• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.35-42
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• 2006

본 연구는 시멘트/Fe(II) 시스템에서 TCE의 환원성 탈염소화에 관여하는 유효반응성분을 규명하기 위하여 수행되었다. 먼저 시멘트 자체에 존재하거나 혹은 그 수화물에 존재하는 성분을 다량 함유하고 있는 hematite(${\alpha}-Fe_2O_3$), lepidocrocite(${\gamma}$-FeOOH), akaganeite(${\beta}$-FeOOH), ettringite($Ca_6Al_2(SO_4)_3(OH)_{12}$)를 대상으로 TCE 분해실험을 수행하여 이러한 물질이 시멘트/Fe(II) 시스템에서 탈염소반응에 관여할 수 있는지 고찰한 결과, hematite가 잠재적 유효반응성분으로 선정되었다. 각 시스템의 반응속도상수를 비교해 본 결과 200 mM Fe(II)에 hematite와 CaO를 1 : 4(몰비)로 주입한 시스템($k\;=\;0.637\;day^{-1}$)이 기존의 cement와 Fe(II)을 이용한 경우($k\;=\;0.645\;day^{-1}$)와 가장 비슷한 동력학적 분해경향을 보인다는 것을 알 수 있었다. 처음에 pH 조절이 주목적으로 주입되었던 CaO 역시 분해반응에서 중요한 역할을 담당하는 것으로 나타났는데, CaO 첨가량이 증가할수록 hematite/CaO/Fe(II) 시스템의 분해능은 증가하다가 CaO 양이 일정 수준에 다다르면 증가세가 둔화되는 경향을 보여 주었다. SEM(Scanning Electron Microscopy) 분석을 통해서는 hematite/CaO/Fe(II) 시스템 내에서 분해능이 커질수록 육각형 판상의 결정이 새롭게 형성된다는 것을 확인 할 수 있었으며 이 결정은 portlandite, green rust($SO_4$), Friedel's salt 등일 가능성이 높은 것으로 판단되었다. 그리고 동일 시료의 XRD(X-Ray Diffraction) 분석을 통해서는 hematite, magnetite/maghemite, green rust($SO_4$)의 존재를 확인할 수 있었다. SEM 및 XRD 분석에서 공통적으로 나타나는 green rust($SO_4$)가 유효반응성분일 가능성이 높다고 판단되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.69-75
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• 2006

지하 저장 탱크로부터의 유류 유출로 인하여 전세계적으로 넓은 지역의 토양 및 지하수가 오염되고 있다. Methyl tert-butyl ether(MTBE)는 대기 오염 감소를 위하여 널리 사용되고 있는 유류 첨가제이지만 토양 및 지하수로 유입되어 섭취 되었을 때 발암 가능성이 있는 유독 물질이다. 본 연구는 고도 산화 처리 기법 중 유기 오염물의 분해에 높은 효율을 나타내는 고전적 Fenton reaction의 최대 단점인 강한 산성(pH 2.5-3) 의존성을 극복한 새로운 산화 처리 기법을 개발하여 고농도의 MTBE를 효과적으로 분해 하는 것을 그 목적으로 하여 자연 친화적인 chelating agents를 사용하여 중성 영역에서 Fenton reaction을 가능하게 하는 기법인 Modified Fenton reaction과 Ultra Violet light(UV)를 이용하여 분해효율을 극대화 하는 Photo-assisted Fenton reaction을 응용한 Modified Photo-Fenton reaction system을 개발하여 최적 반응 조건 및 반응 차수, 반응 메커니즘을 밝혀내었다. 낮은 독성과 높은 생분해성을 나타낸 Citrate ion을 chelating agents로 선정하였으며 최적 반응 조건은 [$Fe^{3+}$] : [Citrate] = 1 mM : 4 mM, 3% $H_2O_2$, 17.4 kWh/L UV dose, 초기 pH 6.0이며 이 조건에서 1000 ppm MTBE를 분해한 결과 6시간 후 86.75%, 16시간 후 99.99%의 높은 분해율을 나타냈으며 최종 pH는 6.02로 안정적이었다. 또한 Modified Photo-Fenton reaction을 이용한 MTBE 분해 반응은 유사 1차 반응을 나타내었으며 methoxy group이 ${\cdot}OH$ radical과 주로 반응하여 tert-butyl formate(TBF)가 주요 분해 산물이 되는 분해 경로를 따른 다는 것이 밝혀졌다. 본 연구로 개발된 Modified Photo-Fenton reaction에서 발생되는 산화제인 ${\cdot}OH$ radical의 비선택적 반응성을 고려할 때 본 system은 다른 종류의 유기 오염물 분해에도 효과적일 것으로 판단된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권2호
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• pp.101-112
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• 2016

본 연구는 고방사성해수폐액 (HSW)으로부터 Barium (Ba)이 함침된 4A 제올라이트 (BaA)에 의한 고방사성핵종 중에 하나인 Sr의 흡착 제거를 수행하였다. BaA에 의한 Sr의 흡착 (BaA-Sr)은 Ba의 함침농도 20.2wt% 이상에서 Ba의 함침농도가 증가할수록 감소하며 Ba 함침농도는 20.2wt% 정도가 적당하였다. 그리고 BaA-Sr 흡착은 BaA 내 4A에 의한 Sr 흡착 (4A-Sr)에 $BaSO_4$ 침전에 따른 Sr 공침이 첨가되어, Sr의 농도가 0.2 mg/L 이하 (HSW 내 실제 Sr 농도 수준)에서 BaA는 m/V (흡착제량/용액 부피)=5 g/L, 4A는 m/V >20 g/L에서 99% 이상의 Sr 제거가 가능하였다. 이는 흡착제 단위 g 당 Sr의 처리용량 및 2차 고체폐기물 (폐흡착제 등) 발생량 저감화 차원에서 BaA-Sr 흡착이 4A-Sr 흡착보다 우수함을 나타낸다. 또한 BaA-Sr 흡착이 증류수보다 해수폐액에서 Sr의 제거능이 우수하여 HSW로부터 직접 Sr을 제거하는 데 효과적일 것으로 보인다. 반면에 BaA에 의한 Cs의 흡착 (BaA-Cs)은 주로 BaA 내 4A에 의해서 이루어지고 있어 함침 Ba의 영향은 거의 없는 것 같다. 한편 BaA-Sr 흡착속도는 유사 2차 속도식으로 표현할 수 있으며, Sr의 초기농도 및 V/m 비 증가에 따라서 속도상수 ($k_2$)는 감소하지만 평형흡착량 ($q_e$)은 증가하고 있다. 그러나 용액의 온도증가에 따라서는 반대로 $k_2$는 증가하지만 $q_e$는 감소하고 있다. BaA-Sr 흡착 활성화에너지는 약 38 kJ/mol 로 강력한 결합 형태를 이룬 화학흡착은 아니더라도 물리적 흡착보다 화학적 흡착이 지배적일 것으로 보인다.

• 생태와환경
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• 제49권1호
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• pp.11-21
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• 2016

한란은 불법 채취 및 서식 환경 변화에 의해 지속성 확보가 위협받고 있음에도 불구하고, 종의 분포 변화, 개체군 및 자생 특성, 그리고 이에 따른 서식지 복원에 관한 연구가 부족하다. 본 연구에서는 2014년 제주도 일원의 한란 자생지 탐사를 통하여 확인된 27개의 한란 자생지를 대상으로 분포 면적의 변화, 개체군 및 자생 환경을 분석하였으며, 한란의 종 특성을 고려한 대체 서식지 조성 전략을 마련하였다. 조사된 한란은 제주도 해발 200 m~700 m 사이에 위치하였다. 2004년과 비교하여 한란의 분포 범위는 크게 감소 (-82%)하였다. 한란은 사면형 (예, 선돌지역) 및 계곡형 (예, 따라비오름) 서식지, 그리고 졸참나무 및 개서어나무가 우점하는 낙엽활엽수림 (선돌) 및 구실잣밤나무가 우점하는 상록활엽수림 모두에서 자라고 있어 특정한 서식 환경 선호성은 관찰되지 않았고, 공중습도가 높은 계곡부에서 보다 많이 관찰되었다. 조사된 총 96개체의 한란의 평균 밀도는 942.6 개체 $ha^{-1}$로 조사되었고, 모두 소형(평균 잎 길이=$10.7{\pm}1.1cm$ 및 촉 수=$1.2{\pm}0.2$) 개체였으며, 개화 및 결실 개체는 관찰되지 않았다. 연구 결과에 의하면, 제주 한란은 멸종위기 (Critically Endangered, CR) 식물로 분류된다. 한란의 표현형 유연성 (Phenotypic plasticity)은 한란이 그늘진 서식지 환경에서 지속할 수 있도록 도움을 준 것으로 판단되며, 최근의 닫힌 임과 및 낮은 광환경은 한란의 생활사에 부정적인 영향을 주고 있었다. 한란 서식지 복원은 초지 또는 낮은 관목수종의 개방된 환경을 조성하는 것이 중요하다.

• 자원환경지질
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• 제46권6호
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• pp.521-533
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• 2013

본 연구는 규소슬래그의 흡착제로서의 주요한 특성을 분석하고 규소슬래그와 수용상 비소와의 흡착특성을 규명하여 규소슬래그의 비소 흡착제로서의 활용가능성을 평가하고자 수행되었다. 규소슬래그의 비표면적은 6.71 $m^2/g$으로 다른 슬래그들에 비해 다소 높았으나, 비소 제어에 널리 이용되고 있는 철 (산수)산화물들에 비해서는 상대적으로 낮았다. 전위차 적정법(potentiometric titration)에 의해 측정된 영전하점(point of zero salt effect, PZSE)은 7.3으로 비교적 높아 주로 음이온으로 존재하는 비소의 흡착에 유리한 특성인 것으로 조사되었다. 흡착등온식을 알아보기 위한 실험결과, 두 비소 종 모두 Langmuir 등온식이 규소슬래그와의 흡착특성을 가장 잘 모사한 것으로 평가되었다. pH에 따른 흡착특성은 3가 비소는 pH 7에서 최대 흡착량을 보였고, 그 외 pH 조건에서는 흡착량이 현저하게 감소하였다. 5가 비소의 최대 흡착량은 가장 낮은 pH 조건(pH 4)에서 나타났으며, pH가 증가함에 따라 흡착량이 지속적으로 감소하는 것으로 조사되었다. 흡착반응속도를 알아보기 위한 실험결과, 3가 비소의 흡착은 2시간 이내에 평형에 도달하였으며, 5가 비소의 경우에는 8시간 이내에 평형에 도달하였다. 그리고 비소의 화학종과 관계없이 규소슬래그와의 흡착반응속도는 유사이차 반응속도모델이 가장 적합한 것으로 나타났다. 동일한 실험 조건에서 5가 비소가 3가 비소 보다 약 6배가량 큰 규소슬래그와의 친화력을 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권4호
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• pp.274-281
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• 2005

의성군의 기후특성은 여름 고온과 강우집중이 높으며, 이 또한 점진적으로 증가하고 있다. 겨울에 저온과 건조가 심하고, 점진적으로 저온일이 증가하고, 강-우량이 감소하는 지역이다. 또한 의성군 조림지의 토양은 우리나라 산림토양의 전형인 pH $4.5\~5.6$사이의 산성토양으로 나타났으며, 부식층의 두께는 조림수종에 따라 다양하게 나타났으며, A층의 두께는 평균 $10\~20cm$ 정도로 비교적 얕은 편이었다. 또한 전형적인 갈색 산림토양을 나타내고 있고 일부 아카시나무 조림지는 층위의 구분이 불분명한 미숙 토양으로 나타났다. 의성군 지역의 임지환경에 따른 주요조림 수종의 생장특성은 낙엽송의 경우 성재재적이 가능한 흉고직경 6cm에 도달하는 기간이 최소 5년에서 9년 정도의 기간이 걸리는 것으로 나타났다. 연년생장량이 현격히 떨어지는 시기는 수령이 17년에서 19년 사이에 떨어지기 시작하는 것으로 나타났다. 특히 북사면에서 동사면이나 북동사면에 비하여 연륜의 변화가 심하게 나타났다. 리기다소나무의 경우 서사면과 동북사면에서 연륜폭의 변화가 적고 고른 반면 남사면과 동사면에서는 연륜의 변화폭이 심하게 나타나고 있다. 비슷한 수령과 토양에서 사면방향이 다른 차이만으로도 연륜폭 변화가 크게 나타나고 성재재적에 이르는 시기는 $7\~9$년 정도에 가능하며 연년생장율이 떨어지기 시작하는 것도 19년 내외가 되면 연년생장율이 $10\%$이하로 떨어지는 것으로 나타났다. 잣나무에 있어서 연륜폭은 전체적으로 사면 특성에 의한 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 다만 현재 까지 특별한 간벌이 없는 관계로 점진적으로 연년생장량이 감소하고 있다. 부분적으로 북동사면과 남서사면간의 비교에서는 연륜폭 변화가 서사면과 동사면의 비교에 비하여 크게 나타나고 있으며, 성재재적에 이르는 시기는 입지에 상관없이 6년 정도 소요되면 연년생장량은 약 19년 전후에 연년생장율이 $10\%$이하로 떨어져서 생육이 저하되는 것으로 나타났다. 상수리나무에 있어서는 임지내에서 계곡부와 산록부를 비교하였다. 이를 통해서 상수리나무 또한 토양이 비교적 비옥하고 보습성이 높은 계곡부에서 연륜의 변화가 균일하게 나타나는 것으로 나타났다. 연년생장량 또한 비교적 시계열적으로 떨어지면 조림 후 17년 전후해서 $10\%$이하로 떨어지는 것으로 나타났다. 아카시나무는 사면방향에 따른 변이보다는 기후 등의 영향으로 연륜폭 변화가 매우 심하게 나타났으며 특히 북서사면과 북동사면 사이에 연륜폭 변화의 차이가 크게 나타나는 것으로 분석되었다. 따라서 주요 조림수종은 성재재적이 되는 흉고직경 6cm에 이르는 시기가 최소 5년에서 9년 정도의 기간이 걸리는 것으로 나타나며, 연년생장량이 현격히 떨어지는 시기는 수령이 13년에서 19년 사이에 일어나기 시작하는 것으로 나타났다. 낙엽송의 경우 사면방위에 따라 조림의 성공과 생육이 결정되며 리기다소나무와 잣나무는 사면방위, 기후가 영향을 미치며, 조림 후 임지관리가 필요한 것으로 나타났다. 이와 함께 상수리나무, 아카시나무 등의 활엽수종에서도 자연발생적인 임지라 하더라도 임지의 관리를 통한 충분한 보육이 필요할 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제33권3호
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• pp.273-280
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• 1989

Co(II)-CyDTA 착물의 흡수스펙트럼을 pH = $6.0{\sim}13.2$의 수용액에서 측정하였다. 흡수에너지는 pH가 증가할수록 낮은 에너지로 이동하였고, 이 현상은 $CoCyDTA^{2-}$와 $CoCyDTA(OH)^{3-}$간의 평형상수 $K_{OH} = [CoCyDTA(OH)^{3-}]/[CoCyDTA^{2-}][OH^-]$로 설명할 수 있었고, 그 값은 $40^{\circ}C$에서 $75M^{-1}$이었다. Co(II)-CyDTA와 Fe(III)-CN 착이온간의 전자이동반응은 $K_{OH}$ 측정과 같은 용액조건에서 분광광도법을 이용하여 고찰하였다. 측정한 $k_{obs}$는 pH = 10.8까지는 거의 일정하였으나 pH > 10.8에서는 pH의 증가에 따라 증가하였다. pH = $6.0{\sim}13.0$에서 적용할 수 있는 속도법칙은 $k_{obs} = (k_3[CoCyDTA^{2-}] + k_4[CoCyDTA(OH)^{3-}])/(1+K_1[CoCyDTA^{2-}])$이었다. 반응 (3a)와 (3b)의 속도상수 $k_3$와 $k_4$는 $40^{\circ}C$에서 각각 $0.529M^{-1}sec^{-1}$와 $4.500M^{-1}sec^{-1}$이었다. 활성화엔트로피(147{\pm}1.1JK^{-1} mol^{-1}, pH = 10.8)$와 활성화체적$(6.25cm^3mol^{-1}, pH = 10.8)$은 pH가 증가할수록 증가하였지만, 활성화엔탈피$(12.44{\pm}0.20 kcal mol^{-1})$는 pH의 영향을 받지 않았다. 속도상수, 활성화엔트로피, 활성화체적에 대한 pH의 영향을 각각이용하여 Co(II)-Fe(III)의 전자이동 반응메카니즘을 논의하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권7호
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• pp.445-453
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• 2012

본 연구에서는 PAHs 오염토양의 자연 풍화 및 화학적 생물학적 처리과정에서 반응부산물로 흔히 발견되는 PAH-케톤화합물인 1-indanon (1-ID)을 대상으로 페놀계 반응매개체 존재 하에서의 망간산화물에 의한 산화 변환 제거특성 및 용존 자연유기물인 휴믹산(HA)의 존재에 따른 영향을 조사하였다. 반응성 평가 실험은 수용액 상에서 회분식(10 mg/L 1-ID, 0.3 mM phenolic mediators, $1.0g/L\;{\delta}-MnO_2$, at pH 5)으로 수행 하였으며, 페놀계의 반응매개체(phenolic mediator)는 자연산 페놀화합물로서 휴믹물질의 모델 화합물로서도 널리 사용되고 있는 11종을 사용하였다. 실험결과 1-ID은 망간산화물 자체에 대하여는 비반응성을 띠었으나 페놀계 반응매개체 존재 하에서 교차-결합(cross-coupling)반응을 통해 제거됨을 HPLC 분석을 통해 확인하였으며, 1-ID의 제거율은 반응 2일 경과 후 9.2~71.2%범위에서 페놀계 반응매개체의 구조적 특성에 따라 다르게 나타났다. 각 반응매개체 존재 하에서의 1-ID의 교차결합 반응은 유사1차 반응 속도식을 따랐으며, 초기 반응속도 상수 값($K_{int}$, $hr^{-1}$)은 0.48~15.0의 넓은 범위에서 나타났다. 1-ID의 제거효율(제거율, 속도상수)은 -OH, $-OCH_3$ 등 전자주게(electron donating) 작용기를 포함하는 반응매개체에서 높았으며, -COOH, -CHO 등 전자받게(electron withdrowing) 작용기를 포함하는 반응매개체일수록 낮았다. 또한 동일 반응 조건에서 HA 존재에 따른 영향을 검토한 결과 낮은 HA 농도(< 2 mg/L) 조건에서는 1-ID 제거효율의 상승효과를 보였으나 전체적으로는 HA 주입 농도가 증가할수록 교차 결합 반응효율이 저하됨을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권2호
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• pp.96-101
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• 2009

생물활성탄 재질별 sulfonamide계 항생물질 5종의 생분해능을 조사한 결과 유입수의 수온 $25^{\circ}C$에서 EBCT 변화에 따른 생물분해율을 평가한 결과, 석탄계 재질의 생물활성탄은 EBCT 5~20분에서 18~82%, 야자계나 목탄계의 경우는 11~67% 및 4~56%로 나타나 석탄계 재질의 생물활성탄에서 가장 높은 생물분해능을 나타내었다. Sulfonamide계 5종에 대한 물질별 생분해능을 평가한 결과, 석탄계 재질의 생물활성탄에서 5~20분의 EBCT에서 SCP, SMT 및 STZ는 30~80%, SDM과 SMX는 18~70% 정도의 생분해율을 나타내어 SDM과 SMX가 다른 3종 보다는 생물분해능이 낮은 것으로 나타났다. 유입수의 수온 상승에 따라 5~20분의 EBCT에서 생물분해율은 크게 증가하였고, 유입수의 수온이 $5^{\circ}C$일 경우 sulfonamide계 항생물질 5종에 대한 생물분해 속도 상수는 0.0094~0.0118 $min^{-1}$, 반감기는 58.7~73.7분으로 나타났으며, 수온이 $15^{\circ}C$ 및 $25^{\circ}C$일 경우는 생물분해 속도상수가 0.0307~0.0397 $min^{-1}$ 및 0.0468~0.0718 $min^{-1}$로 나타났고, 반감기 17.5~22.6분 및 9.7~14.8분으로 나타났다. 유입수의 수온이 $5^{\circ}C$에서 $15^{\circ}C$로 상승할 경우 sulfonamide계 항생물질 5종에 대한 생물분해 속도상수는 3.2~3.8배 정도 증가하였으며, 수온이 $15^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$로 상승할 경우는 1.5~1.9배 정도 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제85권4호
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• pp.605-618
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• 1996

훼손된 생태계(生態系)로 간주한 남산(南山)과 비교적 자연생태계(自然生態系)를 유지하고 있는 광릉(光陵)을 대상으로 식물종의 구성 상태를 중심으로 각 지역의 구조적인 식물 종다양성(種多樣性)을 파악하고 훼손된 생태계로 간주한 남산(南山)에 대하여 장차 자연 상태의 생태계로 복원하는데 필요한 여러 가지 생태적(生態的) 정보(情報)를 제공하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 상층(上層) 식생(植生)은 $20m{\times}20m$, 중층(中層) 식생(植生)은 $4m{\times}4m$, 하층(下層) 식생(植生)은 $1m{\times}1m$의 정방형(正方形) 표본구(標本區)를 설정한 계층표본구법(階層標本區法)을 적용하여 목본(木本)과 초본식물(草本植物)의 자료를 수집하였으며, 초본 식물은 봄, 여름, 가을의 종(種) 출현의 변화를 감안하여 계절별로 조사하였다. 임형(林型)별, 수직 구조상의 층별, 계절별로 출현하는 식물종을 바탕으로 종구성(種構成) 상태(狀態), 종다양성(種多樣性), 생활형(生活型) 다양성(多樣性), 종간(種間) 상관관계(相關關係), 종(種)별 서식지(棲息地) 평가 등의 분석을 통하여 식물종과 관련되는 산림(山林) 생태계적(生態系的) 속성(屬性)들을 검토하였다. 남산(南山) 관엽수림(關葉樹林)의 상층 임관을 구성하는 임목의 종다양성(種多樣性) 지수(指數)는 광릉(光陵) 천연림(天然林)의 상층 임목의 종다양성 지수보다 높게 조사되었으나, 전반적인 식물의 종다양도는 광릉(光陵) 지역이 남산(南山) 지역보다 높게 나타났다. 선정된 초본(草本) 식물(植物) 중에서 광릉(光陵) 지역에서만 출현하고 남산(南山)에서는 찾아볼 수 없었던 것으로는 개싹눈바꽃, 늦고사리삼, 느리미고사리, 광릉골무꽃, 뻐꾹나리, 그리고 광릉제비꽃 등으로 광릉(光陵) 지역의 특산종(特産種)이 대부분이었다. 목본(木本) 식물(植物) 중에는 보리수나무 그리고 서울귀룽나무가 남산(南山)에서만 조사되었고, 고로쇠나무, 복자기나무, 서어나무, 층층나무. 들메나무, 황벽나무 등 천연 활엽수림의 전형적인 수종이 출현하더라도 그 생육지가 극히 작은 면적 혹은 일부분에 국한되었다. 장차 남산(南山) 지역의 생물다양성(生物多樣性)을 복원하는 차원에서 이와 같은 식물(植物) 종(種)의 분포(分布) 영역(領域)이 확대되는 방향으로 이끌어 나갈 필요성이 있다고 판단된다.