• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권1호
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• pp.32-43
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• 2021

삼림 생태계에서 토양 CO2 유출량의 연속적인 모니터링을 위한 다중채널 자동챔버시스템 (MCACs)을 개발하였다. MCACs는 자동개폐 덮개가 있는 8개의 토양챔버, 8개의 다중채널 가스샘플러를 장착한 적외선 CO2 농도 분석기, 시간 릴레이 회로를 갖춘 전자 컨트롤러, 프로그래밍이 가능한 로직용 자료수집장치로 구성되었다. 사계절 장기간에 걸쳐 야외 현장에서 MCACs의 안전성과 신뢰도를 조사하고, 높은 시간분해능으로 현장 테스트에서 얻은 온도와 토양수분 함량이 토양 CO2 유출에 미치는 효과들을 파악하기 위해, 2010년 1월부터 12월 사이의 기간 동안 남산의 신갈나무림 실험지소에서 MCACs를 사용하여 토양 CO2 유출속도와 미기상 요인들을 지속적으로 측정하였다. 토양 CO2 유출속도의 일변화 및 계절적인 변화는 현저하게 온도 요인의 경향을 따랐다. 전체 실험 기간 동안에 토양 CO2 유출속도는 5 cm 깊이의 토양온도와 밀접한 상관관계 (r2 = 0.92)를 보였으나 토양수분 함량과는 약한 상관관계 (r2 = 0.27)를 나타냈다. 남산 신갈나무림에서 온도에 대한 토양 CO2 유출량의 연간 민감도(Q10 수치)는 2.23~3.0의 범위에 달했고, 다양한 온대지역의 낙엽활엽수림에 대한 다른 연구들과 일치하였다. MCACs에 의해 측정된 연평균 토양 CO2 유출량은 약 11.1 g CO2 m-2 day-1이었다. 이 결과들은 MCACs가 야외 현장에서 토양 CO2 유출량의 연속적인 장기측정과 동시에 미기상 요인들의 영향을 결정하는데 유용한 시스템임을 나타낸다.

• 한국환경생태학회지
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• 제35권1호
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• pp.24-36
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• 2021

전 세계 다양한 국가들을 비롯하여 우리나라도 생물다양성을 보전하기 위한 노력에 동참하고 있다. 특히 생물종과 관련해서는 특정 생물종을 대상으로 서식적합분석을 실시하여 잠재적인 서식 적지를 찾고 보전방안을 수립하는 연구들이 활발하게 수행되고 있다. 그러나 현재까지 축적된 정보를 바탕으로 한 서식적합지역의 중장기 변화에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 강원도 지역을 대상으로 멸종위기 야생생물 1급으로 지정된 수달을 대상으로 서식적합지역의 시계열 변화를 분석하고 변화 양상을 살펴보고자 하였다. 시계열 변화 분석을 위해서 약 20년간 수행된 2차, 3차, 4차 전국자연환경조사의 수달 종 출현지점 조사자료를 이용하였다. 또한 각 조사시기 별 서식환경을 반영하기 위해 조사시기와 일치하는 토지피복도를 환경변수 제작에 활용하였다. 서식적합지역 분석을 위해서는 종의 출현 정보만을 바탕으로 모델 구동이 가능하며, 선행연구를 통해 신뢰도가 높다고 입증된 MaxEnt 모형을 사용하였다. 연구결과, 각 조사시기 별 수달의 서식적합지역 지도가 도출되었으며, 하천을 중심으로 서식지가 분포하는 경향이 나타났다. 모델링 결과 도출된 환경변수의 반응곡선을 비교하여 수달이 선호하는 서식지의 특성을 파악하였다. 조사시기 별 서식 적지의 변화를 살펴본 결과, 2차 전국자연환경조사를 기반으로 한 서식 적지가 가장 넓은 분포를 나타냈으며, 3, 4차 조사의 서식 적지는 면적이 줄어드는 경향을 나타냈다. 또한, 3개 조사시기 분석결과를 종합하여 서식 적지의 변화 양상을 분석하고 유형화하였다. 변화 유형에 따라서 현장조사, 모니터링, 보호지역 설정, 복원계획과 같이 서로 다른 보전계획을 제안하였다. 본 연구는 수달 서식 적지의 위치와 면적의 시계열 변화를 볼 수 있는 종합분석 지도를 제작하고, 지역별 서식 적지 변화 유형에 따라 필요한 보전계획을 제안하였다는 점에서 의의를 갖는다. 본 연구에서 제안된 방법과 결과는 향후 서식지 보전 및 관리 방안 수립을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권6_1호
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• pp.1465-1483
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• 2020

증발산은 토양으로부터 발생하는 증발과 식물의 잎에서 발생하는 증산을 통칭하는 것으로, 물 수지, 가뭄, 작물생장, 기후변화 등의 모니터링에 있어 중요한 요소이다. 실제증발산은 식생 지표면의 물 소비량 또는 물 필요량이며 기준증발산에 작물계수를 곱하여 구하므로, 농지의 실제증발산을 구하기 위해서는 기준증발산의 계산이 정확히 이루어져야 한다. 격자형 기준증발산을 합리적으로 산출하기 위하여 그동안 많은 노력들이 있었고 복수의 산출물이 제공되고 있다. 이에 본 연구에서는 FAO56-PM, LDAPS, PKNU-NMSC, MODIS 기준증발산 산출물을 비교평가 함으로써, 우리나라처럼 복합적이고 이질적인 지표면에서 국지적 규모의 수문 및 농업 분야에 활용하기 위하여 어떤 기준증발산 산출 방법이 적합한지 살펴보고자 한다. 2016~2019년 3~11월의 1일 단위 자료와 8일 합성 자료를 기상청 현장관측치와 비교하여 지점별, 연도별, 월별로 분석하고 시계열변화를 검토한 결과, 기계학습을 통해 우리나라 농지에 대한 지역최적화가 상당히 잘 수행된 PKNU-NMSC 자료의 정확도가 월등히 높게 나타났으며, 시간과 장소에 상관없이 안정적인 산출이 이루어졌음을 확인하였다. 또한 본연구에서는 FAO56-PM, LDAPS, MODIS 산출물에 내재한 정확도 특성을 제시하였으며, 이는 기준증발산 자료 사용에 있어 중요한 정보가 될 것으로 기대한다.

• 한국어병학회지
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• 제33권2호
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• pp.111-118
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• 2020

우리나라 내수면 양식 어류로부터 Edwardsiella 속 세균 7개 균주를 분리하여 이들의 생화학적 특성 및 유전학적 특성을 조사하였다. 그 결과, 기존의 어류 병원성 세균으로 알려진 E. tarda 와 E. ictaluri 뿐 아니라, 최근 새로운 종으로 보고된 E. anguillarum과 E. piscicida를 성공적으로 분리 및 동정하여 우리나라 내수면 양식 어류에서 Edwardsiella 속의 다양한 종이 분리되는 것을 확인하였다. 뱀장어류에서 분리된 4개 균주는 E. anguillarum, E. piscicida 및 E. tarda로, 메기와 동자개로부터 분리된 2개 균주는 E. ictaluri로, 버들치로부터 분리된 1개 균주는 E. piscicida로 동정되었다. 또한, 이들의 생화학적 특성의 조사 결과, 이들은 대부분 E. anguillarum, E. ictaluri, E. piscicida 및 E. tarda의 각 종에 해당하는 전형적인 생화학적 특성을 나타내었으며, 유전자를 이용한 분자계통발생학적 분석 결과와도 일치하였다. 특히, 16S rRNA 및 gyrB 유전자를 이용하여 Edwardsiella 속 종의 명확한 분류가 가능함을 확인함으로써, Edwardsiella 속 세균의 분류학적 동정을 위한 마커로써의 가능성을 제시하였다. 본 연구의 결과, 우리나라 내수면 양식 어류로부터 다양한 Edwardsiella 속 종들이 분리되는 것을 확인하였으며, 이들 종들에 대한 체계적인 모니터링 및 숙주에 따른 병원성의 차이에 관한 연구가 필요함을 제안한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.177-192
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• 2021

경제협력개발기구 개발원조위원회에서는 국제적으로 통용되는 공적개발원조위원회 5대 평가기준 개편에 대하여 논의하고 1991년 공적개발원조 평가 시 적절성·효율성·효과성·영향력·지속가능성 등 5대 평가 기준의 적용을 권고한 바 있다. 본 연구는 2019년부터 네팔에서 시행 중인 포용적 비즈니스 프로그램의 평가에 있어 경제협력개발기구 개발원조위원회 평가기준을 적용하여 분석하고 개선과제를 도출하는데 있다. 연구 방법은 네팔 현장조사와 포커스 그룹 미팅 방법을 적용하였다. 연구 결과 네팔 포용적 비즈니스 프로그램의 적절성은 장애인, 고아 여성 등 취약계층 대상 지속적인 고용과 일자리 창출에 부합되었고 특히, 한국의 시각적 특수효과에 대한 수요가 증가하는 시점인데다 네팔 취약계층 대상 컴퓨터 그래픽 전문교육을 통한 인력양성이라는 점에서 프로그램이 적정하다고 볼 수 있다. 효율성은 작업지시와 작업컨펌 등의 과정이 전자식 관리 툴로 이루어지고 결과물의 납품이 온라인으로 전송되어 타업종에 비해 시간과 비용이 절감된다는 점에서 효율적이라고 할 수 있다. 효과성은 본 사업이 네팔의 장애인, 고아 여성 등 취약계층 대상 컴퓨터 그래픽 전문교육을 실시하고 수료생을 직원으로 채용하는 등 양질의 일자리를 제공한 점에서 효과성이 있는 프로그램이라고 할 수 있다. 지속가능성은 코이카 포용적 비즈니스 프로그램이 기존 농업, 제조업의 분야에서 종사하는 취약계층들로 하여금 컴퓨터 그래픽 업종에 종사하게 한 점과 영화, 캐릭터, 교육사업의 확장성, 타국가의 롤모델이 될 수 있는 점에서 지속가능성이 있다고 볼 수 있다. 향후 공적개발원조의 규모가 증가할 것을 고려한다면 체계적인 모니터링 시스템과 환류체계의 구축 등 공여국과 수원국 양국간 사업의 지속방안 마련이 요구된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권3호
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• pp.263-276
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• 2021

해양저서동물은 해양의 환경오염에 대한 모니터링과 평가에 활용되었고, 최근에는 생물다양성과 생태계 복원의 관점에서 매우 중요한 요소로서 인식되고 있다. 한국에 있어서도 오염상태를 평가하는 환경영향평가에 주요 구성원으로 들어가 있어서 많은 연안역에서 저서동물군집에 대한 정량적 연구가 1970년대 중반 이후 50년간 수행이 되었다. 이런 연구의 종 동정에는 생태전문가가 일정기간 분류에 대한 교육을 받아서 수행해 온 것이며, 그 과정에서 저서동물의 동정을 소홀히 하였거나 잘못 동정하여 정보축적에 혼선이 있었으며, 분류전문가 부족으로 저서생물 시료를 종 수준까지 다루지 못한 것이 현실이었다. 해양생태계 기본조사와 같은 국가적인 연구조사에서도 저서동물에 대한 종 동정에 분류학 전문가의 참여가 적다는 것이 현실이고, 이로 인한 저서동물군집 자료에서 일부 분류군의 종 동정이 미흡하여 자료의 질적 저하를 초래한 면이 있었다. 영국에서는 해양생물의 정량적 자료 생성을 표준화하기 위해서 1990년대 국가해양생물분석질관리계획(National Marine Biological Analytical Quality Control, NMBAQC Scheme) 이라는 정도 관리체계를 만들었고, 국가 해양모니터링 프로그램에 참여하는 모든 기관에 해양생물 분석역량을 측정하고, 미흡하면 재교육과 훈련을 수행하고 있다. 하지만 국내에는 아직 이러한 해양생물을 조정할 수 있는 기관과 인력이 미흡한 실정이다. 국립해양생물자원관과 같은 공인기관이 존재하고 있어도 생태자료를 담당할 인력 부족으로 생태자료의 정도관리를 맡기에는 현실적으로 어렵다. 따라서 이에 대한 개선안으로서 단기적으로는 (1) 최소한 주요 우점종에 대한 종 동정을 분류전문가에게 확인을 받는 방안, (2) 가능하면 생물군별로 분류전문가를 연구조사에 참여시키는 방안이 필요하고, 장기적으로는 (3) 다양한 분류전문가를 포함하는 (가칭) '(재단법인) 해양생물 분류협회'를 설립하여 생물자료에 대한 정도관리와 전문가 양성과 훈련을 주관하는 방안 등을 제안하는 바이다. 향후 법인의 설립에 대한 구체적인 방안이나 법제적인 문제는 학회나 공청회를 통하여 보완하는 방안이 있겠다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권1호
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• pp.1-10
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• 2022

논으로 공급되는 관개용수는 필지에서의 증발산량 및 지하침투량과 용배수로를 통한 자연적 및 인위적인 배수량으로 소비된다. 관개 회귀수량은 관개를 통해 농경지에 공급된 수량 중에서 증발산에 의해 소비되지 않고 침투 또는 배수 등을 통해 하천으로 회귀되는 수량이다. 논 관개 회귀수량은 농업용수의 건전한 물순환 관리에 중요한 역할을 하며, 유역의 용수공급계획, 하천유황의 예측, 관개용수의 사용량 결정, 하천수질관리 및 농업유역의 수문모델링 등에 중요한 인자로 작용한다. 본 연구에서는 강원도 원주시 흥업저수지를 대상으로 단일 수원공 및 농업유역 단위의 회귀율을 추정하기 위하여 2017년부터 2020년까지 모니터링 및 EPA-SWMM (Environmental Protection Agency-Storm Water Management Model) 모델링을 수행하였다. 기상자료, 저수율, 관개수로 실측 유량자료를 입력하여 평야부의 관개수로 네트워크 모델 기반 SWMM 모델링을 수행하였으며, 용배수로별 공급량과 배수량을 산정하였다. 2020년 실측 저수율, 용배수로 유량 모니터링 데이터를 활용하여 SWMM 모델의 적용성을 검증하였으며, 평야부 수혜면적의 용배수로 네트워크를 구성하여 저수지로부터 공급된 관개량 중 배수로를 통해 하천으로 유입되는 신속회귀수량 및 회귀율을 추정하였다. 흥업저수지의 회귀수량 산정 결과 2017년부터 2020년까지의 연평균 신속회귀수량 및 회귀율은 각각 2,407,000 m³, 53.1%로 추정되었으며, 대상 저수지의 시점부 및 취입보 공급량, 수로부 배수량, 회귀수량 산정 결과를 활용하여 소규모 단일유역인 농촌유역의 물순환 특성 분석을 수행하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.316-328
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• 2021

본 연구에서는 간척지의 염분 모니터링을 위한 다중 분광 센서를 개발하기 위해 400~1000 nm 초분광센서를 사용하여 봄 감자의 잎 Na 함량 예측 모델을 구축하고자 하였다. 관개조건은 표준, 한해, 염해(2, 4, 8 dS/m)로, 관수량은 증발량을 기준으로 산정하였다. 영양생장기, 괴경형성기, 괴경비대기에 각각 관개를 시작한 후 1주와 2주 후에 잎의 Na 함량을 측정하였다. 잎의 반사율은 10nm 파장 간격을 기준으로 5 nm에서 10nm, 25nm, 50nm FWHM (full width at half maximum)으로 변환되었다. PLS-VIP를 사용하여 봄 감자 잎의 Na 함량에 따른 염분 피해 수준을 예측하기 위한 10개의 밴드비가 선택되었다. 선택된 10개의 밴드비 중 가중치가 가장 낮은 순서대로 밴드비를 하나씩 제거하면서 MLR모델을 추정하였다. 모델의 성능은 R2, MAPE 뿐만 아니라 밴드비의 수, 다중 분광센서를 작게 만들기 위한 최적의 FWHM 수로 비교하였다. 1, 2주차의 영양생장기, 괴경형성기와 2주차의 괴경비대기에서 봄 감자의 잎 Na 함량을 예측하기 위해서는 25 nm의 FWHM을 사용하는 것이 유리하였다. 선택된 밴드필터는 430/440, 490/500, 500/510, 550/560, 570/580, 590/600, 640/650, 650/660, 670/680, 680/690, 690/700, 700/710, 710/720, 720/730, 730/740 nm로 Red 및 Red-edge 영역에서 15개 밴드비가 선택되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권1호
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• pp.61-71
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• 2022

백두대간 보호지역 내에 서식하는 분비나무(Abies nephrolepis), 구상나무(A. koreana), 가문비나무(Picea jezoensis)의 분포 현황과 쇠퇴 및 갱신 특성을 파악하기 위해 산림청의 전국 고산 침엽수종 실태조사 자료와 국립산림과학원의 아고산 침엽수종 생육 모니터링 자료를 활용하여 분석했다. 그 결과, 백두대간 보호지역 내의 분비나무, 구상나무, 가문비나무 분포면적은 전국 분포면적의 약 74%(8,035 ha)를 차지하고, 백두대간 내 아고산 칩엽수종 임분은 대부분이 백두대간 핵심지역에 분포하여 백두대간 지역이 아고산 침엽수종의 보전과 복원의 핵심적인 지역임을 확인했다. 그러나 주요 산지 내 아고산 침엽수종의 입목쇠퇴도는 전반적으로 증가하는 추세(4년간 태백산 분비나무는 77.3%, 덕유산 분비나무 29.6%, 지리산 천왕봉 구상나무 45.2%, 지리산 천왕봉 가문비나무는 2년간 47.8% 증가)를 보이고 새로 유입된 어린나무의 양이 소실된 어린나무 양보다 적어서 해당 숲의 존속에 문제가 있음을 확인했다. 한편 지리산 세석지역과 천왕봉에서는 일부 성목의 건강이 회복되고 어린나무 출현 빈도도 증가하는 경향을 보였다. 또한 과거 어린나무 출현빈도가 적고 성목 쇠퇴도가 높았으나 현재 쇠퇴도가 회복된 지역에서 어린나무 출현빈도도 증가한 것으로 나타나 성목의 쇠퇴도가 치수량의 변화와 상호 관련 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 아고산 침엽수종의 보전전략 수립 및 이행시 고려할 요인들에 대한 과학적인 근거를 제시하고 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.235-250
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• 2021

본 연구에서는 '한국 김제의 전형적인 벼 경작 시스템이 기후스마트농업(CSA)의 삼중 도전에 어떻게 부합하고 있는가?'라는 질문에 답하기 위해, (1) 벼 경작 시스템의 에너지, 물, 탄소 및 정보의 흐름을 직접 관측하였고, (2) 생산성/효율성, 온실가스 방출/흡수 및 회복성을 평가할 수 있는 다양한 측정도구(metrics)를 사용하여 기후스마트농업의 관점에서 평가하였다. 국내 플럭스 관측망인 KoFlux 관측지의 하나인 김제의 대표적인 벼 경작 시스템에서 3년간(2011, 2012, 2014)의 생육기간 동안 에디공분산 기술을 사용하여 에너지, 물, 이산화탄소 및 메탄 플럭스의 흐름을 모니터링하였다. 생산 효율성 평가를 위해서는 총일차생산량(GPP), 생태계 호흡량(RE), 곡물 수확량, 빛사용효율(LUE), 물사용효율(WUE), 및 탄소흡수효율(CUE)을 지표로 사용하였다. 온실가스 정량화를 위해서는, 이산화탄소 플럭스(F_CO2)와 메탄 플럭스(F_CH4)의 경우 직접 관측한 자료를 사용하였고, 아산화질소 플럭스(F_N2O)는 IPCC지침에 따라 간접적으로 산출한 자료를 사용하였다. 회복성 평가를 위해서는 자기-조직화(self-organization, S) 지표를 사용하였으며, 벼 경작 시스템에서 가장 포괄적인 세 과정(총일차생산, 메탄플럭스, 증발산)을 대상으로 정보이론을 사용하여 정량화 하였다. 결과에 따르면, 3년 간의 생육 기간 중 2011년이 상대적으로 CSA 삼중 목표를 모두 성취하였으나, 이어지는 2012년과 2014년에 모두 생산량이 감소하고 온실가스 방출이 크게 증가하여 기후스마트 한 관리가 이루어지지 않은 것으로 보인다. 3년 생육기간을 평균한 CSA 지표의 값과 범위의 경우, 생산성에 관련된 지표들은 문헌에 보고된 다른 연구 결과와 비교할 때 대부분 중-상위의 범위에 속했으나, 온실가스 완화의 경우 평균 이하였고, 회복성은 높았지만 보고된 자료가 없어 비교하지 못했다. 기후스마트한 벼재배를 위해서는, 1) 이해 관계자들이 함께 목적에 맞게 목표의 우선순위를 정하고('거버넌스'), 2) CSA 지표를 분석한 결과로부터 얻어진 되먹임(feedback) ('모니터링') 정보를 기반으로, 3) 상황에 맞는 적절한 개입('관리'), 즉 거버넌스/관리/모니터링의 삼합으로 이루어지는 비저니어링이 필요함을 시사한다.