• 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.

• 생태와환경
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• 제35권4호통권100호
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• pp.266-272
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• 2002

팔당호에 설치된 인공식물섬에서 미생물의 역할을 알아보기 위하여 동물플랑크톤 군집 크기, 총세균수, 활성세균수, ${\beta}$-glucosidase와 phosphatase의 체외효소활성도를 2001년 11월 3일부터 2002년 4월까지 격주로 인공식물섬이 설치된 지역과 바깥지역을 대상으로 조사 분석하였다 인공식물섬 아래에서는 일반적으로 측정하는 환경요인들은 대조구보다 수질이 나쁜 것으로 나타났다. 그러나, 동물 플랑크톤의 수는 대조구보다 굉균 25배, 활성세균의 수는 평균 3-8배, 그리고 체외효소활성도는 훨씬 높은 값을 보였다. 이러한 결과는 인공식물섬에서는 동물플랑크톤-식물플랑크톤-수초-세균의 밀접한 관계가 존재하고, 이 관계에 의하여 동물플랑크톤과 세균의 호흡, 분해작용으로 유기물이 제거되는 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.491-491
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• 2022

최근 농업용수의 수질개선을 위한 사업으로 수질개선시설들이 조성되었으나 유지관리의 측면에서 정화효과 검토와 시설물 운영에 대한 관리만 집중적으로 진행되고 있다. 특히 농업용수 수질개선사업은 자연친화적 공법인 인공습지가 주로 활용되고 있음에도 불구하고 식생 및 정화식물에 대한 조사 및 영향분석에 대한 연구가 부족한 실정이다. 또한 인공습지 내 정화식물 이외의 우점 식물종(침입 식물종)에 대한 현황 및 관리방안 검토도 필요하다. 따라서 본 연구에서는 총 6개 저수지의 인공습지를 대상으로 식물상 및 군락특성을 조사하여 인공습지 식생도를 작성하였다. 인공습지 내 수질 정화식물 현황 분석 결과는 조사의 여건 및 시기 등을 고려하여 3단계를 나누어 관리지역을 파악할 수 있도록 식생도에 반영하였다. 또한 인공습지 내 정화식물(갈대, 부들, 꽃창포 등) 이외의 우점 식물종(침입 식물종)을 분석하고 침입 식물종 특성 및 관리 방안을 분석하였다. 인공습지에 대한 관속식물상을 조사한 결과, 총 27과 59속 63종 7변종 1아종으로 총 71류군이 조사되었다. 대부분의 습지에서 우점종으로 갈대, 부들이 확인되었으며, 일부 습지의 경우 줄, 큰고랭이, 마름 등이 조사되었다. 귀화식물은 7과 23종으로 조사되었으며, 인공습지 내부보다는 주변의 나대지, 제방사면에 주로 분포하고 있다. 귀화식물 중 환경부에서 지정한 생태계교란식물은 양미역취, 단풍잎돼지풀, 미국쑥부쟁이, 돼지풀, 물참새피, 가시상추가 조사되었다. 귀화식물 종수가 10~12종으로 나타났으며, 도시화지수는 3.1~3.7%로 나타났으나 출현 종수가 적어 귀화율은 29.4~44.0%로 높게 나타났다. 식물의 경우 동물과 달리 계절에 따라 출현하는 종의 차이가 더욱 크기 때문에 정확한 분석을 위해서는 계절에 따른 지속적인 조사가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제19권1호
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• pp.8-34
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• 2014

국외의 대형 무척추동물과 해조류 군집을 대상으로 해역의 생태학적 상태를 평가하는 모델을 이용하여 인공어초와 인접한 자연초의 상태를 비교함으로써 우리나라 연안역에 설치된 인공어초의 기능도(FI, Functional Index; 군집구조의 안정성과 생산성의 추정)와 성숙도(MI, Maturity Index; 자연초 생물학적 패러미터와의 비교)를 평가할 수 있는, 복수의 생태학적 지수(ecological index)로 구성된 시스템을 개발하였다. 이 생태평가 모델을 서해안 연안바다목장 5개 지역(백령-대청, 연평, 태안, 서천 그리고 부안)의 자연초와 인공어초 또는 어초시설예정지(자연초)에 적용한 결과, 기능도(FI)는 지역별로 평균 31.6%(백령-대청)부터 72.5%(부안), 성숙도(MI)는 53.1%(서천)부터 76.9%(태안)의 범위를 나타내었다. 인공어초의 기능도와 성숙도는 태안에서 가장 양호하였으며, 인접한 인공어초와 자연초 간의 FI는 유의한 선형 관계를 갖는 것으로 나타났다($r^2=0.83$, p=0.01). 이 같은 결과는 그 해역의 생물 군집의 상태가 어초의 기능도를 결정하는 데에 중요한 요인으로 작용할 수 있음을 의미한다. 생태학적 상태에 대한 평가 결과는 효율적인 재원의 활용과 의사 결정에 책임이 있는 환경 및 자원 관리자에게 중요한 정보로 활용될 수 있을 것이다. 평가 결과의 정확도를 개선하고 강화하기 위해 다음과 같은 세 가지가 필요하다: (1)평가 결과의 타당성 검증과 이에 기초한 지시자 기준의 보정(rescaling)을 지속하고, (2) 시스템의 적용 및 자료의 축적을 통해 획득된 관찰과 경험을 적극적으로 활용하며, (3) 새로운 지수들을 지속적으로 개발, 검증하고 추가해 나가는 노력이 요구된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권9호
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• pp.681-692
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• 2021

식생 프로세스는 증발산 제어를 통해 강우 유출 프로세스에 상당한 영향을 미치지만, 개념적인 집중형 수문 모형에서는 거의 고려되지 않는다. 본 연구는 인공위성에서 원격으로 감지된 엽면적지수 자료를 표현하는 생태 모듈을 수문 분할 모듈에 통합하여 합천댐 유역에 대한 모형 성능을 평가하였다. 제안된 생태 수문 모형은 습윤 지역의 생태수문 프로세스를 더 잘 표현하기 위하여 크게 세 가지 주요한 특징을 가진다. 1) 식생의 성장률은 유역의 물 부족 스트레스에 의해 제약을 받는다. 2) 식생의 최대 성장은 유역 기후에 의한 에너지에 의해 제약을 받는다. 3) 식생과 대수층의 상호작용이 반영된다. 제안된 모형은 유역 단위의 수문 성분과 식생 동역학을 동시에 모의한다. SCEM 알고리즘에 의해 추정된 모형 매개변수를 이용한 검증 결과로부터 아래와 같은 발견할 수 있었다. 1) 엽면적지수와 하천유량 자료를 이용하여 생태수문모형의 매개변수를 추정하는 것이 생태 모듈이 없는 수문 모형과 비슷한 정확도 및 견고함으로 하천유량을 예측할 수 있다. 2) 필터링이 안된 원격으로 감지된 엽면적지수를 그대로 입력자료로 이용하는 것은 하천유량 예측에 도움이 안된다. 3) 통합된 생태수문모형은 엽면적지수의 계절적인 변동성에 대한 우수한 추정치를 제공할 수 있다.

• 한국조경학회지
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• 제40권6호
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• pp.1-12
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• 2012

본 연구는 친환경건축물 인증 공동주택의 지속가능성 증진을 위한 연구로서, 2007년 6월부터 2008년 6월 사이에 한국토지주택공사 토지주택연구원에서 친환경건축물 본인증을 획득한 서울 경기지역 공동주택 8곳을 선정하여 "생태환경을 고려한 인공환경 녹화기법 적용여부(이하, 인공환경 녹화)" 평가항목의 거주후 평가(POE)를 수행하였다. 연구 목적은 친환경건축물 인증 공동주택의 인공환경 녹화 부문 관리 실태와 문제점을 파악하여 향후 재인증 규정 및 사후관리에 시사점을 제공하는 것이다. 이를 위하여 현장관찰조사와 관리자 면담 및 거주후 평가를 실시하였고, 분석 결과 도출한 문제점은 다음과 같다. 첫째, 친환경 인증 공동주택 단지에 도입된 생태환경을 고려한 인공환경 녹화 계획요소의 사후관리가 제대로 이루어지지 않고 있다. 둘째, 인공환경 녹화에 대한 만족도는 전반적으로 낮았으며, 옹벽대체녹화가 담장녹화, 옥상녹화, 벽면녹화에 비해 만족도가 높았다. 평가항목별 만족도는 질적 수준, 설계목적 부합 여부, 식생 관리상태, 식생 생육상태가 평균보다 낮은 만족도를 보였다. 셋째, 인공환경 녹화 만족도는 질적 수준에 대한 만족도에 가장 큰 영향을 받으며, 나머지 요인들도 만족도와 통계적으로 유의미한 관계에 있음을 알 수 있었다. 현 인증 제도는 유지관리 평가기준이 미비하여 관리상태가 소홀하고, 이는 전체적인 인공환경 녹화 만족도 저하에 영향을 미친다. 따라서 인증심사와 별도로 운영되는 사후관리 제도의 도입이 요구되며, 인증 취소나 벌점부과와 같은 적극적인 관리 규제 확충방안이 모색되어야 할 것이다.

• 환경생물
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• 제22권1호
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• pp.220-226
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• 2004

경기도 시흥시 정왕동 시화공업단지 내 주식회사 진도종합건설 시화소각장 주변을 생태적으로 건전하게 유지하기 위한 수단으로 생태적 설계에 바탕을 두고 복원사업을 실시하였고, 서울시 노원구의 수락산에 인공 조림된 아까시나무 임분을 복원생태학의 원리에 바탕을 두고 관리하여 그 효과를 평가하였다. 생태학적으로 창조된 숲은 조경 방법을 적용하여 조성된 숲과 비교하여 주변의 자연림과 더 유사한 종 조성을 나타내었고, 종 다양성도 높아 생태적 복원의 효과가 확인되었다. 생태학적 원리를 적용하여 관리된 아까시나무 임분은 그러한 관리없이 방치된 것과 비교하여 인근의 자연림과 더 유사한 종 조성을 나타내었고, 종 다양성도 높아 여기서도 복원의 효과를 확인할 수 있었다. 그러나 이러한 생태적 복원은 사업시행자 및 감독자의 전문성 결여, 생태적 특성이 반영되지 않은 건축조례, 묘목의 부재 등 여러 가지 현실적 문제점을 드러내었다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위한 대안으로 건축조례의 개선을 포함하여 해당지역의 자연환경에 토대를 둔 식재 지침 마련, 묘목의 준비 및 국민의 의식 수준을 향상시키기 위한 환경교육의 필요성을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.309-309
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• 2018

기후변화에 따른 강우의 규모와 발생빈도 증가로 농촌유역의 홍수 피해는 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 우리나라의 홍수 피해 저감 대책은 도시지역의 대하천 주변으로 집중되어있으며, 소하천 및 농촌유역의 홍수 피해 저감에 대한 관리와 투자 노력은 부족한 실정이다. 특히, 최근 들어 갑작스런 집중호우 등으로 인한 농촌유역 돌발홍수 피해 사례가 증가하고 있으며, 이에 대응하기 위해서는 홍수 발생 등을 신속하게 파악하기 위한 돌발홍수 예경보 시스템 개발이 필요하다. 한편, 최근 산업의 혁신과 생산성 향상을 위한 새로운 패러다임으로 4차 산업혁명이 대두되고 있으며, 빅데이터와 인공지능 (Artificial Intelligence, AI)을 비롯하여 사물인터넷 (Internet of Things, IoT), 드론, 슈퍼컴퓨팅 등의 이른바 4차 산업혁명 기술을 활용한 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 농촌유역 홍수 피해를 저감하고 또한 사전에 대비하기 위해 빅데이터와 인공지능 등 4차 산업혁명 기술을 적용한 농촌유역 돌발홍수 예경보 시스템을 개발하고 그 적용성을 평가하고자 한다. 우선, 농촌유역의 홍수와 관련된 빅데이터 (기상 자료, 수문 자료, 기후변화 자료, 농업용 수리구조물 자료 등)를 토대로 정형 빅데이터와 비정형 빅데이터를 구분 추출하고 이를 연계 해석할 수 있는 시스템을 개발하였다. 추출한 정형 및 비정형 빅데이터를 활용하여 딥러닝을 기반으로 농촌유역의 홍수를 예측하고 홍수 예경보 기준에 따른 평가를 수행할 수 있는 시스템을 개발하였다. 과거 강우사상을 홍수 예경보 시스템에 적용하여 홍수 모의 결과를 도출하였으며, 재해연보 등과 비교 분석하여 시스템의 적용성을 분석하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제24권6호
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• pp.772-780
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• 2010

왕우렁이(Pomacea canaliculata)는 1983년에 식용으로 일본에서 한국으로 도입된 외래종으로서, 농업에서 벼의 직파 논의 잠재적인 해충이다. 본 연구에서는 해충화되고 있는 왕우렁이의 생육특성과 충남 및 전북지역에서의 월동생태를 구명하였고, 또한 농수로에서 수생식물과 수질에 미치는 영향을 조사하였다. 자연수로에서 조사결과를 보면 왕우렁이가 높은 밀도로 서식하는 수로에서는 왕우렁이가 서식하지 않을 경우에 많았던 검정말, 붕어마름, 개구리밥, 좀개구리밥 등의 수생식물들이 발견되지 않았다. 폐쇄형 인공수조실험에서는 왕우렁이가 수생식물들을 먹이로 섭식하면서 이들 식물들을 제거하고, 수질 지표인 EC, COD, T-N 및 T-P을 높이는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1070-1075
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• 2007

과거의 이수나 치수기능에 역점을 둔 하천개발이 국민의 하천환경에 대한 관심이 증대되면서 인공화 된 하천을 원래의 자연스러운 하천상태로 되돌리고자 하는 다각적인 노력이 모색되어 하천에 대한 복원계획을 세우고 자연형 하천공법을 개발, 적용하기 위하여 여러 기관에서 각각의 연구목적에 맞게 시험유역에 운영하고 있다. 그러나 소하천은 지역적인 특성이 두드러지고 공간적 분포와 기후적 특성이 다양하기 때문에 소하천 특성변화에 따른 지속적인 자료구축을 위해 유출 및 하도형상등 수리 수문학적 변화특성과 하천환경 특성을 분석하고 모니터링 함으로써 자연형 하천의 시공 후 발생하는 여러 가지 문제에 대한 검증과 설계 시에 세운 목표에 대해서 목표의 달성여부를 검토해야 한다. 하천정비후의 정확한 변화 상태를 검토하여 적용된 공법에 대한 타당성을 검토하여야 하며 각 분야별 세부평가 기준도 작성할 필요가 있다. 본 연구는 행정자치부 선정 소하천정비 시범지구로 지정된 봉황소하천에 대해 유역의 시공전후 모니터링을 실시하여 소하천의 환경기능을 향상시킬 수 있는 소하천 정비공법 개발을 위한 지속적이고 일관성 있는 수리 수문 자료의 축적과 하천환경 개선과 향후 자연형 소하천정비 공법의 기초자료로 활용하는 것이 목적이다. 연구 대상지역인 봉황천은 전라남도 강진군에 위치하고 있으며 시범구간 약 1km에 대해 2003년부터 2006년까지 수질, 수리, 생태계 모니터링을 실시하여 시공전후로 비교하였다.