• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.185-185
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• 2023

Agricultural water demand is considered as the major sector of water withdrawal due to irrigation. The majority part of the global agricultural field depends on various irrigation techniques. Therefore, a timely and sufficient supply of water is the most important requirement for agriculture. Irrigation is implemented in different ways in various land surface models, it can be modeled empirically based on observed irrigation rates or by calculating water supply and demand. Certain models can also calculate the irrigation demand as per the soil water deficit. In these implementations, irrigation is typically applied uniformly over the irrigated land regardless of crop types or irrigation techniques. Whereas, the latest version of Community Land Model (CLM) in the Community Terrestrial Systems Model (CTSM) uses a global distribution map of irrigation with 64 crop functional types (CFTs) to simulate the irrigation water demand. It can estimate irrigation water withdrawal from different sources and the amount or the areas irrigated with different irrigation techniques. Hence, we set up the model for the simulation period of 16 years from 2000 to 2015 to analyze the global irrigation demand at a spatial resolution of 1.9° × 2.5°. The simulated irrigation water demand is evaluated with the available observation data from FAO AQUASTAT database at the country scale. With the evaluated model, this study aims to suggest new sustainable scenarios for the ratios of irrigation water withdrawal, high depending on the withdrawal sources e.g. surface water and groundwater. With such scenarios, the CFT maps are considered as the determining factor for selecting the areas where the crop pattern can be altered for a sustainable irrigation water management depending on the available withdrawal sources. Overall, our study demonstrate that the scenarios for the future sustainable water resources management in terms of irrigation water withdrawal from the both the surface water and groundwater sources may overcome the excessive stress on exploiting the groundwater in major river basins globally.

• 대기
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• 제33권1호
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• pp.61-72
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• 2023

Accurate estimation of forest carbon stocks is important in establishing greenhouse gas reduction plans. In this study, we estimate the spatial distribution of forest carbon stocks using machine learning techniques based on high-resolution remote sensing data and detailed field survey data. The high-resolution remote sensing data used in this study are Landsat indices (EVI, NDVI, NDII) for monitoring vegetation vitality and Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) data for describing topography. We also used the forest growing stock data from the National Forest Inventory (NFI) for estimating forest biomass. Based on these data, we built a model based on machine learning methods and optimized for Korean forest types to calculate the forest carbon stocks per grid unit. With the newly developed estimation model, we created forest carbon stocks maps and estimated the forest carbon stocks in South Korea. As a result, forest carbon stock in South Korea was estimated to be 432,214,520 tC in 2020. Furthermore, we estimated the loss of forest carbon stocks due to the Donghae-Uljin forest fire in 2022 using the forest carbon stock map in this study. The surrounding forest destroyed around the fire area was estimated to be about 24,835 ha and the loss of forest carbon stocks was estimated to be 1,396,457 tC. Our model serves as a tool to estimate spatially distributed local forest carbon stocks and facilitates accounting of real-time changes in the carbon balance as well as managing the LULUCF part of greenhouse gas inventories.

• 한국작물학회지
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• 제60권1호
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• pp.91-96
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• 2015

본 연구에서는 최근 12년간의 1월 평균최저기온과 배수 등급을 기준으로 남한지역 논토양에서 녹비작물 재배적지를 재설정한 결과는 다음과 같다. 1. 헤어리베치와 트리티케일의 재배가능지대 온도는 $-10^{\circ}C$ 이상으로 논면적은 935,993 ha이었으며, 재배안전지대는 $-8^{\circ}C$ 이상으로 논면적은 836,214 ha였으며, 이는 전체 논 면적 966,076 ha(통계면적)의 각각 96.9 및 86.6%에 해당되었다. 2. 녹비보리의 재배가능지대 온도는 $-8^{\circ}C$이상이며, 재배 안전지대 온도는 $-6^{\circ}C$이상이며, 해당 재배면적은 각각 836,421 ha (전체 논 면적의 86.58%) 및 513,592 ha(전체 논 면적의 53.1%)였다. 3. 호밀의 재배가능 및 재배안전지대 온도는 $-20^{\circ}C$ 이상으로 거의 대부분의 지역이 해당되었으며, 그 면적은 963,253 ha로 전체 논 면적의 99.7%에 달했다 4. 클로버의 재배가능지대 온도는 $-6^{\circ}C$이상이었으며, 재배 안전지대 온도는 $-4^{\circ}C$이상으로 해당 재배면적은 512,592 ha와 152,299 ha로 전체 논 면적의 37.3%와 15.8%로 가장 적었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_1호
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• pp.667-677
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• 2020

작물 수분 스트레스는 토양수분 함량, 농작물 생리학적 특성 및 원격탐사 기술을 이용하여 감지할 수 있으며, 작물의 생산량 감소를 평가하는데 매우 중요하다. 작물 수분 스트레스 지수(CWSI)는 작물의 엽온과 기온의 차이를 이용하여 산출할 수 있다. 본 연구에서는 드론 기반 열적외 영상을 이용하여 봄배추를 대상으로 관수 처리구(WCP)와 무관수 처리구(WDP)에 대한 CWSI 분포도를 작성하였다. 그 결과, CWSI 공간분포는 배추의 생육이상 반응 요소(구고, 구직경 및 엽록소 함량 측정치)와 높은 일치율을 나타내었다. 따라서 CWSI는 작물 생육이상 모니터링 및 평가에 좋은 수단으로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제31권3호
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• pp.318-328
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• 2017

내연산일대 산림식생의 생태적 관리를 위한 기초자료 제공을 목적으로 Z.-M.학파의 식물사회학적 방법으로 총 149개의 표본조사구에서 식생조사를 실시하여 식생유형을 구분하고 그 생태적 특성을 파악하였다. 산림식생은 종조성 측면에서 총 10개 유형으로 구분되었고 2개 군락군, 4개 군락, 6개 아군락 그리고 6개 변군락의 단위체계를 가지고 있었다. 상층 우점종에 의한 상관식생은 총 19개 유형으로 구분되었고 이 중 자연식생은 신갈나무군락, 소나무군락, 망개나무군락, 헛개나무군락 등 18개 유형 그리고 인공식생은 일본잎갈나무림 1개 유형이었다. 구성종의 중요치 분석 결과 잠재자연식생 요소인 신갈나무가 다른 구성종에 비하여 대부분의 임분에서 상대적으로 중요치가 높게 나타나 인위적 간섭이 없는 한 일부 입지를 제외하고 대부분 신갈나무군락으로의 변화가 예상되었다. 산림식생의 공간분포 특성을 파악하기 위하여 상층 우점종에 의해 1/5,000 대축척 현존상관식생도를 작성한 결과, 자연식생이 98.2%로 대부분을 차지하고 있었으며, 식생 패치수는 733개 그리고 패치당 평균면적은 3.93ha로 나타났다.

• 대한공간정보학회지
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• 제20권2호
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• pp.3-13
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• 2012

본 연구에서는 대기분야에 GIS를 적용하여 대구지역 미세먼지(PM-10) 측정소의 위치가 적절한지 평가하고, 공중보건과 밀접한 관련이 있는 PM-10을 관리하기 위한 적합한 장소를 모색하였다. 대구시에는 총 11개의 도시대기측정소가 있으며 측정된 자료는 전체적인 PM-10 오염현황파악에 사용되고 있다. 그러나 기존의 대기오염 자동측정소는 측정기기의 배치상의 문제점을 자주 노출해 왔다. 따라서 본 연구는 GIS 보간법인 IDW와 Kriging 기법을 활용하여 대구지역 PM-10 농도지도를 작성하였다. 그 후, 대역분석을 통해 법정동별 평균 PM-10오염농도를 산출한 뒤, 기존 설치된 측정소가 저오염지역과 고오염지역 전반에 걸쳐 고르게 분포하고 있는지 평가하였다. 연도별, 계절별, 요일별 각 측정기간별로 살펴본 결과 대구광역시에 설치된 PM-10 대기측정소는 다양한 농도를 대표하기에는 부족한 부분이 있었다. 이러한 부족 부분을 보강하기 위하여, 각 평가단계마다 공통적으로 선정된 7개 지역(남산동, 남일동, 동일동, 북성로 1가, 종로 2가, 향촌동, 화전동)이 PM-10을 위한 추가설치지점으로 제안된다. 나아가, 대구지역 뿐만 아니라 타 도시에서도 공중의 보건을 위해 측정소의 구체적인 설치 장소 선정 및 추가설치가 필요할 것이라 제안된다.

• 생태와환경
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• 제46권4호
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• pp.581-587
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• 2013

국내 주요 강 생태계 (한강, 금강, 영산강, 섬진강)에서 지난 2004년부터 2008년까지 총 동물플랑크톤의 탄소(C), 질소(N) 및 인(P) 함량에 대해 평가하였다. 동물플랑크톤의 건중량 당 C, N P-함량은 강 시스템별로 변화가 뚜렷하였다. 조사지점별 평균 C, N, 그리고 P-함량의 범위는 $70{\sim}620mgC\;mg^{-1}$ D.W., $7.1{\sim}85.5{\mu}gN\;mg^{-1}$ D.W. 그리고 $2.5{\sim}7.4{\mu}gP\;mg^{-1}$ D.W.인 것으로 파악되었다. 평균 탄소: 질소: 인 비율은 지점별 상이한 차이를 보였으며 전 지점의 평균은 200 : 29 : 1인 것으로 파악되었다. 전 조사지점에서의 동물플랑크톤 군집의 탄소: 인 그리고 질소: 인 비율의 범위는 각 각 38에서 392 : 1과 4에서 65 : 1이었다. 자가조직화지도(SOM)을 활용한 평면상 지점들의 배치 양상과 화학양론 자료들 간의 주요그룹 분석 결과 크게 세 클러스터로 구분되었다. 클러스터링 결과 동물플랑크톤의 C, N, P-함량은 공간적 이질성에 의해 영향을 받았으며, 화학량론 자료는 강 생태계의 환경 특성 해석에 활용성이 높은 것으로 사료되었다.

• 대한공간정보학회지
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• 제21권2호
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• pp.71-83
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• 2013

최근 자연재해의 발생빈도가 높아지고 그 규모가 점차 대형화되고 있어, 방재에 대한 관심이 높아지고 있다. 우리나라의 대표적인 자연재해는 태풍과 호우로, 강도가 증가하는 추세에 있으며 이에 따라 매년 발생하는 피해의 규모도 커지고 있다. 자연재해 피해발생시 지자체가 상시적으로 보유하고 있는 방재자원으로는 그 피해 규모를 감당하기 어려운 실정이다. 따라서 대규모 재난발생시 피해 특성에 맞는 장비와 인력을 신속하게 동원, 배분할 수 있도록 지역 특성에 맞는 방재자원 공동 활용체계를 구축할 필요가 있다. 본 논문에서는 전국 각 지역의 특성을 분석하고 이에 따라 '재난 공동 대응을 위한 지자체 컨소시엄 구성 방안'을 제안하였다. 먼저, GIS를 이용하여 2002년에서 2011년까지의 재해연보에 수록된 지자체별 피해액을 나타낸 재해지도를 제작하였다. 다음, 전국을 행정구역에 따라 크게 5개 권역으로 구분하고, 각 권역의 지형적, 인문적 특성 및 태풍과 호우에 의한 피해 규모를 분석하여 다시 12개의 클러스터로 세분하였다. 마지막으로 각 권역의 재난대책거점을 선정하였다. 본 연구의 피해 분석자료는 방재대책 수립시 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
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• 제35권2호
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• pp.137-147
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• 2002

자연에서 일어나는 지질작용과 환경변화는 지표 지질물질 내 원소의 존재량에 큰 영향을 미친다. 이 연구에서는 지구화학적 이상현상이 지질기원인지 인위적 요인에 의한 것인지를 판별해 내는 데에 지구통계 .기법을 적용할 수 있는지를 검증하였다. 경기도 전역의 2,290개 1-2차 수계에서 채취한 하천퇴적물(표사, <150 $\mu\textrm{m}$)의 분석결과를 바탕으로, 역거리 가중 보간법으로 광역 지구화학 지도를 작성하였다 지구통계 기법을 검증하기 위해 경기도 남동부에 저반상으로 분포하는 쥬라기 화강암체를 표본지역으로 선정하여, 445개 집수분지를 대표하는 하천퇴적물 시료의 22가지 원소에 대해 요인분석을 하였다. CO, Cf, SC, MgO, Fe$_{2}$O$_{3}$, V, Ni 등이 서로 상관도가 높은 그룹으로 구분되며, 이들의 낮은 함랑은 화강암의 전암 조성에서의 결핍 특성을 잘 반영한다. Co, Cr, Sc을 각각 종속변수로, 이들 외 다른 6가지 성분을 독립변수로 설정하여 회귀분석을 실시하여, 회귀식으로 계산된 값을 바탕으로 분포도를 작성하였다. 회귀식으로 만든 분포도는 각 변수의 본래 분석치로 나타낸 분포도와 매우 유사한 패턴을 보인다 이와 같이 두 가지 분포도가 유사한 것은 회귀분석에 의한 통계기법이 광역적인 지구화차 자료를 해석하는 데에 타당성을 가짐을 말해 준다. 그러나, 일부 성분에서 두 가지 분포도에서 이상대 영역이 서로 일치하지 않는 경우도 있는데, 이는 기반암의 화학조성과는 무관한 이타 요인에 기인할 가능성이 크다 결론적으로, 회귀분석에 의한 지구통계기법을 적용하여, 국지적인 지구화학적 이상현상이 지질기원이 아닌 인위적인 영향에 기인한 것인지를 효과적으로 판별해 낼 수 있는 것으로 검증되었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.37-43
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• 2018

태풍에 의해 발생하는 폭풍해일은 태풍의 경로, 강도, 발생위치 등을 예측하기가 어려운 실정이기 때문에 발생 시나리오를 기반으로 연구가 수행되어왔다. 국내는 다양한 시나리오에 대해 수치모의를 수행하였고 그 결과를 침수 예측지도로 제작하였다. 하지만, 이 같은 방법은 수행한 시나리오 외에 발생가능한 모든 경우에 대해 예측하기 어렵고, 실제로 수치모의 수행시간이 길기 때문에 실시간으로 대응하기 어렵다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 데이터베이스를 활용하여 폭풍해일의 위험도를 예측하는 방법을 개발하였다. 동해안 지역을 대상으로 폭풍해일에 의한 위험도 예측을 수행하였고 예측을 위한 방정식을 산정하기 위해 COMSOL AB사에서 개발한 COMSOL을 이용하였다. 몇 가지 가정사항과 제한조건으로 기본방정식을 유도하였으며 방정식의 계수와 상수는 시행착오법으로 도출하였다. 그 결과, 해일에 의한 침수 예측지도와 공간적 분포는 지도의 상부를 제외하면 매우 유사하게 나타났다. 오차가 큰 지도 상부의 경우 기초 데이터로 사용한 지도의 해상도로 인해 저항상수 k의 값이 제대로 반영되지 못한 것으로 판단된다. SIND 모형은 실시간 예측이 가능한 모형으로 향후 모형의 정확성을 향상시킨다면 이상기후로 인해 재난이 발생하였을 경우 빠르게 대처가 가능할 것으로 기대된다.