• 한국농림기상학회지
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• 제17권1호
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• pp.35-44
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• 2015

산림은 많은 양의 탄소를 저장하고 있으며, 산림 탄소 동태는 기후변화에 따라 변화할 것으로 예상된다. 본 연구는 우리나라 산림에서 가장 우점하는 침엽수종과 활엽수종인 소나무림과 참나무림을 대상으로 최근 개발 및 개선된 한국형산림토양탄소모델(Korean Forest Soil Carbon model; KFSC model)을 이용하여 두 가지 기후변화 시나리오(2012년 기온이 2100년까지 유지되는 시나리오(CT), Representative Concentration Pathway(RCP) 8.5 시나리오) 하에서의 산림 탄소 동태를 예측하였다. 5차 국가산림자원조사 자료로부터 소나무림과 굴참나무림 조사구들을 추출한 뒤, 이를 행정구역(9개 도, 7개 특별 광역시) 및 영급(1-5영급, 6영급 이상)별로 분류하여 탄소 동태 모의 단위를 설정하였다. 탄소 저장고는 2012년을 기준으로 초기화하였으며, 모의 기간인 2012년부터 2100년까지 모든 교란은 고려하지 않았다. 모의 결과 산림 탄소 저장량은 시간이 경과함에 따라 전반적으로 증가하지만, CT 시나리오에 비하여 RCP 8.5 시나리오 하에서 산림 탄소 저장량이 낮게 나타났다. 소나무림의 탄소 저장량(Tg C)은 2012년에 260.4에서 2100년에는 각각 395.3(CT 시나리오) 및 384.1(RCP 8.5 시나리오)로 증가하였다. 굴참나무림의 탄소 저장량(Tg C)은 2012년에 124.4에서 2100년에는 219.5(CT 시나리오) 및 204.7(RCP 8.5 시나리오)로 각각 증가하였다. 5차 국가산림자원조사 자료와 비교한 결과, 고사유기물 탄소 저장량의 초기값은 타당한 것으로 나타났다. 모의 기간 동안 소나무림과 굴참나무림의 연간 탄소 흡수율($g\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$)은 CT 시나리오 하에서 각각 71.1과 193.5, RCP 8.5 시나리오 하에서 각각 65.8과 164.2로 추정된다. 따라서 우리나라 소나무림과 굴참나무림의 탄소 흡수잠재력은 지구 온난화에 의하여 감소할 것으로 예상된다. 비록 모델의 구조와 파라미터로부터 불확실성이 존재하지만 본 연구는 미래 산림 탄소 동태 파악에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제103권1호
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• pp.30-36
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• 2014

본 연구의 목적은 소나무림을 대상으로 간벌 시행 4년 후, 간벌 강도에 따른 토양, 낙엽층, 고사목의 탄소 저장량 변화를 분석하는 것이다. 이를 위하여 강원도 정선군 소재의 소나무림 연구지 1과 경기도 광릉 시험림 내 소나무림 연구지 2를 대상으로 연구를 수행하였다. 2008년에 임분 밀도를 기준으로 간벌 강도를 달리한 3개의 처리구를 각 연구지에 설치하였다. 연구지 1은 대조구(0%), T20 처리구(20%), T30 처리구(30%)로 설계하였으며, 연구지 2는 대조구(0%), T39 처리구(39%), T74 처리구(74%)로 설계하였다. 그리고 2012년에 0-50 cm 깊이의 토양, 낙엽층, 고사목의 탄소 저장량을 측정하였다. 연구지 1에서 토양, 낙엽층, 고사목의 총 탄소 저장량은 T30 처리구($109.80t{\cdot}C{\cdot}ha^{-1}$)가 대조구($86.69t{\cdot}C{\cdot}ha^{-1}$)에 비해 통계적으로 유의하게 높았으며, 연구지 2의 총 탄소 저장량은 T74 처리구($97.02t{\cdot}C{\cdot}ha^{-1}$)가 대조구($72.04t{\cdot}C{\cdot}ha^{-1}$)와 T39 처리구($63.25t{\cdot}C{\cdot}ha^{-1}$)에 비해 통계적으로 유의하게 높았다. 연구지 1과 연구지 2에서 간벌 강도가 가장 강한 처리구의 총 탄소 저장량이 각각 가장 높게 나타났다. 본 연구는 간벌이 토양, 낙엽층, 고사목 탄소 저장량에 미치는 단기간의 영향을 분석한 것이므로 보다 장기적인 영향을 평가할 수 있는 추가 연구가 필요하다.

• 한국조경학회지
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• 제47권4호
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• pp.12-23
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• 2019

본 연구는 한강 수변구역에 복원지를 대상으로 환경 특성에 대하여 현황조사 및 분석을 실시하고, 표토 유기탄소 저장량을 정량화하였다. 조사 대상지 21개소를 조사 분석한 결과, 대상지에 식재한 수종 수는 총 17개 수종이었으며, 대상지별로 평균 $2.86{\pm}0.13$종으로서 최소 1개 수종에서 최대 7개 수종이 식재된 것으로 나타났다. 흉고직경은 평균 $9.1{\pm}0.6cm$, 수고는 평균 $6.2{\pm}0.3m$, 뿌리량은 평균 $0.13{\pm}0.18g/cm^3$이었다. 토양특성을 조사 분석한 결과, 총 21개 항목 중 6개 항목인 용적밀도, 고상률, 석력비, 경도, 모래 함량, pH는 층위가 깊어질수록 증가하는 것으로 나타났고, 나머지 입단율, 함수율, 유기물, 전질소 등 15개 항목은 층위가 깊어질수록 감소하는 것으로 나타났다. 층위별 표토 유기탄소 저장량은 0~10cm에서 $11.54{\pm}1.08ton/ha$, 10~20cm는 $8.69{\pm}0.81ton/ha$, 20~30cm가 $7.97{\pm}0.79ton/ha$로서 0~30cm까지의 총 표토 유기탄소 저장량은 $28.21{\pm}7.31ton/ha$로 분석되었다. 과거 토지이용별 표토 유기탄소 저장량은 농경지였던 복원지가 $35.17{\pm}5.31ton/ha$로 가장 높았고, 주거지역 $28.16{\pm}8.31ton/ha$, 상업지역 $21.87{\pm}9.05ton/ha$, 공업지역 $19.23{\pm}12.48ton/ha$, 나지 $17.07{\pm}11.33ton/ha$ 순으로 나타났다. 조성연도별 표토 유기탄소 저장량은 2006년 조성된 복원지역이 $38.46{\pm}3.14ton/ha$로 가장 높았고, 2016년 복원지역 $28.57{\pm}7.84ton/ha$, 2011년 복원지역 $16.78{\pm}6.06ton/ha$ 순으로 분석되었다. 본 연구결과는 향후 수변구역 복원지의 탄소저감 효과 증진을 위한 기초자료 제공 및 평가기준이 될 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권6호
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• pp.507-517
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• 2010

2006 IPCC 가이드라인에서 제안한 HWP 탄소계정 방법을 이용하여 HWP 내 탄소 저장량을 추정하였고 우리나라 국가 온실가스 인벤토리와 산림 부문에 미칠 영향을 분석하였다. 사용 중에 있는 제재목, 목질보드류, 기타 산업용 목재, 종이 및 판지를 대상으로 하여 목제품 내 탄소저장량의 변화량을 추정하였다. 1970년부터 2008년 동안 사용 중에 있는 목제품 내 이산화탄소 저장량의 연간 변화량은 접근법에 따라 -9,023 Gg $CO_2$/yr에서 4,052 Gg $CO_2$/yr으로 추정되었다. 우리나라는 목제품의 순수입국이기 때문에 탄소 축적 변화 접근법이 가장 유리한 결과를 보였다. 그러나 각 접근법이 목제품의 벌채량 및 교역량, 바이오에너지로의 목재 이용과 재활용에 미치 는 영향은 상이하게 나타나고 있다. 따라서 계정 방법에 대한 우리나라 입장을 결정할 때 국가 온실가스 인벤토리에 대한 영향뿐 아니라 미래에 추진할 산림정책 방향도 고려하여 야기될 수 있는 부정적인 영향을 최소화하는 방법을 선택해야 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.197-205
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• 2013

본 연구에서는 동적 임분 생장모델과 Simulated Annealing 휴리스틱 기법을 적용하여 최적의 산림시업체계를 도출하기 위한 임분탄소최적화 프로그램을 개발하였다. SA 휴리스틱 알고리즘은 다양한 경영목표를 다룰 때 비교적 짧은 시간 내에 만족할만한 수준의 경영안을 제공할 수 있는 최적화 기법으로서, 더 이상 최적해를 찾지 못하고 목표 값이 어떤 일정한 값(Local Optimum)에 계속 머무는 현상을 해결하기 위해 열균형 테스트를 이용하고 있다. 열균형 테스트에 적용되는 온도저감율 파라미터 값이 최적화 프로세스의 목적함수 값과 반복횟수에 미치는 영향을 분석하기 위해 본 연구에서는 온도저감율에 따른 민감도 분석을 실시하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 기존의 산림경영에 주로 적용되고 있는 시업체계(베이스라인), 목재수확량 최대와 탄소저장량 최대의 3가지 산림시업 시나리오에 대해 비교 분석을 한 결과, 목재수확량 최대를 목표로 한 시나리오가 3개 시나리오 가운데 목재수확량이 가장 높은 것으로 나타났으며, 또한 탄소저장량을 최대로 하는 시나리오가 탄소저장량이 가장 높은 것으로 나타나, 본 연구에서 개발된 프로그램이 최적화된 결과를 도출하는 것으로 판단됐다. 온도저감율 파라미터 값에 대한 민감도 분석에서는 온도저감율에 따라 목적함수의 최적 값과 최적화 프로세스 반복횟수가 뚜렷한 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 개발된 임분탄소 최적화 프로그램은 앞으로 우리나라 산림의 탄소 최적화 시업체계 개발에 활용 될 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제20권5호
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• pp.465-472
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• 2009

본 총설에서는 최근 주로 연구되고 있는 활성탄, 탄소나노튜브, 팽창 흑연 및 활성 탄소 섬유 등 다공성 탄소재료를 중심으로 수소 저장량을 증대시키기 위한 기술 및 기 발표된 수소저장량과 그 장 단점에 대하여 고찰하였다. 수소저장능을 향상시키기 위한 탄소 내 기공의 최적의 크기는 0.6~0.7 nm로 조사되었다. 촉매의 경우 전이금속 및 그 금속산화물이 많이 이용되었으며, 주로 다공성 탄소재료에 도핑을 통해 수소저장능을 향상시켰다. 수소저장 매체인 다공성 탄소재료 중에서 활성탄은 대량생산이 가능하여 가격이 비교적 저렴한 장점이 있고 탄소나노튜브는 튜브의 튜브간 공간 외에도 내부공간에 수소를 저장할 수 있는 공간이 수소저장에 활용될 수 있다는 장점이 있다. 팽창 흑연은 흑연의 층 사이에 알칼리 금속의 삽입 시 층간 거리가 팽창하여 수소저장에 용이하고, 활성탄소섬유는 높은 비표면적과 발달된 미세기공이 수소흡착에 크게 기여한다는 점이 있다. 이러한 기존의 연구로 고려해 볼 때 다공성 탄소재료는 아직 달성되지 못한 DOE의 수소저장 목표치에 도달하기 위한 주요 유망한 후보재료 중의 하나이다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권4호
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• pp.284-293
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• 2020

본 연구는 2013년 7월 부터 2015년 7월 까지 서울시 노원구 불암산 도시자연공원의 잔존림으로 남아있는 식생보전지와 교란 후 복원된 생태복원지에서 수목의 흉고직경을 측정하여 탄소 저장량 및 흡수량을 산정하여 비교, 분석하였다. 상수리나무군락을 중심으로 한 생태보전지의 수목의 밀도는 약 30 개체/225 ㎡로 쪽동백나무, 갈참나무, 노린재나무, 물푸레나무, 진달래 등 약 20여종의 수종이 분포하고 있는 것으로 나타났다. 그 외 생태복원지는 대표적으로 신갈나무군락, 졸참나무군락, 물푸레나무군락 등으로 조성되었고, 식재밀도는 각각 8.3, 7.7, 14.3 개체/25 ㎡로, 신나무, 팥배나무, 생강나무, 진달래 등 약 10여 종의 식생이 분포하는 것으로 조사되었다. 식생보전지와 생태복원지에서 식생에 의해 저장되는 전체 탄소량은 각각 250.77, 19.3 ton C ha-1로, 연간 전체 탄소흡수량은 각각 10.28, 2.33 ton C ha-1 yr-1로 분석되었다. 이는 도시내 녹지의 탄소흡수능 및 탄소수지 모니터링의 중요한 기초 자료를 제공할 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제103권3호
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• pp.446-452
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• 2014

본 연구는 임상도 상의 특성인 영급, 경급 및 수관밀도를 이용하여 임목의 축적 및 탄소저장량을 추정하는 기법을 개발하고자 하였다. 먼저 국가산림조사(강원도 중심)를 바탕으로 한 임목축적 자료를 임상도 제작 당시의 축적으로 전환하였으며, 이 자료와 임상도 특성과의 관계를 수량화I방법을 통하여 임목축적 추정 모형을 개발하였다. 임상도 특성이 임목축적 추정에 기여하는 바를 알 수 있는 제곱 편상관계수의 크기를 비교해 본 결과, 영급이 가장 큰 기여를 하고 있었으며, 다음이 수관밀도, 임상, 경급의 순이었다. 임목축적 추정치 중 최소치는 활엽수림의 영급 II, 경급 '소', 수관밀도 '소'인 분류기준에서 ha당 $20.0m^3$이고, 최대치는 침엽수림의 영급 VI, 경급 '대', 수관밀도 '밀'인 분류기준에서 ha당 305.0이었다. 임상별로 침엽수림은 ha당 $30.5{\sim}305.0m^3$, 활엽수림은 ha당 $20.0{\sim}200.4m^3$, 혼효림은 ha당 $23.8{\sim}238.1m^3$로 추정되었다. 임상별 탄소저장량을 비교해 보면, 임상에 무관하게 경급 '대', 수관밀도 '밀'인 분류기준에서 임목축적에 따른 영급별 탄소저장량이 최대인 것으로 나타났다. 본 임상도 특성을 이용한 임목축적 추정은 산지 전용 또는 산지 재해에 의한 임목축적의 감소 및 탄소저장량 변화를 충분히 추정할 수 있을 것이며, 일선 산림관계자 또는 정책입안자의 산림경영 의사결정에도 유효한 도움을 줄 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권2호
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• pp.177-188
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• 2013

본 연구에서는 임상도와 HyTAG 모형을 적용하여 기후변화에 따른 경기도 용인시 임상의 잠재 생육적지 분포 변화와 산림 재적 및 탄소저장량 변화를 예측하였다. 이를 위해 제5차 임상도와 전국산림자원조사를 이용한 생장모델을 적용하여 현재의 용인시 산림재적을 예측하였다. HyTAG 모형을 적용하여 10년 단위로 미래 100년 후까지 잠재생육 적지 분포를 예측하고, 생장모델인 대수차 변형을 이용하여 산림 재적을 산출하였다. 용인시 산림을 제5차 임상도를 이용하여 분석한 결과, 현재 침엽수림 37.8%, 활엽수림 62.2%로 분포하고 있었다. HyTAG 모형을 적용한 30년 후 임상의 분포는 침엽수림 0.13%, 활엽수림 99.97%로 변화하였으며, 60년 후에 용인시 전체의 임상이 활엽수림으로 분포하는 것으로 나타났다. 또한, 현재 산림탄소량은 1,773,862 tC(56.79 tC/ha)로 측정되었으며 HyTAG 모형을 적용한 50년 후에 탄소저장량은 4,432,351 tC(141.90 tC/ha), 100년 후에는 6,884,063 tC(220.40 tC/ha)로 예측되었다. HyTAG 모형에 따른 수종별 변화를 분석해 본 결과, 잣나무, 낙엽송, 리기다소나무, 소나무는 각각 10년, 30년, 30년, 50년 이후에는 기후에 적합하지 않는 것으로 예측되었으며, 모두 참나무류가 적합한 것으로 예측되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.84-91
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• 2005

수소저장기술은 수소경제를 달성하기 위해 개발해야할 핵실요소기술이다. 이 논문에서는 고체수소저장기술의 최신 개발 동향을 고찰하였다. 나노구조 탄소계 물질(nanostructured carbon materials), 유기금속구조물(metal organic framework, MOFs), 금속수소화물(metal hydrides), 클래스레이트수화물(clathrate hydrates), 금속착수소화물(complex chemical hydrides)과 같은 고체수소저장매체를 중점적으로 고찰하였다. 그 결과 지금까지 개발된 고체수소저장재료의 수소저장용량은 고체의 표면적에 비례하여 증가함을 알 수 있었다. 탄소나노튜브의 수소저장 메커니즘을 연구하여 탄소나노튜브의 표면적이 수소저장량을 증가시키는데 중요한 인자로 작용함을 알 수 있었다.