• 한국산림과학회지
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• 제112권3호
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• pp.363-373
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• 2023

산림 바이오매스 조사는 탄소흡수원으로서의 산림을 평가하고 관리하기 위해 주기적으로 수행된다. 원격탐사의 한 종류인 라이다는 적은 노동력으로 객관적인 산림 구조 정보를 획득할 수 있어, 최근 라이다(LiDAR, Light Detection and Ranging)를 이용한 산림 조사가 주목받고 있다. 본 연구에서는 임분 상하층 바이오매스 추정에 백팩형 라이다(Backpack Laser Scanning, BPLS)와 드론 라이다(Unmanned Aerial Vehicle Laser Scanning, UAV-LS)를 이용하는 방법을 제시하고 그 정확도를 평가하였다. 상층의 경우 BPLS와 UAV-LS의 흉고직경과 수고 추정 정확도를 분석하였고, 하층의 경우 BPLS 데이터에서 추출한 수직구조 변수 중 최상의 변수 조합으로 하층 바이오매스를 추정하는 다중회귀모델을 개발하였다. 그 결과, BPLS는 흉고직경을 높은 정확도로 추정하였지만(R² =0.92) 수고는 과소 추정하였다(R² =0.63, Bias=-5.56 m). UAV-LS는 BPLS보다 더 높은 수고 추정 정확도를 보였다(R² =0.91). 하층의 경우 점들의 평균 높이와 라이다 데이터를 같은 높이를 가진 10개의 층으로 나누었을 때 아래에서 네 번째 층의 점 밀도를 의미하는 변수가 선택되어 모델이 개발되었으며, 교차검증 결과 결정계수 값은 0.68로 나타났다. 본 연구의 결과는 BPLS와 UAV-LS를 이용한 임분의 상하층 바이오매스 조사 방법이 기존의 조사 방식을 효과적으로 대체할 수 있음을 시사한다.

• 한국조경학회지
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• 제40권5호
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• pp.160-168
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• 2012

본 연구는 직접수확법을 통해 도시 낙엽성 조경수의 탄소저장 및 흡수를 용이하게 추정하는 회귀모델을 제시하고 도시녹지의 탄소저감 계량화에 필요한 기반정보를 구축하였다. 연구대상 수종은 도시조경수로 흔히 식재되는 단풍나무, 느티나무, 왕벚나무 및 은행나무이었다. 수종별로 유목에서 성목에 이르는 일정 간격의 흉고직경 크기를 고려한 수목을 구입하여, 근굴취를 포함하는 직접수확법에 의해 개체당 부위별 및 전체 생체량을 산정하고 탄소저장량을 산출하였다. 또한, 흉고 부위의 수간 원판을 채취하여 직경생장을 분석하고 탄소흡수량을 산정하였다. 흉고직경을 독립변수로 4개 수종별 생장에 따른 단목의 탄소저장 및 흡수를 계량화하는 활용 용이한 회귀모델을 유도하였다. 이들 회귀식의 $r^2$는 0.94~0.99로서 적합도가 상당히 높았다. 단목의 탄소저장량과 탄소흡수량은 모두 직경생장과 더불어 증가하였고, 직경급간 그 차이도 대개 직경이 커질수록 증가하는 경향이었다. 동일 직경에서는 느티나무가 가장 높은 경향이었고, 다음으로 왕벚나무, 은행나무 등의 순이었다. 유도한 회귀식을 적용하면, 흉고직경 15cm인 느티나무 단목은 약 54kg의 탄소를 저장하고 있으며, 연간 7kg의 탄소를 흡수하는 것으로 나타났다. 본 연구는 도시 조경수목의 직접 벌목과 근굴취의 난이성에 기인하여 생체량 확장계수, 지하부/지상부 비율, 직경생장 등 산림수목의 계수를 대용한 기존 연구의 한계성을 극복할 새로운 초석을 마련하였다. 연구결과는 정부나 지자체의 도시녹지 사업과 관련하여 조경수목의 탄소저감을 평가하는 공공기반기술로서 유용하게 활용될 수 있다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제28권3호
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• pp.163-168
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• 2005

본 연구는 우리나라 난대 지역에 분포하는 주요 상록수종 중 하나인 동백나무 임분을 대상으로 각 부위별 지상부 생체량을 추정하고, 주요 무기영양소의 분포를 파악하기 위하여 실시하였다. 조사지는 전남 장흥군 천관산내 동백나무 임분에서 실시하였으며, 부위별 생체량 추정식은 흉고 직경 단일 변수에 의한 직경 변수 모형을 적용하였다(logY = a + blogD, Y: 중량, D: 흉고 직경). 동백나무 임분의 부위별 생체량(ton/ha)은 주간 47.9, 당년생 소지(小枝) 1.4, 1년생 이상 가지 전체 53.4, 엽 12.5로 추정되었으며, 전체 지상부 생체량은 115.2 ton/ha이었다. 동백나무 부위별 생체량은 흉고 직경과 비선형 관계에 있었으며, 1년생 이상 엽은 흉고직경이 증가할수록 당년생 엽과의 생체량 차이가 커지는 경향을 보였다. 생지의 질소, 인산, 칼륨 농도는 고사지보다 높았으나, 칼슘 농도는 고사지가 생지보다 높았고, 당년생엽도 1년생 이상 엽보다 질소, 인산, 칼륨 농도가 높았으나, 칼슘과 나트륨 농도는 오히려 1년생 이상 엽의 농도가 높았다. 주요 무기 영양소 함량(kg/ha)은 칼륨 366.4, 질소 442.7, 칼슘 433.3, 마그네슘 118.4, 인산 50.5 및 나트륨 25.3 순이었다. 모든 무기영양소 함량에서 생지 내에 함유된 무기영양소 함량의 비율이 수체내에서 가장 높았다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권1호
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• pp.29-38
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• 2014

임분 밀도가 410tree $ha^{-1}$이며 평균 흉고직경이 $29.1{\pm}5.2cm$인 경기도 태화산의 V영급 잣나무 조림지에서 흉고직경을 독립변수로 하고 부위별 바이오매스를 종속변수로 하는 상대생장식을 만들었다. 잣나무 넓적 잎벌 피해로 인해 잎의 바이오매스가 낮게 나타났으나, 총 바이오매스에 미치는 영향은 미미하였다. 그간의 연구를 종합한 결과, 개체목 지상부 상대생장식(logY=a+blogX)의 모수 a는 평균 흉고직경과 임분밀도에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났으나 b는 영향을 미치는 인자를 찾을 수 없었다. 임분 단위에서는 부위별로 잎은 6.68Mg $ha^{-1}$, 가지는 18.82Mg $ha^{-1}$, 줄기는 101.02Mg $ha^{-1}$로 나타났으며 이를 합한 지상부 총 바이오매스는 126.53Mg $ha^{-1}$로 나타났다. 국내 잣나무 임분의 지상부 바이오매스는 임령보다는 평균 흉고직경과 임분 밀도에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며 두 인자를 사용하여 국내 잣나무 임분 바이오매스를 98% 이상 설명하는 간단한 회귀식을 도출할 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제84권2호
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• pp.186-197
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• 1995

경기도 양평 지역에 생육하고 있는 리기다소나무, 낙엽송, 졸참나무 임분의 지상 부위 생체량과 엽면적을 추정하기 위해 흉고직경, 흉고단면적, 변재단면적, 변재부피 등의 변수를 이용하는 회귀식을 조제하였다. 지상 부위 생체량과 엽면적은 흉고직경, 흉고단면적, 변재단면적, 변재부피 등과 각각 통계적으로 유의한 상관 관계를 보였으며, 비슷한 직경급에서 3수종 모두 유사한 수간목부 생체량을 보였다. 그러나 수피, 잎, 가지와 지상 부위 총생체량과, 단위건중량당 엽면적 그리고 엽면적 변재단면적의 비에 있어 수종 간 차이가 뚜렷하였다. 생체량과 엽면적 추정을 위한 회귀식은 대상 수중의 잎의 습성과 수병에 영향을 받는 것으로 보이며, 이들 영향을 보다 확실하게 구명하치 위해서 상세한 연구가 필요한 것으로 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제16권2호
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• pp.245-250
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• 2014

본 연구는 제주도 곶자왈습지에서 서식하는 상록활엽수인 종가시나무의 지상부 생물량에 대한 상대생장식을 개발하기 위하여 수행되었다. 그 결과 독립변수가 DBH일 때, 줄기(Ws), 가지(Wb), 잎(Wl) 그리고 지상부(Wab)의 상대생장식은 각각 logWs=2.4042logDBH-1.3045, logWb=2.6436logDBH-1.6232, logWl=1.5428logDBH-1.3692 그리고 logWab=2.3324logDBH-0.9181이었다. 독립변수가 $D^2H$일 때, 줄기(Ws), 가지(Wb), 잎(Wl) 그리고 지상부(Wab)의 상대생장식은 각각 logWs=$0.853logD^2H-1.4252$, logWb=$0.8453logD^2H-1.5834$, logWl=$0.5328logD^2H-1.4073$ 그리고 logWab=$0.8453logD^2H-1.0327$이었다. 독립변수가 DBH일 때, 줄기, 가지 잎 그리고 지상부 상대생장식의 $R^2$값은 0.9873, 0.9711, 0.7979 그리고 0.993 이었고 독립변수가 $D^2H$일 때 0.9841, 0.9174, 0.7537 그리고 0.9876 이었다. 독립변수가 DBH인 상대생장식과 $D^2H$인 상대생장식은 모두 관측값과 예측값 사이에 통계적으로 유의한 차이가 없어 어느 상대생장식을 사용하더라도 결과에는 차이가 없었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제8권2호
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• pp.79-91
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• 1992

최근 지구궤도상 영상레이다 시스템의발전과 더불어 여러 응용분야에서 레이다 원격탐사 자료를 이용하려는 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 우주상공에서 얻은 레이다영상자료로부터 얻은 레이다반사치와 산림의 특성과의 상관관계를 밝히고자 하였다. 미국 플로리다 북부 산림지 대의 연구지역을 대상으로 하여 1984년 10월 우주왕복선 비행에서 Shuttle Imaging Radar B(SIR-B) 자료를 얻었다. 여러 종류의 참고자료(임분 조사자료, 임상도, 항공사진, Landsat Thematic Mapper 자료)를 이용하여 약 400여개 의 표본임분을 선정하였다. 각 임분의 물리적 특 성(평균수고, 흉고직경, 수간밀도, 생체량, 하층식생량)과 그에 따른 레이다반사치와를 비교하였고 그들간에 통계학적으로 유의성이 있는 상관관계를 볼 수 있었다. 또한, 동일한 임분특성에서도 레 이다반사치가 세 개의 주사각도별로 다르게 나타나고 있었다. 끝으로 최근 우리에게 이용가능한 인공위성 레이다영상자료의 종류와 특성 및 전망 등을 살펴보았다.

• 한국산림과학회지
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• 제106권2호
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• pp.258-266
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• 2017

본 연구의 목적은 국가산림자원조사 자료와 수치임상도를 활용하여 무주군 지역 리기다소나무림의 추정된 탄소 저장량에 대한 공간분포도를 작성하고자 하였다. 국가산림자원조사 자료를 이용하여 바이오매스 추정식을 개발하기 위해서 수고, 임령, 흉고직경, 수관밀도와의 상관관계를 분석한 결과, 수관밀도(0.74)인자가 가장 높은 양(+)의 상관성을 보였고, 다음으로는 수고(0.61)인자에서 높은 상관관계가 나타났다. 상관분석 결과를 기반으로 탄소 저장량 추정식을 도출한 후 수치임상도를 활용하여 추정된 탄소 저장량 공간지도를 작성하였다. 수관밀도와 수고를 적용하여 추정된 탄소 저장량을 산출한 결과, 평균 58.2 ton C/ha로 나타났으며 전북 무주지역 리기다소나무림의 지상부 총 탄소저장량은 430,963 C ton으로 추정되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권4호
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• pp.543-549
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• 2013

경상남도 진주지역의 유사한 입지환경에서 생육한 평균 임령 35년생, 51년생, 62년생 곰솔임분을 대상으로 각 연령별 8본의 표본목을 벌채하여 바이오매스 추정을 위한 상대생장식과 줄기밀도 및 현존량 확장계수를 개발하였다. 흉고직경을 독립변수로 하고 각 부위별 건중량을 종속변수로 하는 상대생장식은 62년생 임분의 잎 바이오매스를 제외하고 유의성이 인정되었으며(P<0.05), 결정계수($R^2$)의 값도 0.55-0.98 정도로 나타났다. 또한 각 임분 연령에 대한 상대생장식(Age-specific allometric equations)의 회귀계수(slope)에 유의적인 차가 없어(P>0.05), 35년 이상 곰솔임분의 경우 임분 연령에 관계없이 일괄 상대생장식(Generalized allometric equations)을 이용하여 바이오매스 추정이 가능한 것으로 나타났다. 줄기밀도와 현존량 확장계수도 임분 연령 간 유의적인 차이가 없었으며 줄기밀도는 $0.45-0.51gcm^{-3}$, 현존량 확장계수는 1.32-1.38 정도의 범위에 분포하였다. 본 연구결과에 따르면 35년 이상 성숙한 곰솔임분의 바이오매스 추정을 위한 상대생장식, 줄기밀도, 현존량 확장계수는 임분 연령의 영향이 크지 않는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제94권6호
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• pp.431-440
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• 2005

LiDAR(Light Detection and Ranging)는 개체목의 위치, 수고, 지하고 등을 직접적으로 측정할 수 있으며, LiDAR로부터 측정된 수고정보로부터 흉고직경을 간접적으로 측정할 수 있다. 이상의 생장인자로부터 임분의 체적 및 생체량을 추정할 수 있다. 본 연구에서는 LiDAR로 부터 측정된 개체목의 수고, 지하고, 흉고직경 등을 현장조사 자료와 비교하여 정확도 검정을 실시하였다. 경기도 가평 유명산 일대의 잣나무림, 낙엽송림, 참나무류림 등의 단순림을 대상으로 연구를 수행하였으며, LiDAR로부터 측정된 수고의 결정계수는 0.66으로 나타났다. 수종별로는 잣나무가 0.68, 낙엽송이 0.66, 참나무류가 0.60으로 나타났다. 그리고 LiDAR로부터 측정된 지하고의 결정계수는 0.79로 나타났으며 수종별로는 잣나무가 0.73, 낙엽송이 0.79, 참나무류가 0.68로 나타났다. 수종별로 예측된 흉고직경의 결정계수는 잣나무가 0.73, 낙엽송이 0.73, 참나무류가 0.85로 나타났으며, ha당 흉고단면적의 결정계수는 잣나무가 0.82,낙엽송이 0.92, 참나무류가 0.95로 나타났다. LiDAR로부터 측정된 생장인자를 이용하여 추정한 연구지역의 수종별 ha당 생체량은 잣나무가 40,306 tdm/ha, 낙엽송이 94,150 tdm/ha, 참나무류는 94,481 tdm/ha로 나타났다.