• Title/Summary/Keyword: 국지성 기상변화

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The Study of Land Surface Change Detection Using Long-Term SPOT/VEGETATION (장기간 SPOT/VEGETATION 정규화 식생지수를 이용한 지면 변화 탐지 개선에 관한 연구)

  • Yeom, Jong-Min;Han, Kyung-Soo;Kim, In-Hwan
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.13 no.4
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    • pp.111-124
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    • 2010
  • To monitor the environment of land surface change is considered as an important research field since those parameters are related with land use, climate change, meteorological study, agriculture modulation, surface energy balance, and surface environment system. For the change detection, many different methods have been presented for distributing more detailed information with various tools from ground based measurement to satellite multi-spectral sensor. Recently, using high resolution satellite data is considered the most efficient way to monitor extensive land environmental system especially for higher spatial and temporal resolution. In this study, we use two different spatial resolution satellites; the one is SPOT/VEGETATION with 1 km spatial resolution to detect coarse resolution of the area change and determine objective threshold. The other is Landsat satellite having high resolution to figure out detailed land environmental change. According to their spatial resolution, they show different observation characteristics such as repeat cycle, and the global coverage. By correlating two kinds of satellites, we can detect land surface change from mid resolution to high resolution. The K-mean clustering algorithm is applied to detect changed area with two different temporal images. When using solar spectral band, there are complicate surface reflectance scattering characteristics which make surface change detection difficult. That effect would be leading serious problems when interpreting surface characteristics. For example, in spite of constant their own surface reflectance value, it could be changed according to solar, and sensor relative observation location. To reduce those affects, in this study, long-term Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) with solar spectral channels performed for atmospheric and bi-directional correction from SPOT/VEGETATION data are utilized to offer objective threshold value for detecting land surface change, since that NDVI has less sensitivity for solar geometry than solar channel. The surface change detection based on long-term NDVI shows improved results than when only using Landsat.

Processing and Quality Control of Flux Data at Gwangneung Forest (광릉 산림의 플럭스 자료 처리와 품질 관리)

  • Lim, Hee-Jeong;Lee, Young-Hee
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.10 no.3
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    • pp.82-93
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    • 2008
  • In order to ensure a standardized data analysis of the eddy covariance measurements, Hong and Kim's quality control program has been updated and used to process eddy covariance data measured at two levels on the main flux tower at Gwangneung site from January to May in 2005. The updated program was allowed to remove outliers automatically for $CO_2$ and latent heat fluxes. The flag system consists of four quality groups(G, D, B and M). During the study period, the missing data were about 25% of the total records. About 60% of the good quality data were obtained after the quality control. The number of record in G group was larger at 40m than at 20m. It is due that the level of 20m was within the roughness sublayer where the presence of the canopy influences directly on the character of the turbulence. About 60% of the bad data were due to low wind speed. Energy balance closure at this site was about 40% during the study period. Large imbalance is attributed partly to the combined effects of the neglected heat storage terms, inaccuracy of ground heat flux and advection due to local wind system near the surface. The analysis of wind direction indicates that the frequent occurrence of positive momentum flux was closely associated with mountain valley wind system at this site. The negative $CO_2$ flux at night was examined in terms of averaging time. The results show that when averaging time is larger than 10min, the magnitude of calculated $CO_2$ fluxes increases rapidly, suggesting that the 30min $CO_2$ flux is influenced severely by the mesoscale motion or nonstationarity. A proper choice of averaging time needs to be considered to get accurate turbulent fluxes during nighttime.

Recharge Potential Assessment of Artificial Recharge System for Agricultural Drought Adaptation (농업가뭄대응을 위한 인공함양 시스템의 함양능력 평가)

  • Lee, Jae Young;Kim, Gyoo Bum
    • Journal of Korean Society of Disaster and Security
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    • v.14 no.1
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    • pp.61-72
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    • 2021
  • There is an increasing need for water supply plan using sustainable groundwater to resolve water shortage problem caused by drought due to climate change and artificial aquifer recharge has recently emerged as an alternative. This study deals with recharge potential assessment for artificial recharge system and quantitative assessment for securing stable water and efficient agricultural water supply adapt to drought finding optimal operating condition by numerical modeling to reflect recharge scenarios considering climate condition, target water intake, injection rate, and injection duration. In order to assess recharge potential of injection well, numerical simulation was performed to predict groundwater level changes in injection and observation well respect to injection scenarios (Case 1~4) for a given total injection rate (10,000 m3). The results indicate that groundwater levels for each case are maintained for 25~42 days and optimal injection rate is 50 m3/day for Case 3 resulted in groundwater level rise less than 1 m below surface. The results also show that influential area of groundwater level rise due to injection was estimated at 113.5 m and groundwater storage and elapsed time were respectively increased by 6 times and 4 times after installation of low permeable barrier. The proposed assessment method can be contributed to sustainable agricultural water supply and stable water security for drought adaptation.

The Weather Representativeness in Korea Established by the Information Theory (정보이론에 의한 한국의 일기대표성 설정)

  • Park, Hyun-Wook
    • Journal of the Korean association of regional geographers
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    • v.2 no.2
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    • pp.49-73
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    • 1996
  • This study produces quantitatively weather entropy and information ratio using information theory about frequency in the appearance of precipitation phenomenon and monthly change, and then applies them to observation of the change of their space scale by time. As a result of these, this study defines Pusan, Chongju and Kwangju's weather representativeness and then establishes the range of weather representativeness. Based on weather entropy (statistical parameter)-the amount of average weather information-and information ratio, we can define each area's weather representativeness, which can show us more constant form included topographical, geographical factors and season change. The data used for this study are the daily precipitotion and cloudiness during the recent five years($1990{\sim}1994$) at the 69 stations in Korea. It is divided into class of no precipitation, that of precipitation. The results of this study can be summarized as follows: (1) The four season's mean value of information ratio is the highest value. as 0.641, on the basis of Chongju. It is the lowest as 0.572, on the basis of Pusan. On a seasonal basis, the highest mean value of information rate is April's (spring) in Chongju, and the lowest is October's(fall) in Pusan. Accordingly weather representativeness has the highest in Chongju and the lowest in Pusan. (2) To synthesize information ratio of decaying tendancy and half-decay distance, Chonju's weather representativeness has the highest in April, July and October. And kwangju has the highest value in January and the lowest in April and July. Pusan's weather representativeness is not high, that of Pusan's October is the lowest in the year. (3) If we establish the weather representative character on the basis of Chongju-Pusan, the domain of Chongju area is larger than that of Pusan area in October, July and April in order. But Pusan's is larger than Chongju's in January. In the case of Chongju and Kwangju, the domain of Chongju area is larger than that of Kwangju in October, July and April in order, but it is less than that of Kwangju area in January. In the case of Kwangju-Pusan, the domain of Kwangju is larger than that of Pusan in October, July in order. But in April it is less than Pusan's.

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Korean Ocean Forecasting System: Present and Future (한국의 해양예측, 오늘과 내일)

  • Kim, Young Ho;Choi, Byoung-Ju;Lee, Jun-Soo;Byun, Do-Seong;Kang, Kiryong;Kim, Young-Gyu;Cho, Yang-Ki
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.18 no.2
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    • pp.89-103
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    • 2013
  • National demands for the ocean forecasting system have been increased to support economic activity and national safety including search and rescue, maritime defense, fisheries, port management, leisure activities and marine transportation. Further, the ocean forecasting has been regarded as one of the key components to improve the weather and climate forecasting. Due to the national demands as well as improvement of the technology, the ocean forecasting systems have been established among advanced countries since late 1990. Global Ocean Data Assimilation Experiment (GODAE) significantly contributed to the achievement and world-wide spreading of ocean forecasting systems. Four stages of GODAE were summarized. Goal, vision, development history and research on ocean forecasting system of the advanced countries such as USA, France, UK, Italy, Norway, Australia, Japan, China, who operationally use the systems, were examined and compared. Strategies of the successfully established ocean forecasting systems can be summarized as follows: First, concentration of the national ability is required to establish successful operational ocean forecasting system. Second, newly developed technologies were shared with other countries and they achieved mutual and cooperative development through the international program. Third, each participating organization has devoted to its own task according to its role. In Korean society, demands on the ocean forecasting system have been also extended. Present status on development of the ocean forecasting system and long-term plan of KMA (Korea Meteorological Administration), KHOA (Korea Hydrographic and Oceanographic Administration), NFRDI (National Fisheries Research & Development Institute), ADD (Agency for Defense Development) were surveyed. From the history of the pre-established systems in other countries, the cooperation among the relevant Korean organizations is essential to establish the accurate and successful ocean forecasting system, and they can form a consortium. Through the cooperation, we can (1) set up high-quality ocean forecasting models and systems, (2) efficiently invest and distribute financial resources without duplicate investment, (3) overcome lack of manpower for the development. At present stage, it is strongly requested to concentrate national resources on developing a large-scale operational Korea Ocean Forecasting System which can produce open boundary and initial conditions for local ocean and climate forecasting models. Once the system is established, each organization can modify the system for its own specialized purpose. In addition, we can contribute to the international ocean prediction community.

A Simulation of Agro-Climate Index over the Korean Peninsula Using Dynamical Downscaling with a Numerical Weather Prediction Model (수치예보모형을 이용한 역학적 규모축소 기법을 통한 농업기후지수 모사)

  • Ahn, Joong-Bae;Hur, Ji-Na;Shim, Kyo-Moon
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.12 no.1
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    • pp.1-10
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    • 2010
  • A regional climate model (RCM) can be a powerful tool to enhance spatial resolution of climate and weather information (IPCC, 2001). In this study we conducted dynamical downscaling using Weather Research and Forecasting Model (WRF) as a RCM in order to obtain high resolution regional agroclimate indices over the Korean Peninsula. For the purpose of obtaining detailed high resolution agroclimate indices, we first reproduced regional weather for the period of March to June, 2002-2008 with dynamic downscaling method under given lateral boundary conditions from NCEP/NCAR (National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research) reanalysis data. Normally, numerical model results have shown biases against observational results due to the uncertainties in the modelis initial conditions, physical parameterizations and our physical understanding on nature. Hence in this study, by employing a statistical method, the systematic bias in the modelis results was estimated and corrected for better reproduction of climate on high resolution. As a result of the correction, the systematic bias of the model was properly corrected and the overall spatial patterns in the simulation were well reproduced, resulting in more fine-resolution climatic structures. Based on these results, the fine-resolution agro-climate indices were estimated and presented. Compared with the indices derived from observation, the simulated indices reproduced the major and detailed spatial distributions. Our research shows a possibility to simulate regional climate on high resolution and agro-climate indices by using a proper downscaling method with a dynamical weather forecast model and a statistical correction method to minimize the model bias.

Rural Systems Visioneering: Paradigm Shift from Flux Measurement to Sustainability Science (지역시스템 비저니어링: 플럭스 관측에서 지속가능성과학으로의 패러다임 전환)

  • Kim, Joon;Kang, Minseok;Oki, Taikan;Park, Eun Woo;Ichii, Kazuhito;Indrawati, Yohana Maria;Cho, Sungsik;Moon, Jihyun;Yoo, Wan Chol;Rhee, Jiyoung;Rhee, Herb;Njau, Karoli;Ahn, Sunghoon
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.20 no.1
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    • pp.101-116
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    • 2018
  • Sustainability science is an emerging transdisciplinary research which necessitates not only the communication and collaboration of scientists, practitioners and stakeholders from different disciplines and interests, but also the paradigm shift from deterministic and reductionist approaches to the old basic. Ecological-societal systems (ESS) are co-evolving complex systems having many interacting parts (or agents) whose random interactions at local scale give rise to spontaneous emerging order at global scale (i.e., self-organization). Here, the flows of energy, matter and information between the systems and their surroundings play a key role. We introduce a conceptual framework for such continually morphing dynamical systems, i.e. self-organizing hierarchical open systems (SOHOs). To understand the structure and functionality of SOHOs, we revisit the two fundamental laws of physics. Re-interpretation of these principles helps understand the destiny and better path toward sustainability, and how to reconcile ecosystem integrity with societal vision and value. We then integrate the so-called visioneering (V) framework with that of SOHOs as feedback/feedforward loops so that 'a nudged self-organization' may guide systems' agents to work together toward sustainable ESS. Finally, example is given with newly endorsed Sustainable Development Goals (SDG) Lab (i.e., 'Rural systems visioneering') by Future Earth, which is now underway in rural villages in Tanzania.

Problems of Environmental Pollution (환경오염의 세계적인 경향)

  • 송인현
    • Proceedings of the KOR-BRONCHOESO Conference
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    • 1972.03a
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    • pp.3.4-5
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    • 1972
  • 생활수준이 낮은 단계에 있어서는 우선 식량에 대한 수요가 강하다. 인간의 욕구가 만족스럽게 먹는다는 것에 대하여 제일 강하게 발동하는 것이다 그러나 점차 과학기술과 산업과 경제가 발전하여 성장과정에 오르게 되고 소득수준도 향상하게 되면 시장기구를 통해서 구입 할 수 있는 개인의 물적 소비재에 대해서는 점차 충족하게 되며 식량이외에도 의복, 전기기구 및 일용생활용품, 자동차 등에 이르기까지 더욱 고차원의 소비재가 보급하게 되는 것이다. 이렇게 되며는 사람의 욕구는 사적 재물이나 물적 수요에서 점진적으로 공공재나 또는 질적 수요(주택, 생활환경 등)의 방향으로 움직이게 되는 것으로써 여기에 환경오염 또는 공해문제에 대하여 의식하게 된다. 그러나 여기에서 더욱이 문제점이 되는 것은 소득 수준의 향상 과정이란 그 자체가 환경오염의 커다란 요인이라는 점이며 자동차의 급격한 보급과 생활의 편의성을 구하여 집중되는 도시인구의 집적, 높은 소득을 보장하기 위한 생산성 높은 중화학공업의 발전 등등은 그 자체가 환경권이란 사람이 요구하는 고차원의 권리를 침해하는 직접적인 요인이 된다는 것이다. 이와 같은 환경오염이나 공해문제에 대한 세계적인 논의는 이미 시작된 지 오래이지만 현재는 우리의 건강보호를 위해서나 생활환경의 보전을 위해서라는 점에서는 그치는 것이 아니고, 더욱 넓혀서 자연의 보호, 자원의 보호라는 견지로 확대되고 있다. 이와 같은 세계적인 확대된 이해와 이에 대한 대책강구의 제안은 1968년 국제연합의 경제사회이사회에서 스웨덴 정부대표에 의하여 제시되었으며 1969년의 우- 탄트 사무총장의 인간환경에 관한 보고서, 1970년 Nixon 미대통령의 연두일반교서 그리고 1972년 5월 6일 스웨덴의 스톡홀롬에서 개최되는 인간환경회의의 주제 등을 통해서 알 수 있고, 종래의 공해나 생활환경의 오염문제라는 좁은 개념에서가 아니고 인간환경전체의 문제로 다루고 있는 것이다. 즉 환경개발(도시, 산업, 지역개발에 수반된 문제), 환경오염(인위적 행위에 의하여 환경의 대인간조건이 악화하는 문제) 자연ㆍ자원의 보호관리(지하, 해양자원, 동식물, 풍경경치의 문제)란 3개 측면에서 다루고 있는 것이다. 환경오염이란 문제를 중 심하여 보면 환경을 구성하는 기본적인 요소로서 대기, 물, 토지 또는 지각. 그리고 공간의 사대요소로 집약하여 생각할 수 있음으로 이 4요소의 오염이 문제가 되는 것이다. 대기의 오염은 환경의 오염중 가장 널리 알려진, 또 가장 오랜 역사를 가진 오염의 문제로써 이에 속하는 오염인자는 분진, 매연, 유해가스(유황산화물, 불화수소, 염화수소, 질소산화물, 일산 화염소 등) 등 대기의 1차 오염과 1차 존재한 물질이 자외선의 작용으로 변화발생 하는 오존, PAN등 광화학물질이 형성되는 2차적인 오염을 들 수 있다. 기외 카도미움, 연등 유해중금속이나 방사선물질이 대기로부터 토지를 오염시켜서 토지에 서식하는 생물의 오염을 야기케 한다는 점등이 명백하여지고 있으며 대기의 오염은 이런 오염물질이 대기중에서 이동하여 강우에 의한 침강물질의 변화를 일으키게 되며 소위 광역오염문제를 발생케하며 동시에 토지의 토질저하등을 가져오게 한다. 물의 오염은 크게 내육수의 오염과 해양의 오염의 양면으로 나누어 볼 수 있다. 하천의 오염을 방지하고 하천을 보호하기 위한 움직임 역시 환경오염의 역사상 오래된 문제이며 시초에는 인분뇨와의 연결에서 오는 세균에 의한 오염이나 양수 기타 일반하수와의 연결에서 오는 오염에 대비하는 것부터 시작하였지만 근래에는 산업공장폐수에 의한 각종 화학적유해물질과 염료 그리고 석유화학의 발달에 의한 폐유등으로 인한 수질오탁문제가 점차 크게 대두되고 있다. 이것은 측 오염이란 시초에 우리에게 주는 불쾌감이 크므로 이것을 피하자는 것부터 시작하여 인간의 건강을 지키고 각종 사용수를 보존하자는 용수보존으로 그리고 이제는 건강과 용수보존뿐만 아니라 이것이 농림 수산물에 대한 큰 피해를 주게됨으로써 오는 자연환경의 생태계보전의 문제로 확대전환하고 있는 것이다. ?간 특히 해양오염에 대한 문제는 국지적인 것에만 끝이는 것이 아니고 전세계의 해양에 곧 연결되는 것이므로 세계각국의 공통관심사로 등장케 되었으며 이것은 특히 폐유가 유류수송 도중에 해양에 투기되는 유류에 의한 해양의 유막성형에서 오는 기상의 변화와 물피해등이 막심함으로 심각화 되고 있다. 각국이 자국의 해안과 해양을 보호하기 위하여 조치를 서두르고 있는 현시점에서 볼 때에는 이는 국제문제화하고 있으며 세계적인 국제적 협력과 협조의 필요성이 강조되는 좋은 예라 하겠다. 토양의 오염에 있어서는 대기나 수질의 오염이 구국적으로 토양과 관련되고 토양으로 환원되는 것이지만 근래에 많이 보급사용되는 농약과 화학비료의 문제는 토양자체의 오염에만 그치는 것이 아니고 농작물을 식품으로 하여 섭취함으로써 발생되는 인체나 기타생물체의 피해를 고려할 때 더욱 중요한 것이며, 또 토질의 저하를 가져오게 하여 농림생산에 미치는 영향이 적지 않을 것이다. 지반강하는 지각 에 주는 인공적 영향의 대표적인 것으로써 지하수나 지하 천연가스를 채취이용하기 위하여 파들어 감으로써 지반이 침하 하는 것이며 건축물에 대한 영향 특히 풍수해시의 재해를 크게 할 우려가 있는 것이다. 공간에 있어서의 환경오염에는 소음, 진동, 광선, 악취 등이 있다. 이들은 특수한 작업환경의 경우를 제외하고는 건강에 직접적인 큰 피해를 준다고 생각할 수 없으나 소음, 진동, 관선, 악취 등은 일반 일상시민생활에 불쾌나 불안을 줌으로써 안정된 생활을 방해하는 요인이 되는 것이다. 공간의 오염물로써 새로운 주목을 끌게된 것은 도시산업폐기물로써 이들은 대기나 물 또는 토지를 오염시킬 뿐만 아니라 공간을 점령함으로써 도시의 미관이나 기능을 손상케 하는 것이다. 즉 노배폐차의 잔해, 냉장고등고형폐기물등의 재생불가능한 것이나 비니루등 합성물질로 된 용기나 포장 등으로 연소분해 되지 않은 내구소비재가 이에 해당하는 것으로 이는 maker의 양식에 호소하여 그 책임 하에 해결되어야 할 문제로 본다. 이렇듯 환경오염은 각양각색으로 그 오염물질의 주요 발생원인 산업장이나 기타 기관에서의 발생요인을 살펴보며는 다음과 같은 것으로 요약할 수 있다. A. 제도적 요인 1. 관리체재의 미비 2. 관리법규의 미비 3. 책임소재의 불명확 B. 자재적 요인 1. 사용자재의 선택부적 2. 개량대책급 연구의 미흡 C. 기술적 요인 1. 시설의 설계불량, 공정의 결함 2. 시설의 점검, 보전의 불충분 3. 도출물의 취급에 대한 검사부족 4. 발생방지 시설의 미설치, 결함 D. 교육적 요인 1. 오염물질 방제지식의 결여 2. 법규의 오해, 미숙지 E. 경제적 요인 1. 자금부족 2. 융자상의 문제 3. 경제성의 문제 F. 정신적 요인 1. 사회적 도의심의 결여(이기주의) 2. 태만 3. 무지, 무관심 등이다. 따라서 환경오염의 방지란 상기한 문제의 해결에 기대하지 않을 수 없으나 이를 해결하기 위하여는 국내적 국제적 상호협조에 의한 사회각층의 총력적 대책이 시급한 것이다. 이와 같은 환경오염이 단속된다 하며는 미구에 인류의 건강은 물론 그 존립마저 기대하기 어려울 것이며, 현재는 점진적으로 급성피해에 대하여는 그 흥미가 집중되어 그 대비책도 많이 논의되고 있지만 미량의 단속접촉에 의한 만성축적에 관한 문제나 이와 같은 환경오염이 앞으로 태어날 신생률에 대한 영향이나 유전정보에 관한 연구는 장차에 대비하는 문제로써 중요한 것이라 생각된다. 기외에 우려되는 점은 오염방지책을 적극 추진함으로써 올 수 있는 파생적인 문제이다. 즉 오염을 방지하기 위하여 생산기업체가 투자를 하게 되며는 그만큼 생산원가가 상승할 것이며 소비가격도 오를 것이다. 반면 이런 시책에 뒤떨어진 후진국의 값싼 생산국은 자연 수입이 억제 당할 것이며, 이렇게되면 후진국은 무역경쟁에서 큰 상처를 입게될 것이고 뿐만 아니라 선진국에 필요한 오염물질의 발생이 높은 생산기기를 자연후진국에 양도하게 될 것임으로 후진국의 환경오염은 배가할 우려가 있는 것이다. 또 해양오염을 방지할 목적에서와 같이 자국의 해안보호를 위하여 마련된 법의 규제는 타국의 선박운항에 많은 제약을 가하게 될 것이며 이것 역시 시설이 미약한 약소후진국의 선박에 크게 영향을 미치게 될 것임으로 교통, 해운, 무역등을 통한 약소후진국의 경제성장에 제동을 거는 것이 될 것이다. 이렇듯 환경오염의 문제는 환경자체에 대해서만 아니라 부산물적으로 특히 후진국에는 의외 문제를 던져주게 되는 것임으로 환경오염에 대해서는 물론, 전술한 바와 같이 인간환경전체의 문제로써 Nixon 대통령이 말한 결의와 창의와 그리고 자금을 가지고 과감하게 대처해 나가야 할 것이다.

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