• 환경영향평가
• /
• 제33권2호
• /
• pp.53-63
• /
• 2024

생물다양성은 환경영향평가 제도의 목표에 중요한 부문으로, 개발대상지 입지 선정, 주변 환경 파악 및 교란으로 인한 생물종 영향 등에서 활용되고 있다. 환경영향평가 분야에서 새로운 기술과 모델을 활용하여 생물다양성을 보다 정확하게 평가하고 예측하는 방안에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 비록 현장, 문헌조사를 통한 데이터를 바탕으로 종 풍부도 지수를 평가하고 있으나, 현장 데이터는 시·공간적으로 미흡하므로 고해상도의 종 풍부도 매핑을 통한 기초자료를 활용함으로서, 모니터링 실효성 문제 해결이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 제4차 전국자연환경조사 데이터와 환경변수를 바탕으로 Random forest 모델을 활용하여 종 분포모형을 개발하였다. 해당 모델은 24종의 포유류 종 분포 매핑 결과를 species richness index를 활용하여 100m 해상도의 종 풍부도 매핑 결과를 도출하였다. 연구 결과, 종 분포모형은 평균 0.82의 AUC값으로 우수한 예측 정확도를 보였다. 또한, 전국자연환경조사 데이터와 비교결과, 고 해상도의 종 풍부도 매핑 결과의 종 풍부도 분포는 정규분포의 형태를 가지고 있어 환경영향평가에서의 기초자료로 사용함에 있어 신뢰성이 높다. 본 연구의 분석결과는 추후 도시개발과 사업을 함에 있어 생물다양성 평가, 서식지 보전 등에 새로운 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.109-119
• /
• 2016

현재 우리나라의 국가수직체계는 육상과 해상에서 서로 다른 높이기준면을 채용하고 있어, 국가 전체에 걸쳐 일관되고, 정확한 높이정보를 취득하기 어려운 문제가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 정밀한 지오이드모델과 조석관측자료를 활용하여 육상과 해상 높이기준면에 따라 별도 구축된 공간정보를 단일한 높이기준면 상으로 변환할 수 있는 효율적인 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 연구의 대상지역으로 안면도 일원을 선정하고, 연구대상지역에 대한 육상 및 해상 높이기준면 기반의 정밀지오이드모델을 각각 개발하였다. 지오이드모델 개발은 R-R 기법을 통한 중력지오이드모델 계산 후 대상지역 내 BM 및 TBM에 대하여 수행된 총 15점의 GPS/Leveling 자료를 이용하여 육상 및 해상 기준 합성지오이드모델로 적합(fitting)하였다. 최종적으로 개발된 두 합성지오이드모델 간의 편차를 계산하여 인천만 평균해면(IMSL)과 지역별 평균해면에서 지역별 약최고고위면(AHHW)과 약최저저조면(DL) 간의 변환에는 국립해양조사원에서 개발한 조석보정체계(TideBed System)의 등조차모델을 지오이드모델과 동일한 격자간격으로 재격자화하여 적용하였다. 본 연구를 통해 개발된 안면도 지역의 높이기준면 변환 모델의 정확도는 약 ${\pm}3cm$ 정도로 분석되었다. 향후 본 연구 결과의 활용 시 다양한 높이측량 성과들을 인천만 평균해면 혹은 지역별 조석기준면 상 높이로 간편 정확하게 변환할 수 있어, 육 해상 높이기준면에 따라 개별적으로 구축된 공간정보의 연계 시 높이 불일치로 인한 혼란과 공간정보를 활용한 연안지역 개발 및 해양방재 수행 시 경제적, 시간적 손실을 최소화할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.295-305
• /
• 2024

본 연구는 초고해상도 무인항공기 자료를 활용하여 황도 갯벌의 미세 퇴적 구조를 분석하는 것을 목적으로 하였다. 갯벌은 육지와 바다 사이의 전이 지역으로서 조석 활동에 의해 끊임없이 변화하며, 퇴적 과정과 환경 조건을 이해하는 데 중요한 독특한 환경을 제공한다. 기존의 현장 관측 방법은 공간적 및 시간적 범위에 한계가 있고, 기존 위성 영상은 미세한 퇴적 구조를 연구하기에 충분한 해상도를 제공하지 못한다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 본 연구에서는 충청남도 황도 갯벌의 고해상도 이미지를 무인항공기를 이용해 촬영하였다. 황도 갯벌은 방조제 건설과 같은 해안 개발 프로젝트로 인해 퇴적 환경이 크게 변화한 지역이다. 2022년 5월 17일부터 18일까지 현장 관측을 통해 91개의 지점에서 퇴적물 샘플을 수집하였으며, 그중 25개의 주요 지점을 집중적으로 분석하였다. 약 0.9 mm의 공간 해상도를 가진 무인항공기 자료를 이용하여 미세 퇴적 구조의 파라미터(Parameter)를 식별하고 추출하였다. 건열에서는 다각형 장축의 길이를 추출하였고, 연흔에서는 파장과 연흔을 정량적으로 표현하는 대표적인 지표인 연흔 대칭 지수(Ripple Symmetry Index)를 추출하였다. 연구 결과, 니질 함량이 80% 이상인 지역에서는 평균 37.3 cm 간격의 건열이 형성되었으며, 사질 함량이 60% 이상인 지역에서는 평균 파장이 8 cm, 연흔 대칭 지수가 2.0인 연흔이 형성되었다. 본 연구는 초고해상도 무인항공기 자료를 활용하여 인간의 도보에 의한 현장 관측 없이도 갯벌의 미세 퇴적 구조를 효과적으로 분석할 수 있음을 입증하였다. 이는 환경 모니터링 및 해안 관리에서 중요한 도구로써 무인항공기 기술의 가능성을 강조하며, 무인항공기 자료가 퇴적 구조 연구에 유용하다는 것을 보여준다. 또한, 본 연구의 결과는 보다 정밀한 퇴적상 분류를 위한 기반 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 환경영향평가
• /
• 제21권3호
• /
• pp.483-501
• /
• 2012

본 연구에서는 2005 - 2006년 기간 동안 국내 인공호의 환경영향평가를 위해 LEHA 다변수 생태모형(Lentic Ecosystem Health Assessment Model)을 청평호에 적용하였고, 생태 건강도 모델값을 산정하였다. LEHA 생태 평가모형은 생물학적 변수($B_p$), 물리적 변수($P_p$), 화학적 변수($C_p$)의 11개 주요 메트릭으로 구성되었고, 이를 통합하여 생태 건강도 등급을 평가하였다. 생물학적 변수($B_p$)는 수환경의 질적 저하에 따라서 감소하는 민감종 메트릭($M_2$, NSS) 및 충식종 메트릭($M_5$, % $I_n$)이 이용되었고, 두 메트릭 모델값은 각각 1.5%, 32.4%로서 낮게 나타났다. 반면, 내성종($M_3$, % $T_s$)과 잡식종 메트릭($M_4$, % $O_m$) 값은 43%, 62%로서 높게 나타나 호수생태계의 질적 저하가 확인되었다. 물리적 서식지 변수($P_p$)는 수변 식피율($M_9$, % $V_c$)로서 1차 조사에 비해 2차 조사에 높게 나타났으며, 상류에서 하류로 갈수록 메트릭 모델 값이 감소하는 것으로 나타났다. 이는 정수역의 증가로 서식환경의 단순화와 인근 수체에서 실시되고 있는 잦은 골재 채취로 인한 서식지의 하상구조 변경이 악영향을 준 것으로 사료되었다. 한편, 화학적 수질특성 변수($C_p$)는 수체의 이온(양이온/음이온) 특성을 나타내는 전기전도도($M_{10}$, $C_I$)와 부영양 상태를 평가하는 Chl-a의 부영양화 지수($M_{11}$, $TSI_{CHL}$)로서 메트릭 모델값은 계절별 변이는 크게 나타났고, 지점 간의 공간변이는 미미한 것으로 나타나, "양호상태"로 평가되었다. LEHA 다변수 모델에 의거한 청평호의 환경영향평가에 의하면, 생태 건강도 LEHA 모델값은 1차 조사에서 30.7로 "보통-악화상태", 2차 조사에서 28로 "악화상태"를 보여 계절 변이 특성을 보였다. 지점별 LEHA 모델값은 호수의 정수대(S5)에서 28로 최소치를 보였고, 그 외 지점들도 29 - 30으로 지점 간 미미한 차이를 보였다. 청평호의 종합적인 환경영향평가에 의하면, 이 화학적인 수질기준 측면에서는 "양호상태"를 보인 반면, 생물학적 기준에서는 "악화상태"를 보였는데, 이는 빈번한 준설작업으로 인한 물리적 서식지 교란이 영향을 준 것으로 사료되었다.

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제29권6호
• /
• pp.593-602
• /
• 2006

국가 장기 생태 연구를 위해 구축된 서울 남산의 영구 방형구에서 소나무림의 종 조성, 주요 종의 공간분포, 직경 및 수고 계급 빈도 분포,그리고 종 다양성이 분석되었다. 수집된 자료는 도심의 다른 지역(인왕산 및 홍릉),도시 외곽 지역(아차산, 북한산, 불암산, 청계산, 대모산 및 수락산) 및 자연 지역(설악산, 속리산 및 월악산)의 자료와 비교하여 남산 소나무림의 특징을 밝혔다. 남산 소나무림은 도심의 다른 지역의 소나무림과 유사한 종 조성을 나타내었다. 그러나 도시 외곽의 것과는 약간의 차이를 보였고, 자연 지역의 것과는 큰 차이를 보였다. 남산 소나무림이 보여준 그러한 차이는 대체로 그곳에서 높은 식피율을 나타낸 때죽나무, 팥배나무, 주름조개풀, 가중나무, 서양등골나물 등에 기인하였다. 주요 수종의 직경 및 수고 계급 분포를 분석하여 예측한 결과, 남산의 소나무림은 때죽나무 숲으로 천이될 가능성을 보였다. 이러한 대체 수종은 아교목일 뿐만 아니라 비내음성 종으로서 그러한 천이 경향은 퇴행 천이로 해석될 수 있었다. 도시 외곽 및 자연 지역의 소나무림들은 각각 토지 극상으로서 그 자체가 유지되거나 참나무 숲으로 천이될 가능성을 보여 남산 지역과 차이를 나타내었다. 남산 소나무림의 종 다양성은 도시 외곽 및 자연 지역의 것보다 낮았다. 이처럼 낮은 종 다양성의 원인은 이 지역의 종 조성을 다른 지역의 것과 다르게 하는데 기여한 몇몇 종의 과도한 번성에 기인한 것으로 판단되었다. 그러한 차이를 가져온 식물들은 오염된 공업단지에 번성하는 종(때죽나무와 팥배나무), 교란된 지소를 선호하는 종(주름조개풀) 및 외래종(가중나무와 서양등골나물)이었다. 그러한 결과는 남산이 심한 환경 오염과 과도한 인간 간섭에 노출되어 있음을 반영한다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제39권5_3호
• /
• pp.933-948
• /
• 2023

대기 중 에어로졸은 인체에 악영향을 끼칠 뿐 아니라 기후 시스템에도 직간접적인 영향을 미치므로 에어로졸의 특성과 시공간적인 분포에 대한 이해는 매우 중요하다. 이를 위해 위성기반 관측을 통해 에어로졸 광학 두께(Aerosol Optical Depth, AOD)를 산출하여 에어로졸을 모니터링하는 다양한 연구가 수행되어 왔다. 하지만 이는 주로 조견표를 활용한 역 산출 알고리즘에 기반하여 이루어지기 때문에 많은 계산량을 요구하며 불확실성이 존재한다. 따라서, 본 연구에서는 Geostationary Ocean Color Imager-II (GOCI-II)의 대기상한반사도와 30일 동안의 대기상한반사도 중 최솟값과 관측 시점 값의 차이 값, 수치 모델 기반 기상학적 변수 등을 활용하여 기계학습 기반 고해상도 AOD 직접 산출 알고리즘을 개발하였다. Light Gradient Boosting Machine (LGBM) 기법이 사용되었으며, 추정된 결과는 지상 관측 자료인 Aerosol Robotic Network (AERONET) AOD를 활용하여 랜덤, 시간 및 공간별 N-fold 교차검증을 통해 검증되었다. 세 가지 교차검증 결과 R²=0.70-0.80, RMSE=0.08-0.09, 기대오차(Expected Error, EE) 안에 있는 비율은 75.2-85.1% 수준으로 안정적인 성능을 보였다. Shapley Additive exPlanations (SHAP) 분석에서는 반사도 관련 변수들이 기여도의 상위권 대부분을 차지하고 있는 것을 통해 반사도 자료가 AOD 추정에 많은 기여를 하는 것을 확인하였다. 서울과 울산 지역에 대한 시간 별 AOD의 공간 분포를 분석한 결과, 개발된 LGBM 모델은 시간의 흐름에 따라 AERONET AOD 값과 유사한 수준으로 AOD를 추정하고 있었다. 이를 통해 높은 시공간 해상도(i.e., 시간별, 250 m)에서의 AOD 산출이 가능함을 확인하였다. 또한, 산출 커버리지 비교에서 LGBM 모델의 평균 산출 빈도가 GOCI-II L2 AOD 산출물 대비 8.8%가량 증가한 것을 통해 기존 물리모델기반 AOD 산출 과정에서 발생하던 밝은 지표면에 대한 과도한 마스킹의 문제점을 개선시킨 것을 확인하였다.