• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.142-142
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• 2019

하천 생태환경은 토지이용, 댐건설 및 기후변화 등 외부의 압력에 따른 변화로 인해 오염물 유입, 녹조 발생, 어패류 떼죽음 등 생태계 교란 및 환경변화가 발생한다. 이러한 생태환경 문제를 해결하기 위해 전 세계적으로 하천생태환경시스템 복원이 논의되고 있으며 환경적 측면을 강조한 자연친화적 하천을 목표로 개발 방향이 바뀌고 있다. 이처럼 하천생태환경의 중요성이 커지고 있지만 보다 객관적이고 정량적인 평가를 위한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 낙동강 감천유역을 대상으로 하였으며, 김천부항댐 건설로 인한 생태환경시스템의 변화를 정량적으로 평가하고자 수문변화지표법(Indicators of Hydrologic Alteration, IHA)을 활용하여 33개의 수문변화지표군(IHA Parameters)과 34개 환경유량지표군(Environmental Flow Components Parameters)을 산정하였다. 분석을 위하여 감천유역 선산관측소의 2007년 ~ 2018년까지의 일 유량 자료를 활용하였으며, 댐이 건설된 2014년 1월 1일을 기점으로 댐 건설 전(2007 ~ 2013)과 댐 건설 후(2014 ~ 2018)가 하천생태환경 및 환경유량에 미치는 영향을 평가하였다. 본 연구를 토대로 지속가능한 하천생태계 보전을 위한 명확한 목표와 효율적인 평가과정을 수립하는 데 도움이 될 것으로 보인다.

• 한국지형학회지
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• 제18권4호
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• pp.235-246
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• 2011

해안충적평야에서 얻은 연대측정 자료와 미화석 연구 결과 및 퇴적상을 통해 복원된 홀로세 해수면변동 곡선은 기후변화의 내용을 포함하고 있다. 6,000~5,000년 전은 '해진극상기'이며 '기후최적기'로서 중부유럽에서 여름기온은 현재보다 2~3℃ 더 높았다. 당시의 한반도 해수면은 현재보다 0.8~1.0m 더 높았으며, 현재보다 더 온난하였을 것으로 추정된다. 특히 한반도에서는 2,000~1,800년 전에 해수면이 현재보다 1.1~1.3m 더 높은 수준에 도달하였으며, 기후최적기에 버금가는 정도로 온난하였을 가능성이 있다. '서브보레알'에는 중부 유럽의 기온이 현재보다 2~3℃ 더 낮았음에도 불구하고, 이 시기 우리나라의 해수면은 현재보다 높았다. 홀로세 중기 이후 해수면이 가장 낮았던 2,300년 전 경에도 현재와 유사한 고도에 있었다. 이와 같은 사실에서 볼 때, 한반도에서 복원된 해수면변동 곡선은 한랭한 시기의 기후환경을 정확하게 반영하지 않은 것으로 생각된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.649-649
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• 2015

최근 기후변화 및 이상기후로 인해 하천환경 또한 급격하게 변화되고 있다. 변화되는 지구환경에 대응하기 위해 하천환경 대책과 하천생태계 보전/복원, 생물 보호, 친수기능 강화를 요구하고 있는 실정이다. 더욱이 소하천 건천화 및 하천환경관리에 대한 중요성은 대두되고 있으나 비용 및 인력투입 문제로 수위나 유량 등의 기초자료인 수위-유량 계측기술 및 대응연구가 미미한 실정이다. 체계적인 하천관리를 위해서는 신뢰성 있는 대상 하천의 수리량 자료 확보가 기본으로 요구된다. 이러한 중소하천의 관리의 신뢰도를 높이기 위해서는 실시간 수위유량 자료 확보가 필수적이다. 현재 하천 정비 계획 단계에서 수문모델링을 통해 중소하천의 유량을 산정하고 있지만 산발적으로 측정한 자료로는 검/보정에 한계가 있으며, 신뢰도를 확보하기 어려운 실정이다. 이수, 환경, 생태 등의 관점에서는 평상시 유량에 대한 실시간 정보가 매우 중요하다. 이에 체계적인 하천관리를 위해서는 중소하천에 대한 실시간 수리량 자료를 경제적으로 확보 할 수 있는 장치 개발 및 현장적용이 시급하다. 본 연구에서는 하천 횡단구조물이 가지고 있는 유량 측정의 편이성을 최대한 이용하여 급성장하고 있는 영상분석기술과 IT을 하천공학분야에 접목하여 중소하천의 수위와 유량을 실시간으로 원격 측정하는 WIA (Wireless Image Acquisition) 시스템을 개발하였다. WIA 시스템은 라즈베리파이 기반으로 적외선카메라를 이용하여 일정한 시간간격으로 횡단구조물의 상류, 중류, 구조물 주위의 흐름 영상을 확보하여 중앙처리장치로 전송하는 시스템으로 구성된다. WIA 시스템에서 전송된 영상은 본 연구에서 개발한 영상판독 S/W 및 H-Q 산정 S/W를 통해 하천의 수위를 판독하고 실시간으로 하천단면 수위유량 산정 자료 구축하는 자료로 활용된다. 현재 WIA 시스템의 성능 및 개선과 영상판독 S/W 및 H-Q 산정 S/W서버와의 연계운영 성능 평가를 통해 장치를 검증하는 단계에 있으며, 추후 서버구축을 통해 홍수 예 경보와 하천수질관리를 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다. 또한 본 연구에서 개발하는 유량측정 시스템을 적용하면 기존 장비의 약 15% 예산으로 실시간 수리량 자료를 확보할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.517-517
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• 2022

세계는 기후 위기, Covid-19에 직면함에 따라 물 산업 분야 탄소감축에 대한 목소리가 높아지고 있다. GWI(Global Water Intelligence)에서는 2030 물 분야 탄소감축 목표를 달성하기 위하여 17억 8,500만 달러, 노후자산 교체를 위한 신규 인프라 건설에 40억5600만 달러의 비용이 들 것으로 추산하였다. 이에 본 연구는 국내 물산업의 탄소중립 목표 달성을 위한 물 기업 혁신 전략 마련에 앞서 '영국 물 산업 2050 혁신 전략' 사례를 고찰하였다. '영국 물 산업 2050 혁신 전략'은 물 산업의 변화를 자극하고 장기적으로 고객과 환경, 그리고 국제사회에 이바지하는 것을 목표하고 있다. 본 전략은 현재와 미래에 제공할 물 서비스에 영향을 미치는 주요 요인과 이해관계자의 요구(Needs)에 집중한다는 특징이 있다. 문제점에 대한 시스템적 관점을 취하면서, 물 부문이 더 넓은 사회적 요인(물, 식량, 에너지 등)에 대해 대응할 수 있는 역할을 제고하기 위함이다. 결과적으로, 산업 인프라 및 환경 관련 다양한 부문 간 협력에 의한 시너지 창출은 온실가스 배출 'Zero'(2050년) 목표 달성에 한발 다가설 것으로 기대되며, 에너지, 제조, 데이터 과학, 식량 안보, 생태 복원 등의 분야는 물 산업 간 연계성이 높아 물 분야 혁신의 기회로 작용할 것으로 예상된다. 본 연구는 물 산업 혁신 전략으로 첫째, 중장기적인 혁신을 제공할 수 있는 통합 혁신 센터를 설치하여 인적·물적 자원을 네트워크화하는 방안을 제시하였다. 둘째, 물 분야 데이터 개방을 통하여 일반, 학계, 중소기업, 스타트업 등과 공동성장 지원을 제시하였다. 셋째, 다양한 물 문제와 경영 의사결정에 환경성을 고려할 것을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.259-259
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• 2017

국내 하천에는 하천을 가로지르는 보나 낙차공과 같은 횡단구조물이 약 5만여개에 달하고 있다. 이러한 횡단구조물은 작업의 용이성 및 높은 강도로 인해 오랜 시간 콘크리트 소재로 사용되어 왔다. 기존 콘크리트 소재의 공법은 설치되어 있는 한 세굴 방지에 좋은 효과를 발휘한다는 장점이 있지만 포설된 공법은 시간이 지남에 따라 마모되거나 소실되는 문제가 발생되며, 최종적으로 하천횡단구조물의 안전성 및 심미성에도 영향을 미치게 된다. 이와 더불어 최근 기후변화로 인해 강우량의 증대 및 집중호우 등의 돌변하는 하천환경변화에 대한 적용 가능한 기술이 미비한 실정이다. 이러한 문제와 더불어 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 자연친화적 하천 및 생태복원 하천에 대한 하천 수질 및 생태학적 건강성에 대한 연구의 관심이 높아지고 있다. 최근 연구결과에 따르면 콘크리트 소재를 활용하여 횡단구조물을 설치할 경우, 콘크리트 소재의 문제점으로 제기되는 납, 크롬 등과 같은 중금속 용출과 석회석으로부터 유출되는 강염기성 물질로 인한 하천의 수질악화와 수생 생물이 독성환경에 노출되어 다양한 환경 생태학적 문제를 발생시킬 수 있다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 콘크리트 소재의 대안으로 무 저독성 소재인 식물성 폴리우레탄을 이용하여 연구를 수행하였다. 기초 조사를 통해 콘크리트 소재의 대안으로 사용가능성을 확인하기 위하여 식물성 폴리우레탄의 물리적 강도를 확인하였으며, 환경에 미치는 영향을 파악하기 위하여 대한 생태학적 건강성을 확인하였다. 품질 특성은 바인딩강도, 내구성, 압축강도, 휨강도, 투수계수 등을 확인하였으며, 생태학적 건강성을 확인하기 위하여 양서 파충류의 독성 실험, 어류 독성평가, 부착조류에 대한 실험을 수행하였다. 이러한 결과를 바탕으로 시범지역인 대청천 일부 구간에 대하여 계절별 물리/화학/생물(식생, 어류, 저서동물)에 대한 모니터링을 수행하였다. 또한 홍수 전 후의 하상변동을 통해 개발기술의 안전성을 확인하였다.

• 보존과학회지
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• 제35권3호
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• pp.197-208
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• 2019

목조문화재의 생물피해는 보존환경과 밀접한 관계가 있고, 급속한 기후변화로 인해 피해가 가속화될 수 있으므로 문화재 보존을 위해서는 환경 특성을 파악하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 순천 선암사의 조사당을 대상으로 흰개미 피해 현황과 미기상, 중기상, 국지기상의 주요 환경인자 특성을 관찰하였다. 그 결과, 조사당 북서쪽 기둥에서 뚜렷한 육안피해와 흰개미 탐지견 반응이 있었고, 북동쪽 기둥에서 흰개미 탐지반응이 추가되었다. 이 기둥들은 전면에 위치한 기둥보다 표면온도가 낮고 표면 수분량과 함수율이 높은 특징이 있었다. 각 기상의 전체 시간 평균온도는 비슷하였으나 상대습도는 차이가 있었고, 미기상은 70% 이상의 높은 상대습도가 빈번히 나타났다. 특히 조사당 내부에서 흰개미 활동 일수가 가장 많았던 것으로 산출되었다. 통계 분석 결과에서는 F 비를 통해 세 기상 간 차이가 있음을 확인하였다. 또한 온도와 상대습도의 t 통계량을 통해 환경인자 간의 차이는 온도보다 습도가 더 크고, 중기상과 국지기상에서는 상대습도 차이가 더 큰 것이 확인되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제35권5호
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• pp.525-547
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• 2021

이 연구는 생태복원을 하는 데 있어서 식물종을 사용하는 현황을 파악하는 것이 주된 목적이다. 이를 위해서 최근 6년간 수행된 생태계보전협력금 반환사업 58개소에 대한 식재 도면을 수집하여 분석하였다. 식재한 식물의 분석은 준공 및 설계도면을 이용하여 전체 선정 현황과 함께 성상별, 규격별, 식생 기후대별, 육상 및 습지의 서식처별, 자생식물과 재배식물로 구분하여 빈도분석을 하였다. 조사 및 분석 과정에서 식물 이름이 잘못된 경우가 많아서 이에 대한 분석도 함께 실시하였다. 58개 대상지에서 식재에 사용한 식물은 282 분류군이었으며, 교목류는 91종, 관목류는 69종, 만경목 11종, 초본류는 111종으로 나타났다. 전체적으로 가장 많이 사용한 식물종은 조팝나무, 팥배나무, 상수리나무, 잔디, 좀작살나무와 병꽃나무 순으로 나타났다. 교목 중에서는 팥배나무, 상수리나무, 이팝나무, 느티나무, 산수유 순이었으며, 관목류는 조팝나무, 병꽃나무, 좀작살나무, 산철쭉, 화살나무 순이었다. 초본류는 잔디, 구절초, 벌개미취, 물억새, 수크령 순이었다. 식생기후대별 분석에서는 온대중부산림대와 난대수림대 모두에서 조팝나무, 좀작살나무 순으로 많이 사용되었는데, 이러한 패턴은 기후대별 특성을 반영하지 못한 것으로 판단하였다. 서식처별 분석 결과, 습지에서는 물억새와 털부처꽃이 가장 많이 사용되었다. 특히 자생식물과 재배식물의 선정 비율이 76% 대 24%로 재배식물의 선정 비율도 높게 나타났다. 또한 도면에 적시된 식물명은 국가표준식물목록 및 국가생물종목록에 나타나지 않는 보통명을 많이 사용하고 있었는데, 앞으로 식물명에 대한 올바른 사용이 필요한 것으로 나타났다. 앞으로 생태복원을 위한 식재 식물의 사용과 관련해서는 선정 식물의 다양화와 함께 기후대의 특성을 고려한 식물 선정, 생태복원에 사용하는 식물 규격을 낮추는 접근 방법이 필요한 것으로 나타났다. 또한, 습지식물의 경우에는 생태적 특성을 충분히 이해한 접근이 중요했고, 자생식물 중심의 식물 선정을 위해 재배식물 사용 비율을 최소화하는 것들이 필요한 과제로 나타났다.

• 한국환경생태학회지
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• 제35권5호
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• pp.558-568
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• 2021

국내 섬 지역은 감독 부실과 관광 등으로 인해 산림 훼손이 심각한 상황이다. 한반도 서남해안 지역의 난온대 기후대원식생은 상록활엽수림이라서, 이곳을 원식생으로 복원이 바람직하다. 따라서 본 연구에서는 전남의 섬 지역 산지를 대상으로, 현존 상록활엽수림의 환경 요인을 분석하여 상록활엽수림 북원 적합지를 도출하였다. 이를 위해 딥러닝(deep learning) 알고리즘을 이용하여 Sentinel-2 위성영상에서 연구 대상지의 식생 유형을 6가지로 분류하였고, 분류된 식생유형의 위치 및 지형, 기후 속성을 측정하여 상록활엽수림의 내성 범위(tolerance range)를 분석하였다. 분석 결과, 현존 상록활엽수림은 인간의 간섭이 적은, 고도가 높고 경사가 급한 지역에 상대적으로 높은 비율로 분포하였다. 이와 같은 인위적인 간섭으로 현존 상록활엽수림은 타 식생 유형보다 오히려 연평균기온이 낮은 곳에 분포하는 경향을 보였는데, 이는 고도가 높을수록 기온은 낮아지기 때문이다. 여러 환경 요인 중 인간의 간섭에 따른 영향을 배제하고, 상록활엽수림의 복원 적합지를 파악할 수 있는 환경 요인에는 위도와 최한월 평균기온(1월)이 있었다. 상록활엽수림 내성 범위 분석 결과, 위도 34.7° 이남, 최한월평균기온 1.7℃ 이상인 지역에 주로 생육하는 것으로 나타나, 이 조건에 맞는 지역을 상록활엽수림 복원 적합지로 예측하였다. 전남 섬 지역의 산지 중 상록활엽수림 복원 적합지 면적은 614.5km²로 전체 연구 대상지의 59.0%, 연구 대상지 중 농경지 등을 제외한 산림 식생 지역의 73.4%를 차지하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 향후 구체적인 섬 지역 산림복원계획과 예산을 수립해야 할 것이다.

• 한국제4기학회지
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• 제8권1호
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• pp.9-22
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• 1994

홀로세 동안의 한반도 식생사와 환경변천사를 고식물상, 고기후, 고고학 고문헌등 다 양한 자료를 활용하여 복원하였다. 10,000년 전부터 6,700년전까지 중부 동해안 지방에는 온 대성 낙엽 활엽수가 점차 증가하였으며 이에 따라 서늘한 기후를 선호하는 나무들은 8,000 년 전을 기점으로 급격히 감소하였다 6,700년 전부터 4,500년 전에는 비교적 온난한 기후를 반영하는 참나무류와 잎이 2개인 소나무류등이 번성하여 약 8,000년전부터 4,500년전까지가 후빙기에 들어서 가장 따뜻했던 시기로 추측된다, 4,500년 전부터 1,400년 전까지 중부지방 에는 서늘한 기후를 선호하는 식물들이 그리고 남부 지방에는 온난한 기후를 좋아하는 식물 들이 각각 분포하여 식생과 기후의 남북차가 뚜렷했음을 알수 있다. 재배되는 벼의 화분과 초본식물의 꽃가루 및 포자의 출현은 인위적인 삼림 파괴가 커져감을 나타낸다. 1,400년 전 부터는 온대성 나무들이 급격히 감소하는 반면 서늘한 기후를 선호하는 전나무속이나 잎이 5개인 소나무 등이 출현하여 기후가 한랭해졌음을 나타내며 이는 아마도 소빙기의 출현과도 연관되어 있을것으로 본다. 한반도 중부 이남지방의 서해안과 동해안의 식생을 시, 공간적 측면에서 복원한 후 비교 검토하였다, 한반도 서해안의 경우 6,250년 전부터 1,500년 전까지 오리나무속이 우점하는 식생이 지속되었으나 1,500년 전부터는 소나무속이 이를 대치하였다 반면에 동해안에서는 10,000년 전에서 2,000년 전까지 참나무속과 소나무속이 주로 분포하여 으나 2,000년전부터는 소나무속이 우점하였다, 1425년 이래 기록된 고문헌들을 활용하여 역 사 시대 동안의 산지 식무과 재배 식물의 분포역 그리고 분포의 시대적 변천과정을 파악할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.47-47
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• 2018

최근 이상기후로 인한 강우 패턴의 변화, 홍수와 가뭄 등으로 인하여 하천 환경은 급격한 변화를 경험하고 있다. 급격한 외부 조건에 따른 하천 환경의 변화를 평가하고 예측하기 위하여, 현재까지의 하천의 유황 조건 변화와 그에 따른 하천 지형과 생물상 변화를 토대로 대상하천의 기존의 변화 프로세스를 이해하는 것은 필수적이다. 본 연구에서는 향후 금강유역의 하천관리 및 복원사업에 이용하기 위하여 1960년대부터 현재까지의 금강의 하천 지형 변화를 파악하고 변화 양상을 분석하고자 한다. 본 연구에서는 금강 하구둑의 건설 전 후, 용담댐과 대청댐의 건설 전 후, 4대강 보(세종보, 공주보, 백제보)건설 전 후의 대상 하천의 평면적 지형 변화를 년도 별 항공사진을 통하여 지형 변수 (굴곡도, 하폭 등) 변화를 분석하고, 4대강 보 건설 구역에 대하여 건설 전 후의 지형 변화 모델링 및 생물 서식처 평가 모의를 실시한다.