• 농촌계획
• /
• 제24권3호
• /
• pp.73-86
• /
• 2018

Agricultural or rural landscape provides various ecosystem services. However, the ecosystem services function is declining due to various environmental problems such as climate change, land use change, stream intensification, non-point pollution and garbage. The A1B scenario predicts that the mean air temperature of South Korea will rise $3.8^{\circ}C$ degrees celsius in 2100. Agricultural sector is very vulnerable to climate change, so it must be thoroughly predicted and managed. In Korea, the facility horticulture complex is 54,051ha in 2016 and is the 3rd largest in the world(MAFRA, 2014). Facilities of horticultural complexes are reported to cause problems such as groundwater decrease, vegetation and insects diversity reduction, landscapes damage and garbage increase, compared with the existing land use paddy fields. Heat island phenomenon associated with climate change is also accelerated by the high heat absorption of horticultural sites. Therefore, we analyzed the heat island phenomenon occurring in the facility of horticultural complex in Korea. As an improvement measurement, I examined how much air temperature is reduced by putting the channel and the open space. In the case of the Buyeo area, the Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation was analyzed for the average summer temperature distribution in the current land use mode at $38.9^{\circ}C$. As an improvement measurement, CFD simulation after 10% of 6m water channel was found to have an effect of lowering the summer temperature of about $2.7^{\circ}C$ compared with the present average of $36.2^{\circ}C$. In addition, CFD simulations after analyzing 10% of the open space were analyzed at $34.7^{\circ}C$, which is $4.2^{\circ}C$ lower than the present. For the Jinju area, CFD simulations were analyzed for the average temperature of summer at $37.8^{\circ}C$ in the present land use pattern. As an improvement measure, CFD simulations after 10% of 6m water channel were found to have an effect of lowering the summer temperature of about $2.6^{\circ}C$ compared to the current average of $35.2^{\circ}C$. In addition, CFD simulations after analyzing 10% of the open space were analyzed at $33.9^{\circ}C$, which is $3.9^{\circ}C$ lower than the present. It can be said that the effect of summer temperature drop in open space and waterway has been proven. The results of this study are expected to be reflected in sustainable agriculture land use and used as basic data for government - level policy in land use planning for climate change.

• 환경생물
• /
• 제41권2호
• /
• pp.109-125
• /
• 2023

본 연구는 우리나라에서 수생태계에 유입되는 주요 유해화학물질 축적 분석을 위한 타깃 후보종 선정과 이에 따른 어류 군집의 영향을 분석하였다. 레퍼런스 하천 선정과 함께 유해화학물질 유입의 영향을 직접적으로 받는 하수종말처리장(T1)과 수계로 유입된 유해화학물질이 집중되는 금강하구언(T2)의 테스트배드를 분석하였다. 유해화학물질 분석을 위한 타깃 후보종 선정을 위해 7-메트릭 다변수 모델을 개발하였으며, 세부항목은 (1) 상업적으로 유용하며 식용으로 이용하는 어종, (2) 최상위 육식종 어종, (3) 유기물 섭취 어종, (4) 내성도가 높은 어종, (5) 개체수가 풍부한 어종, (6) 채집 가능성이 높은 어종, (7) 광범위하게 분포하는 어종 등 총 7개 메트릭으로 구성되었다. 타깃 후보어종에 대한 7개 메트릭 모델을 기반으로 8종이 대상 후보로 선정되었다. 타깃 후보종과 함께 공서하는 우점어종은 내성종(50%)이었으며, 이는 수질 오염 지표로 자주 사용되는 내성종의 풍부도가 가장 높은 것으로 나타났다. 또한, 수생태계 건강성 평가를 위한 다변량 어류 기반 모델 분석에서는 생태계 건강성이 "나쁨 상태"까지 진단되는 것으로 나타났다. 이화학적인 수질 변수는 테스트배드에서 섭식 및 내성길드에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 8개의 수질 변수는 T1 지점에서 높게 나타나 하수처리장의 방류수에 따른 영향이 컸으며, T2 지점은 대규모 녹조 현상이 나타나 클로로필 농도가 레퍼런스 지점보다 약 15배 높은 것으로 나타났다.

• 한국조경학회지
• /
• 제48권1호
• /
• pp.25-34
• /
• 2020

유역의 토지이용과 하천에 인접한 수변림은 하천의 수질을 결정하는 중요한 요인이다. 특히 유역의 개발지역은 불투수면을 증가시키고, 강우유출 특성과 비점오염물질 거동을 변화시켜 하천의 수질을 악화시킨다. 한편, 수변림은 다양한 수문학적, 생화학적 및 생태학적 작용을 통해 유역의 토지이용이 수질에 미치는 영향을 완화시키는 것으로 보고되어 왔다. 하천의 수질은 다양한 요인들에 의해 영향을 받기 때문에 요인들 간 인과관계를 이해하는 것이 중요하다. 본 연구는 인과관계를 분석할 수 있는 구조방정식모형을 통해 하천환경 특성, 유역의 개발지역 면적, 수변림의 공간적 구조가 총질소 농도에 미치는 구조적 관계 분석에 목적을 두고 수행되었다. 연구 대상지는 낙동강 대권역으로 선정하였으며, 수질 자료는 2012년 환경부의 「전국 하천 수생태계 현황 조사 및 건강성 평가」 결과를 이용하였다. 환경부의 토지피복도에서 수변림과 개발지역 데이터를 추출하여 SPSS Amos 프로그램을 통해 구조방정식모형을 추정하였다. 모형 추정 결과, 개발지역은 고도에 의해 결정되며 수변림의 공간적 구조는 개발지역 면적에 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한, 개발지역 면적은 총질소 농도에 직접적인 영향과 수변림의 공간적 구조를 통해 간접적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 특히 개발지역은 수변림의 LDI와 총질소 농도를 증가시키고 LPI와 PLAND를 감소시키며 LDI와 PLAND는 총질소 농도를 감소시키는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 유역의 개발지역이 하천의 총질소 농도에 직간접적으로 영향을 미치나, 수변림이 공간적으로 안정적인 구조를 갖고 식생이 풍부할 경우, 개발지역이 하천 수질에 미치는 부정적인 영향을 상당히 완화시킬 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 중장기적인 유역 관리 계획 수립 시, 하천의 수질 회복을 위해서는 유역의 개발지역 비율을 최소화하는 것이 중요하며, 유역 개발에 의한 하천 수질의 영향을 완화하기 위해서는 수변림의 양과 구조의 복원 및 관리가 필요하다.

• 생태와환경
• /
• 제46권2호
• /
• pp.215-224
• /
• 2013

강원도 인제군에 위치한 방태천의 하중주에 성립된 식생과 하상물질을 지도화한 후 양자를 비교하여 식생의 성립 배경을 밝혔다. 전체적인 식피율은 하중주의 내부에서 높고 가장자리에서 낮은 경향이었다. 선단부(상류 방향)와 후미(하류 방향)를 비교하면, 전자보다 후자에서 식피율이 높은 경향이었다. 교목은 유수에 의한 교란의 영향이 적은 하중주의 후미에 제한적으로 분포하였고, 아교목 역시 교란의 영향이 적은 하중주의 중앙 이하에 분포하였다. 관목은 하중주의 종단면에 따른 차이는 적었지만 횡단상으로는 차이를 보여 부수로가 흐르는 하중주의 우측(좌안)보다 주수로가 흐르는 좌측(우안)에 주로 분포하였다. 초본류의 경우는 하중주의 위치에 따른 차이 없이 전체적으로 고르게 분포하였다. 수고분포는 하류부근에서 높이가 높고 상류로 갈수록 낮아지는 경향이었다. 이러한 식생과 하상물질의 분포로 보아 하중주는 상류방향으로 새로 형성되는 것으로 평가되었다. 하중주에서 수집된 식생자료에 기초하여 식분을 서열화한 결과, 식분의 배열은 I축 상의 오른쪽에서 왼쪽으로 이동함에 따라 1년생 초본식생, 다년생초본, 관목 그리고 교목의 순서로 나타나 식생의 발달단계에 따라 분포하는 경향이었다. 식물군락 별 종 순위-우점도 곡선에서 종 풍부도는 소나무 군락, 달뿌리풀군락, 갯버들군락, 물푸레나무군락, 1년생 식물 우점군락 및 귀룽나무군락 순으로 높게 나타났다. 이상의 결과에서 보여지듯이 방태천은 하천의 상류에 해당하여 저질의 입자가 컸다. 따라서 그들은 굴러서 이동하므로 하중주는 주로 상류 방향으로 새로 형성되었다. 하중주의 후미에서 선단부를 향해 교목림지, 관목림지 및 초지의 순서로 배열된 식생의 공간배열이 하중주의 형성과정을 반영하였다. 그러나 하중주는 역동적인 공간으로서 유수에 의한 교란은 물론 부유사에 의한 교란도 빈번하게 받고 있다. 그러한 교란이 서식처 다양성을 이끌어내고, 궁극적으로 높은 생물다양성을 가져왔다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.6-7
• /
• 2021

하천에서의 식생 활착은 지형, 생태, 수리학 등의 학문 분야 뿐만 아니라 하천 관리 실무에서도 중요한 이슈 중에 하나로서 하천 식생 문제는 홍수 관리와 생태계 보전이라는 상반되는 가치의 조화에 직결된다. 국내에서는 2000년대 이후 댐 하류 조절하천, 부영화된 소규모 지류하천, 4대강 사업 대상지 고수부지 등 다양한 조건에서 하천 식생 활착과 육역화 문제가 지속적으로 제기되어 왔다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 하천 내의 식생 분포를 원격탐사 자료를 기반으로 분류하는 기법을 제안하고 이를 내성천에 적용한 결과를 제시하였다. 내성천은 2014년부터 최근까지 지속적으로 식생 활착이 발생하여 하천 경관이 변화한 대표적인 사례 하천이다. 원격탐사 자료는 유럽항공우주국(ESA)에서 운영 중이며, Google Earth Engine에서 제공하는 Sentinel 1, 2 위성 영상을 사용하였다. 지상 참값(ground truth)으로는 수역, 사주, 초본, 목본 등을 포함한 8가지 유형으로 구분되어 있는 2016년 내성천 지표 피복 자료를 사용하였다. 분류를 위한 방법은 머신러닝 알고리듬의 하나인 랜덤 포레스트 분류 기법을 사용하였으며, 미리 선정된 10개 폴리곤 영역으로부터 1,000개의 표본을 추출하여 1/2씩 나누어 훈련 및 검증 자료로 사용하였다. 검증 자료 기반의 정확도는 82~85 %로 나타났다. 훈련을 통해 수립한 모형을 2016~2020년 자료에도 적용하여 연도에 따른 식생역의 변화 과정을 제시하였다. 본 논문의 기술적 한계와 개선 방안을 고찰하였다. 이 기법은 정량적인 식생 분포를 제공함으로써 하천에서의 홍수위 계산, 식생-수리모델링 등의 기술 분야 뿐만 아니라 간벌이나 하천 식생 회춘 유도(rejuvenation)과 같은 식생의 실무적 관리 측면에서도 활용도가 클 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.151-162
• /
• 2023

금당천의 어류군집 특징과 멸종위기종 한강납줄개(Rhodeus pseudosericeus)의 서식양상을 파악하기 위해 2021년 3월부터 10월까지 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 7개 지점에서 5과 25종 1,698개체의 어류가 채집되었다. 우점종은 피라미(Zacco platypus, 상대풍부도 46.5%), 아우점종은 긴몰개(Squalidus gracilis majimae, 16.7%) 였으며, 그 외 버들치(Rhynchocypris oxycephalus, 12.0%), 참갈겨니(Z. koreanus, 5.7%), 돌고기(Pungtungia herzi, 3.2%), 한강납줄개(2.0%), 떡납줄갱이(R. notatus, 1.9%), 납지리(Acheilognathus rhombeus, 1.8%) 등의 순으로 우세하였다. 출현종중 한국고유종은 돌마자(Microphysogobio yaluensis), 한강납줄개, 각시붕어(R. uyekii), 참중고기(Sarcocheilichthys variegatus wakiyae), 긴몰개, 참갈겨니, 점줄종개(Cobitis nalbanti), 참종개(Iksookimia koreensis), 얼록동사리(Odontobutis interrupta) 9종(고유화율 36.0%)이었고, 외래종은 생태계교란 생물로 지정된 배스(Micropterus salmoides) 1종이 하류부에서 채집되었다. 법정보호종으로 환경부지정 멸종위기 야생생물 II급인 한강납줄개의 서식양상을 조사한 결과, 서식범위는 금당천 중류부(RP-1~RP-4) 약 6~7km 구간이며, 주로 수심 0.3~1.0m의 유속이 느리고 수생식물이 많은 소의 수변부에 서식하고 있었다. 어류군집 분석 결과, 전체적으로 우점도와 균등도가 낮고 다양도와 풍부도는 높게 나타났으며, 군집구조는 크게 상류와 중하류로 구분되었다. 하천 건강성은 좋음(3지점)과 보통(3지점), 나쁨(1지점)으로 평가되었고, 수질은 상류와 하류 모두 좋음으로 평가되었다. 선행연구와 비교한 결과, 종수는 큰 차이를 보이지 않았으며, 과거에는 출현하였으나 본 조사에서 출현하지 않은 종은 13종이었고, 반면 본 조사에서 처음으로 출현한 종은 6종이었다. 교란요인은 하천공사와 많은 보, 외래어종 배스의 서식 등이 확인되었다. 금당천은 멸종위기종 한강납줄개를 비롯한 납자루아과(Acheilognathinae) 어류가 많이 서식하여 보존가치가 높은 지역이기 때문에, 지속적인 관심과 체계적인 보존방안이 요구된다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.191-197
• /
• 2020

본 연구는 천연기념물로 지정하여 보호하고 있는 큰고니의 국내 최대 월동지인 낙동강하구일대 중 낙동강하류부를 대상으로 교량구간별 큰고니 월동개체의 서식처 선호도 차이를 살펴보고자 진행하였다. 2018~2019년 월동기 동안 6개 시계열로 구분하여 조사를 진행하여 분석한 결과 낙동강하류에서 최대 500여 마리의 큰고니가 월동하고 있었다. 하천을 가로지르는 교량을 기준으로 총 7개 구간을 설정하여 조사한 결과 큰고니는 교량과 교량사이가 2km 이내로 협소한 5개 구간에서는 거의 관찰되지 않았고 4km이상의 2개 구간에서만 안정적 개체군이 관찰되었다. 이러한 특징은 인위적 간섭이 상대적으로 적어 큰고니의 주 서식지가 되고 있는 낙동강 하구로부터의 거리와는 관련이 없었다. 멸종위기종인 큰고니 월동에 있어 안정적 경계공간 확보는 중요한 요소로 판단되었다. 이에 멸종위기종인 큰고니 서식을 위해서는 교량과 교량 사이가 최소 4km 이상 이격되어야만 하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 향후 교량건설과 같은 하천생태계의 단절로 직결되는 개발 또는 복원에 있어 하나의 참고가 될 것이다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제38권3호
• /
• pp.417-428
• /
• 2018

본 연구의 목적은 상하수도 시설을 중심으로 한 물 인프라의 지속가능성을 평가하는 지수들을 활용하여 경제, 사회, 환경적 측면에서의 지속가능성을 평가하고 지속가능성 확보 필요성을 제고하기 위함이다. 경제, 사회, 환경적 지수 중 중요하게 고려해야할 세부지수들을 파악하고, 전국 지자체를 유형화하여 집단 간 특성을 비교분석하였다. 세부 지수의 가중치 산출은 주성분 분석을 활용하였으며, 지자체를 유형화하는 과정에는 K-평균 군집분석을 시행하였다. 가중치 분석 결과, 전체 12개의 지수 중 재정자립도, 자본수입비율, 보조금비율, 서비스보급률, 노후화율, 수생태건강성, 하천수질이 지속가능성을 평가하기 위한 주요한 변수로 분석되었으며, 특히, 경제부문 지수의 영향력이 가장 높은 것으로 나타났다. 다음으로는 군집분석 결과를 통해 지자체를 크게 두 가지 유형으로 분류하였고, 각 유형 별 특징을 살펴보았다. 먼저 경제부문의 지속가능성이 우수한 집단에서는 환경부문에 대한 개선이 필요한 것으로 나타났지만, 대체로 지속가능성 상태가 우수한 것으로 나타났다. 환경부문이 우수한 집단에서는 지속가능성 상태가 열악한 지자체가 많이 포함되어 있으며, 특히, 경제부문 상태를 향상시키기 위한 집중적인 노력이 필요한 것으로 보인다.

• 생태와환경
• /
• 제40권1호
• /
• pp.103-109
• /
• 2007

2005년 6월부터 11월까지 팔당호의 경안천 수역에 설치한 인공수초섬을 대상으로 인공수초섬(AVI)영향권역과 자연수초군락지 (NVA) 그리고 비수초대 (VFA)에서 어류의 분포를 조사하여 인공수초섬이 어류 분포에 미치는 영향을 조사하였다. 조사기간 중 인공수초섬 영향권에서는 11과 23속 24종의 어류가 채집되었고 자연수초군락지에서도 같은 수준인 24종의 어류가 채집되었으나 비수초대에서는 6과 11속 12종의 어류만이 채집되었다. 세조사지점 모두 잉어과 어종이 절대 우점하였으며 인공수초섬 영향권역과 자연수초군락지에서는 소형 어종인 S. japonicus coreanus가 극우점하는 현상을 보였다. 반면 비수초대에서는 중대형 회유성 어종인 H. labeo와 E. erythropterus가 개체수를 기준으로 할 때 58%를 차지하고 있었으며 소형어종은 전혀 채집되지 않았다. 우점도지수는 인공수초섬 영향권역과 자연수초대에서 높게 나타났으며 다양도지수와 균등도는 비수초대에서 높게 나타났고 종풍부도는 인공수초섬 영향권역에서 높게 나타났다. 한국고유종으로는 A. gracilis, S. variegatus wakiyae, S. japonicus coreanus 및 O. interrupta 등이 채집되었으며 외래어종은 C. cuvieri를 포함하여 생태계교란외래생물종으로 지정된 L. macrochirus와 M. salmoides등이 출현하였다. 본 조사의 결과 인공수초섬이 자연수초군락지와 비슷한 수준으로 어류 산란처 및 서식처로써 역할을 할 수 있음을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제45권5호
• /
• pp.481-493
• /
• 2012

가뭄의 불확실성은 우리가 관리할 수 있는 범위를 넘어서는 현상으로 용수공급시스템의 불확실성 역시 우리가 제어할 수 있는 한계를 벗어날 수 있다. 따라서 수자원 시설물 운영에 필요한 의사결정은 여러 가지 불확실한 상황을 고려하여 다루어져야한다. 특히 극단적 강우 부족이나 저유량 상황이 장시간 지속되는 경우에는 수자원 공급에 심각한 영향을 미칠 수 있으며, 하천오염, 수생태계파괴, 저수지고갈, 용수공급 장애 그리고 하천미관의 악화 등이 포함될 수 있다. 그중 극한가뭄의 지속으로 인해 용수공급의 중단과 같은 사태가 발생할 경우 피해한계를 예측할 수 없는 매우 심각한 결과가 초래될 수 있다. 이런 측면을 고려하여 본 연구는 장기지속가뭄을 포함하여 극한 가뭄사상에 대한 한강수계 용수공급 시스템의 가뭄 영향을 종합적으로 평가하였다. 이를 위해 5개 소유역에 대한 추계학적 수문시계열모형을 이용하여 월 유량 기준의 지속기간별, 재현기간별 가뭄 시나리오를 개발하여 팔당댐을 기준지점으로 하는 한강유역 용수공급 시스템에 적용하여 용수공급의 이행도를 평가하였다. 평가결과 예기치 못한 가뭄의 영향을 알기 위해서는 수문학적 다양성을 반영하는 장기지속가뭄에 대한 평가가 필요하다.