• 생태와환경
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• 제54권3호
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• pp.151-155
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• 2021

국내 생태계의 환경유전자 적용도 가속화되고 있으나 생산된 데이터를 처리하고 분석하는 데 한계를 느끼고 있으며, 분석 생산된 생물데이터의 신뢰성에 대한 의구심이 제기되기도 하고 시료 매체(대상 시료, 물, 공기, 퇴적물, 위내용물, 분변 등) 간의 방법에 따른 차이와 분석 방법의 정량화와 개선 등이 필요한 상태이기도 하다. 따라서 국내 생태계의 환경유전자를 활용한 생물다양성 연구의 신뢰성과 정확성을 확보하기 위해서는 생태분류학으로 축적된 데이터베이스를 적극적으로 활용하여 검증 절차를 거치고, 유전자 서열 분석으로 높아진 데이터의 해상력을 전문가들이 검증하는 과정이 반드시 필요하다. 환경유전자 연구는 분자생물학적인 기술 적용으로만 해결될 수 없으며, 생산된 데이터의 신뢰성을 확보하기 위한 생태-분류-유전학-인포메틱스 등 학제 간의 연구 협력이 중요하며, 다양한 매체를 다루는 연구자들이 함께 접근할 수 있는 정보 공유 플랫폼이 절실한 분야이며, 발전의 속도도 급격하게 진행될 것이고 축적되는 데이터는 수년 내에 빅테이터로서 성장할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권8호
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• pp.5-12
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• 2021

지구 온난화로 인한 기후변화는 슈퍼 태풍의 발생빈도를 높이고 산지에서 토석류와 같은 다양한 형태의 토사재해를 야기한다. 본 연구는 태풍 등급에 따른 토석류 발생량 및 강우특성의 가중치에 따른 토석류 거동을 평가한 것이다. 토석류 해석은 시간 변화에 대한 유한차분법을 적용하였다. 태풍의 범주가 클수록 토석류 유량의 peak 값이 크고 도달시간도 빠르게 나타났다. 강수특성 가중치가 큰 경우 fluctuation 진폭이 크고 밴드폭이 넓게 나타났다. 경사면의 각도가 큰 경우 2~2.5배 이상 상승하였고, 토석류 유량의 fluctuation의 변동성이 확대되었다. 토석류의 유속은 모두가 급속도(Very rapid)에 해당하는 클래스에 속하였고, 토석류의 침식 또는 퇴적 속도의 분포는 초기부터 침식의 크기가 커졌으며 대규모의 침식이 발생하고 하류로 유하하는 것을 나타냈다. 이상에서 본 연구의 결과는 토석류 재해의 예측 및 구조물적 대책, 재해 취약지역에서 레질리언스 강화를 위한 대책을 세우는 데 중요한 정보를 제공할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.481-487
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• 2018

땅밀림 피해지에서 피해지점 및 균열 탐지, 피해규모를 효율적으로 분석하기 위해서 무인기를 활용한 피해지 탐지 및 모니터링 방안에 대해 본 연구에서 제시하였다. 땅밀림 피해지에서 무인기를 촬영하고 분석한 결과, 정사영상을 구축하면 피해지의 균열 탐지 및 규모를 파악할 수 있기 때문에 현장조사 전에 조사자 안전을 확보하고, 조사계획 수립에 효율적 활용이 가능하였다. 또한, 정사영상에서 지형정보를 추출하면 땅밀림 피해지 균열에 대한 정량적 분석이 가능하였다. 본 연구에서 시범적으로 적용한 대상지에서는 전체 균열 면적 1.01ha, 길이 1.07km, 평균 폭 10m, 단차범위 1~10m로 땅밀림 피해가 발생한 것으로 나타났다. 땅밀림 피해지에서는 정기적인 무인기 촬영을 통하여 지형변위를 탐지하고 피해 확산 방향, 규모 등에 대한 모니터링이 가능하기 때문에 복구계획 수립에 효율적으로 활용할 수 있다. 무인기를 이용하여 땅밀림 피해지에 시험 적용한 결과, 지형이 험준하고 위험한 산지에서 빠르고 쉽게 정성적 정량적 결과를 획득할 수 있는 장점이 있었다. 산사태, 토석류, 땅밀림과 같은 산지토사재해 현장에서 무인기 활용가치가 높기 때문에 관련 산업분야 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.409-418
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• 2019

최근 기후 변화에 의한 집중호우는 산지에서 토석류를 발생시켜 많은 피해를 양산하고 있다. 연구의 목적은 토석류 발생 가능성이 높은 산지에 사방댐을 설치하였을 경우, 사방댐의 설치 위치에 따라 공급유량의 변화에 대하여 사방댐이 받는 충격력을 평가한 것이다. 연구방법으로는 수치해석모델을 이용하였고, 수치해석 모델은 침식과 퇴적 모델을 이용하여 유한차분법을 적용하였으며, 사방댐에 영향을 주는 토석류의 충격력은 유체의 연속성을 고려하여, 질량보존법칙과 운동량 보존 법칙을 만족하는 지배 방정식을 이용하였다. 수치모의를 한 결과 토석류는 도달 초기에 충격력의 Peak가 발생하였으며, 16sec~19sec 구간에서도 토석류의 Peak가 발생하였고, 공급유량을 증가시킨 경우 이 구간에서 여러 개의 토석류 충격력의 Peak가 발생하였다. 이는 공급유량의 증대로 인해 토석류의 유하 속도를 증가시키고, 증가된 속도는 물 입자와 토사의 충돌로 인해 에너지가 증대되고 있음을 보여준다. 따라서, 산지에 연속적으로 여러 기의 사방댐을 설치하려고 할 때 각 위치에서 사방댐이 받는 충격력을 조사할 필요가 있다. 본 연구의 결과는 비탈 경사면에서 토석류 제어를 목적으로 설치되는 구조물이 받는 충격력과 사면에서 사방댐의 적정 위치를 설정하는 데 좋은 정보를 제공할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권2호
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• pp.163-172
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• 2019

자연하천 유로의 선형과 단면 형상은 유수 흐름 및 유사이송과의 상호작용에 의해 시 공간적으로 연속적 변화를 거치게 된다. 본 연구에서는 4대강 살리기 사업을 통해 대규모 하상 준설과 시설물 공사가 이루어진 낙동강을 대상으로 인위적 변화가 가해진 유로의 형태학적 특성이 시간이 경과함에 따라 자연적으로 변화해가는 양상을 살펴보고 정량적으로 분석하고자 하였다. 이를 위해 강정고령보~달성보 구간에 대한 수심 및 하천측량을 실시하고 하도 단면의 기하학적 특성치와 유로 선형(곡률)을 지표로 4대강살리기 사업 완료 후 지형의 변화양상과 형태학적 특성을 파악하고자 하였다. 4대강살리기 사업 종료 후 유의미한 지형변화가 발생하기에는 충분한 시간이 경과하지 않았기에 지형변화의 정도와 양상에서 특별한 경향성을 추출할 수는 없었다. 하지만 본 연구에서 제안된 방법론을 활용한 지형특성 및 변화의 양상과 규모에 대한 지속적인 평가가 필요할 것으로 판단되는 바이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권1호
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• pp.18-29
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• 2019

독도와 심흥택 해산의 정상부 및 사면에서 HD 급 비디오카메라, 2기의 LED 조명, 1개의 다목적 로봇팔, 8개의 추진기가 장착된 소형 ROV로 해저면 조사를 수행하였다. 조사에 사용된 장비는 스웨덴에서 제작된 500 m급 소형 무인잠수정 "V8 SII"과 지원모선인 "코쌀 5호"였으며, 수심 범위가 45~370 m인 조사해역의 4정점에서 총 6회 잠수를 수행하였고, 잠수시간은 운용조건에 따라 약 30~120분 소요되었다. 조사 결과, 독도 주변 해저 경사면과 해산 정상부 부근에는 다양한 크기의 암석 및 밀도 높은 부착생물인 심해성 말미잘(Actinostolidae sp.), 거미불가사리류(Ophiuridae sp.), 대게류의 서식이 확인되었다. 본 조사를 통해 얻어진 결과는 1) 주요 수산자원인 대게류의 서식 확인 및 심해생물상 자료, 2) 해저면의 퇴적상 및 지형 특성 확인, 3) 육상기원 어구 폐기물 확인 등이다. 본 탐사는 수산자원 및 생태학적으로 중요한 독도 해저면과 주변 해산의 수중환경의 첫 기록으로서, 동해의 해산 정상부의 심해 저서환경 및 생물의 직접관찰에 소형 ROV가 활용 가능함을 시사하였다.

• 환경영향평가
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• 제30권4호
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• pp.203-214
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• 2021

본 연구에서는 저서다모류 군집의 구조와 생태학적 건강도를 파악하기 위하여 진도 해역과 제주도 해역에서 각 7개씩 총 14개 정점에서 2010년 8월부터 2012년 9월까지 총 5회에 걸쳐 반기별로 저서다모류 군집조사를 실시하였다. 저서다모류의 서식기질로서 퇴적물의 입도조성을 분석한 결과 진도 해역은 비교적 혼합질 퇴적상을 나타낸 반면 제주도 해역은 모래함량이 높은 것으로 나타났다. 총 14개 정점에서 출현한 저서다모류는 68종, 231 ind./m² 서식밀도를 나타내었으며, 진도 해역에서는 61종, 167 ind./m², 제주도 해역에서는 62종, 295 ind./m²로 나타났다. 시기별로 출현종에는 차이가 있었으며 제주도 해역에서 전반적으로 종수 및 서식밀도가 높게 나타났다. 출현 서식밀도의 자료를 이용하여 우점종을 선정한 결과 진도 해역은 Heteromastus filiformis, Ampharete arctica, Prionospio sp., Sigambra tentaculata, Thelepus sp. 순으로 나타났다. 반면 제주도 해역은 Amphicteis gunneri, Ampharete arctica, Prionospio sp., Spiochaetopterus costarum, Heteromastus filiformis 순으로 나타났다. 종조성과 정점 간 유사도에 근거한 집괴분석 결과 정점 5와 6을 제외한 정점에서 진도 해역과 제주도 해역으로 확연히 구분되었다. AMBI 분석 결과 1.2-3.4의 결과를 보였으며, 모든 정점에서 V등급 저서다모류는 출현하지 않았다. 따라서 본 연구에서 진도 해역과 제주도 해역은 지리적 위치 및 퇴적상에 따라 저서다모류 군집이 분포하는 것으로 나타났으며, 전반적으로 시공간적인 큰 변동 없이 비교적 안정된 군집을 형성하고 있음을 시사하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제17권3호
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• pp.175-194
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• 2014

본 연구는 낙동강 수계 내 청수성 부착조류(Achnanthes convergens)의 분포 특성을 기반으로 이들의 서식에 영향을 미치는 환경 및 서식 수변 요인 등을 규명함으로 실제적인 보전, 복원에 대한 기준 또는 준거 등의 정보를 제시하고자 하였다. 이를 위하여 환경부 국립환경과학원에서 수행하고 있는 '수생태계 건강성 조사 및 평가(V)' 사업 자료 중 낙동강 대권역의 총 250개 지점을 대상으로 2012년 4월(1차)과 9월(2차)에 구축된 부착조류 및 이화학적 요인, 서식 수변환경 등의 결과들을 활용하였다. 또한, 각 환경요인들의 결과들을 연계시켜 Kriging, Hotspot, LISA 등의 공간분석을 실시하였으며, 특히 조사구간별 Achnanthes convergens의 출현이 10% 이상인 지점을 청정수역으로 구분하여 그 외 지역(비청정수역)과의 공간 특성들을 비교 분석하였다. 연구 결과, 낙동강 대권역 250개 구간 중 청수성 부착조류인 Achnanthes convergens가 10% 이상 우점종으로 출현한 구간은 1차 조사에서는 총 56개 지점으로 나타났으며, 2차 조사에서는 다소 적은 지점인 41개 지점으로 나타났다. 청정수역에 대한 물리 화학적 특성들을 분석한 결과, 모든 지표들이 청정수역에 비해 비청정수역에서 더 악화된 수질 특성을 가지는 것으로 나타났으며, 전기전도도(청정수역: 평균 $101.83{\mu}s/cm$, 비청정수역: 평균 $598.48{\mu}s/cm$)와 탁도(청정수역: 평균 1.95NTU, 비청정수역: 5.58NTU) 등은 최대 5배 이상 악화된 수질 특성을 보이는 것으로 나타났다. 낙동강 대권역 내 청정수역의 서식 수변 환경 특성을 분석한 결과, 자연적 종횡사주, 유속 다양성, 저질상태, 제방하안재료, 제외지 토지이용 등이 지표생물인 청수성 부착조류 Achnanthes convergens에 주요한 영향을 미치는 요인으로 분석되었다. Hotspot 및 LISA 분석을 통해 Achnanthes convergens 높은 출현을 보여 청정수역으로 구분된 안동댐 상류, 임하댐 상류, 위천, 밀양강, 남강, 황강 등의 유역들은 Coldspot 및 LL 등급으로, 낙동강 본류 및 하류, 안동댐 하류, 금호강 유역 등은 Hotspot 및 HH 등급으로 분류되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권1호
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• pp.63-70
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• 1999

연성저질의 갯벌과 조하대에 서식하는 저서동물의 정점당 채집면적을 제안하고자 인천 송도 1 개 정점에서 0.02 $m^2$ 박스코아를 이용하여 총 250 회 (5 $m^2$), 영일만 조하대 1 개 정점(수심 20 m)에서 0.1 $m^2$ 반빈 채니기를 이용하여 총 50 회(5 $m^2$)의 표품을 반복 채집하였다. 본 연구에서 제안한 채집면적은 모집단으로 설정한 5 $m^2$에 대해서 출현종수와 생태지수(다양성, 종풍부도, 균등도, 우점도지수), 종조성의 유사성(유사도지수 기준)이 75%로 나타나는 수준의 면적으로 설정하였다. 송도갯벌 5 $m^2$에 서식하는 저서동물은 56 종, 영일만 조하대 5 $m^2$에서는 총 60 종이었다. 채집면적 (A; $m^2$)에 따른 저서동물의 누적 출현종수($N_{sp}$)는 송도갯벌에서 $N_{sp}=37.379A^{0.257}(r^2=0.99)$, 영일만 조하대에서 $N_{sp}=40.895A^{0.257}(r^2=0.98)$의 관계식으로 나타낼 수 있었다. 모집단으로 설정한 5 $m^2$에 대해서 출현총수의 75%가 출현하는 채집면적은 송도갯벌과 영일만 조하대에서 각각 1.6 $m^2$ (0.02 $m^2$ 박스코아, 80 회), 1.5 $m^2$ (0.1 $m^2$ 반빈채니기, 15 회)이었다. 0.02 $m^2$과 0.1 $m^2$의 단위표품을 계속 더하여 면적을 증가시키면서 새롭게 증가된 각 면적에서의 생태지수와 유사도를 다시 계산하였다. 그 결과, 5 $m^2$의 생태지수에 75% 근접하는 면적은 송도갯벌에서 < 0.5 $m^2$~1.5 $m^2$, 영일만 조하대에서 < 0.5 $m^2$~1.2 $m^2$이였다. 종조성의 유사성을 75%로 반영하는 면적은 0.3 $m^2$(송도), 0.6 $m^2$(영일만)이었다. 군집분석을 위해 흔히 사용하는 이들 지수의 채집면적에 따른 변화를 추적하여 유사성 75%에 기준을 둔 채집면적으로 송도갯벌에서는 1.5 $m^2$(0.02 $m^2$ 박스 코아, 75 회), 영일만 조하대에서는 1.2 $m^2$(0.1 $m^2$ 반빈 채니기, 12 회)을 제안할 수 있었다. 이들 채집면적은 송도갯벌에서 상위 우점 7 종(개체수 68%를 차지함)의 서식밀도를, 영일만 조하대에서 상위 우점 6 종(개체수 90% 차지함)의 서식밀도를 정밀도 0.2 이내에서 추정할 수 있게 한다.

• 한국환경생태학회지
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• 제24권3호
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• pp.249-257
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• 2010

본 연구는 최근 증가하고 있는 한강 하구역 주변 개발압력에 대응하기 위한 방안으로 Ramsar Site 등록 가능성을 판단하고, 기존 습지 유형기준 재설정을 통한 비오톱유형 별 관리방안을 수립하고자 하였다. 조사대상지는 김포대교 하부 신곡수중보에서 이산포구간 사이 자유로변에 위치한 장항습지로서 면적은 약 $2.7km^2$이다. RIS(Information Sheet for Ramsar Wetlands)의 작성을 위한 현장 및 문헌조사결과 장항습지는 물리적으로 5m이하의 낮은 표고를 갖는 퇴적지형 상에 위치하였으며 여름철 강수량의 집중으로 인한 하천 하구 퇴적현상에 의해 형성되었다. 생물생육환경은 염도에 따라 기수역과 담수역으로 구분되었으며 근권토양은 미사질양토(Silt loam), 근권하부토양은 사질양토(Sand loam)으로 분석되었다. 식물상은 52과 135종 11변종 총 146종류가 관찰되었으며 주요 자생종은 버드나무, 갈대, 물억새 등 이었다. 현존식생분석결과 버드나무림의 분포가 전체의 37%로 가장 넓게 나타났으며, 논 경작지가 전체의 13.5%를 차지하였다. 동물상으로 야생조류는 총 62종 25,977개체가 관찰되었다. 작성된 RIS와 Ramsar Site 지정기준 비교분석 결과, 생물지리학적 범주에 관한 Criteria 1, 생물종 및 생태공동체에 근거한 Criteria 2, 3, 4, 물새에 근거한 Criteria 5와 6을 만족하여 Ramsar Site 등록이 가능한 것으로 판단 되었다. 장항습지의 관리지역 설정 위하여 비오톱 유형설정 및 평가를 실시한 결과, 총 13개 유형으로 분류되었고, 등급 I지역이 전체의 75.4%, 등급 III지역이 0.8%로 나타났다. 평가등급에 따른 관리지역은 보전관리, 복원관리, 이용관리지역, 복원 및 이용관리지역 등으로 구분하였고 각각의 관리지역 대한 관리방안을 제시하였다.