• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.346-350
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• 2011

최근에 경제성장과 도시화로 인하여, 하천의 복원사업이 활발하게 진행되고 있다. 특히, 하천복원 사업은 생태계 및 경관의 기능이 강조되고 있으며, 사회적으로 이에 대한 요구가 매우 높아지고 있다. 하천복원 사업을 추진함에 있어서 하천의 제방 법면의 처리에 대하여 많은 시도가 진행되고 있다. 특히, 식생매트는 안정적이면서 자연재료를 활용하여 생태계의 다양성과 녹색 경관을 형성할 수 있어서 많이 도입되고 있다. 그러나 이에 대한 홍수의 안정성 검토가 거의 이루어지지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 식생매트에 대하여 실외실험을 통하여 홍수에 대한 안정성 및 내침식성 특성을 파악하였다. 식생매트의 표면에 있는 돌기는 유수 중에 부력에 의해 위로 상승하며 수중에서 식생의 역할을 하게 되며, 유수의 직접적인 영향을 저감시키는데 매우 중요한 역할을 하게 된다. 따라서 흐름에 대한 식생매트의 법면보호 효과를 증대시키기 위해서는 법면과 식생매트의 부착을 크게 하고, 식생매트를 부착시키는 앵커의 수중 노출을 최대한 저감하며, 유수 중에 앵커의 식생매트의 부력에 대한 지지력을 증가시키는 것이 중요하다. 또한 식생매트와 식생매트의 접합부에 유수 중에서 흐름의 집중이 발생하지 않도록 시공이 필요할 것으로 사료된다. 연구의 실험 결과는 복강첩이(福岡捷二)등(1987)이 제시한 식생의 활착에 의해 뿌리의 깊이에 대한 내침식성 특성과 비교하였다. 부직포가 2겹일 경우에 식생매트의 내침식성 강도는 복강첩이(福岡捷二)등(1987)에 의하여 제시된 식생뿌리 깊이가 10 cm 인 경우보다 약간 작으나, 부직포가 3겹일 경우에는 경우에는 복강첩이(福岡捷二)등(1987)에 의하여 제시된 식생뿌리 깊이가 10 cm 인 경우와 잘 일치하는 것을 보여주고 있다. 또한 부직포가 4겹일 경우에는 식생매트의 내침식성 강도는 복강첩이(福岡捷二)등(1987)에 의하여 제시된 식생뿌리 깊이가 10 cm 인 경우보다 큰 것을 보여주고 있다. 또한 평균 침식깊이는 부직포가 2겹일 경우에 평균 3.8 cm이며, 부직포가 3겹일 경우에 평균 3.4 cm 이었다. 부직포가 4겹일 경우에는 평균 침식깊이는 3.0 cm 이었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6B호
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• pp.345-354
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• 2012

본 연구의 목적은 국내 대표 수변 식생에 대한 조도 실험을 수행하여 n-VR 방법에 기초하여 각 식생에 대한 조도계수 산정식을 개발하고, 이를 하천설계시 조도계수 선정을 위한 가이드라인으로 활용하는 것이다. 실험 대상으로는 달뿌리풀, 물억새, 갈대를 선정하여 완전침수조건과 부분침수조건을 구현하여 실험을 수행하였으며, 실험결과 분석을 통해서 각 식생에 대한 n-VR 관계를 제시하였다. 달뿌리풀, 물억새 및 갈대 등은 유사한 조도계수를 가지는 식생군으로 묶어서 분류하는 것은 가능하나 식생 강성의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 또한 갈대의 실험 결과 비교를 통해서 식생의 성장 시기에 따라 조도계수의 특성이 변화하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.522-522
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• 2017

하천에서 식생은 하도내 흐름저항과 항력을 증가시켜 유속과 유사이동을 감소시킨다. 유속의 감소로 인해 유사가 퇴적되어 사주 발생이 증가하며 이는 하도 지형변화의 중요한 요인이 된다. 하천내 식생은 하천생물의 서식과 밀접한 관련이 있는 물리적인 서식환경을 변화시키게 된다. 이러한 물리적인 서식환경 변화는 수중음향으로 표현되는 하천의 음환경(Soundscape) 변화로 연결된다. 본 연구는 하천 식생대에서의 수중 음향변화를 식생유무, 수온, 수심에 따라 분석하고 수리학적 특성과의 상관관계를 파악하고자 한다. 실규모 하천 수로에 식생 38 주/$m^2$를 식재하고 1 m정도 성장시킨 후 식생을 완전 침수시켜 $3.2m^3/s$의 유량을 공급하여 유속의 변화와 수중음향을 측정하였다. 오후시간대와 새벽시간대를 이용하여 수온이 다른 조건에서 측정하였고, 수심은 표면 3 cm, 40 cm, 80 cm 깊이에서 각각 측정하였다. 측정지점은 식생구간의 상류지점(A), 식생구간(B), 식생구간의 하류지점(C) 세 곳을 선정하였고, 유속은 micro-ADV, 수중 음향은 Hydrophone을 사용하여 5분간 측정하였다. 측정 주파수 spectrum은 1/3 Octave band로 처리하여 음압을 비교분석하였다. 주파수에 따른 음압을 분석한 결과 측정지점에 관계없이 주로 125 Hz, 315 Hz에서 높게 나타났다. 수심에 따른 음향을 분석한 결과 식생이 없는 상류(A)지점에서는 수중음향의 차이가 크게 나타났으며, 식생지점(B)과 식생이 없는 하류(C)지점에서는 수중음향이 유사하게 나타났다. 이는 식생에 의한 유속의 저하로 인해 흐름이 안정화되어 나타나는 현상으로 판단된다. 수온에 따라서는 식생구간(B)과 하류(C)지점에서 대체로 큰 차이를 보이지 않았으나 상류(A)지점에서는 수온이 높을 때 음압이 더 크게 나타났다. 이는 온도가 높을수록 소리의 전달속도가 더 빨라지기 때문으로 판단된다. 이처럼 식생의 유무와 수심, 온도에 따라 하천의 수리학적 특성이 달라지고 이에 따른 수중음향도 달라지므로 하천의 물리적 서식환경을 평가하기 위한 인자로 수중음향을 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권3호
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• pp.165-169
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• 2010

도시 내 부족한 녹지공간을 확보하기 위하여, 기존 건물의 옥상 등 인공지반에서의 녹화가 점차 확대되어 가고 있으나 인공지반 대부분을 차지하고 있는 옥상의 경우 건물에 미치는 하중과 강우 및 관수에 관한 문제를 비롯하여 식물의 성장도 원활해야 한다는 점을 주의해야 한다. 현재 많이 사용되는 인공토양의 경우 원석을 수입하여 가공 생산하는 것으로, 앞으로 인공지반 녹화가 활성화될시 수입으로 인한 비용 등의 문제로 새로운 대체물질이 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 기존 녹화소재의 단점인 하중과 설치 후 유지 관리를 보완하고자 친환경 대체재료로서 폐목재칩과 폐지 슬러리를 이용한 식생기반재를 개발하고 그 제조조건에 대해 검토해보았다. 본 실험은 폐목재칩과 폐지슬러리의 혼합비와 비료의 주입농도를 달리하여 식생기반재를 제조하고 잔디와 보리를 식생기반재당 1 g씩 파종하여 성장률을 분석하는 것으로 진행되었다. 폐목재칩과 폐지 슬러리는 0.9 : 0.1~0.5 : 0.5의 비율로 혼합되었으며, 그 결과 혼합비율이 0.6 : 0.4 일 때 잔디는 약 1.5배, 보리는 약 1.9배 높은 성장률을 보였다. 또한 비료의 농도가 1%일 때 제조된 식생기반재에서 비료가 첨가되지 않았을 때보다 약 1.3~1.5배 높은 성장률을 보였다. 식생기반재의 pH는 7.1~8.8로 약알칼리성을 보였으며 주입된 비료의 농도가 높을수록, 폐목재칩의 혼합량이 많을수록 낮은 경향을 나타냈다. 그리고 비료 용찰실험 결과 비료를 첨가하지 않은 칩과 비교시 비료를 첨가한 칩에서 인, 칼륨, 몰디브덴의 성분이 높게 나온 것으로 보아 비료의 주입은 성공적임을 알 수 있었다

• 물과 미래
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• 제46권5호
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• pp.120-127
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• 2013

이 글에서는 댐 담수 이후 하천 지형 및 식생의 변화를 분석하기 위한 장기적인 연구 과제의 첫단추로서 내성천의 과거와 현재 상태에 대한 조사로부터 예비적인 결과를 간단히 정리하여 제시하였다. 수질과 유사량을 포함하는 과거 수십년간의 수문학적인 자료를 토지 이용의 변화와 함께 검토하였다. 하폭의 감소를 동반하는 하천 지형의 변화 역시 간략하게 검토하였다. 또한, 현재의 식생 분포 역시 간략하게 기술하였다. 마지막으로 내성천 및 다른 하천들에서 나타나는 댐과 관계없이 발생하였던 하천 지형 및 식생 성장의 원인에 관한 토의를 살펴보고 향후 연구 방향을 제안하였다. 이 글은 내성천에 대한 부분적이고 예비적인 조사결과를 제시하였는데, 하천 지형과 식생 변화에 관계된 프로세스를 이해하기 위해서는 앞으로 진행될 댐 완공 후의 모니터링만큼이나 내성천의 역사에 대한 상세한 조사 및 분석이 필요하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제27권1호
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• pp.17-24
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• 2011

지구온난화는 인간의 생활과 해양 생태계에 영향을 미치며 또한 기후 시스템에 변화를 야기 시키며 전 지구 기후 변화를 가속화 시킨다. 이에 기후변화에 민감하게 반응하는 식생의 변화를 분석하는 일은 매우 중요하다. 푸리에 변환에 기초한 조화분석은 주기를 가지는 시계열 자료를 효과적으로 논증할 수 있는 방법이다. 특히, 식생은 1년을 주기로 계절에 따라 성장과 쇠퇴를 반복하기 때문에 조화분석을 이용한 분석에 매우 적합한 연구 대상이다. 조화분석을 통해 추출한 주기 성분은 시간에 흐름에 따른 식생의 변화를 개괄적으로 분석할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 SPOT/VEGETATION S10 MVC NDVI와 MODIS Land Cover Map 자료를 이용하여 토지 피복을 재 분류하고 지난 10년간 한반도 식생의 변화를 조화분석의 1주기 성분을 통해 분석하였다. 조화분석으로부터 추출 된 성분을 선형회귀 분석을 이용하여 변화 정도를 관찰한 결과 Cropland는 1년에 0.5일, Forest의 경우 1년에 0.8 일씩 성장 곡선의 주기가 빨라지고 있었다. 분석 된 자료는 한반도의 장기간 식생의 변화를 효과적으로 분석할 수 있는 방법으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.338-338
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• 2015

하천으로 유입되어 수질 오염을 야기하는 오염원은 오염 배출원이 명확하여 하나의 점으로 나타낼 수 있는 점오염원(Point Source)과 오염원이 명확치 않은 비점오염원(Non-point)으로 구분된다. 생활하수, 축산폐수와 같이 오염원이 명확한 점오염원은 하천 유입 이전에 처리장을 거쳐 정화작업이 가능한 반면, 비점오염원은 오염원이 명확치 않아 처리에 어려움이 따른다. 또, 오염물의 양과 이동 경로가 예측이 불가능하고 강우시에는 특별한 처리 없이 하천으로 바로 유입된다. 비점 오염원의 종류는 토사, 영양물질, 유기물질, 농약, 바이러스 등 다양하다. 이 중에서 토양에 흡착되어 이동하는 질소와 인은 하천으로 유입되어 부영양화를 야기하는 특성이 있어 더욱 처리가 필수적이다. 이러한 비점오염원으로 인한 수질 오염을 줄이기 위해 여러 최적관리기법(Best Management Practices, BMPs)이 제시되어 있으며 오염 물질의 하천 유입을 차단하는 것에 중점을 둔다. 가장 널리 이용되는 방법으로는 비점오염원 저감시설 중 하천변에 식물체를 설치하여 토양의 유실을 막는 식생대(Vegetative Filter Strip, VFS)가 있다. 식생 밀집 지역의 설치를 통해 표면 유출을 차단하고 토양 유실 감소와 수체로의 오염물질 확산을 막을 수 있다. 이에 VFSMOD-w를 이용하여 강우시 식생대를 통한 토양 유실 감소 효율에 대한 연구를 수행하였다. 연구 대상 지역으로 비교적 수문 및 토양 자료가 풍부한 청미천 유역을 선정하였다. 그 결과, 식생대의 길이와 식생대 내 식물체의 파종간격이 가장 지배적인 영향을 미치는 것이 확인된다. 이때, 식물체의 종류는 식물체 파종으로 인해 변화되는 토양의 수정된 Manning의 조도계수로 구분한다. 모든 강우 및 식물체 조건이 동일할 때, 식생대 내 식물의 파종 간격이 좁고 식생대의 길이가 길수록 토사 저감 효율이 증가하는 결과가 도출되었다. 식물체의 높이, 식물체의 종류 및 식물의 파종간격이 입력 자료로 요구되나 이 중 식물체의 높이는 토사 저감 효율에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또, 동일한 강우 조건에서 식생대의 길이가 0.5 m에서 1.0 m로 2배 증가하였을 때 토사 저감 효율이 두 경우 모두 95% 이상의 효율을 보이는 것이 나타났다. 이는 식생대의 길이가 증가할수록 토사 저감 효율이 증가하나 일정 길이 이상이 되면 대부분의 토사가 저감되는 것을 의미한다. 결론적으로 식생의 파종 간격이 좁을수록 토사 저감 효율이 증가하더라도 식물체의 성장을 고려한 적절한 파종 간격을 선정하여야 한다. 즉, 식생대의 설치는 적절한 파종 간격 및 식생대 길이를 식생대 설치지역의 강우 특성에 따라 결정지어야 한다고 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.310-310
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• 2020

자연하천에서 식생의 성장은 유속 및 수위 변화에 중요한 영향을 미치며, 따라서 식생으로 인한 흐름저항은 흐름과 유사이송 모델링을 위한 중요 매개 변수가 된다. 즉, 수치 모델을 활용함에 있어 식생의 흐름 저항을 정확하게 추정하는 것이 매우 중요하며, 보다 정확한 추정을 위해 실험 혹은 현장 데이터를 활용한 보정과정이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 식생 패치를 포함한 인공 수로의 흐름 모의를 위해 실규모 실험 수로에서 측정된 유속 및 수위 데이터를 활용하여 모델보정을 수행하고자 한다. 이를 위해 공간 분포 별로 각기 다른 흐름 저항식의 적용이 가능하며, 식생 저항 공식을 포함하고 있는 Delft3D 모델을 활용하였다. 또한 실규모 수로에서의 유속 및 수위 데이터 수집을 위해 한국건설기술연구원 하천연구센터에서 실험을 수행하였다. 실험 구간의 길이는 약 120 m이고 하폭은 11 m이며, 국내 하천에서 보이는 식생패치의 유사한 형태를 재현하기 위해 하천 내 가장 많이 활착되어있는 버드나무와 유사한 형태의 인공식생을 제작하였다. 인공 식생은 지그재그로 배치되었으며, 식생의 전체 높이는 1.1 m이고, 각 패치 당 23그루의 인공 식생이 총 8개 패치에 식재되었다. 모의 조건은 상류단 유입 유량 2.805 ㎥/s, 하류단수위 98.764 m의 정류 조건을 적용하였다. 또한 식생 패치 구간에서의 흐름 저항 추정을 위해 Delft3D 모델 내에서 선택가능 한 Baptist의 비침수(Non-submerged)식을 적용하였으며, 항력계수 결정을 위해 1과 1.5를 적용하여 측정 수위와 비교하였다. Delft3D의 흐름 모의 결과, 항력계수 1.5를 적용했을 때, 측정 수위와 거의 일치하는 것으로 나타났으며, 항력계수 1.0을 적용했을 경우, 측정 수위에 비해 다소 낮게 모의되는 것으로 나타났다. 또한 항력계수 1.5인 경우 식생 패치 구간에서 평균 0.65 m/s의 유속이 발생하였다.

• Spatial Information Research
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• 제18권5호
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• pp.27-36
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• 2010

본 연구에서는 툰드라-타이가 경계영역의 변화를 확인하기 위해 식생의 분포 변화를 관측하였다. 툰드라-타이가 경계영역은 인간 활동 혹은 기후 변화에 따른 신호로 나타나는 식생패턴의 이동을 관측하기 위해 사용된다. 극지의 툰드라-타이가 경계영역은 조금의 변화에 대해서도 두드러진 반응을 관찰 할 수 있으므로 다른 곳에 비해 기후변화에 대한 반응과 확인이 명확하다. 연구 자료로서 2000년에서 2009년까지 총 10년간 매년 8월을 Terra위성 MODIS(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) 센서로부터 취득한 LAI(Leaf Area Index) 8-Day 자료를 사용하였고, 보조 자료로서 기후지도와 GLC 2000(Global Land Cover 2000)토지피복 지도를 사용하였다. 본 연구에서는 엽면적 지수의 10년치 장기간 자료를 이용하여 시 공간 분석과 식생의 밀도가 저조한 지역을 중심으로 위도대 별, 토지피복 별분석을 시행하였다. 연구대상 지역에 대하여 엽면적 지수의 기준값을 바탕으로 한 분석에서 2000년에서 2009년까지 LAI의 변화를 확인하였다. 툰드라 기후에서 식생의 감소가 일어난 면적($22,372km^2$) 보다 식생의 성장을 보인 면적은 $730,325km^2$ 로서 식생의 발달을 확인할 수 있었다. 또한 위도대 별 면적 분석을 통해 위도 $62^{\circ}$ N의 주위와 위도 $64^{\circ}$ N~$66^{\circ}$ N을 중심으로 면적 증가가 나타났으며, 툰드라-타이가 경계영역의 식생은 2000년부터 2009년까지 전반적인 증가 추세가 나타났다. 전체적으로 식생 감소가 일어나는 면적 변화는 다소 적은 것에 비해 식생의 성장과 발달이 일어나는 곳의 면적은 크게 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권12호
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• pp.53-60
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• 2013

본 연구에서는 장기식생이 가능한 전면 식생형 보강토 옹벽의 식생 환경 적합성을 모니터링하고, 전면벽체 표면온도 측정을 통해 한여름철의 콘크리트 옹벽 전면벽체의 온도 변화를 평가하였다. 이를 위해 장기식생이 가능하도록 식생 포대를 삽입한 특수 블록 벽체를 시공하여 구절초, 맥문동을 포함한 20여 종의 종자 식재 후 2년간 식생 환경을 관찰하였을 뿐만 아니라, 실제 크기의 식생 옹벽을 건설하여 한여름철 식생 및 무식생 옹벽의 전면벽체 표면온도를 비교 분석하였다. 식생 환경 모니터링을 수행한 결과, 장기 식생이 가능한 블록 내에 식재된 대부분의 식물 생장 상태는 양호한 것으로 나타났으며, 식생 포대를 삽입한 블록 벽체가 식물의 성장에 적합한 환경을 제공하는 것으로 나타났다. 또한, 한여름철의 식생 옹벽과 무식생 옹벽의 콘크리트 블록 표면의 온도 변화량을 측정한 결과, 식생 옹벽에 비해 무식생 옹벽의 표면온도가 높게 나타났다. 식생 옹벽의 전면벽체의 경우, 무식생 옹벽의 전면벽체에 비해 표면온도 증가율이 작게 나타난 반면, 냉각율은 더 크게 나타나 장기식생이 가능한 전면 식생형 보강토 옹벽은 식생을 통해 열섬효과를 완화하는데 효과적으로 작용할 수 있을 것으로 판단된다.