• 한국수자원학회논문집
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• 제54권2호
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• pp.81-91
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• 2021

Synthetic Aperture Radar (SAR)를 활용하여 토양수분을 산출 할 시 기존의 위성기반 자료에 비해 고해상도의 공간 자료를 생산할 수 있다. 고해상도의 광역 토양수분 자료는 기존의 위성 기반 토양수분 대비 보다 세밀한 지표면 토양수분 변동 관측이 가능하게 하므로, 산사태, 산불 및 홍수와 같은 자연재해 연구에 활용성이 뛰어나다. 하지만 SAR 신호인 후방산란계수는 토양수분 뿐만 아니라, 식생에 의한 영향도 포함하기 때문에 정확한 토양수분을 산정하기 위해서는 이러한 영향을 고려하는 단계가 요구된다. 본 연구에서는 한반도 중부의 농지, 산지, 및 초지의 식생조건 하에서 Sentinel-1 위성 SAR 자료를 활용하여 토양수분을 산정하기 위한 연구를 수행하였다. 식생의 영향을 고려하기 위해 대표적인 지표면 레이더 신호 산란 모형인 Water Cloud Model (WCM)을 사용하였으며, 식생 인자로 Radar Vegetation Index (RVI)를 활용하였다. 연구 지역으로는 토지피복도에 따라 농지와 초지, 산지 각각 2개 지역, 총 6개 대상 지역을 선정하였다. WCM의 매개변수 모의를 위해 지상 관측 토양수분 자료를 활용하였다. 관측 토양수분과의 검증 결과 초지, 산지, 농지 순으로 높은 정확도가 나타났으며, 특히 산지에서는 짙은 식생에도 불구하고 상관계수 값이 0.5 이상으로 나타난 반면 농지에서는 0.3 미만의 매우 낮은 값이 관측되었다. 연구 결과를 통해 다양한 식생 피복에서 SAR 기반 토양수분 산정에 적합한 관측 토양수분 조건을 제시 하였다. 향후 식생 높이, 식생 종류 등 과 융합한 연구가 수행된다면 보다 정확한 토양수분을 산정 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.491-491
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• 2022

최근 농업용수의 수질개선을 위한 사업으로 수질개선시설들이 조성되었으나 유지관리의 측면에서 정화효과 검토와 시설물 운영에 대한 관리만 집중적으로 진행되고 있다. 특히 농업용수 수질개선사업은 자연친화적 공법인 인공습지가 주로 활용되고 있음에도 불구하고 식생 및 정화식물에 대한 조사 및 영향분석에 대한 연구가 부족한 실정이다. 또한 인공습지 내 정화식물 이외의 우점 식물종(침입 식물종)에 대한 현황 및 관리방안 검토도 필요하다. 따라서 본 연구에서는 총 6개 저수지의 인공습지를 대상으로 식물상 및 군락특성을 조사하여 인공습지 식생도를 작성하였다. 인공습지 내 수질 정화식물 현황 분석 결과는 조사의 여건 및 시기 등을 고려하여 3단계를 나누어 관리지역을 파악할 수 있도록 식생도에 반영하였다. 또한 인공습지 내 정화식물(갈대, 부들, 꽃창포 등) 이외의 우점 식물종(침입 식물종)을 분석하고 침입 식물종 특성 및 관리 방안을 분석하였다. 인공습지에 대한 관속식물상을 조사한 결과, 총 27과 59속 63종 7변종 1아종으로 총 71류군이 조사되었다. 대부분의 습지에서 우점종으로 갈대, 부들이 확인되었으며, 일부 습지의 경우 줄, 큰고랭이, 마름 등이 조사되었다. 귀화식물은 7과 23종으로 조사되었으며, 인공습지 내부보다는 주변의 나대지, 제방사면에 주로 분포하고 있다. 귀화식물 중 환경부에서 지정한 생태계교란식물은 양미역취, 단풍잎돼지풀, 미국쑥부쟁이, 돼지풀, 물참새피, 가시상추가 조사되었다. 귀화식물 종수가 10~12종으로 나타났으며, 도시화지수는 3.1~3.7%로 나타났으나 출현 종수가 적어 귀화율은 29.4~44.0%로 높게 나타났다. 식물의 경우 동물과 달리 계절에 따라 출현하는 종의 차이가 더욱 크기 때문에 정확한 분석을 위해서는 계절에 따른 지속적인 조사가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국전통조경학회지
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• 제32권2호
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• pp.116-123
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• 2014

명승 도담삼봉(제44호)과 단양석문(제45호) 일대의 측백나무림 및 주변식생에 대한 식물사회학적 연구가 수행되었다. 연구지역 일대의 식생은 종조성 및 서식처환경에 따라 4개 상관형, 8개 식생단위가 구분되었다: 삼림형(측백나무-회양목군락, 소나무-은조롱군락, 굴참나무-찰피나무군락), 임연형(나도국수나무-미나리냉이군락), 건생이차초지형(큰기름새-민둥갈퀴군락, 잔디-아마풀군락), 암극형(개부처손-돌마타리군락, 금털고사리군락). 식생을 구성하는 총 출현종수는 54과 109속 144분류군이었으며, 환경부 지정 법정 보호종은 출현하지 않았다. 그러나 석회암 지역의 토지적 특성으로 인해 국지적 분포종 및 지리적 분포한계종, 한국 특산종 등이 모든 식생단위에서 높은 빈도와 피도로 출현하고 있었다. 이러한 결과는 연구지역 일대의 서식처 환경이 지역적 종급원 및 국가 생물종다양성 확보 측면에서 중요서식공간으로 기여하고 있음을 의미한다. 식생을 결정짓는 중요환경요인은 토심의 발달, 경사도, 인위적 간섭 등으로 확인되었다. 식생보존등급의 평가결과 측백나무-회양목군락, 굴참나무-찰피나무군락, 개부처손-금털고사리군락 등이 높은 등급으로 나타났다. 경관생태학적 가치를 고려한 보호구역의 선정은 서식처 환경의 지속가능성에 높은 비중을 두고 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.170-170
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• 2011

토지피복은 지표면의 물리적 상태 및 사용 용도에 따른 특성을 나타내는 기본적인 정보로 농업, 환경, 재해, 수자원 등 다양한 분야에서 이용되고 있다. 식생활동으로 인해 생기는 증산과 토양에서 일어나는 증발을 증발산이라 통칭하며, 이의 정확한 산정은 수리, 수문학적 유역 분석에 중요하다. 정확한 증발산의 산정을 위해서는 기압, 온도 등 기상 인자의 역할이 중요하지만 토지피복 특성 역시 증발산에 큰 영향을 주므로 중요한 요소 중 하나이다. 이는 인간의 활동에 의해 점차적으로 빠르게 변화하는 추세이므로 인공위성 영상을 이용하여 효율적인 정보의 취합 및 관리가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 Landsat 5 TM(Thematic Mapper) 영상을 기반으로 무감독 분류법을 이용하여 ISODATA Training과 Masking기법을 사용하여 한강 유역의 토지피복도를 산정하였다. 본 연구에서는 연구 대상 지역의 영상을 사용하였고, 토지의 분류는 수역, 시가, 나지, 습지, 초지, 산림, 농지의 7가지로 분류하였다. 그 결과 우리나라의 대다수를 이루는 수역, 시가, 산림, 농지에 대한 높은 정확도를 갖는 토지피복도를 얻을 수 있었으며, 이는 군사경계 외부의 지역도 포함된 결과이다. 단, 나지와 습지, 초지 부분의 정확도는 비교적 떨어지나, 우리나라의 토지특성상 많은 비율을 차지하고 있지 않으므로 신뢰할 만한 결과라 할 수 있겠다. 이 결과와 외부 자료를 이용하여 보다 향상된 토지피복도를 만들 수 있을 것이다. 이를 토대로 군사지역 등 접근이 어려운 지역의 토지피복 현황을 파악하여 정확한 증발산 산정에 도움이 되고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.322-322
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• 2011

지표에서의 토양수분은 작은 구성비를 가짐에도 불구하고 여러 수문 현상을 연계하는 매우 중요한 인자로써 최근 연구가 활발하게 진행되고 있다. 토양수분은 침투나 침루를 통하여 강우와 지하수를 연결하는 기능을 함과 동시에 강우사상에 따른 유출특성에 직접적인 영향을 미치며 증발산을 통하여 에너지 순환을 연결하는 기능을 하는 인자로 기후변화와 인간의 활동에 의해 영향을 받는다. 지난 수십 년간 산림개간과 도시화는 토지이용의 변화를 초래하여 토지피복의 변화를 초래하였다. 도시화는 불투수층을 증가시켰고, 산림개간으로 산림이 농장으로 변하여 침투율을 감소시켜 유출률의 증가를 초래하였다. 이처럼 토지피복의 변화는 토양수분의 변화에 직접적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 토지피복 분류를 위해 구름의 영향이 적은 Landsat TM 영상을 사용하여 청미천 유역의 토지피복을 분류하여 토지피복도를 작성하였다. 청미천 유역은 현재 국제수문관측사업(IHP)의 일환으로 체계적인 수문관측이 진행되고 있는 지점으로, 추후 인공위성 영상을 통해 산정한 토양수분 자료를 비교할 수 있는 유역이다. Landsat TM 영상은 2009년 5월 23일에 관측된 115-34(path row) 영상으로 구름이 거의 없는 날의 자료를 사용하였다. 다중 스펙트럴 위성영상인 Landsat TM 영상은 30m 공간해상도로써 토지피복분류와 식생 등의 정보를 추출하는데 적합한 것으로 알려져 있다. 청미천 유역의 위성영상에 대하여 영상의 전처리 과정을 거쳐 무감독분류와 감독분류기법을 적용하여 토지피복을 분류하였다. 분류한 토지피복도는 국토해양부에서 국가수자원관리 종합정보시스템(WAMIS) 을 통하여 제공되는 토지피복도와 비교하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제99권4호
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• pp.553-558
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• 2010

본 연구는 산불피해 후 자연복원과 소나무 조림을 실시한 지역에서 서식환경과 설치류 개체군의 밀도 차이를 파악하기 위해 강원도 삼척시 검봉산 일대의 2000년도 산불피해 지역에서 2008년 3월에서 12월까지의 기간 동안 수행되었다. 자연복원지과 소나무 조림지에서 각각 3개씩 1 ha 크기의 조사지를 선정하여 2개월 간격으로 각각 4일간의 포획조사 및 서식환경조사를 실시하였다. 서식환경 조사 결과, 하층 피도량 및 치수의 수는 조림지가 자연 복원지에 비해 높은 값을 나타낸 반면, 중층 피도량, 중상층 피도량, 상층 피도량, 교목, 관목의 수, 고사목의 수, 수목잔존물의 양 등은 자연복원지에서 더 높은 값을 나타냈다. 포획 조사 결과 등줄쥐(Apodemus agrarius), 흰넓적다리 붉은쥐(Apodemus peninsulae), 대륙밭쥐(Eothenomys regulus), 다람쥐(Tamias sibiricus) 등 총 4종 688개체가 포획되었다. 설치류의 포획 개체수는 조림지보다 자연복원지가 더 높게 나타났으며, 흰넓적다리붉은쥐, 대륙밭쥐, 다람쥐 등 3종이 조림지보다 더 높은 포획 개체수를 보였다. 이에 비해 등줄쥐는 조림지에서 많이 포획되었다. 등줄쥐와 흰넓적다리붉은쥐는 4월과 12월에 최대 포획개체수를 나타내었으며, 대륙밭쥐는 4월과 6월에, 다람쥐는 6월과 10월에 가장 많은 개체수가 포획되었다. 수목잔존물 제거 및 조림으로 인해 수관층과 하층식생이 개방된 서식 환경은 설치류의 서식에 적합하지 않은 것으로 판단된다. 그러므로 산불 피해 발생후 하층식생 및 수관층이 유지될 수 있도록 산림을 관리하는 것이 설치류의 다양성 유지에 필요할 것으로 생각된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제19권4호
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• pp.153-159
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• 2011

식생의 토지피복은 지구시스템의 일반적인 순환이나 탄소 교환 모델을 설명하기 위한 중요한 변수이다. 본 연구의 동아시아지역의 식생의 상태를 모니터링하고 그에 따른 변화를 이해하는 것이 주목적이다. SPOT VGT센서로부터 취득된 1999년부터 2010년의 NDVI 10-day MVC자료를 이용하였으며 12년간의 토지피복 변화를 비교 분석하였다. 최종적으로 분류된 class를 토지피복에 따라 각각의 class에 해당하는 1999년과 2010년의 Dynamic zone과 Static zone을 나누어 Dynamic zone에 대한 positive change zone과 negative change zone에 대한 분석을 수행하였다. 따라서 각 class에 해당하는 피복들이 대다수 2010년으로 갈수록 변화가 나타나고 있으며 실제 사막지역이 동진하여 식생의 변화가 나타나고 있다는 것을 12년 동안의 자료를 분석하여 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권4호
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• pp.403-410
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• 2010

NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)는 기후 변화 모니터링과 식생 변화 탐지 모니터링을 위한 주요한 지표이며 주로 단일 기간 합성 자료 형태로 널리 활용되고 있다. 원격탐사 된 식생지수 자료는 전처리 과정을 거치게 되지만 제거되지 못한 cloud pixel, 대기 효과, 지면의 상태 등으로 인하여 NDVI 값이 저평가(low peak)되는 noise가 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 국내 외 연구가 활발히 진행되고 있으며 최근 높은 값(high peak)을 추적하는 방법인 다중 다항 회귀식을 이용하여 noise를 보정하는 방법이 개발되었으나 부분적으로 참값보다 과대 평가되는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 과대 평가되는 문제점을 해결하고자 조화 분석을 이용하여 low peak 탐지 후 보간하는 종합적인 기법을 개발하였다. 이를 검증하기 위해 SPOT/VGT NDVI 10-day MVC 자료를 이용하여 다중 다항 회귀식을 이용한 방법과의 비교 분석을 수행한 결과 전반적인 식생 지수의 시계열 특성이 잘 나타났고 NDVI 실제 값(raw value)을 보다 현실적으로 재생산하여 조화 분석을 이용한 방법이 더 우수한 것으로 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권3호
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• pp.255-263
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• 2015

우리나라 하안역에서 외래식물 침입은 고유식물을 대체함으로써 생물다양성을 위협하는 가장 중요한 요인 중에 하나이다. 우리나라 고유 하안식생에 침입하는 두가지 주요 침입외래종인 가시박 (Sicyos angulatus)과 털물참새피 (Paspalum distichum var. indutum)가 고유 하안식생에 미치는 영향을 파악하기 위하여, 이 두 식물이 침입한 전국 하천의 22개 조사지점에서 식물상과 식생구조를 조사하였다. 가시박은 한반도 중부지방에 주로 침입하였다. 이 외래식물은 수로를 따라서 왕성하게 덩굴을 형성함으로써 제방 사면과 높은 고수부에서 교관목과 장경 초본의 고유식생을 피압하여 하천관리자에게 문제가 되고 있는 초본식물이다. 털물참새피는 한반도 남부지방에서 점차 확산되고 있다. 얕은 지하경과 왕성하게 분지하는 포복경을 가지고 있는 이 침입식물은 정체되거나 유속이 느린 물 위를 덮는 치밀한 매트를 형성하여 경쟁력이 약한 고유 침수식물이나 단경 정수식물을 위협하였다. 하천 하안지역에서 새로운 침입종의 도입을 방지하고 침입한 외래종을 방제하여 고유 하안식생을 보전하기 위해서는 이곳에서 인위 교란을 방지하고 적절한 외래식물 관리가 필요하다.

• 한국환경생태학회지
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• 제17권4호
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• pp.324-336
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• 2004

본 연구는 함양 상림 천연기념물의 식생구조, 환경피해도 등 환경생태적 구조를 분석하여 생태적 관리방안을 제시하고자 수행되었다. 식생구조에서 현존식생은 22개 유형으로 분류되었고 졸참나무-개서어나무군집(31.8%), 졸참나무군집(14.5%)이 넓게 분포하였다 주요 식물군집은 졸참나무군집, 졸참나무-개서어나무군집, 갈참나무군집, 상수리나무군집, 개서어나무군집, 개서어나무-졸참나무군집, 느티나무-졸참나무군집, 조경수식재지 등 8개 유형이었고, 층위발달 정도에 따라 13개 식물군집으로 세분되었으며, 대경목의 수령은 61∼77년생이었다. 환경피해도에서는 등급 3이 51,950$m^2$(32.8%), 등급 4는 5,583$m^2$(3.5%), 등급 5는 4,086$m^2$(2.6%)로 인위적 복원이 필요한 등급 3∼5의 총면적은 61.619$m^2$(38.9%)이었다. 현존식생, 식물군집구조, 환경피해도를 고려하여 비오톱을 유형화한 결과 총 14개 비오톱 유형으로 구분되었으며 이 중 관목층이 훼손된 참나무류 장령림(51,246$m^2$, 32.4%), 단층구조의 낙엽활엽수 장령림(19,906$m^2$, 12.6%)의 분포면적이 넓은 반면, 다층구조의 낙엽활엽수 장령림(2,085$m^2$, 1.3%)과 참나무류 장령림(14,943$m^2$, 9.4%)은 합계 10.7%에 불과하였다. 장기적으로 함양 상림 자연생태계의 안정화를 위하여 다층구조의 낙엽활엽수 장령림 및 참나무류 장령림은 보존대상으로서 이용객 통제와 아울러 보호 관리해 나가야 할 것이며, 관목층훼손 식생지와 단층구조 식생지는 소극적 복원지로서 군집유형별로 상림내 안정된 다층구조의 자연식생구조를 모델로 하여 생태적 천이발달을 유도하여야 할 것이다. 또한 잔디광장과 조경수식 재지는 적극적 복원지로서 다층구조의 참나무류군집과 낙엽활엽수군집 (개서어나무 우점)을 모델로 하여 관리해야 할 것이다.