• 한국수자원학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.265-276
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• 2007

홍수터에 식생된 하도에서 수리학적 특성의 이해는 하천복원사업을 계획하거나 홍수터를 관리하는데 중요하다. 본 연구에서는 길이 16 m，폭 0.8 m 의 실험수로에 인공식생을 이용하여 수리학적 특성변화를 분석하였다. 실험수로 단면은 단단면과 복단면으로 구분하였다. 하상경사는 0.5 %，유량은 $0.2\;m^3/s\;{\sim}\;0.4\;m^3/s$ 범위이고，수심비，식생밀도, 식생 위치를 변화시키면서 실험을 수행하였다. 단단면 수로 저면에 식생하였을 경우 수심비가 약，3.5 이상부터는 식생에 의한 수위 증가는 거의 없는 것으로 관측되었다. 복단면 홍수터에 관목을 식생 할 경우 수위 상승량은 최대 6% 정도이며，저수로 내 유속은 식생전의 단면평균유속에 비하여 약 25% ${\sim}$ 85% 정도로 증가하였다. 홍수터 식생에 의한 저수로 유속 증가량은 식생밀도와 비례하고 수심비와는 반비례한다. HEC -RAS 및 RMA-2 모형을 이용하여 산정된 식생 구간의 조도계수 범위는 단단면의 경우 0.055 ${\sim}$ 0.14 이며， 복단면에서는 0.063 ${\sim}$ 0.085 정도로 산정되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.495-495
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• 2017

도시화는 불투수면의 증가를 야기 시켜 물순환 왜곡, 다양한 오염 물질의 유입으로 인한 비점오염물질 유출, 인공 배출열의 증가로 인한 도시열섬효과 등 다양한 문제를 유발한다. 이러한 수리수문학적 및 환경생태학적 문제를 저감하기 위하여 도시지역과 같은 개발 사업에서는 수환경을 가능한 자연 상태로 복원하는 저영향개발(Low Impact Development, LID)기법이 중요한 대안으로 제시되고 있다. LID기법 중 하나인 옥상녹화는 에너지 이용을 최소한으로 한 자연 녹음의 효과적인 이용을 도모하여 환경공생도시 조성과 식물을 매개로한 자연 순환 과정을 도시구조에 도입하여 순환 시스템 재생이 가능 하도록한다. 노지녹화는 두꺼운 자연 토양을 이용하는 반면 옥상녹화는 적재하중의 제약(옥상의 적재하중 조건은 $150{\sim}180kgf/m^2$이다. 비중이 1.6~1.8인 토양을 20cm 객토한 경우, 약 $320kgf/m^2 $이상의 적재하중이 되기에 식재기반의 경량화는 중요한 사안이다.)으로 인해 용적밀도가 작은 인공경량토양 또는 개량토양을 이용하며, 토양 두께도 얇게 설정된다. 또한 토양의 두께는 식물의 크기와 종류 및 토양의 조성에 따라 다르기에 적재하중 조건을 고려한 적절한 토양과 식재 식물의 크기와 종류 결정은 중요하다. 이에 본 연구에서는 옥상녹화식생에 대한 평가와 이에 대한 시험 프로세스가 가능한 실험 장치를 개발하였다. 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 1m*1m*0.6m 아크릴 재질의 녹화셀로 경사조절이 가능하도록 설계하여 경사변화에 따른 유출, 침투, 증발산량의 탄성도 모의 평가를 할 수 있다. 또한 4점식 형태의 로드셀을 이용하여 녹화셀에서 발생하는 증발산량을 측정하고 관측된 증발산량은 RS-232c 이상의 통신프로토콜을 사용하여 주기적인 관측치의 송수신이 가능하며 주기적 자료송수신 외에도 옥상 녹화셀의 측면에 하중 표시기를 설치하여 관측이 가능하다. 또한 저면에 바퀴설치를 통하여 이동 실험이 용이하며 현재 부산대학교 양산캠퍼스 한국 GI&LID 실증단지 연구센터 내 옥상녹화 실험장에 옥상녹화 효율성 검증 실험 장비를 설치하여 자연 혹은 인공강우를 통한 유출, 침투, 증발산량의 시험계측을 실시중이다. 이러한 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 최대 하중 2,000kg, 측정해상도 0.02kg 이상을 허용하는 로드셀과 녹화셀을 이용하여 하중을 고려한 식생의 종류에 따른 평가가 가능하므로 최적 식재기반 단면구조 개발에 이용될 수 있을 것이다. 또한 토양 함수량 변화 측정으로 옥상녹화에 이용되는 다양한 종류의 식물의 염분에 대한 저항성과 식물의 성장능력을 평가하여 녹화공간에 따른 옥상녹화에 사용할 식생을 결정할 수 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제98권1호
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• pp.94-105
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• 2009

아까시나무 임분은 우리나라 저지대에 주로 조성되어 있는 도입종 조림지로서, 인위적 또는 자연적 교란, 그리고 입지조건에 의해 온전한 숲의 종조성을 나타내지 못하고 있으며, 천이가 느리거나 정체되어 있다. 또한 그것의 개체들이 인접 자연림으로 침투하고 있는 문제점이 있다. 따라서, 아까시나무 임분에서의 천이를 촉진시켜 자연 식생을 회복시킬 필요가 있다. 복원 실험은 경상북도 포항시 용흥동의 아까시나무 임분에서 작은 숲틈(${\sim}57m^2$)을 조성하여 실시하였고, $5 m{\times}5m$ 방형구 내에서, 벌채 및 하층 식생 제거(CU), 벌채(C), 환상박피 및 하층 식생 제거(GU), 환상박피 (G) 및 대조구(Control)의 5개 실험구를 3반복으로 설치하였다. 각 처리구 별 수관 열림도(%), 빛(total estimated transmitted light, $mol{\cdot}m^{-1}{\cdot}day^{-1}$), 목표 종(졸참나무)의 생장(직경, 높이 및 엽면적)을 측정하였다. 하층식생의 반응(종조성 및 종다양성)은 각 처리구에 영구 소방형구를 설치하여 측정하였고, 피도변화, Multiresponse Permutation Procedures (MRPP) 및 Detrended Correspondence Analysis(DCA)를 통하여 분석하였다. 숲틈 조성 후, 광환경은 처리구 별로 뚜렷한 차이를 나타내지 않았고, 수관 열림도는 CU, C, GU, G, Control의 순으로 높았다. 졸참나무 유묘의 생존은 수고 및 엽면적 생장과 유의한 상관을 나타내었다. 목표 종의 생장은 대조구와 비교하여 처리 후 증가하였다. 하층식생의 종조성 및 종다양성은 유의한 변화를 나타내지 않았지만, 후자의 경우 약간 감소하였고, 각 소방형구의 총 피도는 약간 증가하였다. 아까시나무림에 대한 생태적 복원의 한 방법으로서 작은 규모의 숲틈을 조성한 결과, 급격한 환경 변화를 발생시키지 않았고, 수고 생장을 촉진할 수 있는 가능성을 나타내었다. 복원 교란에 대한 하층식생의 반응은 연구지역의 특성을 반영하는 것으로 생각된다. 본 연구의 결과는 장기적인 관찰이 필요하며, 최소한의 교란을 통한 삼림 관리 및 복원 기법으로 발전할 수 있는 가능성을 보였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제27권4호
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• pp.487-497
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• 2013

본 연구는 월악산국립공원 용하계곡을 대상으로 용하구곡 시문에 내재되어 있는 식생경관 요소를 도출하고, 현존식생, 식물군집구조를 조사하여 식생구조를 파악, 국립공원 내 구곡경관의 유지 및 개선을 위한 식생 관리방안을 제시하고자 하였다. 시문을 통하여 자연경관요소를 도출한 결과, 너럭바위, 자연첩석, 맑은 물, 밝은 돌, 시냇물, 골짜기, 폭포, 소나무, 당단풍으로 나타났으며, 주요 식생경관 요소로서 소나무와 당단풍으로 도출되었다. 현존식생 조사 결과, 자연식생은 67.5%로 소나무군집, 굴참나무군집, 굴참나무-소나무군집, 굴참나무-졸참나무군집, 졸참나무군집, 신갈나무군집, 신갈나무-소나무군집, 낙엽활엽수군집으로 분류되었다. 인공식생(18.7%)은 졸참나무-일본잎갈나무군집, 신갈나무-밤나무군집, 일본잎갈나무군집, 일본잎갈나무-밤나무군집, 관목림, 일본잎갈나무-신갈나무군집이 분류되었으며, 초지지역(2.0%)은 참억새군집, 갈대군집, 기타지역(11.9%)은 조경수식재지, 밭, 과수원, 주거지역으로 구분되었다. 용하구곡의 대표식생은 소나무군집, 굴참나무-졸참나무군집, 일본잎갈나무군집, 낙엽활엽수군집이었으며 Shannon의 종다양도는 전체적으로 0.6274~0.9908이었다. 용하구곡은 도통계승과 자연애의 표상이며, 조선말과 일제강점기의 위정척사사상이 담겨있는 청정지역으로 자연성이 높은 계곡경관의 보전이 이루어져야 한다. 이와 같은 역사 문화적 구곡의 식생경관 관리방안을 위하여 소나무군집은 경관유지, 일본잎갈나무군집은 자연천이 유도를 위한 밀도관리가 필요하며, 자연재해 및 인위적 훼손시, 계곡부 식생복원을 위하여 역사 문화적 식생경관인 소나무 중심의 식생복원계획이 적용되어져야 할 것으로 사료되었다.

• 한국습지학회지
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• 제8권2호
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• pp.53-64
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• 2006

최근 들어 국내에서도 생태도시를 지향하면서 도시하천을 자연형 하천으로 복원시키고 있는 사례가 증가하고 있어 B시의 상동천을 대상으로 하여 인공하천으로 조성 한 후 식생 및 어류생태계의 모니터링과 어류의 습식에 의한 조류의 제거 특성을 평가하고 하천생태계의 복원과정과 조류의 제거로 인한 수질개선방안을 연구하였다. 그 결과 기초적인 하천생태계는 조성된 후 4년이 지난 시점에서 건전하게 재생 복원되고 있었으며, 식물상 및 식생군락은 모두 관속식물 문으로 44과 73속 79종 14변종으로 총 93분류군이 관찰되었다. 어류는 총 3과 8종 354개체로 일반적으로 수질오염에 내성이 강한 참붕어, 잉어, 붕어 등이 우점 하여 출현하였으며 상대풍부도를 비교할 시 참붕어가 50.5%, 잉어 21.2%, 붕어 20.9%, 버들매치 7.1%, 미구라지 0.3% 순으로 나타났다. 실험하천 특성상 조류의 이상 증식에 따른 어류의 식이물에 대한 분석 결과 조류를 잉어(Cyprinus Carpic)는 90%이상, 붕어(Carassius Auratus)는 30% 이상 섭취하는 것으로 판명 되었다. 표본에 대한 개략적 분석에서 체장 약 34cm 개체의 잉어가 습중량 43.2g의 조류를 섭취한 것으로 조사되었는데 이는 대형개체의 잉어가 조류의 제거에 어느 정도 효과가 있는 것을 알 수 있었다. 본 연구결과 실험하천의 수목과 수생식물은 조성 당시에 임의로 식재되어 하천생태계의 식생 특성과 수질정화 효과를 크게 기대 할 수 없었으며 앞으로 자연형 하천은 조성 당시부터 생태하천공학적인 수질 및 수리 모델링에 의하여 설계한 후 조성이 이루어져야 수질정화기능을 수행할 수 있으며 어류생태계는 잉어를 비롯한 대형개체의 도입으로 인하여 고차 소비자의 생체량이 증가함으로서 먹이사슬의 구조에 많은 영향을 미칠 것으로 판단되었으며 어류에 의한 조류제거는 일부 식이특성에 따라 습식하는 것으로 밝혀졌으나 큰 효과는 없는 것을 알 수 있었고 앞으로 더 많은 연구가 필요한 것으 로 판단되었다.

• 한국습지학회지
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• 제13권2호
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• pp.199-208
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• 2011

세계적으로 물의 부족, 온실가스 배출증가, 에너지 소비 증가 등으로 인하여 지구가 위협받고 있다. 기존의 도시 계획 및 개발 과정에서 산림, 하천 등 자연 생태계가 파괴되어 왔으며 이는 불투수면의 증가를 초래하였다. 불투수면의 증가로 인하여 자연적인 물순환 체계가 파괴됨에 따라 도시내 물의 저류, 침투, 증발 등이 감소되고 있으며, 강우시 불투수면에서 발생하는 비점오염원이 하천 및 호소로 직접 유입되어 수계에 악영향을 끼치고 있는 실정이다. 본 연구에서는 강우시 불투수면에서 발생하는 비점오염물질을 저감하고 불투수면의 증가로 인한 도시지역의 온도증가, 열섬현상 등을 해결하는 소규모 HSSF 인공습지 기술을 개발하고자 한다. HSSF 인공습지는 표면에 물이 존재하지 않고 유체의 흐름이 표면 아래 수평으로 흐르는 습지이며 침전, 여과, 흡착, 식생에 의한 흡수 등의 기작을 포함한다. 이러한 HSSF 인공습지를 도시지역의 협소한 공간에도 적용이 가능한 소규모 형태로 개발하고자 pilot-scale test를 실시하였으며, 이러한 연구결과는 향후 국내 도시 열섬현상 저감 및 자연적 물순환 복원을 위한 시설 개발에 기초자료로 활용 될 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_1호
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• pp.571-585
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• 2022

기후변화로 인한 가뭄, 홍수, 산불, 산사태 등 자연재해의 위협이 증가함에 따라, 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)와 같이 고해상도 토양수분 복원에 대한 사회적 수요도 증가하고 있다. 하지만 국내 환경은 산림 지형의 비율이 높아, 식생과 지형의 영향을 크게 받는 SAR 자료에서 토양수분을 복원하는데 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 본 연구에서는 기계학습의 일종인 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN) 기법을 활용하여, Sentinel-1 SAR 영상의 자립형 활용성을 평가하였다. Sentinel-1에서 얻을 수 있는 이중편파 산란계수는 토양수분 거동과 유의미한 상관성을 가지고 있음을 확인할 수 있었으며, 다른 위성이나 지점에서 관측된 보조자료를 사용하지 않고도 식생의 효과 등을 보정할 수 있는 자립형 활용 가능성도 확인할 수 있었다. 하지만 각 지점별, 지형 그룹별 특성에 의한 차이가 크게 나타났으며, 특히 산지와 평지에서 학습된 모형을 교차적용하였을 때 토양수분을 제대로 모의할 수 없는 현상이 발생하였다. 또한 이러한 문제를 해결하고자 학습 지점의 수를 늘리는 경우에는 토양수분 복원 모형이 평활화되어 상관계수는 증가하였으나, 지점에서의 오차는 점점 증가하였다. 따라서 고해상도 SAR 토양수분 자료를 광범위하게 적용하기 위해서는 체계적 연구 수행이 선행되어야 하며, 목적에 따른 학습 지점의 선정, 적용 지역의 범위 등을 구체적으로 제한하여 활용한다면 다양한 분야에서 효과적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제26권4호
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• pp.604-619
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• 2012

독일의 산림미학(숲미학)과 영국의 산림디자인 개념에 따르면 우리나라 국립공원 인공림도 단계별로 생태적 복원이 필요하며, 본 연구는 국립공원 인공림의 식생구조를 분석하여 생태적 천이를 유도하기 위한 식생유형별 간벌 밀도 기준을 제시하고자 수행하였다. 국립공원 중 치악산, 속리산, 덕유산, 내장산에 분포하는 잣나무림, 전나무림, 편백림, 은사시나무림, 일본잎갈나무림 등 인공림 8개소와 소나무군집, 소나무-졸참나무군집, 졸참나무군집 등 자연림 3개소 등 총 11개소에 $20m{\times}20m(400m^2)$ 크기의 방형구를 설정하였다. 식생구조 특성을 고려하여 인공림을 천이미발달형, 외래종치수발달형, 천이초기형으로 유형화하였다. 종다양도(H')는 천이미발달형 0.9681~1.1323, 외래종치수발달형 1.0192~1.1870, 천이초기형 1.3071~1.3892, 자연림 1.2202~1.3428로 침엽수 단일수종 위주의 단층구조의 인공림보다 천이초기형 인공림과 다층구조의 자연림의 종다양도가 다소 높았다. 단계별 간벌 밀도는 30~60% 범위로 하되, 천이미발달형은 외래종 우점치가 88~90%로 높으므로 대경목부터 3단계에 걸쳐 간벌하고, 외래종치수발달형은 외래종 우점치가 60~97%로 높고 아교목층과 관목층에 치수가 발달하고 있어 조기에 외래종 치수를 제거하고 1단계 또는 2단계에 걸쳐 간벌하며, 천이초기형은 외래종 우점도가 30% 이하로 자생종과 경쟁하는 외래종을 우선적으로 간벌하고 1단계 또는 2단계에 걸쳐 간벌할 것을 제시하였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제25권5호
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• pp.43-57
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• 2022

This study aims to classify forest fire-affected areas, identify forest types by the intensity of forest fire damage using multi-time Landsat-satellite images before and after forest fires and to analyze the effects of artificial restoration sites and natural restoration sites. The difference in the values of the Normalized Burned Ratio(NBR) before and after forest fire damage not only maximized the identification of forest fire affected and unaffected areas, but also quantified the intensity of forest fire damage. The index was also used to confirm that the higher the intensity of forest fire damage in all forest fire-affected areas, the higher the proportion of coniferous forests, relatively. Monitoring was conducted after forest fires through Normalized Difference Vegetation Index(NDVI), an index suitable for the analysis of effects by restoration type and the NDVI values for artificial restoration sites were found to no longer be higher after recovering the average NDVI prior to the forest fire. On the other hand, the natural restoration site witnessed that the average NDVI value gradually became higher than before the forest fires. The study result confirms the natural resilience of forests and these results can serve as a basis for decision-making for future restoration plans for the forest fire affected areas. Further analysis with various conditions is required to improve accuracy and utilization for the policies, in particular, spatial analysis through forest maps as well as review through site checks before and immediately after forest fires. More precise analysis on the effects of restoration will be available based on a long term monitoring.

• 한국환경생태학회지
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• 제26권2호
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• pp.219-232
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• 2012

본 연구는 인왕산의 과거 기록자료 및 문화경관지역에 나타난 소나무림의 분포 특성을 파악하여 소나무림 경관복원을 위한 관리방안을 수립하는데 목적이 있다. 인왕산의 과거 소나무림은 정선, 장시흥, 강희언의 산수화에서 잘 표현되어 있는데, 주로 동사면 능선부의 암반 주변을 표현하고 있었다. 인왕산 사진자료는 1800년대 말부터 기록되어 있는데 소나무림은 주로 서측 사면 저지대와 능선부에 분포하고 있었다. 인왕산의 문화유적 주변과 암반 주변 경관을 분석한 결과 대부분 소나무림이 우점하고 있었다. 인왕산의 과거 소나무림 경관을 형성하고 있는 지역을 대상으로 현존식생을 분석한 결과 소나무림을 유지하고 있는 지역은 51.87%, 인공림 변화한 지역이 25.80%이었다. 산림 저지대 소나무림은 대부분 시가화지역(10.16%)으로 변화되었다. 인왕산 소나무림 경관 복원을 위한 관리유형구분은 보전관리, 소나무복원관리, 유지관리로 설정하였다. 보전관리는 소나무림 분포지와 암반 분포지역으로 설정하였고 소나무 복원관리는 능선부의 자생종 낙엽활엽수 분포지, 외래종 식생 분포지와 산림 내 훼손지역으로 설정하였다. 유지관리지역은 인왕산 저지대 시가화지역과 인왕산 정상부의 군부대 입지지역으로 설정하였다.