• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.444-444
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• 2021

하천의 오염부하량 관리 계획은 지속적인 모니터링을 통한 자료 구축과 모형을 이용한 예측결과를 기반으로 수립된다. 하천의 모니터링과 예측 분석은 많은 예산과 인력 등이 필요하나, 정부의 담당 공무원 수는 극히 부족한 상황이 일반적이다. 이에 정부는 전문가에게 관련 용역을 의뢰하지만, 한국과 같이 지형이 복잡한 지역에서의 오염부하량 배출 특성은 각각 다르게 나타나기 때문에 많은 예산 소모가 발생 된다. 이를 개선하고자, 본 연구는 합성곱 신경망 (convolution neural network)과 수문학적 이미지 (hydrological image)를 이용하여 강우 발생시 BOD 및 총인의 부하량 예측 모형을 개발하였다. 합성곱 신경망의 입력자료는 일반적으로 RGB (red, green, bule) 사진을 이용하는데, 이를 그래도 오염부하량 예측에 활용하는 것은 경험적 모형의 전제(독립변수와 종속변수의 관계)를 무너뜨리는 결과를 초래할 수 있다. 이에, 본 연구에서는 오염부하량이 수문학적 조건과 토지이용 등의 변수에 의해 결정된다는 인과관계를 만족시키고자 수문학적 속성이 내재된 수문학적 이미지를 합성곱 신경망의 훈련자료로 사용하였다. 수문학적 이미지는 임의의 유역에 대해 2차원 공간에서 무차원의 수문학적 속성을 갖는 grid의 집합으로 정의되는데, 여기서 각 grid의 수문학적 속성은 SCS 토양보존국(soil conservation service, SCS)에서 발표한 수문학적 토양피복형수 (curve number, CN)를 이용하여 산출한다. 합성곱 신경망의 구조는 2개의 Convolution Layer와 1개의 Pulling Layer가 5회 반복하는 구조로 설정하고, 1개의 Flatten Layer, 3개의 Dense Layer, 1개의 Batch Normalization Layer를 배열하고, 마지막으로 1개의 Dense Layer가 연결되는 구조로 설계하였다. 이와 함께, 각 층의 활성화 함수는 정규화 선형함수 (ReLu)로, 마지막 Dense Layer의 활성화 함수는 연속변수가 도출될 수 있도록 회귀모형에서 자주 사용되는 Linear 함수로 설정하였다. 연구의 대상지역은 경기도 가평군 조종천 유역으로 선정하였고, 연구기간은 2010년 1월 1일부터 2019년 12월 31일까지로, 2010년부터 2016년까지의 자료는 모형의 학습에, 2017년부터 2019년까지의 자료는 모형의 성능평가에 활용하였다. 모형의 예측 성능은 모형효율계수 (NSE), 평균제곱근오차(RMSE) 및 평균절대백분율오차(MAPE)를 이용하여 평가하였다. 그 결과, BOD 부하량에 대한 NSE는 0.9, RMSE는 1031.1 kg/day, MAPE는 11.5%로 나타났으며, 총인 부하량에 대한 NSE는 0.9, RMSE는 53.6 kg/day, MAPE는 17.9%로 나타나 본 연구의 모형은 우수(good)한 것으로 판단하였다. 이에, 본 연구의 모형은 일반 ANN 모형을 이용한 선행연구와는 달리 2차원 공간정보를 반영하여 오염부하량 모의가 가능했으며, 제한적인 입력자료를 이용하여 간편한 모델링이 가능하다는 장점을 나타냈다. 이를 통해 정부의 물관리 정책을 위한 의사결정 및 부족한 물관리 분야의 행정력에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국지형학회지
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• 제18권4호
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• pp.127-140
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• 2011

한국 지리학계의 카르스트 연구 성과를 논문발표 수에 근거하여 편의상 지난 50년을 초창기(1960-70년대), 도약기(1980년대), 성장기(1990년대), 발전기(2000년대)로 나누어 정리해보고자 한다. 카르스트 연구논문의 통계와 분류는 학회지별로 집계하여 연구주제별로 발표 빈도를 살펴보고, 이들 연구가 수행된 사례를 지역별로 분류했다. 카르스트 지형은 그 어떤 지형학적 주제보다도 '물'의 역할이 강조되는 연구 대상이다. 열대와 온대 기후 하의 카르스트의 형태, 경관, 생성 과정이 동일하지 않고 지역별, 고도별 카르스트의 특징이 다르게 나타난다는 사실은 한국, 중국, 일본을 포함한 동아시아 지역에서의 과거 기후변화 과정이 생각보다 세밀하게 기록되어 있을 수 있다는 추측을 하게 한다. 카르스트 지형은 지하수 사용, 토지이용과 같은 인간 활동과 연관되어 지반침하를 통한 재해 현상의 원인이 되기도 하기 때문에, 계절적 강수현상, 석회암 분포, 표토의 특성을 함께 다룰 수 있는 자연지리 전문가의 육성이 앞으로 우리나라 재해 대응 역량을 키우는 데에 매우 중요하리라 사료된다. 또, 카르스트 지형이 갖는 특수한 경관은 그 자체로 심미적 대상이자 천연의 관광자원이므로, 이를 소개하고 탐구하며 개발하는 데에 지리학자들의 역할이 강조되어야 한다.

• 한국환경농학회지
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• 제42권4호
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• pp.259-268
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• 2023

Rhodococcus sp. 3-2 strain has been reported to degrade benzimidazole-based pesticides, such as benomyl and carbendazim. Therefore, this study aimed to optimize culture medium composition and culture conditions to achieve cost-effective and efficient large-scale production of the Rhodococcus sp. 3-2 strain. The study identified that the optimal media composition for mass culture comprised 0.5% glucose, 0.5% yeast extract, 0.15% NaCl, 0.5% K₂HPO₄, 0.5% sodium succinate, and 0.1% MgSO₄. Additionally, a microbial agent was developed using a 1.5-ton fermenter, with skim milk (20%), monosodium glutamate (15%), and vitamin C (2%) as key components. The storage stability of the microbial agent has been confirmed, with advantages of low temperature conservation, which helps to sustain efficacy for at least six months. We also assessed the benomyl degradation activity of the microbial agent within field soil. The results revealed an over 90% degradation rate when the concentration of viable cells exceeded 2.65 × 10⁶ CFU/g after a minimum of five weeks had elapsed. Based on these findings, Rhodococcus sp. 3-2 strain can be considered a cost-effective microbial agent with diverse agricultural applications.

• 한국자원식물학회지
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• 제37권2호
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• pp.137-148
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• 2024

본 연구는 참나물[Pimpinella brachycarpa (Kom.) Nakai] 자생지에 대한 기상 및 토양 특성과 입지환경을 조사하여 자생지 보존에 필요한 정보를 얻고자 수행되었다. 참나물은 경기도, 강원도, 전라북도, 경상북도 등 국내 전역에 분포하며, 주로 해발고도 500 ~ 1,200 m의 그늘지고 습한 지역에서 생육하는 것으로 확인하였다. 자생지 기상특성 중 연평균 기온은 두타산이 13.1℃, 연평균 강수량은 중원산이 1,509 mm로 다른 지역에 비해 높았다. 토양 특성 중 pH는 4.42 ~ 4.97의 약산성, 질소전량(Total N)은 0.18 ~ 0.68%, 유효인산(available P)은 13.43 ~ 531.56 mg/kg까지 지역별 차이가 크게 나타났다. 자생지 내 종다양성지수(H')는 일월산에서 1.713으로 가장 높은 것으로 확인되었으며, 균등도(J')는 0.983 ~ 0.993, 우점도(D')는 0.007 ~ 0.017로 분석되었다. 유사도 지수는 평균 24.86%로 매우 낮았으며, 크게느릅나무 군락과 당단풍나무 군락으로 구분되었다. 상기 연구의 결과는 최근 이상기후에 의한 여름철 이상고온, 폭우 및 가뭄 등과 같은 환경적 재해에 의한 자생지 파괴 및 생육 감소와 같은 문제 해결에 기초자료를 제공하는 연구라고 판단된다. 또한 지속적인 식물자원의 보전 및 활용 방안에 관한 연구가 지속되기를 기대한다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제48권1호
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• pp.96-109
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• 2024

Background: Khyber Pakhtunkhwa government initiated the Billion Tree Tsunami Afforestation Project including regeneration and afforestation approaches. An effort was made to assess the distribution characteristics of afforested species under present and future climatic scenarios using ecological niche modelling. For sustainable forest management, landscape ecology can play a significant role. A significant change in the potential distribution of tree species is expected globally with changing climate. Ecological niche modeling provides the valuable information about the current and future distribution of species that can play crucial role in deciding the potential sites for afforestation which can be used by government institutes for afforestation programs. In this context, the potential distribution of 8 tree species, Cedrus deodara, Dalbergia sissoo, Juglans regia, Pinus wallichiana, Eucalyptus camaldulensis, Senegalia modesta, Populus ciliata, and Vachellia nilotica was modeled. Results: Maxent species distribution model was used to predict current and future distribution of tree species using bioclimatic variables along with soil type and elevation. Future climate scenarios, shared socio-economic pathways (SSP)2-4.5 and SSP5-8.5 were considered for the years 2041-2060 and 2081-2100. The model predicted high risk of decreasing potential distribution under SSP2-4.5 and SSP5-8.5 climate change scenarios for years 2041-2060 and 2081-2100, respectively. Recent afforestation conservation sites of these 8 tree species do not fall within their predicted potential habitat for SSP2-4.5 and SSP5-8.5 climate scenarios. Conclusions: Each tree species responded independently in terms of its potential habitat to future climatic conditions. Cedrus deodara and P. ciliata are predicted to migrate to higher altitude towards north in present and future climate scenarios. Habitat of D. sissoo, P. wallichiana, J. regia, and V. nilotica is practiced to be declined in future climate scenarios. Eucalyptus camaldulensis is expected to be expanded its suitability area in future with eastward shift. Senegalia modesta habitat increased in the middle of the century but decreased afterwards in later half of the century. The changing and shifting forests create challenges for sustainable landscapes. Therefore, the study is an attempt to provide management tools for monitoring the climate change-driven shifting of forest landscapes.

• 한국환경생태학회지
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• 제22권6호
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• pp.679-690
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• 2008

본 연구는 군산 월명공원내 청사조 자생지의 식생구조 및 청사조 개체군 동태를 파악하여 청사조 생태 및 자생지 보존계획에 기초자료를 제공할 목적으로 수행되었다. 청사조 자생지에 대한 조사연구와 분석한 결과는 다음과 같다. 청사조 자생지의 입지로는 해발고 $81{\sim}93m$의 급경사지 해안사면으로 토성은 미사질양토였고, 토양pH는 $4.1{\sim}5$범위로 비교적 강산성을 띠었다. 조사구내 관속식물은 33과 51속 54종 6변종 1품종으로 총 61종이 확인되었는데, 이중 목본식물은 37종(60.7%), 초본식물은 24종(39.3%)이었다. 이중 청사조가 식물구계학적 특정식물종 V 등급으로 평가되었다. 청사조는 7 군데에서 군락으로 출현하였는데 월명산에서는 졸참나무, 사방오리나무, 굴피나무, 아까시나무 군락의 하층부인 관목층에서 중요치가 각 30, 15, 27, 65%로, 지피층에서는 중요치가 각 12, 27, 20, 18%로 주로 우점하며 출현하였고, 장계산에서는 3군데의 소나무 군락 하층부인 관목층에서는 중요치가 각 18, 45, 35%로, 지피층에서는 중요치가 각 11, 18, 21%로 우점하면서 나타났다. 청사조와 더불어 항수반종으로서는 국수나무와 쥐똥나무였다. 청사조의 개체군에 대한 전수조사에서 총 103개체가 확인되었고, 개체군의 공간분포에 따른 출현 형태는 전형적인 집중분포 형태를 띠고 있었다. 청사조 개체들의 평균 수고는 133cm, 평균 근원경은 4.4cm, 평균 가지의 분지수는 9.4개로 나타났다. 청사조 자생지의 보존 및 관리방안으로는 현 자생지의 지속적인 모니터링과 더불어 청사조의 꽃, 열매, 번식에 대한 기초연구가 선행되어야 하며, 자생군락지의 보호를 위해 휀스 등의 보호시설을 설치하고, 자생지내 경쟁수종의 제거 등을 제시하였다.

• 한국조경학회지
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• 제36권2호
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• pp.60-68
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• 2008

경상남도 창녕군 이방면을 대상으로 토지이용 제한인자인 홍수피해, 토양침식 그리고 휴경 잠재성을 종합한 토지평가에 따라 조건불리지역으로 선정된 지역에 대하여 경관복원을 위한 제언을 하고, 이를 바탕으로 경관복원 전후의 경관구조 비교를 통하여 경관개선 효과를 평가하였는데, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 토지평가 결과 연구지역 내 농경지 면적 2,924.34ha 중 1급지는 388.560a, 2급지는 623.25ha존재하였고, 3급지는 138.08ha, 4급지는 230.4ha, 그리고 5급지는 67.91ha 존재하였다. 이 중 3급지와 4급지에 해당하는 지역은 조건불리지역으로 간주하여 경관개선을 위한 제안을 하였다. 둘째, 침수잠재성을 가진 조건불리지역은 습지와 그 완충지역으로의 복원을 제안하였고, 이 때 복원대상 토지의 소유주에게는 경관보전직접지불제에 의한 보상이 이루어질 수 있을 것으로 판단하였다. 토양침식잠재성을 가진 조건불리지 역 의 경우, 초생재배, 대상식생, 잠재자연식생으로의 전환을 통한 지력보강 방법을 제안하였다. 셋째, 조건불리지역의 경관복원에 대한 제안에 따라 경관복원 전후의 경관구조를 평가한 결과, 산림은 그 패치의 수, 경관비율, 최대패치지수, 경관형태지수, 산재 병렬지수, 그리고 핵심지역 면적에서 모두 증가한 반면, 논 밭과 과수원에서는 패치수, 경관형태지수를 제외한 대부분의 지수에서 감소하는 것으로 확인하였다. 우리나라 산림은 과거 농업이 경쟁력을 가질 당시에 지나치게 확장되어 현재 홍수피해, 휴경 등 여러 가지 열악한 여건을 가지고 있으므로 이를 개선하기 위한 노력이 필요하다고 보며, 그런 의미에서 본 연구가 나름의 의미가 있다고 사료된다.

• 한국전통조경학회지
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• 제28권4호
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• pp.85-97
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• 2010

본 연구는 전주시 완산칠봉 이팝나무 자생 군락지의 토양환경 및 식물상 그리고 식생구조에 대하여 파악해 보고, 이를 토대로 현재 시보호수로 지정되어 있는 현재의 자연유산적 가치를 제고하고자 시도되었다. 전주 완산칠봉 이팝나무 자생지의 토양산도는 pH 5.69였으며, 유기물함량은 평균 4.98%로 비교적 양호한 것으로 나타났다. 한편, 식생과 식물상을 볼 때 비록 단위 규격은 월등한 규모는 아니지만 수고 2m 이상의 이팝나무 개체수는 107그루에 이르고 있을 뿐만 아니라 수고 2m 이하의 관목과 치수는 63그루가 확인되는 등 순수 단일 군락으로서의 종조성을 보이고 있는 점도 매우 주목할 만하다. 뿐만 아니라 어린 치수에서부터 거의 노거수로 분류되는 개체까지 다양한 영급의 수목이 함께 자생하는 것으로 보아 지속가능성 또한 매우 높은 실정이다. 그리고 이팝나무가 자생하는 완산칠봉은 역사적 순교지이기도 하며 전주십경 중 하나인 곤지망월(坤止望月)의 주대상으로 서의 역사성도 함께 간직하고 있다. 이와 같이 도심지내 자생 희귀 수종인 이팝나무가 안정된 군락을 이루고 있음은 국내에서 그 예를 찾아보기 어렵다. 그러나 도심내 한복판에 존재하기 때문에 교란과 훼손의 위협은 물론 토지이용의 요구 또한 지속적으로 받고 있었기 때문에 현재 전주시 보호림의 지정 차원에 머물 것이 아니라 장차 최소한 시 도 기념물로 지정되어 적극적인 보호대책이 강구되어야 할 것이다. 더불어 본 조사 자료가 완산칠봉 이팝나무 자생지의 합리적인 보전 및 생태적 관리방안 전략 수립에 기초 자료로 활용되기를 기대한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제6권2호
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• pp.95-105
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• 1973

IR667 계통(系統)(Suwon 213 및 214)과 장려품종(진흥(振興) 및 팔달(八達))의 수용기(受用器)(Sink) 및 급여기(給與器)(Source)의 크기와 그들간(間) 거리(距離), 동화산물의 형태(形態), 기상인자(氣象因子)와 관련(關聯) 수기(受器)(곡실(穀實))충전(充塡) 속도(速度)를 검토(檢討)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. IR667 계통(系統)은 장려 품종보다 최고수기충전속도(最高受器充塡速度)가 크고 빨리온다. 충전속도곡선(充塡速度曲線)의 양상(樣相)은 IR667 계(系)는 준봉형(峻峰型)을 장려품종은 구릉형(丘陵型)을 보인다. 2. 기상인자(氣象因子)는 충전곡선(充塡曲線)의 양상(樣相)에 큰 변화(變化)를 주지 못하는 것 같다. 3. 수기일급기간(受器一給器間) 기능거리(機能距離)(실거리(實距離)${\times}$각엽(各葉)의 생산기여율는 상위엽의존형(上位葉依存型)인 IR667 계(系)에서는 상위엽(上位葉)이 짧고 하위엽의존형(下位葉依存型)인 장려품중에서는 하위엽(下位葉)이 짧다. IR667의 상위엽의존성(上位葉依存性)이 유난히 짧은 제(第)1간장(稈長)(상부(上部)로부터)에 기인(基因)하는것 같다. 4. 간(稈)과 엽초의 유리당(遊離糖)/전분비(澱粉比)에 따라 IR667계(系)는 고당형(高糖型)으로 장려품종은 고전분형(高澱粉型)으로 분류(分類)되었으며 전이성(轉移性)(당(糖))과 비전이성(非轉移性) 동화산물(전분(澱粉))의 비(比)가 수기충전속도(受器充塡速度)와 관련되고 고당형(高糖型)이 생산효율이 높을 것으로 예상된다. 5. 군락구조(群落構造)의 각생산계층내의 균등도(均等度)가 클수록 곡실생산의 효율성이 높다는 가설(假說)을 제시(提示)하고 다수성(多收性) 및 안전성(安全性)과 관련(關聯)하여 검토(檢討)하였다. 6. 엽위별(葉位別) 엽신(葉身)의 N.P.K. 잔존률양상(殘存率樣相)이 진흥(振興)에서는 상부잔존형(上部殘存型)으로, IR667은 중앙부(中央部) 잔존형(殘存型)으로 구분(區分)되어 생산구조 보전형식(保存型式)의 원인(原因)으로 해석되었다. 7. 기관별(器管別) N.P.K 농도(濃度)와 함량분포비율(含量分布比率)에 의(依)하여 IR667은 엽초중심형으로 진흥(振興)은 엽신중심형(葉身中心型)으로 분류(分類)되었다. 8. 동일품종내(同一品種丙)에서 N.P간(間) N.P.K 각양분내(各養分內)에서 품종간(品種間) 수(穗)로의 전이율(轉移率)이 큰 경우 엽신잔존율(葉身殘存率)도 크다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권3호
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• pp.303-320
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• 2019

식물은 다양한 생물적 무생물적 환경요인과 상호작용한다. 한 가지 종이 소유하는 특성을 이해하기 위해서는 다양한 정보가 요구된다. 특별히 어떤 종이 멸종의 위협에 직면해 있는지를 평가하는데 있어서 한두 가지의 정보만으로는 한계가 존재한다. 북방계식물로 우리나라가 분포의 남방한계에 해당하는 층층둥굴레는 2015년 12월까지도 멸종위협에 직면해 있는 것으로 평가되었다. 최근 분포범위가 비교적 넓고 다수의 개체군이 보고되었음에도 개체군의 낮은 유전적 다양성으로 인해 취약하다고 평가 하였다. 본 연구에서는 우선적으로 분포현황을 평가하였다. 이를 바탕으로 분포지의 식생환경, 개체군의 구조, 식물계절학, 토양환경, 자가불화합성 여부를 평가하였다. 마지막으로 분포지에서 나타나고 있는 현재의 위협요인을 평가하였다. 분포지는 일부 산지의 사면에 위치하는 경우를 제외하고 대부분은 하천의 가장자리에 위치한 미사가 퇴적되는 공간에 위치하였다. 대부분은 안정적인 개체군 구조를 나타내었고 재정착하는 유묘가 존재하였다. 지상으로의 줄기 출현은 토양 중에 위치한 근경의 깊이에 따라 차이가 존재하였다. 특히 유묘와 어린 개체는 토양 중에 얕게 근경이 위치하였다. 종자의 결실은 화분매개곤충의 방문과 수분의 성공이 중요한 요인으로 평가되었다. 각각의 분포지에서 관찰된 주요한 위협요인으로는 경작지의 확대, 건물의 신축, 제방과 도로의 건설이 있었다. 관찰된 위협요인에도 불구하고 넓은 분포범위, 270만 개체 이상의 전체 개체 수 및 재정착에 의해 새롭게 형성되는 개체군의 존재에 따라 급격한 감소와 절멸은 나타나지 않을 것으로 예상되었다.