• Title/Summary/Keyword: 식생 및 기후환경변화

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The Carbon Stock Change of Vegetation and Soil in the Forest Due to Forestry Projects (산림 사업에 의한 산림 식생 및 토양 탄소 변화)

  • Heon Mo Jeong;Inyoung Jang;Sanghak Han;Soyeon Cho;Chul-Hyun Choi;Yeon Ji Lee;Sung-Ryong Kang
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.56 no.4
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    • pp.330-338
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    • 2023
  • To investigate the impact of forestry projects on the carbon stocks of forests, we estimated the carbon stock change of above-ground and soil before and after forestry projects using forest type maps, forestry project information, and soil information. First, we selected six map sheet with large areas and declining age class based on forest type map information. Then, we collected data such as forest type maps, growth coefficients, soil organic matter content, and soil bulk density of the estimated areas to calculate forest carbon storage. As a result, forest carbon stocks decreased by about 34.1~70.0% after forestry projects at all sites. In addition, compared to reference studies, domestic forest soils store less carbon than the above-ground, so it is judged that domestic forest soils have great potential to store more carbon and strategies to increase carbon storage are needed. It was estimated that the amount of carbon stored before forestry projects is about 1.5 times more than after forestry projects. The study estimated that it takes about 27 years for forests to recover to their pre-thinning carbon stocks following forestry projects. Since it takes a long time for forests to recover to their original carbon stocks once their carbon stocks are reduced by physical damage, it is necessary to plan to preserve them as much as possible, especially for highly conservative forests, so that they can maintain their carbon storage function.

Examination of River Restoration Technology using Non-toxic materials as Plant-based Polyurethane (식물성 폴리우레탄 계열의 무독성 소재활용을 이용한 하천 복원기술 검토)

  • Lee, Sang-Hoon;Ahn, Hong-Kyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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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.

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The Flora and Vegetation Distribution in Dokdo (독도(동도)의 식물상과 식생분포)

  • Kim, Myung-Hyun;Oh, Young-Ju;Kim, Chang-Seok;Han, Min-Su;Lee, Jeong-Taek;Na, Young-Eun
    • Korean Journal of Environmental Agriculture
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    • v.26 no.1
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    • pp.85-93
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    • 2007
  • This study aims to investigate the flora and the vegetation of Dokdo (Dongdo). The vegetation types were investigated by the Z-M school method. A total of 44 vascular plant taxa belonging to 24 families, 41 genera, 36 species, and 11 varieties are recognized in Dongdo, Dokdo. In this study, we confirmed four species, Chenopodium serotinum, Chelidonium majus var. asiaticum, Bromus japonicus, Elymus sibiricus, that had not been previously reported. The biological type of Dokdo was determined to be $Th-D_4-R_5-e(b)$ type. Two main vegetation groups which were established in a rocky area with little soil development and in a developed soil layer, along the development of soil layer have been distinguished and classified into five communities. The former was composed of 1 community; Aster spathulifolius-Sedum oryzifolium community. The latter was composed of 4 communities; Agropyron tsukusiense var. transiens community, Festuca rubra-Artemisia japonica ssp. littoricola community, Miscanthus sinensis community, and Artemisia princeps community.

Identification of ecological characteristics of Deciduous broad-leaved forest, Garasan(Mt.)·Nojasan(Mt.) at GeoJae (거제도 가라산·노자산 일대 낙엽활엽수림의 생태적 특성 규명)

  • Lee, Soo-Dong;Cho, Bong-Gyo;Lee, Gyounggyu;Yeum, Jung-Hun;Oh, Chung-Hyeon
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.35 no.2
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    • pp.204-219
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    • 2021
  • This study was conducted to investigate and analyze the characteristics of the plant community structure of vegetation distributed on the western slope and ridge connecting Mt. Noja to Mt. Gara. This basic research was executed not only to restore and manage forest vegetation, but also to monitor the trend of change in the long term. As a result of classifying the communitise in 86 survey quadrats, the Pinus thunbergii-Platycarya strobilacea comm. and P. thunbergii-P. densiflora comm. were distributed around the lowlands. The Carpinus tschonoskii-Deciduous broad-leaved comm., Styrax japonicus-Deciduous broad-leaved comm., Acer pictum subsp. Mono-Deciduous broad-leaved comm., Deciduous broad-leaved comm., and Zelkova serrata comm. appeared in the valley and all stone areas. Quercus serrata comm., Q. serrata-S. japonicus comm., S. japonicus-Carpinus cordata comm., Euonymus oxyphyllus comm. were classified as being distributed on steep slopes with relatively high altitude. According to the succession trend of the forest, evergreen conifers will be transition to deciduous broad-leaved trees. However, deciduous broad-leaved arboreous forests, such as Carpinus tschonoskii, zelkova serrata, and Acer pictum subsp. Mono, were considered to maintain their current succession stage because not only the stratified structure was developed over about 50 years tree age, but also ecologically stabilized. As environmental factors, it was analyzed that altitude, pH, content of clay and silt, Mg++, Ca++, etc. directly or indirectly affect the distribution of plant communities.

Analysis and evaluation of water and heat cycle at the Geumho river catchment using WRF-Hydro (WRF-Hydro를 이용한 금호강 유역의 물 및 열 순환 해석 및 평가)

  • Sohyun Kim;Bomi Kim;Garim Lee;Yaewon Lee;Seong Jin Noh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.282-282
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    • 2023
  • 도시침수와 도시열섬 등 도시화 및 기후변화로 인한 물 및 환경문제에 대비하기 위해서는 고해상도 물순환 및 열순환 해석 기술이 필수적이다. 도심지의 고밀도 건축물 및 식생 등 다양한 토지피복의 조합은 물/열 순환에 직접적인 영향을 미치는 요인이며, 물리과정에 대한 이해를 높이기 위해서는 고해상도 모의 및 관측이 필요하다. WRF-Hydro는 침투 및 증발산, 열 순환, 지표와 하천 및 저수지 추적 등 여러 물/열 순환 요소 해석 모듈을 연동할 수 있는 공간분포형 수문 해석 시스템이다. 본 연구에서는 WRF-Hydro를 기반으로 낙동강 지류인 금호강 유역에 대한 고해상도 물순환 및 열순환 모형을 구축하여, 토양수분, 하천 유량, 지표온도, 증발산 등 수문 요소 해석 결과를 분석한다. WRF-Hydro 모형의 입력자료 구축 시 고해상도 토지피복 및 토양도를 적용하고, 기상자료에는 국내 지상관측자료와 국외 재분석자료를 비교, 분석하여 자료의 신뢰성을 분석한다. 또한, ECOSTRESS 등 고해상도 원격탐사자료로부터의 열, 증발산 관련 추정 자료를 모의 결과와 비교하여, 열순환 해석의 불확실성을 평가한다. 물순환과 열순환의 해석의 신뢰도를 동시에 향상하기 위한 분포형 모형의 구축 및 매개변수 보정 방안에 대해 토의한다.

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Effects of climate change on biodiversity and measures for them (생물다양성에 대한 기후변화의 영향과 그 대책)

  • An, Ji Hong;Lim, Chi Hong;Jung, Song Hie;Kim, A Reum;Lee, Chang Seok
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.18 no.4
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    • pp.474-480
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    • 2016
  • In this study, formation background of biodiversity and its changes in the process of geologic history, and effects of climate change on biodiversity and human were discussed and the alternatives to reduce the effects of climate change were suggested. Biodiversity is 'the variety of life' and refers collectively to variation at all levels of biological organization. That is, biodiversity encompasses the genes, species and ecosystems and their interactions. It provides the basis for ecosystems and the services on which all people fundamentally depend. Nevertheless, today, biodiversity is increasingly threatened, usually as the result of human activity. Diverse organisms on earth, which are estimated as 10 to 30 million species, are the result of adaptation and evolution to various environments through long history of four billion years since the birth of life. Countlessly many organisms composing biodiversity have specific characteristics, respectively and are interrelated with each other through diverse relationship. Environment of the earth, on which we live, has also created for long years through extensive relationship and interaction of those organisms. We mankind also live through interrelationship with the other organisms as an organism. The man cannot lives without the other organisms around him. Even though so, human beings accelerate mean extinction rate about 1,000 times compared with that of the past for recent several years. We have to conserve biodiversity for plentiful life of our future generation and are responsible for sustainable use of biodiversity. Korea has achieved faster economic growth than any other countries in the world. On the other hand, Korea had hold originally rich biodiversity as it is not only a peninsula country stretched lengthily from north to south but also three sides are surrounded by sea. But they disappeared increasingly in the process of fast economic growth. Korean people have created specific Korean culture by coexistence with nature through a long history of agriculture, forestry, and fishery. But in recent years, the relationship between Korean and nature became far in the processes of introduction of western culture and development of science and technology and specific natural feature born from harmonious combination between nature and culture disappears more and more. Population of Korea is expected to be reduced as contrasted with world population growing continuously. At this time, we need to restore biodiversity damaged in the processes of rapid population growth and economic development in concert with recovery of natural ecosystem due to population decrease. There were grand extinction events of five times since the birth of life on the earth. Modern extinction is very rapid and human activity is major causal factor. In these respects, it is distinguished from the past one. Climate change is real. Biodiversity is very vulnerable to climate change. If organisms did not find a survival method such as 'adaptation through evolution', 'movement to the other place where they can exist', and so on in the changed environment, they would extinct. In this respect, if climate change is continued, biodiversity should be damaged greatly. Furthermore, climate change would also influence on human life and socio-economic environment through change of biodiversity. Therefore, we need to grasp the effects that climate change influences on biodiversity more actively and further to prepare the alternatives to reduce the damage. Change of phenology, change of distribution range including vegetation shift, disharmony of interaction among organisms, reduction of reproduction and growth rates due to odd food chain, degradation of coral reef, and so on are emerged as the effects of climate change on biodiversity. Expansion of infectious disease, reduction of food production, change of cultivation range of crops, change of fishing ground and time, and so on appear as the effects on human. To solve climate change problem, first of all, we need to mitigate climate change by reducing discharge of warming gases. But even though we now stop discharge of warming gases, climate change is expected to be continued for the time being. In this respect, preparing adaptive strategy of climate change can be more realistic. Continuous monitoring to observe the effects of climate change on biodiversity and establishment of monitoring system have to be preceded over all others. Insurance of diverse ecological spaces where biodiversity can establish, assisted migration, and establishment of horizontal network from south to north and vertical one from lowland to upland ecological networks could be recommended as the alternatives to aid adaptation of biodiversity to the changing climate.

Urban Climate Impact Assessment Reflecting Urban Planning Scenarios - Connecting Green Network Across the North and South in Seoul - (서울 도시계획 정책을 적용한 기후영향평가 - 남북녹지축 조성사업을 대상으로 -)

  • Kwon, Hyuk-Gi;Yang, Ho-Jin;Yi, Chaeyeon;Kim, Yeon-Hee;Choi, Young-Jean
    • Journal of Environmental Impact Assessment
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    • v.24 no.2
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    • pp.134-153
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    • 2015
  • When making urban planning, it is important to understand climate effect caused by urban structural changes. Seoul city applies UPIS(Urban Plan Information System) which provides information on urban planning scenario. Technology for analyzing climate effect resulted from urban planning needs to developed by linking urban planning scenario provided by UPIS and climate analysis model, CAS(Climate Analysis Seoul). CAS develops for analyzing urban climate conditions to provide realistic information considering local air temperature and wind flows. Quantitative analyses conducted by CAS for the production, transportation, and stagnation of cold air, wind flow and thermal conditions by incorporating GIS analysis on land cover and elevation and meteorological analysis from MetPhoMod(Meteorology and atmospheric Photochemistry Meso-scale model). In order to reflect land cover and elevation of the latest information, CAS used to highly accurate raster data (1m) sourced from LiDAR survey and KOMPSAT-2(KOrea Multi-Purpose SATellite) satellite image(4m). For more realistic representation of land surface characteristic, DSM(Digital Surface Model) and DTM(Digital Terrain Model) data used as an input data for CFD(Computational Fluid Dynamics) model. Eight inflow directions considered to investigate the change of flow pattern, wind speed according to reconstruction and change of thermal environment by connecting green area formation. Also, MetPhoMod in CAS data used to consider realistic weather condition. The result show that wind corridors change due to reconstruction. As a whole surface temperature around target area decreases due to connecting green area formation. CFD model coupled with CAS is possible to evaluate the wind corridor and heat environment before/after reconstruction and connecting green area formation. In This study, analysis of climate impact before and after created the green area, which is part of 'Connecting green network across the north and south in Seoul' plan, one of the '2020 Seoul master plan'.

A preliminary spectral library development for detection and classification of toxic chemicals using hyperspectral technique (초분광 기법을 활용한 유해화학물질 감지 및 분류를 위한 분광라이브러리 구축)

  • Gwon, Yeonghwa;Kim, Dongsu;You, Hojun;Kim, Seojun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.131-131
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    • 2019
  • 최근 기후변화와 여름철 고온 등으로 인한 녹조현상, 각종 사고로 인한 화학물질 및 유류 유출 등 수질오염과 관련된 사회적 관심이 높아지고 있다. 특히, 화학사고로 인한 유해화학물질 유출은 접촉시 인체에 악영향을 끼치며, 대기 수질 토양을 오염시키고 주변 농작물의 변색이나 괴사를 유발하는 등 발생 시 적절한 조치와 대응이 필요하다. 환경부에서는 유해화학물질 유출사고로 인한 국민건강 및 환경상의 위해를 예방하기 위해 화학물질관리법과 화학물질 등록 및 평가에 관한 법률을 제정하여 유해화학물질을 관리하고 사고에 대응하고 있다. 그러나, 화학사고 발생 시 현장인력에 의존해 공장 인근의 먼지, 악취 등을 감시하거나 화학물질의 유출이 우려되는 곳에 제한적으로 검출센서를 설치해 사고를 감시하고 있으나 미설치 지역에 대한 능동적 탐지가 어렵고, 공간적 분포 탐지가 불가능하여 초동 대응에 한계가 있다. 한편 최근 초분광 영상을 활용하여 물질 고유의 특성을 분석함으로써 토지피복, 식생, 수질 등의 식별에 활용되고 있어 화학물질 감지 가능성도 보여주고 있다. 하지만, 초분광 센서를 활용한 하천의 화학물질 감지를 위한 연구는 아직 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 우선 유해화학물질의 일종인 황산, 염화티오닐, 톨루엔을 대상으로 지점 분광복사계로 촬영하여 각각의 화학물질이 갖는 분광특성을 수집하여 초분광 영상으로 상호 구분이 가능한 지 확인하고자 하였다. 이상치 검출 및 신뢰도 높은 자료를 구축하기 위해 다회 반복촬영하였으며 반사도의 표준화를 위해 백색판을 동시에 측정하고 이를 정규화하여 분광 라이브러리를 구축한 결과, 대상 화학물질 별 식별이 가능하다는 결과를 도출하였다. 이러한 가능성에 기반하여 추가적인 유해화학물질 분광 라이브러리 데이터베이스를 구축하면, 사고물질의 식별 및 농도를 즉각적으로 확인하고 실시간 모니터링에 적용하여 신속하게 화학사고 발생여부 감지 및 대응에 활용될 것으로 기대한다.

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A Simulation Study to Investigate Climatic Controls on Net Primary Production (NPP) of a Rugged Forested Landscape in the Mid-Western Korean Peninsula (기복이 심한 한반도 중서부 산림경관에서 기후가 순일차생산(NPP)에 미치는 영향에 대한 모사연구)

  • Eum Sungwon;Kang Sinkyu;Lee Dowon
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.7 no.1
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    • pp.66-77
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    • 2005
  • We have investigated microclimatic controls on the spatiotemporal variations of net primary production (NPP) of a rugged forested watershed using the process-based biogeochemical model (BIOME-BGC). To validate the model simulation of water and carbon cycles at the plot scale, we have conducted field survey over deciduous broadleaf forest (DBF) and evergreen needleleaf forest (ENF) since 2000. The modeled values of soil temperature, soil moisture and soil respiration showed high correlation with those from the field measurements. The modeled seasonal changes of NPP showed high correlation with air temperature but no significant correlation with water related parameters. The precipitation frequency turned out to be the best climatic factor to explain the annual variation of NPP. Furthermore, NPP of ENF was more sensitive to precipitation frequency than that of DBF. With changes in vegetation cover and topography, the spatial distribution of NPP was of great heterogeneity, which was negatively correlated with the magnitude of NPP. Despite the annual precipitation of 1,400mm, NPP at the study site was constrained by the amount of water available for the vegetation. Such a modeling result should be verified by the field measurements.

Verification of Breach Delay Effect of River Levee treated with Bio-polymer by Real-scale Experiment (실규모 실험을 통한 바이오폴리머 처리 제방의 횡월류 붕괴지연효과 검증)

  • Ko, Dongwoo;Kang, Joongu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.220-220
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    • 2021
  • 2020년 장마는 6월 중순부터 8월 중순까지 전국적으로 평균 687 mm의 강수가 내려, 1973년 이후 역대 2위 강수량을 기록하였으며, 연이은 태풍으로 큰 인명 및 재산 피해가 발생하였다. 특히, 섬진강 및 한탄천 등에서 계획홍수위를 초과하는 홍수로 인해 상당수의 제방이 월류로 인해 붕괴된 것으로 나타났다. 따라서, 향후 기후변화에 따른 연평균 강수량이 증가할 것으로 전망되는 가운데 집중호우로 인한 제방 붕괴 피해를 최소화하기 위한 고도화된 기술 개발을 통한 선제적 재발 방지대책이 필요한 시점이다. 한국건설기술연구원은 바이오폴리머라는 새로운 친환경 신소재를 이용하여 제방의 안정성 평가 기술 개발 연구를 수행하고 있다. 이에 안동하천연구센터에서는 실규모에 준하는 제방모형(높이 3 m, 사면경사 1:2, 길이 10 m 이상)을 제작하고, 제방 표면에 바이오폴리머 신소재를 처리하여 전방 월류 흐름 유도에 따른 실규모 제방붕괴실험을 수행하였다. 또한, 신소재 보강 및 무보강 조건에 따른 영상분석 기반 붕괴지연효과를 정량적으로 분석하여 신소재의 성능을 평가하였다. 하지만, 기존에 수행된 실험은 댐 붕괴 흐름과 같이 홍수파가 발생하여 제내지로 퍼져 나가는 형태로 진행되어, 보강공법의 검증에 있어 실제 하천에서 발생하는 횡월류 흐름을 재현하지 못한다는 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 횡월류 흐름(0.6 m3/s 이상)을 발생시켜 수리실험에 따른 축척효과(scale effect)를 최소화하고, 현장에 대한 충분한 자연성을 재현하는 것을 목표로 하여 실험을 수행하였다. 실험 조건은 1) 신소재가 처리된 식생 제방, 2) 신소재가 처리되지 않은 식생 제방으로 각각의 조건에 따른 횡월류 흐름 및 제방 붕괴를 유도하여 영상분석 기법(이미지 픽셀분석 및 3D 포인트 클라우드 모델링)을 통한 침식 저항에 관한 분석결과를 제시하였다.

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