• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_2호
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• pp.1119-1137
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• 2017

본 연구는 서울과 경기도 지역 도시숲의 수자원 공급 생태계서비스와 기후완화 생태계서비스를 평가하였다. 생태계서비스를 자연기능기반 서비스, 산림의 자연기능과 인구분포를 고려한 생태계서비스, 산림의 자연기능과 수혜자 분포를 고려한 생태계서비스의 세 가지 서비스로 구분하여 평가하고, 이후 기후변화가 생태계서비스에 미치는 영향을 평가하였다. 평가 결과, 토지피복과 토양 등 자연조건을 반영한 도시림의 수자원 공급서비스의 경우, 경기도가 서울보다 높은 서비스를 제공하는 것으로 나타났으며, 지역별 인구분포를 추가적으로 반영한 서비스 평가에서는 인구가 많은 곳에서 서비스가 높게 나타나는 양상을 보였다. 그러나 도시림의 수자원 수혜자 분포를 추가로 반영한 수자원 공급 생태계서비스 평가 결과는 인구분포를 반영한 서비스 평가 결과와 공간적으로 다르게 나타났다. 같은 수원함양 기능을 가진 지역이라도 인구분포나 물 사용 수혜자의 분포가 많은 지역일수록 높은 서비스 결과가 나타났다. 또한 기후변화가 수자원 공급 생태계에 서비스에 미치는 영향을 평가한 결과, 기후변화에 따른 수자원 공급 서비스는 평균적으로 26%정도 줄어들어 전반적인 수자원 공급 생태계서비스가 낮아지는 경향을 보였다. 기후완화부문의 경우, 산림으로부터 가까운 거리에 있을수록 높은 온도저감 효과가 나타나 산림주변지역에서 높은 기후완화서비스가 나타났으며, 기후 완화 서비스의 수혜자 인구를 고려한 생태계서비스 평가에서는 수혜인구의 밀도가 높은 서울 도심지역에서 높은 서비스가 나타났다. 기후변화에 따른 산림 생장량 변화를 반영하여 산림의 기후완화 생태계서비스의 변화를 평가한 결과, 평균적으로 약 33%의 서비스 감소가 나타났다. 본 연구의 결과는 도시림을 관리하기 위해서 산림청에서 제시하고 있는 공급기능기반의 6가지(자연환경보전, 산지재해방지, 목재생산, 산림휴양, 생활환경보전, 수원함양) 기능구분 외에 서비스를 수혜하는 수요자 기반의 기능 및 서비스가 평가의 필요성을 제시한다. 이는 기존의 산림의 공급기능기반의 평가에서 간과할 수 있는, 자연기능은 낮지만 수혜를 받는 시민들이 많아 높은 서비스 가치를 갖는 산림을 재평가하고 올바른 관리 계획을 수립하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제88권4호
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• pp.523-532
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• 1999

본 연구는 자연 삼림욕장을 방문하기 어려운 장애인, 환자, 도시근로자들을 위하여 도시내 건물옥상 또는 유휴공간에 자연 삼림욕장의 기능을 대체할 수 있는 도시형 온실 삼림욕장을 개발하기 위하여 수행되었다. 시험용 저에너지 투입 이중비닐 삼림욕장을 축조하여 겨울철, 여름철 욕장환경을 조사하였으며, 이러한 욕장에 적합한 방향성 자생 및 외래 목, 초본식물들을 탐색하였다. 또한 후보식물들의 겨울철 저온, 여름철 고온에 대한 생장반응과 광주기 반응을 관찰하였다. 겨울철 이중비닐 욕장내 조절된 밤 최저온도는 $-2^{\circ}C$로써 대부분의 초본류는 동사하지는 않았으나 생장이 정지된 상태로 있다가 4월 초에 생장이 개시되었다. 외래초본 중 Catnip faassen's(Nepeta x faassenii)와 Lemon bergamot (Monarda citriodora)는 장일조건에서 생장이 촉진되었다. 이른봄 구상나무, 눈측백나무, 장백소나무와 같은 목본류의 생장율은 주로 밤 최저온도에 영향을 받았으며 광주기조건에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 고온비닐온실에서 자생초본, 방아풀, 들깨풀, 배초향, 더덕은 16시간의 장일조건에서 생장이 촉진되었다. 소나무는 여름철 $40^{\circ}C$이상의 고온에서 수고생장 및 근원경생장이 억제되었다.

• 한국조경학회지
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• 제37권1호
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• pp.18-27
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• 2009

본 연구는 도시미기후 측면에서 냉섬 역할을 하는 논경작지의 대규모 택지개발로 인한 도시기온 변화량를 분석하여 논경작지 보존을 위한 기초자료를 제공하고 도시온도 상승을 줄일 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 인천시 부평구와 부천시의 개발 전 후 토지피복 변화를 분석하기 위해 1989년 5월 17일과 2000년 5월 7일 위성영상을 산림, 초지 및 식재지, 논경작지, 나지, 시가화 지역을 구분하여 분석한 결과, 기존 인천시 부평구와 부천시 중앙에 넓게 분포하고 있던 논경작지 대부분이 신도시 건설로 인해 시가화 지역과 개발 중인 나지로 변한 것으로 분석되었다. 토지피복변화 유형별 지표면 온도 변화 현황 분석 결과, 지표면 온도가 높아진 주요 유형은 논경작지에서 나지로 변화된 유형($+1.4939^{\circ}C$), 논경작지에서 시가화 지역으로 변화된 유형($0.9356^{\circ}C$)이었다. 논경작지 토지이용 변화에 따른 온도 변화 영향요인을 분석하기 위해 논경작지 변화지역을 대상으로 블록별 평균 지표면 온도차를 분석한 결과, 1989년 세부 연구대상지는 논경작지였기 때문에 $19{\sim}20^{\circ}C$ 사이의 균일한 온도분포를 나타낸 반면, 시가화 지역으로 변한 2000년 블록별 지표면 온도는 $19.1{\sim}23.9^{\circ}C$로 온도편차가 크고 분포가 다양하게 나타나고 있었다. 논경작지 토지이용 변화에 따른 도시기온 변화 원인 분석을 위해 지표면 온도 변화량과 도시기온 변화 영향요인간 상관관계를 분석한 결과, 녹지율 상관계수는 -0.662로 강한 음의 상관관계를 보였으며, 건폐율, 불투수포장율, 용적율은 지표면 온도 변화량과 상관계수가 +0.231, +0.226, +0.123으로 통계적 유의성이 인정되지 않았다. 논경작지 토지이용 변화에 따른 지표면 온도 변화모형을 구축하기 위해 녹지율을 독립변수로 지표면 온도 변화량을 종속변수로 한 회귀분석을 실시한 결과, 기존 논경작지에서 시가화 지역으로 변화할 경우 녹지율 및 불투수포장율이 0%라 가정할 때 $+3.889^{\circ}C$의 온도 상승이 예상되며 녹지율이 10% 증가할 때마다 $+3.889^{\circ}C$에서 $-0.430^{\circ}C$ 만큼 온도저감 효과가 있는 것으로 분석되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제20권1호
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• pp.73-87
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• 2018

여름철 도시의 친환경적 기온 저감 방안으로 고려되는 산림에 의한 기온 저감 효과를 정량화 하기 위해 광릉 침 활엽수림과 인근 포천시의 도시 지역과의 기온차를 기온, 바람, 일사, 잠열 등의 미기상 인자를 이용하여 분석하였다. 2016년과 2017년의 6, 7, 8월 3개월 동안 산림 상 하부와 산림과 도심 지역의 평균 최대 기온차는 각각 $-1.9^{\circ}C$, $-3.4^{\circ}C$로 17시경에 나타났으며, 침 활엽수림 간의 차이는 없었다. 산림에 의한 기온 저감 효과는 14시부터 17시까지 누적된 증발산량, 일사량과 양의 상관관계를 나타냈으며, 풍속과는 음의 상관관계를 나타냈다. 이를 이용해 산림의 기온저감 효과를 정량화하는 모델을 개발하였다. 산림에 의한 야간 기온 저감 효과는 복사냉각으로 인한 찬공기의 생성과 생성된 찬공기가 산지의 하류로 이동하면서 발생하는 기온역전 현상에 의한 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 서울시내 28개 AWS를 이용해 검증해 본 결과, 서울시 각 지역 주간의 기온은 식생의 증발산에 영향을 미치는 AWS 주변 식생 면적 및 규모와의 음의 상관관계를, 그리고 야간의 기온은 주변 식생 규모 및 인근 산림의 높이와 유의한 음의 상관관계를 재확인할 수 있었다. 따라서 도시림의 조성과 관리 및 산으로부터 바람길의 조성이 도시 온도 저감에 중요함을 알 수 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권4호
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• pp.65-77
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• 2012

본 연구에서는 부산의 지난 25년간 장기적 토지피복변화를 조사하고, 이어서 지표면 온도와 기온자료를 이용해서 열섬포텐셜을 평가하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1975년부터 2000년까지 지난 25년 동안 부산의 도시면적은 2.5배 이상 증가하였다. 이처럼 단기간에 도시의 포장면적이 빠르게 증가한 것은 다른 나라에서는 유례를 찾아보기 어려운 우리나라 독특한 현상으로 판단된다. 이러한 과정을 통해서 도시열섬현상이 심화되었을 것이라는 것을 추정할 수 있었다. 지표면 피복에 따른 지표면 온도를 분석한 결과 도시화 지역과 산림지역의 온도가 현저히 차이가 나타났다. 특히 여름철에는 공단지역에서 $36{\sim}39^{\circ}C$로 높게 나타났으며, 반면 도시의 중심에 산지가 위치한 지역에서는 $22{\sim}24^{\circ}C$로 낮은 지표면 온도를 나타내었다. 토지피복도에 따른 열섬포텐셜은 지표면 피복 상태에 따라서 그 값이 달라짐을 알 수 있었다. 도시화지역 중 공업지역의 열섬포텐셜은 $6{\sim}8^{\circ}C$, 주거지역과 상업지역은 $0{\sim}5^{\circ}C$로 도시열섬을 유발할 가능성이 높음을 확인할 수 있었다. 반면 산림지역이나 농업지역 수변지역 열섬포텐셜 값은 $-6{\sim}-3^{\circ}C$로 나타났다. 본 연구결과를 통해 도시의 토지이용에 따른 기온상승효과를 평가하여 도시의 열환경 개선 및 환경친화적 도시개발 계획에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.806-816
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• 2017

본 연구는 국지온도에 영향을 미치는 요소를 도출함으로써 국지온도 관리 및 열섬현상 저감을 위한 효과적인 정책제시를 위한 기초데이터 확보를 목적으로 한다. 국지온도에 영향을 미치는 요소로 자연환경, 토지이용, 토지피복 등의 세 가지를 선정하였다. 이를 위해 2007년, 2011~2016년 7월과 8월의 전국 자동기상관측시스템(AWS. Automatic Weather System) 측정 지점 500m 반경($0.79km^2$) 내의 토지피복도, 토지이용 면적 데이터를 활용하였다. 연구를 위해서 다중회귀분석을 바탕으로 위계적 회귀분석(Hierarchical Regression Analysis)을 이용하여 각 변수의 투입에 따른 모델의 설명력을 검토하였다. 연구결과, 도시열섬 저감 및 국지온도 상승을 억제하기 위해서 교통관련 인자들에 대한 조절을 위한 적절한 정책적 수단이 필요하며, 그리고 국지온도 상승을 억제하기 위해서 산림지 면적을 증가시킬 수 있도록 토지이용계획상의 배려가 필요하다는 결론을 얻을 수 있었다. 본 연구는 추후 열섬현상 저감을 위해 보다 효과적인 정책 수립과 도시의 지속성 제고 전략을 마련 할 수 있는 방안을 제시했으며, 토지이용과 토지피복면적 등의 상세한 자료들을 분석에 활용했다는 점에서 의의가 있다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권4호
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• pp.227-237
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• 2020

도시지역의 여름철 밤 시간대 열환경을 알아보기 위해, 토지피복 대분류에 따라 10개의 도시기후지역 지점에서 미기후 자료를 측정하여 인간 열환경지수를 분석하여 보았다. 미기후 요소 비교 분석 결과, 그린인프라 지역이 그레이인프라 지역보다 기온에서는 평균 1.6℃ 최대 2.4℃ 낮은 결과를 보였으며, 상대습도에서는 반대로 그린인프라 지역이 평균 9.0% 최대 15.0% 높은 결과를 보였다. 풍속에서는 그린인프라 지역과 그레이인프라 지역에서 차이가 거의 없는 것으로 나타났으며, 수목의 영향으로 가장 낮은 풍속을 보인 산림지점을 제외하고는 모든 지점에서 유의성이 없는 것으로 나타나, 건물이나 수목의 높이에 의해 결정되는 표면거칠기 뿐만 아니라 지역풍의 영향이 풍속을 결정하는 주 요인인 것으로 보인다. 평균복사온도에서는 수목의 영향으로 산림지역이 가장 높은 값을 보였으며, 산림지역을 제외하면 그린인프라 지역이 그레이인프라 지역에 비해 평균 5.5℃의 저감 효과를 보였다. 평균복사온도를 결정하는 주 요인으로는 하늘시계지수라고 할 수 있다. 인간 열환경지수 분석에서는 그린인프라 지역은 거의 덥지도 춥지도 않는 '중립'의 열지각 단계를 나타내었으며, 그레이인프라 지역은 그것보다 한 단계 높은 '약간 따뜻함'의 단계를 나타내었다. 가장 높게 나온 산림지역을 제외하면, 그린인프라 지역이 그레이인프라 지역에 비해 3.2℃ 저감 효과를 보여 1/2 단계의 인간 열환경 개선 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국측량학회지
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• 제28권2호
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• pp.197-206
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• 2010

최근 선진국들은 도시의 열섬현상에 대한 많은 문제점들을 인식하고, 이에 대한 대책을 마련하기 위해 끊임없이 노력하고 있다. 본 연구에서는 위성영상을 이용하여 도심의 개발사업이 진행됨에 따른 토지의 피복변화량을 추출하고 이 변화량이 도심의 열변화에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 1985년 4월, 1994년 8월, 2001년 5월, 2009년 5월에 해당하는 4개의 Landsat 위성영상을 이용하여 대전광역시의 토지피복변화에 따른 열변화를 분석하였다. 도심의 지표면 온도를 추출하기 위해 Landsat TM 열적외선 영역센서인 Band 6의 분광밝기정도를 이용하여 표면온도분포를 산출하였으며, 이를 통해 도시화로 인한 열분포의 변화를 탐지하고자 하였다. 그 결과, 도심지의 면적이 최대 23.59% 상승한 반면 산림지역은 최대 27.91% 감소하였고, 도시화로 인해 도심의 지표온도가 주변지보다 높게 나타났으며, 이 경우 산림지역에 비해 약 $2.4^{\circ}C{\sim}5.7^{\circ}C$ 높게 형성되어 있음을 알 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-8
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• 2009

도시화로 인하여 농경지가 기속적으로 줄어듦에 따라 농업의 환경적 공익기능도 축소되고 있다. 따라서 농업의 공익기능 관련 실증 분석사례를 제공함으로써 식량안보 및 공업의 공익기능을 유지하고 농지보전 정책 논리를 제공하고자, 용인시를 대상으로 토지이용도를 이용한 연차별 농경치 이용면적과 변화를 분석하고 지표면 온도 추정을 통하여 환경보전 기능을 평가하였다. 최근 10년간 도시화가 현저히 진행된 용인시를 대상으로 세부정밀토양도에 기반한 1999년 토지이용 현황과 위성영상에서 추출한 농경지 지도와 지적도에 기반한 2006년의 농경지를 중심으로 한 토지이용 현황을 비교해 보면 논, 밭, 과수원 등 농경지와 산림의 분포가 현저히 감소한 반면, 주거 도심지의 면적이 크게 확대된 것으로 나타났다. 특히 처인구에서 농경지 감소와 도심지 확장 현상이 눈에 띄게 나타났다. 토지이용 면적 및 지목별 변화를 보면 1999년 용인시 토지이용 면적은 산림 > 논 > 밭 > 주거 도심지 순으로 나타났으나 2006년의 토지이용 면적은 산림 > 주거 도심지 > 논 > 밭 순으로 바뀌었다. 논과 밭의 면적은 1999년에 비해 2006년에 각각 34%와 41%, 감소하였고, 주거 도심지 면적은 245% 증가하였다. 논이 주거 도심지로 전용된 면적이 1,751.1 ha이며, 밭이 주거.도심지로 전용된 면적이 1,242.1 ha로 나타나 전용된 면적의 가장 많은 부분을 차지하는 것으로 나타났다. 용인시의 농경지 면적 변화에 따른 농업의 환경적 기능변화에 대하여 계량화한 결과는 논 면적이 1999년에 8,063.3 ha에서 2006년에 5,309.3 ha로 감소한 결과, 농경지의 환경적 공익기능이 34% 감소한 것으로 나타났다. 마찬가지로 밭 면적이 1999년에 3,572.1 ha에서 2006년 2,112.5 ha로 줄어듦에 따라 환경적 공익기능이 41% 감소된 것으로 나타났나. Landsat TM 열상의 열 적외광을 이용하여 용인시의 두시기별 지표면 온도 분포를 비교 분석하였다. 1994년 9월에는 $20^{\circ}C$ 이하가 대부분이었으나, 농경지 및 산림 감소와 도시 확장 이후인 2006년 9월에는 $25^{\circ}C$ 이상 되는 지역의 면적이 현저히 넓게 분포하는 것으로 변화하였다. 시기별 토지이용별 지표면 온도분포 비교를 하였을 때 1994년 9월 지표면 온도 영상에서 $25^{\circ}C$ 이상인 지역은 전체 면적의 0.3%로 나타났고, 2006년 9월은 11.2%로 넓게 분포하는 것으로 나타났다. 2006년 9월에 지표면 온도가 $25^{\circ}C$ 이상 되는 지역에 분포하는 주거.도심지의 면적이 37.7%로 가장 높게 나타났으며, 논과 산림의 분포면적 비율이 각각 5.6%와 4%로 나타났다. 위의 결과로 여름철 고온기에 논과 산림이 주변의 지표면 온도를 낮춰주는 기후순화 기능이 크다는 것으로 추정할 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제13권2호
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• pp.199-208
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• 2011

세계적으로 물의 부족, 온실가스 배출증가, 에너지 소비 증가 등으로 인하여 지구가 위협받고 있다. 기존의 도시 계획 및 개발 과정에서 산림, 하천 등 자연 생태계가 파괴되어 왔으며 이는 불투수면의 증가를 초래하였다. 불투수면의 증가로 인하여 자연적인 물순환 체계가 파괴됨에 따라 도시내 물의 저류, 침투, 증발 등이 감소되고 있으며, 강우시 불투수면에서 발생하는 비점오염원이 하천 및 호소로 직접 유입되어 수계에 악영향을 끼치고 있는 실정이다. 본 연구에서는 강우시 불투수면에서 발생하는 비점오염물질을 저감하고 불투수면의 증가로 인한 도시지역의 온도증가, 열섬현상 등을 해결하는 소규모 HSSF 인공습지 기술을 개발하고자 한다. HSSF 인공습지는 표면에 물이 존재하지 않고 유체의 흐름이 표면 아래 수평으로 흐르는 습지이며 침전, 여과, 흡착, 식생에 의한 흡수 등의 기작을 포함한다. 이러한 HSSF 인공습지를 도시지역의 협소한 공간에도 적용이 가능한 소규모 형태로 개발하고자 pilot-scale test를 실시하였으며, 이러한 연구결과는 향후 국내 도시 열섬현상 저감 및 자연적 물순환 복원을 위한 시설 개발에 기초자료로 활용 될 것이다.