• 제목/요약/키워드: Erosion Index

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Development of Innovative Technologies for Enhancing Low Flow Discharge and Reducing Turbid Material from Overcrowded Forest Plantations by Intensive Thinning in Japan

  • Otsuki, Kyoichi;Kasahara, Tamao;Onda, Yuichi
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.18-18
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    • 2012
  • In Japan, about 67% of the land is covered by forests and about 41% of them consist of plantations. About 35% of the plantations consist of old-aged plantations of older than 50 yearsand the percentage is projected to 67% in ten years' time. Although the trees of these plantations are supposed to be cut for timber production, most of them remain unmanaged and thus overcrowded mainly due to declining domestic forest industry. Since the forests are mostly located in headwater watershed, there are growing concerns about the degradation of water resources by these unmanaged plantations. To understand the ecohydrological processes in these plantations and examine the effect of intensive 50-60 % thinning to increase infiltration rate and reduce overland flow and soil erosion by recovering understory vegetation, the JST-CREST project "Development of Innovative Technologies for Increasing in Watershed Runoff and Improving River Environment by the Management Practice of Devastated Forest Plantation (Representative: Yuichi Onda)" has been launched since 2009. The ultimate objective of this project is to provide potential scenario to enhance low flow discharge in drought period and reduce turbid material in high flow period. We have been conductingintensive field observation campaign in five research sites across Japan. In Fukuoka site, integrated ecohydrological observations have been conductedin two contrastive watersheds since 2010. Intensive 50% thinning was conducted from January to April 2012 and comparative studies of ecohydrological processes before and after thinning have been started. The interim results from all the sites of this project will be presented in the 3rd International Congress for Forest and Water in a Changing Environment held in Fukuoka during 18-20 September, 2012 (http://www.forest.kyushu-u.ac.jp/~ecohydrol/3ForestWater/index.html).

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유역내 지형학적 인자의 임계특성에 따른 침식특성 분석 (Analysis on erosion characteristics according to geomorphologic factor thresholds in the watershed)

  • 오성렬;윤의혁;정관수;김정엽;최용준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.628-628
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    • 2015
  • 유역의 형상은 강우, 산사태 등과 같은 지배적인 침식작용과 더불어 지형 지질학적 요인들에 의해 결정되어 진다. 그러므로 유역형상에 대한 공간특성 분석을 위해서는 지형학적 요인과 다양한 침식작용에 대한 분석이 필요하다. 국내 외 많은 연구결과에 의하면 지형학적 인자에 의한 침식 형태는 국부경사와 집수면적의 크기에 의해 다양한 구간으로 나뉘며, 그 특성에 따라 지표침식, 세굴, 산사태 등으로 구분되는 것으로 연구된 바 있다. 일례로 유역 내 세굴과 관련된 지배인자는 집수면적보다는 국부경사에 반대로 지표침식, 산사태는 국부경사보다는 집수면적의 크기에 따라 영향을 받는다. 따라서 지형학적 인자(국부경사, 집수면적)의 임계치(threshold) 산출을 통해 침식특성(불안정지역)을 검토할 수 있으며, 이에 대한 물리적 검증은 여러 연구를 통해 물질플럭스(유량, 에너지)에 대한 Power Law로써 검증된바 있다. 본 연구에서는 이러한 지형학적 침식특성 분석을 위하여 2006년 집중호우에 의해 광역적 산사태가 발생한 강원도 평창군 진부면 일대의 $10m{\times}10m$ DEM로부터 국부경사, 집수면적을 산출하고 경사-면적한계곡선(Slope-Area Threshold Curve, SATC), 배수면적 확률분포곡선(Probability distribution of Drain Areas Curve, PDAC), 에너지지수 확률분포곡선(Probability distribution of Energy Index Curve, PEIC)를 실제 산사태지점과 중첩하여 도시하였다. 그 결과, 특정 임계구간(Threshold Area, Unstable area, 2~3권역)내에서 산사태 발생지점이 분포하는 것으로 분석되었다. 이를 통해 지형학적 인자만을 고려하여 미계측 유역에 대한 잠재적 불안정지역의 판별이 가능할 것으로 판단되며, 추후 광역적 사면안정해석에 적용 가능할 것으로 판단된다.

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SWAT 모델을 이용한 강우특성 변화에 의한 퇴적물-유출량 간의 관계 평가 (Assessment of Relationship between Sediment-Discharge Based on Rainfall Characteristic using SWAT Model)

  • 김지수;김민석;조용찬
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제26권6호
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    • pp.118-129
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    • 2021
  • The sediment transportation caused by soil erosion due to rainfall-discharge in the large watershed scale plays critical role in human society. The relationship between rainfall-discharge-sediment transportation is depending on the start time of rainfall and end of rainfall but, the studies related with rainfall characteristics are insufficient. In this study, The Soil and Water Assession Tool (SWAT) model was used to study the relationship between rainfall-discharge-sediment transportation at the Sook river watershed which is monitored by the Ministry of Environment. To do this, first of all, the sensitivity analysis about model attributes was performed using monitored data. The accuracy analysis of SWAT model was conducted using the model's efficiency index (Nash and Sutcliffe model efficiency; NSE) and the coefficient of determination (R2). After that, it was studied what results could be obtained according to changes in rainfall timing and end points. In the result of discharge simulation, the modified rainfall values (sum of total rainfall starting time and end time) showed more high accuracy values (R2:0.90, NSE: 0.8) than original rainfall values (R2:0.76, NSE: 0.72). In the result of sediment transportation simulation, during calibration had more resonable results(R2:0.87, NSE: 0.86) than compared with original rainfall values (R2:0.44, NSE: 0.41). However, validation results of sediment transportation simulation showed low accuracy values compared with calibration results. This results maybe cause monitoring periods of sediment flow compared with discharge monitoring periods. Nevertheless, since rainfall characteristic plays critical rule in model results, continuous research on rainfall characteristic is needed.

열대환경하에 있어서 대두재식밀도가 각종형질에 미치는 영향 (The effect of plant spacing on several agronomic traits of a soybean variety under the tropical environment)

  • 권신한
    • 한국작물학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.133-137
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    • 1969
  • This experiment was conducted to determine the optimum row width and plant spacing within row under the tropical environment for a leading soybean variety Palmetto and it was carried out at Eakmat Experiment Station in Vietnam. The experiments were arranged in a split plot design with four replications and the test was repeated twice in two years. Variations for seed yield due to the distance between rows were significant at 1 per cent level in 1967 test(dry season growing) and at 5 per cent level in 1968 test. Significant differences for plant height, lodging, maturity, number of branches per plant, and number of pods per plant due to the row width were not found in both tests, while significant differences in difference spacing within row was found in all traits studied. Interaction between width of row and spacing within row for seed yield and plant height were found at five percent level in 1967 test. These results indicate that close planting may increase in seed yield and plant height in both seasons, and decrease in loadging. From these studies, one could be understood that the plant population, particularly in dry season, plays decisive roles on seed yield in soybean culture, and the maximum plant height and minimum value of lodging index were also observed in closest spacing plots. The highest soybean yield in late planting would be expected by a combinations of 30 cm(between rows)${\times}$5cm(between hills) plot, while 40cm ${\times}$ 5cm planting method would be suggested for rainy season growing. Highest seed yield was obtained at closet spacing in both dry and rainy season, and these results led to drilling method in seeding where about 20 seeds per meter of row could be recommended. Besides the seed yield, the close planting may produce some advantages, such as increase plant height and decrease lodging, weeds and erosion of surface soil.

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여수로 방류에 따른 여수로 바닥 슬래브의 손상 메커니즘 검토 (Examinations of Damage Mechanism on the Chuteway Slabs of Spillway under Various Flow Conditions)

  • 유형주;신동훈;이승오
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.251-251
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    • 2021
  • 최근 기후변화로 인한 집중호우의 영향으로 홍수 시 댐으로의 유입량이 설계 당시보다 증가하여 댐의 안전성 확보가 필요하다(감사원, 2003). 이에 건설교통부(2003)는 기후변화와 댐 노후화에 대비하여 치수능력증대사업을 추진하여 댐의 홍수배제능력을 확보하였고, 환경부(2020)에서는 40년 이상 경과된 댐을 대상으로 스마트 안전관리체계 구축을 통한 선제적 보수보강, 성능개선 및 자산관리로 댐의 장수명화를 목적으로 댐의 국가안전대진단을 추진하고 있다. 이에 본 연구에서는 댐 시설(여수로)의 노후도 평가 시 활용 될 수 있는 여수로 표면손상 원인규명에 대하여 3차원 수치모형(FLOW-3D 및 COMSOL Multiphysics)을 통해 검토하고자 한다. 연구대상 댐은 𐩒𐩒댐으로 지형 및 여수로를 구축하였으며, 계획방류량(200년 빈도) 및 최대방류량(PMF) 조건에서 모의를 수행하였다. 수치모의 계산의 정확도 검토를 위하여 Baffle의 설치를 통하여 시간에 따른 유량의 변화를 설계 값과 비교하였고 오차가 1.0% 이내를 만족하는 것을 확인하였다. 여수로 표면손상의 다양한 원인 중 기존연구(USBR, 2019)를 통하여 공동침식(Cavitation Erosion) 및 수력잭킹(Hydraulic Jacking)에 초점을 두었으며 방류조건 별 공동지수(Cavitation Index)산정을 통하여 공동침식 위험 구간을 확인하였다. 이음부의 균열 및 공동으로 인한 표층부 콘크리트의 탈락현상을 가속화시키는 수력잭킹 검토를 위하여 국부모형을 구축하였고 음압력(Negative Pressure), 정체압력(Stagnation Pressure), 양압력(Uplift Pressure)의 분포를 확인하였다. 최종적으로 COMSOL Multiphysics를 통하여 압력분포에 따른 구조해석을 수행하여 폰 미세스(Von Mises) 등가응력 및 변위를 검토하여 콘크리트의 탈락가능성을 확인하였다. 본 연구는 여수로 공동부 및 균열부에서의 손상메커니즘을 확인할 수 있는 기초적인 연구이지만 향후에는 다양한 지형조건 및 흐름조건에서의 압력분포 분석 및 유체-구조물 상호작용(Fluid-Structure Interaction, FSI)모의를 수행한다면 구조물 노후도 및 잔존수명 평가에 필요한 손상한계함수 도출이 가능할 것으로 기대된다.

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한강하류지형면의 분류와 지형발달에 대한 연구 (양수리에서 능곡까지)

  • 박노식
    • 동굴
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    • 제68호
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    • pp.23-73
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    • 2005
  • Purpose of study; The purpose of this study is specifically classified as two parts. The one is to attempt the chronological annals of Quaternary topographic surface through the study over the formation process of alluvial surfaces in our country, setting forth the alluvial surfaces lower-parts of Han River area, as the basic deposit, and comparing it to the marginal landform surfaces. The other is to attempt the classification of micro morphology based on the and condition premising the land use as a link for the regional development in the lower-parts of Han river area. Reasons why selected the Lower-parts of Han river area as study objects: 1. The change of river course in this area is very serve both in vertical and horizontal sides. With a situation it is very easy to know about the old geography related to the formation process of topography. 2. The component materials of gravel, sand, silt and clay are deposited in this area. Making it the available data, it is possible to consider about not oかy the formation process of topography but alsoon the development history to some extent. 3. The earthen vessel, a fossil shell fish, bone, cnarcoal and sea-weed are included in the alluvial deposition in this area. These can be also valuable data related to the chronological annals. 4. The bottom set conglometate beds is also included in the alluvial deposits. This can be also valuable data related to the research of geomorphological development. 5. Around of this area the medium landform surface, lower landform surface, pediment and basin, are existed, and these enable the comparison between the erosion surfaces and the alluvial surfaces. Approach : 1. Referring to the change of river beds, I have calculated the vertical and horizontal differences comparing the topographic map published in 1916 with that published in 1966 and through the field work 2. In classifying the landform, I have applied the method of micro morphological classification in accordance with the synthetic index based upon the land conditions, and furthermore used the classification method comparing the topographic map published in 1916 and in that of 1966. 3. I have accorded this classification with the classification by mapping through appliying the method of classification in the development history for the field work making the component materials as the available data. 4. I have used the component materials, which were picked up form the outcrop of 10 places and bored at 5 places, as the available data. 5. I have referred to Hydrological survey data of the ministry of Construction (since 1916) on the overflow of Han-river, and used geologic map of Seoul metropolitan area. Survey Data, and general map published in 1916 by the Japanese Army Survbey Dept., and map published in 1966 by the Construction Research Laboratory and ROK Army Survey Dept., respectively. Conclusion: 1. Classification of Morphology: I have added the historical consideration for development, making the component materials and fossil as the data, to the typical consideration in accordance with the map of summit level, reliefe and slope distribution. In connection with the erosion surface, I have divided into three classification such as high, medium and low-,level landform surfaces which were classified as high and low level landform surfaces in past. furthermore I have divided the low level landform surface two parts, namely upper-parts(200-300m) and bellow-parts(${\pm}100m$). Accordingly, we can recognize the three-parts of erosion surface including the medium level landform surface (500-600m) in this area. (see table 22). In condition with the alluvial surfaces I have classified as two landform surfaces (old and new) which was regarded as one face in past. Meamwhile, under the premise of land use, the synthetic, micro morphological classification based upon the land condition is as per the draw No. 19-1. This is the quite new method of classification which was at first attempted in this country. 2. I have learned that the change of river was most severe at seeing the river meandering rate from Dangjung-ni to Nanjido. As you seee the table and the vertical and horizontal change of river beds is justly proportionable to the river meandering rate. 3. It can be learned at seeing the analysis of component materials of alluvial deposits that the component from each other by areas, however, in the deposits relationship upper stream, and between upper parts and below parts I couldn't always find out the regular ones. 4. Having earthern vessel, shell bone, fossil charcoal and and seaweeds includen in the component materials such as gravel, clay, sand and silt in Dukso and Songpa deposits area. I have become to attempt the compilation of chronicle as yon see in the table 22. 5. In according to hearing of basemen excavation, the bottom set conglomerate beds of Dukso beds of Dukso-beds is 7m and Songpa-beds is 10m. In according to information of dredger it is approx. 20m in the down stream. 6. Making these two beds as the standard beds, I have compared it to other beds. 7 The coarse sand beds which is covering the clay-beds of Dukso-beds and Nanjidobeds is shown the existence of so-called erosion period which formed the gap among the alluvial deposits of stratum. The former has been proved by the sorting, bedding and roundness which was supplied by the main stream and later by the branch stream, respectively. 8. If the clay-beds of Dukeo-bed and Songpa-bed is called as being transgressive overlap, by the Eustatic movement after glacial age, the bottom set conglomerate beds shall be called as being regressive overlap at the holocene. This has the closest relationship with the basin formation movement of Seoul besides the Eustatic movement. 9. The silt-beds which is the main component of deposits of flood plain, is regarded as being deposited at the Holocene in the comb ceramic and plain pottery ages. This has the closest relationship with the change of river course and river beds.

지속가능한 자연생태계 보전을 위 한 평가지표 체계구축 (Construction of System on Assessment Indicators for Conservation of Sustainable Natural Ecosystem)

  • 유주한;정성관;오정학
    • 한국환경생태학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.287-298
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    • 2005
  • 본 연구는 지속가능한 자연생태계를 객관적이고 합리적으로 평가할 수 있는 지표군을 구축함으로써 국토 및 자연환경 보전의 기초자료 제공과 더불어 환경정책 수립이나 입안을 위한 방향제시를 위해 수행되었다. 생물적 요인, 무생물적 요인, 질적 요인, 기능적 요인 등 4개의 평가항목을 선정하였으며, 평가지표는 밀도, 총 질소량, 헤메로비등급, 재화생산등56개로 추출하였다. 평가항목과 평가지표가 신뢰계수 0.6 이상으로 확인되어 설문지 설계에는 큰 문제가 없는 것으로 나타났다. 평가지표의 상관분석 결과, 생물적 요인의 경우 군도와 우점도, 무생물적 요인의 경우 토성과 방위, 질적 요인의 경우 귀화율과자연파괴도, 기능적 요인의 경우산사태 방지와토양침식 방지가 높은상관성을 보였다. 다차원 척도법에 의해 차원결정을 수행한 결과, 스트레스값은 $0.042\sim0.133$, 적합도 지수는 0.9 이상으로 나타나 통계적 문제는 발생하지 않았다. X축의 경우 생물적 요인은 구조, 무생물적 요인은 관점, 질적 요인은 구성, 기능적 요인은 대상이고 Y축은 형태, 범위, 구조, 활동으로 형성되었다.

PDA기반의 산림지리정보 소프트웨어 개발에 관한 연구 (Development of PDA-Based Software for Forest Geographic Information)

  • 석수일;이헌호;이도형
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권1호
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    • pp.7-13
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    • 2007
  • 본 연구는 산림에서 개인휴대 단말기(PDA)를 기반으로 수치지형도와 GPS를 활용하여 산림지리정보를 활용할 수 있는 소프트웨어를 개발하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 개발한 산림지리정보 소프트웨어의 주요 내용과 그 특징은 다음과 같다. 산림지리정보검색 소프트웨어는 PocketPC 2002/2003 운영체계에서 작동하도록 하였다. PDA의 표시 화면은 DXF형식의 1:25,000 수치지형도를 PC에서 변환하여 활용하며, PDA에 표시하는 지도데이터는 1:2,500에서 1:30,000까지 5단계로 확대, 축소 표시가 가능하도록 제작하였다. GPS에서 수신한 위치정보 및 이동 경로정보를 화면에 나타내고 저장할 수 있도록 하였다. DXF형식의 수치지형도의 레이어 중 선택한 정보를 본 시스템에서 활용이 가능한 이진파일 형식으로 변환하는 소프트웨어를 제작하였다. 이를 활용하여 DXF 파일 크기 대비 90%이상 압축이 가능하였고, PDA의 처리 속도를 크게 향상시켰다. 산림지리정보검색 소프트웨어는 sub menu 기능과 grid index를 활용하여 GPS에서 수신된 위치정보와 함께 산림조사 자료입력 소프트웨어와 연동하여 표본점의 관리에 활용이 가능하도록 하였다. 산림작업자가 현장에서 필요한 임상, 소유, 위치, 임도, 사방댐, 시설물 설계도 등 산림지리정보를 현장에서 즉시 검색이 가능하도록 하였다. 산림지리정보검색 소프트웨어는 지리정보 표시기능과 정보검색기능을 이용하여, 일반인들의 등산, 관광, 유적지 답사 등에 현재 위치 및 이동 경로에 관한 정보를 제공할 수 있도록 제작하였다.

토양입단(土壤粒團)의 안정성(安定性)과 친수성(親水性)이 토양유실(土壤流失)에 미치는 영향(影響) (Effects of Soil Aggregate Stability and Wettability on Soil Loss)

  • 조인상;조성진
    • 한국토양비료학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.373-377
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    • 1985
  • 토양유실(土壤流失)을 지배(支配)하는 토양특성(土壤特性)을 구명(究明)하기 위하여 사양토(砂壤土)와 미사질양토(微砂質壤土)에 친수성(親水性)인 Uresol과 소수성(疎水性)인 Bitumen을 처리(處理)하여 토양입단(土壤粒團)의 특성(特性)을 달리한 후, 인공강우하(人工降雨下)에서 토양유실량(土壤流失量)을 조사(調査)하였다. 강우시작후(降雨始作後) 초기(初期) 유거(流去)가 일어나는 시간(時間)은 소수성(疎水性)인 Bitumen처리(處理)에 의하여 빨라졌으며 친수성(親水性)인 Uresol처리(處理)에 의하여는 현저히 늦어졌다. Bitumen처리(處理)에 의(依)하여 유출량(流出量)은 증가되고 유출비(流出比)는 감소(減少)되었으나 Uresol처리(處理)는 유출량(流出量)과 유출비(流出比) 모두 감소(減少)시켰다. 토양유실(土壤流失)은 Uresol처리(處理)에 의(依)하여 1.7~23.6%로 크게 감소(減少)되었으며, Bitumen처리(處理)는 미사질양토(微砂質壤土)에서는 55.5%로 낮아졌으나 사양토(砂壤土)에서는 무처리(無處理) 보다 오히려 증가되었다. 토양구조(土壤構造)가 안정(安定)할수록 토양유실(土壤流失)이 크게 억제(抑制)되어 낮은 유실량(流失量)/유출양비(流出量比)를 나타내었으며 습윤각(濕潤角)-안정지수(安定指數)는 토양유실(土壤流失)과 대수함수적(對數函數的)인 상관(相關) ($r=-0.935^{**}$)이 있었다.

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하시동·안인사구 생태경관보전지역의 생태계서비스 평가와 증진 방안 (Assessment and Enhancement of Ecosystem Service on Hasidong Anin Coastal Sand Dune of Ecological and Landscape Conservation Area)

  • 이은혜;오충현
    • 한국환경생태학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.403-414
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    • 2023
  • 본 연구는 강원도 강릉시에 위치한 하시동·안인사구 생태경관보전지역에서의 생태계서비스 평가와 증진방안 마련을 위하여 시행되었다. 연구방법으로 신속평가 도구를 이용한 생태계서비스 평가를 바탕으로 환경지속성지수 분석하였고, SWOT 분석을 통하여 생태계서비스 증진방안을 마련하였다. 하시동·안인사구 생태경관보전지역의 생태계서비스 평가 결과를 바탕으로 분석한 환경지속성지수는 조절서비스, 문화서비스, 지지서비스 모두 50% 미만으로 낮게 평가되었다. 특히 문화서비스, 지지서비스가 부족한 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 하시동·안인사구 생태경관보전지역의 생태계서비스 증진 방안을 마련하기 위하여 SWOT 분석을 시행하였다. 강점을 기회로 활용(SO전략), 강점을 이용한 위협요인 최소화(ST전략), 강점을 보완하기 위하여 기회를 활용(WO전략), 약점을 보완하고 위협을 최소화(WT전략)하는 생태계서비스 증진방안 6가지를 도출하였다. 향후 하시동·안인사구 생태경관보전지역에서 생태계서비스 증진사업을 추진할 때 현재 훼손된 지역의 복원과 향후 침식 등으로 인한 피해 방지 등 제시한 문제를 극복하고 이를 통하여 생태계서비스를 증진시켜 하시동·안인사구 생태경관보전지역의 가치를 높일 필요가 있다.