• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권1호
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• pp.15-25
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• 2020

본 연구는 사회환경적 문제의 해결방안으로서 새롭게 등장한 자연기반해법 (NbS) 개념을 물관리에 초점을 맞추어 생태계에 기반을 둔 기존 유사개념들과 비교, 평가한 것이다. NbS는 (자연)생태계 기능이 사회환경문제 해결에 활용하기 위한 기존의 다양한 접근방법들을 포괄적으로 대표할 수 있다는 점에서 그 의미가 있으며, 특히 교육적, 설득적인 면에서 유익한 개념이다. 그러나 물관리 측면에서 접근방법론은 특히 Eco-DRR을 포함하는 광의의 그린인프라와 실제 크게 다르지 않다. 다만 협의의 그린인프라는 현재 우수관리에 초점을 맞추고 있기 때문에 NbS 개념은 여전히 유용하다. 물관련 제 방법론은 개념적, 공간적 포괄성 관점에서 NbS-(EE)-BGI-(CRT)-GI-LID 순으로 표시할 수 있다. 마지막으로, LID 용어는 토지개발사업과 같이 특정한 경우를 제외하고 혼돈스럽지 않도록 그린인프라 용어로 대체할 수 있을 것이다.

• 한국물환경학회지
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• 제38권4호
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• pp.177-189
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• 2022

Nature-based Solutions (NbS) are defined as practical and technical approaches to restoring functioning ecosystems and biodiversity as a means to address socio-environmental challenges and provide human-nature co-benefits. This study reviews NbS-related literature to identify its key characteristics, techniques, and challenges for its application in climate-adaptive water management. The review finds that NbS has been commonly used as an umbrella term incorporating a wide range of existing ecosystem-based approaches such as low-impact development (LID), best management practices (BMP), forest landscape restoration (FLR), and blue-green infrastructure (BGI), rather than being a uniquely-situated practice. Its technical form and operation can vary significantly depending on the spatial scale (small versus large), objective (mitigation, adaptation, naturalization), and problem (water supply, quality, flooding). Commonly cited techniques include green spaces, permeable surfaces, wetlands, infiltration ponds, and riparian buffers in urban sites, while afforestation, floodplain restoration, and reed beds appear common in non- and less-urban settings. There is a greater lack of operational clarity for large-scale NbS than for small-scale NbS in urban areas. NbS can be a powerful tool that enables an integrated and coordinated action embracing not only water management, but also microclimate moderation, ecosystem conservation, and emissions reduction. This study points out the importance of developing decision-making guidelines that can inform practitioners of the selection, operation, and evaluation of NbS for specific sites. The absence of this framework is one of the obstacles to mainstreaming NbS for water management. More case studies are needed for empirical assessment of NbS.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.379-385
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• 2023

최근 기후변화의 영향으로 설계빈도보다 높은 강우가 발생하고, 하천설계 기준을 초과한 홍수 피해가 발생하고 있다. 따라서 자연기반해법(NbS, Nature-based Solutions)을 통해 지속가능한 하천관리와 환경 및 사회적 문제를 생태계의 서비스를 통해 해결하고자 하는 개념이 주목받고 있다. 이에 본 연구는 합천댐 하류의 황강을 대상으로 자연기반해법을 활용한 하천관리 방안의 홍수저감 효과를 정량적으로 분석하고자 하였다. 자연기반해법 기술에 포함되는 범람원 굴착(Floodplain excavation)과 제방후퇴(Dyke relocation)를 HEC-GeoRAS를 통해 황강의 홍수 위험 지역에 적용하였으며, HEC-RAS의 부정류 흐름(Unsteady flow) 해석을 통해 하천 홍수위를 도출하였다. 그 결과, 홍수 부담이 큰 황강하류에서 약 8cm의 홍수위 저감효과를 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 하천관리 사업의 진행 시 기존의 하천관리 방법이 아닌 자연기반해법을 통한 관리 방안으로 도입할 수 있는 근거로 충분히 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제10권2호
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• pp.31-39
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• 2023

NNbF는 자연 (경관) 자체나 자연 (과정)을 모방한 경관특징을 이용하여 해안이나 하천에서 홍수위험 저감 편익을 기대하고, 동시에 생태계가 주는 공급, 조절, 사회문화 서비스를 공동편익으로 기대하는 방법론이다. NNbF는 우리말로 간단히 '자연·자연기반 특징'이라 쓸 수 있을 것이다. NNbF 이전에 대두된 NbS를 포함하여 Eco-DRR, NI, GI, EwN, BwN 등 유사 개념들은 자연을 직접 이용하거나, 자연과정을 모방하여 인간사회에 편익을 기대한다는 점에서 사실상 서로 크게 다르지 않다. 다만 행위 주체와 목표의 포괄성 면에서, NbS > NNbF > (Eco-DRR, NI/GI)로 정리할 수 있다. NNbF 국제가이드라인에서 하도와 홍수터 관리 범주에서 제시된 총 18개 항목 중 국내하천 여건을 고려하면 천변저류지와 홍수터 복원 (제방 후퇴/철거, 샛강복원 등) 등의 적용성이 높아 보인다. 이 결과는 2022년 별도로 수행된 저자의 다른 연구성과와 일치한다. 특히 현재 시행중인 하천수질 보호를 위한 수변토지 매수정책과 병행하면 그 적용성은 더 높아질 수 있을 것이다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제25권3호
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• pp.47-62
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• 2022

The Ministry of Environment has been working to reduce the impact on biodiversity, ecosystems, and social costs caused by soil runoff from highland Agricultural fields by setting up non-point pollution source management districts. To reduce soil loss, runoff path reduction technology has been applied, but it has been less cost effective. In addition, non-point pollution sources cause environmental conflicts in downstream areas, and recently highland Agricultural fields are becoming vulnerable to climate change. The Ministry of Environment is promoting the optimal management plan in earnest to convert arable land into forests and grasslands, but since non-point pollution is not a simple environmental problem, it is necessary to approach it from the aspect of NbS(Nature-Based Solution). In this study, a scenario for applying the nature-based solution was established for three subwatersheds west of Haean-myeon, Yanggu-gun, Gangwon-do. The soil loss distribution was spatialized through GeoWEPP and the amount of soil loss was compared for the non-point pollution reduction effect of mixed forests and grasslands. When cultivated land with a slope of 20% or more and ginseng fields were restored to perennial grasslands and mixed forests, non-point pollution reduction effects of about 32% and 29.000 tons compared to the current land use were shown. Also, it was confirmed that mixed forest rather than perennial grassland is an effective nature-based solution to reduce non-point pollution.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제23권1호
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• pp.12-18
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• 2024

The accelerated pace of climate crisis due to continuous industrialization and greenhouse gas emissions necessitates sustainable solutions that simultaneously address mitigation and adaptation to climate change. Naturebased Solutions (NbS) have gained prominence as viable approaches, with Green Infrastructure being a representative NbS. Green Infrastructure involves securing green spaces within urban areas, providing diverse climate adaptation functions such as removal of various air pollutants, carbon sequestration, and isolation. The proliferation of Green Infrastructure is influenced by the quantification of improvement effects related to various projects. To support decision-making by assessing the climate vulnerability of Green Infrastructure, the U.S. Department of Agriculture (USDA) has developed i-Tree Tools. This study proposes a comprehensive evaluation approach for climate change adaptation types by quantifying the climate adaptation performance of urban Green Infrastructure. Using i-Tree Canopy, the analysis focuses on five urban green spaces covering more than 30 hectares, considering the tree ratio relative to the total area. The evaluation encompasses aspects of thermal environment, aquatic environment, and atmospheric environment to assess the overall eco-friendliness in terms of climate change adaptation. The results indicate that an increase in the tree ratio correlates with improved eco-friendliness in terms of thermal, aquatic, and atmospheric environments. In particular, it is necessary to prioritize consideration of the water environment sector in order to realize climate change adaptive green infrastructure, such as increasing green space in urban areas, as it has been confirmed that four out of five target sites are specialized in improving the water environment.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.111-111
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• 2023

최근 기후변화의 영향으로 설계빈도 보다 높은 강우가 발생하고, 하천설계 기준을 초과한 홍수피해가 발생하고 있다. 현재 시행되고 있는 하천관리는 이수 및 치수 목적으로 제방, 보 및 낙차공과 같은 그레이인프라(Grey infrastructure)가 일반적이다. 하지만 그레이인프라를 통한 하천관리 방안은 이산화탄소를 배출하여 기후변화로 인한 극한 기상의 발생을 증가시키고 홍수피해를 가중시키는 등의 악순환이 반복되게 한다. 따라서 그레이인프라에 의한 하천관리 방안은 지속가능한 방안으로 채택할 수 없으므로 최근에 환경적, 사회적 문제를 생태계의 서비스를 통해 해결하고자 하는 자연기반해법(NbS, Nature-based Solutions)의 개념이 주목받고 있다. 이에 본 연구는 합천댐 직하류인 황강을 대상으로 자연기반해법을 활용한 하천관리 방안의 홍수저감 효과를 정량적으로 분석하고자 하였다. 자연기반해법 기술에 포함되는 범람원 굴착(Floodplain excavation)과 제방후퇴(Dyke relocation)를 황강의 홍수위험지역에 적용하였다. HEC-RAS의 부정류 흐름(Unsteady flow) 해석을 통해 하천 홍수위를 산정한 결과, 낙동강 합류점에서 5cm의 홍수위 저감효과를 확인 할 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 하천관리사업의 진행 시 기존의 하천관리 방법이 아닌 자연기반해법을 통한 관리 방안으로 도입할 수 있는 근거로 충분히 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.353-365
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• 2023

전세계적으로 기후변화로 인한 그린인프라와 환경기반시설의 영향 및 예측에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다. 하지만 국가별 극한기후가 발생하는 시기나 패턴이 다르기에 국내에도 극한기후로 인한 그린인프라와 환경기반시설에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 주요 7개 도시를 대상으로 기상청에서 제공하는 20년 동안의 극한기후에 대한 통계적 분석과 극한기후로 인한 자연기반해법(NBS)을 적용한 그린인프라 시설에 대한 영향분석을 수행하였다. 극한기후에 대한 통계분석 결과 지리적 위치, 지표 불투수성, 지역 기상 패턴에 따라 다양한 극한 기상조건에 잠재적으로 취약한 것으로 분석되었다. 서울은 극한온도(영상, 영하)가 관측되었으며 부산, 울산 및 제주에서는 강수량과 바람에 대해 극한기후가 발생하여 도시탄력성에 잠재적인 위협인자로 분류되었다. 온도는 도시 내 식생에 대한 회복력에 주요 요인으로 적용되며, 바이오차, 모래, 자갈, 우드칩 등 여재를 적용한 습지(CW)에서 극 영하온도에서 물리적 제거효율 및 영양염류 제거능력을 저하되는 것으로 분석되었다. 극한기후로 인한 영향을 저감하기 위해 그린인프라 시설 내 온도조절이 가능한 차광 및 단열 시스템적용과 같은 극한기후 별 대응전략 수립이 가능하다. 본 연구를 통해 국내와 기후특성이 유사한 지역에서의 극한기후 대응전략 수립에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제32권7호
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• pp.578-587
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• 2022

우리나라는 세계 7위의 온실가스 배출국가로서 국제적으로 배출량 규제가 강화됨에 따라 국가 온실가스 감축 목표를 상향하였고 이로 인해 산업계를 포함한 사회 전반적인 탄소 감축의 노력이 절실한 상황이다. 기후변화 완화 또는 적응 계획의 중요 이행 수단으로 연안과 해양생태계를 자연기반 해법(nature-based solutions, NbS)으로 활용 가능하게 되면서 최근 블루카본(blue carbon) 생태계가 주목받고 있다. 블루카본은 대기 중 이산화탄소가 광합성작용을 통해 맹그로브, 염습지 및 해초류와 같은 연안 생태계나 해조류와 미세조류와 같은 해양생태계에 의해 바이오매스로 흡수된 뒤 퇴적되어 장기간 저장되는 탄소를 의미한다. 현재 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 현재 공식적으로 인정하고 있는 블루카본 생태계는 맹그로브, 염습지, 해초지 3가지뿐이다. 하지만, 최근 해조류, 미세조류, 산호초, 비식생 갯벌 등 다양한 새로운 블루카본 흡수원들이 가진 높은 이산화탄소 격리 및 저장 능력에 대해 새로운 연구 결과들이 지속적으로 학계에 보고되고 있어, 이들 신규 블루카본 후보군들의 온실가스 흡수량 산정에 관련된 과학적 입증을 통해 IPCC 국제 인증의 가능성이 점차 높아지고 있다. 본 총설에서 동해안이 보유하고 있는 블루카본 흡수원인 해조류, 해초지 및 비식생 갯벌의 현황과 잠재적 가치에 대해 논하고자 한다. 본 논문을 통해 동해는 해조류 자원을 NbS로 활용하는 것이 가장 효과적인 것으로 확인되었다. 또한, 동해안이 보유한 신규 블루카본 흡수원이 이른 시일 내에 IPCC 국제 인증을 받을 수 있도록 연구개발의 방향성과 활용방안을 제안하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권5호
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• pp.683-694
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• 2024

유역에서 홍수조절 능력 증대 방안은 크게 구조적 대책과 비구조적 대책으로 구분될 수 있다. 본 연구에서는 섬진강유역 홍수조절능력 제고를 위해 비구조적 대책으로 섬진강댐 운영체제의 개선, 특히 홍수기 탄력(가변)제한수위의 도입을 제안하였다. 홍수기 제한수위의 탄력적인 운영이란 홍수기 초에는 제한수위를 낮게 설정함으로써 홍수조절용량을 증대되도록 하고 홍수기가 경과함에 따라 이를 높여 운영함으로써 댐의 홍수조절을 보다 효과적으로 하는 것이다. 구조적 대책으로는 자연기반해법(NbS)의 대표기법인 천변저류지 설치를 검토하였다. 2020년 홍수사상을 기반으로 구조적/비구조적 대책을 각각 시행했을 때와 두 대책을 동시에 시행했을 때 홍수위 저감을 분석하여 가장 효과적이고 경제적인 방안을 도출하였다. 그 결과 비구조적대책으로 홍수기 중반 섬진강댐 제한수위를 EL. 190 m로 운영하고, 구조적 대책으로 저류지를 고달교 하류 곡성군 대평리에 설치하는 것이 2020년 홍수사상시 섬진강 본류의 홍수피해예방의 최적 방안이라 검토되었다.