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지자체 기후변화 적응실무 발전방향 연구 - 생태계 분야 기후변화 적응 시행계획 수립 및 이행을 중심으로 - (A Research on the Development Initiative for Public Practices of Local Governmentsin Korea - Focused on the Local Adaptation Planning in Ecosystem Sector -)

  • 여인애;홍승범
    • 환경영향평가
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    • 제29권2호
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    • pp.79-92
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    • 2020
  • 본 연구에서는 생태계 분야 기후변화 적응대책 수립 및 이행 단계에서 정책 실무자에게 주어지는 정보 현황과 수요를 파악하고 향후 생태계 분야 기후변화 지식 발전방향에 대한 시사점을 도출하였다. 우리나라 17개 광역지자체 및 이하 기초지자체 생태계 분야 소관부서에서 적응 실무를 수행하는 공무원을 대상으로, "생태계 분야 기후적응 지식기반 진단 및 정보수요"설문조사를 실시하여 실무에 활용되는 생태정보활용현황을 분석하고 활용도 증진 방안을 제시하였다. 설문응답자 전체(231명)의 75%(광역 85%, 기초 72%)는 생태정보의 존재 및 활용이 적응사업 수행과 관련이 있다고 생각하고 있었으며 적응업무를 포함한 생태계 소관부서 내 업무 전반을 위해 생태정보가 필요하다고 응답하였다(광역 82%, 기초 72%). 그러나 실제로 국가 및 지자체에서 생산하는 생태정보를 업무에 활용하는 비율은 크게 낮았다(광역 28%-64명, 기초 18%-42명). 지자체 행정 실무자들이 현업에서 생태정보를 활용할 때 느끼는 주요 한계점은 생태정보의 존재에 대한 인식과 업무 연계방안 등 정보 자체에 대한 사전 지식의 부족이었다. 이에 현존하는 기후변화 지식과 생태정보를 지자체 행정 실무자에게 교육 및 홍보를 통해 전달하는 것이 급선무로 나타났다. 향후 지자체 실무자들에게는 지자체 정책 목적에 따라 생태계 보전 또는 주민생활 지원 사업 등 생태계서비스 증진 측면의 활용을 동시에 충족시킬 수 있도록 생태계 현황에 대한 기초 정보와 지역개발 및 보전사업에 활용할 수 있는 생태정보가 마련되어야 한다. 정보 활용체계를 강화하기 위해 생태정보 활용방안에 대해 구체적 가이드라인을 제공하는 동시에 이용활성화를 위한 제도의 운영 및 관리가 필요하다. 국가적으로 양질의 정보를 제공하고 관련 정보에 대한 홍보, 업무 활용방안에 대해서 교육을 제공함으로써 지자체의 적응지식 및 생태정보 활용역량을 강화시킬 필요가 있다.

지식기반적 방법을 활용한 저서생태계 평가의 유효 조사정점 개수 산정 (A Knowledge-based Approach for the Estimation of Effective Sampling Station Frequencies in Benthic Ecological Assessments)

  • 유재원;김창수;정회인;이용우;이만우;이창근;진승주;맹준호;홍재상
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제16권3호
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    • pp.147-154
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    • 2011
  • 환경영향평가와 해역이용협의의 의사결정은 보고서에 기초하는 것이며, 이는 자연 서식처에 대한 구체적이고 정확한 정보를 필요로 한다. 생태학적 질과 상태에 대한 보고가 갖는 높은 중요성에도 불구하고, 생태학 분야의 축적된 연구 지식과 최근 기술(즉 연구 사례나 지시자/지표 기술의 활용 등) 등은 평가 현장에서 활용되고 있지 않으며, 환경영향평가서 조차 보존과 개발의 여부를 판단하는 데에 활용 가능한 정보를 담아내지 못하고 있다. 게다가 현장에서 행해지는 채집 노력량은 매우 제한적이며, 해역이용협의의 경우, 대부분의 사례가 2개 이상의 소수 표본만을 활용하는 것으로 나타났다. 이는 전문가 검토나 의사 결정에 활용될 중요한 생태학적 정보의 이해와 전달을 어렵게 하는 것이다. 따라서 보다 정확한 평가를 위해서는 효율적인 채집 정점 수의 설정이 우선 해결되어야 할 문제인 것으로 인식할 수 있었다. 본 연구에서 저자들은 대형저서동물 조사에서 채집 정점 수를 결정할 수 있는 몇 가지 통계 기법을 소개하였다. 그러나 이 기법들은 반드시 예비 조사를 통한 정보를 필요로 하므로 국내에서의 활용은 현실적으로 불가능할 것으로 판단되었다. 본 연구는 과학적 저널에 보고된 연구의 정점 배치가 환경영향평가 또는 해역이용협의 등에서 활용될 수 있는 생태학적 현상을 성공적으로 이해한 데에 기여한 것으로 볼 수 있다는 가정을 바탕으로 19개의 기존 연구에서 활용된 정점 배치 사례(총 19개 사례)를 분석하였다. 이로부터 추정된 정점 간 거리와 $4{\times}4$ km의 단위면적 내 정점수를 계산하였고, 각각의 중위수는 2.3 km, 3개로 추정되었다. 본 연구는 각 사례별 단위면적 내 정점수(NSSU)와 총 조사 정점수(TNSS)를 이용하여 어림 조사지역 면적 (ASA, $km^2$)을 계산하고, 적절한 규모의 ASA 또는 NSSU/TNSS의 예측에 활용하기 위해 ASA와 조사 목적 그리고 NSSU 간 통계적으로 유의한 함수 관계를 추정하고, 제시하였다. 이와 같은 경험적 접근 방식에 의한 추정은 환경영향평가와 해역이용협의 현장 조사 시 채집 노력량을 늘리고 타당한 자료와 정보를 근거로 의사를 교환하는 데에 기여할 것으로 판단된다.

오염토양의 효과적 현장조사에 대한 주요 방법론의 검토 (Key Methodologies to Effective Site-specific Accessment in Contaminated Soils : A Review)

  • 정덕영
    • 한국토양비료학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.383-397
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    • 1999
  • 오염토양을 효과적으로 진단하고 경제적인 복원을 위해서는 오염토양의 오염원인, 오염정도, 주변 환경이나 인축에 대한 피해발생 유무, 오염물의 이동경로 등을 올바르게 평가하는 것이 대단히 중요하다. 이를 위해서는 오염토양과 토양내 가스, 주변 지하수 및 지표수, 침전물 등의 효율적 시료채취와 정확한 분석이 필수적이라 할 수 있다. 오염지역 토양의 오염도평가를 표준화하고 처리효율성을 높이기 위해서는 전문처리요원이 토양의 오염도와 위험성을 정확하게 판단 할 수 있도록 단순하면서도 경제적인 연속시험법을 필요로 한다. 이것은 오염토양의 조사와 복원시간 및 전치적일 기술의 진보를 가져오는데 상당한 시간절약을 꾀할 수 있다. 특히 효과적인 현장평가를 위해서는 오염특성을 포함한 많은 관련 요인들에 대한 표준화된 기준하에서 오염의 형태와 정도를 결정하는 것이 중요하다. 현장평가를 위한 일반적인 절차는 작업계획과 토양조사수준에 따라 Phase I, II, III의 단계적 방법으로 구성되어 있다. Phase I은 토양의 과거용도 및 오염물의 유입경로를 기초로 하여 현장의 환경여건을 파악하는 단계이다. Phase I에서 잠재적 오염물질에 의해 오염된 것이 확인되면 Phase II에서는 오염물의 존재여부와 존재정도를 파악하는 단계로 시료의 채취 및 분석과정이 여기에 포함된다. Phase III는 Phase I과 II의 결과를 바탕으로 오염토양을 복원하는 단계이다. 여기서 평가기준이 지역 특이적인 것인지 적당한 것인지를 결정하는 중요한 요인은 (1) 시료채취의 공간분포도와 지역의 크기, (2) 취해진 시료의 수, (3) 시료채취 방법, 그리고 (4) 자료를 분석요령 등이다. 선택된 분석방법이 추천할만한 것일지라도 정량방법의 선택여부는 현장조사방법에 대한 훈련이나 조사경험을 가진 사용자에 의해 결정되는 것이 바람직할 것이다.

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한반도 석회암지대의 관속식물 목록 (A checklist of vascular plants in limestone areas on the Korean Peninsula)

  • 김중현;남기흠;이승배;신수경;김진석
    • 식물분류학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.250-293
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    • 2021
  • 석회암지대는 수억만년 전 칼슘 분비 해양 생물에 의해 생성되고 탄산칼슘으로 구성된 퇴적암 노두이며, 지각 운동에 의해 해수면 위로 상승하였다. 석회암지대는 고유식물의 비율이 매우 높고 생물학적 정보가 많은 생물다양성 지역으로 알려져 있다. 본 연구는 10개 지역의 석회암지대에 대한 식물상과 식물 종조성의 조사를 통하여 석회암 식생에 안정적인 보전계획 수립을 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 2010년 4월부터 2016년 10월까지 153회에 걸쳐 조사한 결과, 관속식물은 133과 530속 1,096종 18아종 84변종 2품종 2교잡종으로 총 1,202분류군이 확인되었다. 이 가운데 한반도 고유식물은 55분류군, 적색목록식물은 38분류군이었다. 식물구계학적 특정식물은 총 102분류군으로 V등급에 27분류군, IV등급에 75분류군이 포함되었다. 외래식물은 121분류군이었다. 호석회성 식물은 총 102분류군으로 지표종에 14분류군, 극선호종에 30분류군, 그리고 선호종에 58분류군이 포함되었다. 군집분석은 석회암지대 내에서 지리적으로 인접하고, 자생지 환경(하천지역)이 유사한 지역 간에 높은 유사도를 보여주었다. 또한 석회암지대는 인근지역의 비석회암지대와 구별되는 종조성을 갖는 것으로 나타나 석회암지대 식물상의 고유성과 특이성을 보여주었다. 식물지리학적 접근은 석회암지대 생물다양성의 수준을 잘 이해하기 위해 매우 중요하다. 이러한 결과는 석회암 생육지를 보호하고 그 상호 특이적 생물다양성뿐만 아니라 고도로 위협받는 종내 생물다양성 보존의 중요성을 강조한다.

성주지역 문화재 지정(보호)구역 내 외래식물의 현황 (Status of Exotic Plant Species with in the Cultural Properties in Seongju-gun, Gyeongsangbuk-do)

  • 신현탁;김용식;이명훈;윤정원
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제44권1호
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    • pp.162-181
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    • 2011
  • 본 연구는 경상북도 성주군에 분포하고 있는 주요 문화재 지정(보호) 구역을 중심으로 식물상 조사 결과를 토대로 외래식물 및 귀화식물의 현황을 분석함으로써 전통문화공간의 정체성을 알리고 이에 따른 보전방안 수립을 위한 기초자료를 제공하기 위해 실시되었다. 관속식물상은 세종대왕자태실의 경우 50과 93속 94종 16변종 4품종으로 114분류군이었으며 이 중 외래식물은 15분류군, 귀화식물은 16분류군으로 귀화율 14.04%, 도시화지수 5.90%를 나타냈다. 성주향교는 40과 64속 57종 8종 4품종으로 68분류군이었으며 이 중 외래식물은 17분류군, 귀화식물은 30분류군으로 귀화율 44.12%, 도시화지수 11.07%로 나타났다. 성밖숲은 34과 58속 55종 5변종 1품종으로 61분류군이었으며, 이 중 외래식물은 10분류군, 귀화식물은 17분류군으로 귀화율 27.87%, 도시화지수 6.27%로 나타났다. 한개마을은 92과 183속 182종 1아종 32변종 14품종으로 230분류군이었으며 이 중 외래식물은 28분류군, 귀화식물은 85분류군으로 귀화율 37.12%, 도시화지수 31.37%로 나타냈다. 성산고분군은 55과 107속 106종 19변종 6품종으로 131분류군이었으며 이 중 외래식물은 18분류군, 귀화식물은 22분류군으로 귀화율 16.79%, 도시화지수 8.12%로 나타났다. 성주향교의 경우 귀화율이 가장 높았으며, 한개마을의 경우 귀화율 및 도시화지수에서 모두 높은 값을 나타내고 있었다. 5개 지역 모두 외래식물 및 귀화식물에 대한 대책의 수립이 필요하며 특히 한개마을의 경우 마을 전체에 대한 관리계획의 수립이 필요하다. 또한 성주향교 및 한개마을 지역에서 모두 생태계교란야생동식물 중 하나인 돼지풀의 출현을 확인한바 이에 따른 관리대책이 요구된다.

유네스코 세계유산 제도의 우리나라 문화재 정책에의 수용과 발전방안에 대한 시론적 연구 (A Preliminary Study on Domestic Embracement and Development Plan Regarding UNESCO World Heritage Programme)

  • 강경환;김정동
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제43권1호
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    • pp.56-85
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    • 2010
  • 유네스코 세계유산(World Heritage) 보호 제도는 인류 공동의 탁월한 보편적 가치를 지닌 문화유산 및 자연유산을 보호하기 위하여 1972년 유네스코 세계유산보호협약 채택에 따라 도입된 제도이다. 40여 년이 채 안된 짧은 역사에도 불구하고 전 세계적으로 890건의 세계유산이 등재된 가장 성공적인 유네스코 문화 분야 사업 중의 하나이다. 유네스코는 세계유산의 체계적 보호관리를 위하여 등재기준의 체계화, 보존관리계획의 중요성 강조, 모니터링의 제도화, 세계유산기금의 운영 등을 통하여 세계유산을 단순히 뛰어난 문화재의 목록화 작업의 수단이 아니라 보존계획 도구(preservation planning tool)로 활용함으로써 유산 보호관리 시스템의 체계화, 선진화에 기여하였고, 이러한 세계유산 정책은 각국의 문화재 보호제도에 상당한 영향을 주었다. 우리나라도 2009년 조선 왕릉이 등재됨으로써 총 9건의 세계유산을 보유하게 되었다. 세계유산 등재가 우리 문화재의 독창성과 우수성의 홍보, 문화국가로서의 위상 증진 등에 기여하였지만 이제는 세계유산의 등재전략을 다시 점검하고 체계적인 보존관리 시스템의 확립을 위한 다양한 법적, 제도적 개선방안을 강구해야 할 시점이 되었다. 그동안 문화재보호법을 개정하여 세계유산의 등재 및 보호에 관한 근거규정을 마련하고, 일부 지방자치단체는 세계유산 관리 전담기구를 설립하는 등 노력을 하였으나, 보다 근본적이고 거시적인 세계유산 정책 개선방향을 모색해야 할 것이다. 1) 세계유산 보존관리 특별법 제정, 2) 각 지자체별로 세계유산 보호를 위한 조례 제정, 3) 문화재청과 지방자치단체의 세계유산 정책 및 관리기능 강화, 4) 세계유산 보호재원의 획기적 증대, 5) 세계유산 보존관리 계획 수립 의무화, 6) 세계유산 활용을 위한 지원 확대, 7) 세계유산 등재 내실화, 다양화, 8) 지자체 간 세계유산 관리정보 및 경험의 공유, 9) 세계유산 종합 아카이브 설치, 10) 시민협력과 주민참여 활성화, 11) 세계유산 보호를 위한 전문인력 배출 12) 지속가능한 세계유산 관광 활성화 등 세계유산 정책역량 강화를 위한 분야별 사업과 프로그램을 선정하고 이를 위한 체계적인 추진이 필요하다. 세계유산 정책이 국내적으로 어떻게 수용되고 앞으로의 변화와 발전방향에 대하여 분야별로 유형화하여 세계유산 정책이 보다 체계화, 과학화, 전문화할 수 있는 방안들을 제안하였다. 앞으로 세부 분야별로 보다 심도 있고, 전문적인 조사와 연구가 진전되어야 할 것이다.

가문비나무림의 지형특성에 따른 식물 지표종에 관한 연구 - 중국 백두산 일대에서 남한까지 - (Study on Plant Indicator Species of Picea jezoensis (Siebold & Zucc.) Carrière Forest by Topographic Characters - From China (Baekdu-san) to South Korea -)

  • 박병주;허태임;변준기;천광일
    • 환경영향평가
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    • 제31권6호
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    • pp.388-408
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    • 2022
  • 이번 연구는 멸종위기에 처한 아고산 침엽수인 가문비나무의 지형특성에 따른 지표종을 선정하고, 생물다양성 평가에 필요한 과학적 근거자료를 마련하고자 진행되었다. 남한과 중국 내 가문비나무림은 남방한계선으로 지리적 가치가 높은 지역이다. 위도는 식물생태계의 지리적 가치에 큰 영향을 미치며, 위도와 서식지의 차이는 산림의 종구성 변화에 영향을 미친다. 지리적 차이뿐 아니라 환경변화로 아고산 식물서식지는 점차 쇠퇴하여 결국 멸종위기에 처한다. 이러한 측면에서, 지리적 가치가 높은 한국과 중국의 가문비나무림에 대한 개체군 모니터링으로 지표종을 선정할 필요가 있으며, 지표종에 대한 다양한 분석을 통해 생물다양성 평가의 기초자료를 구축할 필요가 있다. 개체군 모니터링은 한국과 중국의 가문비나무림에 87개의 원형조사구(400m2)를 설치하여 수행하였고, MRPP-test, NMS ordination 등의 과정을 통해 이에 근거하여 지표종을 선정 한 후 생물다양성 평가의 기초자료를 제시하였다. 지표종분석(Indicator Species Analysis) 결과, 해발고도별 지표종으로 상층식생에서 5분류군, 하층식생에서 18분류군을 선정하였다(p<0.05). 사면방위별 지표종으로는 상층식생 3분류군, 하층식생 16분류군을 선정하였다(p<0.05). 사면경사도별 지표종으로는 상층식생 6분류군, 하층식생 24분류군을 선정하였다(p<0.05). 자생지별 지표종으로는 상층식생 8분류군과 하층식생 65분류군을 선정하였다. 지표종들에 대한 MRPP-test 결과, 상층식생보다 하층식생에서 종조성이 다소 이질적인 것으로 분석되었다. NMS ordination 결과, 상층식생의 암석노출도와 하층식생의 위도에 따라 지표종의 환경적 요인과의 상관관계가 유의한 것으로 나타났다.

전국 야생 벌목 분포에 대한 기후요인 영향 연구 (Effects of Climatic Factors on the Nationwide Distribution of Wild Aculeata (Insecta: Hymenoptera))

  • 유동수;권오창;신만석;김정규;이상훈
    • 한국환경생태학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.303-317
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    • 2022
  • 온실가스 배출 증가에 의한 기후변화는 화분매개곤충과 식물과의 생태적 상호작용인 수분생태계와 농업생태계를 포함한 자연생태계를 변화시킬 수 있다. 특히 수분생태계에서 중요한 야생벌(wild bee)은 기후변화에 의해 감소되고 있어서 결국 농업경제, 현화식물의 생태활동, 나아가 전체 생물종 다양성에 악 영향을 끼치고 있음이 보고되고 있다. 따라서 지구온난화에 의해 한반도(남한)에서도 매년 기온이 상승하고 있고, 그에 따른 기후변화 발생으로 한반도 내 야생벌의 생태활동에 영향을 주고 있음을 예상할 수 있다. 본 연구에서는 한반도(남한)에서 출현하는 야생벌(꿀벌상과, 말벌상과, 청벌상과)의 분포와 기후요인과의 관계를 검정하기 위하여, 2017년(37 조사지점)에서 2018년 (14 조사지점)까지 총 51개 조사지점을 대상으로 말레이즈 트랩을 이용하여 야생벌류의 출현현황을 파악하였다. 형태 및 문헌을 통해 동정한 야생벌류와 산림기후대에 따른 분포는 평균기온, 적산온도와 상관성이 있음을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 공통사회 경제경로(Shared Socioeconomic Pathways, SSP) 시나리오의 2-4.5와 5-8.5버전으로 BIOMOD 종분포 모형에 따라 남한 전역에서 출현한 야생벌과 기후대별로 특이적으로 출현한 종의 서식지 분포 변화를 예측하여 현재의 종 서식지 분포에서, 2050년과 2100년에 북쪽으로 서식지가 이동함을 확인하였다. 이를 통해 향후 지구온난화가 지속될 경우 국내 야생벌의 분포 변화가 일어 날 수 있고, 그로 인한 한반도의 생태계 변화가 야기될 수 있음을 예측할 수 있었다. 본 연구결과는 기후변화에 따른 수분생태계 및 그와 관련된 영향에 대한 연구와 야생벌 관리를 위한 정책수립을 위해 참조할 수 있는 연구자료가 될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

천연기념물 제374호 제주 평대리 비자나무 숲의 보존·관리방향 설정을 위한 기초연구 (A Basic Study on the Establishment of Preservation and Management for Natural Monument(No.374) Pyeongdae-ri Torreya nucifera forest of Jeju)

  • 이원호;김동현;김재웅;오해성;최병기;이종성
    • 한국전통조경학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.93-106
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    • 2014
  • 본 연구는 천연기념물 제374호 제주 평대리 비자나무 숲의 입지환경, 식생자원과 이용 및 관리현황을 조사하고, 현재 적용되는 관리구역에 대한 등급을 설정한 것으로써 다음과 같은 결과를 도출하였다. 첫째, 제주 평대리 비자나무 숲은 토지이용형태가 농업지역으로 변화하면서 대상지 주변지역으로의 개발압력에 의한 영향이 우려되며, 비자나무 숲 내 곶자왈지대는 종 다양성을 확보할 수 있는 기반요소로 원형보존의 관리계획 설정 및 지형의 변화를 야기하는 개발행위는 배제되어야 한다. 둘째, 제주 평대리 비자나무 숲의 소산식물상은 총 91과 263속 353종 41변종 8품종의 402분류군이 조사되었다. 이 중 환경부 지정 법정 멸종위기식물종 중 멸종위기식물 I II급에 해당하는 식물의 분포가 확인되었으나 현재의 서식처 변화 및 종의 병해, 불법 남획 등에 따른 개체 소실에 의해 비자나무 숲 내 종의 절멸 위험도 존재하므로 제주 평대리 비자나무 숲의 관리방안 설정 시 우선적으로 보호되어야 할 대상으로 고려되어야 한다. 셋째, 비자나무가 상관을 대표하는 식생구조를 나타내고 있으나, 노거수 위주의 영속적 관리와 보존전략은 빈약한 연령구조를 야기하였으며, 일부 구역의 인위적 관리에 의한 숲의 건조화, 자연적 천이에 의한 비자나무의 입지 감소 등의 문제점이 발생하는 바, 수목밀도의 조절 및 후계목 증식 등 제주 평대리 비자나무 숲의 특성을 유지할 수 있는 방안의 마련이 필요하다. 넷째, 이용에 따른 탐방로의 훼손이 발견되었으며, 특히 화산송이길의 훼손 및 분담율이 높게 나타났다. 따라서 화산송이의 단순한 보충보다는 현행 탐방로 외에 추가적인 관광루트 개발을 통한 분담율 완화 방안이 고려되어야 한다. 섯째, 제주 평대리 비자나무 숲의 관광요소 중 높은 선호도를 나타내는 식물적 요소는 이용에 관한 압력이 민감하게 작용하고, 비영속적인 특성상 지속적 모니터링이 필요하며, 추가적 관광요소 개발과 동시에 현재 높은 선호도를 나타내는 요소를 적극 활용하는 등의 방안이 마련되어야 한다. 여섯째, 보호강도별 중요도에 따라 I등급 지역은 존속개체군의 유지와 서식처의 훼손을 방지하고, II등급 지역은 연차별 숲의 재생을 위주로 관리방향을 설정하며, III등급 지역은 비자나무 시범림이나 후계목 증식을 위한 지역으로 설정되어야 한다. IV등급 지역은 고유 식생의 교란이 많이 발생하는 곳으로 부분별 휴식년제의 도입이 필요하다. V등급 지역은 비자나무 숲의 관광활용을 위한 서비스 공간 적지에 속한다. 상이한 등급의 지역 인접에 따른 가장자리효과에 대한 방안으로는 상대적으로 등급이 낮은 곳에 환경간섭을 피하기 위한 버퍼존의 설치와 주기적 모니터링이 요구된다.

시뮬레이션 모형에 의한 온실의 열환경 분석 (Analysis of Greenhouse Thermal Environment by Model Simulation)

  • 서원명;윤용철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.215-235
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    • 1996
  • 본 연구에서 수행한 Model 시뮬레이션에 의한 열환경 분석 기법은 지역별로 다양한 기상여건 하에서 대상온실의 난방 및 냉방부하를 보다 합리적으로 예측할 수 있을 뿐만 아니라 냉방이나 난방용 시스템의 결정을 비롯한 난방대책을 수립하고, 에너지 이용 전략의 수립이나 계절적인 작부계획 수립, 온실산업용 적지선정 등에 유익하게 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구에서는 온실의 적극적인 환경조절 유형을 난방과 냉방의 두 가지로 대별하고, 난방 소요열량 산정을 비롯하여 야간의 보온 커튼효과, Heating Degree-Hour 산정 등 난방과 관련된 시뮬레이션은 동적 모형을 이용하여 시간별, 일별 및 월별로 검토하였으며, 환기를 비롯한 차광, 증발냉각시스템의 효과 분석은 정적모형을 이용하여 검토하였다. 특히 하절기 지하수와 같은 저온수를 직접 이용하거나 Heat Pump를 통하여 확보될 수 있는 저온수를 이용하여 온실의 피복면에 살수함으로서 확보할 수 있는 온실냉방효과를 검토하는 데는 1.2m$\times$2.4m 크기의 모형온실을 제작하여 기초실험을 수행함으로서 동절기의 수막시스템의 보온효과와 마찬가지로 하절기 냉방 효과를 거둘 수 있다는 가능성을 확인하였다. 본 연구에 활용된 온실의 수치 환경모형 중 난방관련 시뮬레이션용 동적 수치모형은 소기의 목적을 달성하는데 충분히 응용될 수 있는 이론모형이다. 이 이론모형이 범용성이 높은 것은 온실 내ㆍ외의 미기상 변화, 특히 난방이나 냉방이 본격적으로 요구되는 기간동안에 온도, 습도, 일사, 풍속 등의 미기상 인자들을 면밀하게 관찰하여 실측된 자료를 바탕으로 개발되었고, 다양한 자료에 의해 충분히 검정되었기 때문이다. 본 연구에서는 경남 진주지역의 어느 특정 기간(1987년)의 시간별 기상자료를 중심으로 온실의 열적 환경변화에 대한 수치모형 시뮬레이션을 실시하였으며, 아직 수치모형에 의한 시뮬레이션이 불가능한 일부 냉방효과를 검토하는 데는 모형 실험을 실시하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주간과 야간의 설정온도를 달리하고 다단계 변온조절방식으로 시뮬레이션을 행한 결과 난방 소요열량은 난방 설정온도에 따라 현저한 차이를 보였다. 특히 주간 설정온도에 비하여 야간 설정온도가 난방 소요열량에 예민하게 영향을 미치므로 야간의 설정온도 결정에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 2. 기존의 Heating Degree-Hour 자료는 평균 외기온을 중심으로 임의의 설정온도에 대하여 산정된 값이므로 난방 소요열량에 대한 상대적인 비교수단은 되나 고려되는 기상인자의 제한과 설정온도의 임의성 때문에 실용성이 부족하다. 따라서 본 연구에서 제시된 것처럼 온실 주변의 제반 미기상 인자나 경계조건이 반영됨은 물론 작물의 생육상태 및 구체적인 설정온도까지도 고려하는 동적 수치모형으로 시시각각으로 예측된 실내기온을 중심으로 재배기간 동안의 난방열량을 적산함이 합리적이라 판단된다. 기존의 MDH 자료로 난방 설계를 할 경우에는 지나치게 과잉설계 될 가능성이 있다. 3. 산정된 난방 소요열량은 물론 커튼의 보온성능도 월별 기상여건에 따라 현저한 차이를 보이며, 시뮬레이션에 이용된 커튼의 경우 높은 보온효과를 보임으로서 년 평균 50% 이상의 난방 에너지를 절감할 수 있으며, 동절기 3-4개월의 집중 난방기에 에너지가 크게 절감됨을 발견할 수 있다. 4. 고온기 환기성능은 온실의 구조, 기상조건, 작물의 생육상태 등에 따라 다소의 차이가 있으나 환기율에 의해 크게 좌우되며, 시뮬레이션에 이용된 두 가지 농가보급형 온실 모두 환기율의 증가에 따른 실내기온의 강하 효과가 환기율이 1회/min 정도를 넘어서면서 급격히 둔화되는 현상을 보인다. 이는 기존에 권장되고 있는 적정 환기율인 1회/min 전후의 환기 시스템을 갖추는 것이 합리적임을 확인해 준다. 5. 작물이 성숙된 유리온실에서 외기의 상대습도가 50%인 쾌청한 주간동안 연속적으로 1회/min로 환기를 시킬 경우 실내기온 36.5$^{\circ}C$의 대조구에 비한 온도강하는 50% 차광만 했을 시 2.6$^{\circ}C$이고 효율 80%의 Pad & Fan 시스템만 작동시 6.1$^{\circ}C$ 정도이며, 차광과 냉각시스템을 동시에 작동시는 약 8.6$^{\circ}C$로서 외기온보다 3.3$^{\circ}C$가 낮은 28$^{\circ}C$까지 실내온도를 낮출 수 있으나, 동일 조건하에서 외기의 상대습도가 80%로 높은 경우에는 Pad & Fan시스템에 의한 온도강하가 2.4$^{\circ}C$에 불과하여 50% 차광하에서도 외기온 이하로 실내온도를 낮출 수 없음을 알 수 있다. 6. 하절기 3개월(6/1-8/31)동안 Pad & Fan 시스템의 냉방효과($\Delta$T)는 설정된 작동 온도에 따라 다소 차이를 보일 것으로 예상되나 본 시뮬레이션에서 설정한 시스템의 작동 온도 27$^{\circ}C$에서 상대습도와의 상관관계는 대략 다음과 같았다: $\Delta$T= -0.077RH+7.7 7. 전형적인 하절기 주간기상 하에서 경시적 냉방효과를 분석한 결과 환기만으로는 실내기온을 외기온 보다 5$^{\circ}C$ 높게 유지하는 정도가 고작이고, 차광이나 증발식 냉방시스템 만으로는 작물이 성숙한 단계에서조차도 외기온 이하로 떨어뜨리기가 어려우나 차광과 아울러 증발식 냉방을 병행할 경우에는 작물상태에 따라 다소 차이는 있지만 실내기온을 외기온보다 2.0-2.3$^{\circ}C$ 낮게 유지할 수 있음을 발견할 수 있다. 8. 일사가 차단된 27.5-28.5$^{\circ}C$의 외기온하에서 6.5-8.5$^{\circ}C$의 냉수를 온실 바닥면적 1$m^2$당 1.3 liter/min의 유량으로 온실표면에 살수했을 때 실내기온을 외기온보다 1$0^{\circ}C$ 낮은 16.5-18.$0^{\circ}C$ 정도로 낮출 수 있었다. 앞으로 살수 수온(T$_{w}$ )이나 외기온(T$_{o}$ ) 뿐만아니라 살수율(Q)에 따라 온실기온 (T$_{g}$ )에 미치는 상관 관계 T$_{g}$ = f(T$_{w}$ , Q, T$_{o}$ )를 구명하여 지하수 자체 또는 Heat Pump를 이용한 지하수온 이하의 냉수로 온실냉방의 가능성을 구명하는 것이 앞으로의 과제이다.

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