• 환경영향평가
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• 제32권2호
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• pp.112-122
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• 2023

오염 토양의 생태적 기능을 회복하고 토양이 제공하는 생태적 서비스를 최대화하기 위해서는 오염물질에 의한 독성이나 위해성 외에도 토양생태계의 기능적인 측면인 생물서식처, 영양분 순환, 완충작용등과 같은 토양의 건강성을 고려하여야 한다. 본 연구에서는 정화토양의 건강성을 정량적으로 평가하는 방법을 제시하고 세척처리 및 토양경작처리 토양에 적용하여 제안한 평가방법의 적용 가능성을 살펴보았다. 토양의 생산성, 서식처, 수분보유능, 물질순환능, 완충능, 탄소보유능 등으로 토양 건강성 평가항목을 선정하고, 평가지표로 식물 성장, 지렁이 성장, 수분보유능, 미생물활성도, 양이온교환용량, 유기물함량 등을 활용하였다. 본 연구결과 오염물질 정화 후에도 토양 건강성이 온전히 회복되지 않는 것으로 나타났는데, 오히려 세척 토양의 경우와 같이 정화 전보다 건강성이 떨어지는 경우도 발생하였다. 반면에 유류 오염으로 인한 토양질의 변화는 크게 없는 반면, 토양건강성은 나빠지는 것으로 나타났으며, 경작처리 후 다소 개선된 토양질과는 달리, 토양 건강성은 여전히 회복하지 못한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구 결과 오염과 정화과정 중에 토양의 정화 효과를 평가할 경우에는 토양질과 토양건강성을 함께 고려하는 것이 바람직함을 보여 주었다. 정화 토양의 지속 가능한 이용 및 생태계 서비스 증진을 위해 본 연구에서 제시된 정화 토양의 건강성 평가 방법이 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 환경영향평가
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• 제26권4호
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• pp.227-241
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• 2017

도시에서의 인간의 삶의 질은 생태계에 의존하고 있으며, 삶의 질에 기여하는 생태계서비스를 평가하는 것은 중요하다. 본 연구에서는 도시에서 제공하는 다양한 생태계서비스 중 도시공원에서 제공하는 생태계서비스에 대한 평가항목 및 평가지표를 도출하고 이를 수원시 도시공원에 시범적용하여 지표의 측정가능성을 검토하고자 한다. 문헌연구를 통해 생태계서비스 평가항목 및 지표 목록을 추출하고 전문가 대상 2차례 델파이 조사를 실시하여 지표별 적합성을 평가하였다. 평가결과 도시공원은 공급, 조절, 지원, 문화서비스 전체 분야에 대해 생태계서비스를 제공하는 것으로 나타났다. 공급서비스에서는 식량생산성과 수자원을 제시하였으며, 조절서비스에서는 대기오염물질 제거, 홍수 및 폭풍피해 저감, 소음저감, 열섬저감, 토양질 유지, 지원서비스에서는 생태네트워크와 생물다양성 유지, 문화서비스에서는 운동, 휴식, 교육 및 사회활동의 평가항목을 제시하여 총 12개 평가항목과 14개의 평가지표를 도출하였다. 도출된 평가항목과 지표를 토대로 수원시 내 도시공원 두 곳에 시범적용하여 지표의 측정가능성을 검토하였다. 본 연구결과 도시공원의 생태계서비스 평가항목을 통해 도시의 생태계서비스 및 생물다양성 현황을 진단하는 기틀을 마련하였으며, 도시에서의 생태계서비스를 높이기 위한 방안을 제안하였다. 향후 도시차원에서 생태계서비스 지역평가, 생태계서비스 총량 및 균등분배에 관한 전략 수립과 연계할 필요가 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권3호
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• pp.1-15
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• 2016

최근, 새천년생태계평가(MA: Millenium Ecosystem Assessment), 생태계와 생물다양성의 경제학(TEEB: The Economics of Ecosystems and Biodiversity) 등의 체계에 따라 생태계서비스를 평가하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 기존 대부분의 연구에서는 생태계기능 평가량에 화폐적 가치를 곱하여 생태계서비스를 평가하고 있어 생태계서비스와 관련된 환경 및 사회경제적 조건을 반영하지 못하고 있다. 본 연구에서는 자연 및 사회경제적 요소를 반영한 생태계서비스 평가방안을 제시하고자 하였다. 우선, 수원함양기능을 InVEST의 Water Yield 모형을 통해 평가하였고 수원함양기능에 강수량과 인구를 반영하여 수원함양의 생태계서비스를 평가하였다. 평가결과, 토지피복, 토양 등의 자연조건을 반영한 수원함양기능과 강수량 및 인구 등의 기후 및 사회경제적 인자를 추가적으로 고려한 생태계서비스의 공간분포는 서로 다른 양상을 보였다. 즉, 같은 수원함양기능을 보인 지역이라도 강수량이 적고 인구가 많은 지역에서 수원함양의 생태계서비스가 높은 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 수원함양의 생태계서비스는 수원함양기능에 추가적으로 기상 및 사회경제적 인자를 고려하여 평가되어야 한다는 것을 제시하였으며, 평가과정은 다른 분야의 생태계서비스평가에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_2호
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• pp.1119-1137
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• 2017

본 연구는 서울과 경기도 지역 도시숲의 수자원 공급 생태계서비스와 기후완화 생태계서비스를 평가하였다. 생태계서비스를 자연기능기반 서비스, 산림의 자연기능과 인구분포를 고려한 생태계서비스, 산림의 자연기능과 수혜자 분포를 고려한 생태계서비스의 세 가지 서비스로 구분하여 평가하고, 이후 기후변화가 생태계서비스에 미치는 영향을 평가하였다. 평가 결과, 토지피복과 토양 등 자연조건을 반영한 도시림의 수자원 공급서비스의 경우, 경기도가 서울보다 높은 서비스를 제공하는 것으로 나타났으며, 지역별 인구분포를 추가적으로 반영한 서비스 평가에서는 인구가 많은 곳에서 서비스가 높게 나타나는 양상을 보였다. 그러나 도시림의 수자원 수혜자 분포를 추가로 반영한 수자원 공급 생태계서비스 평가 결과는 인구분포를 반영한 서비스 평가 결과와 공간적으로 다르게 나타났다. 같은 수원함양 기능을 가진 지역이라도 인구분포나 물 사용 수혜자의 분포가 많은 지역일수록 높은 서비스 결과가 나타났다. 또한 기후변화가 수자원 공급 생태계에 서비스에 미치는 영향을 평가한 결과, 기후변화에 따른 수자원 공급 서비스는 평균적으로 26%정도 줄어들어 전반적인 수자원 공급 생태계서비스가 낮아지는 경향을 보였다. 기후완화부문의 경우, 산림으로부터 가까운 거리에 있을수록 높은 온도저감 효과가 나타나 산림주변지역에서 높은 기후완화서비스가 나타났으며, 기후 완화 서비스의 수혜자 인구를 고려한 생태계서비스 평가에서는 수혜인구의 밀도가 높은 서울 도심지역에서 높은 서비스가 나타났다. 기후변화에 따른 산림 생장량 변화를 반영하여 산림의 기후완화 생태계서비스의 변화를 평가한 결과, 평균적으로 약 33%의 서비스 감소가 나타났다. 본 연구의 결과는 도시림을 관리하기 위해서 산림청에서 제시하고 있는 공급기능기반의 6가지(자연환경보전, 산지재해방지, 목재생산, 산림휴양, 생활환경보전, 수원함양) 기능구분 외에 서비스를 수혜하는 수요자 기반의 기능 및 서비스가 평가의 필요성을 제시한다. 이는 기존의 산림의 공급기능기반의 평가에서 간과할 수 있는, 자연기능은 낮지만 수혜를 받는 시민들이 많아 높은 서비스 가치를 갖는 산림을 재평가하고 올바른 관리 계획을 수립하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.82-82
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• 2022

최근 지구온난화로 인한 전 세계적 기후변화가 일어나고 있으며, 이러한 지구온난화 방지 대책으로 탄소의 중요성과 탄소중립을 선언하는 국가가 증가하고 있다. 탄소의 중요성이 증가함에 따라 유역 내의 탄소 중립이 중요 이슈로 떠오르고 있다. 유역 내 탄소 저장원으로는 숲, 하천, 토양 등이 존재하나 하천의 경우 탄소의 저장이 곧 수질 오염과 연결이 되기에 바람직한 방안이 될 수 없다. 그러나 토양의 경우 방대한 양의 탄소를 저장하기에 적합한 기능을 하기에 다른 저장원들에 비해 중요한 저장원으로 대두되고 있다. 토양탄소의 경우 일반적으로 유기물과 무기물의 형태로 토양에 저장된다. 이중 토양유기탄소는 장기간 토양 속에서 대기와의 탄소 조절 역할을 하기에 중요 요인으로 대두되고 있다. 하지만 기후변화로 인한 국지성 호우 및 무분별한 개발 등이 증가함에 따라 유역 내 토양 생태계의 변화가 일어나고 있으며, 이에 따른 유역 내 토양유기탄소 또한 손실이 일어나고 있다. 따라서 본 연구에서는 토양의 특성과 모델을 활용하여 유역단위 토양유기탄소량의 변화량을 산정하여 비교 및 분석을 하고자 한다. 이를 위해서 토양유기탄소의 모의가 가능한 APEX 모델을 활용하였으며, 선정된 연구 대상 지역의 토양 특성 자료를 활용하여 입력자료 전처리를 진행 후 모의를 진행하였다. 이후 선행연구 및 보고서를 통한 실측자료를 기반으로 모델 매개변수 보정을 진행하였으며, 보정된 결과를 통해 유역에 대한 토양유기탄소를 산정을 진행하였고 기간별 변화의 차이를 분석하였다. 해당 연구를 통해 유역 내 잠재되어있는 토양유기탄소량 정량화 등의 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.237-247
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• 2023

논은 다양한 생태계 서비스를 제공할 뿐만 아니라 생물다양성 보전에 중요한 서식지이며, 최근 생태학적 가치와 중요성이 점점 강조되고 있다. 따라서 본 연구는 영농 방식이 서로 다른 관행 논(Conventional Paddy field, CP)과 유기 재배 논(Organic Paddy field, OP)을 대상으로 토양 종자은행의 특성을 파악하고 토양 환경 요인과의 상관관계를 분석하였다. 연구결과 관행 논의 식생은 단순하여 종자은행의 식물 다양성이 낮은 반면에, 유기 논의 식생은 상대적으로 다양하여 종자은행의 식물 다양성이 높게 나타났다. 또한 토양 환경 특성도 유기 논 (K, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, B↓) 과 관행 논(K, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, B↑)의 명확한 차이를 보였다. 이러한 결과는 벼 재배 방식에 대한 영농 활동의 차이가 식생과 토양 종자은행의 구조와 다양성에 영향을 주었고 또한 토양 환경 요인에도 직간접적으로 영향을 준 것으로 판단된다. 본 연구결과는 농업생태계 생물다양성 보전과 생태계 복원 그리고 생태적 가치를 평가하기 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권4호
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• pp.307-316
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• 2010

산지복잡지형은 지구표면의 약 20%를 차지하며, 절반 정도의 인류에게 맑은 물을 제공하는 지역이고, 대부분의 주요하천의 발원지로서 국가 혹은 지역 간 사회-경제적 경쟁과 정치적 논란의 대상지역이기도 하다. 산지경관생태계는 우리에게 폭넓은 생태계 생산물과 서비스(맑은 물, 에너지, 식량 및 산림자원 등)를 제공하며, 관광과 휴식활동의 대상으로 크게 부각되고 있다. 이들 지역은 특히 매우 높은 생물다양성과 육상탄소의 주요 저장원이기도 하다. TERRECO사업은 산지복잡지형의 생태계 과정에 대한 이해를 증진하고, 생태계 서비스와 관련한 생태계 기능들을 공간적으로 평가하는 데에 중점을 둔다. 특히 정교한 평가체계를 개발함으로써 산지복잡지형에서의 기후와 토지이용변화에 따른 생태계 서비스 기능의 변화를 정량화할 것이다. 이러한 구도에서 산지복잡지형의 수문학, 수자원, 생산성, 생물다양성, 토양생지화학, 미량가스방출 및 수질 등을 복합적으로 규명하고 있다. TERRECO사업은 총 34개의 세부연구과제로 구성되었으며, 한국산지복잡지형에서의 공동연구를 통해 연구기법의 개발 및 적용을 수행 중에 있다. 세부연구과제들은 산지복잡지형의 경관비균질성에 따른 (1) 물순환과 수자원, (2) 용존유기탄소(DOC), 미세입자상 유기탄소(fPOC), 질소화합물(TN)과 인 함유 물질(TP)의 수송과 수질에 영향을 미치는 탄소와 질소 저장원, (3) 환경적 관심이 높은 미량가스($CO_2$, $N_2O$, $CH_4$)의 포집과 방출, (4) 경관의 생물다양성과 생물다양성에 기인한 생태계 서비스들, 그리고 마지막으로 (5) 농업과 산림 생산성의 차이를 조사하도록 고안하였다. 따라서 TERRECO사업은 한국 산지복잡지형의 생태계 서비스를 조절하는 원리들을 규명하고, 총 34개 세부연구과제의 결과들이 생태계 서비스의 정량적 평가체계를 수립하는 데에 기여하도록 조직화함으로써 새로운 수준의 학제간 정보교환프로그램을 개발하는 데에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국습지학회지
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• 제24권2호
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• pp.69-82
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• 2022

본 연구는 상시 담수 상태의 복합생태 논습지에서 유기농 벼-큰징거미새우 복합생산 조건 시 1) 논습지 토양 화학성 및 세균 군집 특성을 파악하여 토양 화학성과 세균 간의 상관관계를 분석하고, 2) 유기농 벼 단작 토양과 관행 벼 단작 토양의 세균 군집과 비교하여 유기농 복합생태 토양의 미생물 다양성을 비교 분석하는 것이다. 토양 화학성의 경우 유기농 복합생산 운영 기간이 길수록 유효인산과 유기물 함량이 증가한다. 모든 토양 시료에서 문(Phylum) 수준의 세균 분석 결과 9개의 주요 문이 분포되어 있으며, 모든 토양 시료에서 Proteobacteria가 우점하고 있다. 속(Genus) 수준 분셕 결과 37개의 주요 속이 분류되었으며, 벤다이어그램 분석 결과 모든 토양 시료에 존재하는 250개의 OTU가 분류되었고, 유기농 벼재배 토양에 특화된 561개의 OTU가 관찰되었다. 주좌표분석 결과 관행 벼 단작 토양의 세균 군집과 비교하여 유기농 벼 단작 토양과 유기농 복합생태 논습지 토양의 세균 군집 간 유사도가 높은 것으로 나타났다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.737-739
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• 2022

본 논문은 스마트 축사의 공기/수질/토양 오염을 감시, 살균 및 청소할 드론과 로봇에 관한 연구이다. 서론에서는 서귀포시에서 최근에 개발되어 보급을 시작한 스마트 축사 시스템의 시범서비스와 바른전자의 사례를 통해서 시스템의 발전 방향과 문제점들을 분석한다. 본론에서는 차세대 스마트 축사의 전체 구성도와 서비스 구성표를 작성함으로써 연구개발의 방향을 모색하고, 인공지능, 빅데이터 분석, 드론, 로봇의 협동 방식의 스마트 축사를 구상하여 현존하는 스마트 축사 시스템의 문제점들을 보완하였다. 결론적으로, 본 논문은 차세대 스마트 축사의 환경오염과 자연생태계위협을 근원적으로 해결할 입체적인 감지정보처리 및 실시간으로 오염/전염병의 예방과 선제적 대응을 포함한, 축사에서 발생할 오염 및 전염병 사고/사건을 관할 당국에 신고하고 행정명령을 처리하는 ICT기반시설을 제안한다.

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.315-325
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• 2014

월악산국립공원에 발달되어 있는 신갈나무림에서 2012년 5월부터 2013년 4월까지 유기탄소 분포와 순환을 통한 생태계 서비스 가치를 파악하였다. 지상부와 지하부 생물량에 분포되어 있는 유기탄소량은 각각 81.94 및 20.53 ton C/ha 이었으며, 낙엽층과 토양의 유기탄소량은 각각 6.49 ton C $ha^{-1}$, 141.23 ton C $ha^{-1}$ $50cm-depth^{-1}$로 조사되였다. 조사지 신갈나무림의 전체 유기탄소량은 250.19 ton C $ha^{-1}$이었으며, 이중 41.0%가 식물체에 분포하였다. 신갈나무림의 전체 유기탄소량을 원화로 환산하면 약 527만원 $ha^{-1}$의 가치를 갖는 것으로 추정되었다. 조사기간 동안 토양호흡을 통하여 방출되는 탄소량은 7.31 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$으로 이중 미생물호흡과 뿌리호흡을 통해 방출되는 탄소량은 각각 3.58, 3.73 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$이었다. 유기탄소 순 생산량과 미생물호흡량의 차이로 추정했을 때 본 신갈나무림에서 연간 대기로부터 흡수하는 순 유기탄소는 1.61 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$로서, 이를 원화로 환산하면 약 33,000원 $ha^{-1}$의 가치를 갖는 것으로 추정되었다.