• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권1호
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• pp.36-58
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• 2022

본 연구에서는 제주도의 도시지역을 대상으로 관측이 시작된 2001년부터 2019년까지의 미세먼지 (PM₁₀)와 초미세먼지 (PM_2.5) 악화 빈도에 따른 기상 상황을 분석하였다. PM₁₀과 PM_2.5의 악화는 제주시와 서귀포시 모두 봄>겨울>가을>여름철 순으로 나타났으며, 봄·여름철에는 주간에 가을·겨울철에는 야간에 더 많이 나타났으며, PM₁₀보다 PM_2.5의 피해가 더 심각하게 나타났다. PM₁₀ 악화 시의 기온과 풍속은 제주시와 서귀포시 모두 봄·겨울철에는 각각의 계절평균보다 높게 나왔으나, 여름·가을철에는 반대로 낮게 나왔다. 상대습도는 계절평균보다 모든 계절에 낮게 나타났다. PM_2.5 악화 시 기온은 PM₁₀ 악화 시와 계절별 동일한 경향을 보였으며, 상대습도는 봄·여름철에는 제주시와 서귀포시 모두 평균보다 높았으며, 겨울철에는 평균보다 낮았다. 풍속은 두 도시 동일하게 평균보다 낮게 나왔다. PM_2.5 악화 시가 PM₁₀ 악화 시보다 봄·겨울철에 기온과 풍속이 더 낮을 때 발생 빈도가 높은 것으로 나타났다. PM₁₀과 PM_2.5 악화 시 풍향은 주간에는 북풍과 서풍이, 야간에는 계절별로 다양하게 나타났다. 특히, PM₁₀에 비해 PM_2.5 악화 시 풍속이 낮게 나타나 한라산에서 발생하는 산곡풍의 영향으로 제주시는 남풍이 서귀포시는 북풍이 야간에 자주 발생하였다. 풍속등급별 PM₁₀ 악화 빈도수는 제주시와 서귀포시 모두 주·야간 1.6 - 3.4 ms^-1에서 가장 높았고, 여름철 야간에만 0.3 - 1.6 ms^-1에서 가장 높은 값을 보였다. PM_2.5 악화 빈도수는 제주시에서는 1.6 - 3.4 ms^-1에서 가장 높은 값이 나타났으나, 서귀포시에서는 0.3 - 1.6 ms^-1에서 가장 높은 값이 나타났다. 제주시와 서귀포시 모두 PM₁₀과 PM_2.5 악화 시 3.4 ms^-1이상의 바람이 0.3 ms^-1이하의 바람보다 빈도가 더 높은 것으로 나타나므로, 이는 PM₁₀과 PM_2.5가 바람의 영향으로 도시지역 외부에서 유입된 것이 주요인이라고 할 수 있겠다. 위 자료를 토대로 미세먼지 저감을 위한 도시계획 및 조경식재계획 방안을 마련한다면 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제68권2호
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• pp.69-80
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• 2023

본 연구는 기후분포가 다른 3개 그룹 지역(G1, G2, G3)에 겉보리를 파종하고, 월동 전(12월), 월동 후(2월) 및 출수기(4월)에 생육과 수확기(6월)에 수량 차이를 조사하였고, 이들 그룹 지역간 생육과 수량차이와 작물생육기 기상요인과 출수기에 토양화학성과 잎 무기성분과 관련성을 조사하였다. 또한 수확기에는 그룹 지역간에 수확한 겉보리 종자의 일반성분, 무기물 및 아미노산 함량을 조사하였다. 월동 전, 후 분얼수는 G1지역이 G2와 G3지역에 비해 높았다. 그러나 출수기의 분얼수와 지상부 건물중은 G2와 G3 지역이 G1지역에 비해 높았다. 재생기, 유수형성기 및 출수일의 경우 G2 지역은 G1과 G3지역에 비해 다소 늦었다. 그러나 엽록소 함량(SPAD값)은 그룹 간에 차이가 없었다. 수량의 경우 G2지역이 G1과 G3지역에 비해 9~15% 감소하였다. G2지역의 수량 감소는 수수, 영화수 및 등숙율 감소에 기인되는 것으로 판단된다. 또한 G2지역에서 수량이 감소했던 것은 G2지역이 작물 생육기에 최고, 최저 및 일 평균기온이 G1과 G3지역에 비해 낮았기 때문인 것으로 판단된다. 그러나 토양 내 무기성분은 G2지역에서 G1과 G3 지역에 비해 높았다. 식물체의 무기성분 함량은 G1지역에서 G2와 G3 지역에 비해 높은 경향이었다. Cu, K, Mg 및 P와 같은 무기물 함량은 G3 지역에서 그리고 조단백질과 대부분 아미노산은 G2 지역에서 다른 지역에 비해 상대적으로 낮은 경향을 보였다. 따라서 재배한계지 G1지역은 주산지 G3 지역에 비해 겉보리 수량과 일반성분, 아미노산 및 무기물 함량 등에 부정적인 영향없이 안정적으로 재배가 가능한 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제37권3호
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• pp.209-220
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• 2023

인간 활동으로 광범위한 자연 생태계 변화로 지난 몇 세기 동안 전 세계적으로 생물다양성이 심각하게 위협받고 있다. 생태계의 변화 양상을 파악하는 것은 생물다양성 위협을 파악하고 관리하는 데 필수적이다. 이러한 필요성에 따라 IUCN 의회는 2019년에 생태계의 기능과 유형을 고려한 IUCN Global Ecosystem Typology(GET)를 구성했다. IUCN은 10개의 생태계 군계, 108개의 생태기능별 토지 유형(EFG; Ecological Functional Group)을 전 지구적 범위에서 지도로 제공하고 있다. IUCN GET 생태계의 유형 분류에 따르면 국내 생태계는 Realm (1수준)이 8개, Biome (2수준)이 18개, Group (3수준)은 41개 유형으로 분류된다. IUCN이 제공하는 GET의 경우 전 세계 규모로 제작되었기 때문에 해상도가 낮고 실질적인 토지 현황과 일치하지 않는 경우가 많다. 본 연구는 토지피복지도를 활용하여 국내 IUCN GET 유형 분류의 정확도를 높이고 실질적인 현황을 반영한 지도를 제작하고자 했다. 이를 위해 ① IUCN GET에서 제공하는 국내 GET 데이터 체계를 검토하고, ② 이를 국내 현황과 비교 분석하였다. 이 과정을 통해 GET의 한계와 활용 가능성을 평가하고 ③ 이후 국가자료를 최대한 활용하여 국내 현황을 반영한 국내 GET 유형 분류를 수행하였다. 본 연구는 토지피복지도와 기존 국가자료를 최대한 활용하여 국내 GET를 총 25개 유형으로 분류했다(Terrestrial Realm :9, Freshwater: 9 Marine-Terrestrial: 5, Terrestrial-Freshwater :1, Marine-Freshwater-Terrestrial:1). 기존 지도와 비교했을 때 수정된 국내 GET의 경우 'F3.2 Constructed lacustrine wetlands', 'F3.3 Rice paddies', 'F3.4 Freshwater aquafarms', 'T7.3 Plantations'가 면적이 가장 많이 축소되었다. 온대 산림(T2.2)의 면적이 가장 많이 늘어났고, 'MFT1.3 Coastal saltmarshes and reedbeds', 'F2.2 Small permanent freshwater lakes'등 3개 유형 또한 수정 후 GET 면적이 증가했다. 해당 과정을 통해 기존 GET에서 모든 EFG의 합이 국토 면적의 8.33배를 차지하던 기존의 지도를, 토지피복지도를 활용하여 총합이 국토 면적의 1.22 배가 되도록 수정하였다. 이를 통해 유형별 차이가 작고 정확성이 떨어진 기존의 EFG가 본 연구를 통해 개선 및 수정되었음을 확인하였다. 본 연구는 현장 요건을 반영한 데이터를 최대한 활용하여 GET 기준에 상응하는 한국의 GET 지도를 제작한 것에 그 의의가 있다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제43권4호
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• pp.216-224
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• 2023

사료용옥수수(사일리지)의 가장 중요한 요소는 병해충 저항성, 후기녹체성과 같은 재배안정성과 수량성이다. 위도는 일장과 온도 등 기후와 매우 밀접하게 연관되어 있다. 본 연구는 38° 이상 고위도 기후대, 특히 북한의 수양산 이남지역에서 재배하여 사료용으로서 가치가 높은 국산 품종을 선발하기 위해 옥수수의 생육특성, 수량성 및 사료가치를 분석하기 위해 수행되었다. 그 이유는 현재 또는 미래의 북한 식량문제를 해결하기 위한 것이다. 특히 북한의 청소년들의 단백질 공급원이 매우 부족한 실정이기 때문에 육류뿐만 아니라 우유 등 축산물 생산량 향상을 위해 가축의 조사료로서 가치가 매우 높은 옥수수의 재배 시험을 수행하였다. 시험은 북한의 수양산 이남지역과 기후 특성이 유사한 수원에서 국산품종 등 11개 품종을 시험하였다. 그 결과 수량 및 사료가치 특성에서 우수한 품종들이 확인되었지만, 그 중에서도 다청옥이 가장 재배에 적합할 것으로 판단되었다. 다청옥은 건물과 TDN 수량은 각각 26.37 ton/ha과 12.9 ton/ha로 다른 품종보다 많았고, 다음으로 평강옥, 신황옥, 광평옥 등이 많았다. 또한 다청옥은 후기 녹체성이 우수하기 때문에 수량뿐만 아니라 사료가치 측면에서도 매우 우수하다. 따라서 이들 결과와 함께 앞으로 북한의 수양산 이남지역 현장에서 직접 재배시험을 수행하여 다청옥에 대한 재배기술을 추가로 확립한다면 앞으로 북한의 식량문제를 해결하는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.427-435
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• 2023

이상기상으로 인한 봄꽃 개화 시기의 변화는 식물의 생장기간 뿐 아니라 생물계절을 포함한 생태계의 모든 측면에 영향을 미친다. 따라서 봄꽃 개화 시기를 예측하는 것은 산림 생태계의 효과적인 관리에 필수적이다. 본 연구에서는 464곳의 산림에서 수집된 날씨정보를 기반으로 대한민국 산림의 대표적인 5가지 수종(미선나무, 아까시나무, 철쭉, 산철쭉, 마가목)의 2023년 개화 시기를 예측하기 위해 과정 기반 모형을 사용하였다. 이를 위해 28개 지역의 9년간(2009-2017) 개화 시기 자료를 활용하여 모형을 개발하였다. 개화 시기는 식물의 세 개 이상의 위치에서 처음으로 꽃이 피는 것을 기준으로 측정되었다. 본 연구에서는 STDD와 GDD 과정 기반 모형을 사용하여 개화 시기를 예측하였으며, 두 모형 모두 일반적으로 우수한 성능을 보였다. 과정 기반 모형의 주요 입력변수인 날씨 자료는 산악기상관측시스템과 기상청에서 제공하는 기온 정보를 융합하여 1km의 공간 해상도로 일 단위 기온 자료를 생성하였다. 지역별 보정 계수를 생산하고 적용하기 위해 랜덤포레스트 기계 학습을 활용하여 STDD와 GDD 모형을 기반으로 예측 정확도를 개선하였다. 결과적으로 보정 계수가 적용될 때 대부분의 수종에서 개화 시기의 예측 오차가 작았으며, 특히, 미선나무, 아까시나무, 철쭉에서 평균제곱근오차가 각각 1.2, 0.6, 1.2일로 매우 낮았다. 모형 성능을 평가하기 위해 10회의 무작위 샘플링 테스트를 실시하고, 최적의 결정계수 값을 가진 모형을 선택하여 모형의 성능을 평가하였다. 그 결과, 마가목을 제외한 모든 수종에서 보정 계수가 적용된 모형에서 결정계수가 최소 0.07에서 최대 0.7 증가하였으며 최종적으로 75%에서 90%의 설명력을 가졌다. 이를 기반으로 수종별 보정 계수를 산출하였으며, 1km 해상도의 전국 단위 개화시기예측 지도를 제작하였다. 본 연구는 식물의 계절 변화에 대한 자료로 활용될 것으로 예상되며, 수종 및 지역별로 개화 시기를 상세히 설명하여 기후 변화로 인한 계절 변화를 연구하는 데에 유용할 것으로 기대된다. 또한 우리나라 산림의 주요 수종에 대한 정확도 높은 개화 시기 예측 서비스는 산림 방문객들의 산림 경험 만족도를 크게 높일 수 있으며, 양봉업 등 임업 종사자들의 경제적 향상에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권12호
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• pp.981-992
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• 2023

최근 전세계적인 기후변화의 영향으로 강우가 집중되고 강우강도가 강해짐에 따라 홍수피해의 규모를 증가시키고 있다. 과거에 관측되지 않았던 규모의 비가 내리기도 하고, 기록되지 않았던 장기간의 장마가 발생하기도 한다. 이러한 피해들은 아세안 국가에도 집중되고 있으며, 태풍 및 집중호우로 인해 침수의 빈번한 발생과 함께 많은 사람들이 영향을 받고 있다. 특히, 인도네시아 찌따룸강 상류 유역에 위치한 반둥 지역은 분지 형태의 지형학적 특성을 가지고 있어서 홍수에 매우 취약한 실정이다. 이에 공적개발원조(ODA)를 통해 2017년에 찌따룸강 상류(Upper Citarum River) 유역에 대하여 홍수예경보시스템을 구축되었고, 현재 운영중에 있다. 그럼에도 불구하고, 찌따룸강 상류 (Upper Citarum River) 지역은 홍수발생시 인명 및 재산피해의 위험에 여전히 노출되어 있어 신속하고 정확한 홍수예경보의 실시를 통해 피해를 경감시키는 노력이 지속적으로 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 찌따룸강 상류의 Dayeuh Kolot 지점을 목표관측소로 하고, 강우관측소 4개소와 수위관측소 1개소의 10분 단위 수문자료를 수집하여 인공지능 기반의 하천홍수위예측모형을 개발하였다. 6개 관측소의 2017년 1월부터 2021년 1월까지의 10분 단위 수문관측자료를 활용하여 선행예보시간 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6시간에 대해서 학습, 검증, 시험을 수행하였으며 인공지능알고리즘으로는 LSTM을 적용하였다. 연구결과 모든 선행예보시간에 대해 모형적합도 및 오차에서 좋은 결과를 나타냈으며, 학습자료 구축조건에 따른 예측정확도를 검토한 결과 참조관측소가 적은 경우에도 모든 관측소를 활용하는 경우와 유사하게 예측정확도를 확보하는 것으로 나타나 효율적인 인공지능 기반 모형 구축에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전통조경학회지
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• 제41권3호
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• pp.13-26
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• 2023

경관과 정원은 현대 도시에서 중요한 실천 매체로 부각되었다. 이 중 본 논문에서는 정원을 프레임으로 도시를 살펴본다. 정원은 도시민의 활동 매체로 재설정되고 있으며, 도시 재생과 도시형 마을 만들기의 중요한 실행 주제가 되었기 때문이다. 이런 입장에서 본 논문은 정원을 매개로 나타나는 도시 구조와 도시민의 행태, 그 과정 및 결과에 집중하여 볼 때 현시대 우리에게 적합한 조경이론으로 "통합적 정원도시론"을 검토하고 제안한다. 이것은 한 세기 넘도록 진화해온 조경을 되돌아보며, 조경의 정체성을 되묻는 과정이자 결과이기도 하다. 먼저 정원과 도시 사이에서 조경의 씨앗을 품어둔 바 있는 에벤에저 하워드(Ebenezer Howard)와 프레드릭 로 옴스테드(Frederick Law Olmsted)의 입장이 크게 다르지 않았음에 주목하며 '작동하는 경관과 감응하는 풍경'이 도시의 기본적 요소이자 조경이론의 시작이었음을 정원도시론을 통해 살펴보았다. 또한 지난 세기를 지나며 그들의 이상이 도시에 모두 구현되지는 못하였으나, 현재는 동아시아 도시에서 전통 정원문화에 기반한 정원의 원형이 형성되고 있음을 살펴보고, 그에 대응하는 조경이론의 진화 방향을 살펴보았다. 결론은 새로운 버전의 정원 개념은 우리 도시에서 생활 인프라로 재설정되어야 한다는 것과 그것이 작동하기 위한 새로운 정원도시론이 필요하다는 것이다. 이를 위해 각 장별로 다음과 같이 세 가지 논점을 검토하였다. 첫째, 현대 도시에서 나타나는 정원과 동아시아 정원문화의 가치는 공동체성(community)과 통합성(integrity)을 주제로 형상화되고 있다. 둘째, 아파트로 대표되는 한국적 공동체성은 가드닝(gardening)으로 표출되며 도시와 생활의 재결합과 그것을 지원해줄 전문분야로서 조경의 역할을 필요로 하고 있다. 셋째, 동양적 자연관에 기초한 도시 기반, 일상생활, 정원 매체, 즉 도시-생활-정원이 유기적인 실천론으로서 통합적 정원도시론을 검토하고 고민해 본다. 결과적으로 현대의 정원과 도시는 동아시아 조경문화, 정원문화에서 아직 재발견이 필요한 중요한 요소와 가치들을 찾고 있음이 확인된다. 통합적 정원도시론의 제안이 조경의 지속을 담보할 수는 없겠지만, 이를 계기로 조경뿐만 아니라 도시와 관련한 모든 분야가 협업하며 정원도시를 고민하는 기회는 될 수 있다. 이를 통해 "대도시 또는 밀집 도시에 적합한 정원과 도시의 개념, 공동체성에 기반한 정원문화의 확산과 지원 방안, 생활방식과 지형조건에 적합한 조경이론/설계이론의 진화, 기후변화 대응이 가능한 지속가능한/회복탄력적인 정원도시론 모색, 그리고 21세기 조경의 새로운 역할 설정" 등이 본격적으로 고민되길 기대한다.

• 한국산림과학회지
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• 제113권1호
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• pp.40-50
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• 2024

소나무림 산림생태계의 자연적 임분 동태 변화 과정에 따라 참나무류 등 활엽수와의 경쟁에 밀려 분포 면적이 지속적으로 감소하고 있다. 소나무림의 자연적 쇠퇴가 가시화되면서 소나무가 우리 국민들에게 제공해왔던 다양한 가치들이 함께 소멸될 위험에 처해 있으며, 지역별 소나무 쇠퇴 진행 상황에 따라 미래 산림관리 방향을 마련하는 것이 중요한 과제로 제기되고 있다. 따라서, 본 연구는 자연적 임분 동태 변화에 따른 소나무림 변화 특성을 이해하고, 미래 소나무림의 지역별 변화를 전망하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해, 시계열 국가산림자원조사 자료 기반 전국 소나무림 변화 정보를 이용하여 소나무림의 변화 경향을 분석하고 변화에 영향을 줄 수 있는 변수(지형, 임분, 교란, 기후)들을 평가하였다. 또한 유효변수들을 이용하여 모형을 구축하고 미래의 소나무림의 미래 변화 모습을 예측했다. 그 결과, 과거 10년 동안 전국 산림에서 소나무류의 중요치는 전반적으로 감소하였으며 소나무류가 대표수종인 표본점이 10년 후에도 대표수종이 유지된 비율은 75%, 나머지 25%는 혼효림으로 전환된 것으로 나타났다. 이러한 변화는 수분 조건이 좋으며 임분 내·외부의 교란 요인이 많은 지역에서 발생한 것으로 분석되었다. 향후 10년 후의 소나무림 변화를 전망한 결과, 전국적으로 현재 기준 소나무림 순림의 약 14.2%가 자연적인 임분 동태 변화에 따라 혼효림으로 전환될 가능성이 높을 것으로 추정되었다. 지역적으로 보면 소나무림 변화율은 제주와 경기가 42.8%, 26.9%로 가장 높았고 경북과 강원이 8.8%, 13.8%로 가장 낮았다. 경기, 충청, 전남 지역 등 한반도 서쪽 지역에 있는 소나무림의 감소 위험이 높을 것으로 예측되었다. 본 연구에서 제시한 자연적 임분동태 변화에 따른 소나무림 변화 민감도 평가 결과는 전국 소나무림의 종합적 관리 방안을 마련하는데 활용할 수 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제57권1호
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• pp.162-178
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• 2024

백조는 신의 전령사로 여길 만큼 서조이자 귀중한 겨울 철새이다. 백조도래지는 처음 천연기념물로 지정될만큼 중요한 역사적 의미를 지닌다. 본 연구에서는 천연기념물로 지정된 합천 백조도래지에 대한 지정과 해제과정을 살펴보고자 했다. 합천 백조도래지는 지정 이전에 있었던 역사적 사실이 영향을 끼쳤다고 판단된다. 일제강점기인 1929년 일본왕에게 새해 인사로 합천군 용주면에서 생포한 백조를 진상하였던 것이 계기가 아니었을까 한다. 이러한 사실은 5여 년 뒤 천연기념물을 지정할 때, 합천 백조도래지 선정에 긍정적으로 작용하였을 것으로 추론된다. 합천 백조도래지는 1934년 8월 27일, 처음 우리나라 천연기념물로 지정되었다. 그 흔적으로 용주면 해곡마을 입구에는 일제강점기 조선 총독부에서 만든 석표가 유물로 남아 있다. 이러한 천연기념물 합천 백조도래지는 1973년 8월 14일 해제되었다. 전쟁과 다양한 개발을 통한 과도한 인간의 간섭, 불법 포획, 그리고 그들을 잡기 위한 독극물 사용으로 인해 겨울 철새의 개체수가 급격히 줄어들어 백조도래지의 기능을 상실하였기 때문이다. 천연기념물 지정 당시 합천군 백조도래지는 3개소였다. 청덕면 가호(嘉湖)는 완전히 매립되어 사라져 농지로 전환되었고, 용주면 박곡지(朴谷池)는 상류의 댐 건설로 인해 습지가 사라져 가고 있으며, 대양면 정양지(正陽池)만이 습지가 존속되면서 백조 등 겨울 철새가 날아들고 있어 많은 시사점을 남기고 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권8호
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• pp.533-548
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• 2024

최근 기후변화와 이상기후로 인해 지금까지 경험하지 못했던 극한 강우의 발생이 빈번해지고 있다. 홍수 피해 자체를 완벽히 예측하거나 제거하는 것은 한계가 존재하여 기존의 예방 중심의 대응보다는 신속히 이전의 상태로 복구하거나 더 나은 상태로 개선하는 능력을 의미하는 '회복력(Resilience)' 개념이 중시되고 있다. 본 연구에서는 1) 4R (가외성(Redundancy), 내구성(Robustness), 신속성(Rapidity), 자원부존성(Resourcefulness))을 기반으로 국내 홍수회복력 지표를 개발하였다. 특별재난지역을 대상으로 적용성 평가를 수행하였으며 개발된 홍수회복력 지표의 적합성을 확인하기 위해 다중공선성 분석을 수행하였다. 분석 결과 20개 지표 모두 공차 한계 0.1 이상, VIF (Variance Inflation Factor) 10 미만으로 다중공선성이 존재하지 않아 인자로서의 적합성을 갖는 것으로 판단하였다. 또한 각 지표의 상대적 중요도를 판단하기 위해 AHP 분석 방법을 활용하였다. 분석 결과, 지표별 중요도는 내구성 0.46, 신속성 0.22, 가외성 0.17, 자원동원력이 0.16으로 내구성이 가장 큰 중요도를 나타냈다. 4R의 항목별로 가장 큰 영향을 미친 세부 지표의 경우 내구성은 하천제방 정비, 신속성은 보건의료서비스, 자원동원력은 지방자치단체 재정자립도, 가외성은 배수시설로 나타났다. 본 연구는 특별재난지역을 대상으로 회복력에 영향을 미치는 요인을 분석함으로써 국가에서 홍수의 예방 및 대응을 전략적으로 관리할 수 있는 기초를 마련하였다는 점에서 의의가 있다.