• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.329-339
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• 2021

콩은 논 대표적인 밭작물로써 온도, 수분, 토양과 같은 환경 조건에 민감하기 때문에 재배 시 포장 관리가 매우 중요하다. 작물 상태를 비파괴적, 비접촉적 방법으로 측정할 수 있는 분광 기술을 활용한다면 작황 예측, 작물 스트레스 및 병충해 판별 등 생육 진단 및 처방을 통해 품질과 수확량을 높일 수 있다. 본 연구에서는 회전익 무인기에 탑재된 다중분광 센서를 이용하여 시험 포장에서 콩 생육 추정 모델 개발하고 재현성을 확인하기 위해 농가 포장에 검증을 수행하였다. 분광 데이터로 산출된 정규화 식생지수(NDVI, GNDVI), 단순비 식생지수(RRVI, GRVI)와 콩 생육 데이터(생체중, LAI)를 선형회귀분석을 실시하여 모델을 개발하였으며 괴산에 위치한 농가포장에서 검증을 실시하였다. 그 결과 생체중의 경우 정규화 식생지수를 이용 시 포화되기 때문에 단순비 식생지수 GRVI를 이용한 모델의 성능이 가장 높았다(R²=0.74, RMSE=246 g/m², RE=34.2%). 괴산 농가 포장에 생체중 모델 검증 결과 RMSE=392 g/m², RE=32%로 나타났으며 작부 체계별 나누어 검증 결과 단작 포장과 이모작 포장 생체중 모델은 RMSE=315 g/m², RE=26% 및 RMSE=381 g/m², RE=31%로 나타났다. 작부 체계별 포장과 적산온도가 유사한 연도별 시험 포장(2018+2020년, 2019년)을 나누어 생체중 모델 개발한 결과 단년도(2019년)의 성능이 높게 나타났다. 작부 체계별 적산온도가 유사한 검증과 기존 검증 간 비교 결과 단작 포장은 RMSE 및 RE를 기준으로 각각 29.1%와 34.3%로 개선되었으나 이모작 포장은 -19.6%, -31.3%로 저하되었다. 적산온도 이외의 환경 요인, 분광 및 생육 데이터 추가 시 다양한 환경 조건에서 재배되는 콩 생육을 추정 가능할 것으로 판단된다.

• 식물분류학회지
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• 제31권3호
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• pp.283-309
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• 2001

분류학적으로 어려움이 있는 고로쇠 분류군(Acer pictum complex)은 한국, 중국, 일본의 고로쇠와 여러 변종 이외에 만주고로쇠, 우산고로쇠 등이 포함된다. 고로쇠 분류군의 주요 형질은 대부분 열매의 크기, 각도, 날개의 크기, 잎의 결각 등 정량형질로 인정되고 있어, 본 연구는 한중일(韓中日)의 125개체, 17개의 정량 형질, 5개의 형질간 비율 등 모두 22개의 형질로 다변량(PCA분석)과 단변량분석을 실시하였다. 다변량분석에 의하면 3개의 성분(PC) eigenvalues 누적비율이 0.59(ca. 59%)로서 매우 낮은 수치를 보였고 대부분 PCA상의 좌표 중앙에 몰리면서 종간 차이가 중첩되었다. 분포 영역의 동쪽에 분포하는 울릉도의 우산고로쇠는 열매와 잎의 형태에 있어 일본의 서쪽연안(일본해(日本海)=동해(東海))의 개체들과 중첩되었다. 한국의 경기도 서해안과 강원도 일대의 일부 개체중 중국 동북부에 분포하는 만주고로쇠형이 일부 관찰되었지만 한국의 고로쇠와 전형적인 만주고로쇠형(날개와 종자의 비=0.7이상)의 중간 형태를 확인하였다. 조사 형질중 날개의 길이, 날개/종자 길이의 비, 열매 각도는 우산고로쇠, 티벳고로쇠, 만주고로쇠 등을 구분하는 양상을 보였지만 한중일(韓中日)의 고로쇠 개체를 포함할 경우 모두 연속 변이로 확인되어 종간 식별이 불가능하였다. 따라서, 중국 내륙에서 일본까지 분포하는 고로쇠와 중국 동북부지역에서 황하강이북, 한국 북부, 중부지방의 경기도섬과 강원도지역에 분포하는 만주고로쇠, 울릉도의 우산고로쇠, 중국 남부에서 일본 Hokkaido이남에서 한국의 남부에 분포하는 털고로쇠는 모두 하나의 종으로 보는 것이 타당하다. 그러나, 조사된 정량적 형질이외에 종간 식별에 중요한 정성적 형질(털의 유무, 수피형태)과 지리적 분포를 고려하여 국내 분포하는 분류군을 고로쇠, 털고로쇠, 만주고로쇠 등 3 변종으로 정리하였다.

• 생태와환경
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• 제50권4호
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• pp.381-402
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• 2017

오대산국립공원 계방산 노동계곡일대 관속식물의 고도별 수직분포 및 분포변화를 파악하기 위해 오토캠핑장(800 m)에서 정상(1,577 m)까지 해발 100 m 단위로 등분하여 8개 구간에 대한 식물목록을 작성하였다. 총 4회에 걸쳐 현지조사를 실시한 결과 관속식물은 85과 234속 339종 7아종 34변종 2품종의 총 382분류군으로 조사되었다. 구간별 식물 종다양성 패턴을 분석한 결과, 고도가 증가함에 따라 점차 감소하다가 특정 구간에서부터 다시 증가하는 역단봉형 패턴을 보였다. 이러한 분포패턴은 기후요인, 토양의 이화학적 요인, 지형적 요인, 광량, 인위적 교란 등 다양한 인자가 영향을 미친 것으로 판단된다. 출현 종들의 생장형과 광 요구조건에 따라 생육지 유형을 비교한 결과, 고도가 높아짐에 따라 산림에 생육하는 종의 비율은 증가하고, 교란지에 생육하는 종의 비율은 점차 감소하다가 정상부에서 다시 증가하는 경향을 보였다. 생활형에 따른 출현 비율을 비교한 결과, 일년생 초본의 경우 고도가 증가함에 따라 점차 감소하다가 1,300~1,500 m 구간에서는 출현하지 않았으며 마지막 정상부 구간에서 약간 증가하였다. 다년생 초본, 만경류 및 관목성 수종의 출현비율은 고도가 증가함에 따라 증감을 반복하였으며, 교목성 수종의 경우 점차 증가하다가 1,300~1,400 m 구간부터 감소하는 경향을 보였다. DCA 기법을 이용하여 출현종의 고도별 분포변화를 분석한 결과, 4개의 그룹으로 구분되었다. 구간별 식분의 배치는 I축상의 오른쪽으로부터 왼쪽을 향해 고도에 따라 순차적으로 배열됨에 따라 고도에 따른 온도변화가 그 식물분포의 양상에 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있었다. 호적범위는 식물종의 분포를 결정하기 때문에 기후변화로 인한 기온 상승은 현재 식물종의 분포, 종조성 및 다양성에 영향을 미칠 것으로 판단된다. 따라서 식물종들의 생태 환경적 특징과 분포역, 생육지의 변화를 파악하기 위한 지속적인 모니터링이 필수적이다. 나아가 이러한 자료를 토대로 기후변화에 따른 식물자원의 보전 및 관리방안이 마련되어야 할 것이다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권3호
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• pp.163-173
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• 2022

기후변화는 종의 생물계절 및 지리적 분포 변화에 많은 영향을 미치는 핵심 요인으로 생태 분야에서는 취약성 평가를 위해 생물의 생리적 특성과 가장 관련이 높은 생태기후지수 (BioClimatic predictor, 이하 BioClim)를 사용하고 있다. 그러나, Shared Socio-economic Pathways (SSPs) 시나리오에 대한 GCM별 미래 기간 기후평균값 이외에 BioClim 값들은 제공되지 않고 있다. 본 연구는 농촌진흥청에서 생산한 1 km 해상도의 SSPs 시나리오 상세화 자료를 이용하여 국내 여건에 적합한 BioClim 자료를 생산하고, 해당 자료를 기반으로 종 분포모형을 적용하여 주로 남부 및 경상북도, 강원도 및 습한 지역에서 생육 환경이 적합한 고로쇠나무의 기준년대 (1981 - 2010년) 및 미래년도 (2011 - 2100년)에 대해 30년 단위로 적합 서식지 분포를 예측했다. 전국자연환경조사자료를 통해 총 819개 지점에서 고로쇠나무 출현 자료를 수집했다. MaxEnt 모형의 성능을 높이기 위해 모형의 매개 변수 (LQH-1.5)를 최적화하고 상세화된 Biolicm 7개 지수와 지형지수 5개를 MaxEnt 모델에 적용했다. 국내 고로쇠나무 분포는 배수, 연 강수량 (Bio12), 경사가 크게 기여하는 것으로 나타났다. 적습하고 비옥한 토양을 선호하는 생육 특성이 반영된 결과로 기후 요인의 영향은 크지 않았다. 이에 따라 기준년도에 고로쇠나무의 높은 수준 적합 서식지는 우리나라 면적의 3.41%, 근미래 (2011 - 2040년) 및 먼미래 (2071 - 2100년)에서 SSP1-2.6은 0.01%, 0.02%를 차지하여 점차 감소하였으나, SSP5-8.5에서는 각각 0.01%, 0.72%로 오히려 기준년도 대비 근미래에는 감소되다가 먼미래로 갈수록 점차 증가하는 경향을 보였다. 본 연구는 기후변화에 보다 적응이 수월한 식생의 미래 분포 양상을 확인한 연구로 기후변화 적응 종이 미래 산림 복원 등에 활용 가능한 기초 연구로 의의가 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.6-7
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• 2021

하천에서의 식생 활착은 지형, 생태, 수리학 등의 학문 분야 뿐만 아니라 하천 관리 실무에서도 중요한 이슈 중에 하나로서 하천 식생 문제는 홍수 관리와 생태계 보전이라는 상반되는 가치의 조화에 직결된다. 국내에서는 2000년대 이후 댐 하류 조절하천, 부영화된 소규모 지류하천, 4대강 사업 대상지 고수부지 등 다양한 조건에서 하천 식생 활착과 육역화 문제가 지속적으로 제기되어 왔다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 하천 내의 식생 분포를 원격탐사 자료를 기반으로 분류하는 기법을 제안하고 이를 내성천에 적용한 결과를 제시하였다. 내성천은 2014년부터 최근까지 지속적으로 식생 활착이 발생하여 하천 경관이 변화한 대표적인 사례 하천이다. 원격탐사 자료는 유럽항공우주국(ESA)에서 운영 중이며, Google Earth Engine에서 제공하는 Sentinel 1, 2 위성 영상을 사용하였다. 지상 참값(ground truth)으로는 수역, 사주, 초본, 목본 등을 포함한 8가지 유형으로 구분되어 있는 2016년 내성천 지표 피복 자료를 사용하였다. 분류를 위한 방법은 머신러닝 알고리듬의 하나인 랜덤 포레스트 분류 기법을 사용하였으며, 미리 선정된 10개 폴리곤 영역으로부터 1,000개의 표본을 추출하여 1/2씩 나누어 훈련 및 검증 자료로 사용하였다. 검증 자료 기반의 정확도는 82~85 %로 나타났다. 훈련을 통해 수립한 모형을 2016~2020년 자료에도 적용하여 연도에 따른 식생역의 변화 과정을 제시하였다. 본 논문의 기술적 한계와 개선 방안을 고찰하였다. 이 기법은 정량적인 식생 분포를 제공함으로써 하천에서의 홍수위 계산, 식생-수리모델링 등의 기술 분야 뿐만 아니라 간벌이나 하천 식생 회춘 유도(rejuvenation)과 같은 식생의 실무적 관리 측면에서도 활용도가 클 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권3호
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• pp.280-291
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• 2019

파초일엽 자생지는 1949년 제주도 삼도에서 최초 발견된 이후 학술적 가치가 인정되어 1962년 12월 천연기념물 제18호 지정되었다. 우리나라에서는 제주도 삼도에서만 자생하며, 해방이후 땔감, 도취 등으로 자생지가 크게 훼손되어 거의 멸실에 이르렀으나 이식, 복원을 통해 명맥을 유지하고 있다. 대상지는 2011년부터 공개제한구역으로 관리되고 있으며 2000년대 자생지 복원 이후 약 20년이 지난 시점에서 파초일엽 생육실태 변화상에 대한 모니터링과 자생지 관리를 위해 이식, 복원의 기원 등 주요 관리이력에 대한 공식적인 기록 확인이 필요한 상황이다. 본 연구 결과 지정초기부터 현재까지 자생종 판별, 이식 복원 기록 등 문화재 관리이력을 확보하였고, 복원 이후 약 20년이 지난시점에서 파초일엽 생육변화상을 살펴보았다. 파초일엽 자생지 복원 이력을 살펴보면 1970-80년대에 이식된 개체들은 공식문서가 없었으며 1974년 복원 이식한 개체는 당시 일본 개체로 판단되어 자생종에 대한 논란이 있었다. 파초일엽 자생종 판별 연구를 통해 유전적으로 자생종으로 판명된 개체를 증식하여 2000년 156본, 2001년 150본을 이식하고 육묘장을 2004년 조성하여 파초일엽을 증식하였다. 자생지 내 파초일엽 생육지는 2곳으로 지점 1은 석축 위에 65개체가 3단에 나누어 밀식하여 자라고 지점 2는 29개체가 2열로 자라는 형태로 조사되었다. 파초일엽이 생육하고 있는 지역의 식생은 참식나무가 우점하는 상록활엽수림지대이며, 조사지점 외 자생 파초일엽 개체는 발견하지 못하였다. 본 연구의 특기할 만한 사항은 복원 후 최초로 자연 발생한 파초일엽 치수의 분포현황을 확인한 점이다. 치수 개체는 약 300개체 이상이었으며, 이 중 밀도가 높은 지점을 중심으로 모니터링을 위한 고정조사구 3개소를 선정하였다. 모니터링 1지점의 파초일엽 치수는 23개체로 개체당 잎수는 4~17장, 길이는 0.5~20 cm이었으며, 2지점은 88개체로 개체당 잎수는 5~6장 길이는 1.3~10.4 cm이었으며, 지점 3은 22개체로 잎 수 5~9장, 잎 길이 4.5~12.1 cm로 나타났다. 파초일엽 자생지는 2011년 공개제한 지역으로 설정되었으나 낚시, 스쿠버행위 등 일부 행위가 허가됨에 따라 자생지의 훼손 발생가능성이 크므로 법의 엄격한 적용과 함께 문화재 보존을 위해 충분한 교육과 문화재에 대한 정확한 정보 전달이 이루어져야 할 것이다.