• 자원환경지질
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• 제57권4호
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• pp.353-362
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• 2024

본 연구는 무인항공기 기반 초분광 센서를 활용하여 퇴적물의 함수율에 따른 분광학적 반응 특성을 고찰하고, 비행 고도에 따른 함수율 탐지 효율성을 평가하였다. 이를 위해 다양한 함수율을 가진 퇴적물 시료를 대상으로 40m와 80m 고도에서 400~1000nm 파장 대역의 초분광 영상을 획득하고 분석하였다. 퇴적물의 반사도는 함수율이 증가함에 따라 전반적으로 감소하는 경향을 보였다. 함수율과 반사도 사이의 상관관계 분석 결과, 400~900nm 전 영역에서 강한 음의 상관관계(r < -0.8)를 보였다. 랜덤포레스트 기법을 활용한 함수율 탐지모델 구축 결과, 40m와 80m 고도에서의 탐지 정확도는 각각 RMSE 2.6%, R² 0.92와 RMSE 2.2%, R² 0.95로 나타나 고도 간 정확도 차이가 미미함을 확인하였다. 변수 중요도 분석 결과, 600~700nm 대역이 함수율 탐지에 주요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 본 연구는 향후 환경 모니터링 분야에서 효율적인 퇴적물의 수분 관리와 자연재해 예측에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제29권4호
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• pp.32-43
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• 2024

Recently, numerous earthquakes have caused significant casualties and property damage worldwide, including major events in 2023 (Türkiye, M7.8; Morocco, M6.8) and 2024 (Noto Peninsula, Japan, M7.6; Taiwan, M7.4). In South Korea, the frequency of detectable and noticeable earthquakes has been gradually increasing since the M5.8 Gyeongju Earthquake. Notable recent events include those in Jeju (M4.9), Goesan (M4.1), the East Sea (M4.5), and Gyeongju (M4.0) since 2020. This study, for the first time in South Korea, monitored groundwater levels and temperatures at a 1Hz frequency to observe the responses in groundwater to moderate and small earthquakes primarily occurring within the country. Between April 23, 2023, and May 22, 2023, 17 earthquakes were reported in the East Sea region with magnitudes ranging from M2.0 to M4.5. Analysis of groundwater level responses at the Gangneung observation station revealed fluctuations associated with five of these events. The 1Hz observation data clearly showed groundwater level changes even for small earthquakes, indicating that groundwater is highly sensitive to the frequent small earthquakes recently occurring in South Korea. The analysis confirmed that the maximum amplitude of groundwater level changes due to earthquakes is proportional to the earthquake's magnitude and the distance from the epicenter. These findings highlight the importance of precise 1Hz-level observations in earthquake-groundwater research. This study provides foundational data for earthquake monitoring and prediction and emphasizes the need for ongoing research into monitoring the changes in groundwater parameters (such as aquifer characteristics, quantity/quality, and contaminant migration) induced by various magnitudes of earthquakes that may occur within the country in the future.

• 대순사상논총
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• 제49집
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• pp.265-294
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• 2024

본고는 인문학적 연구 방법에 대한 의문에서 출발한다. 그 출발은 인문학을 기초로 하면서, 인문학에게 빛과 어둠을 안긴 변화에 집중하며, 그 변화를 탐구할 연구 방법에 논의의 초점을 맞춘 토대 위에 있다. 기존과 구분하여, 인문학의 역할이 과학과 다르게 회색 코뿔소를 예방하는 데 있다고 한다면, 그리고 과학의 제어하기 어려운 발전을 조정하는 데 인문학이 해야 할 역할이 있다면, 인문학이 지향해야 할 연구 방법은 어떤 것일지, 과학의 발전과 변화한 환경에 맞춰 다시 생각해 보고자 했다. 이에 본고에서는 인문학적 측면에서의 연구 방법에 대하여 논하였다. 먼저, 2장에서는 인문적 자산과 과학적 방법의 협업을 통하여, 축적된 인문적 자산의 활용과 과학적 방법의 지속적 도입을 주장하였다. 변화에 대한 예측은 공학과 자연과학에서는 매우 정밀하고, 그 파장이 크다. 하지만 이러한 분야에서는 거시적으로나 통합적으로 변화에 접근하기 어렵다. 거시적이거나 통합적인 것은 이들의 분야에서 정밀하지 않기에 현실적인 것을 다루는 학문에서 환영받지 못한다. 이는 주로 인문학이 담당했다. 과학이 정밀함에 집중한다면 인문학은 본질에 대한 물음에 집중한다. 오랜 역사 속에 변화의 끝은 다양했지만, 변화의 본질은 큰 차이가 없었기 때문이다. 이어서 3장에서는 변화한 환경, 인문학적 변화 연구 방법의 제안을 거론하며, 귀납적 변화 연구 방법의 검토와 제안 및 인문학적 변화 연구에 대한 몇 가지 제안을 하였다. 과거 인류가 축적한 인문적 데이터는 무궁하고, 활용 범위는 다양하다. 현재는 과학 발전의 결과물을 적극적으로 수용할뿐더러, 학문의 경계를 넘어, 체계적인 인문학적 접근과 활용을 적극적으로 모색하며, 과학적 방법과 인문적 자산의 교집합 지점, 여기서 그 해결의 실마리를 찾아야 할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권6호
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• pp.551-563
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• 2016

기후변화에 관한 정부간 협의체 (Intergovernmental Panel on Climate Change; IPCC)의 4차 및 5차 보고서에 따르면 인류 활동에 의한 기후변화가 산업혁명 이후 급속하게 진행되고 있다고 한다. 기후변화는 주로 온도와 이산화탄소 농도의 변화로 감지되는데, 지난 100여년 간 지구 평균 온도는 $0.74^{\circ}C$ 상승하였으며, 대기 중 이산화탄소의 농도는 최소 800,000년 동안의 최대치를 기록하였다 (IPCC, 2007, 2014). 이러한 기후 변화는 수문학 연구에서 중요한 강수, 증발산, 토양수분 등에도 커다란 영향을 미치므로 이에 대한 꾸준한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 아시아 지역을 대상으로 1951년부터 2100년까지의 주요 에너지 인자들에 대한 모의를 실시하였다. 전 세계적으로 다양한 분야에서 사용되고 있는 Common Land Model을 미래 예측을 위한 기반으로 활용하였으며, 강제입력자료는 기후변화에 대응하기 위하여 IPCC 5차 보고서에 소개된 가장 최신의 온실가스 시나리오인 대표농도경로 (Representative Concentration Pathway; RCP)를 활용하였다. 과거 기간에 대한 순복사량, 현열 및 잠열에 대한 검증은 Asiaflux 사이트에 속한 5개 지점의 자료를 활용하여 수행하였으며, 모든 인자들에 대하여 모형의 월별 경향성이 관측 자료와 거의 일치함을 확인하였다. 미래 기간의 모의에 대해서는 RCP 4.5 및 RCP 8.5를 활용한 모의 모두 순복사량은 거의 변화가 없었으며 현열은 대체적으로 하강하는 경향을, 이와 대조적으로 잠열의 경우에는 상승하는 경향을 나타내었다. 특히 RCP 8.5를 활용한 결과에서 이 증감폭은 더 크게 나타났으며, 2060년대 후반부터 순복사량과 현열의 변동성이 매우 커지는 등의 극한기후의 특징을 나타내는 것으로 보인다. 추후 연구에서는 본 연구를 토대로 다양한 시나리오를 활용하여 더욱 다양한 조건하에서의 에너지 인자 및 다른 수문학적 주요 인자들에 대한 모의를 수행할 예정이다.

• 생태와환경
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• 제49권3호
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• pp.197-207
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• 2016

본 연구는 국립공원을 포함한 국내 보호지역에서 반달가슴곰 (Ursus thibetanus)을 효과적으로 보전하고, 종 복원을 성공하기 위해서 종의 재도입에 적합한 지역을 객관적으로 평가하기 위한 기초자료를 제공하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해서 Maxent 모델과 기후, 지형, 그리고 도로 및 토지이용과 관련된 환경 변수를 이용하여 반달가슴곰의 출현 기록이 있는 동아시아, 동남아시아, 그리고 인도를 대상으로 잠재 서식지를 예측하고, 이와 관련된 기후 및 환경 변수의 영향을 평가하였다. 또한 미래 기후변화에 따라서 반달가슴곰에게 적합한 서식 범위의 면적과 지리적인 변화를 분석하였다. 생물보전을 위해서 야생생물의 서식지분포연구에 널리 활용되고 있는 Maxent 모델의 판별정확도를 나타내는 AUC 값이 0.893 (sd=0.121)으로 산출되었다. 이는 반달가슴곰의 잠재 서식지를 예측하고 미래 기후변화에 따른 서식지 변화특성을 평가하는 데 유용하였다. IUCN에서 평가한 반달가슴곰의 분포지도와 비교해서, 현존 지역 (Extant)은 Maxent 모델로 예측된 서식 확률이 국가별 지역적으로 다양하고, 멸종 지역 (Extinct)은 상대적으로 낮았다. 이는 반달가슴곰이 서식하는 환경 특성의 차이가 지역적으로 반영된 결과라 할 수 있다. 반달가슴곰의 잠재 서식지 분포에 영향을 주는 환경은 기후, 지형 그리고 인위적 요소인 도로로부터의 거리와 같은 요소보다 토지피복 유형의 영향이 가장 높았는데, 특히 낙엽활엽수림지역이 더욱 선호될 것으로 예측되었다. 또한 기온의 연간범위보다 연평균강수량과 건조시기의 강수량의 영향이 더욱 클 것으로 예측되었고 도로로부터 거리가 멀어질수록 서식가능성이 높은 것으로 나타났다. 이는 반달가슴곰은 먹이자원뿐만 아니라 인간의 간섭이 없는 보다 안정된 지역을 선호할 것으로 추측된다. 미래 기후변화에 따라서 서식적합지역은 점차 확장할 것으로 전망되었고, 남한에서는 전남, 전북 그리고 강원도지역이, 일본에서는 Kyushu, Chugoku, Shikoku, Chubu, Kanto 그리고 Tohoku의 접경 지역이, 중국에서는 Jiangxi, Zhejiang 그리고 Fujian의 접경 지역이 향후 아시아지역에서 반달가슴곰이 서식할 수 있는 핵심지역이 될 것으로 예상된다. 본 연구는 반달가슴곰의 서식지 보전과 효율적인 관리, 인위적으로 도입된 개체의 방사지점 선정, 향후 서식 범위의 확장에 따른 보호지역 설정 그리고 인간과 충돌지역의 관리에 대한 기초자료로서 활용될 것으로 기대된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권2호
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• pp.103-113
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• 2014

우리나라에서의 사료작물 생산면적이 제한적이기 때문에 미래의 기후조건에서 최적 재배 가능 지역을 중심으로 이탈리안 라이그라스와 같은 사료작물의 생산체계를 설계하는 것이 필요하다. 특히, 한반도를 대상으로 이탈리안 라이그라스의 재배 가능지역을 파악하는 것이 미래를 대비한 정책 결정에 도움을 줄 수 있다. 이번 연구에서는 기후자료를 기반으로 작물의 재배적합도를 예측하는 EcoCrop 모델을 사용하여 현재(1950~2000), 2020년대(2010~2039), 2050년대(2040~2069), 2080년대(2070~2099)의 이탈리안 라이그라스의 재배 가능지역을 분석하였다. 또한, 전구 기후모델인 CCCMA, CSIRO, UKMO-HadCM3, UKMO-HadGEM1, 그리고 NCAR 모델 등으로부터 얻어진 규모축소 기후자료를 활용한 앙상블 예측기법을 재배적합도 예측에 적용하여 미래 기후변화 조건에서의 불확실도를 낮추는 것을 시도하였다. 2050년대까지 이탈리안 라이그라스의 재배적합도는 남한과 북한 모두 크게 상승할 것으로 예측되었다. 예를 들어, 현재 기후조건에서 충청북도와 강원도에서 평균적인 재배적합도가 76.75와 44.77으로 낮게 예측되었지만 2020년대에 각각 16.2% 및 46.1% 증가하여 2080년대에는 모든 행정구역에서 평균적인 재배적합도가 90이상으로 나타날 것으로 예측되었다. 반면, 2080년대에 16개의 시 도 중 11개의 지역에서 재배적합도가 감소할 것으로 예측되었다. 북한의 경우 현재 기후조건에서 평균적인 재배적합도는 28.40으로 평균적인 재배적합도가 낮았다. 그러나 기후변화가 진행되면서 재배적합도가 크게 증가하여 2080년대에는 14개 행정구역 중 10곳에서 평균적인 재배적합도가 80 이상일 것으로 예측되었다. 특히 나선, 신의주 및 개성 인근 지역의 재배적합도가 크게 증가할 것으로 예측되어 이를 중심으로 수출을 위한 사료 생산단지 및 축산단지 조성이 가능할 것으로 예상되었다. 현재, 내한성 향상을 중심으로 이탈리안 라이그라스의 새로운 품종들이 개발 및 보급되고 있어 이러한 신품종을 대상으로 한 이모작 가능지를 구분하기 위해 품종별로 최적화된 모수를 활용한 재배적합도 예측지도를 작성연구가 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

• 대한교통학회지
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• 제36권2호
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• pp.155-168
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• 2018

본 연구는 단속류 도로에서 짧은 미래(5분 또는 10분)의 교차로 방향별 진입 교통량을 예측함에 앞서, 교차로 상류부 링크에서 교차로로 진입하는 방향별 패턴에 대한 연구를 수행하였고, 통행배정 모형과의 연계 및 활용을 통한 교통량 예측 가능성을 검토하였다. 분석 방법은 택시 DTG (Digital Tachograph) 자료(1주일)를 이용하여 2시간 단위로 구분된 교차로 방향별 교통량 비율을 변수로 클러스터 분석(Cluster analysis)을 수행하여 패턴의 유사성을 검토하였다. 또한, 통행배정 모형 결과와 연계를 위해 택시 DTG 자료와 교차로 중심의 5분 또는 10분 범위에 포함되는 영향권 비교 분석을 수행하였으며, 이를 위해 택시 DTG 자료와 통행배정 모형의 영향권 설정 알고리즘을 개발하였다. 분석 결과, 택시의 교차로 진입 패턴은 총 12개로 집합화 되었으며, 클러스터링의 신뢰 수준을 나타내는 Cubic Clustering Criterion은 6.92로 나타나 클러스터링 결과에 대한 신뢰성을 확보하였다. 통행배정 모형의 영향권 범위와 상관분석을 수행한 결과, 5분 영향권 범위에 대한 상관계수는 0.86으로 분석되어 유의한 결과를 도출하였다. 다만 10분 영향권 범위에서는 상관계수가 0.69로 다소 낮아지는 것으로 분석되었는데, 이는 통행량 및 네트워크 자료의 정밀성 부족에 따른 것으로 나타났다. 향후, 교통 분석용 네트워크의 정밀성과 시간대별 통행량의 정확성을 향상시켜 분석할 경우, 교차로 신호제어에 있어 통행배정 모형에서 산출된 교통량 자료를 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 환경영향평가
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• 제27권6호
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• pp.562-581
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• 2018

본 연구는 한반도 기후변화 적응 대상식물을 대상으로 기후변화에 따른 종풍부도 변화를 예측해 보고자 하였다. 대상종은 한반도 기후변화 적응 대상식물 중에서 특산식물 23종, 북방계식물 30종 그리고 남방계식물 36종으로 총 89종을 선정하였다. 기후변화에 따른 개별 종의 잠재서식지를 예측하여 합산하는 방식으로 종풍부도 변화를 예측하였다. 개별 종의 잠재서식지는 10개의 종분포모형 알고리즘을 함께 고려하는 앙상블모형을 구축하였다. 미래 예측 시기는 기후변화 시나리오 RCP4.5와 RCP8.5를 선정하여 2050년과 2070년을 예측하였다. 현재의 종풍부도는 국립공원, 강원도 백두대간 지역 그리고 남해 도서지역을 중심으로 높게 나타났다. 미래 예측 결과, 기존에 높은 종풍부도를 보였던 국립공원과 강원도 백두대간 지역은 낮아졌고 남해안 내륙지역은 보다 더 높아졌다. 종풍부도의 평균값을 비교해 보면 현재 기준으로 국립공원 지역이 남한 전체지역보다 높으면서 큰 차이를 보였다. 하지만 기후변화에 따라서 국립공원 지역과 남한 전체지역의 차이가 줄어들었다. 특산식물과 북방계식물의 다수가 남한지역에서 사라지고 남방계식물이 북상하면서 이와 같은 결과를 보였다. 하지만 적합한 서식지로 이주가 이루어지지 않으면 종풍부도가 급격하게 감소하였다. 분산가능성의 가정에 따라 결과가 다르게 나타났다. 본 연구의 결과는 보전 계획 수립, 보호 지역 설정, 생물종 복원 그리고 기후변화 대응 전략 및 관리 방안 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권4호
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• pp.397-407
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• 2013

계절 간 특성이 뚜렷한 차이를 보이는 우리나라는 봄철 기후는 대륙성 고기압의 영향을 받아 강수량이 적고 건조한 특성을 보인다. 최근 온실가스의 증가로 인한 기후 변화로 인하여 기후의 변동성이 커지고 예측이 어려워지고 있고, 봄철 농업부문의 가뭄이 심해지고 있다. 1990년 이후로 남부지역을 중심으로 겨울부터 봄철까지 만성적인 가뭄 횟수가 증가하고 있다. 이러한 봄철에 발생하는 가뭄은 봄에 파종하는 작물들의 생육에 심각한 피해를 주고, 수량을 상당히 감소시키는 요인이다. 미래의 안정적인 농업생산을 위해서는 봄 가뭄과 농업생산과의 관계에 대한 취약성을 평가하고, 그에 대한 대책을 수립하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 CCGIS를 이용하여 우리나라의 봄 가뭄에 대한 취약성 평가를 하고, SRES 시나리오와 RCP 8.5에 의한 봄 가뭄에 대한 취약성 평가를 수행하였다. 그 결과, 모든 시나리오에서 봄 가뭄에 대한 취약성은 2000년대부터 2050년대까지 낮아졌다. 이는 기후 변화에 의하여 봄의 용수 공급 상황이 개선될 것임을 보여준다. 하지만 그 낮아지는 추세와 정도는 시나리오에 따라 차이가 나타났다. 시나리오 중 RCP 8.5는 다른 SRES 시나리오 그룹에 비하여 취약성의 감소 정도가 낮았다. 시간에 따른 취약성의 공간적인 분포의 변화도 시나리오 간에 차이가 발견되었다. SRES 시나리오 그룹은 2050년대에 충청남도와 충청북도가 취약성이 가장 높은 반면, RCP 8.5는 경기도, 경상북도, 강원도에서 높은 것으로 나타났다. 이러한 차이는 시나리오 간의 온실 가스의 수준보다는 시나리오 종류가 봄 가뭄의 예측에 더 큰 영향을 주는 것으로 향후 취약성 평가에 있어서 시나리오 선발의 중요성을 보여준다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권1호
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• pp.55-67
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• 2021

서어나무속 수종은 우리나라 온대중부지방 극상림을 이루는 주요 수종으로 인식되어 왔으며, 국내에서 넓은 분포역을 보인다. 기존 많은 연구들은 서어나무(C. laxiflora) 군락의 군집구조, 식생천이, 분포 현황 등에 대한 연구가 대부분을 이루었다. 그러나, 개서어나무(C. tschonoskii)의 경우, 개체종 수준에서의 집중연구보다는 임분 내 구성목으로서 다른 수목종들과의 군집구조 분석에 초점을 맞춰 아직까지 연구가 미흡실정이다. 또한, 두 수종에 대한 서식환경, 서식지 선호도, 기후 및 환경변화 등의 교란에 따른 서식지 변화에 대한 연구는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 최대 엔트로피 모델링(MaxEnt; Maximum Entropy Modeling)기법을 사용해 서어나무와 개서어나무의 서식지 분포에 영향을 끼치는 환경인자를 분석하고 두 가지 기후 예측 시나리오인 RCP4.5 및 RCP8.5를 적용하여 각각 2050년대와 2090년대의 분포변화를 예측하였다. 연구결과 각 수종의 서식지 분포에 영향을 끼치는 주요인자로 서어나무는 고도, 온도 계절성, 연평균 강수량인 것으로 나타났고, 개서어나무는 온도 계절성, 연평균 강수량, 주간 일교차인 것으로 나타났다. 서식지 면적의 경우 서어나무는 RCP4.5, RCP8.5의 기후변화가 진행됐을 때, 현재 서식지 면적에 비해 각각 약 1.05배, 약 1.11배로 면적이 증가할 것으로 예측되었다. 개서어나무는 RCP4.5, RCP8.5의 기후변화가 진행됐을 때, 현재 서식지 면적에 비해 각각 약 1.24배, 약 1.33배의 증가가 보일 것으로 예측되었다. 본 연구는 분류학적으로 유사계통에 속하는 서어나무와 개서어나무의 기후변화에 따른 국내 분포확산과 분포지역 간 차이에 대한 미래예측 그리고 두 종의 서식지 및 개체군 관리에 있어서 잠재적 관리 대상지 및 고려사항에 대한 유의미한 정보를 제공할 것으로 판단된다.