• 한국환경복원기술학회지
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• 제27권2호
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• pp.43-53
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• 2024

This study attempted to elucidate the ecological niches and influencing environmental factors of Quercus variabilis and Quercus acutissima, which are representative deciduous broad-leaved trees in Korean forests, taxonomically close and genetically similar, under climate change conditions. Under climate change conditions induced by increased CO₂ and temperature, soil moisture and nutrient environments were manipulated in four gradients. At the end of the growing, plants were harvested to measure growth responses, calculate ecological niches, and compare them with those of the control. Eperimental plants were grown for 180 days in a glass greenhouse designed with four gradients each for soil moisture and nutrient environments under climate change conditions induced by increased CO₂ and temperature. After harvesting, growth responses of leaf traits were measured, ecological niches were calculated, and these were compared with those of the control groups. Furthermore, the responses of the two species' populations were interpreted using principal component analysis(PCA) based on leaf trait measurements. As a result, under climate change conditions, the ecological niche breadth for moisture environment was broader for Quercus variabilis than Quercus acutissima, whereas for the nutrient environment, Quercus acutissima exhibited a broader niche breadth than Quercus variabilis. And the rate of change in ecological niche breadth due to climate change decreased for Quercus variabilis in both moisture and nutrient environments, while for Quercus acutissima, it increased in the moisture environment but decreased in the nutrient environment. Additionally, in terms of group responses, both Quercus variabilis and Quercus acutissima expanded their ecological niches under climate change conditions in both soil moisture and nutrient conditions, with Quercus acutissima exhibiting a broader niche than Quercus variabilis under nutrient conditions. These results indicate that the changes in leaf morphological characteristics and the responses of individuals reflecting them vary not only under climate change conditions but also depending on environmental factors.

• 한국산림과학회지
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• 제111권2호
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• pp.201-223
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• 2022

오늘날 급격한 기후 변화와 지속적인 인간의 개발 압력으로 멸종의 우려에 대한 심각성이 커지고 있다. 본 연구에서는 우리나라의 커다란 생태축인 백두대간 일대에서 출현하는 식물 가운데 중점적으로 보전해야할 식물 300종을 우선적으로 선정하였다. 그중 석회암 지대에 출현하는 댕강나무를 최우선 보전종으로 인식하고 이들의 식생 군집과 환경인자 특성을 구명하고자 하였다. 단양군, 영월군, 제천시 등 댕강나무 서식지 36개소를 조사지로 설정하고, 조사지 내 출현식물, 식생, 토양과 물리적 환경을 분석하였다. 조사지에서 특기할 만한 식물로 꽃꿩의다리, 덕우기름나물, 나도국수나무 등이 출현하였다. 산림식생 군락유형은 4개의 식생유형과 7개의 종군유형으로 구분되었다. 식생군집과 환경인자의 CCA 분석결과, 종합설명력 75.2%였으며 댕강나무 서식지의 환경적 특징이 세 그룹으로 구분되었다. 이 중에서 관계성이 있었던 환경인자는 해발고도, 경사, 유기물, 암석 비율, pH, 칼륨, 그리고 나트륨이었다. 조사지 내에서 꽃꿩의다리를 비롯하여 다수의 희귀식물과 특산식물이 확인되어 이들 집단을 서식지 수준에서 보전할 필요가 있다고 판단하였다. 출현 식물을 토대로 분석된 식생 유형 분류와 CCA 분석에서 댕강나무 서식지의 식생 집단의 고유성과 특이성이 재차 인정되었다. 본 연구의 결과가 댕강나무 자생지의 실증적 보전을 위한 과학적 근거자료로 활용되길 기대한다.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권2호
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• pp.144-155
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• 2021

본 연구는 국내 대표적인 구상나무 자생지인 덕유산, 지리산, 한라산 대상, 종조성과 토양이화학적성질과 경관지수를 이용하여 구상나무 분포와 환경요인간의 상호관계를 분석하여 향후 구상나무 보전을 위한 기초자료를 마련하는 것이다. 표본점 조사구는 총 121개소를 조사하였다. 토양이화학적 성질의 경우 대부분 한라산에서 높은 수치로 기록되었으며, 지형지수는 덕유산에서 가장 높게 나타났고 습윤지수는 한라산, 광량은 지리산에서 가장 높게 나타났다. ordination 결과 덕유산과 한라산의 구상나무림 종조성이 매우 이질적인 종조성으로 나타났다. 구상나무의 흉고단면적의 경우 한라산에서 가장 높게 나타났으나, 활엽수 흉고단면적은 적어 한라산의 구상나무림이 육지에 있는 구상나무림 보다 순림형태로 나타났다. 치수발생량은 덕유산에서 매우 저조하여 향후 후계목의 수가 적어 점차 쇠퇴하고 있는 것으로 나타났으나 치수발생수 뿐만아니라 향후 치수의 생장량에 대한 모니터링이 지속적으로 진행되어야 할 것으로 판단된다. 환경인자와 구상나무 식생요인간의 상관관계를 살펴보면, 한라산 지역은 지형습윤지수와 큰 영향이 없었으며, 지리산 및 덕유산은 지형습윤지수에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 치수발생과 관련하여 지리산과 여러 환경인자간의 상관관계가 통계쩍 유의성이 있는 것으로 나타났다. 구상나무림의 쇠퇴와 유지와 관련하여 국내 학계에서 여러가지 가설이 제시되고 있으나 이에 대한 단기간의 조사를 바탕으로 한 분석이라는 점에서 연속적이고 여러 지형상황에 따른 모니터링이 필요할 것으로 판단된다. 또한 해양성기후인 한라산 지역과 대륙성기후를 나타내는 덕유산, 지리산 지역의 구상나무림의 쇠퇴 및 유지와 관련한 환경인자는 지역적 특성에 따라 차이가 있는 것으로 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.24-33
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• 2017

Multitemporal MODIS 식생 지수 (VI) 자료는 식생 활동의 프로파일을 제공하기 때문에 환경 및 기후 변화에 대한 식생 모니터링 연구에 널리 사용되고 있다. 그러나 MODIS 데이터에는 구름이나 대기 변동성 및 계측기 문제로 인해 노이즈가 발생하여 NDVI 시계열 데이터 분석과 애플리케이션 응용에 있어서 자료 정확성에 문제가 생기게 된다. 이러한 이유로, NDVI 자료를 이용한 VI 분석을 위해서는 잡음을 줄이고 고품질의 시계열 데이터 스트림을 재구성하기위한 전 처리가 필요하다. 본 연구에서는 NDVI 시계열 자료의 통계적 특성을 기반으로 불량 데이터 또는 미관측 데이터를 복원하기 위해 MODIS NDVI에 대한 데이터 재구성 방법을 제안하고 있다. 데이터 스트림 함수의 속성을 검사하면 급격한 증가나 감소와 같은 비정상적인 변화를 감지 할 수 있다. 본 연구에 제안하고 있는 방법은 정상적인 자료의 세부적 특징은 그대로 유지하면서 노이즈 자료만 수정하는 방향으로 자료를 복원할 수 있다. 제안된 기법은 시뮬레이션 데이터와 2006년부터 2012년까지의 북한지역 백두산을 대상으로 NDVI 시계열 자료를 사용하여 테스트하였고 시뮬레이션 테스트에서는 기존 wavelet이나 Gaussian 방법에 비해 본 방법이 에러율을 평균 70% 이상 줄일 수 있어 제안된 방법이 노이스가 있는 시계열 자료의 데이터 재구성에 있어 효과적임을 입증하였다.

• 생태와환경
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• 제47권3호
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• pp.160-166
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• 2014

수도암 사찰림의 주요 구성종인 전나무개체군에 대한 분포현황 및 연령구조분석이 이루어졌다. 총 302개체로 이루어진 남부지역 최대 규모의 개체군 분포로 확인되었으며, 흉고둘레 1.5~500.8 cm에 이르는 다양한 연령의 개체군 분포가 확인되었다. 수도암 전나무 개체군의 연령구조 분석결과 불안정한 호리병구조를 나타내며, 15~80 cm에 해당하는 비교적 어린 연령의 개체군에서 상대적으로 낮은 빈도의 출현을 보였다. 이들의 분포를 제한하는 요인으로 천이진행, 인위적 요인, 기후변화 등이 논의되었다. 또한 상대적으로 높은 빈도를 보이는 유령림(15 cm 이하)이 계곡 상부의 좁은 면적에 제한적으로 분포하고 있는 것으로 확인되었으며, 전나무개체군의 보전을 위해 이들 지역에 대한 적극적 보호가 필요한 것으로 판단된다. 수도암 전나무의 현존분포 환경요소 분석결과 평균해발고도 $931{\pm}64.5m$, 평균경사도 $19.2{\pm}8.7^{\circ}$, 사면방향 북동사면과 남동사면, 평균일조량 $1,324,323{\pm}174,459wh\;m^{-2}$ 등의 환경조건에서 높은 빈도로 출현하는 것으로 확인되었다. MaxEnt 모델을 이용하여 전나무 잠재생육공간이 도출되었다. 현존분포 결과는 연구지역이 독립적인 생육환경을 형성하고 있는 것으로 확인되었으며, 해발고도와 경사도에서 높은 기여도를 보였다. 개체군과 기여도를 고려한 환경요인 분석결과 최적 잠재서식처 조건은 해발고도 903.2 m, 경사도 $20.04^{\circ}$, 연평균일조량 $1,352.248wh\;m^{-2}$, 남동사면($114.68^{\circ}$)인 것으로 확인되었다. 차후 개체군에 대한 발아제한요인 발굴, 종내 및 종간 경쟁 변화, 지화학적 요인과의 상관관계, 기후변화 및 사찰활동의 영향 등에 대한 후속연구가 연속되어야 할 것으로 판단된다. 이러한 결과는 한국 대표경관 가운데 하나인 사찰림의 주요 구성종인 전나무의 생태와 생육지 환경, 보전 및 복원, 보호를 위한 보다 높은 이해와 의사 결정에 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권4호
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• pp.22-35
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• 2021

최근 기후가 급격히 변하고 미세 먼지가 증가하는 등 대기 환경 오염 물질의 양상도 변하고 있다. 이에 따라 채색 문화재에 사용되는 안료의 안정성 연구에 대한 필요성이 대두되고 있다. 회청은 전통 인공 무기 안료로 스몰트(Smalt)라고 불리는 청색의 유리 안료이다. 포타쉬 유리에 코발트를 녹여 만드는데 벽화, 회화 등의 채색 문화재에 사용되어왔다. 본 연구에서는 시판되는 회청 안료 3종을 수집하여 안료의 특성을 분석하였다. 회청은 제조사에 따라 발색 원소인 Co와 융제인 K의 함량에 차이를 보였는데 Smalt-3의 경우 Co 함량이 15.1 wt.%로 가장 적았고, K 함량은 29.6 wt.%로 가장 많았다. 채색 시편을 제작하여 안료의 보존에 영향을 미치는 것으로 알려진 자외선, CO₂/NO₂ 등의 대기 오염 가스, 그리고 미세 먼지에 이온 상태로 존재하는 염(NaCl) 등 주요 환경 인자에 대한 안정성을 평가하였다. 색 안정성에 영향을 미친 인자는 NO₂ 가스, 자외선, 수용성 염(NaCl)이며 이 중 NO₂ 가스가 색 변화에 가장 큰 영향을 미친 것으로 나타났다. 성분 분석 결과, 안료의 색 변화에 K와 Co의 함량이 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었으며, Smalt-3은 NO₂와 수용성 염(NaCl)에서 색의 안정성이 가장 취약하였다. 특히 수용성 염(NaCl)은 색 변화에도 작용하지만 이보다 채색층 표면 물성을 약화시켜 채색층 도막 안정성에 악영향을 미치는 것을 본 연구를 통해 확인하였다. 반면 CO₂ 가스에 노출된 시편들은 색상 및 성분에 큰 변화가 없었다. 따라서 CO₂를 제외하고 시험에 적용된 모든 환경 인자가 회청의 색상을 변화시키고 도막의 안정성도 저해한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제11권1호
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• pp.61-83
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• 1997

1995년 8월부터 10월까지 동남해 도서지방 난대상록수림 지역인 목도, 미조리, 미조도, 까막섬, 애도, 사양도, 외나로도, 금오도, 주도, 미라리, 맹선리, 예송리 지역의 관속식물상을 조사한 바 105과 297속 380종 49변종 1아종 및 4품종 등 총 434종류(taxa)로 조사되었다. 이 중에서 목도에는 32과 53속 50종 6변종 등 총 56종류(taxa), 미조리에는 47과 80속 81변종 및 2품종 등 총 92종류(taxa), 미조도에는 47과 65속 58종 9변종 1품종등 총 68종류(taxa), 까막섬에는 39과 52속 53종 4변종 등 총 57종류(taxa), 애도는 59과 105속 112종 11변종 1아종 등 총 124종류(taxa), 사양도에는 46과 75속 83종 7변종 등 총 90종류(taxa), 외나로도에는 63과 111속 119종 13변종 1아종 및 2품종 등 총 135종류(taxa), 금오도에는 68과 132속 147종 13변종 등 총 160종류(taxa), 주도에는 40과 67속 69종 9변종 등 총 78종류(taxa), 미라리에는 67과 113속 120종 20변종 및 2품종 등 총 142종류(taxa), 맹선리에는 73과 150속 160종 24변종 및 1아종 등 총 184종류(taxa), 예송리에는 79과 156속 172종 24변종 1아종 및 1품종 등 총 196종류(taxa)로 각각 조사되었다. 이들 지역은 상록활엽수림으로 대부분이 천연기념물로 지정되어 있음에도 관리가 매우 미흡하며 지역주민들의 낮은 의식수준으로 계속적인 피해가 우려되는 바, 이들 식물은 종 및 서식처 수준에서의 적극적인 보전대책이 필요하다.

• 한국환경생태학회지
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• 제23권1호
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• pp.90-98
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• 2009

한국은 매년 봄철 중국의 서부지역 및 몽골로부터 불어오는 황사 피해를 받고 있다. 황사발생은 현재 한국을 비롯하여 일본, 멀리 아메리카 대륙에 이르기까지 환경문제를 일으키고 있다. 중국의 서부지역은 장기간의 기후변화와 인간의 훼손행위로 인해 사막화가 급격히 가속되고 있는 실정이다. 이에 중국을 비롯한 각국은 식물식재를 통한 사막의 생태적인 복원을 모색하고 있다. 따라서 본 연구는 사막의 생태적인 식생복원을 위한 기초자료를 얻기 위해 중국 서북부의 대표적인 건조지인 빠이청(白城)지역의 식생을 조사하였다. 건조지에 1차적으로 침입한 강아지풀은 건조에 따른 토양의 염분농도 상승과 알칼리화와 더불어 Artemisia mongolica-강아지풀군락을 비롯하여 강아지풀-Cannabis sativa var. fruderalis 군락으로 천이하였다. 환경조건의 지속적인 악화와 더불어 강한 바람에 의한 증발량 상승으로 건조가 극심한 평지에서는 최종적으로 Artemisia mongolica 군락이 일부 잔존하였다. 시간변화에 따라 간헐적인 그늘이 생길 수 있는 구릉지는 상대적으로 공중습도가 확보될 수 있어 다른 유형의 식생이 나타났다. 조사대상지의 전 지역에 흔히 분포하는 남가새군락은 토양환경 악화와 더불어 남가새-Cleisrogenes squarrosa 군락으로 천이하였고 낮은 구릉지 지형조건에서 환경악화와 더불어 건조와 토양염분 및 강알칼 토양에 강한 Cleisrogenes squarrosa 군락이 최종적으로 형성되었다. 또한 본 조사지 일대에서 건조에 강한 27과 49속 58종 4변종의 총 62분류군의 고등식물이 나타났다. 이 가운데 환경내성이 뛰어난 국화과식물이 27.4%로 가장 많이 조사되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권1호
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• pp.268-289
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• 2013

천연기념물 제373호 경북 의성군 금성면 제오리의 공룡발자국화석 산지를 대상으로 화석산지의 위치 및 규모, 층서, 퇴적층 특성, 산출화석, 퇴적구조와 지질구조 등 화석 이외의 특이 지질기록, 관련 연구문헌, 자연사적 가치, 보존 및 관리 상태 등에 대한 전반적인 조사와 분석이 이루어졌다. 이를 바탕으로 이 화석산지의 발달규모 및 자연사적 중요성, 보존 및 관리 상태 등에 따른 가치 평가를 실시하였으며, 이 화석산지의 보존 및 활용 방안을 제시하였다. 제오리 화석산지는 의성소분지에 분포하는 앨비안(백악기 전기 말)의 시기를 갖는 경상누층군 사곡층이 분포하는 지역으로, 이 화석산지에는 12개의 용각류 보행렬, 10개의 조각류 보행렬 및 1개의 수각류 보행렬 등을 포함한 300여 개의 공룡 발자국이 보존되어 있다. 공룡발자국화석층은 판상으로 발달한 중립 내지 세립의 장석사암층과 이를 피복하는 이암박층, 엽층으로 교호하는 세립사암 내지 실트스톤과 이암, 셰일질 이암 등으로 구성되어 있으며, 공룡 발자국은 판상의 장석사암층 내에 간헐적으로 협재하는 엽층으로 교호하는 세립사암 내지 실트스톤과 이암 내에 보존되어 있고, 대부분 하흔의 상태로 나타난다. 이 발자국화석층은 건조 내지 아건조성 기후 조건에서 건기와 우기가 반복적으로 발달하는 계절성 기후하의 충적평원의 층상범람퇴적층으로 해석된다. 공룡발자국화석층 표면에는 북동 주향의 인장단열들이 밀집하여 발달되어 있으며, 이로 인해 이 화석산지에서 관찰되는 공룡발자국들은 외견상 여러 층준에 걸쳐 산출되는 것처럼 보인다. 이 화석산지의 자연사적 가치는 1) 국내에서 공룡화석 산지로서는 처음으로 천연기념물로 지정이 된 학술사적인 의미, 2) 1,600여 $m^2$의 좁은 범위 안에 다양한 종류의 공룡발자국이 300여 개 보존되어 있는 국내에서 매우 드문 높은 공룡발자국 산출밀도, 3) 단층의 발달 특성을 포괄적으로 이해하는 데 매우 유용한 현장 교육자료로서의 가치를 가지는 공룡발자국층에 수반된 인장단열 밀집 기록 등으로 요약된다. 이와 같은 제오리 화석산지의 가치를 시민 및 지역사회와 효과적으로 공유하기 위해 고환경 복원도와 화석층에 수반된 정단층 산상 설명 등을 비롯한 그림과 사진 등을 활용한 설명문의 입체화가 필요하며, 화석산지를 소개하는 소책자의 발간과 함께 화석산지의 자연사 및 사회적 가치에 대한 지역사회 홍보 및 계도가 필요하다. 이와 함께 탐방객들의 안전을 위해 이 화석산지 전면을 지나는 도로를 현재의 위치에서 최소한 10m 정도 남측으로 이동시켜, 탐방객들의 안전한 관찰을 도모함은 물론 체험학습의 공간 확보 및 차량통행에 의한 진동의 영향을 저감시키는 방안이 강구되어야 할 것이다.

• 보존과학회지
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• 제36권6호
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• pp.549-561
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• 2020

석간주, 진사, 황토, 자황, 웅황, 석록, 뇌록, 석청 및 백토 등 천연 무기안료 9종의 성능과 수명을 평가하고자 실내 촉진내후성과 옥외폭로 시험을 수행하였다. 실내 촉진내후성 시험법은 국내 기후 특성 및 단청의 위치 환경을 반영하여 설계하였고 필드 재현성을 확인하기 위해 서울 숭례문과 대전 연구소 등 2개소에서 옥외폭로 시험을 병행하였다. 또한 누적 자외선량을 기준으로 안료 표면의 물리적 특성 변화를 모니터링하였다. 이 결과, 석간주와 백토는 초기에 미세균열이 발생하지만 안정화된 반면 진사와 석록은 균열이 지속적으로 확대되었다. 황토와 뇌록은 수분 및 송진에 의한 얼룩이 두드러졌고 자황, 웅황 및 석청은 입자의 광택 저하가 나타났다. 각 시험별 안료의 색 변화는 절대적인 수치 차이가 있을 뿐 색도 변화 양상은 유사하였다. 백토와 뇌록의 색차(𝚫E) 값이 5 이하로 가장 작고 진사는 28 이상으로 컸다. 안료 표면의 물리적 변화는 실내 촉진내후성 시험보다는 옥외폭로 시험이, 옥외폭로 시험에서는 대전 연구소보다 서울 숭례문에서 가중되었다. 이는 옥외폭로 시험이 큰 폭의 온·습도 변화, 분진 침적에 따른 오염 등 다양한 환경에 노출되고, 특히 서울 숭례문은 총 누적 자외선량(334 MJ/m²)에 도달하는 데까지 오랜 시간이 소요되어 노출 기간이 장기화되었기 때문이다.