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ICT기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜의 현황과 미래 (Current status and future of insect smart factory farm using ICT technology)

  • 석영식
    • 식품과학과 산업
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    • 제55권2호
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    • pp.188-202
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    • 2022
  • 최근 곤충산업은 애완곤충, 천적 등 산업에서 사료, 식용, 약용곤충으로 그 활용범위가 확대되면서 곤충 원료의 품질관리에 대한 요구가 커지고 곤충 제품의 안전성 확보에 관심이 높아지고 있다. 전세계 곤충산업 시장은 많은 소규모 농가형 기업과 소수의 대기업으로 구성되어 있으며 전통적인 수작업 사육에서 고도로 자동화되고 기술적으로 진보된 플랜트형 사육 등 다양한 기술 수준의 사육형태가 존재한다. 산업규모가 확대되는 과정에서 사육환경의 설계는 온습도, 공기질 조절과 병원체 및 기타 오염 물질의 전파를 방지하는 것은 중요한 성공 요인이 되며 사육에서 부화, 사육, 가공에 이르기까지 생산의 안전성을 유지하기 위해서 통일된 운영시스템 아래 통제된 환경이 필요하다. 따라서 곤충의 생육과 사육환경의 빅데이터화 된 데이터베이스를 기반으로 외부 환경 변화에도 안정적인 사육환경 유지가 가능하고 곤충성장에 맞추어 사육환경을 제어하며 노동력 감소와 생산성 향상을 이루기 위한 ICT 기반 곤충 스마트팩토리팜의 설계 및 운용알고리즘을 개발하는 것은 곤충산업 발전의 필수 선결조건이 되고 있다. 특히 유럽 상업용 곤충사육시설은 상당한 투자자의 관심을 받아 곤충 회사가 대규모 생산시설로 건설하고 있는데 이는 EU가 2017년 7월 물고기양식 사료원료로 곤충 단백질의 사용을 승인한 후 가능해졌으며 이를 기반으로 곤충산업의 식용, 의료 등 다른 분야도 첨단기술을 접목하는 현상이 가속화되었다. 외국 곤충산업은 주로 전세계 식품 생산량의 30%에 이르는 소비 전 폐기물이라고 불리는 식품회사의 생산과잉 원료 등을 업사이클링을 통해 재활용생태계를 형성하는데 반해 우리나라는 가정 및 가게에서 발생하는 음식물폐기물 또는 농산물 가공부산물을 주로 이용한다는 점에서 사료 수집과 영양성분 유지, 위생 등 지속가능한 산업생태계를 이루는 데 어려움을 겪고 있다. 또한, 각 곤충 종은 고유하고 특정 사육기술을 요구하고 있다는 점을 감안할 때 곤충사육자는 각기 다른 종별 접근 방식을 채택해야 하는데 대부분의 곤충기업은 여전히 소규모로 운영되며 특히 농가형 기업의 경우 지식과 경험이 도제식으로 전승되는 경우가 많아 표준화되고 규격화된 사육기술이 유지되기 어려운 반면, 일부 곤충 기업은 대규모 사육시설에 스마트 통합 제어시스템을 도입하여 먹이주기, 물주기, 취급, 수확, 청소 시스템, 가공, 품질관리, 포장 및 보관과 같은 곤충 생산과 관련된 요소가 최적화된 사육 환경과 사육프로세스로 표준화되어가는 모습을 보이고 있으며 심지어 일부 유럽기업은 AI기술로 구동되는 완전 자율 모듈식 곤충시스템으로 사육 유지관리를 하고 있는 사례도 등장하기 시작하였다. 향후 전세계 곤충산업은 공급업체로부터 알이나 작은 유충을 구입하고 곤충을 성숙시키기까지 애벌레의 비육 즉 생산원료에 중점을 두는 시스템과 알을 낳고 수확하고 유충의 초기 전처리에 이르기까지 전체 생산 과정을 다루는 시스템, 곤충 유충 생산의 모든 단계와 제분, 지방 제거 및 단백질 또는 지방 분획 등 추가 가공 단계를 다루는 대규모 생산시스템 등으로 점점 세분화할 것으로 본다. 우리나라에서도 인공지능 및 ICT 첨단기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜 연구 및 개발 등이 가속화되고 있어 곤충이 기존 사료, 식품 뿐만 아니라 천연 플라스틱 또는 천연성형소재 등 2차산업의 탄소제로 소재로 활용할 수 있도록 특정 종 육종과정 단축이나 기능성 강화를 위한 사육제어가 가능하도록 곧 곤충 스마트팩토리팜 한국형 맞춤사육시스템이 등장할 수 있을 것으로 보이며, 특히 곤충 제품의 지속 가능성을 높이기 위해 사료 및 자원 사용에 대한 통합 소프트웨어 접근 방식을 개발하는 것에 중점을 두고 진행되고 있다.

한국특산 복사앵도나무(Prunus choreiana H. T. Im)의 분포특성, 개체군구조 및 결실동태 (Distributional Characteristics, Population Structures and Fruition Dynamics of Korean Endemic plant, Prunus choreiana H. T. Im)

  • 김영철;채현희;손성원
    • 한국환경생태학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.177-201
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    • 2022
  • 생물다양성보전 당사국 총회에서 지구식물보전전략의 채택에 따라 각각의 목표 달성을 위한 활동이 활발하게 진행되고 있다. GSPC-2020의 목표 2와 7의 달성을 위한 보전생태학적인 연구의 필요성이 높아지고 있다. GSPC-2020의 목표 달성을 위해 우선순위를 가지는 종은 희귀식물과 특산식물이다. 특히 특정한 지역에 제한적인 분포를 나타내는 특산식물은 멸종위협 또한 높다고 평가된다. 이러한 필요성에 따라 본 연구에서는 한국특산식물인 복사앵도나무를 대상으로 먼저 분포현황을 평가하였다. 다음으로 생육지의 식생환경을 조사하였고 각 개체군의 구조를 평가하였다. 또한 열매의 생산성을 평가하였고 열매의 생산에 있어서 화분매개곤충의 영향을 평가하였다. 이와 더불어 생산한 꽃의 수에 따른 열매의 결실 비율을 평가하였다. 마지막으로 연간생장특성을 관찰하였다. 복사앵도나무의 분포지는 특정한 식생유형을 나타내지 않았다. 모든 분포지는 한반도 중부에 위치한 강원도의 석회암지대에 위치하였고 교목과 아교목의 피복도가 높지 않거나 존재하지 않는 공간을 점유하였다. 개체군의 구조는 열매를 생산할 수 있는 성숙단계에 속하는 개체의 비율이 높았고 유묘와 어린단계의 개체 비율이 낮았다. 열매의 생산에는 화분매개곤충에 의한 수분이 필요하였고 각 개체의 활력이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 다량의 꽃을 생산하지만 관찰되는 열매는 최대 20%, 평균적으로는 2~6%에 불과하였다. 이러한 개화특성은 열매의 생산에 화분매개곤충이 필요하지만 개화기에 해당하는 3월 중순에서 4월 초순은 화분매개곤충의 종류가 적고 활동 또한 활발하지 않음에 따라 다량의 꽃을 이용한 곤충의 유인이 필요하기 때문으로 판단되었다. 복사앵도나무 분포지에서 종자에 의한 재정착은 드물게 관찰되었다. 그럼에도 불구하고 오랜 수명을 소유하고 있고 주기적으로 다량의 열매를 생산하는 특성에 따라 개체군의 지속은 가능할 것으로 예상되었다. 다만 복사앵도나무는 경쟁관계에 있는 교목 및 아교목에 의한 울폐도가 증가할 경우 생장의 저해 및 소멸에 이를 것으로 예상됨에 따라 현재와 같이 분포지의 식생환경이 변화할 경우 장기적으로 개체수의 감소와 분포지의 축소가 예상되었다. 본 연구의 결과는 IUCN의 국가 적색목록평가의 기초 정보가 될 수 있음은 물론 GSPC-2020의 달성에 필요한 중요한 자료가 될 것으로 판단되었다.

설악산국립공원 내 북천의 어류군집 특성 및 멸종위기종의 서식양상 (Fish Community Characteristics and Inhabiting Status of Endangered Species in the Bukcheon (Stream) of Seoraksan National Park, Korea)

  • 박승철;최광식;한미숙;고명훈
    • 한국환경생태학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.390-401
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    • 2022
  • 설악산국립공원 내 북천의 어류군집 특성 및 멸종위기종의 서식현황을 밝히기 위해 2020년 4월부터 9월까지 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 17개 지점에서 채집된 어류는 총 7과 22종 4,356개체였다. 우점종은 참갈겨니(Zacco koreanus, 41.8%), 아우점종은 금강모치(Rhynchocypris kumgangensis, 15.1%)였으며, 그 다음으로 돌고기(Pungtungia herzi, 10.1%), 가는돌고기(Pseudopungtungia tenuicorpa, 5.0%), 쉬리(Coreoleuciscus splendidus, 4.1%), 피라미(Z. platypus, 3.8), 배가사리(Microphysogobio longidorsalis, 3.5%), 어름치(Hemibarbus mylodon, 2.2%) 등의 순으로 우세하였다. 출현종 중 한국고유종은 14종(63.6%)이 확인되어 상대비율이 높았다. 법정보호종은 천연기념물 어름치 1종과 환경부지정 멸종위기 야생생물 II급의 묵납자루(Acheilognathus signifer), 가는돌고기, 돌상어(Gobiobotia brevibarba), 열목어(Brachymystax lenok tsinlingensis) 4종이 출현하였는데, 열목어는 상류부에, 어름치와 묵납자루, 가는돌고기, 돌상어는 중·하류에 주로 서식하고 있었으며, 어름치와 가는돌고기, 열목어는 서식개체수가 많았다. 기후변화민감종(냉수성 어종)은 금강모치와 열목어 2종이 확인되었다. 군집분석 결과, 상류에서 하류로 갈수록 우점도는 낮아지나 다양도와 균등도, 풍부도는 높아지는 경향을 보였으며, 군집구조는 최상류와 상류, 중류, 하류로 구분되었다. 북천의 수질은 전체적으로 매우 좋음으로 평가되었고, 어류를 이용한 하천 건강성은 매우 좋음(11개 지점), 좋음(2개지점), 보통(4개 지점)으로 평가되어 양호하였다. 하지만 일부지역에서 하천공사가 진행되고 중류부에서 생활하수가 유입되고 있어, 이에 대한 어류 서식지 보존 대책이 요구되었다.

해양산업 클러스터와 항만도시재생의 상관성에 관한 연구 - 부산 북항을 중심으로 - (A Study on the Correlation between Marine Industry Cluster and Port Regeneration - Focused on the Busan North Port -)

  • 리윈장;양명인;전수아;어영호;최태영
    • 한국항만경제학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.101-111
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    • 2022
  • 한국은 아시아의 대표적인 선진국로서 대외무역항로와 해양경제가 내륙국가에 비하여 절대적인 우위를 가진다. 사회 변화에 따라 원래의 항만지역은 다양한 원인으로, 일부 병폐가 점차 사람들의 사야를 드러내 보이고 있다. 이로 인해 직접적인 영향과 손상을 받는 것은 항만지역 해양산업 클러스터의 경제이율과 미래 발전 공간이다. 본 연구는 해양산업 클러스터와 항만도시재생 사이의 관계에 대해 연구하였다. 정량분석 각도에서 재생디자인을 분석해 나가며 항만도시재생을 통하여 해양산업 클러스터를 활성화 시킬 수 있는 필요성 및 중요성을 제시하고자 한다. 우선 이론적 배경을 고찰하여, 세계적으로 잘 된 항만도시 사례 분석을 통해 연구대상지 부산 북항의 현황을 맞춰서 분석하였다. 그리고 본 연구의 신뢰성을 높이기 위하여 다시 해양산업 클러스터와 항만도시재생의 데이터로 실증분석을 하였다. 본 연구 사례조사와 실증분석의 결과를 보면 해양산업 클러스터와 항만도시재생 간 실제로 향상시키고 상호작용한 관계이다. 연구를 통해 부산 북항재개발사업을 디자인적, 환경적, 경제적 차원에서 추진하고 지역 발전의 우세를 찾을 동시에 부산지역 해양도시로서의 위상을 높일 수 있을 것으로 기대한다. 연구 결과에 따르면 어느 나라나 항만도시든지 경제, 사회, 문화 등의 발전은 해양산업 클러스터의 활성화를 촉진할 수밖에 없으며, 마찬가지로 항만지역이 어느 정도 발전하면 자연히 물리적 여건상 낙후되어 지역발전에 장애가 생기게 되는데, 항구도시의 재생을 통해 이 문제를 간단명료하게 해결할 수 있다.

차기 교육과정을 대비한 고등학교 가정교과(군) 선택과목의 구조화 (Structuralization of Elective Courses in High School Home Economics(Subject Group) in Preparation for the Next Curriculum)

  • 유난숙;백민경;주수언;한주;박미정
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.129-149
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    • 2021
  • 본 연구는 대학의 가정 관련 전공 개설 현황과 중등학교 가정과교육과정에 요구되는 변화를 분야별로 살펴보고, 차기 고등학교 교육과정에서 편성할 수 있는 가정교과(군)의 선택과목을 구조화하는 데 목적이 있다. 이를 위해 관련 문헌과 자료를 분석하고, 가정교과 전문가를 대상으로 설문 조사와 FGI를 실시하였으며, 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 가정교과는 자연계열의 생활과학 영역뿐만 아니라 사회계열, 교육계열, 공학계열, 예체능계열 등과 연관성이 높았다. 2019학년도 가정교과와 관련된 학과수는 전문대학교 1,405개, 4년제 대학교 961개였으며, 총 입학생수를 기준으로 가정교과 관련 학과 입학생수는 전문대학교는 약 12%, 4년제 대학교는 약 7.3%를 차지하여 고등학교 가정교과(군) 선택과목을 개설할 기반이 충분함을 확인하였다. 둘째, 중등학교 가정과교육과정에서는 분야별로 달라진 식·의·주·가족·소비생활 패턴과 삶의 가치관에 따라 문화, 관계, 자립, 지속가능성 등의 개념을 강조하였으며, 단순 지식적인 측면의 내용은 줄이고, 깊이 있고 고차원적인 사고와 문화를 향유할 수 있는 방식으로 가정교과 내용이 구성되기를 희망하였다. 이러한 요구는 가정교과(군)의 선택과목을 다양화, 전문화하여 구조화함으로써 반영할 수 있을 것이다. 셋째, 고등학교 가정교과(군) 선택과목을 아동·가족, 식생활, 의생활, 주생활, 소비·가정관리, 가정교과 통합분야에서 총 18개의 선택과목명과 과목 개요를 구조화하였다. 본 연구 결과는 차기 가정과교육과정 편성을 위한 기초 자료를 제공하고, 고등학생들에게 가정교과(군)의 과목 선택권을 확대함으로써 고교학점제의 안착에도 기여할 것이다.

지진에 의한 산사태 위험도 평가방안에 관한 연구 (A Study on Risk Assessment Method for Earthquake-Induced Landslides)

  • 서준표;유송;이기환;이창우;우충식
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.694-709
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    • 2021
  • 연구목적: 지진에 의한 산사태 위험도 평가를 통하여 지진발생 전에는 산사태 예방사업, 지진발생 후에는 피해지 예측 및 복구 우선순위 선정으로 지진유발 산사태 피해저감을 효율적·선제적으로 하기 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 연구방법: 국외 선행연구를 분석하여 평가 방법론 검토와 평가 인자를 도출하고 국내 산사태 위험지도 활용성을 검토하였다. 또한 지진동 감쇠식을 이용하여 포항지역의 단층대 및 진앙지 기준으로 지진에 의한 산사태 위험지도를 시범 구축하였다. 연구결과: 지진에 의한 산사태 위험도 평가 연구는 중국이 전체의 44%, 이탈리아 16%, 미국 15%, 일본 10%, 대만 8% 순으로 나타났다. 평가 방법론으로 통계적 모형이 59%로 가장 많았고, 물리적 모형이 23%로 나타났다. 통계적 모형에 많이 사용된 인자는 고도, 단층대와의 거리, 경사도, 사면방향, 모암, 지형곡률로 나타났다. 현재 국내의 산사태 위험지도는 지형·지질·임상이 반영되는데 이를 활용한 지진에 의한 산사태 위험도 평가는 합리적인 것으로 나타났다. 포항지역에 단층대 및 진앙지 기준으로 산사태 위험도를 평가한 결과 기존의 낮은 등급이 높은 등급으로 변화하는 등 지진의 영향이 고려되었다. 결론: 광역 단위의 지진유발 산사태 위험도 평가를 위해서는 산사태 위험지도를 활용하는 것이 효율적이다. 단층대 기준의 위험지도는 지진에 의한 산사태 피해방지를 위한 예방사방사업 대상지 선정에 활용하고, 진앙지 기준의 위험지도는 지진이 발생한 이후 산사태 피해 현황을 조사하거나 피해지 복구 등 피해방지 대책 우선순위 선정의 효율적 사후관리에 활용할 수 있다.

내서들일소리의 음악적 특징과 지역성 (Musical Characteristics and Locality of Naeseo-deulsori)

  • 서정매
    • 공연문화연구
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    • 제43호
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    • pp.325-356
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    • 2021
  • 본 연구는 창원시 내서들일소리의 전승 현황과 음악적 특징을 분석한 것으로, 현재 내서지역에 전승되고 있는 들일소리가 지속적으로 계승될 수 있도록 그 가치를 조명하는 데에 목적을 두고 있다. 내서들일소리는 일의 순서에 따라 모심기소리, 빠른 모심기소리, 논매기소리, 칭칭이소리 등으로 구성된다. 이중 모심기소리는 일의 순서와 상황에 따라 ①모찌기소리, ②오전에 부르는 모심기소리, ③점심 때 부르는 모심기소리, ④점심 후에 부르는 모심기소리, ⑤비 오고 흐릴 때 부르는 모심기소리, ⑥해 질 때 부르는 모심기소리 등 총 여섯 부분으로 나누어지며, 음악적으로는 느린 모심기소리와 빠른 모심기소리의 두 부분으로 나누어진다. 모심기소리는 메나리토리가 근간을 이루고 있지만, 부분적으로 육자배기의 영향이 나타난다. 그러나 인근의 함안지역의 느린 모심기소리에서는 전형적인 메나리토리였지만, 빠른 모심기소리에는 속도가 빨라지게 되면서 메나리토리의 특징은 옅어지고 la↘mi의 완전4도 하행이 잦게 나타났다. 고성지역의 모심기소리는 느리고 빠른 소리 모두 육자배기토리의 영향이 강하게 나타났다. 결국 내서지역의 모심기소리는 고성지역보다는 육자배기토리가 덜하고, 함안지역보다는 강하게 나타나는 특징을 지닌다. 이러한 토리의 결합은 접경 지역에 나타나는 음악적 교섭현상으로, 내서지역의 지리적·지역적 특징이라 할 수 있다. 논매기소리는 인근의 고성, 함안 지역 모두 받는 소리가 '상사디어'로 공통된다. 그런데 내서지역의 논매기에서는 받는 소리에서 강한 경토리의 성향이 발견된다. 논매기소리는 선율의 흐름을 보았을 때, 이는 근래에 들어 창자에 의해 음정에 변화가 이루어졌고, 이러한 변형된 선율 형태가 그대로 지속되어 온 것으로 보인다. 지역성을 담보하기 위해 이 부분은 추후 수정보완이 필요해 보인다.

상류부문 탄소세 도입의 경제적·환경적 효과 분석: 철강산업을 중심으로 (Analysis of the Economic and Environmental Effects of Upstream Carbon Tax: Focusing on the Steel Industry)

  • 김동구;손인성
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제32권1호
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    • pp.47-75
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    • 2023
  • 탄소국경조정제도(CBAM)를 입법 추진하는 EU에 비해, 미국의 탄소국경조정 정책화 관련 움직임은 아직 상대적으로 더디다. 그러나 최근에는 미국에서도 관련 법안이 제안되고 있고 연구기관을 중심으로 배출권거래제가 아니라 상류부문 탄소세를 도입하고 이에 기반한 탄소국경조정을 실시하는 방안에 대한 연구결과가 제시되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 형태의 상류부문 탄소세와 탄소국경조정을 국내에 도입했을 경우에 경제적·환경적 효과가 어떠할지에 대해서 살펴보았다. CO2톤당 3만 원의 상류부문 탄소세가 국내 화석에너지 순 공급량에 적용될 경우, 예상 탄소세 수익은 약 22조 9,961억 원으로 2019년도 우리 정부의 총 세입 402조 원의 약 5.7%에 해당하는 수준이었다. 또한, 한국에서 온실가스 배출량이 가장 많으며 해외 수출물량도 적지 않은 철강부문의 에너지 수급현황을 토대로 산정한 철강부문의 이산화탄소 내재량은 1억 622만 톤CO2이었다. 이 이산화탄소 내재량에 톤당 3만 원의 상류부문 탄소세가 그대로 철강부문의 생산원가에 전가되었다고 가정할 경우, 철강부문의 탄소세 부담은 약 3조 1,865억 원에 달할 것으로 추산되었다. 철강제품의 수출비중을 이용해 추산한 수출환급금 1조 1,599억 원을 공제하더라도 내수용 철강재에 대한 탄소세 순부담은 2조 266억 원에 달해 철강재의 가격상승요인으로 작용할 것으로 분석된다.

잣나무 인공림의 1차 및 2차 간벌에 따른 입목생장 특성 분석 (Analysis of Tree Growth Characteristics by First and Second Thinning in Korean White Pine Plantations)

  • 이대성;정성훈;최정기
    • 한국산림과학회지
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    • 제111권1호
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    • pp.150-164
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    • 2022
  • 본 연구는 잣나무(Pinus koraiensis Siebold & Zucc.) 인공림을 대상으로 1차 및 2차 간벌에 따른 입목의 생장특성을 규명하여 산림시업지침 및 매뉴얼 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 사용된 연구자료는 간벌강도에 따라 설치된 잣나무 인공림 영구고정표준지로부터 수집되었으며, 각 간벌시험림별 4~5회 반복조사된 자료를 토대로 임령 19~43년생 시기의 흉고직경, 재적, 고사목 등 주요 입목 및 임분 현황을 분석하였다. 간벌강도에 따른 일원분산분석에서 개체목의 흉고직경 및 재적 변화는 유의적인 차이를 보였으며(p<0.05), 특히 간벌강도가 클수록 시간이 경과함에 따라 경급분포는 더 오른쪽에 위치하여 입목의 경급이 더 큰 것으로 관측되었다. 흉고직경 정기평균생장량의 경우, 간벌강도가 강하고 간벌 후 경과기간이 짧을수록 생장량이 높았는데, 구체적으로 임령 19~24년생 때 간벌강도별 생장량 범위는 0.48~0.95 cm/year이었다. 이후 2차 간벌에 따른 정기평균생장량도 강도간벌구에서 더 큰 것으로 분석되었으며, 임령 37~42년생 때 간벌강도별 생장량 범위는 0.29~0.67 cm/year이었다. 개체목 재적의 정기평균생장량은 간벌강도에 따라 차이가 있었으며, 흉고직경과 달리 시간이 지나도 크게 줄어들지 않는 경향이 나타났다. 임분 재적은 전반적으로 임분밀도가 밀한 표준지에서 높은 경향이었으나, 임분재적 정기평균생장량은 시기에 따라 무간벌뿐만 아니라 약도간벌이 이루어진 임분에서 더 높은 것으로도 분석되었다. 고사목은 무간벌구에서 가장 많이 발생하였으며, 반복조사가 진행될수록 임분밀도에 따른 고사목 본수 차이는 더욱 증가하였다. 종합적으로 임분밀도가 밀할수록 개체목의 흉고직경과 재적 생장량은 낮아지는 경향이었으나, 적절한 1차 및 2차 간벌이 시행되면 생장량은 다시 촉진되었다.

위성영상과 머신러닝 활용 도시열섬 지역 옥상녹화 효과 예측과 이산화탄소 흡수량 평가 (Predicting the Effects of Rooftop Greening and Evaluating CO2 Sequestration in Urban Heat Island Areas Using Satellite Imagery and Machine Learning)

  • 김민주;박정우;박주현;박지수;현창욱
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_1호
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    • pp.481-493
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    • 2023
  • 고밀도 도심지의 열섬현상이 도시 기온을 더 높이고 있으며 이로부터 대기오염 악화, 냉방 에너지 소비 증가 및 온실가스 배출 증대와 같은 부정적 영향들이 발생한다. 녹지의 추가 확보가 어려운 도시 환경에서 옥상녹화는 효율적인 온실가스 감축 전략이다. 본 연구에서는 열섬현상 현황 분석에서 더 나아가 고해상도 위성자료 및 공간정보를 활용하여 연구 지역 내 옥상녹화 가용면적 산정 후 옥상녹화가 가져오는 온도 분포 예측을 통한 열섬현상 완화도 및 이산화탄소 흡수량 평가를 수행하였다. 이를 위해 WorldView-2 위성자료를 활용하여 부산시 도시열섬 지역의 기존 토지피복을 분류하고 머신러닝 기법을 적용하여 옥상녹화 전 후 온도 분포 예측 모델을 개발하였다. 옥상녹화 면적 변화에 따른 열섬현상 완화도를 평가하기 위해 랜덤포레스트 기법을 통해 온도가 종속변수인 온도 분포 예측모델을 구축하였고, 이 과정에서 랜덤포레스트 모델의 훈련자료로 사용될 고해상도 지표 온도 도출을 위해 Google Earth Engine을 활용하여 Landsat-8과 Sentinel-2 위성자료를 융합하는 다중회귀모델을 적용하였다. 또한, 옥상녹화용 초본식생별 이산화탄소 흡수량을 기반으로 녹화 면적에 따른 이산화탄소 흡수량을 평가하였다. 연구 결과를 통해 개발된 위성자료 활용 도시 열섬현상 평가 및 랜덤포레스트 모델 기반 온도 분포 예측 기술은 도시열섬 취약 지역에 확대 적용이 가능할 것으로 기대된다.