• 제목/요약/키워드: ecosystem modeling

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광릉 낙엽활엽수 노령림의 CO2 수지 역학: 15년 관측으로부터의 교훈 (The Dynamics of CO2 Budget in Gwangneung Deciduous Old-growth Forest: Lessons from the 15 years of Monitoring)

  • 양현영;강민석;김준;류다운;김수진;천정화;임종환;박찬우;윤순진
    • 한국농림기상학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.198-221
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    • 2021
  • 1960-70년대 대규모 산림녹화 이후에 한국의 산림은 점차 노령화되고 있다. 노령림의 순 CO2 교환은 이론적으로 중립에 가깝지만, 교란이나 관리에 의해 CO2 흡원 또는 발원이 될 수 있다. 본 연구는 한국의 광릉 낙엽활엽수 노령림(GDK)의 CO2 수지 역학을 이해함으로써, 다음 두 가지 질문에 답하고자 하였다: (1) 보전되고 있는 GDK는 과연 이론적으로 알려져 있는 CO2 중립인가? (2) 관측된 CO2 수지의 경년 변동이 문헌에 보고된 조절 인자들과의 선형적인 인과관계로 설명이 가능한가? 이에 답하기 위해, 본 연구는 KoFlux GDK 관측지에서 에디 공분산 기술로 2006년부터 2020년까지 15년 동안 관측된 CO2 플럭스 자료와 생기상학적 자료를 분석하였다. 연구 결과, (1) GDK는 15년 자료를 평균해서 보면 약한 CO2 발원이며, 관측기간 동안 흡원과 발원 사이를 오갔으나 최근 5년 동안 CO2 발원으로서의 강도가 증가하고 있다. (2) 전천일사, 생장기간, 엽면적지수의 경년 변동은 총 일차생산량(Gross Primary Production, GPP)의 경년변동과 양의 상관관계(R2=0.32~0.45)가 있는 반면, 기온과 지표면 온도의 경년 변동은 생태계 호흡(Ecosystem Respiration, RE)의 경년 변동과 유의한 상관관계가 없었다. 또한, 관측기간 초반(첫 10년)의 CO2 플럭스와 기상요인 및 생물학적 요인으로 학습시킨 기계학습은 관측기간 후반(최근 5년)의 GPP와 RE의 경년 변동을 제대로 모사해내지 못했다. 단, 고사목에서 배출된 탄소 추정량이 CO2 발원으로의 전환에 일부 기여했을 것으로 추정된다. GDK의 장기 CO2 수지 역학에 대해 올바로 이해하고 해석하기 위해서는, 분석과 모델링을 위한 복잡계과학 기반의 새로운 프레임워크가 필요하다. 더불어, 플럭스 모니터링 및 자료 품질 유지와 함께 고사목과 교란을 지속적으로 모니터링하는 것이 중요함을 다시 한 번 확인하였다.

단계적 야생동식물 선량평가 코드 K-BIOTA의 특성 및 적용 (Characteristics of the Graded Wildlife Dose Assessment Code K-BIOTA and Its Application)

  • 금동권;전인;임광묵;최용호;김병호
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제40권4호
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    • pp.252-260
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    • 2015
  • 본 논문은 ICRP103 환경방호를 대비하여 국내에서 개발된 야생동식물 선량평가 코드 K-BIOTA의 기술적 배경 및 적용 사례를 기술한다. K-BIOTA는 스크리닝(screening) 선량평가(Level 1&2)와 부지 특성적 상세평가(Level 3)의 3단계의 단계적 평가방법을 적용한다. 스크리닝 단계평가는 상세평가의 필요성 여부를 판단하기 위한 예비적 평가 단계로 개별적인 생물종보다는 동식물을 그룹별로 구분하여 평가한다. Level 1 평가는 스크리닝 목적의 참조준위로부터 유도된 최대환경매체농도 값과 실제 환경매체농도 값의 비교로부터 위험도 지표(risk quotient)를 계산한다. Level 1 평가 결과 위험도 지표가 1보다 작으면 생태계의 건전성이 유지된다는 결론과 함께 평가를 종료하고, 1 보다 크면 동식물 그룹별로 평균적인 전이계수나 평형분배계수 값을 적용하여 조금 더 실제적인 Level 2 평가를 수행한다. 따라서 Level 2 평가가 Level 1 평가보다 덜 보수적이다. Level 2평가에서 위험도지표가 1 보다 작으면 생태계의 건전성이 유지된다는 결론을 내리고 평가를 종료하고, 1보다 크면 Level 3 평가를 수행한다, Level 3 평가는 부지 특성적 데이터를 고려하는 상세평가단계로, 동식물 그룹별 평가 대신 부지 대표적 동식물에 대한 개별적 선량평가를 수행하며, 대표적 동식물의 종류 및 크기, 거주인자, 전이계수, 평형분배계수에 대한 부지 특성적인 값을 사용한다. 또한 Level 3 평가 단계에서는 전이계수, 평형분배계수, 환경매체농도 (토양농도 또는 물의 농도)에 대한 개별 동식물의 피폭 선량률에 대한 불확실도 분석을 선택적으로 수행할 수 있다. 적용 가능한 확률밀도함수는 정규분포, 로그정규분포, 균일분포, 지수분포의 4가지이다. 국제원자력기구의 EMRAS II (Environmental Modeling for Radiation Safety) 모델 시나리오 비교 공동연구에 참가하여 K-BIOTA의 적용성을 검증하였다. 그 결과로 K-BIOTA는 다양한 오염 환경에서 거주하는 야생동식물의 방사선 영향을 평가하는데 유용함이 입증되었다.

토픽 모델링을 활용한 한국의 창업생태계 트렌드 변화 분석 (Analysis on Dynamics of Korea Startup Ecosystems Based on Topic Modeling)

  • 손희영;이명종;변영조
    • 지식경영연구
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    • 제23권4호
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    • pp.315-338
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    • 2022
  • 1986년, 한국은 국가발전의 주축인 중소기업 창업지원을 위한 법 제도를 마련하였다. 이를 기반으로 지난 30여년간 창업정책의 수립 및 발전을 거듭하여 매년 100만 개가 넘는 신규 창업기업이 설립되는 역동적인 창업생태계를 구축하였다. 국가의 정책 방향과 사회, 경제, 문화 등의 외부환경 영향, 그리고 창업지원의 역사를 주요 이슈별로 분석하여 도출된 핵심문장 또는 키워드는 시대별 지원의 특징과 국가지원의 중심내용 등을 확인하는 데 매우 유용하다. 본 연구는 한국의 창업생태계 트렌드 변화를 분석하기 위해 1991년부터 2020년 12월까지 30년간의 언론기사에서 '창업', '벤처', '스타트업' 키워드가 포함된 118만여 건을 추출하고 네트워크 분석과 토픽 모델링을 활용하였다. 분석결과, 한국의 창업생태계 트렌드는 기업 및 산업육성, 확산 그리고 규제 완화, 활황 등, 정부 중심으로 스타트업 생태계의 변화와 발전이 이루어졌음을 파악할 수 있었으며, 다빈도 키워드 분석결과, 생태계 구성요인 간의 연계 활동을 통하여 기업가적인 생산성이 창출되었다. 생산성 창출의 주요 요인으로 한국은 대기업의 휴대폰 산업 발전과 이와 관련된 콘텐츠 스타트업의 성장, 인터넷과 쇼핑몰 중심의 플랫폼 기업의 발전, 그리고 청년창업과 글로벌 진출, 모바일과 인터넷 인프라 중심의 창업기업육성 노력 등으로 파악할 수 있었다. 본 연구는 30년간의 언론기사를 텍스트마이닝과 토픽 모델링을 활용하여 트렌드를 도출하였다. 이는 선행연구가 기존 정부와 정책의 변경 시기를 기준으로 트렌드 변화를 분석한 것과 달리, 언론기사의 키워드와 토픽 변화를 기준으로 창업생태계의 트렌드 변화를 분석하였다는 점에서 학술적 의의뿐만 아니라, 30년 간의 창업생태계 변화 및 주요이슈를 조명해 봄으로써 향후 창업지원의 방향성을 예측할 수 있는 실무적 시사점을 제공하였다.

한국형 동반성장 정책의 방향과 과제 (The Policy of Win-Win Growth between Large and Small Enterprises : A South Korean Model)

  • 이장우
    • 중소기업연구
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    • 제33권4호
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    • pp.77-93
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    • 2011
  • 본 연구는 최근 사회경제적 이슈가 되고 있는 동반성장의 개념과 실천 방향에 대해 논의하고자 한다. 이를 위해 동반성장의 정책적 개념을 살펴보고 유사한 개념인 상생협력과 공생발전과도 비교 분석하고자 한다. 또한 동반성장을 통해 글로벌 경쟁력을 만들어 낸 선진국 사례들로부터 교훈을 찾아내고 우리의 사회 문화적 특성에 맞는 한국형 모델을 제안하고자 한다. 한국형 동반성장 모델은 미국의 시장중심형, 일본의 문화기반형, 유럽의 정책주도형 등의 장점을 융합할 필요가 있다. 이를 위해 한국형 모델은 공동체적 에너지를 창출해내는 한국인의 잠재력 활용, 통제와 자율의 융합형 제도 개선, 미래지향적 협력관계를 위한 기업들의 행동변화 등 세 가지 요인을 핵심으로 할 필요가 있다. 한국형 모델의 실현을 위해 필요한 정부의 역할과 과제, 그리고 동반성장위원회의 역할에 대해서도 논의하고자 한다.

산림경영활동에 따른 수종별 지상부생물량 및 목재생산량 변화 모델링: 가리왕산 모델숲을 대상으로 (Modeling the Effects of Forest Management Scenarios on Aboveground Biomass and Wood Production: A Study in Mt. Gariwang, South Korea)

  • 조원희;임원택;최원일;양희문;고동욱
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권2호
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    • pp.173-187
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    • 2023
  • 우리나라의 산림은 조림과 산림보호정책의 결과로 임목축적이 크게 증가하였으며, 이에 따라 공익적 가치도 매우 높게 평가받게 되었다. 최근 벌기령이 도래함에 따라 간벌과 수확벌채 등의 시업을 비롯한 산림경영활동의 필요성이 대두되고 있으며, 이에 따라 산림경영활동의 장기적인 영향을 과학적으로 비교분석하는 것은 매우 중요한 일이다. 이 연구는 가리왕산 모델숲을 대상으로 실시되었으며, 산림경관모형 LANDIS-II를 활용하여 주요 16개 수종에 대한 식생자료와 환경 특성 모수, 4가지 산림경영활동을 반영하여 수행한 모의를 통해 추정한 수종별 지상부생물량 변화를 바탕으로 산림경영활동이 식생의 천이와 목재생산량에 미칠 수 있는 영향을 평가하였다. 모형에 적용된 산림경영활동은 벌채강도와 벌채주기, 벌채기간에 따라 택벌림(Selection), 산벌림(Shelterwood), 이단림(Two-stories)과 비시업(no-mgt)으로 구성되어있으며, 이를 시나리오로 모형에 적용하여 산림경영활동에 따른 200년간의 지상부생물량의 변화를 통해 산림경관 변화를 모의하였다. 모의 결과 가리왕산 모델숲의 총 지상부생물량은 간벌과 수확벌채 시업 직후 크게 감소하였으나, 시나리오에 따라 수확벌채 시업 후 15년에서 50년이 지나며 시업 전 수준으로 회복되었고 200년 후에는 산림경영활동이 전혀 없는 시나리오보다 더 많은 지상부생물량을 지닐 것으로 평가되었다. 특히 내음성이 양수와 중성수로 분류된 수종의 지상부생물량은 수확벌채 시업 직후 크게 감소하였지만 신규개체의 발아와 정착으로 지상부생물량이 일부 회복하는 경향을 보였으며, 음수인 수종은 초기 수확벌채 시업에서 임령이 낮아 시업 대상으로 선정되지 않고 지속적으로 생장하여 모의 100년 이후에는 주요 우점수종이 되는 것으로 나타났다. 각 시나리오의 최종 누적 목재생산량은 택벌림 산림경영활동 시나리오에서 545.6 ton/ha, 산벌림 산림경영활동 시나리오에서 141.6 ton/ha, 이단림 산림경영활동 시나리오에서 299.9 ton/ha일 것으로 추정되었다. 목재생산량의 수종구성은 벌채강도와 벌채기간에 따라 차이를 보였으며, 특히 택벌림과 이단림의 산림경영활동 시나리오에서 수확벌채 시업 초기 목재생산량은 양수와 중성수 비율이 큰 것으로 나타났으나 시간이 지남에 따라 음수의 비율이 증가하였다. 이에 따라 산림경영활동은 산림생태계의 수종별 지상부생물량과 수확벌채 시업에 의한 목재생산량에도 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서는 산림경관모형 LANDIS-II를 활용한 시공간적 분석의 가능성을 규명하였으며, 이를 통해 산림생태계 관리 목표에 부합하는 산림경영활동 선정에 대한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

GIS를 이용한 산림성 조류의 서식지 예측 모형 및 지도구축 (A Prediction Model and Mapping for Forest-Dwelling Birds Habitat Using GIS)

  • 이슬기;정성관;박경훈;김경태;이우성
    • 한국지리정보학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.62-73
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    • 2010
  • 조류는 복잡한 생태계의 상태를 평가하는 대표적인 생물 지표종으로써, 서식지 관리를 통한 효율적인 보전이 필요하다. 이에 본 연구는 창원시를 대상으로 산림성 조류의 서식지에 영향을 미치는 서식지 변수를 GIS기법으로 추출하여 서식지 예측 모형을 제시함으로써 향후 서식지 보존을 위한 유용한 기초자료를 제공하고자 하였다. 연구결과, 135지점에 출현한 산림성 조류는 총 5목 15과 26종 922개체로 나타났다. 또한 산림성 조류의 종다양도를 종속변수, 서식지 변수들을 독립변수로 하여 서식지 예측모형을 구축한 결과, '식생지수', '계곡으로부터의 거리', '혼효림으로부터의 거리', '밭 면적' 등 4개의 변수가 유의성을 가지는 것으로 분석되었으며, 이들의 설명력은 51.3%로 나타났다. 다음으로 모형의 정확도를 검증한 결과, 상관계수 0.735, 절대평균오차비율(MAPE) 20.7%로 비교적 합리적인 예측으로 판단되었으며, 구축된 모형을 활용하여 서식지 예측지도를 제작하였다. 이 지도는 현장조사를 근거로 조사되지 않은 지역의 종다양도를 예측 할 수 있어 향후 서식지 보존을 위한 전략수립에 유용한 기초자료로 활용 가능하리라 판단된다.

일사 수광량 보정에 의한 산악지대 매시기온의 공간내삽 (Spatial Interpolation of Hourly Air Temperature over Sloping Surfaces Based on a Solar Irradiance Correction)

  • 정유란;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.95-102
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    • 2002
  • 관측밀도가 낮고 지형이 복잡한 산악지역을 대상으로 낮 시간대 기온의 경시변화를 기존의 방법으로 내삽할 경우 일사수광량의 불균일한 분포 때문에 심각한 추정오차가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 기존의 기온감율을 고려한 거리역산가중 내삽모형에 일사수광량 보정항을 추가하고 오차경감 정도를 평가하였다. 강원도 평창군 일대 14km$\times$22km 지역을 10m 해상도의 수치고도모형으로 표현하고, 각 격자점에 대해 태양과 지표면 사이의 기하학적 관계를 바탕으로 시간대별 실제 일사 수광량을 직달, 산란, 반사 등 성분별로 계산하였다. 수평면 일사량과의 편차를 산출한 다음 이 지역에서 경험적으로 얻은 일사-기온 변환당량을 적용하여 보정값을 얻었다. 기존의 방법에 의해 내삽된 기온값에 이 보정값을 적용하여 대상지역 전역의 기온분포도를 작성하였다. 대상 지역 내 경사향이 서로 다른 8개 지점에서 기온을 측정하여 기온분포도와 비교한 결과 추정오차가 크게 줄어들었음을 확인할 수 있었다.

기복이 심한 한반도 중서부 산림경관에서 기후가 순일차생산(NPP)에 미치는 영향에 대한 모사연구 (A Simulation Study to Investigate Climatic Controls on Net Primary Production (NPP) of a Rugged Forested Landscape in the Mid-Western Korean Peninsula)

  • 음성원;강신규;이도원
    • 한국농림기상학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.66-77
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    • 2005
  • 과정-중심적인 생지화학 모형인 BIOME-BGC을 이용해 기복이 심한 산림유역에서 미기후가 순일차생산성(NPP)의 시공간적 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 임분규모에서의 물과 탄소순환과정에 대한 모형예측 을 검증하기 위하여 2000년부터 각각 낙엽활엽수림 (DBF)과 상록침엽수림(ENF)에서 현장 조사를 수행하였다. 모형예측은 지온, 토양수분, 토양호흡 등의 다양한 현장 측정치들과 높은 상관성을 보였다. 모형에서 예측한 NPP의 계절변화는 기온과 높은 상관성을 보였으나, 물 관련 인자들과는 통계적으로 유의한 상관성이 나타나지 않았다. 반면에 여러 인자 중에서, 강우빈도가 NPP의 연변화를 설명하는 가장 좋은 기후인자로 판명되었다 또한 DBF 임분보다 ENF 임분의 NNP가 강우빈도에 보다 민감한 것으로 나타났다. 공간적인 NPP 분포는 조사 유역에서 식생피복 및 지형의 기복에 따라 매우 이질적으로 나타났는데, NPP 이질성의 정도는 NPP의 절대량과 음의 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 생육환경이 부적절할 때에 산림경관에서의 NPP 이질성이 커짐을 보여준다. 본 연구결과에 의하면 본 조사유역의 NPP는 연간 1,400mm 이상의 많은 강우에도 불구하고 식생이 이용할 수 있는 물의 양에 의해 제한 받는다는 것을 알 수 있었으며, 이러한 모형연구결과는 향후 현장조사를 통하여 검증할 필요가 있다.

2015년 2월 22일 인천광역시 덕적도에서 포집된 황사의 광물학적 특성 (Mineralogical Properties of Asian Dust Sampled at Deokjeok Island, Incheon, Korea in February 22, 2015)

  • 박미연;정기영
    • 한국광물학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.79-87
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    • 2016
  • 황사는 태양광, 대기 가스, 에어로졸, 해양생태계와 상호작용하여 지구 기후에 영향을 미치며, 광물특성은 이와 같은 황사와 환경의 상호작용 이해에 필수적이다. 이 연구에서는 2015년 2월 22일 인천광역시 덕적도에서 포집된 황사시료의 광물특성을 분석하였다. X선회절분석(XRD) 결과, 층상규산염광물이 총 62 wt%이었는데, 일라이트류 점토광물(일라이트 및 일라이트-스멕타이트 혼합층)이 55%로 함량이 가장 높았으며, 그 외 녹니석이 5%, 캐올리나이트가 2% 정도 함유되어 있었다. 비층상규산염 광물로서 석영 18%, 사장석 10%, K-장석 4%, 방해석 5%, 석고 1% 등이 함유되어 있었다. 주사전자현미경(SEM)과 에너지분산분광분석(EDS)에 의한 황사 개별 입자의 광물학적 분석에서도 유사한 조성이 얻어졌다. 황사의 주성분인 극미립 층상규산염광물입자에 대하여 투과전자현미경(TEM) 및 EDS 분석을 실시한 결과, 다양한 성분비율과 혼합양상을 보이는 일라이트류 점토광물이 주요 광물로 확인되었다. SEM 형태 관찰에 의하면 황사입자들은 점토광물이 주성분인 덩어리, 혹은 점토광물로 피복된 석영, 장석, 운모 입자들로 구성되어 있었다. 석고가 점토와 함께 황사입자표면에서 자주 관찰된 반면, 이전에 황사입자에 흔히 수반되는 것으로 보고된 섬유상 방해석은 드물어서, 황사 이동 중에 방해석이 산성대기오염물과의 반응에 의하여 석고로 변한 것으로 추정된다. 2015년 분석 결과는 황사와 환경의 상호작용 모델링을 위한 광물의 대표 특성 수립에 기여할 것이다.

기후변화에 따른 상제나비의 잠재적 분포에 대한 지형요소의 영향 평가 (Assessing the Influence of Topographic Factors on the Distribution of Aporia crataegi (Lepidoptera: Pieridae) in Northeast Asia Using a MaxEnt Modeling Approach)

  • 김태근;조영호;송교홍;박영준;오장근
    • 생태와환경
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    • 제49권2호
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    • pp.142-146
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    • 2016
  • 본 연구는 기후변화에 따라서 예측된 상제나비의 분포 지역에서 나타나는 지형적 특성을 평가하고자 한다. 이를 위해서 상제나비의 잠재적인 서식가능성이 서로 다른 분포지역에서 고도, 산지경사, 그리고 사면향 등 지형요소의 차이를 비교하였다. 고도와 지형경사에 따라서 상제나비가 서식할 가능성은 다르게 나타났고, 사면방향에 대한 영향 보다는 고도와 산지경사의 지형조건에 영향을 더 받을 것으로 나타났다. 특히 미래로 갈수록 상제나비의 서식가능성은 고도가 높은 지역에서 높게 나타났는데, 이는 상제나비가 잠재적으로 서식하기 적합한 현재의 기후환경이 미래에는 고도가 높은 지역으로 형성될 것으로 예상된다. 비록 서식가능성에 따라서 사면향의 차이는 통계적으로 유의하지 않지만, 주로 남동사면에 상제나비의 서식가능성이 다양하다는 것은 유충에서 성충으로 성장하기 위해서 더욱 따뜻한 열 환경 조건에 기인할 것으로 추측된다. 본 연구에서 유도된 결과는 기존에 구축된 다양한 생물 자원 정보를 활용하여 자연생태계분야에서 기후변화와 지형적인 조건을 고려하여 생물종의 서식지를 온전하게 보전하고 관리하는 정책을 수립하는 데 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.