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Carbon stocks of Humbo Farmer Managed Natural Regeneration forest along altitudinal gradients, Southern Ethiopia

  • Wondimagegn Amanuel;Chala Tadesse;Moges Molla;Musse Tesfaye;Zenebe Mekonnen;Fantaw Yimer
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제48권3호
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    • pp.382-394
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    • 2024
  • Background: Humbo Farmer Managed Natural Regeneration (FMNR) forest is managed through direct involvement of the local community and funded by the World Vision Australia through World Vision Ethiopia under framework of the Kyoto Protocol's Clean Development Mechanism on greenhouse gas emissions. Understanding the amount and distribution of carbon stored in forests across different elevations will enhance ability to anticipate how forests will react to future climate conditions and carbon levels. The aim of the study was to quantify the amount of carbon stocks along altitudinal gradients in the Humbo FMNR forest in southern Ethiopia. A total of 54 nested sample plots of 20 m × 20 m were established on transects of elevation gradients. Inventories of woody species and soil samples (0-10 cm and 10-20 cm depth) were collected within each nested sample plot. Carbon stocks in woody biomass and soil were compared by three elevation classes. Results: The total carbon stocks significantly (p < 0.05) differed among the three altitudinal gradients. There is no significant difference in biomass carbon stocks between the middle (1,610-1,750 m above sea level [a.s.l.]) and lower (1,470-1,610 m a.s.l.) elevations. However, both of these elevations significantly differ (p < 0.05) from the higher (1,750-1,890 m a.s.l.) elevation, despite an increase in carbon stocks from lower to higher elevations. The highest ecosystem carbon stock was contributed by soil carbon. The higher proportion of C stocks at the higher elevations may be associated to the species composition and dominance with larger wood density. Conclusions: It was concluded that even though soil carbon contributed higher carbon to the total carbon stock, biomass is stronger impact than soil carbon when it comes to carbon stock variation by altitudinal gradients. We recommend that carbon-related awareness creation on reducing emission for the local people and promotion of knowledge on carbon stock credits accounting and to be claimed in future for financing, which could be considered as additional possible option for sustainable forest management.

국토환경지리정보 고도화 전략 연구 - 국토환경성평가지도, 생태자연도, 토지피복지도를 중심으로 - (A Study on Advancing Strategy for National Environmental Geographic Informations - Focused on the National Environmental Assessment Map, Ecological Map and Land Cover Map -)

  • 이종수
    • 환경정책연구
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    • 제6권2호
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    • pp.97-122
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    • 2007
  • 환경부는 2006년에 국토환경성평가지도, 생태자연도, 토지피복지도 등 전국단위 국토환경지리정보 구축을 완료하였다. 이제는 국토환경지리정보의 복합적인 특성을 감안한 고도화 전략이 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 국토환경지리정보 여건분석과 정보화 추세를 반영하여 국토환경지리정보의 고도화 전략을 수립하였다. 국토환경지리정보는 2차 자료 특성과 단위 업무별 또는 단위 부서별로 분산되어 관리되는 특성이 있다. 이에 따라 국토환경지리정보에 기반한 정책수립 지원과 복합적인 정보가 필요한 수요자들의 요구를 충족시켜 주기 위해서는 행정업무처리 위주의 정보체계에서 의사결정지원 중심으로 정보체계를 전환하여야 한다. 이에 본 연구에서는 국토환경지리정보 고도화의 비전을 "국토환경지리정보 고도화를 통한 지속가능한 국토관리체계 구현"으로 설정하였다. 비전을 달성하기 위한 목표로는 지식기반의 전략적 지리정보 구축, 고객중심의 투명한 정보공개 기반 마련, 확장 통합형 국토환경지리정보 구축, 국토환경지리정보에 기반한 환경행정 실현, 국토환경지리정보 활용도 극대화 효율적 국토환경관리 업무프로세스 지원으로 설정하였다. 비전과 목표를 달성하기 위한 실행방안으로 정보의 신뢰성을 검증할 수 있는 품질관리프로그램의 개발, 환경정보 통합제공체계 구축, 정보수집, 시스템 구축, 시스템 활용, 시스템 관리측면에서 법제도 정비방안, 업무프로세스, 인력 및 조직, 법 제도, 정보기술 부문의 운영관리 방안을 제시하였다. 본 연구는 그동안 국토환경지리정보의 양적 팽창 위주에서 진일보하여 질적인 신뢰성을 확보할 수 있는 정책적 전환계기로 활용될 수 있다. 그러나 본 연구에서 도출한 고도화 전략이 모든 국토환경지리정보와 환경행정 현황을 반영하였다고는 할 수 없다. 따라서 향후에 본 연구에서 도출한 결과를 실제 환경행정에 적용하기 위해서는 국토환경지리정보에 대한 체계적인 범주화, 관련자 면담 등을 포함한 보다 본격적인 논의가 필요하다.

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양식 우렁쉥이(Halocynthia roretzi)의 자원 생태학적 분석 및 적정관리 방안 (Population Ecological Study of Cultured Sea Squirt (Halocynthia roretzi) and Management Implications)

  • 장창익;임현식
    • 한국양식학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.49-63
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    • 1990
  • 양식되고 있는 우렁쉥이(Halocynthia roretzi)의 생잔율과 성장률, 성장 단계에 따른 생산양과 생물학적 생산양의 변화 및 회전율 등 개체군 생태학적 연구를 수행하였으며, 이 연구 결과를 기초로하여 적정 양식 관리 방안을 수립하고자 1985년 2월부터 1986년 7월까지 한산도 장작지 양식장에서 양성실험을 실시하였다. 우렁쉥이 개체군은 지수함수적인 감소식에 적합하였으며 그의 전사망계수(Z)는 0.0614/month(Var(Z)=0.000126)로 추정되었다. 우렁쉥이 개체들의 전중(TW) 및 육중(MW)의 성장은 조사 기간 내에서 직선적인 성장으로 나타났으며 성장식은 다음과 같다. TW= -2.816+7.7071t($r^2$= 0.951) MW=-2.284+2.8450t($r^2$=0.946), 여기서 t는 월 수 우렁쉥이 성장률(G)은 G=3.012exp(-0.06552WT) ($r^2$=0.618)로 수온(WT)과 역상관의 관계를 보였다. 양식 기간중의 수하연당 평균 생체양은 첫해 3월의 2.14kg/수하연부터 이듬해 3월의 16.26kg/수하연으로 추정되었다. 한편 생물학적 생산양은 하계(6월 -7월)의 3.28kg/수하연부터 첫해 늦겨울(2월-3월)의 6.46kg/수하연으로 추정되었다. 회전율은 첫해 늦여름(7월-9월)의 0.293에서 첫해 늦겨울(2월-3월)의 3.013으로 나타났다. 자원 중양이 최대가 되는 적정 수확 시기는($t_{mb}$)는 본수하 후 16.7개월이 경과된 이듬해 6월 말로 추정되었으며 이것을 육중양을 기준으로 하였을 때는 17.1개월이 경과한 이듬해 7월 초순으로 나타났다. 최대 수획가능 전중양은 17.4kg/수하연이었고 이때 육중양은 6.3kg/수하연이었다. 양식의 과정은 본 연구를 통하여 예시된 바와 같이 자원생태학적인 지식을 바탕으로 수행되는 것이 보다 바람직 할 것으로 보인다.

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국내 하구 수생태계 현황 및 건강성 조사의 성과와 하구 생태계의 국외 연구동향 (Research Trend of Estuarine Ecosystem Monitoring and Assessment)

  • 원두희;임성호;박지형;문정숙;도윤호
    • 생태와환경
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    • 제55권1호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • 하구는 이질적인 매질인 하천과 바다가 다양한 환경을 조성하고 각 환경에 적응한 생물이 서식하는 공간이다. 하지만 하구의 생태적 가치를 인식하기 이전에 하구둑 건설이나 매립 등으로 대규모 개발사업으로 인해 하구의 면적이 소실되고 하구의 생태환경도 훼손되었다. 한국에는 총 643개 하구가 위치해 있지만 35% 이상이 하구 순환이 원활하지 않은 닫힌하구이다. 2008년 이후 환경부는 "하구수생태계 건강성 조사 및 평가" 사업을 통해 하구 생태계에 관한 지식을 축적하고 하구와 관련된 주요 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다. 지난 14년간의 사업을 통해 총 2,097종의 하구 생물을 기록하였고 새롭게 개발된 생물지수를 이용해 각 조사지점의 서식환경을 평가하고 있다. "하구 수생태계 건강성 조사 및 평가" 사업은 장기적으로 수행되는 제도화된 생태조사로 생태계의 변화의 원인과 과정 등을 규명하기는 어렵지만 연간 100여 명 이상의 연구원들이 표준화된 조사지침에 따라 획득한 결과를 엄격히 관리해 하구의 보전과 관리 정책을 수립하는데 필요한 경험적 자료를 제공하고 있다. 제도화된 생태조사의 단점을 보완하기 위해 현재 조사 대상지 중 일부에서는 하구의 오염물 또는 퇴적물과 생물과의 관계를 파악하는 연구를 수행해 하구 생태계의 변화의 원인과 과정을 밝힐 수 있다.

문화재의 전통조경설계용역 발주실태 연구 (A Study on the Ordering Status of Traditional Landscape Design Service in Cultural Heritage)

  • 김민선;김충식;이재용
    • 한국전통조경학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.33-41
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    • 2021
  • 문화재 설계용역을 수급하기 위해서는 현행 「문화재수리 등에 관한 법률」 제5조(문화재수리 및 실측설계 제한)에 따라 건축사가 운영하는 문화재실측설계업자만 입찰에 참가할 수 있고, 전체 설계에서 일정 비율이나 금액의 전통조경설계가 포함된 경우 조경기술자가 제한적으로 수행하고 있다. 법의 실측설계 제한에 대한 문제점은 2010년 제정 당시부터 지금까지 지속적으로 제기되어 왔다. 이에 본 연구는 2018년부터 2020년까지 정부기관에서 발주한 1037건의 문화재실측설계용역을 분석하여 전통조경설계가 차지하는 규모(발주건수, 설계금액)를 파악하고, 주요 사례를 중심으로 전통조경설계의 특징을 도출하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 3년간 문화재실측설계용역에서 전통조경설계의 발주건수는 연간 차이를 보였으나, 설계금액은 연평균 근사(近似)하게 나타나 매년 동일한 수준을 유지한 것으로 확인되었다. 전체 설계에서 3년간 조경기술자의 책임 또는 참여가 요구된 전통조경설계의 건수는 약 26%의 높은 비율로 나타났다. 둘째, 전통조경설계는 건축사로 구성된 문화재실측설계업자가 대체할 수 없는 조경기술자의 전문지식과 경험이 요구되었다. 전문성은 공사의 종류에 따라 달리 나타났다. 기반조성 공사를 위한 지형설계는 땅의 형상과 높낮이에 대한 이해, 토공량 계산, 유구정비기법 등에 관한 전문지식이 요구되었다. 식재공사를 위한 설계는 수목의 생육특성과 생육환경에 대한 기본지식과 과거 식생경관에 대한 이해가 필요하였다. 한편, 전통포장 및 전통조경구조물과 시설물공사를 위한 설계는 전통 재료와 가공 및 시공기법의 전문성을 필요로 하였다. 계곡, 하천 등 수체계 정비를 포함하는 생태조경공사를 위한 설계는 물길과 생태계의 변화, 유체(流體)의 원리, 유체의 유형별 특성에 대한 이해가 필수적이었다. 이 밖에 문화재지정구역 또는 보호구역과 등록문화재 내 공원조성 및 주변정비를 목적으로 시행된 복합설계는 문화재공간의 특수성뿐만 아니라 시민들이 상시로 이용하는 공원의 기능을 충족해야 한다는 점에서 현대조경공간의 설계 능력이 겸비되어야 했다. 이처럼 전통조경설계는 전체 문화재 설계의 약 1/4을 차지하는 규모이며 설계에서 타 분야와 차별화된 전문성을 필요로 한다. 이는 현행 법령의 실측제한관련 조항을 개선하여 모든 전통조경설계를 조경기술자가 수행할 수 있는 기반을 마련함과 동시에 조경기술자가 직접 입찰에 참여할 수 있도록 전통조경설계업체의 신설 필요성을 시사한다.

습지 방문객의 생태의식과 이용욕구 연구 (A Study on Wetland Visitors' Awareness of Ecology and Their Needs)

  • 정재만;오정학;김진선
    • 한국조경학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.147-157
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    • 2013
  • 본 연구는 습지 방문객의 효과적인 관리를 위해 그들의 생태의식과 욕구구조의 연관성 규명을 목적으로 시작하였다. 이를 위해 '습지방문객의 생태의식과 이용욕구수준의 파악', '방문객의 인구통계학적 특성이 생태의식에 미치는 효과', '생태의식과 이용욕구와의 연관성 규명'을 연구문제로 설정하였다. 실증분석은 우포늪 방문객 대상의 설문조사로 진행하였다. 방문객의 생태의식은 던랩(Dunlap)의 15개 NEP 척도로 측정하였고, 이용욕구는 매슬로우(Maslow)의 7단계 욕구를 활용했다. 우포늪에서 3일간 조사한 끝에 총 228부의 설문지를 확보하여 본 분석에 사용하였다. 연구 결과, 방문객들의 생태의식과 이용욕구는 보통 이상의 높은 수준이었다. 생태의식에서는 생태위기 가능성과 반인간주의에 대한 반응이 높았다. 이용욕구에서는 심미적 욕구가 가장 높았고, 그 다음은 인지적 욕구였다. 자아실현욕구와 자존의 욕구는 가장 낮았는데, 이 둘을 제외하면 대체로 욕구 위계가 높을수록 높은 반응을 보였다. 생태의식과 이용욕구는 상관성 분석 결과, 부(-)적 상관과 정(+)적 상관이 섞여 있었으나, 정적 상관의 비율이 3배 이상 높았다. 상관계수도 정적 상관계수가 더 높게 나타나, 생태의식과 이용욕구는 낮은 수준의 정적 상관관계 중심으로 형성되어 있다고 볼 수 있다. 방문객의 생태의식에 따라 상중하의 3개 집단으로 분류하여 이용욕구를 비교 분석한 결과는 생태의식이 높을수록 이용 욕구도 높게 나타났다. 연구 결과, 습지 방문객의 생태의식은 보통 이상의 높은 수준인데, 향후 지속적인 증가가 예상되었다. 따라서 이용욕구 또한 계속 높아질 것이며, 특히 심미적 욕구와 인지적 욕구가 커질 것으로 예상된다. 따라서, 습지의 시각적 자원을 활용한 경관관리가 중요함을 알 수 있다. 아울러 방문객의 지적 욕구를 채워줄 수 있는 컨텐츠가 지속적으로 제공되어야 할 것으로 판단된다.

방과후 산림치유프로그램 활동이 유아의 친사회적 행동과 자아효능감 향상에 미치는 영향 (Effects of After-school Forest Healing Program Activities on Infant's Pro-social Behavior and Self-efficacy)

  • 장철순;구창덕
    • 한국환경생태학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.595-605
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    • 2017
  • 본 연구는 숲이 가지고 있는 산림치유인자들과 요인들을 활용하여 방과후 산림치유프로그램 활동이 유아의 친사회적 행동과 자아효능감에 어떠한 효과가 있는지를 알아보고자 하였다. 실험대상은 청주시 ${\bigcirc}{\bigcirc}$동에 위치한 유아교육기관으로 산림치유프로그램 활동을 실시하는 실험집단과 산림치유프로그램 활동을 하지 않고 유아교육기관에서 운영하는 프로그램에만 참여하는 비교집단 만3세~5세 유아 남녀 각각 20명으로 하였다. 실험기간은 2017년 4월 10일부터 2017년 7월10일까지 매주 1회씩 12회로 1시간(60분)씩 실시하였다. 산림치유프로그램 활동 실시 전후에 유아를 대상으로 친사회적 행동과 자아효능감 검사를 실시하고 그 자료는 SPSS 18.0 프로그램으로 분석하였다. 그 결과 긍정적인 행동을 수행할 수 있는 친사회적 행동과, 자신감을 나타내는 자아효능감은 통계적으로 유의미하게 나타났다 (p<0.05). 산림치유프로그램 활동을 실시한 유아들은, 자연과 더불어 또래들과 함께 지내며 긍정적인 생각을 하여 자신감이 향상되었다. 또한 생태지식뿐만 아니라 상대에 대한 배려와 협동심이 증가하였다. 친사회성의 하위요인인 개인정서조절능력과 대인관계형성능력, 유아교육기관 적응능력, 자아효능감의 하위요인인 신체적 효능감이 크게 향상되어 친사회적행동과 자아효능감에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다.

Temporal variation of ecosystem carbon pools along altitudinal gradient and slope: the case of Chilimo dry afromontane natural forest, Central Highlands of Ethiopia

  • Tesfaye, Mehari A.;Gardi, Oliver;Bekele, Tesfaye;Blaser, Jurgen
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제43권2호
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    • pp.161-182
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    • 2019
  • Quantifying the amount of carbon pools in forest ecosystems enables to understand about various carbon pools in the forest ecosystem. Therefore, this study was conducted in the Chilimo dry afromontane forest to estimate the amount of carbon stored. The natural forest was stratified into three forest patches based on species composition, diversity, and structure. A total of 50 permanent sample plots of 20 m × 20 m (400 ㎡ ) each were established, laid out on transects of altitudinal gradients with a distance of 100 m between plots. The plots were measured twice in 2012 and 2017. Tree, deadwood, mineral soil, forest floor, and stump data were collected in the main plots, while shrubs, saplings, herbaceous plants, and seedling data were sampled inside subplots. Soil organic carbon (SOC %) was analyzed following Walkely, while Black's procedure and bulk density were estimated following the procedure of Blake (Methods of soil analysis, 1965). Aboveground biomass was calculated using the equation of Chave et al. (Glob Chang Biol_20:3177-3190, 2014). Data analysis was made using RStudio software. To analyze equality of means, we used ANOVA for multiple comparisons among elevation classes at α = 0.05. The aboveground carbon of the natural forest ranged from 148.30 ± 115.02 for high altitude to 100.14 ± 39.93 for middle altitude, was highest at 151.35 ± 108.98 t C ha-1 for gentle slope, and was lowest at 88.01 ± 49.72 t C ha-1 for middle slope. The mean stump carbon density 2.33 ± 1.64 t C ha-1 was the highest for the middle slope, and 1.68 ± 1.21 t C ha-1 was the lowest for the steep slope range. The highest 1.44 ± 2.21 t C ha-1 deadwood carbon density was found under the middle slope range, and the lowest 0.21 ± 0.20 t C ha-1 was found under the lowest slope range. The SOCD up to 1 m depth was highest at 295.96 ± 80.45 t C ha-1 under the middle altitudinal gradient; however, it was lowest at 206.40 ± 65.59 t C ha-1 under the lower altitudinal gradient. The mean ecosystem carbon stock density of the sampled plots in natural forests ranged from 221.89 to 819.44 t C ha-1. There was a temporal variation in carbon pools along environmental and social factors. The highest carbon pool was contributed by SOC. We recommend forest carbon-related awareness creation for local people, and promotion of the local knowledge can be regarded as a possible option for sustainable forest management.

Machinability investigation and sustainability assessment in FDHT with coated ceramic tool

  • Panda, Asutosh;Das, Sudhansu Ranjan;Dhupal, Debabrata
    • Steel and Composite Structures
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    • 제34권5호
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    • pp.681-698
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    • 2020
  • The paper addresses contribution to the modeling and optimization of major machinability parameters (cutting force, surface roughness, and tool wear) in finish dry hard turning (FDHT) for machinability evaluation of hardened AISI grade die steel D3 with PVD-TiN coated (Al2O3-TiCN) mixed ceramic tool insert. The turning trials are performed based on Taguchi's L18 orthogonal array design of experiments for the development of regression model as well as adequate model prediction by considering tool approach angle, nose radius, cutting speed, feed rate, and depth of cut as major machining parameters. The models or correlations are developed by employing multiple regression analysis (MRA). In addition, statistical technique (response surface methodology) followed by computational approaches (genetic algorithm and particle swarm optimization) have been employed for multiple response optimization. Thereafter, the effectiveness of proposed three (RSM, GA, PSO) optimization techniques are evaluated by confirmation test and subsequently the best optimization results have been used for estimation of energy consumption which includes savings of carbon footprint towards green machining and for tool life estimation followed by cost analysis to justify the economic feasibility of PVD-TiN coated Al2O3+TiCN mixed ceramic tool in FDHT operation. Finally, estimation of energy savings, economic analysis, and sustainability assessment are performed by employing carbon footprint analysis, Gilbert approach, and Pugh matrix, respectively. Novelty aspects, the present work: (i) contributes to practical industrial application of finish hard turning for the shaft and die makers to select the optimum cutting conditions in a range of hardness of 45-60 HRC, (ii) demonstrates the replacement of expensive, time-consuming conventional cylindrical grinding process and proposes the alternative of costlier CBN tool by utilizing ceramic tool in hard turning processes considering technological, economical and ecological aspects, which are helpful and efficient from industrial point of view, (iii) provides environment friendliness, cleaner production for machining of hardened steels, (iv) helps to improve the desirable machinability characteristics, and (v) serves as a knowledge for the development of a common language for sustainable manufacturing in both research field and industrial practice.

자연공원내(自然公園內)의 휴양적(休養的) 이용(利用)에 따른 생태계훼손(生態系毁損)의 회복방안(恢復方案)에 대(對)한 고찰(考察) (Restoration Strategies on Deteriorated Ecosystem due to Recreational Use in Nature Parks in Korea)

  • 우보명
    • 한국산림과학회지
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    • 제80권4호
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    • pp.369-378
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    • 1991
  • 우리나라의 주요한 법정(法定) 자연보호지역(自然保護地域)은 자연공원(自然公園), 천연보호구역(天然保護區域), 자연생태계보전구역(自然生態系保全區域), 생물권보전지역(生物圈保全地域), 천연보호림(天然保護林), 조수보호구(鳥獸保護區) 등으로 전산림면적(全山林面積)의 약 18%(1,124,000ha)에 이르고 있다. 이중 비교적 접근이 용이한 국립공원(國立公園)의 경우 연간 방문자 수가 33,000,000명에 달해 자연환경훼손이 심각한 상태에 이르고 있다. 특히 피해가 심한 등산로와 야영장의 보호를 위하여 공원내의 취사금지(炊事禁止)와 자연휴식년제(自然休息年制)를 도입, 운용하게 되었다. 취사금지가 공원내 고형쓰레기의 대부분인 취사찌꺼기 근절을 위한 것인 반면, 자연휴식년제는 피해지역의 자연생태적인 회복을 도모하기 위한 것이다. 후자(後者)의 도입에 따라 전국 27개산 47개등산로의 이용이 1991년 1월부터 3년간 금지된다. 자연휴식년제의 운용은 현재의 심각한 피해상태에 비추어 적절한 정책으로 평가될 수 있으나 지정지역(指定地域)의 선정(選定), 폐쇄기간(閉鎖期間) 및 방법(方法) 등의 결정을 뒷받침할 과학적 조사연구자료에 기인하지 않은 의사결정의 결과라는 데에 문제가 존재한다. 본 논문은 국내의 기존 관련 연구결과를 종합하여 정책운용에 따르는 문제점과 이의 대안을 제시한다.

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