• 농업생명과학연구
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• 제44권5호
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• pp.117-127
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• 2010

본 연구에서는 낙동강 유역 오염총량관리대상지역의 수질오염물질간의 상관관계를 분석을 통해 하나의 오염 자료를 이용하여 다른 외부 오염자료의 평가에 대한 적용성을 검토하였다. 이를 위해 낙동강 유역의 수질관측 자료를 수집 정리하고 이를 이용하여 지점별 분석을 거쳐 관측지점을 군집화와 수질오염물질간의 상관관계를 분석하였다. 낙동강유역환경청에서 제공하는 수질관측지점별 pH, DO, BOD, COD, SS, TN, TP의 1989년부터 2009년까지의 월별 자료를 수집하여 정리하였으며 안동1, 안동2, 예천, 상주 등 12개 지점의 월별 BOD 측정 자료를 이용하여 오염측정지점 간에 상관분석을 실시하였고 군집분석을 수행한 결과 1군은 안동1, 안동2, 예천, 2군은 상주, 상주2, 상주3, 고령, 현풍, 합천, 남지, 3군은 구미와 달성으로 분류되었다. 수질오염물질간 상관분석에서는 오염총량관리대상지역으로 지정되는 구미 지점과 남지 지점에 대해 수질항목별 비강우시와 초기강우시 그리고 이틀간 10 mm이상의 강우시로 구분하여 상관관계를 분석하였다. 그 결과 비강우시와 초기강우시에 두 지점에서 일관성 있는 상관관계를 나타낸 항목은 없었으나 이틀간 강우량이 10 mm이상의 강우시에 구미 지점에서 COD-SS와 COD-TP에서 각각 0.735, 0.563로 높은 상관관계가 있었으며 남지 지점에서도 COD-SS와 COD-TP에서 0.888, 0.788로 높은 상관관계를 나타내 낙동강 유역에서의 수질항목별 상관관계에서 앞서 연구된 새만금 하구 담수호로 유입되는 하천수의 수질항목별 상관관계 분석과 유사한 경향을 보였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제8권3호
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• pp.74-83
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• 2005

하천과 인접한 수변구역은 생태학적 중요성과 더불어 친수공간 제공 및 하천 수질 보호에 있어서 매우 높은 잠재적 가치를 가지고 있다. 본 연구는 경안천내 수변구역을 대상으로 경관 구조 지수를 정량적으로 분석하여 향후 수변구역 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 하는 것을 목적으로 하였다. 분석자료는 과거 1966년부터 2000년까지 36년간의 항공사진을 기하보정하여 수변구역의 토지이용현황에 대한 시계열 자료를 이용하였고, 분석도구는 ArcView의 Extension 모듈로 운영되는 FRAGSTATS를 이용하였다. 분석결과 토지이용변화는 농경지 지역은 감소하고 시가화 건조지역은 증가하는 것으로 나타났으며, 기타 토지이용은 미미한 변화를 나타내고 있다. 경관의 구조 지수 변화 분석 결과 경관규모에서는 NP는 1966년에 437개에서 2000년의 토지이용 패치 수(NP)가 695개로 증가하고 있는 것으로 나타났고, 클래스 규모에서도 같은 결과를 나타내고 있어 인위적인 요인에 의한 토지이용변화가 큰 것으로 판단된다. MPS도 9.441에서 5.934로 작아지고 있어 이 지수 역시 토지이용이 많이 진행되고 있음을 나타내고 있다. 산림지역의 경우 감소하고 있는 추세이나 큰 변화는 없는 것으로 판단된다. 전체적인 지수분석 결과 패치 형태지수는 가장자리가 복잡해지고 있으며, 분산지수에서도 패치의 분산도가 커지는 것으로 나타나 토지이용이 변화되고 있음을 알 수 있다. 이는 수질관리측면에서 수변구역의 주요 기능인 오염물질 차단기능을 약화시키는 결과를 초래할 수 있어 수변구역 관리에 더 많은 노력이 필요할 것으로 판단된다. 향후 각 토지이용도별 각 패치의 분포 형태와 변화 양상 분석과 더불어 토양피복종류의 인접성 등을 고려한 수변구역 관리에 실질적인 자료를 제공할 수 있는 연구가 필요하다.

• 한국지역지리학회지
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• 제6권3호
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• pp.153-168
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• 2000

해안습지는 육지와 해양이 만나는 점이지대에 형성된 해안퇴적지형으로, 이 중 염하구는 하천과 조류의 영향이 갯강을 통해 직접적으로 미치는 만입형 해안습지이다. 따라서 하천과 조류에 의한 퇴적작용은 염하구의 성장과 발달에 있어서 가장 중요한 프로세스이다. 해안습지는 최근 중요한 환경문제로 대두되고 있는 해수면 상승의 영향을 직접적으로 받는 지형이기 때문에, 해안습지 성장률에 관한 연구는 해안환경의 이해와 관리에 있어 중요한 자료를 제공한다. 본 연구는 순천만 염하구 해안습지를 대상으로 상이한 시간단위 속에서 진행되는 퇴적률과 조류에 의한 부유하중의 이동패턴 분석을 토대로 해안습지 성장률의 공간적 특성을 밝히고자 하였다. 조석의 일주기간의 퇴적률은 경사변환점이 염생습지보다 높은 값을 나타내었으며, 하구에서 바다로 이동하면서 퇴적률이 감소하였다. 따라서 조석의 일주기간의 퇴적률에서는 갯강과 배후 갯벌사이 경사변환점의 제방효과와 부유하중의 농도가 중요하게 작용하였다. 연간 퇴적률은 염생습지가 경사변환점보다 높은 값을 나타내어 조석의 일주기간의 퇴적률과는 다른 공간적 특성을 보였다. 그러나 하구에서 바다로 이동하면서 퇴적률이 감소하는 것은 동일하였다. 따라서 연간 퇴적률에서는 식생에 의한 부유하중 고착능력과 조류의 정체시간, 부유하중의 농도가 중요하게 작용하였다. 조류내 부유하중의 농도는 전체적으로 썰물시 영생습지를 통과한 직후가 밀물시 경사변환점을 통과한 직후보다 높은 감소율을 나타내었다. 그리고 썰물시 경사변환점을 통과한 직후의 부유하중 농도는 오히려 약간 증가하였는데, 이는 썰물에 의해 경사변환점의 퇴적물이 침식되었기 때문이다. 연구지역의 퇴적률은 시간단위와 지점에 따라 다양한 특성을 보이면서 매우 빠르게 진행되고 있다. 경사변환점은 제방효과에 의한 퇴적과 조류 및 외부요인에 의한 침식이 동시에 일어난 반면, 염생습지는 조류의 정체시간과 식생에 의한 부유하중 포획에 따라 침식보다는 퇴적이 활발하게 일어났다. 따라서 연구지역의 성장률은 갯강을 중심으로 횡적으로는 염생습지가 경사변환점보다 높고, 종적으로하는 하구지점에 가까울수록 높게 나타났다. 특히, 지난 1년간의 성장률은 다른 지역에 비해서 매우 빠른 $0.9{\sim}3.5cm/yr$로 모든 지점에서 퇴적이 침식보다 우세하게 나타났는데, 이는 연구지역이 새로운 퇴적환경으로 전이되고 있는 것과 밀접한 관계가 있는 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권2호
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• pp.75-89
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• 2023

강우-유출 해석은 하천 홍수예경보, 댐 유입량 산정 및 방류량 결정 등 수자원 관리 및 계획수립에 있어 중요한 과정이며, 밀도높은 강우관측망으로부터 수집된 강우 자료는 정확한 강우-유출 해석을 위한 가장 중요한 기초 자료로 활용된다. 본 연구 대상 지역인 메콩강 유역은 국가공유하천으로 강수 자료수집이 어렵고, 구축된 자료의 양적, 질적 품질이 국가별로 상이하여 수문해석 결과의 불확실성을 높일 우려가 있다. 최근 원격탐사 기술의 발달로 격자형 글로벌 강수자료의 획득이 용이해졌으며, 이를 활용한 미계측 유역 또는 대유역에서의 다양한 수문해석 연구들이 수행된 바 있다. 본 연구에서는 미계측 대유역 수문해석에 있어 격자형 강수자료의 적용성을 평가하기 위하여 3개의 위성 강수자료(TRMM, GSMaP, PERSIANN-CDR)와 2개의 지점 격자형 강수자료(APHRODITE, GPCC)를 수집하고, APHRODITE를 관측값으로 합성곱 신경망 모형인 ConvAE 알고리즘을 이용하여 위성 강수자료의 시·공간적 편의보정을 수행하였다. 또한, 메콩강 본류의 주요지점인 Luang Prabang, Pakse, Stung Treng, Kratie 4개 수위 관측소를 선정하여 SWAT 모형의 매개변수를 보정(2004~2011)하고 지점 격자형 강수자료 및 위성 강수자료의 보정전·후의 유출모의(2012~2013) 결과를 비교·분석하였다. 그 결과 원시위성 강수자료 및 GPCC는 APHPRODITE에 비해 정량적으로 과소 또는 과대추정되거나 공간적으로 매우 상이한 패턴을 나타낸 반면, GSMaP과 ConvAE를 이용하여 보정된 위성 강수자료의 경우, APHPRODITE에 대한 시·공간적 상관성이 개선된 것으로 분석되었다. 또한 유출모의의 경우, 모든 지점에 대해서 ConvAE로 보정된 위성 강수자료를 이용한 유출모의 결과가 원시 위성강수자료를 이용한 유출결과 보다 정확도가 향상된 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서 제시하는 격자형 위성 강수자료 보정기법과 연계한 강우-유출 해석은 향후 다양한 위성 강수자료를 활용한 미계측 대유역 수문해석에서 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제12권4호
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• pp.3-12
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• 2004

농촌지역의 신규 수자원개발과 지속가능한 물의 사용과 배분을 위해서는 수자원의 관리가 매우 중요하다. 본 고는 안성지역을 중심으로 하여 다중 시기의 ETM 위성영상을 이용하여 토양습도를 분석하는 것을 목적으로 한다. Landsat 위성영상은 다목적 실용위성과 융합하여 용수구역도의 배경으로 사용되는 것을 원래 목적이었으나 세 시기에 걸친 영상분석의 결과를 통해 보다 높은 해상도의 토양수분도를 작성할 수 있었다. 2001년 4월의 영상분석결과는 논의 상태는 인공지물과 같이 매우 낮은 반사도 값을 보여준 반면에 5월과 6월에 촬영된 영상의 습도지수는 상당히 높게 나타났으며 이는 이앙기를 지나면서 토양의 습도의 변화를 반영한 것으로 해석된다. 본 연구에서도 산지지역의 경우에는 습윤지수의 변화는 거의 나타나지 않고 있으며 호수와 하천의 경우에는 보유유량에 따라 매우 급격한 변화값을 보여주었다. 위의 결과를 토대로 하여 농업지역의 토양의 습도 상태에 대한 지도제작을 수행하고 가뭄에 민감한 정도가 시간의 변화에 따라 상이한 정도로 표시되는 주제도를 작성할 수 있었다. 이로써 ETM영상과 다목적 실용위성영상의 융합을 통한 습윤지수 지도는 경제적이면서도 빠른 의사결정을 지원할 수 있으며, 수문학적 가뭄과 기후학적 가뭄 자료와 더불어 가뭄 민감도 지도생성을 통한 합리적인 용수 배분에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.698-701
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• 2007

지하수 개발가능량 산정을 위한 함양량의 평가는 수문계의 물리적인 형태나 함수층의 수리성 분석 및 수직인 지질분포를 파악하여 어떤 조건하에서 물이 유입 유출되는가를 파악한 후에만 가능하다. 또한 지하수계의 물리적인 형태를 이해함으로써 조사지역의 지표수계나 지하수계의 양계를 통해서 흐르는 물의 양을 결정짓는 물수지 분석이 수행되어야 한다. 이에 따라 강수량, 증발산량, 지하수 유출량, 지표유출량 그리고 하천유출량 등을 수문학적으로 고려해야만 한다. 본 연구는 지표수-지하수 결합모형을 도입하여 분포형 지하수 함양량의 시공간적인 변동성을 파악하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 지표수-지하수 결합모형인 SWAT-K모형을 미호천 유역에 적용하였으며, 지표수의 총유출량과 지하수위의 공간분포자료를 이용하여 검정과 검증을 수행하였다. 전체유역에 대한 연평균 함양량은 수문총량의 약 19%인 것으로 나타났다. 1999년${\sim}$2004년까지의 소유역별 연간 함양량 결과를 월별로 나타냈으며, HRU(Hydrologic Response Unit)별 함양량의 공간분포를 통해 월별, 계절별 특성을 살펴볼 수 있었다. 소유역 모두 강수가 집중하는 7-9월에 걸쳐 많은 함양이 이루어지며 $1{\sim}3$월에는 상대적으로 함양이 적은 것을 볼 수 있다. 월함양량의 경우 최대 약200mm범위내에서 유역의 토지이용 및 토양특성, 경사등에 따라 매우 비균질하게 분포하는 것을 확인할 수 있었다. 이와같은 함양량의 시공간적 불균일성으로 인해 지하수 관리방안은 소유역별 함양특성을 반영해야 할 것으로 판단된다.의 종분산지수가 일반적인 자연대수층에 비해 9.1배 정도 높다는 것을 의미한다. 이는 시험대수층의 투수성이 매우 높아 염소이온의 용질이송이 매우 빠르게 발생되었기 때문이다. 본 연구에서 추정된 종분산지수를 Gelhar et al.(1992)의 연구 결과와 비교 분석한 결과에서도 시험규모에 비해 매우 높은 수리분산이 발생된 것으로 나타났다. 그리고 염소이온의 확산면적을 추정하기 위해, 수렴흐름 추적자시험에 의한 종분산지수와 시험대수층의 평균선형유속을 이용하여 종분산계수를 구하였다. 현장에서 수행된 양수시험에 의한 평균선형유속 22.44 m/day와 평균 종분산지수 0.4155 m를 적용하여 산정된 종분산계수는 $9.32\;m^2/day$이었다. 따라서, 시험부지 내 충적층에서 일정한 양수율$(2,500\;m^3/day)$로 지하수를 개발할 시에 양수정 주변지역으로 유입되는 염소이온의 확산면적은 1일 $9.32\;m^2$ 정도일 것으로 나타났다.적인 $OH{\cdot}$ 의 생성은 ascorbate가 조직손상에 관여할 가능성을 시사하였다.었다. 정확한 예측치를 얻기 위하여 불균질 조직이 조사야에 포함되는 경우 보정이 요구되며, 골반의 경우 골 조직의 보정이 중요한 요인임을 알 수 있었다. 이를 위하여 불균질 조직에 대한 정확한 정보가 요구되며, 이는 CT 영상을 이용하는 것이 크게 도움이 되리라 생각된다.전시 슬러지층과 상등액의 온도차를 측정하여 대사열량의 발생량을 측정하고 슬러지의 활성을 측정할 수 있는 방법을 개발하였다.enin과 Rhaponticin

• Spatial Information Research
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• 제9권2호
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• pp.291-307
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• 2001

오늘날 환경공학분야에서는 지표상의 유체와 오염물질 흐름에 대한 화학적·생물학적 프로세스를 보다 정확하고 효과적으로 파악하기 위하여 GIS 기법을 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 공간적으로 표현되는 지표오염부하와 호수·하천 프로세스 간의 연계는 상대적으로 미흡한 실정이다. 이러한 연속성의 부재로 인하여 공간적인 오염원 특성과 수질모델의 연계 방안이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 GIS 소프트웨어인 Arcview와 USEPA의 수질 모델인 WASP5를 양방향으로 연계하여 오염부하와 수질모델의 입·출력 관계를 구현하는 것이다. 연구의 범위는 연구 동향 및 사례 분석, GIS를 이용한 점오염부하 및 비점오염부하 산출, WASP5 모델링, GIS와 모델의 연계 등을 포함한다. 본 연구는 GIS를 이용한 전처리(수질모델 입력 자료 생성), WASP5 수질 모델링, GIS를 이용한 후처리(수질 모델링 결과 출력)의 절차로 수행되었다. 전처리 단계에서는 소유역별 오염부하량을 산정한 후, 격자 분석 등을 통하여 모델링의 기본 단위가되는 세그먼트를 분할하고 각 세그먼트로 유입되는 경계농도를 산출하였다. 그리고 WASP5 수질 모델링 단계에서는 실측치를 이용하여 모델을 보정하고 모델링 결과를 분석하였다. 마지막으로 후처리 단계에서는 모델 결과를 GIS 형태의 자료로 변환하고, 이를 그래프나 주제도 형태로 표현하였다. 본 연구에서 구현된 인터페이스는 수질 관리를 위한 기본적인 환경을 제공하기 때문에 수질 정책 수립이나 의사 결정에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 환경생물
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• 제39권2호
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• pp.207-217
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• 2021

본 연구는 전국자연환경조사 어류 데이터를 이용하여 국내 담수 생태계에 도입된 배스의 분포 현황을 파악하고 공간분석을 통해 핫스팟 지역을 분석하였다. 위해성 평가를 통해 배스의 잠재적 침습성을 평가하여 수생태계 생물 다양성 교란에 대한 영향을 재고하였다. 분포 분석 결과, 제주도 지역을 포함하여 한강권역과 낙동강권역, 금강권역, 영산강·섬진강권역 전체에서 분포하는 것으로 분석되었다. 낙동강권역에서 가장 높은 출현율을 나타내었으며, 제주도 지역을 제외한 영산강·섬진강권역에서 비교적 낮은 출현율을 나타내는 것으로 분석되었다. 배스의 공간적 군집 밀도가 높은 지역으로는 낙동강권역의 낙동강수계가 선정되었으며, 반대로 낮은 지역으로는 한강권역과 금강권역의 인접한 지역으로 분석되었다. 국내 대부분의 담수하천에 서식하는 것으로 나타난 배스의 위해성 평가를 실시한 결과, 31점의 높은 침습성을 보이는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 우리나라 담수 생태계에 정착한 것으로 파악되는 생태계교란종인 배스로부터 실질적인 관리 우선지역을 도출하여 담수 생태계 다양성 보전을 위한 과학적 기초자료를 마련할 수 있을 것으로 전망한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_1호
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• pp.1371-1388
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• 2023

지구온난화로 인해 촉발된 기후변화가 홍수와 같은 수재해의 빈도와 규모를 증가시키며 국내 또한 장마와 집중호우로 인한 수재해가 증가하는 추세를 보인다. 이에 광범위한 수재해에 대해 효과적인 대응 및 기후 변화에 따른 선제적 대처가 필수적이며 이는 위성레이더 영상을 통해 가능하다. 본 연구에서는 Sentinel-1 위성 레이더 영상으로부터 국내 수체의 특성을 반영하기 위해 한강권역과 낙동강 권역의 일부 수체 영역에 대해 수체 학습 데이터셋 1,423장을 구축하였다. 정밀한 데이터 어노테이션(Annotation)을 위해 다양한 상황에 따른 구축 기준 문서를 작성한 뒤 진행하였다. 구축이 완료된 데이터셋을 딥러닝 모델 중 U-Net에 적용하여 수체 탐지 결과를 분석하였다. 최종적으로 학습된 모델을 학습과에 활용되지 않은 수체 영역에 적용하여 결과를 분석함으로써 전 국토 수체 모니터링의 가능성을 확인하였다. 분석 결과 구축된 수체 영역의 대해서는 F1-Score 0.987, Intersection over Union (IoU) 0.955의 높은 정확도로 수체를 탐지할 수 있었으며, 학습 및 평가에 활용되지 않은 다른 국내 수체 영역에 대해서도 동일하게 F1-Score 0.941, IoU 0.89의 높은 수체 탐지 결과를 나타냈다. 두 결과 모두 전반적으로 일부 그림자 영역과 폭이 좁은 하천에서 오류가 관찰되었으나, 그 외에는 정밀하게 수체를 탐지하였다. 이러한 연구 결과는 수재해 피해 규모 및 수자원 변화 모니터링에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다. 추후 연구에서는 보다 다양한 수체 특성을 가진 데이터셋을 추가 구축한다면 오분류한 영역을 개선할 수 있을 것으로 기대되며, 전 국토의 수체를 효율적으로 관리 및 모니터링하는데 활용될 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제57권2호
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• pp.161-175
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• 2024

골재는 일반적으로 암석이 강에서 운반되거나 인공적으로 파쇄되어 형성된 모래와 자갈 등을 말하며, 건설 산업의 핵심 자원이다. 경상북도는 전국에서 가장 넓은 행정구역으로, 산림골재, 육상골재, 하천골재, 선별파쇄골재 등 다양한 종류의 골재를 생산하고 있다. 2022년 기준으로 약 696 만m³의 골재를 채취하였으며, 이 중 허가에 의한 채취물량은 약 407 만m³, 신고물량은 약 288 만m³이다. 경상북도의 골재수요는 레미콘 공급량의 추정 방법에 따라 1,239 만m³로 나타난다. 골재의 공급 측면에서는 약 120 개의 채취장이 운영되고 있으며, 대부분의 시군에서는 골재의 수요와 공급이 적절하게 유지되고 있다. 다만, 일부 지역에서는 경상북도 인접지역에 반입과 반출이 발생하고 있다. 경상북도의 골재의 반입과 반출이 많은 지역은 경부선을 따라 경상북도 남부와 대구광역시, 포항시로 연결되는 지역이며 인구의 분포와 높은 관련성이 나타난다. 경상북도는 인구 감소와 농촌 지역의 고령화, 지역 간의 균형 발전 부족 등의 문제에 직면하고 있으며, 연구결과로 제시된 GIS를 이용하여 출발지-도착지 분석을 통해 파악된 골재의 수요와 공급 흐름에서도 이러한 양상이 확인된다. 경상북도의 골재산업구조와 공간구조를 분석한 결과 현재 경상북도는 다양한 골재원의 공급으로 수요를 충족하고 안정적인 골재 수급이 유지되고 있다. 하천골재와 육상골재는 장기적인 개발이 어렵기 때문에 단기간 공급전략으로 유지될 수 있으며, 선별파쇄를 통한 공급은 원석 공급에 의존하여 안정성 유지가 어려운 상황을 고려하여 원석관리의 필요성을 제안하였다. 경상북도에서는 골재자원의 안정적 공급을 위한 장기적인 대안으로 산림골재가 중요 자원으로 부각되어 대규모 골재 채석장 개발의 필요성을 제시하였다. 본 연구결과는 골재 자원의 지속 가능한 관리와 안정적 활용을 위한 전략 수립에 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.