• 생태와환경
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• 제48권4호
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• pp.229-237
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• 2015

본 연구는 보다 정확한 소나무림의 분포현황을 이용하여 효과적으로 소나무림을 보전관리하기 위한 기초자료를 제공하는 데 목적이 있다. 따라서 본 논문은 기후변화에 의한 남한지역에 서식하고 있는 소나무림의 지리적 분포 변화를 예측하고 연령대별 소나무림의 공간적 분포 특성을 평가하고자 한다. 이를 위해서 종 분포 변화를 예측하는데 유용한 MaxEnt 모델을 현재와 미래 시기의 기후변화 시나리오 자료에 적용하여 소나무림의 잠재적인 분포 변화를 예측하고, 연령대별 분포면적과 변화에 미치는 생물 기후 변수의 영향을 분석하였다. 소나무림의 잠재적 분포지역은 남한지역에서 10~30년생의 소나무림이 상대적으로 많이 감소하는 것으로 나타났으며, 연령대별 소나무림에게 기후적으로 적합한 지역의 면적이 클수록 감소 지역은 커지고, 새롭게 확장되는 지역은 작아지는 경향으로 나타났다. 이는 서식 적합한 지역의 대부분이 중복되는 지역으로서 유사한 기후환경에서 소나무림의 연령대별 상호작용이 상호 촉진 관계에서 경쟁적인 관계로 변하는 데 기인할 것으로 추측된다. 기온변화보다 강수량이 소나무림의 분포에 더 큰 영향을 주고, 소나무의 지리적인 분포 변화는 평균적인 기후 특성보다 건조한 시기의 강수량 및 최고 한기의 기온과 같이 기후의 극한성에 영향을 더 받는 것으로 나타났다. 특히 최고 건기의 강수량에 의한 소나무림의 분포 변화에 대한 영향은 연령대와 상관없이 나타났다. 이러한 결과는 향후 기온 상승에 따른 수분결핍이 증가하여 결국 생장과 생리반응에 영향을 주는 가뭄과 연관된 기후환경이 조성되어 소나무림의 감소를 초래할 것으로 예상된다. 본 연구에서 유도된 결과는 기존에 구축된 다양한 생물 자원 정보를 활용하여 기후변화에 따른 지리적인 변화를 예측하는 데 유용한 방법으로 적용될 수 있고, 자연생태계 분야에서 산림식생보전과 관련된 기후변화 적응정책 수립에 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 생태와환경
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• 제47권3호
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• pp.160-166
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• 2014

수도암 사찰림의 주요 구성종인 전나무개체군에 대한 분포현황 및 연령구조분석이 이루어졌다. 총 302개체로 이루어진 남부지역 최대 규모의 개체군 분포로 확인되었으며, 흉고둘레 1.5~500.8 cm에 이르는 다양한 연령의 개체군 분포가 확인되었다. 수도암 전나무 개체군의 연령구조 분석결과 불안정한 호리병구조를 나타내며, 15~80 cm에 해당하는 비교적 어린 연령의 개체군에서 상대적으로 낮은 빈도의 출현을 보였다. 이들의 분포를 제한하는 요인으로 천이진행, 인위적 요인, 기후변화 등이 논의되었다. 또한 상대적으로 높은 빈도를 보이는 유령림(15 cm 이하)이 계곡 상부의 좁은 면적에 제한적으로 분포하고 있는 것으로 확인되었으며, 전나무개체군의 보전을 위해 이들 지역에 대한 적극적 보호가 필요한 것으로 판단된다. 수도암 전나무의 현존분포 환경요소 분석결과 평균해발고도 $931{\pm}64.5m$, 평균경사도 $19.2{\pm}8.7^{\circ}$, 사면방향 북동사면과 남동사면, 평균일조량 $1,324,323{\pm}174,459wh\;m^{-2}$ 등의 환경조건에서 높은 빈도로 출현하는 것으로 확인되었다. MaxEnt 모델을 이용하여 전나무 잠재생육공간이 도출되었다. 현존분포 결과는 연구지역이 독립적인 생육환경을 형성하고 있는 것으로 확인되었으며, 해발고도와 경사도에서 높은 기여도를 보였다. 개체군과 기여도를 고려한 환경요인 분석결과 최적 잠재서식처 조건은 해발고도 903.2 m, 경사도 $20.04^{\circ}$, 연평균일조량 $1,352.248wh\;m^{-2}$, 남동사면($114.68^{\circ}$)인 것으로 확인되었다. 차후 개체군에 대한 발아제한요인 발굴, 종내 및 종간 경쟁 변화, 지화학적 요인과의 상관관계, 기후변화 및 사찰활동의 영향 등에 대한 후속연구가 연속되어야 할 것으로 판단된다. 이러한 결과는 한국 대표경관 가운데 하나인 사찰림의 주요 구성종인 전나무의 생태와 생육지 환경, 보전 및 복원, 보호를 위한 보다 높은 이해와 의사 결정에 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제29권3호
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• pp.333-343
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• 2015

본 연구는 국내에서 아직 미흡한 조류 번식지 예측 모형을 이용해 참매의 서식지 예측 및 대체번식지로서 이용 가능한 지역을 선정하고, 향후 참매 번식 가능지역을 대상으로 보호관리 지역을 확대할 수 있는 근거를 제시하기 위한 방안이다. 참매의 번식지는 현장조사에서 확인된 둥지(N=10)를 이용하였으며, 출현지점은 제3차자연환경조사를 통해 확인된 참매출현지점(N=23)을 활용해 분석하였다. 모형변수로는 지형인자 4가지, 자연환경인자(식생) 3가지, 거리인자 7가지, 기후변수 9가지를 활용하였다. 활용변수 중 Random sampling을 통해 확보된 비출현 좌표와 출현좌표간 비모수 검증을 통해 최종 환경변수를 선정하였다. 유의성 검증을 통해 선택된 변수는 번식지 대상 10가지, 출현지점 대상 7가지였으며, 이 변수를 활용해 최종 서식지 예측 모형(MaxEnt)을 구축하였다. 모델 구축결과 번식에 활용된 각 변수별 모형 기여도는 온도의 계절적 변동, 혼효림 과의 거리, 입목밀도, 경급의 순이었으며, 출현지점에 활용된 각 변수별 모형 기여도는 온도의 계절적 변동, 수계와의 거리, 경작지와의 거리, 경사도의 순이었다. 번식지점을 대상으로 한 모델링은 기후환경과 숲 내부에서 번식하는 참매의 특성이 반영된 것으로 판단된다. 예상서식지는 충청북도 중부 이북지역으로 예상되었으며, 그 면적은 $189.5km^2$(2.55%)였다. 충북 이남지역은 청주와 충주 등의 비교적 큰 도시가 발달되어 있는 반면 충청북도 북부지역의 경우 산림과 경작지가 고루 발달되어 있어 번식에 있어 일정한 세력권과 먹이원이 필요한 참매로서는 번식에 유리한 지역일 것으로 판단된다. 출현지점 대상으로 한 모델링은 면적이 $3,071km^2$(41.38%)으로 확인되었으며, 이는 출현지점을 대상으로 하여 단순이동 관찰 및 계절적인 변동 미고려 등의 한계가 있기 때문에 번식지점을 대상으로 한 모델링보다 광범위한 서식예상지역을 예측하였다. 결과에서 확인된 예측지점은 번식지를 대상으로 하였을 경우 정밀한 서식예측이 가능하나, 둥지의 특성상 확인되는 지점이 적고, 참매의 행동영역을 반영하지 못하는 단점이 있다. 반면 출현지점을 대상으로 하였을 경우 더 광범위한 지점에 대한 결과 도출이 가능하였으나, 단순 이동이나 지속적인 이용실태를 반영하지 못하기 때문에 정밀도에서는 다소 떨어진다고 할 수 있다. 다만 이러한 결과들을 통해 참매의 서식지를 예측할 수 있으며, 특히 정밀한 번식지역의 예측자료는 환경영향평가나 개발계획 수립시 서식지 모형 결과를 도입하여 반영할 필요성이 있다.

• 한국환경생태학회지
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• 제35권2호
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• pp.154-163
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• 2021

본 연구는 한국 특산식물이고, IUCN Red List의 EN(위기종) 등급에 속하는 개느삼을 대상으로 자생지 분포, 자생지 분포 예측을 하기 위해 수행되었다. 개느삼의 자생지 분포 조사 결과,강원도 양구군 13곳, 인제군 3곳, 춘천시 2곳, 홍천군 1곳 총 19곳에 분포하는 것을 확인하였다. 우리나라에서 가장 북쪽 자생지는 양구군 임당리, 동쪽 인제군 한계리, 서쪽 춘천시 지내리, 남쪽 홍천군 성동리로 각각 확인되었다. 개느삼 자생지의 해발고도는 169-711m에 분포하는 것으로 나타났고, 평균 해발고도는 375m로 조사되었다. 개느삼 자생지의 면적은 8,000-734,000m²인 것으로 분석되었고, 평균 202,789m²로 조사되었다. 대부분의 개느삼 자생지는 간벌, 가지치기 등과 같은 숲가꾸기가 이루어진 곳으로 조사되었다. 개느삼 잠재 분포지 분석을 MaxEnt 프로그램을 이용하여 수행한 결과, AUC값은 0.9762로 분석되었다. 분포예측 자생지는 강원도 양구군, 인제군, 춘천시, 화천군 지역에 집중되어 분포하는 것으로 나타났다. 자생지 분포예측에 가장 영향을 많이 미치는 변수는 연간강수량, 토양탄소함유량, 최한월 기온으로 분석되었다. 본 연구 결과를 토대로 개느삼은 광량이 풍부하고 능선부에 주로 서식하는 것을 확인하였고, 향후 본 연구결과의 자생지 정보를 토대로 개느삼 자생지를 보전하기 위한 보호지역 지정 등을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.802-811
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• 2023

해양공간계획(Marine spatial planning)은 해양의 합리적인 이용과 지속 가능한 해양 공간 활용을 위한 중요한 요소이다. 특히 어업활동 보호구역은 지속 가능한 어업을 위한 핵심 용도구역으로, 해양공간계획 경계 내에서 약 45.6%를 차지한다. 그러나, 현재 어업활동보호구역의 지정과 평가는 미래 수요와 잠재적 가치를 충분히 반영하지 못하고 있으며, 중장기 계획 수립을 위한 보다 합리적인 평가 방법과 예측 도구가 필요한 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 어업활동보호구역 내 주요 어종인 고등어, 갈치, 멸치, 참조기를 대상으로 어종 분포 예측을 시도하고, 현재 용도구역과의 비교를 통해 예측 도구의 가능성을 평가하였다. 한편, IPCC 6차 기후변화 시나리오(SSP1-2.6 및 SSP5-8.5)를 적용한 종분포 모델(MaxEnt)을 사용하여 미래 기후변화에 따른 어종의 이동 및 분포 변화를 분석한 결과, 고등어, 갈치, 참조기의 분포 면적은 현재보다 약 28~86% 증가했으나, 멸치의 분포 면적은 약 6~11% 감소했다. 이 결과를 바탕으로 주요 4종의 종풍부도 지도를 작성하였으며, 해양공간계획 경계 내에서 '높음'으로 평가된 종풍부도 해역과 어업활동보호구역이 중복되는 비율은 약 15%, SSP1-2.6 시나리오에서 21%, SSP5-8.5 시나리오에서 34%로 증가하였다. 연구 결과는 향후 용도구역 평가나 유보구역 변경 시 과학적 근거로 활용될 수 있으며, 어종의 현재 종분포와 기후변화에 따른 분포 예측을 통해 현재 용도구역 평가의 한계를 보완하고, 지속 가능한 유용 해양 자원의 이용을 위한 계획 수립에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권3호
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• pp.102-113
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• 2016

본 연구는 지리산국립공원에 서식하는 반달가슴곰의 겨울철 서식지 환경을 체계적으로 관리하기 위해 GIS 및 기계학습 모형으로 서식환경을 분석하여 지리산국립공원의 겨울철 동면기 서식지인 동면 장소 출현과 비동면기 동안의 서식지 환경과의 관계를 파악하였다. 그 결과 환경요인 중 동면 장소 선택에 가장 큰 영향을 준 요인은 경사로 41.4%, 그 다음으로 고도가 20.4%, 탐방로로부터 거리 10.9%, 영급 7.7% 순으로 나타났다. 한편, 반달가슴곰 서식지와 동면지역 서식지 평가결과를 비교해 본 결과, 평균 고도는 동면지역이 63m가 높았으며 최적 고도는 400m 이상 높게 나타났다. 평균 경사는 $7^{\circ}$가 높고 최적 경사는 $12{\sim}43^{\circ}$ 더 급한 지역을 선호하는 것으로 나타났다. 도로와의 거리는 동면지역이 평균 300m 이상 더 떨어져 있었으며, 최적 이격 거리의 범위는 1,300~2,400m 더 떨어져 있는 것으로 나타났다. 이는 겨울철 동면의 메커니즘을 위한 동면 지역선택 시 조금 더 외부의 침입으로부터 안전하고, 인간과의 접촉에서 멀어지려는 습성에 의한 것으로 판단된다. 본 연구는 반달가슴곰이 동면기간 동안 혹독한 추위와 많은 위협요인을 피할 수 있는 동면 장소를 선택하는 서식환경요소를 분석함으로써, 반달가슴곰의 동면 생태 기작과 서식지 관리를 위한 기초적 자료를 제공하고자 한다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제44권1호
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• pp.33-40
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• 2020

Background: Understanding the geographical distribution of a species is a key component of studying its ecology, evolution, and conservation. Although Schlegel's Japanese gecko (Gekko japonicus) is widely distributed in Northeast Asia, its distribution has not been studied in detail. We predicted the present and future distribution of G. japonicus across China, Japan, and Korea based on 19 climatic and 5 environmental variables using the maximum entropy (MaxEnt) species distribution model. Results: Present time major suitable habitats for G. japonicus, having greater than 0.55 probability of presence (threshold based on the average predicted probability of the presence records), are located at coastal and inland cities of China; western, southern, and northern coasts of Kyushu and Honshu in Japan; and southern coastal cities of Korea. Japan contained 69.3% of the suitable habitats, followed by China (27.1%) and Korea (4.2%). Temperature seasonality (66.5% of permutation importance) was the most important predictor of the distribution. Future distributions according to two climate change scenarios predicted that by 2070, and overall suitable habitats would decrease compared to the present habitats by 18.4% (scenario RCP 4.5) and 10.4% (scenario RCP 8.5). In contrast to these overall trends, range expansions are expected in inland areas of China and southern parts of Korea. Conclusions: Suitable habitats predicted for G. japonicus are currently located in coastal cities of Japan, China, and Korea, as well as in isolated patches of inland China. Due to climate change, suitable habitats are expected to shrink along coastlines, particularly at the coastal-edge of climate change zones. Overall, our results provide essential distribution range information for future ecological studies of G. japonicus across its distribution range.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제24권6호
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• pp.35-48
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• 2021

In Suwon, the overall hygiene of the city is threatened by the emergence of the rook(Corvus fugilegus) in the city. Rooks began to appear in November of 2016 and has continued to appear from November to March every year. In order to eradicate or to prepare an alternative habitat for rooks, this study aimed to identify the preferred habitat and specific environmental variables. Therefore, in this work, we aim to understand the predicted distribution of rooks in Suwon City with citizen science and through MaxENT, the most widely utilized habitat modeling using citizen science to analyze the preferred habitat of harmful tides appearing in urban areas. In this study, seven environmental variables were chosen: biotope group complex, building floor, vegetation, euclidean distance from farmland, euclidean distance from streetlamp, and euclidean distance from pole and DEM. Among the estimated models, after the time period of sunrise (08:00~18:00) the contribution percentage were as following: euclidean distance from arable land(39.2%), DEM(25.5%), euclidean distance from streetlamp(22.3%), euclidean distance from pole(7.1%), biotope group complex(4.9%), building floor(1%), vegetation(0%). In the time period after sunset(18:00~08:00) the contribution percentage were as following: biotope group complex(437.4%), euclidean distance from pole(26.8%), DEM(13.4%), euclidean distance from streetlamp(11.8%), euclidean distance from farmland(7.9%), building floor(1.4%), vegetation(1.3%).

• 환경생물
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• 제41권4호
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• pp.413-426
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• 2023

종분포모형은 생물다양성 보전 및 기후변화 영향평가 등을 위해 활발히 이용되는 방법론이며, 국내에서도 다양한 연구가 진행되고 있으나, 관련 연구 현황과 최근의 동향을 파악하고 시사점을 논의하여 미래 연구에 유용한 정보를 제공하는 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 국내의 학술지에서 출판된 학술논문을 대상으로 종분포모형의 활용 동향과 흐름을 파악하여 향후 관련 연구에서 활용될 수 있는 기초적인 정보를 제공하고자 하였다. 우리는 국내의 관련 학술논문을 수집하여 문헌학적 방법과 텍스트마이닝을 통해 분석했고 이를 토대로 종분포모형 관련 연구현황과 최근의 동향을 파악하였다. 국내 종분포모형 관련 학술논문은 1998년부터 2023년까지 총 148편이 출판되었으며, 그중 115편(77.7%)은 2015년 이후 출판된 것으로 나타났다. 다양한 알고리즘 중 MaxEnt 모델이 가장 많이 활용되었으며(44.5%), 식물을 대상으로 한 연구와 생물종 분포 및 평가, 기후변화와 관련된 주제가 주요 주제로 다루어졌다. 텍스트마이닝 분석에서 가장 많이 출현한 핵심어는 "Climate change"로 다양한 연구 주제에서 기후변화로 인한 생물다양성 변화를 고려하였다. 향후 종분포모형의 활용에는 다양한 조건에 따른 최적의 모형 선택, 모형 간 연계, 정량적인 입력 변수의 개발 등을 고려할 필요가 있으며, 현지 조사 자료의 수집 체계 개선 등을 도모하면 생물 다양성 보전과 기후 대응 등 국가 정책 수요에 유용하게 활용될 수 있는 과학적 도구로써 기여가 가능할 것으로 판단된다.

• Wind and Structures
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• 제27권3호
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• pp.149-161
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• 2018

A reliability analysis method is proposed in this paper based on the maximum entropy (MaxEnt) principle in which constraints are specified in terms of the fractional moments instead of integer moments. Then a multiplicative dimensional reduction method (M-DRM) is introduced to compute the fractional moments. The method is applicable for both explicit and implicit limit state functions of complex structures. After two examples illustrate the accuracy and efficiency of this method in comparison to the Monte Carlo simulation (MCS), the method is used to analyze the flutter reliability of suspension bridge. The results show that the empirical formula method in which the limit state function is explicitly represented as a function of variables is only a too conservative estimate for flutter reliability analysis but is not accurate adequately. So it is not suitable for reliability analysis of bridge flutter. The actual flutter reliability analysis should be conducted based on a finite element method in which limit state function is implicitly represented as a function of variables. The proposed M-DRM provide an alternate and efficient way to analyze a much more complicated flutter reliability of long span suspension bridge.