• 한국농림기상학회지
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• 제22권4호
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• pp.299-311
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• 2020

농산촌 지역 단일 집수역인 전남 구례군 간전면 중대리계곡과 경남 하동 악양면에서 각각 6지점과 14지점의 기상관측자료를 수집하여 복잡지형에서의 수증기압 및 상대습도 분포를 분석하였다. 중대리계곡에서는 2014년 12월 19일부터 2015년 11월 23일까지, 악양계곡에서는 2012년 8월 15일부터 2013년 8월 18일까지 가장 고밀도로 측정한 시기의 매시 기온과 습도(지면 위 1.5m)를 이용, 농업기상재해 조기경보시스템에서 사용되고 있는 기존의 수증기압 추정방식과 실제 수증기압을 비교하였다. 관측한 수증기압의 해발고도에 따른 기울기는 시간대(0300, 0600, … 2400 LST)에 따라 변동되었고, 야간일수록 위 아래의 수증기압차가 증대되었다. 지형·지표 조건이 다양한 악양계곡 관측 지점에서는 해발고도 외의 요인으로 인한 수증기압 변이가 지점별로 시간대에 따라 다르게 나타났다. 실제에 더 가까운 수증기압 및 상대습도 추정을 위해, 연구 대상지역의 관측자료로 해발고도 편차 당 수증기압 변화를 조정하는 계수를 도출하였다. 상대습도는 포화수증기압 대비 추정된 수증기압으로 모의하였으며, 조기경보시스템에서 사용된 기존 방법보다 도출된 계수를 활용한 추정방식에서 오차가 더 개선되었음을 확인하였다.

• 한국지형학회지
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• 제17권1호
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• pp.15-27
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• 2010

이 연구는 바람아래해수욕장 주변의 퇴적물 입도조성을 시·공간적으로 분석하여 퇴적환경 변화특성을 고찰하고자 하였다. 연구결과, 2009년 겨울철 표층퇴적물은 크게 자갈, 모래, 역질사, 역니질사, 니질사, 실트질사, 모래질실트 등의 7개 퇴적상으로 구분되었다. 평균입도를 시계열 분석(2002~2009)한 결과, 간석지 퇴적물은 평균 입도가 세립해지고, 분급은 불량해졌다. 그러나 해빈지역은 동일시기에 퇴적물의 입도가 조립화 되었고 분급이 양호해졌다. 이러한 결과는 해빈과 간석지의 퇴적환경 변화가 서로 다른 경향성을 가지고 있기 때문이다. 즉, 할미섬을 중심으로 남서쪽 해빈지역은 외해로 열려 있어 상대적으로 고에너지 환경으로 세립질 퇴적물이 제거되는 환경에서 퇴적된 결과이다. 간석지 중 가장 안쪽의 만입지의 세립화는 왕복성 조류에 의해서 유입된 퇴적물이 정조시에 퇴적되었거나 지형적인 영향에 의한 에너지 감소로 퇴적된 것으로 판단된다. 남서쪽 외해 쪽의 간석지들의 세립화 원인은 규모가 큰 섬옷섬이 외해로부터 유입되는 파랑을 막아주어 상대적으로 저에너지 환경 하에 놓이면서 조석의 영향을 받으면서 세립질 퇴적물질들이 지속적으로 퇴적된 결과로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제38권4호
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• pp.435-450
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• 2005

본 연구는 다변량 통계분석을 이용하여 수리지화학적 특성을 분석하고, 주성분 분석을 통해 얻어진 변수를 설명하는 수리지화학적 과정에 대한 해석, 그리고 각 성분과 주성분을 이용한 공간정보에 대하여 지구통계기법을 적용하여 연구지역 지하수의 유동 및 순환 과정을 해석하고자 하였다. 제주도 지하수의 수질에 가장 많이 영향을 미치는 성분은 Cl과 $NO_3$이었으며, 특히 농업활동에 의해 증가되는 $NO_3$는 지하수 성분 중 가장 큰 변동을 보여주었다. 다변량 통계분석법인 주성분 분석(PCA)에 의한 수리지화학적 특성 분석 결과, 초기 3개의 주성분은 전체 분산의 $73.9\%$를 설명하였다. 주성분 1은 용존 이온의 증가를 나타내며, 주성분 2는 탄산염 광물의 용해와 질산염 오염의 영향, 주성분 3은 양이온 교환반응과 규산염광물의 용해과정을 지시한다. 실험적 반베리오그램 유형 분석 견과 지하수 성분은 크게 두 그룹으로 분류되며 각각의 그룹에는 EC, Cl, Na, $NO_3$와 $HCO_3,\;SiO_2,$ Ca, Sr이 속한다 지하수 성분의 공간분포 특징을 조사한 결과, 전기전도도(EC), Cl, Na는 해수의 영향을 받는 해안가로 갈수록 증가하는 경향을 보여주며, $NO_3$는 농경지의 분포와 밀접한 상관관계를 가진다. 이들 성분은 또한 지형과도 상관성을 가지며 이는 지하수 함양과의 관련성을 나타낸다. 요인 크리깅 수행 결과 PCI은 Cl, Na, EC의 공간분포와는 다른 양상을 보여주는데 이는 pH, Ca, Sr, $HCO_3$가 PCI에 미치는 영향 때문인 것으로 분석되었다 서부지역에서는 PC2의 이상대가 길게 나타나며 이는 탄산염 광물의 용해와 관련이 있는 것으로 사료된다. 이상의 결과로부터 연구지역 지하수에 대한 다변량 통계분석 및 지구통계 분석 기법의 적용은 수질에 대한 복합적 정보의 정량화와 공간 특성을 해석하는데 사용될 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권11호
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• pp.917-929
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• 2019

하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.

• 환경생물
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• 제41권4호
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• pp.400-412
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• 2023

본 연구에서는 과정기반 생지화학모형 중 하나인 BGC-MAN (Biogeochemistry Management) 모형을 남북한에 적용하여 산림생태계의 생산성을 나타내는 지표인 순일차생산성(Net Primary Productivity, NPP)을 평가하였다. 기상자료의 경우에는 우리나라 기상청 기후정보포털의 실측 및 동아시아 시나리오 자료를 병행하여 활용하였다. 식생정보로는 소나무(Pinus densiflora) 및 참나무(Quercus spp.) 임분을 대상으로 우리나라의 광릉 및 설마천 유역과 북한 내 양묘장이 있는 것으로 알려져 있는 사리원, 서흥, 해주, 정주, 원산을 대상지로 선정하였다. 생물리적 정보 중경위도, 고도, 사면 방향 등의 지형정보는 SRTM (Shuttle Radar Topography Mission)의 수치표고모델을 활용하였으며, 토양정보 등의 경우에는 HWSD (Harmonized World Soil Database)의 정보를 활용하였다. 관리 요인의 경우에는 1950년의 한국전쟁으로 인한 남북한 산림파괴와 이후 산림의 재조림 과정을 고려하였다. 1991년부터 2100년까지 모의된 NPP의 전체 평균 값은 5.17 Mg C ha^-1이었으며, 범위는 3.30~8.19Mg C ha^-1로 도출되었다. 또한 기후 시나리오의 변동성이 커짐에 따라서 산림 생산성의 교란이 커졌으며, 소나무 임분의 생장 둔화가 두드러지게 나타났다. 기후변화에 따라 생태계 과정기반 모형의 중요성이 커지는 시점에서 BGC-MAN 모형의 한반도 적용성이 검토되었다. 본 연구의 제한된 자료를 통해서 기후변화에 대한 교란이 산림생태계에 미치는 여러 요인들이 분석된 만큼, 향후 모델링 방법의 보완을 통해 보다 한반도 전역의 정밀한 생태계 변화를 과정기반 모형을 통해 모의할 수 있도록 해야 할 것이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권1호
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• pp.72-105
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• 2011

본 연구는 전북 완주군 동상면 대아리 산1-2번지의 도유림인 속칭 가막골 금낭화군락지의 천연보호구역적 가치를 검토하는 한편 금낭화군락지의 적정 생육환경을 구명하고 이를 바탕으로 금낭화군락지의 보전을 위한 기초자료를 제공할 목적으로 시도 되었다. 이를 위해 문헌 및 인터넷조사를 통해 '금낭화의 형태적 생태적 특성'과 '국내 천연기념물 초본군락의 지정현황 및 문제점'을 살펴보는 한편 현지조사를 통해 금낭화군락의 광환경, 토양환경, 식생조건 등을 조사 분석하여 가막골 금낭화군락지의 천연보호구역적 가치를 파악하고자 한 연구 결과는 아래와 같다. 국내 금낭화 자생군락지를 분석한 결과, 금낭화는 전국의 산지에 고루 분포되고 있으며 이 중 완주 가막골 금낭화군락지의 서식규모는 매우 큰 것으로 나타났다. 또한 금낭화군락지 분포에 대한 문헌 및 현지조사 결과, 준고냉지에서 생육이 월등하며, 생육왕성기인 5월의 풍부한 강수량은 금낭화 생육에 매우 필수적인 것으로 보아 가막골 금낭화군락지는 매우 전형적 기상여건을 보이는 서식지라 판단된다. 한편 금낭화 고밀도분포 군락의 환경 분석 결과, 전석지(轉石地) 토양을 기반으로 고도 300~375m의 범위에 있었으며 평균고도는 344.5m이고 자생지의 좌향(坐向)은 북향 또는 북서향도 포함되나 북동향(NE)이 압도적이었으며 평균 경사는 $19.5^{\circ}$로 나타났다. 또한 광조건 분석 결과, 4월부터 8월까지 생육기간인 5개월간 군락 내 광도는 평균 30,810Lux 이었으며, 생육 초기에는 낮았고 후기로 갈수록 광도는 상승하는 경향이었다. 금낭화 자생조건은 4~5월 생육기에는 약 14,000~18,000Lux 정도의 광조건이었으며, 개화 이후에는 상대적으로 광도 증가와는 관련 없이 결실이 이루어지는 것으로 판단된다. 토양환경 분석 결과, 토양산도(pH)는 표토, 5.2~6.1, 심토, 5.2~6.2로 거의 유사한 범위를 보였으며 표토의 평균 토양pH는 5.54, 심토는 5.58로 이 조건은 비교대상 군락지와 거의 유사하고 전형성이 큰 것으로 추정됨에 따라 가막골의 토양 안정성은 매우 높다고 판단된다. 식생환경 분석 결과, 조사구별 금낭화의 개체수는 13~52개체까지 심한 편차를 보였으나 군락내 발견된 분류군(taxa)은 총 126종류로 순수군락을 유지하면서도 높은 종다양성이 확인되었다. 그리고 대아수목원 금낭화군락지는 금낭화, 미나리냉이, 거북꼬리, 이삭여귀, 물봉선 등이 우점하는 식물사회로 확인되었으며 군락내 식별종(Differential species)은 물봉선, 꼭두서니, 칡, 산딸기와 고추나무, 광대싸리, 개다래로 밝혀짐에 따라 지형 및 토양습도에 따라 전형적 하위군락으로 구분되는 것으로 판단된다. 이와 같은 결과를 종합할 때, 완주군 동상면 대아리 가막골 금낭화군락지는 탁월한 관상성을 가진 자생식물의 서식처임을 확인할 수 있고, 본 군락은 전국분포상의 금낭화 자생군락으로는 국내 최대 규모로 추정되며 기상 및 지형, 토양조건과 식생환경이 군락지의 지속적인 생육 환경을 보장할 수 있는 매우 탁월한 서식지로 판단된다. 따라서 전형적 서식조건과 지속가능성이 큰 가막골 금낭화군락은 당연히 천연보호구역적 가치가 매우 큰 것으로 사료된다.