• 한국수자원학회논문집
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• 제55권8호
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• pp.603-611
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• 2022

도시지역에서는 도시화로 인해 불투수면적이 지속적으로 증가하고 있고, 이는 빗물이 지표하로 침투 및 침루되는 기작을 방해하여 대부분의 빗물이 표면유출되도록 하고 있어 물순환의 왜곡이 심화되고 있다. 물순환의 왜곡은 강우-유출로 인한 수재해 뿐만 아니라, 하천 건천화 및 수질 악화, 생태계 균형 파괴 등 다양한 방면에 영향을 미치는데, 이러한 문제점을 해결하기 위해 환경부에서는 저영향개발 기법의 활용을 적극 권장하고 있다. 저영향개발 기법을 적용하기 위해서는 대상지 개발 이후의 유출증가량을 처리할 수 있는 빗물관리 목표량을 설정해야하는데, 현행 기준에서는 10년 강우 기간의 일단위 강우사상으로 빗물관리 목표량으로 제시하고 있어, 강우기간 및 대상에 대한 개선 연구가 필요하다. 본 연구에서는 물순환 개선을 위한 빗물관리 목표량의 설정에 무강우 지속시간(IETD)을 이용한 독립 강우사상의 구분과 통계분석을 통해 현행 기준과의 차이를 분석하였다. 부산광역시의 1991년에서 2020년까지 30년 강우자료를 이용하여 자기상관계수 분석, 변동계수 분석, 연평균 강우사상 발생개수 분석 등의 방법을 적용하였고, 대상 강우기간에 따라 무강우 지속시간을 선정하였다. 모집단의 표본이 많을수록 무강우 지속시간이 증가하는 경향을 보였다. 또한, 무강우 지속시간에 따른 독립 강우사상의 강우량 규모별 지속시간과 시간분포를 분석하여 빗물관리 목표량에 따라 표준 설계강우량을 산정할 수 있는 방안을 제시하였다. 이에 본 연구와 같이 무강우 지속시간의 선정을 통해 독립 강우사상들의 충분한 표본을 이용한다면, 보다 개선된 빗물관리 목표량을 설정이 가능할 것으로 기대된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권1호
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• pp.1-14
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• 2022

우리나라에서 시행중인 수질오염총량관리제도는 수계 내 모든 유역을 단위유역으로 구분하고 단일 공통 오염물질과 유량조건을 고려하여 본류 중심으로 관리하고 있다. 이러한 수질오염총량관리제도는 지역 및 단위유역의 특성 변화를 반영하지 못하며 관리수계 내 목표수질을 유지한다고 하더라도 각 단위유역에서의 수질변화 여건에 따라서 지류에서 발생되는 오염물질의 부하량 변화를 직접적으로 반영하기 어려운 실정이다. 이를 개선하기 위해서 오염도가 높은 지류의 총량관리를 위한 지류총량제도의 추가 도입이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 지류에서의 수질변화 양상이 본류에 미치는 영향을 분석하기 위해서 팔당수계내 3개의 주요 중권역인 남한강 하류, 경안천, 북한강 유역을 대상으로 53개의 소유역으로 구축하여 유역유출모형인 HSPF (Hydrological Simulation Program-Fortran) 모형을 적용하였다. 모의결과 BOD는 0.17 mg/L - 4.30 mg/L의 범위로 전반적으로 지류에서 높게 생성되어 하류 유역으로 갈수록 낮아졌다. T-P는 0.02 mg/L - 0.22 mg/L의 범위로 도시화 및 축산업 등의 영향이 큰 유역은 높게 나타나고 북한강 유역은 전반적으로 낮게 나타났다. 또한, 각 단위 유역별로 배출되는 오염부하량 변화에 따른 수질 변화를 분석하기 위해 오염원 저감 시나리오를 선정하였다. 시나리오별 모의결과 BOD와 T-P의 저감률은 북한강 하류유역과 경안천 중·하류 유역에서 크게 나타났다. 이는 각 소유역별 수질 개선의 노력에 따른 수질 저감의 혜택은 각 본류 하천의 중·하류에서 가장 크게 받는 것으로 나타났으며 지류총량관리를 위한 기초자료가 될 수 있다고 판단된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제55권1호
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• pp.174-187
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• 2022

본 연구는 가정 내의 식품구매와 조리를 주로 담당하는 주부를 대상으로 나트륨 줄이기 영양교육프로그램을 개발하고 전국적인 교육을 실시한 후 설문지로 교육전·후환경적·인지적·행동적 요인의 변화와 행동변화 단계 분포를 조사하여 교육효과를 분석하였다. 교육에 참여하여 분석된 대상자는 387명으로 평균연령 54세, 고졸이상 학력이 87.6%였다. 교육 후 나트륨 줄이기와 관련된 사회적 노력과 영양표시에 대한 인지 비율이 증가하고 소금, 간장, 치즈, 스낵 및 칩 등의 저나트륨 제품 구매경험이 높아졌다. 나트륨 섭취 줄이기의 긍정적 결과로 골다공증 예방에 대한 기대가 높아졌고, 부정적 장애요인의 평균점수가 낮아졌는데 특히 '가족이나 친구와 함께 식사할 때 사회적 관계의 제한으로 혼자 저나트륨식을 실천하기 어려움', '저나트륨식은 맛이 없음', '나트륨 줄이기 실천을 위한 기술, 정보, 방법을 모름', '국, 찌개 등의 국물음식 선호' (p <0.05)의 항목들이 유의미하게 개선되었다. 나트륨 섭취 줄이기와 관련된 인식 및 영양지식은 모든 항목에서 향상되었으나 나트륨 섭취 줄이기 실행과 관련된 자아효능감은 '가공식품과 인스턴트 식품보다는 신선식품을 구매하겠음' 항목만 유의미한 점수향상을 보였다 (p < 0.05). 또한 교육 후 나트륨 섭취 줄이기와 관련된 식행동도 '국, 찌개나 국수류의 국물을 다 먹는 편이다' (p < 0.05)와 '식품구매나 외식할 때 영양표시의 나트륨 함량을 확인하는 편이다' (p < 0.001)의 항목만 개선되어 한계가 있었다. 나트륨 줄이기 행동변화 단계는 행동전단계가 교육 전 43.2%에서 교육 후 21.5%로 감소하고, 행동단계는 교육 전 19.6%에서 교육 후 43.5%로 증가되었다. 특히 교육 전 행동전단계인 대상자들은 교육 후 모든 부분의 점수가 향상되어 가장 뚜렷한 효과가 나타났다. 결론적으로 나트륨 섭취 줄이기를 위한 식품구매와 조리에 집중하여 주부 대상으로 개발된 본 영양교육 프로그램은 단기간임에도 나트륨 섭취 줄이기에 대한 결과기대와 인식, 영양지식을 향상시키고 나트륨 섭취 줄이기 실행단계를 개선시켜 집단의 행동변화 유도에 효과적이었으며, 식행동개선을 위한 후속 연구의 기초자료를 제공한 점에서 의의가 있다.

• 한국작물학회지
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• 제67권4호
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• pp.319-325
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• 2022

본 연구는 트리티케일의 파종기(가을, 봄)와 수확시기별(유묘기, 수잉기, 출수기, 출수 후 10일, 출수 후 20일) 사일리지 사료가치와 기능성 성분 분석 결과를 토대로 재배환경과 조사료 용도에 맞는 트리티케일의 적정 파종시기와 수확기 결정을 위한 기초자료로 제공하기 위한 것이며, 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 생육후기로 갈수록 트리티케일의 초장과 생체수량은 높아졌고, 수잉기까지의 초기생육은 봄파종보다 가을파종에서 더 높았다. 2. 수확시기별 조단백질 함량 차이가 뚜렷하였다. 생장이 진전됨에 따라 조단백질이 감소하는 경향으로 유묘기에 가장 높았으며, 가을파종(24.2%)보다는 봄파종(35.0%) 했을 경우에 더 높았다. ADF와 NDF에서도 생장후기로 갈수록 점차 감소하는 경향을 보였지만 파종기에 의한 변화는 크지 않았다. TDN은 유묘기의 봄파종(71.3%)과 가을파종(67.0%)에서 차이가 있었으나 이후에는 유사한 경향을 보였다. 3. 사일리지의 등급을 결정하는 주요 요인인 pH와 젖산 함량의 경우 봄파종 시 동일한 수확시기일지라도 가을파종이 낮은 편이었고, 생육단계가 진전됨에 따라 조단백질 함량과 동일하게 낮아지는 경향을 보였다. 4. 기능성 물질인 옥타코사놀도 생육초기에 함량이 높았고, 수잉기까지는 가을파종이 봄파종보다 높았지만, 출수기 이후에는 파종기나 수확기와는 상관없이 거의 동일한 수준이었다. 따라서 트리티케일 '조성'을 이용한 사일리지 제조 시 영양적 측면에서 조단백질이나 TDN, 기능성 물질인 옥타코사놀이 높은 사일리지가 필요할 경우 식물체가 어린 시기인 유묘기에 제조하는 것이 효율적이며, 발효가 잘되는 사일리지가 필요할 경우 출수 후 20일에 수확한 트리티케일을 이용할 경우 더 효율적이다. 가을파종이 어려울 경우 봄 파종하여 유묘기에 수확하면 조단백질이나 TDN, 유기산 함량이 높은 사일리지를 제조할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제56권4호
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• pp.435-445
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• 2023

삼각주는 하천이 운반하던 퇴적물이 호수나 바다, 하천의 본류와 같은 상대적으로 저 에너지의 환경을 만나 쌓인 퇴적 지형이다. 그 중 하천의 합류 지역에 생긴 삼각주는 하천 기하와 수리학적 특성에 큰 영향을 줄 수 있기 때문에 하천 관리 및 연구에서 중요하게 다루어진다. 최근 낙동강 내 대규모 준설과 보 건설로 하천 합류 지역의 평형상태가 깨지고 있다. 하지만 하천의 자연 회복성으로 인한 지속적인 퇴적으로, 인위적인 준설 이전의 자연상태로 되돌아가고 있다. 시계열 관측 결과 합류 지역의 삼각주는 준설 이후 지속적으로 성장하다가, 일정 크기에 도달하면 전반적인 크기의 변화없이 소규모의 성장과 후퇴를 반복하는 동적 평형상태에 이른다. 본 연구에서는 합류 지역 삼각주가 지류의 유사량과 본류의 유량에 따라 체결된 동적 평형 상태에 도달한다는 가정을 바탕으로 합류 지역의 퇴적-침식 작용을 설명하는 모델을 개발하였다. 모델은 지류 공급 퇴적물의 퇴적과 본류로 인한 침식 작용, 두 가지 기작을 토대로 한다. 모델에 사용된 낙동강을 대표하는 침식 계수는 낙동강 내 주된 합류 지역을 이용하여 추정했다. 개발된 모델을 이용하여 지류 유사량과 본류 유량에 따른 합류 지역 삼각주 평형 위치의 민감도 분석을 수행했고, 이후 주된 합류 지역의 연평균 유량, 유사량 데이터를 활용하여 낙동강 합류부 삼각주들의 동적 평형 위치를 예측하였다. 마지막으로 감천-낙동강에 기록된 일별 유량과 유사량 데이터를 활용하여 감천-낙동강 삼각주의 발달에 대한 모의 실험을 진행하였다. 모델을 통해 각 합류부 삼각주의 형성 여부를 예측하였고, 감천-낙동강 삼각주의 거동의 경향 또한 잘 예측하였지만, 단순화 과정에서 발생한 오차와 한계로 인해 감천-낙동강 삼각주에서 실제 발생하는 후퇴를 정확히 예측하지는 못하였다. 본 연구 결과는 합류 지역을 통한 낙동강 본류의 유사 공급량에 대한 기초 정보를 제공하여 하천 정비 및 유지에 기초 모델로 사용할 수 있다.

• 한국환경생태학회지
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• 제37권4호
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• pp.273-288
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• 2023

국내 산림치유명상연구에 있어 산림명상에 적용할 수 있는 기법과 효과에 대한 연구들은 많이 진행되어 왔지만 산림명상이 이루어지는 공간에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 그럼에도 불구하고 명상공간은 단순한 장소적 개념이 아니라 산림의 '치유'기능을 담당하고 있는 산림환경요소 즉, 치유인자를 담고 있는 곳으로 치유메커니즘을 밝히는 중요한 단서가 될 수 있다. 이에 본 연구는 치유의 숲 산림명상공간이 명상에 적합한 공간인지 알아보고자 델파이 전문가 설문조사(Delphi Expert Survey Method)로 명상공간의 속성항목을 선정 한 후, IPA기법(Importance Performance Analysis)을 활용하여 치유의 숲 산림명상 공간 이용자의 만족도를 설문 조사하였다. 설문은 국립산림치유원과 산음 치유의 숲, 경기도 잣향기 푸른숲에서 산림명상공간을 이용한 일반성인 315명을 대상으로 2022년 8월부터 11월까지 진행하였다. IPA분석 결과 산림명상공간의 만족도 평균은 5점 리커트 척도에 4.33점(국립산림치유원 4.33점, 산음 치유의 숲 4.34점, 잣향기 푸른숲 4.37점)으로 높게 나타나 세 곳 치유의 숲 명상공간은 산림명상에 적합하게 조성되어 있다고 판단된다. 세 숲 모두 '자연의 소리'에 대한 만족도가 매우 높게 나타났다. 반면 세 숲 모두 '고요함'의 만족도가 상대적으로 낮게 나타나 우선적으로 해결해야 할 문제로 나타났다. 또 개방형설문 결과 자연의 소리, 경관, 공기, 숲 공간, 향기 등 명상공간의 자연요소가 시설과 같은 인공요소보다 명상 만족도에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 산림명상의 만족도를 높이기 위해 명상 공간 주변에 물소리 새소리 등의 소리자원을 확보하는 것이 중요하고, 방문객과의 조우를 피하는 독립된 공간에 '명상 숲'을 따로 조성하여 산림치유명상 프로그램 참여자만 입장하는 방법 등을 고려해 볼 필요가 있다.

• 환경생물
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• 제39권4호
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• pp.526-535
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• 2021

공간 샘플링은 공간모델링 연구에 활용되어 샘플링 비용을 줄이면서 모델링의 효율성을 높이는 역할을 한다. 농업분야에서는 기후변화 영향을 예측하고 평가하기 위한 고해상도 공간자료 기반 모델링에 대한 연구 수요가 빠르게 증가하고 있으며, 이에 따라 공간 샘플링의 필요성과 중요성이 증가하고 있다. 본 연구는 국내 농지 공간샘플링 연구를 통해 농업분야 기후변화연구의 공간자료 활용의 효율성을 제고하고자 하였다. 본 연구는 층화랜덤샘플링을 기반으로 하였으며, 1 km 해상도의 농지 공간격자자료 모집단(11,386개 격자)에 대해서 RCP 시나리오별(RCP 4.5/8.5) 연대별(2030/2050/2080년대) 공간샘플링을 설계하였다. 국내 농지는 기상 및 토양 특성에 따라 계층화 되었으며, 샘플링 효율 극대화를 위해 최적 층화 및 샘플 배정 최적화를 수행하였다. 최적화는 작물수량, 온실가스 배출량, 해충 분포 확률을 포함하는 16개 목표 변수에 대해 주어진 정밀도 제한 내에서 샘플 수를 최소화하는 방향으로 진행되었다. 샘플링의 정밀도와 정확도 평가는 각각 변동계수(CV)와 상대적 편향을 기반으로 하였다. 국내 농지 공간격자 모집단 계층화 및 샘플 배정 및 샘플 수 최적화 결과, 전체 농지는 5~21개 계층, 46~69개 샘플 수 수준에서 최적화되었다. 본 연구결과물들은 국내 농업시스템 대표 공간격자로써 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 기후변화 영향예측 공간모델링 연구들에 활용되어 샘플링 비용 및 계산 시간을 줄이면서도 모델의 효율성을 높이는 데에 기여할 수 있다.

• 생태와환경
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• 제55권1호
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• pp.35-48
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• 2022

한반도 하구의 어류군집 구조 및 다양성을 확인하고 해역에 따른 특성을 분석하기 위해서 2016년부터 2018년까지 3년간 총 325개 하구에 대해 어류군집을 조사하였다. 전체 하구의 규모(하폭)는 하구별 편차가 크게 나타났으며(14~3,356 m), 염도 2 psu 이하의 저염도 하구가 68.9%로 다수 분포하였다. 한반도 하구의 전체 출현종은 52과 149종이며, 우점종은 황어(relative abundance, RA, 12.5%), 아우점종은 숭어(RA, 9.5)로 나타났다. 한반도 하구는 해역에 따른 물리적, 화학적 서식 환경이 다르게 구성되어 있었으며, 이에 따라 어류군집도 통계적으로 유의한 차이를 보였다(PERMANOVA, Pseudo-F=26.69, P=0.001). 또한, 해역별 낮은 어류군집 유사도(SIMPER, 21.79~26.39%)에서도, NMDS 분석 결과 해역별로 유사한 어류군집을 가지고 있음을 확인하였다. 동해 하구의 어류군집은 타 해역과 비교하여 회유성 어종과 보호종의 중요성이 높게 나타나며, 남해 하구는 기수성 어종의 중요성이 높게 나타난다. 서해 하구의 어류군집은 담수와 관련 있는 요인(1차 담수어, 외래종)의 중요성이 크게 나타나는데, 이는 서해 하구의 많은 수가 닫힌하구 (78.2%)로 구성되어 염도가 낮게 나타나는 것과 관련이 있다. 이러한 해역별 어류군집 특성은 SIMPER 분석의 군집 유사도 기여종 분석에서도 유사한 결과를 보였다. 국내에서 하구의 어류군집 관련 연구는 대부분 단일하구 단위로 이루어져서 국가 단위의 하구 특성을 이해하고, 정책을 마련하는데 어려움이 있었다. 본 연구는 국가 단위의 하구 어류군집 구조의 현황 및 특성에 대한 자료를 제공할 뿐만 아니라, 군집지수의 분포, 주요 출현종의 서식처 염도 범위, 회유성 어종의 주요 소상 지점 등의 추가 자료를 제시하였다. 이러한 정보는 향후 한반도 하구의 관리를 위한 자료 및 연구에서의 참조 기준으로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권2호
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• pp.207-221
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• 2023

본 연구는 천리안위성 2A호의 Level 1B (L1B) 정보를 사용해 지상기온을 추정하기 위한 심층신경망(deep neural network, DNN) 기법을 적용하고 검증을 실시하였다. 지상기온은 지면으로부터 1.5 m 높이의 대기온도로 일상생활뿐만 아니라 폭염이나 한파와 같은 이슈에 밀접한 관련을 갖는다. 지상기온은 지표면 온도와 대기의 열 교환에 의해 결정되므로 위성으로부터 산출된 지표면 온도(land surface temperature, LST)를 이용한 지상기온 추정 연구가 활발하였다. 하지만 천리안위성 2A호 산출물 LST는 Level 2 정보로 구름영향이 없는 픽셀만 산출되는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 Advanced Meteorological Imager 센서에서 측정된 원시데이터에 오직 복사와 위치보정을 마친 L1B 정보를 사용해 지상기온을 추정하기 위한 DNN 모델을 제시하고 그 성능을 가늠하기 위해 위성 LST와 지상관측 기온 사이의 선형회귀모델을 기준모델로 사용하였다. 연구기간은 2020년부터 2022년까지 3년으로 평가기간 2022년을 제외한 기간은 훈련기간으로 설정했다. 평가지표는 기상청의 종관기상관측소에서 정시에 관측된 기온정보로 평균 제곱근 오차를 사용하였다. 관측지점에서 추출된 픽셀 중 손실된 픽셀의 비율은 LST는 57.91%, L1B는 1.63%를 보였으며 LST의 비율이 낮은 이유는 구름의 영향 때문이다. 제안한 DNN의 구조는 16개 L1B 자료와 태양정보를 입력 받는 층과 은닉층 4개, 지상기온 1개를 출력하는 층으로 구성하였다. 연구결과 구름의 영향이 없는 경우 DNN 모델이 root mean square error (RMSE) 2.22℃로 기준모델의 RMSE 3.55℃ 보다 낮은 오차를 보였고, 흐린 조건을 포함한 총 RMSE는 3.34℃를 나타내면서 구름의 영향을 제거할 수 있을 것으로 보였다. 하지만 계절과 시간에 따른 분석결과 여름과 겨울철에 모델의 결정계수가 각각 0.51과 0.42로 매우 낮게 나타났고 일 변동의 분산이 0.11과 0.21로 나타났다. 가시채널을 고려해 태양 위치정보를 추가한 결과에서 결정계수가 0.67과 0.61로 개선되었고 시간에 따른 일 변동의 분산도 0.03과 0.1로 감소하면서 모든 계절과 시간대에 더 일반화된 모델을 생성할 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.353-365
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• 2023

전세계적으로 기후변화로 인한 그린인프라와 환경기반시설의 영향 및 예측에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다. 하지만 국가별 극한기후가 발생하는 시기나 패턴이 다르기에 국내에도 극한기후로 인한 그린인프라와 환경기반시설에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 주요 7개 도시를 대상으로 기상청에서 제공하는 20년 동안의 극한기후에 대한 통계적 분석과 극한기후로 인한 자연기반해법(NBS)을 적용한 그린인프라 시설에 대한 영향분석을 수행하였다. 극한기후에 대한 통계분석 결과 지리적 위치, 지표 불투수성, 지역 기상 패턴에 따라 다양한 극한 기상조건에 잠재적으로 취약한 것으로 분석되었다. 서울은 극한온도(영상, 영하)가 관측되었으며 부산, 울산 및 제주에서는 강수량과 바람에 대해 극한기후가 발생하여 도시탄력성에 잠재적인 위협인자로 분류되었다. 온도는 도시 내 식생에 대한 회복력에 주요 요인으로 적용되며, 바이오차, 모래, 자갈, 우드칩 등 여재를 적용한 습지(CW)에서 극 영하온도에서 물리적 제거효율 및 영양염류 제거능력을 저하되는 것으로 분석되었다. 극한기후로 인한 영향을 저감하기 위해 그린인프라 시설 내 온도조절이 가능한 차광 및 단열 시스템적용과 같은 극한기후 별 대응전략 수립이 가능하다. 본 연구를 통해 국내와 기후특성이 유사한 지역에서의 극한기후 대응전략 수립에 도움이 될 것으로 판단된다.