• 한국산림과학회지
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• 제101권3호
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• pp.509-516
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• 2012

기후변화에 따른 우리나라 인공림의 취약성을 분석하기 위하여, 본 연구에서는 Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC)의 'A1B' 기후변화 시나리오를 적용하여 우리나라의 대표적 조림수종인 리기다소나무림의 잠재 생육적지 분포 변화를 예측하였다. 이를 위해 제4차 임상도를 이용하여 리기다소나무림의 기존 분포면적을 추출한 후, 최근(1971-2000년), 가까운 미래(2021-2050년), 먼 미래(2071-2100년)에 대해서 온량지수, 최저온도지수, 유효강우지수 등의 세 가지 기후요소를 각각 예측하고 이를 토대로 리기다소나무림의 잠재 생육적지 분포를 예측하였다. 본 연구결과 리기다소나무림의 잠재 생육적지 분포 면적은 최근(2000년)에 비해 가까운 미래(2050년)에는 56%로 감소하고 먼 미래(2100년)에는 15%로 크게 감소하는 것으로 분석되었다. 지역별로는 강원도를 제외한 전국에서 잠재생육적지 분포의 급격한 감소가 나타났다. 강원도 지역의 경우에는 다른 지역에 비해 리기다소나무림의 조림면적이 적고 상대적으로 해발고도가 높은 지역적 특성이 반영되어 잠재 생육적지가 증가하는 경향을 보였다. 또한 해발고도에 따른 잠재 생육적지 분포 변화를 분석한 결과, 기후변화에 따라 리기다소나무림의 잠재 생육적지 분포가 해발고도가 높은 지역으로 점차 이동하는 것으로 나타났다. 예측 결과의 정확성을 분석하기 위해 Classification Accuracy(CA)와 Prediction Probability(PrP)를 구한 결과, 비교적 높은 정확도(CA 44.75%, PrP 62.56%)를 가지는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권12호
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• pp.837-847
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• 2017

본 연구에서는 소양강댐 유역의 수문기상인자들의 시공간적 변동성을 명확히 파악하기 위하여 지표해석모형을 구축하였다. 지표해석 모형으로는 Variable Infiltration Capacity (VIC) 모형을 사용하였으며, 모형의 공간 해상도는 10 km, 시간 해상도는 1일로 정하였다. 2007~2010년 기간의 일유량자료를 바탕으로 Isolated Particle Swarm Optimization 알고리즘을 사용하여 모형의 7개 매개변수를 보정하였고, 2011~2014년 기간의 일유량자료를 사용하여 모형을 검증하였다. 보정된 모형은 보정기간과 검증기간 모두에 대하여 0.90의 Nash-Sutcliffe Coefficient값과 0.95의 상관계수를 보였다. 소양강댐유역에 대하여 산출된 인자들은 여름철에 강우가 집중되어있는 우리나라의 계절적인 특성과 기온변화로 인한 장 단파 복사량의 변화와, 지표면 온도의 변화, 이로 인해 피복층에서의 증발과 식생 증산의 변화가 고려되어 총 증발산이 변화하는 경향이 잘 반영된 것으로 나타났다. 산출된 수문인자를 검증하기 위하여 지상관측토양수분자료와 비교하였다. 겨울철을 제외한 4~11월의 비교결과 두 자료의 추세선의 기울기는 1.087로 나타났고, 상관계수는 0.723의 값을 나타냈다. 이러한 본 연구의 결과는 지표해석모형이 우리나라 주요 댐 유역의 수문기상인자의 시공간적인 변화를 정확히 파악하는데 활용될 수 있으며, 나아가서는 더욱 정밀하고 효율적인 수자원계획을 수립하는 데에도 활용될 수 있다는 점을 시사한다.

• 물과 미래
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• 제27권3호
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• pp.71-82
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• 1994

수자원 계획을 위하여 기본적으로 필요한 과거 강수량자료의 통계적 특성, 역년(calendar year)과 수문년(water year)의 연강수량 관계, 기간별 총강수량의 빈도 등을 장기간 과거 강수량을 이용하여 분석하였다. 또한 우리나라의 수자원 계획에 많이 이용해 왔던 1967-1968년 한발기간의 강수량을 분석하였다. 대상유역은 한강, 낙동강, 금강, 섬진강, 영산강 유역으로, 기상청 65개 우량관측소의 1905-1968년 한발기간의 강수량을 분석하였다. 대상유역은 한강, 낙동강, 금강, 섬진강, 영산강 유역으로, 기상청 65개 우량관측소의 1905-1991년 기간 자료를 이용하였으며, Thiessen 가중법으로 유역평균강수량을 산정하여 분석하였다. 본 연구의 결과에서 우리나라의 연강 수량은 전체적으로 증가하는 경향이 있었으나 통계적 검정결과 그 변동량의 유의성이 없었다. 역년과 수문년의 연강수량 관계식을 제시하였으며, 두 기간의 연강수량은 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 3, 6, 9 그리고 12개월 기간에 따른 총강수량의 연 최저치계열을 작성하였고, 2변수 대수정규분포를 이용하여 각 기간별 빈도강수량을 제시하였다. 1967-1968년 강우분석의 기준으로 볼 때, 댐 등에 의한 수자원 개발이 않된 자연하천 유역에서 건기(10-5월) 또는 우기(6-9월)의 총강수량이 과거 평균수량의 약 75%정도를 기록하면 한발를 초래하고, 약 60% 정도의 강수량이면 심한 한발을 초래한다고 할 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권1호
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• pp.9-16
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• 2013

해안사구는 해양생태계에서 내륙생태계로 이행하는 생태 이행대(ecotone)로서 중요한 생태계이다. 이러한 독특한 생태계의 서식지 특성 분석의 일환으로 우리나라에서 사구가 가장 넓게 분포하는 지역인 태안해안국립공원에서 미기상 요인(기온, 지온, 상대습도, 토양수분함량, 강우량 및 일사량, 풍향 및 풍속)의 통년 관측자료를 이용하여 계절변화를 분석하였다. 해안사구 초지생태계에서 미기상 요인의 계절변화는 산림생태계와 비교하여 상대적으로 고온 다습하며 6월과 7월에 집중 강우를 보였다. 토양온도는 기온보다 평균 $2{\sim}3^{\circ}C$ 높은 상태로 계절변화 하였으며 토양수분함량은 연중 10% 미만으로 매우 건조한 특성을 나타내었다. 또한 2011년 최고 풍속은 156.72m $s^{-1}$(10월 7일)를 기록하였고 현지 측정한 풍향과 기상청 자료는 상이함을 알 수 있었다. 해안사구 초지생태계의 서식지 특성을 더 잘 이해하기 위해서는 이러한 미기상 요인의 통년 장기관측이 필요할 것이다.

• 유기물자원화
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• 제9권2호
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• pp.71-76
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• 2001

현재 우리나라에서는 하수슬러지의 매립과 해양투기가 금지되면서 슬러지의 적정처리 처분이 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 또한 국내 해안 양식업중에 비중이 높은 굴양식업에서 부산물로 다량 발생하는 굴껍질은 대부분 해안에 야적되어 연안어장의 오염, 공유수면 관리상의 지장, 자연경관의 훼손 및 보건위생상의 문제 등으로 환경문제를 초래하고 있다. 본 연구에서는 하수슬러지와 굴껍질의 재활용 측면에서 토지주입시 발생되는 금속성분의 용출특성을 검토하는데 그 목적이 있다. 용출 실험은 직경 100mm, 높이 100mm인 pot에 토양과 하수슬러지 및 굴껍질을 주입하였으며, 인공강우를 가하여 100일 동안 분석하였다. 실험결과 식물의 성장에 필수원소인 K, Na, Ca, Mg과 인체에 치명적인 유해중금속인 Cd, Cu, As, Pb, Cr, Hg은 모두 토양오염기준에 적합하게 판정되어 토양에 적용시 그 위해성이 적은 것으로 나타났다. 이는 굴껍질(pH 8.7) 과 하수슬러지(pH 6.8)를 밭토양(pH 5.2)에 적용한 결과 pH 완충능력을 가져와 금속성분을 용출을 억제시킨 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.409-419
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• 2010

본 연구에서는 국내 기상관측소 중 관측년수가 30년 이상인 관측소 63개 지점을 대상으로 9개의 수문기상수문인자 즉, 연강수량, 연강수일수, 연평균기온, 연평균상대습도, 연일조시간, 연증발량, 연강수계속시간, 연적설일수, 연신적설일수 자료를 각 지점별로 수집하고, 수문기상인자에 대한 기본통계량, 선형회귀분석, 이동평균법을 통해 수문기상인자의 기본적인 특성을 알아보았다. 또한 통계학적기법인 Hotelling-Pabst 검정과 Mann-Kendall 검정을 통해 경향성을 분석하였다. 기본통계량 분석결과 우리나라의 기후특성상 여름철에 강우가 집중되며, 계절별 강수량의 편차가 큰 전형적인 특성을 확인할 수 있었다. 선형회귀 분석과 5년 이동평균법을 통해서는 시간이 경과함에 따라 연강수량과 연평균기온은 증가, 연평균상대습도와 연일조시간은 감소, 연강수일수는 지점별로 증가 또는 감소하는 추세를 보였다. Hotelling-Pabst 검정과 Mann-Kendall 검정을 통한 경향성분석에서는 연평균상대습도, 연평균기온에서 공통적으로 경향성이 나타났으며, 연강수량, 연강수일수, 연일조시간은 지역에 따라 상이한 결과를 보였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권1호
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• pp.86-106
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• 2019

우리나라에 자생하는 꽃장포 중 희귀식물종인 꽃장포의 주요 분포지의 기상, 토양, 식생특성을 조사 분석하였다. 꽃장포는 해발고 95~145m 저지대의 북향 하천변과 경사도가 $60{\sim}90^{\circ}$정도의 가파른 암벽에 주로 분포하는 것으로 나타났다. 자생지 기상조건은 연평균온도가 전국평균보다 낮으며, 연중최고, 최저기온의 차가 극심하고 계곡주변으로 강우 시 물이 올라와 있는 곳으로 습도조건이 중요한 요인 중 하나로 파악되었다. 토양은 조사지 대부분이 약산성토양이고, 한탄강 줄기를 따라 자생지가 이어지지 않고 북북동쪽 사면쪽에서만 나타나 습도조건과 함께 일조량이 생육에 제한요인인 것으로 보였다. 꽃장포 조사지 주변식생은 대부분 조사구에서 돌단풍, 구실사리, 산조풀, 산철쭉 등이 공통으로 출현하였다. 꽃장포 분포지는 모두 우점도와 군도가 3 이하로 낮게 나타났으며 발견된 개체수가 조사지역별로 편차가 매우 컸다. 꽃장포 출현빈도는 관속식물 수와 반비례하여 나타나 다른 식물에 비해 경쟁력이 낮은 것으로 분석되었다. 냉온대성식물인 꽃장포는 기후변화로 온도상승과 폭우, 건조로 인해 강물수위변화가 극심해지면서 자생지 축소와 함께 개체 수 감소가 예상되므로 자생지보호와 함께 복원대책이 필요하다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권12호
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• pp.1193-1207
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• 2013

지나친 도시개발은 불투수면적의 증가로 인한 유출 증가를 야기하며 이는 홍수 및 비점오염에 대한 문제 및 기저유출감소로 인한 지하수위 감소에 따라 하천을 건천화시키는 문제를 발생시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 저영향개발(LID, Low Impact Development) 기법이 제시되고 있다. 즉, LID 기법을 적용함으로써 개발 이전의 수문순환 상태를 모사하여 개발로 인한 영향을 최소화하고 물 순환구조를 개선하고자하는 연구가 진행되고 있다. 국내에서도 LID 개념의 도입이 지속적으로 증가함에 따라 소규모 배수 분구를 중심으로 연구가 진행되고 있다. 또한, 중규모 이상의 유역에 LID 기법을 적용 시 유역 내 수문학적 유출 특성과 오염 발생 특성 변화에 대한 분석 방안이 요구되지만 하수처리분구 단위의 수문학적 영향을 분석 할 수 있는 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 하수처리 구역 내 LID 기법의 적용에 따른 물순환 개선효과와 비점오염 저감효과 분석 및 기존 관리기법과의 비교를 통해 유역관리 측면에서의 적정 LID 설치면적 추정 방안을 검토하였다. LID 적용효과 분석을 위하여 소규모 배수 분구인 부산시 동래천 유역과 하수처리구역인 온천천 유역을 대상유역으로 선정하였으며 동래천 유역을 대상으로 LID 요소기술의 적용가능 면적을 추출하고 비율로 환산한 후 온천천 유역으로 확대 적용하였다. LID 요소기술 중 우리나라의 토지이용 밀집도를 고려하여 적용이 용이한 Green Roof와 Porous Pavement 및 도로에 설치되는 Street Planter를 선정하였으며 유역별로 구축된 LID 기법 기반의 SWMM 모형을 이용하여 토양특성과 강우특성을 고려한 물순환 기능 개선효과 및 비점오염량 저감효과를 분석하였다. 또한 온천천 유역을 대상으로 기존 비점오염 관리방안인 오염원 및 방류량에 따른 처리효율과 LID 적용 시의 처리효율을 비교하였으며 비교자료를 토대로 유역관리와 비용적인 측면을 고려한 적정 LID 설치비율로서 기존 비점오염 관리방안의 처리효율을 만족하는 LID 설치비율을 선정하고 이에 대한 적용 가능성을 검토하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권3호
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• pp.363-373
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• 2010

수문 수자원 분야에서의 활용도를 제고하기 위하여 HSG 1995와 HSG 2006 두가지 분류법에 의한 우리나라 수문학적 토양유형의 분포에 대한 정보를 제공하고 이를 각각 충북 괴산군 소수면의 소유역의 수치세부정밀토양도 (1:5,000)에 적용하여 SCS-CN법을 이용한 유효 우량 산정과 유출곡선을 작성한 결과는 다음과 같다. 산악지에서 주로 침투능이 크고 하성 또는 해안평탄지로 가면서 낮아지는 경향을 보였다. HSG 1995 토양 유형 중 A군은 전체의 42.2%로 가장 넓게 분포하는 것으로 나타났고, B군 29.4%, C군 18.5%, D군 9.9% 순으로 나타났다. HSG 2006 토양유형은 A군 35.1%, B군 15.7%, C군 5.5%, D군 43.7%로 D군이 가장 넓게 분포하는 특징을 가진다. HSG 1995에서 A, B, C군으로 분류되었다가 HSG 2006에서 D군으로 분류된 토양 유형의 비율이 약 34.1%로 나타나 국립농업과학원에 의해 분류된 토양유형 중 D군의 면적이 크게 늘어난 것을 알 수 있었다. 충북 괴산군 소수면 소유역의 수치세부정밀토양도에 기반한 수문학적 토양유형 분포특성을 나타낸 것으로 산림과 밭으로 이용되는 토양의 유형이 A로 분류되는 것은 일치하는 경향을 보였다. HSG 2006의 토양유형은 유역에서 C 유형이 거의 없거나 적게 분포하고 HSG 1995에 비해 D 유형이 많게 나타난다. 미계측 유역에 대한 직접유출량 산정에 가장 많이 사용되는 SCS-CN법을 이용하여, 충북 괴산군 소수면 소유역에서 직접유출에 기여하는 유효우량을 산정하고 SCS 삼각단위도를 사용하여 첨두유량과 첨두시간을 계산한 결과는 다음과 같다. HSG 1995와 HSG 2006 수문학적 토양유형과 토지 이용별 CN값을 적용하여 유역의 CN값 (AMC II)을 구한 결과는 각각 54와 62로 나타났다. 이 때, 우량계가 설치된 지점의 강우자료를 평균하여 2004년~2005년 강우사상별로 정리하여 초기손실량 (I)이 총강우량 (P)보다 큰 경우를 제외한 강우사상을 선택하였고, 8월 16일에서 강우사상 전까지 내린 강수에 따라 선행수분조건 III으로 조정하여 유효우량 산출을 위한 CN값을 각각 73과 79로 하여 사용하였다. 강우사상에 대한 HSG 2006 기준의 유효우량이 56.67 mm로 HSG 1995 기준의 44.87 mm 보다 약 25% 많게 나타났다. 두 가지 수문학적 토양 유형 분류 기준에 따라 계산된 각 유효 우량에 대하여 수문곡선을 합성하여 실제 관측치와 비교한 결과 두 개 기준 모두 관측치와 유사한 변화 패턴을 보이고 있으나 실측치보다 감수부에서 급격하게 감소되는 특징을 나타냈다. 첨두유량은 HSG 1995 보다는 HSG 2006 기준을 사용할 때 관측치와 더 가까운 값을 나타내었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권10호
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• pp.797-807
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• 2011

국내 하천에서 사주 상 식생 활착 현상이 급속하게 진행되고 있다. 1960년대 산업화와 도시화 이전 우리나라 하천은 모래, 자갈이대부분인이른바 'White River (백사장하천)'이었으나, 1970년대이후댐건설, 하천정비등으로유황과유사이 송특성이 교란되어수변에 식생이번무하게 되는이른바 'Green River (식생하천)'가진행중이다. 본 연구는비조절하천사주 상 식생활착에 영향을 미치는 인자 중에서 수위, 수온, 강우, 토양수분, 토양입경 등의 상호연관성을 파악하고자하였다. 이를 위해 우리나라 모래하천인 내성천의 하류를 시험하천구간으로 선정하고, 289일간 모니터링 및 조사 분석을 실시하였다. 또한 과거로부터 현재까지 식생의 경년변화를 파악하기 위해 1970년부터 2009년까지의 항공사진을 분석하였다. 시험하천구간의 범위는 횡단길이 361m, 종단길이 약 2 km이다. 조사 분석 결과 내성천 시험하천구간은 지하수위가 하천수위보다 20~30 cm 가량 높게 나타나는 이득하천이었다. 지하수온은 일별, 계절별 차이가 $5^{\circ}C$ 미만이었고, 하천수온은 식생활착이 본격적으로 시작되는 5월부터 $10^{\circ}C$ 이하로 떨어지지 않았다. 토양수분의 영향인자는 하층은 지하수위, 상층은 강우이며, 상하층은 모두 토양입경에 영향을 받는 것으로 나타났다. 토양수분측정지점 6곳의 지표면~지하 1m까지의 토양은 $D_{50}$ 입경 0.07~1.37mm의 모래이며, 이 입경에서 가능한 모세관 높이는 약 14~43 cm 범위로 추정된다. 한편 비 조절하천인 시험하천구간의 40년간 공간분석 결과, 인위적인 하천교란과 가뭄은 식생활착을 촉진하며, 홍수로 인해 식생군락이 자주 소멸될 수 있음을 확인하였다. 1970년부터 식생의 크고 작은 활착과 소멸이 반복되고 있지만 현재의 식생면적은 과거에 비해 뚜렷하게 증가되어 있다. 식생면적은 시간에 따라 점진적으로 증가하고 있는 것으로 판단된다.