• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_1호
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• pp.931-946
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• 2017

본 연구는 토양의 수분 상태를 고해상으로 관측 및 분석하고 농업분야에의 응용 가능성을 평가하기 위한 연구이다. 이를 위하여 Landsat-8 OLI(Operational Land Imager)/TIRS(Thermal Infrared Sensor)의 광학 및 열적외선 위성영상을 연구자료로 전라북도 농업지역을 포함(연구자료 내 46%)하는 2015, 2016, 및 2017년 5-6월에 촬영된 영상 세 장을 이용하였다. 연구지역의 각 영상 촬영일의 토양의 수분 상태는 SPI(Standardized Precipitation Index)3 가뭄지수를 통하여 효과적으로 획득할 수 있으며, 각 영상은 보통, 습윤, 및 건조한 토양 수분 조건을 갖는다. 이러한 각기 다른 토양수분 조건을 갖는 영상을 대상으로 토양의 수분 상태를 관측하고 SPI3 가뭄지수로부터 획득한 토양의 수분 상태와 비교/분석을 수행기 위하여, TVDI(Temperature Vegetation Dryness Index)를 계산하였다. TVDI는 Landsat-8 OLI/TIRS 위성영상으로부터 계산한 LST(Land Surface Temperature) 및 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)의 관계로부터 추정하여 계산된다. LST-NDVI의 형상 공간 내 픽셀의 분포에서 NDVI에 따른 LST의 최대/최소값을 추출하고 이를 대상으로 각각 선형회귀분석(linear regression analysis)을 통하여 NDVI에 따른 LST의 Dry/Wet edge를 결정할 수 있으며, 최종적으로 NDVI에 따른 두 edge 사이에서의 LST 값의 비율을 계산하여 TVDI 값을 계산한다. TVDI 값으로부터 관측된 영상 내 상대적인 토양의 수분 상태를 매우 습윤, 습윤, 보통, 건조, 매우 건조의 5단계로 분류하여 SPI3로부터 획득한 각각의 토양수분 상태와 비교하였다. 연구자료 획득시기인 5-6월 시기의 특성상 모내기로 인하여 영상 내 가장 많은 비율을 차지하는 논 지역의 영향으로 영상 전체 중, 약 62% 이상이 습윤 및 매우 습윤한 상태로 분류되었다. 또한, 보통으로 분류되는 픽셀은 영상 내 밭 지역의 영향 때문으로 분석되었다. 영상 전체에 대해서는 대략적으로 SPI3의 토양수분 상태와 대응하였지만 매우 건조, 습윤, 및 매우 습윤에 해당하는 세분류 결과에서는 SPI3 토양수분 상태와 대응하지 않았다. 또한, 영상에서 논과 밭의 농업지역을 추출 및 분류한 후, SPI3 토양수분 상태와 비교하였을 때, 논 지역의 토양수분 상태 관측 분류 결과는 매우 건조, 보통 및 매우 습윤에서, 밭 지역은 보통의 분류에서만 SPI3 가뭄지수와 대응하지 않았다. 이는 매우 건조한 나지 및 매우 습윤한 모내기로 인한 논 지역, 수계, 구름 및 산지 지형효과 등의 이상치로 인하여 잘못된 Dry/Wet edge 추정의 문제로 사료되어진다. 그러나 5-6월 시기의 농업지역 중, 밭 지역에서는 세분류된 토양의 수분 상태를 효과적으로 관측할 수 있었다. 고해상 광학위성 기반 농업지역에 대한 토양수분 상태의 시 공간적 변화를 관측하여 농업지역의 농업생산량예측 등 그 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제89권5호
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• pp.618-629
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• 2000

난대림(暖帶林) 육림(育林)에 필요한 기초 자료를 제공(提供)하고자 붉가시나무군락(群落)이 가장 발달되어 있는 보길도(甫吉島)에서 1998년 7월부터 1998년 10월에 걸쳐 붉가시나무가 우점(擾古)하는 임분(林分)을 대상으로 군락생태(群落生態)를 조사하였으며, 본 연구(硏究)에 의해 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 붉가시나무군락지(群落地)의 종구성(種構成)은 54과(科) 91속(屬) 113종(種) 9변종(變種) 1품종(品種) 등 모두 123종류(種類)가 출현(出現)하였고, 이중 상록성(常綠性) 식물종(植物種)은 모두 45종(種)이었으며, 모든 조사구(調査區)에서 공통(共通)으로 출현(出現)한 종(種)으로는 동백나무, 광나무, 사스레피나무, 청미래덩굴, 마삭줄 및 그늘사초의 6종(種)이었고, 생달나무, 자금우, 보춘화, 족제비고사리, 덜꿩나무 등 5종(種)의 출현빈도(出現頻度)가 80% 이상으로 가장 높게 나타났다. 2. 임관(林冠) 상층(上層)의 교목층(喬木層) 식피율(植被率)은 85% 이상으로 붉가시나무, 잣밤나무류(類), 참가시나무, 곰솔, 산벚나무의 순(順)으로, 아교목층(亞喬木層)에서는 동백나무, 광나무, 붉가시나무, 사스레피나무, 잣밤나무류(類)의 순(順)으로, 하층(下層)의 관목층(灌木層) 식피율(植被率)은 20% 내외로 동백나무, 광나무, 청미래덩굴, 생달나무, 덜꿩나무의 순(順)으로, 초본층(草本層)에서는 마삭줄, 자금우, 그늘사초, 동백나무(치수(稚樹)), 붉가시나무(치수(稚樹))의 순(順)으로 각각 중요치(重要値)가 높게 나타났다. 3. 붉가시나무군락(群落)은 평균(平均) 토양산도(土壤酸度)(pH) 5.00, 평균(平均) 유기물함량(有機物含量) 6.42%인 토양환경에서 군락이 발달하고 있었으며, 본(本) 도(島)의 남사면(南斜面), 서사면(西斜面), 북사면(北斜面) 및 동사면(東斜面)의 분포(分布) 순(順)으로 생장(生長)이 양호하게 나타난 것으로 보아 양수(陽樹)의 특성(特性)을 갖고있는 것으로 사료(思料)된다. 4. 임내(林內)의 평균(平均) 상대조도(相對照度)(RI)는 0.89%로서 미명(未明)의 상태를 유지하고 있는 것으로 나타났는데, 이는 붉가시나무의 엽면적(葉面積)이 다른 상록활엽수(常綠闊葉樹)들에 비해 크고, 분지(分技)된 맹아(萌芽)의 발달로 임관(林冠) 상층(上層)의 피복율(被覆率) 높아짐에 따라 임내(林內) 수광량(受光量)이 현저히 낮아져 나타난 결과이며, 지표층(地表層) 식생(植生)의 분포(分布)를 결정하는 가장 중요한 요인(要因)으로 작용하고 있는 것으로 사료(思料)된다. 5. 군락(群落) 내(內) 붉가시나무의 흉고직경(胸高直徑) 분포(分布)를 분석한 결과 교목층(喬木層), 아교목층(亞喬木層)모두 역J자형(逆J字形)의 분포(分布)를 보이고 있어 군락의 유지가능성(維持可能性)이 불투명(不透明)한 것으로 판단(判斷)된다. 6. 붉가시나무의 연륜폭(年輪幅)을 분석한 결과 년평균(年平均) 직경생장량(直徑生長量)은 2.44mm로, 맹아지(萌芽枝)의 발생초기(發生初期)인 1~12년 사이에는 완만하게 생장(2.04mm)하다 맹아지가 임관(林冠) 상층(上層)에 도달하는 13년 이후부터 22년까지 가장 높은 생장량(2.95mm)을 기록하였고, 이후부터는 생장량이 완만하게 감소(減少)하거나 정체(停滯)되는 경향(2.41mm)을 나타냈다.

• 한국산림과학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-32
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• 1977

황폐림지(荒廢林地)의 토양(土壤)이 배지(培地)로 될 때 경사별(傾斜別) 토양수분상태(土壤水分狀態)를 파악(把握)하고 여러가지 토양수분상태(土壤水分狀態)가 피복용(被覆用)의 식물(植物)의 생장(生長)에 미치는 영향과 피복식물(被覆植物)의 수분요구도(水分要求度) 및 내건성(耐乾性)을 관찰(觀察), 조사(調査)하고 토양수분(土壤水分)이 결핍(缺乏)된 환경에서 시비효과(施肥效果) 및 수분이용(水分利用) 효율(效率)을 구명(究明)하므로서 보다 합리적(合理的)이며 효과적(效果的)인 황폐림지(荒廢林地) 지피식생조성방법(地被植生造成方法)에 관련(關聯)되는 이론적(理論的) 배경(背景)을 모색(摸索)하기 위하여 본(本) 연구(硏究)가 실시(實施) 되었다. 본(本) 연구과정(硏究過程)은 야외시험(野外試驗)과 온실시험(溫室試驗)으로 구성(構成)되어 있으며 야외(野外) 시험(試驗)은 건기(乾期)와 우기(雨期)에 걸쳐 3 경사지(傾斜地)에서 4 시비수준(施肥水準) 2 파종방법(播種方法)에 대한 피복식물(被覆植物)(아까시나무, 싸리, 새)의 생장상태(生長狀態)를 조사분석(調査分析) 하였다. 온실시험(溫室試驗) 3 수분처리(水分處理), 4 시비수준(施肥水準)에 대한 피복식물(被覆植物)의 생장(生長)을 신장생장(伸長生長), 중량생장(重量生長)으로 조사분석(調査分析) 하였다. 현지(現地)의 입지환경(立地環境) 및 토양수분상태(土壤水分狀態)의 변화(變化)를 측정(測定)하기 위하여 기온(氣溫) 온도(溫度), 강우량(降雨量) 등(等)이 조사부분(調査分析) 되었고 토양수분측정용(土壤水分測定用) Soil cell을 경사별(傾斜別)로 모두 24개(個) 설치(設置) 조사(調査)하였다. 화강편마암(花崗片麻岩)을 모재(母材)로 하는 본황폐림지(本荒廢林地)는 경사도(傾斜度)에 따라 토심(土深) 및 토성(土性)이 다르게 나타나며 이러한 토양조건(土壤條件)은 경사도별(傾斜度別) 토양수분체계(土壤水分體系)를 지배(支配)한다. 완경사지(緩傾斜地) ($17^{\circ}$)는 토심(土深)이 20cm 이상(以上)이며 토성(土性)은 양토(壤土)로서 우기(雨期)동안에 토양수분(土壤水分)은 항상 위조점(萎凋點) 이상(以上)의 유효수분(有效水分)을 보지(保持)하고 있으며, 중경사지(中傾斜地)($25^{\circ}$)는 토심(土深)이 15cm, 토성(土性)은 사질양토(砂質壤土)로서 우기(雨期)동안 토양수분(土壤水分)은 때때로 위조점(萎凋點) 가까이 까지 떨어졌다. 그러나 급경사지(急傾斜地) ($37^{\circ}$)는 토심(土深)은 10cm, 토성(土性)은 사질양토(砂質壤土)로서 우기(雨期)에도 토양수분(土壤水分)이 때때로 위조점(萎凋點) 이하(以下)로 떨어졌다. (표(表) 6 참조) 이상(以上)과 같은 연구(硏究)에 의하여 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 본연구재료(本硏究材料)로 쓰인 3가지 식물(植物)의 초기생장기간중(初期生長期間中)의 수분요구도(水分要求度)의 상대적(相對的) 수준(水準)을 분석(分析)할 때 다음과 같은 결론(結論)을 얻을 수 있다. 즉(卽) 아까시 나무는 수분요구도(水分要求度)가 높고 (자연보수력수준(自然保水力水準) 내건성(耐乾性)은 비교적(比較的) 약(弱)하다. 싸리는 수분요구도(水分要求度)가 낮고(유효수분(有效水分)의 50%수준(水準)) 내건성(耐乾性)은 강(强)하다. 새는 수분요구도(水分要求度)가 보통(普通)이며 내건성(耐乾性)은 비교적(比較的) 약(弱)하다. 2. 피복용(被服用) 식물(植物)의 토양수분(土壤水分) 조건(條件)에 따른 시비효과(施肥效果)는 수분(水分)이 적을 때에는 잘 나타나지 않으나 수분(水分)이 충분(充分)할 때에는 매우 잘 나타난다. 즉(卽) 토양수분(土壤水分)과 시비처리(施肥處理)의 상호작용(相互作用)이 식물생장(植物生長)에 미치는 영향은 매우 크다. 3. 피복용(被服用) 식물(植物)의 토양수분조건(土壤水分條件)에 따른 양분요구도(養分要求度)는 다음과 같다. 초기생장시(初期生長時) 토양수분(土壤水分)이 건조(乾燥)하면 3 식물(植物)이 모두 낮은 시비수준(施肥水準)에서 생장(生長)이 좋고 토양수분(土壤水分)이 적윤(適潤)하면 아까시 나무와 새는 높은 시비수준(施肥水準)에서 생장(生長)이 좋게 나타난다. 후기생장시(後期生長時) 3 식물(植物) 모두 토양수분수준(土壤水分水準) 의 증가(增加)와 함께 높은 시비수준(施肥水準)이 생장(生長)에 주는 효과(效果)가 컸다. 4. 시비수준별(施肥水準別) 수분이용효율(水分利用效率)은 아까시 나무와 새의 경우 건조지(乾燥地)에 있어서는 낮은 시비수준(施肥水準)(1g 수준(水準))의 수분이용효율(水分利用效率)이 높고 적윤지(適潤地)에 있어서는 높은 시비수준(施肥水準)(3g 수준(水準))의 수분이용효율(水分利用效率)이 높았다. 싸리의 경우 모든 수분조건하(水分條件下)에서 공(共)히 낮은 시비수준(施肥水準)(1g 수준(水準))의 이용효율(利用效率)이 높았다. 5. 아까시 나무와 싸리는 인산(燐酸)의 요구도(要求度)가 인정(認定)되나 새는 인정(認定)되지 않으며 황폐림지(荒廢林地) 토양수분결핍(土壤水分缺乏)은 식물(植物)의 인산흡수(燐酸吸收)를 저해(沮害)한다.

• 한국전통조경학회지
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• 제36권3호
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• pp.115-127
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• 2018

천연기념물 제214호 진안 평지리 이팝나무군의 고사(枯死) 및 쇠약(衰弱) 요인의 명확한 진단(診斷)과 처방(處方)을 통한 천연기념물로서의 가치 존속(存續) 방안을 강구하고자 시도된 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 1968년 13그루의 천연기념물 지정 이후, 1973년을 시작으로 근년까지 계속적으로 고사가 진행되어 현재는 3주만 생존하고 있다. 특히 2010년 이후 마령초등학교 담장 후퇴 등 정비과정에서 복토된 토양의 일부 제거에도 불구하고, 계속적으로 고사가 이루어진 것으로 확인된다. 둘째, 지정목 중 1 3번 생존목 또한 고사된 가지가 많고, 잎이 왜소하며, 엽량이 적었다. 1번목은 수세가 '극히 불량'하고 다량의 가지가 이미 고사하였으며, 금년에는 단지 2개 가지에서만 개화가 이루어졌으며 엽량 또한 현저히 적은 상태이다. 2번목 또한 '불량'상태로 잎이 작고 엽밀도도 낮으며 수형의 변형이 이루어지는 등 수세가 쇠약한 상태이다. 현존하는 가장 큰 1번목은 논토양으로 추정되는 점질토가 복토되어 있어 우려를 더하고 있다. 셋째, 평지리 이팝나무군의 토성 분석결과, '미사질양토[微砂質壤土, Silt loam(SiL)]'로 밝혀짐에 따라 미사(Silt)의 성분비가 높음을 알 수 있다. 또한 1번목 북측의 토양산도는 pH 6.6으로 다른 부위의 흙과는 편차가 컸는데 이는 원지반 토양이 아닌 외부에서 반입된 토양으로 복토되었음에 기인한 것으로 판단된다. 더불어 유기물함량은 적정범위보다 높게 나타났는데 이는 보호관리를 위한 시비가 계속적으로 이루어진 결과가 반영된 것이라고 판단된다. 넷째, 진안 평지리 이팝나무군의 고사 및 생육 불량의 근본적 원인으로는 복토(覆土)로 인한 심각한 생리저하의 만성적 증후군으로 판단된다. 이는 신규로 식재된 후계목 또한 일부 고사된 것에서도 그 원인을 찾을 수 있다. 다섯째, 1차적으로 기존 고사의 원인으로 추정되는 복토 부분에 대한 점진적 제거가 시급하다. 무엇보다도 근계부에 복토된 점질토양의 제거를 건의한다. 복토부를 제거한 후 굵은 모래로 치환하고 뿌리의 호흡 개선을 위해 유공관을 설치한다. 그리고 고사한 4번 고사목과 5 6번의 고사흔적인 밑둥은 제근하고, 하층식생은 예초한다. 생존목은 상부 고사지를 제거, 수피 이탈부는 외과수술을 시행하는 한편 생장점 아래에서 전정하여 맹아의 발생을 유도해야 할 것이다. 여섯째, 지하부 뿌리를 확인하여 부패근 절단 및 토양호흡 개선방안을 마련한다. 근계 전반에 대한 추적 굴취 등으로 썩은 뿌리부를 단근하여 새 뿌리의 발생을 유도한다. 일곱째, 이후 잡초 발생과 답압 억제 그리고 토양 보습효과 유지를 위한 멀칭을 시도한다. 또한 지속적 영양공급을 위한 무기양료 엽면시비 및 영양제 나무주사, 무기양료의 토양관주를 고려한다. 향후 모니터링과 예찰방안을 마련하여 계속적으로 변화상을 체크해야 할 것이다.