• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.417-426
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• 2023

세종기지가 위치한 마리안 소만은 기후 변화로 인한 빙하후퇴로 다량의 융빙수가 유입되고 있다. 이러한 빙하후퇴에 따른 생태계 반응을 예측하기 위해, 해양 환경 변화의 지시자인 식물플랑크톤 생체량 및 크기 구조와 물리, 화학적 매개변수에 대한 현장 조사를 2021년 12월, 2022년 1월 두 차례 수행하였다. 2022년 1월의 수온과 염분은 평균 1.41 ± 0.13 ℃, 33.9 ± 0.10 psu로 2021년 1월의 수온과 염분인 0.87 ± 0.17 ℃, 34.1 ± 0.12 psu보다 상대적으로 고온, 저염의 양상을 보였다. 조사시기 동안 영양염류는 대체로 높은 농도를 보여 식물 플랑크톤의 제한요소로 작용하지 않은 것으로 판단된다. 식물플랑크톤 생체량의 지표인 엽록소는 2021년 12월, 2022년 1월에 각각 1.03 ± 0.64 ㎍ L^-1, 0.66 ± 0.15 ㎍ L^-1로 나타났으며 부유물질은 전체 조사기간 평균 24.9 ± 3.54 mg L^-1로 나타났다. 부유물질의 농도가 높은 소만내측에서 엽록소는 낮은 농도를 보였는데 이는 융빙수로부터 유입되는 고농도의 부유물질로 인해 수층 내 빛이 강하게 제한되어 식물플랑크톤의 성장이 저해된 것으로 판단된다. 또한, 빙벽 주변 정점에서 크기가 작은 미소 식물플랑크톤이 전체 식물플랑크톤 생체량에서 70% 이상 차지하는 것으로 나타났으며 이는 융빙수 유입으로 유발된 저조도 환경에서 미소 식물플랑크톤의 기여도가 증가할 수 있음을 시사한다. 따라서 본 연구는 빙하후퇴 지역에서 유입되는 담수와 부유물질이 식물플랑크톤의 생체량 및 군집구조 조절 요인이 될 수 있음을 시사하며, 결과 자료는 추후 마리안 소만의 탄소순환 변동을 파악하는 기초자료로 활용될 수 있다.

• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.455-463
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• 2022

기후변화에 따른 산림생태계의 기능 변화를 파악하기 위해 산림생태계의 중요한 기능인 낙엽분해율과 미기상 요인과의 상관관계를 분석하였다. 2017년 1월부터 48개월간 동사면과 서사면에 설치된 낙엽주머니를 통해 낙엽의 분해율을 분석하고 연구지소의 미기상요인(대기온도, 토양온도, 토양수분)을 관측하여 상관관계를 도출하였다. 48개월 경과 후 신갈나무 낙엽의 잔존율은 동사면과 서사면에서 각각 27.1±1.3%, 37.0±3.6%로 감소하였으며, 이에 따른 낙엽의 분해상수(k)는 동사면과 서사면에서 각각 0.33, 0.25로 나타났다. 신갈나무 낙엽의 초기 C/N비율은 38.5이었으며 시간이 경과함에 따라 감소하여 48개월 경과 후 동사면과 서사면의 C/N비율은 각각 13.4, 16.7로 나타났다. 연구지소의 조사기간 동안 평균 대기온도 및 토양온도는 동사면과 서사면에서 각각 8.2±9.0, 9.1±9.3과 8.5±7.4, 9.3±7.3℃로 서사면에서 더 높게 나타났다. 토양수분의 경우, 동사면과 서사면에서 평균 19.4±11.0, 20.5±5.7%로 큰 차이를 보이지 않았으나 연간 변화 양상이 다소 다르게 나타났다. 분석된 낙엽의 분해율과 미기상 요인과의 상관관계를 분석해본 결과, 동사면에서 낙엽분 해율과 토양수분이 양의 상관관계를 갖는 것으로 나타나, 낙엽분해율은 토양수분량에 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 향후 기후변화에 따른 폭우, 폭설 등의 영향이 산림생태계의 기능에 미치는 변화에 대응할 수 있는 기초자료를 제공하고자 한다.

• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.363-373
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• 2022

본 연구는 2021년 4월부터 8월까지 3차례에 걸쳐 제주도 봉개동에 위치한 물장오리오름 습지의 저서성 대형무척추동물상 및 군집구조를 파악하기 위해 수행되었다. 조사지점은 물장오리오름 습지를 4개의 구역으로 구분하였으며, 접근이 가능한 3개 구역(1 area~3 area)에서 조사를 실시하였다. 물장오리오름 습지의 서식지 환경을 분석한 결과, 월 평균기온은 7~8월에 가장 높고, 12~2월에 가장 낮은 양상이 2017년부터 2021년까지 반복되었다. 월 강수량은 2017년을 제외하고 2018년부터 2021년까지 장마철인 6월부터 9월에 가장 높은 것으로 분석되었다. 위성영상 분석을 통해 식생면적과 수 면적의 변동을 분석한 결과, NDVI는 2월부터 7월까지 증가하고 이후 감소하는 양상을 나타내었으며, NDWI는 반비례의 관계를 나타내는 것으로 분석되었다. 조사기간 동안 채집된 저서성 대형무척추동물은 총 2문 3강 8목 17과 26종이 출현하였으며, 정성조사 시 13과 21종, 정량조사 시 15과 24종 412개체가 출현하였다. 우점종은 깔따구류(Chronomidae spp.)가 132개체(32.04%)로 확인되었으며, 자색물방개(Noterus japonicus)가 71개체(17.23%)로 아우점하였다. 본 연구와 문헌에서 확인된 출현종을 비교·분석한 결과, 딱정벌레목과 잠자리목의 종다양성이 높은 것으로 확인되었으며, 주요 섭식기능군은 Predators, 서식기능군은 Swimmers로 분석되었다. OHC-group은 2021년에 17종(73.91%)이 확인되었으며, 2016년에는 23종(79.31%), 2018년에 26종(86.67%), 2019년에 19종(79.17%)이 출현하였다. 멸종위기야생생물 II급인 물방개(Cybister japonicus)가 문헌에서 서식하는 것으로 확인되었으며, 2021년에도 10개체(2.43%)가 조사되었다. 따라서 물장오리오름 습지에 서식하고 있는 물방개의 서식환경을 유지할 수 있도록 지속적인 관리와 서식지 보호가 필요할 것으로 생각된다.

• 환경생물
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• 제40권3호
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• pp.267-274
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• 2022

양돈 폐수로부터 NH₃를 제거하기 위해서 양돈 폐수의 무게 대비 MgO(wt. %)의 양을 변화시키면서 양돈 폐수에 주입하였다. 24시간 동안 폭기시키면서 MgO (0.8 wt. %)로 처리한 양돈 폐수는 미처리 양돈 폐수에 비하여 NH₃ 가스 발생량이 75.5% 감소하였으며, 1개월 동안 밀폐된 상태에서도 NH₃ 가스가 거의 발생하지 않았다. 본 연구에서 사용한 MgO는 양돈 폐수의 pH를 상승시켜 NH₃가 가스 형태로 탈기될 수 있는 조건을 제공해 주었으며, 과량 주입할 경우에도 호기성 미생물 활동에 악영향을 줄 수 있는 pH 10.5를 초과하지 않았다. 양돈 폐수에서 제거되지 않고 남아 있는 NH₄⁺는 인산과 MgO를 첨가하여 스트루바이트의 형태로 침전시켜 제거하였다. 스트루바이트를 합성하기 위해서 NH₄⁺의 몰비와 동일하게 인산과 MgO를 주입하고 황산을 첨가하여 양돈 폐수의 초기 pH를 5로 조정한 후 점진적으로 폐수의 pH를 상승시켰다. pH 6에서 흰 침전물 소위 스트루바이트가 생성되기 시작하여 pH 10까지 지속적으로 합성이 이루어졌다. 총 86.1%의 NH₄⁺ 제거 중에서 62.4%가 약산성인 pH 6에서 제거되었다. 침전물 중에 스트루바이트의 존재를 XRD로 조사하였고 그 결과 pH 6에서 침전물이 스트루바이트의 결정성을 갖는다고 확인되었다. pH 7~10인 조건에서는 스트루바이트가 비결정질 형태로 존재하며, pH가 11인 이상에서는 생성된 스트루바이트가 완전히 붕괴되었다. 침전물 내에서 스트루바이트의 수득률은 에너지 분산형 X-ray, 열중량분석기, 원소분석기의 결과치를 바탕으로 하여 68%~84%임을 확인할 수 있었다. 만약 NH₃가 제거된 양돈 폐수를 건조 퇴비에 뿌려 부숙하게 된다면 퇴비의 부숙 기간 동안 NH₃로 인한 악취를 상당히 감소시킬 수 있을 것이다. 이와 더불어, MgO로 처리한 양돈 폐수는 가축 퇴비에 인과 질소를 보충하는 역할을 담당할 수 있을 것이다. 앞으로도 본 연구를 계속적으로 진행하여 국내에서 친환경퇴비를 생산할 수 있는 기틀을 마련하고자 한다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제2권2호
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• pp.62-69
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• 2017

양식업이 발달한 통영 오비도 주변해역에서 하계 해양환경요인의 변화 특성과 그에 따른 식물플랑크톤의 변화양상을 파악하여, 가두리 양식 생물에 미칠 수 있는 잠재적인 환경요인을 분석하였다. 조사는 2개의 정점에서 2016년 6월부터 9월까지 격주로 4개월간 수행되었다. 6월과 7월은 강한 수온 성층이 형성되었으며, 8월에는 특이적으로 강한 양쯔강 희석수의 영향으로 8월 10일 29℃ 전후로 고수온이 관찰되었다. 조사기간 동안 질산염+아질산염, 암모늄, 인산염, 규산염은 각각 0.08~5.11 μM, 0.08~34.62 μM, 0.01~ 1.15 μM, 1.46~31.79 μM의 범위를 보였다. Chlorophyll a 농도는 0.49~7.39 ㎍ l^-1의 범위를 보였다. 9월의 빈번한 잦은 강우 및 양식어장에서 용출된 영양염류는 장시간 지속되지 못하고 빠르게 소비되거나 확산되었다. 이후 강우로 인한 영양염 유입과 함께 표층을 중심으로 Chaetoceros debilis, C. pseudocurvisetus, Pseudonitzschia delicatissima와 같은 규조류가 최대 4.74 × 10⁹ cells l^-1로 크게 증식하였다. 또한 용존산소 변동은 4.52~7.62 ㎍ l^-1로 식물플랑크톤 대증식 이후 조사에서 유기물질이 분해됨에도 불구하고 빈산소 수괴(< 4.00 mg l^-1)의 형성은 관찰되지 않았다. 따라서 본 해역은 하계의 식물플랑크톤 증식 및 가두리양식장이 밀집됨에도 불구하고, 다른 반폐쇄적 만과 달리 해류 순환이 원활한 특징으로 인해 빈산소 수괴는 나타나지 않았다.

• 자원환경지질
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• 제56권3호
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• pp.301-310
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• 2023

페리하이드라이트는 산상광산배수를 포함한 자연 환경에서 쉽게 관찰되는 산화철 광물로 결정도가 낮고 높은 비표면적을 갖고 있어 다른 이온과의 반응성이 매우 우수하여 환경유해물질과의 반응을 통하여 이의 제거가 가능하다. 그러나 페리하이드라이트는 준안정성 광물이기 때문에 표면적이 작고 결정도가 높은 다른 광물로의 상변화로 흡착된 이온들의 방출 가능성도 존재한다. 본 연구에서는 비산염, 크롬산염, 셀레늄산염의 페리하이드라이트에 대한 흡착 특성과 광물상 변화까지 고려한 페리하이드라이트의 산화음이온 제거 효능을 연구하였다. 실험 시 pH 4와 8에서 연구에 사용된 산화음이온들의 흡착은 pH 8에서 셀레늄산염을 제외하고 Langmuir와 Freundlich 두 흡착 모델과 잘 일치하였다. 각 산화음이온의 흡착량은 pH에 따른 표면 전하의 차이로 인하여 pH 4의 경우 pH 8보다 더 높았다. 흡착 량은 비산염, 크롬산염, 그리고 세레늄산염의 순서를 보여주었다. 이러한 흡착모델과 흡착량은 각 산화음이온의 흡착 시 페리하이드라이트 표면에서 일어나는 서로 다른 흡착 기작을 잘 대변한다. 이러한 흡착 특성은 광물상의 변화와도 밀접한 연관성이 있었다. pH 4에서는 침철석 혹은 적철석으로의 상변화를 보여주었으나, pH 8에서는 적철석으로의 상변화만이 관찰되었다. 산화음이온 종 중 비산염은 가장 높은 흡착력을 보여주며, 흡착 후 페리하이드라이트의 실험 기간 내 거의 상변화를 일으키지 않았다. 이와 달리 크롬산염과 셀레늄산염은 비산염에 비하여 광물상 변화가 더 빨랐으며 세 산화음이온 중 셀레늄산염의 지연 효과가 가장 낮았다. 페리하이드라이트는 비산염에 대하여 높은 흡착 능력과 낮은 상변화로 인하여 효과적인 제거가 가능하지만 다른 두 산화음이온 종은 낮은 흡착량과 추가적인 광물상 변화로 비산염에 비하여 제거 효과가 떨어지고 크롬산염의 경우 낮은 pH 환경에서 낮은 농도의 경우에에만 효율적인 제거가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국조경학회지
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• 제51권3호
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• pp.21-36
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• 2023

기후변화 대응, 탄소중립 전략, 도시열섬, 미세먼지, 생물다양성 증진 등 환경이슈에 대한 해결책으로 도시녹지와 수목의 가치가 중요해지고 있으며 다양한 연구들이 도시환경개선을 위한 수목의 효과를 다루고 있다. 따라서 본 연구는 도시환경개선 측면에서 식재수종, 식재구조, 식재밀도, 식재기반의 선행연구를 종합적으로 고찰하여 도시공원 조성녹지의 식재 리뉴얼 방향성을 제안하고 이를 리뉴얼 계획에 적용해 조경수목을 통한 도시환경개선 효과를 제고하는 데 목적이 있다. 서울시 내 대규모 근린공원인 서울어린이대공원의 식재현황을 현장조사하고 조사자료를 근거로 식재기능평가를 했으며 식재기능개선 필요지역을 중첩 도출하였다. 식재기능평가는 공원기능 설정, 공간기능에 따른 식재개념, 식재현황 단계별로 수행하였고, 연구의 결과인 기능변화에 따른 식재 리뉴얼 방향은 식재기능평가 단계별로 도출하였다. 공원기능 설정은 녹지율을 높이는 것이 우선이나 이용자 편의도 고려해야 하며, 식재개념으로 시각적 경관식재는 교목층은 수형이 아름답고 탄소흡수와 미세먼지 저감효과가 높은 수종을 식재, 생태적 경관식재는 경사구배 위 다층구조 식재지 조성, 완충식재는 다층구조숲으로 조성하여 탄소흡수와 미세먼지 저감 효과 향상, 녹음식재는 활엽수 교목층과 초본층으로 구성하고 초본류의 자연형 식재를 지향해야 한다. 식재수종은 도시환경개선 효과가 높은 수종, 지역 자생종, 야생조류 선호 수종을 식재하고, 식재구조는 경관식재지와 녹음식재지는 교목층과 관목층, 교목층과 초본층으로 구성하고 생태성이 강조되거나 완충기능이 필요한 식재지는 다층구조로 조성한다. 식재밀도는 식재간격 기준으로 더 높은 기준을 적용하며, 식재기반은 빗물재활용과 토양객토 및 통기시설을 사용한다. 본 연구의 결과는 향후 노후 도시공원의 식재리뉴얼 계획 시 식재기능평가를 수행하여 식재기능개선 필요지역을 도출하는 데 적용할 수 있으며, 조성녹지의 기능변화 패러다임을 다각도로 반영한 식재 리뉴얼 방향성을 제시했다는 점에서 의의가 있다.

• 한국조경학회지
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• 제51권6호
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• pp.1-11
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• 2023

본 연구는 우리나라 최초 국가 정원으로 지정된 '순천만정원'을 매체로 한 2013순천만국제정원박람회와 2023순천만국제정원박람회의 개최 효과를 비교 분석함으로써 향후 순천만정원박람회의 운영 방향성과 지속가능 전략 설정을 위한 기초자료 제시를 목적으로 수행하였는바 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 첫째, 두 번의 박람회 모두 행사 전반에 걸친 만족도가 4.0 이상의 값으로 높게 나타났다. 특히 2023순천만국제정원박람회의 만족도가 2013순천만국제정원박람회보다 높은 값으로 나타났다. 코로나19 이후 열린 최장기 국제 행사로서 자연공간에서의 힐링과 충전에 대한 시민들의 수요충족이 반영된 것으로 판단된다. 둘째, 만족도에 영향을 주는 인식 유형 비교의 결과 경제, 환경·생태 유형이 2013, 2023 순천만국제정원박람회에서 공통적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 2013순천만국제정원박람회는 순천만이라는 생태 자원과 함께 도심 속 정원을 조성하여 '생태 도시'로의 브랜드가치를 확립하는데 무리가 없었다. 이와 더불어 2023순천만국제정원박람회는 정원의 범위를 도심 전체로 확대하였고, 기후변화 대응, 탄소중립 등의 가치를 실현하여 인간과 자연이 공존하는 도시를 만들고자 하였다. 즉, 2013순천만국제정원박람회 이후 또 한 번 지역의 잠재된 생태적 가치를 바탕으로 2023년 박람회를 추진함으로써, 기업의 투자와 관광객을 유치하고, 순천시의 차별화된 브랜드를 구축하는 것이 도시 경쟁력을 확보할 수 있는 방법 중 하나임을 설명한다. 따라서 순천만국제정원박람회는 사회의 변화와 발맞춰 환경·생태적 컨텐츠와 프로그램을 지속적으로 개발하고 해당 지자체와 주민들의 협력을 통해 시민들의 인식 속에 자리 매김할 수 있도록 노력한다면 향후 메가 이벤트로 써의 정체성 확립과 브랜드 파워를 가질 수 있을 것이라 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.781-797
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• 2023

최근 들어 첨단산업에 활용되는 핵심광물의 확보를 위한 광물수요국들의 대응이 빠르게 진행되고 있다. 흑연은 중국 생산량이 압도적 우위에 있지만, EV 배터리 부문의 기하급수적인 성장에 따라 글로벌 공급에서 변화가 초래되고 있으며, 동 아프리카에서의 활발한 탐사가 좋은 사례이다. 우리나라에서도 생산이 증가되고 있다. 희토류는 첨단산업에 폭넓게 사용되고 있는 핵심원료이다. 세계적으로 희토류를 생산하는 광상은 카보너타이트형, 라테라이트형 및 이온흡착형 광상이 개발 중에 있다. 중국의 생산이 다소 감소되는 추세이지만 여전히 압도적인 우위를 점하고 있다. 최근 수년간의 변화는 미얀마의 급부상과 베트남의 생산 증가이다. 니켈은 다양한 화학 및 금속 산업에 사용되어 온 금속이지만 최근 밧데리 비중이 점차 증가되고 있는 추세이다. 세계 니켈 광상은 초염기성암에서 유래된 유화형 광상과 라테라이트형 광상으로 크게 구분된다. 유화형 광상은 호주에서 개발이 지속적으로 증가 할 것으로 예측되며, 라테라이트형 광상은 인도네시아에서의 개발이 촉진 될 것으로 보인다. 리튬이온 배터리 수요에 따라 니켈 시장도 견인될 것으로 전망된다. 세계 리튬 광상은 염호형(78%)과 암석/광물형(스포듀민 19%), 점토형(3%)이 생산되고 있다. 암석형 광상이 염호형 광상보다 품위가 다소 높지만 매장량이 적고 페그마타이트에 함유된 스포듀민 리튬광물이 대상이다. 칠레, 아르헨티나, 미국에서는 염호형 광상을 주로 개발하고 있으며, 호주와 중국에서는 염호 및 암석/광물 두 근원으로부터 리튬을 추출하고 있고 캐나다에서는 암석/광물로부터만 생산한다. 바나듐은 전통적으로 강철 합금에 약 90% 이용되어 왔으나 최근 대규모 전력 저장을 위한 바나듐 레독스 흐름배터리 용도가 증가 추세에 있다. 세계 바나듐 공급원은 광산에서 생산하는 바나듐을 함유한 철광석(81%)과 부산물에서 회수하는 바나듐(2차 근원, 18%)으로 양대분 된다. 81%를 차지하는 바나듐-철광석 근원은 제강공정에서 유래된 바나듐 슬래그가 70%를 차지하고 광산에서 생산하는 1차 근원인 광석은 30%에 불가하다. 이러한 공급원으로부터 중간재인 바나듐 산화물이 제조된다. 바나듐 광상은 함바나듐 티탄자철석형 광상, 사암 모암형 광상, 셰일 모암형 광상과 바나듐산염형 광상으로 구분되는데 함바나듐 티탄자철석형 광상만이 현재 개발되고 있다.

• 한국조경학회지
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• 제52권1호
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• pp.46-58
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• 2024

수분매개자란 식물의 수분 과정을 이뤄내는 생물체를 말하며 대표적으로 벌목, 나비목, 파리목, 딱정벌레목 등이 있다. 그중 꿀벌은 수분 과정뿐만 아니라 토지이용 변화에 의해 훼손된 도시 녹지를 개선하여 도시 내 존재하는 조류 및 곤충에게 서식처와 먹이를 제공한다. 하지만 오늘날 기후변화로 인한 조기 개화율 상승, 도시화로 인한 녹지 파편화, 농약사용과 같은 문제로 인해 수분 가능한 식물의 수가 감소하고 있으며, 이는 곧 꿀벌의 개체수가 감소하는 문제로까지 이어지고 있다. 꿀벌 개체수의 감소는 곧 도시 내 생물다양성 감소, 식량 생산량 감소 같은 문제들로 직결되며, 오늘날 꿀벌 개체수가 감소하는 문제를 해결하기 위한 전략으로 도시 양봉이 제시되고 있다. 하지만 꿀벌의 먹이 활동 및 수분활동, 도시 양봉으로 구성된 사회생태시스템의 구조를 복합적으로 고려하지 못한 상태로 도시 양봉 전략이 제시되어 지속 가능하게 이루어지지 못한다는 문제점이 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 수분 매개자인 꿀벌의 사회생태시스템을 시스템 사고를 활용하여 구조적으로 분석하고 도시 양봉의 활성화를 위한 녹지계획 전략을 제시하고자 한다. 본 연구의 결과로 첫째, 인과순환지도 작성을 위해 도시 내 꿀벌의 사회 및 생태시스템을 중심으로 선행연구를 고찰 및 수집하여 시스템 영역을 설정하고 주요 변수를 도출했다. 둘째, 개별인과순환 지도를 작성하여 꿀벌의 먹이활동과 수분활동에 대한 생태적 구조, 꿀벌의 생태 시스템이 도시에 미치는 영향 구조, 도시 양봉의 사회생태시스템 구조를 분석했다. 마지막으로 통합인과순환지도 작성을 통해 꿀벌의 사회생태시스템 구조를 전체적인 관점에서 분석하고 도시 양봉의 활성화를 위해 도시 내 유휴공간을 활용할 수 있는 시민참여 프로그램 도입, 지자체 투자, 유휴공간의 도시공원 및 녹지조성 등을 녹지 계획 전략으로 제시하고자하였다. 본 연구의 결과는 시스템 사고를 활용한 꿀벌의 생태적 구조와 도시 양봉 도입에 대한 사회적 구조를 전체적인 관점으로 파악하여 전략을 제시했다는 점에서 선행연구와 차별점이 존재하며, 지속 가능한 도시 양봉을 도입하기 위한 정책적 제언 및 시사점을 제시하였다.