure was distinctly different between in the early stage and seven years later on the results of principal component analysis (PCA) because of decreasing in numbers of exotic or ruderal species and planted or introduced plants in newly disturbed habitats. The distribution areas of communities of Humulus japonicus and Erigeron annuus were decreased and those of communities Phragmites australis and Miscanthus sacchariflorus were increased after the restoration implementation. The results of detrended correspondence analysis (DCA) of plant communities revealed that the community structure were changed from the disturbed vegetations to the stable and natural vegetation after the restoration implementation. Total seven species of willows were found at the restored reach, of which two species were planted and the others were naturally introduced. The monitoring results showed that the stream ecosystem of the study reach were successfully recovered in flora and vegetation and could be used as a model site for the stream restoration in urban streams.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.107 no.2
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• pp.113-125
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• 2018

Subalpine zone is geographically vulnerable to climate change. Forest vegetation in this zone is one of the important basic indicator to observe the influence of climate change. This study was conducting phytosociological community classification and endemic-rare plants investigation based on vulnerable species to climate change at the subalpine zone, Mt. Jiri. Vegetation data were collected by 37 quadrate plots from March to October, 2015. In order to understand the species composition of plant sociological vegetation types and the ecological impacts of species, we analyzed the layer structure of vegetation type using important values. Vegetation type was classified into eight species groups and five vegetation units. The vegetation types can be suggested as an indicator on the change of species composition according to the future climate change. There were 9 taxa endemic plants and 17 taxa rare plants designated by KFS(Korea Forest Service) where 41.2% of them were the northern plant. Endemic-rare plants increased as the altitude of vegetation unit increase. Importance value analysis showed that the mean importance value of Abies koreana was highest of all vegetation units. Based on analysis of each layer, all units except vegetation unit 1 were considered to be in competition with the species such as Quercus mongolica and Acer pseudosieboldianum. The results of this study can be a basic data to understand the new patterns caused by climate change. In addition, it can be a basic indicator of long-term monitoring through vegetation science approach.