• 한국환경복원기술학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.85-96
• /
• 2023

This study proposes a method for forest vegetation monitoring using high-resolution aerial imagery captured by unmanned aerial vehicles(UAV) and deep learning technology. The research site was selected in the forested area of Mountain Dogo, Asan City, Chungcheongnam-do, and the target species for monitoring included Pinus densiflora, Quercus mongolica, and Quercus acutissima. To classify vegetation species at the pixel level in UAV imagery based on characteristics such as leaf shape, size, and color, the study employed the semantic segmentation method using the prominent U-net deep learning model. The research results indicated that it was possible to visually distinguish Pinus densiflora Siebold & Zucc, Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb, and Quercus acutissima Carruth in 135 aerial images captured by UAV. Out of these, 104 images were used as training data for the deep learning model, while 31 images were used for inference. The optimization of the deep learning model resulted in an overall average pixel accuracy of 92.60, with mIoU at 0.80 and FIoU at 0.82, demonstrating the successful construction of a reliable deep learning model. This study is significant as a pilot case for the application of UAV and deep learning to monitor and manage representative species among climate-vulnerable vegetation, including Pinus densiflora, Quercus mongolica, and Quercus acutissima. It is expected that in the future, UAV and deep learning models can be applied to a variety of vegetation species to better address forest management.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.574-587
• /
• 2014

본 연구에서는 우리나라 신갈나무(Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.)와 졸참나무(Q. serrata Murray) 두 종의 수직분포 양상을 관찰하고, 지리산 지역을 중심으로 두 종간의 교잡이입 및 유전자 전달 가능성을 식물화학적 분석을 통해 추론하고자 하였다. 우리나라의 신갈나무와 졸참나무의 수직분포는 위도에 따라 지역 간 차이가 난다. 중부지방에서는 신갈나무가 해발 100~200m의 낮은 고도에서부터 고재대에 이르기까지 널리 분포하나 남부지방의 경우 일반적으로 해발 300m 이하 저지대에서는 거의 분포하지 않으며, 졸참나무는 중부지방의 경우 저지대에서 주로 관찰되며 해발 500~700m이상에서는 거의 발견되지 않으나 남부지방의 경우 해발 1,000m이상에서도 관찰된다. 두 종은 분포대가 달라 신갈나무는 주로 높은 해발고도에서 졸참나무는 주로 낮은 해발고도에서 생육하나, 상당한 범위의 고도 구간에서 두 종은 혼생한다. 지리산 지역을 위주로 설악산, 소백산, 마니산 등에서 채집된 신갈나무와 졸참나무의 잎 플라보노이드 성분을 분석한 결과, 2종 37개체로부터 총 23종류의 서로 다른 화합물이 분리, 동정되었다. 이들 플라보노이드 화합물은 flavonol인 kaempferol, quercetin, myricetin 및 isorhamnetin에 당이 결합된 flavonol glycoside이었으며, 4 종류의 acylated flavonoid compound가 동정되었다. 이들 중 kaempferol 3-O-glucoside, quercetin 3-O-glucoside와 quercetin 3-O-galactoside 및 이들의 acylated compounds가 주요 성분으로 두 종의 모든 개체에서 나타났다. 신갈나무의 플라보노이드 조성은 졸참나무에서는 나타나지 않는 diglycoside인 quercetin 3-O-arabinosylglucoside가 분포하며, acylated compound인 acylated kaempferol 3-O-glucoside, acylated quercetin 3-O-galactoside 및 acylated quercetin 3-O-glucoside가 다량 분포한다는 점에서 졸참나무의 flavonoid 조성과 구분된다. 졸참나무의 flavonoid 조성은 3개의 rhamnosyl flavonol compounds가 전체 졸참나무 개체에 걸쳐서 나타나며 또한 신갈나무에 비해 다량으로 나타나고, diglycoside인 kaempferol 3-O-rhamnosylglucoside를 함유하는 특징을 갖는다. 두 종 개체들의 flavonoid 조성은 고도에 따라 종내 개체 간 변이가 있었으며, 동소적으로 분포하는 두 종의 개체들은 대체로 상대 종의 플라보노이드 조성을 정량적으로 또는 정성적으로 닮는 경향이 있었다. 이러한 사실은 지리산 지역에서 두 종간에 교잡이입을 통한 유전자 교환이 일어나고 있음을 강하게 암시한다. 이와 같은 상호 교배 및 교잡이입 가능성으로 볼 때, 형태적으로 신갈나무와 졸참나무의 중간적인 특징을 나타내는 물참나무는 두 종을 부모종으로 하는 교잡에 의해 생긴 잡종분류군일 가능성이 높은 것으로 사료된다.

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제35권3호
• /
• pp.243-249
• /
• 2012

Biomass expansion factors, which convert timber volume (or dry weight) to biomass, are used for estimating the forest biomass and accounting for the carbon budget at a regional or national scale. We estimated the biomass conversion and expansion factors (BCEF), biomass expansion factors (BEF), root to shoot ratio (R), and ecosystem biomass expansion factor (EBEF) for Quercus mongolica Fisch. and Quercus variabilis Bl. forests based on publications in Korea. The mean BCEF, BEF, and R for Q. mongolica was 1.0383 Mg/$m^3$ (N = 27; standard deviation [SD], 0.5515), 1.3572 (N = 27; SD, 0.1355), and 0.2017 (N = 32; SD, 0.0447), respectively. The mean BCEF, BEF, and R for Q. variabilis was 0.7164 Mg/$m^3$ (N = 17; SD, 0.3232), 1.2464 (N = 17; SD, 0.0823), and 0.1660 (N = 8; SD, 0.0632), respectively. The mean EBEF, as a simple method for estimating the ground vegetation biomass, was 1.0216 (N = 7; SD, 0.0232) for Q. mongolica forest ecosystems, and 1.0496 (N = 8; SD, 0.0725) for Q. variabilis forest ecosystems. The biomass expansion factor values in this study may be better estimates of forest biomass in Q. mongolica or Q. variabilis forests of Korea compared with the default values given by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).

• 농약과학회지
• /
• 제4권3호
• /
• pp.82-88
• /
• 2000

제초제에 의한 인축 및 환경오염 문제를 해결하기 위한 방안의 하나로 최근 유기농가 목초액을 잡초방제에 도입하려는 시도를 하고 있다. 본 실험의 목적은 유기농가에서 사용하고 있는 신갈나무 목초액의 살초효과를 검정하는데 있다. 목초액 0.01%는 고형배지에서 피(Echinochloa crus-gulli P. Beauv), 개밀(Agropyron smithii RYDB), 캐놀라(Brassica napus L.), 어저귀(Abutilon avicennae Gaetrn), 자귀풀(Aeschynomene indica L.), 수수(Sorghum bicolor Moench)의 생장에 아무런 영향을 미치지 않았으나, $0.1{\sim}1%$는 식물의 생장을 둔화시켰고, > 5%는 식물의 생장을 완전저해시켰다. 목초액 1배량(80L $80L^{-1}\;10a^{-1}$)을 토양처리시 캐놀라, 어저귀, 피, 바랭이(Digitaria sanguinalis Scop.)의 생장은 아무런 영향을 받지 않은 반면, 경엽처리시 식물의 생장은 1/2배량 혹은 1배량 처리시 둔화되었다. 목초액의 살초력을 춘천과 태백 2곳의 포장에서 검정한 결과, 목초액 1배량 처리구의 잡초생체중은 무처리구의 잡초생체중과 비교하여 $34{\sim}36%$ 작았으나, >1/2배량 처리구의 잡초생체중은 무처리구의 잡초생체중과 차이가 없었다. 그러나 목초액 1배량의 살초력은 glyphosate 1/2 배량의 살초력에도 훨씬 못미쳤기에 목초액의 실제 살초력은 매우 낮은 것으로 판단된다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.221-227
• /
• 1993

Browse from Quercus aliena Blume, Quercus mongolica Fisch.. Quercus serrata Thunb., Quercus acutissima Carruth., Quercus variabilies Blume, and Quercus dentata Thunb. were analyzed for crude protein (CP). crude fiber(CF). neutral detergent fiber(NDF). acid detergent fiber(ADF). cellulose. lignin, in vitro dry matter digestibility(DMD), and tannin acid equivalents(TAE). According to the chemical composition and DMD. the total digestible nutrients(TDN). digestible energy(DE), and metabolizable energy(ME) were estimated. Oak browse samples were collected from May through October from 1990 to 1992 in Mt. Kyeryong. Browse from Quercus aliena, Quercus acutissima, and Quercus serrata contained higher levels of CP, DMD. TDN, DE. and ME. but lower levels of CF, NDF. ADF, and TAE as compared with other oak browse. Differences among seasons and years in the concentration of CP. NDF, and organic matter digestibility(0MD) were significantly appeared in all oak browse(P<0.05). The order of preference ratings of oak browse were Quercus aliena ) Quercus acutissima ) Quercus serrata ) Quercus mongollca ) Quercus variabilies ) Quercus dentata. As the results of this study, it could be considered that Quercus aliena and Quercus acutisslma were more valuable browse source than others.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.449-461
• /
• 2013

본 연구는 백두대간 향로봉에서 깃대배기봉 구간에 있는 신갈나무군락을 대상으로 2개의 권역(I, II)으로 나누어 고도에 따른 군락 특성을 살펴보았다. 조사는 신갈나무군락 총 63개를 대상으로 하였다. TWINSPAN에 의한 classification 분석 결과 총 5개 군락(A~E)으로 분류되었다. 군락의 지역적 분포는 A군락의 경우 해발고도 1,300m 이상의 태백산 일대에서(II권역) 주로 나타났으며 B, C군락은 해발고도 700~1,500m 사이의 설악산과 오대산 지역(I권역)에서 D, E군락은 1,100m 이하의 청옥산과 금대봉 지역(II권역)에 밀집해 있었으며 그 외 설악산과 오대산 지역(I권역)에서도 나타났다. 각 군락의 교목과 관목 개체수, 최대종다양도, 교목의 수고는 고도가 높아짐에 따라 차츰 낮아지는 특성을 보였다. 그리고 40년까지의 수목 생장량을 살펴본 결과 해발고도 1,100m 이하 지점까지는 특별한 경향을 보이지 않았지만 1,100m 이상에서는 수목 생장량이 급격히 낮아지는 특성을 보였다. 연구대상지에 출현한 수종들 간의 상관관계 분석 결과는 고도 1,000m 이상에서는 거제수나무와 신갈나무가 -0.53으로 음(-)의 상관관계를 보였으며 고도 1,000m 이하에서는 신갈나무와 산딸기가 0.59로 양(+)의 상관관계를 보였다. 결과를 종합해 볼 때 고도에 따른 환경 변화가 신갈나무군락의 종조성, 개체수, 생장량 등에 영향을 미치는 것으로 조사되었다.

• 보존과학연구
• /
• 통권25호
• /
• pp.155-170
• /
• 2004

Jonam mountain is located in Gung nam Hamangun gayaeup, and it is 139.4m above sea. Most of Haman area consists of hill and mountains and Pinus densiflora Sieb. et Zucc,Quercus acutissima Carruth, Quercus variabilis Bl, Quercus mongolica Fisch and Robiniapseudoacacia L are distributed. Sungsan mountain fortress wall is designated as a national historical spot 67th and our laboratory excavated and surveyed Sungsan mountain fortress wall from 1991 to 1994.Especially, we confirmed mud layer in 1992 and excavated wooden remains such as wooden strip with inscription and so on. Also, wooden strip with inscription and the wooden remains of the type which is various such as brush, knife, various club, vessel, awl were excavated in 2002.After classifying remains on the spot, they were washed. We found three pieces of wooden strip during washing, and three pieces of wooden strip during conservation processing. Also, we confirmed others. Until now, we have processed 8000 wooden remains, and we are processing about 1500wooden remains.

• 한국환경과학회지
• /
• 제20권10호
• /
• pp.1319-1328
• /
• 2011

Rhododendron brachycarpum is a evergreen broad-leaved shrub and belongs to the Ericaceae family and the Rhododendron genus. It is well known for its beautiful leaves and flowers. There are 11 species of the Rhododendron genus in Korea. It includes 3 species - Rhododendron brachycarpum, Rhododendron aureum Georgi and Rhododendron brachycarpum var. roseum Koidz. They grow naturally over 1,000 meters above sea level of the Baekdu Mountain Range in Korea. These habitats, according to investigations of 9 Rhododendron brachycarpum natural habitats, are mostly located on the slope of mountains facing north at an altitude of 1,200 m to 1,526 m above sea level with angle of inclination from 30 degrees to 45 degrees. Based on the result of vegetation analysis of dominance species in the quadrates, there are Quercus aliena, Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb, Abies holophylla in species of upper trees, and so on. Dominant species of woody plants in tree layer are Quercus aliena, Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb, Abies holophylla, Betula platyphylla and Veeatrum patulum Loes. fil, Erythronium japonicum, Dryopteris crassirhizoma, Paeonia japonica var. glabra Makino are founded in herbaceous plants. And we can see another result of the investigation that the flowering rates of the plants with the buds are highly ranked mountains such as Mt. Hambaek 68%, Mt. Gyebang 40%, Mt. Yagksu 9%, Mt. Gaein 7% and Mt. Seolag 0%. The results show that there are 24 over 15-year-old Rhododendron brachycarpums in Mt. Odae and are 56 under 15-year-old trees in Mt. Hambaek and are no trees in Mt. Gyebang and are 9 over 30-year-dead trees only in Mt. Taebaeg. Out of found trees, the highest tree is 7 m in height and 0.6 m in diameter. Also this result shows what are the vulnerability factors of the natural habitats. They are as follows: indiscriminate trails in mountains, damages by mountain climbers, uncareful plant collecting, the fierce competitions with other plants such as Acer pseudosieboldianum var. ishidoyanum Uyeki, Quercus aliena, Celastrus orbiculatus and damages by disease and insect, unusual temperature in natural habitats, etc. Rhododendron brachycarpums have high ornamental value and excellent pharmaceutical effect. But the areas of its habitats decrease dramatically. So we need measures to protect and their natural habitats. It is necessary that we conductfurther investigations to designate conservation area for Rhododendron brachycarpums.

• 한국산림과학회지
• /
• 제95권1호
• /
• pp.102-112
• /
• 2006

고도와 임령에 따른 임분 구조 변화를 알아보기 위하여 지리산 서부 지역의 해발 고도 약 400 m, 800 m, 1,000 m, 1,300 m 지역에 위치한 임분에서 $20m{\times}20m$ 방형구를 각각 3-8개씩 설치하고 흉고직경 2.5cm 이상인 임목을 대상으로 매목조사를 실시하였다. 소나무(Pinus densiflora Siebold & Zucc.)와 구상나무(Abies koreana Wilson)의 연령을 바탕으로 임령을 추정한 후 고도와 임령에 따른 수종 구성과 임분 구조를 분석하였다. 임분들은 고도에 따라 다른 수종 구성을 보였으며, 침엽수의 경우 고도 400 m 지역에서는 소나무가, 1,300 m 지역에서는 구상나무가 우점수종으로 나타났다. 참나무류는 낮은 지역의 굴참나무(Quercus variabilis Blume) 에서 고도가 높아짐에 따라 800 m 지역에서는 졸참나무(Quercus serrata Thunb. ex Murray), 1,000 m 이상에서는 신갈나무(Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.)로 우점수종이 변하였다. 직경분포는 고도에 따른 차이가 크지 않았으나, 임분의 상층 수고는 고도가 높아짐에 따라 낮아져, 1,000 m 이상에서는 수고 20 m 이상의 임목이 거의 나타나지 않았다(P<0.0001). 고도 400 m 지역의 소나무 우점 임분은 대략 30-40년과 70년생의 두 연령 그룹을 가졌으며, 고도 800 m 지역의 졸참나무 우점 임분의 임령은 약 30년인 것으로 추정되었다. 고도 1300 m에 지역에서 신갈나무 우점 임분은 상층 임목이 들어온 후 약 70년, 구상나무 우점 임분은 140년 이상된 것으로 추정되었으며, 직경분포는 임령에 따라 소나무에서 신갈나무, 신갈나무에서 구상나무로 우점종의 변화 가능성을 보여주었다.

• 한국안전학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.111-119
• /
• 2011

This study was designed to provide basic data applicable to fire investigation through consideration of combustion products and propose vulnerability of combustibles through analysis of $CO_2$ emission. In order to achieve these research objectives, characteristics of combustion products such as smoke release rate of each part(raw leaves, branches and barks), $CO_2$ emission and ash production were considered targeting on 6 oak species(Quercus variabilis Blume, Quercus aliena Blume, Quercus serrata, Quercus mongolica Fisch, Quercus dentata Sapling and Quercus acutissima) using cone calorimeter and smoke density tester. As a result, it was found that raw leaves release smoke more relatively than branches and barks, when they burn, and that Quercus variabilis Blume has the highest smoke density. Also, Quercus acutissima released CO and $CO_2$ which are respectively, 6.67 times and 1.43 times more than Quercus variabilis Blume with low $CO_2$ emission. In addition, branches released CO and $CO_2$ more relatively. There was a big difference in ash production among raw leaves(3.1 g), branches(10.5 g) and barks(16.43 g). It was identified that Quercus serrata produces ashes which are nearly 9.95 times more than Quercus variabilis Blume. It demonstrates that Quercus serrata contains relatively higher minerals and that Quercus variabilis Blume can leave lots of traces like stain and carbonization, as it releases smoke a lot and it's difficult to predict visibility, when a forest fire breaks out in its community area. It is also considered that smoke particles containing oil in the air leave strain on the surface of a tree, and that CO and $CO_2$ emission increases, when crown fire to burn branches breaks out.