• Applied Biological Chemistry
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• 제45권2호
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• pp.84-91
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• 2002

유기물과 질소 함량이 높은 하천수가 대하천에 유입되기전 소하천의 잡초가 자라는 홍수터에 살포하여 사질 토층을 수직 이동하는 동안 잡초의 근권에서 유기물의 분해와 함께 탈질에 의해 질소가 제거되도록 하는 홍수터 여과공법을 개발하였다. 직경 15cm, 길이 150cm의 PVC pipe에 실제 홍수터에서 채취한 사질의 토양을 충진하여 제작된 홍수터 모형에 하천수를 27.2, 40.8, $68.0\;ml/day/m_2$의 유량으로 연속적으로 살포하고 정상상태에 이른 후 토양 깊이별로 토양 용액을 채취하여 유기물과 $NO_3-N$을 비롯한 무기질소의 이동과 제거 현상을 조사하였고 토양 기체를 채취하여 $N_2$와 $N_20$의 발생 현상을 측정하였다. 포화상태에 가까운 수준으로 유량을 조절할 경우 하천수에 포함된 유기물만을 이용하더라도 매우 효과적인 탈질 환경이 5cm깊이 부근의 표층 토양에서부터 형성되었으며 유기물의 제거와 함께 질소도 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 90cm깊이의 홍수터 토양을 통과하는 동안 평균적으로 COD는 18.7에서 5mg/l로 무기질소함량은 2.7에서 0.4mg/l로 정화되었다. 탈질 기체는 대부분 $N_2$ 형태로 발생되었으며 온실효과와 오존층 파괴를 유발하는 $N_2O$ 발생량은 매우 적었다. 표층 토양에 잡초의 근권이 형성되어 있는 실제 홍수터에 이와 같은 기법을 적용할 경우 모형 실험에서 나타난 결과보다 더욱 활발한 탈질 현상이 유발될 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 홍수터 여과는 부지가 따로 필요하지 않으므로 시설 및 운영비가 경쟁기술에 비해 싸고, 화학약품 처리나 슬러지 발생이 없는 환경친화적인 하천수 처리방법이 될 것으로 기대되며, 하천수 외에도 도시하수나 산업폐수의 3차 처리에도 응용되어 하폐수의 재활용을 통한 수자원의 절약과 하천수량의 증대에도 기여할 수 있을 것이다.

• 한국농림기상학회:학술대회논문집
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• 한국농림기상학회 2001년도 춘계 학술발표논문집
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• pp.43-48
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• 2001

Many applications in the areas of agricultural, hydrological and environmental resource management require data over very large areas and with a high imaging frequency - monitoring crop growth, water stress, seasonal wetland flooding and natural vegetation development. This precludes the use of fine resolution data (Landsat, Spot) on the grounds of cost, accessibility and low imaging frequency. Meteorological satellites have the potential to fill this need, given their very wide spatial coverage, and high repeat imaging. The Remote Sensing Unit (RSU) at the Zambia Meteorological Department routinely receives, processes and archives imagery from both Meteosat and NOAA AVHRR satellites. Here I wish to present some examples of applications of these data sets that arise from the RSU work - relationships between rainfall and vegetation development as assessed by satellite, derived information and seasonal patterns of flooding in the Barotse floodplain and the Kafue flats. I also wish to outline ways in which a more widespread use of this data by the Zambian institutions canbe achieved.

• 한국수자원학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.203-212
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• 2002

도시하천 둔치내에 대규모로 자생하고 있는 식생으로 인한 흥수위 변화를 수리모형실험을 통해 검토하였다. 연구대상지역으로는 둔치내에 대나무군락이 밀생하고 있는 태화강을 선정하였다. 모형실험은 9.0km 하천구간을 수평축척 1/300, 연직축척 1/72으로 제작한 왜곡모형을 이용하였다. 현재 밀생하고 있는 대나무군락을 3개 지역으로 구분하여, 대나무군락의 평면적 위치와 대나무군락이 횡단면에서 차지하는 비율에 따른 홍수위 상승효과를 검토하였다. 분석결과 대나무군락에 의한 수위상승효과가 비교적 크게 나타났으나 횡단면에서 차지하는 비율에 비해서는 다소 작은 것으로 판단되었다. 따라서 도시하천의 수리학적 특성을 고려하며 둔치에 적절한 식생을 하는 경우 친수 공간 확보가 가능한 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권10호
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• pp.801-810
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• 2022

본 연구에서는 홍수터 식생에 의한 하안의 안정성을 고려하여 하도에서 사주의 거동과 하도의 지형변화 적응과정을 실내실험을 수행하여 분석하였다. 초기 직류하도에서 하안침식이 발생하고 하폭이 증가한다. 하폭 대 수심의 비가 증가한 후에, 교호사주가 발달하고, 하류로 이동한다. 시간이 증가함에 따라, 사주의 이동속도는 감소하고 사주의 파장은 증가한다. 홍수터에서 식생 밀도가 증가함에 따라, 하안침식율은 감소한다. 그러나 사주의 이동속도는 증가한다. 이는 하안의 안정성 변화가 사주의 이동속도에 영향을 주기 때문이다. 하폭이 증가하고 수심이 감소하면서 무차원 소류력인 Shield Number는 증가하며, 사주의 이동속도도 증가한다. 이는 또한 이동하는 교호사주와 선택적 침식에 의해 발생한 불규칙한 하안 사이에 작용하는 강제효과 때문에 하안의 안정성이 작은 하도에서 사주의 이동속도는 감소한다. 시간이 증가함에 따라 사주의 파장은 증가한다. 사주의 파장이 증가하면서 사주의 이동속도는 감소한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권1호
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• pp.8-15
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• 2003

하천수를 홍수터에 살포하면 퇴적층을 통과하는 동안 미생물의 작용에 의해 유기물과 질소가 동시에 제거될 수 있는데, 이러한 미생물의 작용에 미치는 근권의 효과를 홍수터 모형을 이용하여 검정하였다. 홍수터 모형은 길이와 작용에 미치는 근권의 효과를 홍수터 모형을 이용하여 검정하였다. 홍수터 모형은 길이와 직경이 각각 135 및 30 cm인 PVC관에 낙동강에서 채취한 홍수터 퇴적물을 채우고 표면에 잡초가 자라는 모형과 자라지 않는 모형으로 구분하여 제작하였다. 하천수는 $68.0L\;m^{-2}\;d^{-1}$ 유속으로 실험기간 동안 표면에 연속적으로 살포하였으며, 모형 내에서 하천수의 흐름과 미생물 반응이 정상상태(Steady state)에 도달한 이후 4주 동안 모형의 여러 깊이에서 물 시료를 채취하여 $NO_3$, $NH_4$, 용존산소, 화학적산소요구량 및 산화환원전위를 측정하였다. 표면에 잡초가 자라는 모형에서는 30 cm 깊이의 표층에서 탈질 작용이 일어날 수 있는 환원상태가 발달하였으며, 30 cm 깊이의 표층에서 탈질 작용이 일어날 수 있는 환원상태가 발달하였으며, 30 cm 깊이에서 측정된 COD와 $NO_3-N$ 농도는 유입수 중의 18.2와 $9.8mg\;L^{-1}$에 비해 각각 5.2와 $0.9mg\;L^{-1}$으로 감소하였다. $NO_3$ 제거효과는 잡초가 자라는 모형에서 현저히 높았으며, 이러한 효과는 잡초에 의한 직접적인 흡수와 근권에서의 유기물 공급과 산소의 신속한 소모에 따른 활발한 탈질작용에 기인하고, 잡초가 없는 모형에서 $NO_3$의 제거가 충분히 일어나지 못한 것은 전자수용체인 유기물의 부족 때문인 것으로 판단되었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 슬러지 발생과 화학약품의 사용이 필요없는 홍수터 여과 기술은 부영양상태의 하천수를 친환경적으로 처리할 수 있는 방법이 될 수 있을 것이다.

• 한국조경학회지
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• 제34권3호
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• pp.1-11
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• 2006

This study analyzed characteristics of natural and human environments in Chuncheon's Gongji stream, and suggested nature-friendly planning strategies for self-purification of water quality, biodiversity improvement and conservative waterfront recreation. The environmental analysis included streambed structures, floodplain soils, water quality, vegetation, wildlife, and human facilities. Natural colonization of vegetation for the middle section of the study stream was obstructed by a straightened concrete revetment of baseflow channel, and vehicle movement and concrete parking lots across the floodplain. These human disturbances also deteriorated the naturalness of the stream landscape and limited habitation of bird species. However, natural sedimented wetlands in half of the channel width for the lower section of the stream contributed to a desirable vegetational landscape and greater bird occurrence. Based on BOD measurements, water quality of the stream fell under class $II{\sim}III$ of the stream water-quality standard, but it was worse around sewage outlets due to incomplete sewage collection especially during the dry season. Dominant fish species included typical inhabitants of good water-quality streams that are tolerant of adverse habitat changes. Nature-friendly planning strategies were established based on analysis of the environmental characteristics. They focused on not merely spatial zoning and layout divided into four zones - preservation, partial preservation, conservation and use -, but close-to-nature channel revetment techniques, natural water-purification facilities, biotope diversification, and water-friendly recreation and circulation. Strategies pursued both renewal of stream naturalness and hydraulic stability of streamflow by minimizing transformation of natural channel micro-topography and biotope, and by reflecting natural traces of streambed structures such as revetment scour and sedimentation.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권10호
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• pp.833-843
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• 2020

생태수리학은 수생생태학을 한 축으로, 지형학, 수문학, 유체동력학 등을 또 다른 한 축으로 1990년대 초 탄생한 다학제간 연구분야이다. 생태수리학을 흐름, 유사이송, 지형, 동식물, 수리구조물 등 5가지 주요인자 간 상호 관계나 작용을 기준으로 구분하면 서식처수리( 환경유량 포함), 식생수리, 생태통로수리, 부영양화수리, 생태복원수리의 5개로 나눌 수 있다. 지난 20여 년간 관련 국제논문집에 게재된 생태수리학 관련연구는 물고기반응, 수리모델링, 물리서식처반응 분야에 치우쳤으며, 이는 아직 진정한 학제 간 상호반응적 연구단계로 진입하지 못했음을 의미한다. 한편 1997년 이후 한국수자원학회 논문집에 게재된 생태수리학 관련논문 수는 전체의 3% 수준에 불과하며, 생태수리학과 더 밀접한 응용생태공학회 논문집에 게재된 논문 수도 20% 수준에 머물렀다. 이 두 논문집에 게재된 논문들은 주로 서식처수리, 식생수리, 생태복원수리 분야이었으며, 난류모의를 포함한 동적 흐름모의, 동물유영모의, 부영양화수리 분야는 사실상 없는 것으로 나타났다. 국내의 하천특성 및 생태수리학의 사회적 수요를 고려하여 앞으로 연구개발이 시급한 분야는 1) 국내하천 여건에 맞는 환경유량의 평가기법, 2) 화이트리버의 그린리버 변화현상을 평가할 수 있는 동적 홍수터식생모형(DFVM)의 개발, 3) 정수역 및 유수역에서 수리조건 중심으로 조류생성을 평가할 수 있는 모형개발, 4) 하천지형복원이나 소형 보/댐의 가동정지(decommissioning) 및 철거에 따른 물리/화학/생물적 영향을 평가할 수 있는 모형개발 등이다.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.157-168
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• 2017

배후습지는 범람에 의해 고운 입자가 퇴적된 범람원으로 일반적으로 추이대의 성격을 지니며, 다양한 생태계로 구성된다. 본 연구는 영산강 배후습지인 우습제의 식생다양성과 자연성평가를 통한 습지의 생태학적 정보를 제공하고자 실시하였다. 우습제의 식생은 서식처의 종조성에 따라 4개 상관형의 14개 단위식생으로 분류되었다. 부유식생에는 개구리밥군락 (Spirodela polyrhiza community)이 출현하였고 부엽식생에는 마름군락 (Trapa bispinosa var. inumai community), 연꽃-마름군락 (Trapa bispinosa var. inumai-Nelumbo nucifera community)이 확인되었다. 정수식생의 진연안대에는 물참새피군락 (Paspalum distichum community), 고마리군락 (Persicaria thunbergii community), 갈풀군집 (Phalaridetum arundinaceae)이 확인되었고 추수대에는 줄-매자기군집 (Scirpo fluviarilis-Zizanietum latifoliae), 애기부들군락 (Typha angustata community)이 확인되었다. 조간대에는 큰고랭이군집 (Scirpetum tabernaemontani), 갈대군집 (Phragmitetum australis)이 확인되었고 중수위권의 습지추이대지역에서는 버드나무-이삭사초군락 (Carex dimorpholepis-Salix subfragilis community)이 확인되었다. 우습제 식생분포결과에 따르면, 식생분포 양상에 영향을 미치는 환경인자로서 습지 내 수위변화가 주요 요인으로 고려된다. 우습제의 단위식생 평가결과는 식생자연도에 따라 대부분 III 등급으로 확인되었다. 그러나 넓은 면적에서 다양한 고유식생 분포가 확인되었고 인접한 습지가 존재하지 않는 지리적 특성을 고려할 때, 지역생태계에 기여하는 생태학적 가치는 높이 평가되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제33권3호
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• pp.291-301
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• 2017

This study was carried out to investigate distribution on the alien plants in the Gyeong-in Ara Waterway. The alien plants were a total of 82 taxa: 17 families, 63 genera, 80 species, and 2 varieties. This number corresponds to 25.5% of alien plants identified in Korea. The proportion of alien plants in every year was increased from upstream to downstream. As the result of the analysis on vegetation stratification, bank of waterside was covered with artificial materials preventing existence of vegetation, and had step-type cross section. Floodplain was composed of waterfront area. An array of vegetation was not typical dispersion, and terrestrial and alien plants were dominated the Gyeong-in Ara Waterway. Evaluation of naturalness based on the vegetation stratification showed grade 3 or 4. In order to solve a problem, method and level of restoration should be decided based on the result of diagnostic assessment. Therefore, we need to restore the step-type cross section as pool type one. From waterside to bank in this waterway, we recommend to introduce natural plants by imitating reference species composition. Since, an invasion of alien plants is expected to be accelerated due to the continuous artificial disturbance, we recommend to quantitative investigation on the invasion of alien plants and monitoring on the change of distribution.

• 한국습지학회지
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• 제12권3호
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• pp.1-13
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• 2010

댐 건설이 주변 환경에 미치는 영향에 대해서는 주로 기후와 농산물에 초점이 맞추어져 연구되어왔다. 본 연구는 댐 건설에 따른 주변 식생의 변화를 알아보기 위하여 조사 장소를 준공 후 33년이 지났으며, 저수용량이 우리나라에서 가장 큰 소양강댐으로 선택하였다. 소양호의 범람지, 범람지보다 고도가 5m 높은 범람지 위쪽, 그리고 호수로부터 능선을 사이에 두고 3km이상 떨어져 있는 대조구에서 방형구법을 통한 식생과 토양함수량 조사가 이루어졌다. 관목층~교목층의 평균상대우점치는 범람지는 버드나무(87.9%)가, 범람지 위쪽과 대조구는 신갈나무(38.9%, 40.4%)가 가장 높았으며, 초본층의 상대우점치는 범람지에서는 사철쑥(34.2%)이, 범람지 위쪽과 대조구에서는 주름조개풀(19.4%, 24.6%)이 가장 높았다. Shannon-Wiener 종다양도 지수는 관목층~교목층에서 범람지(0.26)가 범람지 위쪽(2.34)과 대조구(2.23)보다 낮았으며(p<.01), 초본층에서는 3 모둠간에 유의한 차이가 없었다. S${\o}$rensen의 군집유사도 지수는 범람지와 범람지 위쪽, 범람지와 대조구에서 낮았으며, 범람지 위쪽과 대조구는 비교적 높았다. 교목과 아교목의 흉고직경별 개체수는 범람지에서 5~10cm인 버드나무(240/ha)가, 범람지 위쪽과 대조구는 모두 15~20cm인 참나무속 식물(400/ha, 466/ha)이 가장 높은 밀도를 보였다. 치수는 범람지에서 소나무(7,040/ha)가, 범람지 위쪽과 대조구는 모두 참나무속 식물(720/ha, 400/ha)이 가장 높은 밀도로 출현하였다. 토양함수량은 범람지(6.28%)가 범람지 위쪽(11.13%)과 대조구(10.14%)에 비하여 낮았다(p<.01). 조사 결과, 소양강 댐 건설로 인해 범람지는 식생이 변하였지만, 그 바로 위쪽에서는 식생의 변화가 나타나지 않았다.