• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권2호
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• pp.79-88
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• 2019

우리나라 저수지의 수질 특성과 이에 영향을 미치는 환경요인을 파악하기 위하여, 운영목적, 수위변동 및 지리적 분포가 다양한 73개 저수지를 선정하여 수질 요인으로 화학적산소요구량 (COD), 엽록소 a (Chl a), 총인 (TP), 총질소 (TN)를, 수문지형 요인으로 연수위변동폭, 총저수량, 댐의 고도, 유역 면적, 호안발달도 (shoreline development index)를, 토지피복 요인으로서 산림, 농경지 및 도시화지역의 면적비율을 조사하였다. 저수지 수질은 유역의 도시화지역과 농업지역의 면적 비율이 크고, 고도가 낮고 연수위변동폭과 유역면적이 좁으며 총저수량이 적고 원형에 가까운 형태의 저수지에서 더욱 부영양화가 심하였다. 저수지 운영목적에서는 농업용수용 저수지가 홍수조절용 저수지보다 수질이 좋지 않았다. 변수선택과 경로분석의 결과에서, TP에 의한 Chl a에 영향을 받는 COD는 수위변동폭과 호안발달도에 의하여 직접적으로 영향을 받았다. 또한 TP는 유역의 도시화면적에 의하여 직접적으로 영향을 받으며 토지이용은 저수지의 고도와 관련이 있었다. 한편 TP는 수위변동폭과 호안발달도에 영향을 받았다. 결론적으로 우리나라의 저수지 부영양화는 유역의 토지이용, 수문적, 지형적 특성에 의하여 영향을 받으며, 특히 저수지 운영목적에 따른 인위적인 물관리에 의한 수위변동과 저수지의 위치에 의하여 수질 특징이 결정된다고 생각된다.

• 한국환경생태학회:학술대회논문집
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• 한국환경생태학회 2003년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.105-126
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• 2003

In Korea most of annual rainfall is concentrated in several episodic heavy rains during the season of summer monsoon and typhoon. Because of uneven rainfall distribution many dams have been constructed in order to secure water supply in dry seasons. The Han River system has the most dams among Korean rivers, and the river is a series of dams now. Reservoirs need different strategy of water quality control from river water. Autochthonous organic matter and phosphorus should be the major target to be controlled in lakes. In this Paper some problems are discussed that makes efforts of water quality improvement ineffective in lakes of Korea, even after the substantial investment to wastewater treatment facilities.1) Phosphorus is the key factor controlling eutrophication of lakes and the reduction ofphosphors should be the major target of water treatment. However, water quality management strategy in Korea is still stream-oriented, and focused on BOD removal from sewage. Phosphorus removal efficiency remains as low as 10-30%, because biological treatment is adopted for both secondary treatment and advanced treatment. The standard for TP concentration of the sewage treatment plant effluent is 6 mgP/l in most of regions, and 2 mg/l in enforced region near metropolitan water intake point. TP in the effluents of sewage treatment plants are usually 1-2 mg/1, and most of plants meet the effluent regulation without a further phosphorus removal process. The generous TP standard for effluents discourages further efforts to improve phosphorus removal efficiency of sewage treatment. Considering that TP standard for the effluent is below 0.1 mg/l in some countries, it should be amended to below 0.1 mg/l in Korea, especially in the watershed of large lakes.2) Urban runoff and combined sewer overflow are not treated, even though their total loading into lakes can be comparable to municipal sewage discharges on dry days. Chemical coagulation and rapid settling might be the solution to urban runoff in regard of intermittent operation on only rainy days.3) Aggregated precipitation in Korea that is concentrated on several episodic heavyrains per year causes a large amount of nonpoint source pollution loading into lakes. It makes the treatment of nonpoint source discharge by methods of other countries of even rain pattern, such as retention pond or artificial wetland, impractical in Korea.4) The application rate of fertilizers in Korea is ten times as high as the average ofOECD countries. The total manure discharge from animal farming is thought to be over the capacity of soil treatment in Korea. Even though large portion of manure is composted for organic fertilizer, a lot of nutrients and organic matter emanates from organic compost. The reduction of application rate and discharge rate of phosphorus from agricultural fields should be encouraged by incentives and regulations.5) There is a lot of vegetable fields with high slopes in the upstream region of the HanRiver. Soil erosion is severe due to high slopes, and fertilizer is discharged in the form of adsorbed phosphorus on clay surface. The reduction of soil erosion in the upland area should be the major preventive policy for eutrophication. Uplands of high slope must be recovered to forest, and eroded gullies should be reformed into grass-buffered natural streams which are wider and resistant to bank erosion.

• 한국지리정보학회지
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• 제21권4호
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• pp.50-63
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• 2018

급격한 도시화를 겪으면서 자연적인 물순환 체계의 왜곡을 초래하였다. 이러한 물순환 구조의 변화는 기존 수자원 이용 경향을 변화시키며 하천 건천화 현상을 유발하고 있다. 이를 관리하기 위해 건천화 평가 및 예측이 가능한 하천 건천화 영향 평가 기술이 필요하다. 하천 건천화 영향평가 기술 수행을 위해서는 기초자료로써 GIS 기반의 공간자료 구축이 필수적이나, 관련 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 하천 건천화 평가를 위한 GIS 기반의 시계열 공간자료 활용에 대한 연구를 수행하였다. 이에 6개 하천 건천화 영향요소(기상, 토심, 산림밀도 및 높이, 도로망, 지하수 이용량, 토지이용)을 대상으로, 과거 수십년 간의 변화과정을 전국 단위 GIS 자료로 구축하여 연속수문모형 운용에 대한 기초자료로 활용하였다. 이러한 영향요소를 대상으로 시계열에 따라 하천 건천화 원인을 분석하고 해석할 수 있는 분포형 연속수문모형 기반의 DrySAT을 활용하여 하천 건천화 영향요소별 연유출량 및 건천화 평가를 수행하였다. 그 결과, 다른 요소들은 고려하지 않고 주어진 기상 조건하에 연유출량은 기본값 977.9mm로 산출되었다. 반면, 토심 감소, 산림 높이 증가, 도로 개발 증가, 지하수이용량 증가, 토지이용 개발변화를 고려하였을 때의 연평균 유출량은 각각 1,003.5mm, 942.1mm, 961.9mm, 915.5mm, 1003.7mm로 산출되었다. 산출된 결과는 하천건천화의 주요 원인으로서 지표유출량을 증가시켜 하천유량을 감소시키는 토심의 감소, 지표유출량을 감소시키는 산림 밀도의 증가, 지표하유출량을 감소시키는 도로의 증가, 기저유출량을 감소시키는 무분별한 지하수 개발과 지하수이용량의 증가, 지표유출량을 증가시키는 불투수지역의 증가를 들 수 있다. 또한, 하천 건천화 정의 및 등급 범위를 통해서 건천화 등급에 따라 표준유역별로 나타내었으며, 기상, 토심 감소 고려, 산림 높이 증가, 도로 개발 증가, 지하수이용량 증가, 토지이용 개발변화를 고려하였을 때의 건천화 등급은 각각 2.1, 2.2, 2.5, 2.3, 2.8, 2.2로 나타났다. 기본값인 강우조건을 제외한 5개 하천 건천화 영향요소에 대한 건천화 영향순위는 지하수 이용량 변화에 대한 건천화 영향이 제일 컸으며, 산림 밀도 변화, 도로 건설 변화, 토지이용 변화 및 토심 변화 순으로 나타났다. 향후 전국 하천 건천화 평가시스템 개발을 통해 6개 하천 건천화 영향요소에 대한 미래 자료 변화 및 이에 대한 건천화의 진행전망 등 시스템에 의한 평가결과를 토대로 맞춤형 하천 건천 관리 및 방지 방안을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제70권1호
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• pp.91-102
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• 1985

굴참나무림(林)의 밀도(密度) 차이(差異)에 따른 생장(生長) 및 물질생산(物質生産)을 비교분석(比較分析)하여 천연림(天然林)의 무육시업자료(撫育施業資料)를 얻고자 경남산청지역(慶南山淸地域)의 해발(海拔) 900 m (A임분(林分) : 6,600본(本)/ha, $15.84m^2/ha$, $\frac{19}{17-20}$년생(年生))와 800 m (B임분(林分) : 4,300본(本)/ha, $16.65m^2/ha$, $\frac{20}{17-21}$년생(年生))의 위치(位置)에 $20m{\times}20m$ 표본점(標本點)을 각각(各各) 설치(設置)하여 조사(調査)한 바를 다음과 같이 요약(要約)할 수 있었다. 조사구내임목(調査區內林木)을 매목조사(每木調査)하고 경급별(徑級別) 평균목(平均木)을 12본(本)씩 벌채(伐採)하여 $W_S$, $W_B$, $W_L$, $W_{Ba}$ 등(等)의 건중량(乾重量)을 측정(測定), $D^2H$와의 상대생장식(相對生長式)에 의(依)해 현존량(現存量)과 물질생산량(物質生産量)을 추정(推定)하였다. 생산구조면(生産構造面)에서 광합성부위(光合成部位)는 A임분(林分)이 지상(地上) 2.2 m, B임분(林分)이 지상(地上) 1.2 m 높이서 시작(始作)되었고, 최대광합성부위(最大光合成部位)는 A, B 임분(林分)에서 각각(各各) 4.2 m, 6.2 m 높이였으며 엽면적지수(葉面積指數)는 각각(各各) 4.25 ha/ha, 389 ha/ha로 나타났다. 지상부현존량(地上部現存量)은 A, B임분(林分)에서 각각(各各) 49.51 ton/ha, 59.20 ton/ha이고, 순생산량(純生産量)은 각각(各各) 6.75 ton/ha/yr., 8.99ton/ha/yr.로 B임분(林分)이 더 컸었으나, 현존량(現存量)에 대(對)한 순생산량(純生産量)의 구성비(構成比)에 있어서는 A, B임분(林分)이 각각(各各) 17.5%, 16.7%로 A임분(林分)이 더 컸다. 잎의 순동화율(純同化率), 간재생산능률(幹材生産能率) 및 수피생산능률(樹皮生産能率)을 A, B임분별(林分別)로 추정(推定)한바 NAR은 2.75kg/kg/yr., 3.58kg/kg/yr이고, 간재생산능률(幹材生産能率)은 1.46kg/kg/yr., 2.09kg/kg/yr로 B임분(林分)이 크게 나타나 효과적(効果的)인 공간이용(空間利用)을 하고 있음을 시사(示唆)하고 있으나, 수피생산능률(樹皮生産能率)은 0.60kg/kg/yr., 0.34kg/kg/yr.로 A임분(林分)이 크게 추정(推定)되었다. 이상(以上)의 결과(結果)로서 임분(林分)의 밀도조절(密度調節)을 통(通)하여 생산성(生産性)을 높일 수 있는 굴참나무천연림무육시업(天然林撫育施業)의 자료(資料)와 생산물(生産物) 목표(目標)에 따른 경영(經營)의 지침(指針)을 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_3호
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• pp.925-938
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• 2022

농업용 저수지는 전국적으로 중요한 수자원으로 기후변화에 따른 가뭄과 같은 이상기후의 영향에 취약한 특성을 가지며 적절한 운영을 위해 강화된 관리가 필요하다. 지속적인 모니터링을 통한 수위 추적(water level tracking)이 필요하지만 현실적인 문제로 현장 실측 및 관측이 어려운 실정이다. 본 연구는 저수지 수표면적을 측정하기 위해 광역 모니터링이 가능한 위성레이더 자료를 이용하여 4가지 AI 모델 간의 수체 탐지 성능에 대해 객관적인 비교를 제시한다. 위성 레이더자료는 Sentinel-1 SAR 이미지를 사용하였으며, 광학영상과 달리 기상환경에 영향을 적게 받기 때문에 장기 모니터링에 적합하다. 드론 이미지, Sentinel-1 SAR 그리고 DSM 데이터를 사용하여 Support Vector Machine (SVM), Random Forest (RF), Artificial Neural Network (ANN), Automated Machine Learning (AutoML)의 4가지 AI 모델을 구축했다. 연구대상 저수지는 총 22개소로 유효저수량이 30만톤 미만의 중소형 저수지이다. 총 45개 이미지가 모델 훈련과 검증에 사용되었으며, 연구 결과 AutoML 모델이 Accuracy=0.92, mIoU=0.81로 다른 3가지 모델에 비해 수체 픽셀 분류에서 0.01-0.03 더 나은 것을 보여주었다. 해당 결과는 SAR 영상으로부터 AutoML을 이용한 중소형 저수지 대상의 수체 분류 기법이 기존의 머신러닝 기법만큼의 성능을 보이는 것을 보여주었고, 학습을 통한 수표면적 분류 기술의 저수지 모니터링에 대한 적용 가능성을 보여주었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제25권4호
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• pp.210-221
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• 2022

재난·재해에 신속하게 대응하기 위하여 다양한 센서의 위성영상 활용이 가능한 뉴스페이스 시대가 열렸다. 국내·외 운용 중인 위성의 수가 늘어나고 위성 센서의 특성이 다양하므로, 재난유형에 최적화된 위성영상을 찾는 것이 필요하다. 재난 유형은 태풍, 호우, 가뭄, 산불 등으로 나누고 각 재난유형별로 위성의 궤도, 능동/수동 센서, 공간 해상도, 파장대, 재방문주기를 고려한 최적의 위성 영상을 선정하였다. 각 위성궤도 TLE(Two Line Element) 정보는 SGP4(Simplified General Perturbations version 4) 모델에 적용하여 위성궤도 시뮬레이션 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘은 위성 궤도를 10초 간격으로 시뮬레이션하고 각 센서의 입사각을 고려하여 정확한 관측영역을 선정하였다. 위성궤도 시뮬레이션 알고리즘을 2019년 태풍 미탁 사례에 적용하여 실제 촬영된 위성 리스트와 비교 및 분석하였다. 분석된 결과를 통해 재난 발생 지역의 촬영된 영상과 촬영 예정인 영상의 시간 및 영역을 수 초 이내 분석하여 재난 유형에 따른 최적의 위성영상을 선정하였다. 향후, 재난이 발생했을 때 위성영상을 신속하게 요청하고 확보할 수 있는 체계 구축에 기반이 되고자 한다.

• 한국전통조경학회지
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• 제28권2호
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• pp.67-74
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• 2010

보호수는 역사와 전통을 간직한 자원으로 우리의 소중한 자산이자 보호관리하여 대대로 물려주어야 할 자연유산이다. 보호수는 수목으로 육종학적, 유전학적인 의미를 가짐과 동시에 환경적, 정서적 의미를 가지며, 그 가치를 높게 평가할 수 있다. 본 연구는 제천시 보호수의 생육환경 및 관리현황을 조사하여 개선방안을 모색하고자 식물학적 특성, 입지현황, 건강도, 토양특성, 근원부 성상, 관리현황 등을 조사하였다. 제천시 보호수는 300 이상의 수령이 가장 많았으며, 평탄지에 주로 위치하였다. 입지유형은 마을형, 동산형, 도로형의 순이었으며, 개발 정도는 건물지가 가장 많았다. 형성층 전기저항 측정치는 평균 $8.4k{\Omega}$로 나타났으며, 4그루에서 수피이탈 현상이 있었다. 대부분의 보호수에서는 외과수술이 실시되어 있었고, 근원부성상에서 완전 나지화가 된 곳은 1그루로, 근원부위에 콘크리트로 포장된 곳은 2곳으로 조사되었다. 토양산도는 5.0~8.4의 범위로 평균 7.1로, 전기전도도 EC는 0.5dS/m 이하로 측정되었다. 보호책은 총 48그루 중에서 16그루만 설치되어 있었으며, 석축이 설치된 곳은 3곳이었다. 외과수술이 시행된 곳은 총 33그루로 대부분이 공동의 부패부위방지 및 치료인 것으로 추측되며, 안내판은 23그루에 설치된 것으로 조사되었다.

• 한국전통조경학회지
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• 제29권4호
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• pp.111-123
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• 2011

본 연구는 한국, 중국, 일본의 계단식 논의 현황 및 보전관리방안을 중점적으로 살펴보고, 한국 계단식 논이 명승자원으로 보전되고, 지속적으로 연구될 수 있는 기초자료 제시를 목적으로 하며, 본 연구에서 도출한 결과는 다음과 같다. 첫째, 우리 선조들은 경사지를 개간하면서도 경관의 훼손을 최소화 하며 다랑이 논을 축조하는 방법을 전수하였으며, 다랑이 논은 한국 고유의 전통 경관으로 가치를 지니고 있다. 그러나 경작의 운용면에서 불리한 환경에 놓여있어, 휴경(休耕)되거나 폐경(廢耕)되어 사라져가는 다랑이 논의 면적이 증가하고 있는 추세이다. 이러한 문제에 대하여 정부는 소실되어가는 전통 경관인 다랑이 논의 보전을 위해서 '한국 다랑이 논 데이터베이스 구축'을 실시하여 우수 경관자원 발굴의 토대를 마련해야 할 것이다. 문화 경관적 가치가 높다고 판단되는 다랑이 논은 명승지나 기념물로 지정 관리되어 법적 보호를 받을 필요가 있다. 둘째, 한국 계단식 논의 효율적 관리와 지속적인 연구를 위한 국 내외 문헌조사 분석의 결과는 다음과 같다. 관련 법규 부분에서 계단식 논은 문화재보호법에 의해 명승으로 지정 관리되고 있을 뿐, 그 외에 경관법 및 농어촌관련법은 계단식 논 경관계획 수립을 위한 참고사항으로 법적 구속력 및 실효성이 없는 상태이다. 이에 계단식 논의 효율적 보전과 관리를 위해서는 계단식 논 관련법의 제정, 제도의 보완과 확립이 반드시 이뤄져야 할 것으로 판단된다. 셋째, 본 연구에서 한국, 중국, 일본 계단식 논의 조사분석 결과가 시사하는 바는 다음과 같다. 계단식 논의 보전을 위한 관련 법규는 조금씩 국가별 차이를 보이고 있으나, 우수한 경관자원의 보전과 보호에 바탕을 두고 지정 관리하고 있다는 점에서 유사하다. 국가별 계단식 논 관련 법규의 조사결과로 일본의 문화재보호법과 경관법의 연동, 중국의 자치지구 법규 등의 제도 도입을 통한 한국 계단식 논 경관의 보전 방안이 보완되어야 할 것이다. 넷째, 한국 계단식 논의 효율적 보전을 위해 주민 자체의 교육을 통한 인식 향상과 함께 계단식 논 관리를 위한 마을 단위 조직을 운영해야 한다. 한국 계단식 논 마을주민들의 자발적 참여를 위한 대책들을 도입할 경우, 각 지역의 마을에서 주민들의 합의나 논의 관리, 주변 환경미화 등의 부분에서 서로 일체감을 유발하여 마을의 활성화가 가능할 것으로 사료된다. 또한 마을단위 주민자치 운영회는 문화재청 관계자, 대학교수 등 전문가 집단의 자문 기구를 두어 운영에 대한 자문 및 지원을 쉽게 받을 수 있는 시스템을 구축해야 하며, 도시 주민과의 교류를 통한 계단식 논 지역의 활성화 또한 중요하다고 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제35권2호
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• pp.135-153
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• 2021

비무장지대는 한반도 동-서 248km를 횡단하는 군사분계선을 기준으로 남, 북 각각 2km씩 무장이 금지된 지역이다. 그 중 남쪽으로 2km 떨어진 경계를 남방한계선이라고 한다. 비무장지대는 정전협정 이후 자연천이과정을 거치며 독특한 생태계를 형성한 지역으로 보전가치가 높다. 그러나 남방한계선 철책주변과 일부 지역은 군작전수행을 위한 각종 시설이용과 제초작업으로 인한 훼손이 빈번하게 발생하고 있다. 본 연구는 훼손된 불모지 식생복원을 위한 기초자료 마련을 목적으로 시행되었다. 불모지 식생구조 파악을 위해 지표종을 중심으로 식생군락을 분류한 결과 뱀딸기군락, 비비추군락, 기린초-돌나물군락, 가락지나물군락, 양지꽃군락, 꿀풀군락, 구절초-그늘사초군락, 산구절초군락, 질경이-토끼풀군락, 좀씀바귀-매듭풀군락 등 10개 군락으로 구분되었다. 남방한계선 내 불모지는 군사적 활동으로 인한 토양침식, 지형변화, 산불 등 인위적인 교란이 지속적으로 발생하기 때문에 교란된 환경에 대한 적응성이 높은 종을 중심으로 식생이 발달하는 특성을 나타냈다. 분류된 군락 내 우점종은 대부분 우리나라 전국에 분포하는 종으로 길 또는 길가, 나지, 훼손지, 초지 등 주변에서 흔히 볼 수 있는 식물로 구성되어 있다. 현재 비무장지대 불모지 식생은 나지에서 초본식생으로 발달하는 천이 초기의 형태를 보인다. 불모지 내 분포하는 우점종은 특별한 유지·관리 없이도 자생할 수 있으므로 향후 복원소재 개발에 활용하거나 복원 종 선정 등에 유용하게 사용될 수 있을 것이다