• 대한환경공학회지
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• 제35권6호
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• pp.422-429
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• 2013

지구온난화와 도시 사막화에 따른 지표면의 온도 상승은 기상과 기후에 대한 실질적은 변화를 야기시킨다는 것은 경험적으로 잘 알려져 있다. 특히 사막화 지역에서는 사막 토양이 침투에 유리한 높은 기공성을 가졌음에도 불구하고 오히려 강우 시 강력한 유출(runoff) 현상에 의한 홍수가 빈번하게 발생하고 있다. 강수시 이러한 높은 유출 특성은 빠른 수분증발과 짧은 수자원순환주기에 의하여 집중호우를 발생시키고 지하수 자원을 고갈시키는 최악의 양극화 현상을 야기시키고 있다. 이러한 현상에 대한 물리적인 기전은 사막과 같은 토양에 높은 온도에 의한 강한 열적 부력현상에 의한 것으로 판단된다. 그러나 이러한 주제의 중요성에도 불구하고 이것에 대한 과학적인 연구가 제대로 이루어지지 않은 것으로 나타나고 있다. 본 논문에서는 이러한 현상에 대한 물리적인 가설에 대한 기전을 밝히기 위해 실험적인 연구와 수치 해석적 연구를 병행하였다. 실험적 연구를 위해 기공도 약 35%에 입도 2.0 mm를 가진 자갈성 모래를 가지고 토양 온도 변화에 따른 실험을 수행하였다. 온도 변화에 대한 구체적인 변수는 case 1의 표준상태의 경우에는 지표면의 온도를 $15^{\circ}C$로 하였고, case 2의 경우는 $70^{\circ}C$ 비교적 높은 고온을 선택하여 각각 10회의 반복실험을 시도하여 평균값을 취하였다. $70^{\circ}C$를 선택한 이유는 캘리포니아 Coachella Valley이 검은 모래가 화씨 191도(섭씨 88도)까지 상승한다는 경험적 자료에 기초하였다. 실험 결과 온도가 $70^{\circ}C$인 경우는 $15^{\circ}C$인 경우에 비하여 유출(runoff)이 온도상승효과에 의하여 약 5% 이상 실질적으로 증가하는 결과를 보였으며 지하로 침투하는 침투량(infiltration)은 빗물의 양을 동일한 양으로 표준화 하여 보정한 경우 온도가 낮을 때 상대적으로 30% 정도 증가하는 현상을 나타내었다. 이러한 결과는 지표면 온도 상승이 지하수 고갈과 그에 따른 지반강하에 중요한 인자가 될 수 있음을 시사한다. 수치해석의 결과는 실험 결과와 비교할 때 온도상승에 의해 약 4.6% 정도 유출이 증가되는 것으로 나타나 실험결과와 비교적 잘 부합하였으며 강우량에 따른 변수 연구의 경우도 물리적으로 일관성이 있었다. 이러한 기본적인 연구 결과에 기초할 때 향후 보다 실질적인 시스템에 대한 연구가 가능할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.29-45
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• 2017

본 연구는 2012년 5월부터 2015년 12월까지 북한강 상류에 위치하는 의암호의 4개 지점에서 시공간적 수질 변동성을 강우 수문인자와 비교 고찰하였다. 조사기간 동안 수온, DO, Conductivity 및 TSS 등 기초 수질요인의 변동은 계절적 영향이 컸다. 특히, 수온성층은 수심이 깊은 댐 부근에서 매년 관찰되었고, 소멸 시기는 8월~10월 사이에 있었다. 질소 계열 영양염의 증가는 유량이 빈약할 때이었고, 인의 증가는 초기 유량 증가와 극심한 가뭄이 지속될 때이었다. Chl-a에 의한 부영양 수준을 초과하는 기간은 2012년, 2014년~2015년에 1~2개월이었으나 2013년에는 4개월 동안 지속되었다. 의암호의 수질 변동성은 댐 중앙부에 상하류로 이어진 하중도와 골재섬의 존재, 도시하천과 하수처리장 방류수 유입이라는 지형적 구조와 오염원의 기반 영향에 대하여, 상류 댐으로부터의 유입량과 의암댐의 방류량 및 방류형태(패턴)에 의한 수위 증감에서 직간접적 관련성과 영향을 찾을 수 있었다. 수질의 시공간적 변이 과정에서 기상(장마, 태풍, 이상강우 및 폭염 더위) 수문(유량과 수위)학적 작용에 기여하는 주요 인자는 펄스, 희석, 역류, 흡수 및 침전 등으로 볼 수 있었다. 의암호의 수질 변동은 매우 역동적이며, 그 영향은 내부 자체뿐만 아니라 발전방류구를 통해 하류 저수지(청평호, 팔당호)에까지 전달될 수 있는 잠재성을 가지고 있다.

• 한국환경생태학회지
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• 제27권5호
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• pp.579-591
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• 2013

본 연구는 온대 북부 기후대에 위치한 강원도 대관령 목장 산림생태계의 현존식생, 식물군집구조, 천이계열 특성과 보전가치를 밝히고, 향후 복원 및 관리계획 수립 시 필요한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 현존식생은 총 56개 유형으로 분류되었고, 조사면적 $19,397,361m^2$ 중 신갈나무가 우점하는 지역은 $7,669,593m^2$(39.1%), 1차 초지 지역은 $4,785,417m^2$(24.7%), 신갈나무-낙엽활엽수군집이 우점하는 지역은 $2,182,276m^2$(11.3%)이었다. 조사구는 $20m{\times}20m$($400m^2$) 28개소를 설정하였으며, DCA분석 결과 군집 I(소나무-신갈나무군집), 군집 II(신갈나무-소나무군집), 군집 III(신갈나무군집), 군집 IV(신갈나무-낙엽활엽수군집), 군집 V(낙엽활엽수군집), 군집 VI(팥배나무군집) 등 6개의 식물군집으로 분류되었다. 표본목 수령은 군집 I은 57~62년생, 군집 II는 41~77년생, 군집 III은 47~108년생, 군집 IV는 47~82년생, 군집 V는 47년생, 군집 VI은 55년생으로 전체적으로 41~108년생이었다. 대관령 목장의 생태적 천이는 소나무군집에서 신갈나무군집으로 발달하고 있는 것으로 예측되었으며, 계곡부를 중심으로 낙엽활엽수군집도 분포하고 있었다. 단위면적 $400m^2$당 샤논의 종다양도지수를 분석한 결과, 군집 IV(0.8203~1.1439) ${\rightarrow}$ 군집 III(0.8019~1.1375) ${\rightarrow}$ 군집 V(1.0993) ${\rightarrow}$ 군집 I(0.9475~1.0797) ${\rightarrow}$ 군집 II(0.6896~1.0324) ${\rightarrow}$ 군집 VI(0.9909) 순으로 높았다.

• 한국환경생태학회지
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• 제26권4호
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• pp.593-603
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• 2012

순천시 조계산도립공원(해발고 884m) 선암사골 계곡부 식생의 식물군집구조를 조사분석하여 생태적 천이계열 특성과 보전가치를 밝히고, 도립공원관리를 위한 기초자료를 제공하기 위해 $20m{\times}20m$ 크기의 조사구 20개소(해발고 315~480m)를 설정하였다. TWINSPAN 기법에 의한 군집분류 결과 군집 I(굴참나무군집), 군집 II(졸참나무군집), 군집 III(낙엽활엽수혼효군집), 군집 IV(1981~2010) 월평균기온 자료를 이용하여 온량지수를 분석한 결과 $104^{\circ}C{\cdot}$월로 온대남부기후대의 식생이었다. 생태적 천이계열은 졸참나무군집에서 개서어나무군집으로 발달하고 있는 초기단계로 추정되었으나, 장기 모니터링을 시행해야 군집별 변화양상을 규명할 수 있을 것으로 판단되었고, 관목층에서는 조릿대가 우점하고 있었다. 표본목의 흉고직경은 20~55cm(평균 36cm), 수고 14~35(평균 23m)이었고, 수령 분석 결과, 군집 I은 64년생, 군집 II는 59~64년생, 군집 III은 51~62년생, 군집 IV는 41~68년생이었다. 샤논의 종다양도지수($400m^2$)는 군집 IV(0.8452~1.2312) ${\rightarrow}$ 군집 III(0.8044~1.1404) ${\rightarrow}$ 군집 II(0.8221~0.9971) ${\rightarrow}$ 군집 I(0.8324) 순으로 높았다.

• 한국전통조경학회지
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• 제35권1호
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• pp.25-35
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• 2017

본 연구는 성의 외곽에 군사적 방어 역할을 하거나 이를 경계로 공간을 구분하고 기후변화로 인한 온도 상승과 동물들의 서식처 감소 등 악화되어 가고 있는 현대 환경에 미기후를 조절하고, 동물의 서식처를 제공하는 등 다양한 기능을 가진 해자를 현대도시공간에 활용하기 위해 해자의 현대적 가치를 재조명해 본 것으로 연구의 범위는 성의 외곽에 군사적 방어 역할을 위해 파 놓은 못 또는 물길로 적이 성벽에 직접 접근할 수 없도록 하거나 이를 경계로 구분하고자 설치된 해자가 있는 성을 중심으로 동양에서는 한국의 낙안읍성, 해미읍성, 경주월성과 중국의 자금성, 일본의 니조성과 오사카성을 대상으로 하였으며, 서양에서는 영국의 에든버러성과 프랑스의 블루아성, 스위스의 시옹성, 덴마크의 프레데릭스보르성을 대상으로 하였다. 연구의 방법으로는 문헌조사와 현지조사를 통해 연구를 진행하였다. 동양은 문헌조사와 현지조사를 병행하여 실시하였으며, 서양은 문헌조사를 위주로 진행하였다. 문헌조사를 통해서는 해자의 기원과 해자의 개념, 해자의 기능, 서양 해자의 역사와 문화 등에 대하여 관계기관과 선행연구의 자료를 기준으로 하였으며 동양의 현지조사는 한국의 낙안읍성, 해미읍성, 경주월성, 중국의 자금성, 일본의 니조성, 오사카성을 2016년 1월부터 2016년 12월까지 각 대상지별로 총 2~3회에 걸쳐 답사를 실시하였다. 조사내용은 각 대상지의 해자에 대한 기능과 규모, 특징 등에 대하여 관계자 인터뷰, 사진촬영, 실측, 관찰 등의 방법을 통해 조사 분석하였으며, 본 연구의 결과는 다음과 같다. 해자는 성 외곽에 군사적 방어시설과 경계를 구분하고자 설치된 시설물로서 동 서양의 고대로부터 중세에 이르기까지 성과 함께 도시를 구성하는 요소로 중요한 역할을 하였다. 해자가 군사적 방어 목적이 소멸되면서 역할도 점차 사라져 가고 있으나 물이 가득한 해자는 다양한 문화 활동과 동물들의 서식처 제공 등 역사와 문화적 가치가 큰 친수공간임에도 불구하고 현대 조경 계획에 있어 배제되고 있는 실정이다. 다양한 기능을 가진 해자를 현대도시에 반영, 활용함으로써 공기 순환이 막힌 도시에 쾌적한 공기를 유입시키고 수경요소로서 도시에 활력을 불어 넣을 수 있는 해자를 아파트, 공원지역 등에 조경요소로 적극 활용될 수 있기를 기대한다.

• 한국조경학회지
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• 제51권1호
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• pp.42-55
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• 2023

지구온난화로 인한 세계적 기후 위기를 맞아 탄소성능 정량화에 기반한 정책들이 빠르게 도입되면서, 신규 조성되는 도시녹지 계획안의 탄소성능을 예측할 수 있는 방법론이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 조경분야에서 탄소저감설계를 위해 활용할 수 있는 수목 탄소계산기를 개발하고, 조경설계 실무에서의 효용성을 검증하고자 하였다. 설계 현장에서의 운용성 확보를 위해 범용성 높은 MS Excel을 포맷으로 선정하고, 식재설계의 업무적 특성을 반영할 수 있도록 대표 수종 93종을 대상으로 수종별, 규격별 탄소흡수량과 저장량을 추출하였다. 특히 실무에서 비용적 한계를 반영할 수 있도록 수목 단가를 포함한 데이터베이스를 구축하였다. 수목 탄소계산기의 성능 검증을 위한 식재 실험설계는 조경설계 전문가 4인을 대상으로 중부지방 소공원에 대한 설계 시뮬레이션을 시행하였고, 전후로 반구조적 인터뷰를 진행하여 그 인과관계를 분석하였다. 그 결과 수목 탄소계산기를 사용한 설계안의 탄소흡수량과 탄소저장량이 각각 약 17-82%, 약 14-85% 높게 나타났다. 탄소성능 효율이 높아진 이유는 탄소성능 우수종으로의 교체와 더불어, 예산 범위 내에서 적극적인 추가 식재로 인한 것임을 확인하였다. 설계가들은 사전 인터뷰에서 수목 탄소계산기에 대한 불신과 새로운 프로그램에 대한 부담감을 가졌으나, 사용 후 유용성 및 편의성에 대해 긍정적으로 평가하며 인식의 변화를 보여주었다. 추후 조경분야 탄소저감설계의 본격적인 도입을 위해서는 수목뿐 아니라 조경성능 전반에 대한 탄소계산기로 발전할 필요가 있다. 본 연구는 조경설계 분야에서 본격적으로 정량적 데이터에 입각한 탄소저감설계를 도입하는 데 있어 유용한 방향성을 제시해 줄 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권11호
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• pp.751-764
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• 2023

강원특별자치도는 태백산맥을 중심으로 지방에 따라 기후 특성이 매우 다르며, 국지성 호우가 빈번하게 발생하는 지역이다. 호우재해는 발생 시간이 짧고, 시공간적 변동성이 매우 커 많은 인명 및 재산피해를 유발한다. 최근 10년(2012~2021)간 강원지역 호우피해 발생 횟수는 28건이고, 평균 발생 피해액은 456억 원가량으로 집계되었다. 호우재해를 저감하기 위해선 지역단위의 재난관리 방안을 수립해야 한다. 특히나 현재 운영 중인 호우특보 기준은 획일화되어 지역 특성을 고려하지 못하는 한계가 있다. 이에 본 연구는 강원특별자치도에 위치한 특보구역을 대상으로 침수유발 강우량을 고려한 호우특보 기준을 제안하고자 한다. 특보구역별 침수유발 강우량 대푯값 분석 결과 평균값이 호우특보 발령 기준과 유사했고, 이를 본 연구의 호우특보 기준으로 선정하였다. 호우특보 기준 검토를 위한 강우사상으로 2019년 태풍 미탁, 2020년 태풍 마이삭과 하이선, 2023년 태풍 카눈 강우사상을 적용했고, Hit Rate 정확도 검증 결과 강릉평지 72%, 원주 98%로 본 연구는 실제 특보를 잘 반영함을 확인했다. 본 연구의 호우특보 기준은 위기경보 단계(관심, 주의, 경계, 심각)와 위계가 동일하여 선제적 호우재해 대응이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 향후 호우재해 대응의 획일적 의사결정 시스템을 보완하고, 이를 토대로 지역별 재해위험성을 고려한 호우특보 기준으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제34권5호
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• pp.491-499
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• 2020

불투수포장면적의 증가는 도심지 내 열환경 악화, 물순환체계 단절 등의 문제점과 더불어 인간의 여러 가지 신체적·정신적 질병에 원인이 되기도 한다. 이에 도시공원 내 거리에 따른 공기이온 실태와 거리별 기상요소 및 공기이온과의 상관성을 분석하여, 향후 도심지 내 대규모 도시공원 조성 혹은 리모델링에 있어서 기후적 측면의 건강성을 고려한 도시공원 조성의 기초자료로 제시하고자 하였다. 연구대상지는 서울시 송파구 올림픽공원을 대상으로 거리에 따라 4개 유형으로 구분한 뒤, 구간을 A, B로 분류하였다. 측정지점은 80지점을 선정한 후 토지피복 및 식생현황을 조사한 후 기상요소, 공기이온을 측정하였다. 첫째, 구간별 녹지율은 A구간 Center(90%) > Inner(70%) > Outer-inner(10%) = Outer(10%), B구간 Center(100%) > Inner(60%) > Outer-inner(30%) > Outer(0%) 순이었다. 둘째, 기상요소의 경우 기온의 경우 Outer(24.18℃) > Outer-inner(22.90℃) > Inner(22.43℃) > Center(21.719℃)으로 분석되었으며, 상대습도의 경우 Center(46.49%) > Inner(43.36%) > Outer-inner(42.41%) > Outer(38.53%)으로 분석되었다. 셋째, 공기이온 중 양이온의 경우 Outer(435.71ea/㎤) > Outer-inner(415.16ea/㎤) > Inner(389.46ea/㎤) > Center(352.64ea/㎤)의 순이었으며, 음이온의 경우 Center(569.72ea/㎤) > Inner(499.83ea/㎤) > Outer-inner(410.58ea/㎤) > Outer(292.02ea/㎤) 순으로 Center로 갈수록 증가하는 것으로 분석되었으며, 도로와 가까워질수록 감소하는 것으로 분석되었다. 이온지수의 경우 Center(1.67) > Inner(1.31) > Outer-inner(1.08) > Outer(0.71)으로 분석되었다. 넷째, 상관성 분석결과 정(+)의 상관인 것은 음이온, 이온지수로 도로로부터 공원 Center로 갈수록 증가하는 것으로 분석되었으며, 부(-)의 상관인 것은 기온, 일사량, 양이온으로 도로와 가까워질수록 증가하는 것으로 분석되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권2_1호
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• pp.295-300
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• 2018

순복사는 지구 에너지 순환의 열원으로 사용되는 총 복사에너지의 총량으로써, 지표면에서는 수문학, 기후 연구 및 농업과 같은 분야에서 중요한 요소이다. 원격탐사를 통해 순복사를 모니터링 함으로써 열섬 현상과 도시화 경향을 파악할 수 있어 매우 중요하지만, 원격 탐사 자료만을 이용한 순복사 추정은 일반적으로 구름의 유무에따라정확도차이가발생한다.따라서본논문에서는천리안위성(Communication, Ocean and Meteorological Satellite, COMS) 및 Landsat-8위성 기반의 자료와 건물 높이 차이를 반영한 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)모델 자료를 이용하여 도시화가 진행 중인 은평구 뉴타운 지역에서의 고해상도 순복사를 1시간 간격으로 산출 및 모니터링을 수행하였다. 은평구 플럭스 타워에서 관측된 순복사와 비교한 결과, RMSE $54.29Wm^{-2}$, Bias $27.42Wm^{-2}$의 정확도를 보였으며, 전체적으로 지점 관측 자료와의 유사한 경향을 보였다. 또한 산출된 순복사는 강수와 같은 기상상태를 잘 나타냈으며, 공간적 분포에서 식생 및 인공물 지역에 대한 순복사의 특징을 잘 나타냈다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제32권3호
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• pp.161-177
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• 2020

본 연구는 2015 개정 중학교 가정 교과서의 '청소년기의 소비생활' 단원을 지속가능한 발전(ESD)의 측면에서 분석해 ESD와의 연관성을 찾고, Romey 분석을 통해 '청소년기의 소비생활' 단원의 탐구 성향을 분석하였다. 이를 위해 먼저 선행연구에서 사용된 ESD와 관련된 평가 기준을 정리하여 환경적 관점(천연자원, 기후변화/재해예방 및 완화, 지속가능한 농촌과 도시), 경제적 관점(기업의 지속가능성, 시장경제, 빈부격차 완화), 사회·문화적 관점(인권/평화/인간보호, 문화적 다양성과 이해, 건강/안전, 시민참여, 국가경영)으로 11개의 핵심 내용을 가진 분석틀을 설정하였다. 설정한 분석틀을 바탕으로 중학교 가정 교과서 12종의 '청소년기의 소비생활' 단원의 학습 내용을 분석하였고, Romey의 탐구적 교과서 분석방법에 따라 본문문장, 사진·삽화·표·그래프, 활동과제를 분석하였다. 분석결과 경제적 관점의 '시장경제', '국가경영'의 핵심 요소를 모든 교과서가 본문문장, 사진·삽화·표·그래프, 활동과제의 3가지 형태로 다양하게 제시하고 있었으나, 건강/안전, 시민참여, 지속가능한 농촌과 도시, 기업의 지속가능성 핵심 내용의 내용 요소는 상대적으로 부족해 ESD의 다양한 내용을 다루는 교과서 개발이 필요한 것으로 보았다. 또한 Romey 분석 결과 대부분의 교과서에서 본문문장, 사진·삽화·표·그래프는 권위적 성향으로, 활동과제의 경우 탐구적 성향으로 나타났다. 청소년들의 지속가능한 발전을 위한 소비 가치관 형성과 행동 실천을 위해 보다 다양한 ESD 관련 내용을 가정과 수업에 반영하고, 탐구적 성향의 학습활동을 수업에 창의적으로 활용할 필요가 있다. 또한 가정과 ESD 수업 모델을 개발해 가정과 교육 현장에서 실천하여 효과를 살펴볼 필요가 있을 것이다.