• Journal of Ecology and Environment
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• 제42권4호
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• pp.210-218
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• 2018

Background: Soil respiration (Rs) is a major factor of the absorption and accumulation of carbon through photosynthesis in the ecosystem carbon cycle. This directly affects the amount of net ecosystem productivity, which affects the stability and sustainability of the ecosystem. Understanding the characteristics of Rs is indispensable to scientifically understand the carbon cycle of ecosystems. It is very important to study Rs characteristics through analysis of environmental factors closely related to Rs. Rs is affected by various environmental factors, such as temperature, precipitation, soil moisture, litter supply, organic matter content, dominant plant species, and soil disturbance. This study was conducted to analyze the effects of micro-topographical differences on Rs in forest vegetation by measuring the Rs on the ridge and southern slope sites of the broadly established Quercus mongolica forest in the central Korean area. Method: Rs, Ts, and soil moisture data were collected at the southern slope and ridge of the Q. mongolica forest in the Mt. Jeombong area in order to investigate the effects of topographical differences on Rs. Rs was collected by the closed chamber method, and data collection was performed from May 2011 to October 2013, except Winter seasons from November to April or May. For collecting the raw data of Rs in the field, acrylic collars were placed at the ridge and southern slope of the forest. The accumulated surface litter and the soil organic matter content (SOMC) were measured to a 5 cm depth. Based on these data, the Rs characteristics of the slope and ridge were analyzed. Results: Rs showed a distinct seasonal variation pattern in both the ridge and southern slope sites. In addition, Rs showed a distinct seasonal variation with high and low Ts changes. The average Rs measurements for the two sites, except for the Winter periods that were not measured, were $550.1\;mg\;CO_2m^{-2}h^{-1}$ at the ridge site and $289.4\;mg\;CO_2m^{-2}h^{-1}$ at the southern slope, a difference of 52.6%. There was no significant difference in the Rs difference between slopes except for the first half of 2013, and both sites showed a tendency to increase exponentially as Ts increased. In addition, although the correlation is low, the difference in Rs between sites tended to increase as Ts increased. SMC showed a large fluctuation at the southern slope site relative to the ridge site, as while it was very low in 2013, it was high in 2011 and 2012. The accumulated litter of the soil surface and the SOMC at the depth range of 0~5 cm were $874g\;m^{-2}$ and 23.3% at the ridge site, and $396g\;m^{-2}$ and 19.9% at the southern slope site. Conclusions: In this study, Rs was measured for the ridge and southern slope sites, which have two different results where the surface litter layer is disturbed by strong winds. The southern slope site shows that the litter layer formed in autumn due to strong winds almost disappeared, and while in the ridge site, it became thick due to the transfer of litter from the southern slope site. The mean Rs was about two times higher in the ridge site compared to that in the southern slope site. The Rs difference seems to be due to the difference in the amount of litter accumulated on the soil surface. As a result, the litter layer supplied to the soil surface is disturbed due to the micro-topographical difference, as the slope and the change of the community structure due to the plant season cause heterogeneity of the litter layer development, which in turn affects SMC and Rs. Therefore, it is necessary to introduce and understand these micro-topographical features and mechanisms when quantifying and analyzing the Rs of an ecosystem.

• 환경영향평가
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• 제27권6호
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• pp.674-684
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• 2018

본 연구에서는 도시 내 유휴공간을 대상으로 자연적이고 쾌적한 커뮤니티 공간 창출을 위해 LID(low impact development) 기법을 활용한 생태연못 건설을 추진하였다. 생태연못의 제원은 면적 $110m^2$, 평균 수심 $0.45{\pm}0.02m$이며, 하상재료는 자갈(gravel) (diameter ${\leq}60mm$), 모래(diameter ${\leq}2mm$), bentonite로 구성하였다. 조성된 생태연못의 연간 유량 특성을 파악하기 위해 강우 및 수심 모니터링을 실시한 결과, 1년간 조사된 총 강우량은 1,287 mm이며 7, 8월에 전체의 약 71.3% (918 mm)를 차지하는 계절적 불균형을 보였으나 보조수원의 공급으로 인해 연간 평균수심은 $0.45{\pm}0.02m$로 거의 일정하게 유지되었다. 기초수질의 연간 경향은 수온($5.2{\sim}28.8^{\circ}C$), DO (5.0~13.8 mg/L), EC ($113{\sim}265{\mu}S/cm$) 등의 사례를 볼 때 계절에 따른 증감을 나타내었다. 이화학적 수질 중 BOD, COD, TN, TP의 경우 10월 이후에 증가하는 경향을 보였으나 $NH_3$나 $PO_4{^{3-}}$는 전반적으로 낮았다. 식물플랑크톤 지표인 Chl-a와 BGA (blue green algae)는 7~8월에 급격한 상승을 보였으며 정체수역의 특성에 따라 녹조류(Selenastrum bibraianum, Pediastrum boryanum 등)와 사상형 남조류(Phormidium sp.)가 주요 종으로 출현하였다. 수중 이온($F^-$, $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$)은 보존성 물질인 $Cl^-$와 강한 상관관계를 보였다(R=0.70~0.97, p<0.05). 결론적으로 생태연못의 수질은 계절변화 또는 강우와 같은 외부 환경에 영향을 크게 받는 것으로 나타났으며, 유량의 증감과 밀접한 관계가 있음을 보였다. 이러한 결과를 근거로 향후 유휴공간에 적용된 생태연못의 효과적인 수질관리 및 생물다양성 증진을 위해서는 본 연구에서 조사된 특성들을 참고하여 생태적으로 상호 연계성 있는 고찰이 필요할 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제39권4호
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• pp.559-572
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• 2021

가을 한국 남해 서부 해역의 수괴분석 및 식물플랑크톤 군집의 공간분포 특성을 이해하기 위해 2021년 9월 15개 정점의 표층과 엽록소 a 최댓층(CML)을 대상으로 조사하였다. 결과, 수괴는 고온, 저염의 연안수(CW), 고온, 고염의 쓰시마난류(TWC) 및 이 두 수괴의 혼합특성을 보이는 혼합수(MW)로 구분되었다. 용존산소 포화도는 표층에서는 95% 이상을 보이지만, CML 일부 해역은 낮은 불포화 상태를 보였고, 탁도는 표층과 저층 모두에서 농도가 높았다. 엽록소 a 농도는 표층이 0.90±0.43 ㎍ L^-1 변동 폭으로 연안수에서 1.1 ㎍ L^-1 이상, 혼합수에서 1.0 ㎍ L^-1 전후, 그리고 쓰시마난류에서 0.5 ㎍ L^-1 이하를 나타내었다. CML은 1.64±0.54 ㎍ L^-1 변동 폭으로 표층보다 약 2배 높았다. 식물플랑크톤 종 조성은 31속 57종으로 규조류가 57.8%, 와편모조류가 35.1%, 규질편모조류 5.3%, 그리고 은편모조류가 1.8%로 단조로웠다. 현존량은 표층이 4.6±7.6 cells mL^-1 변동 폭으로 연안에서 30 cells mL^-1 이상, 혼합수에서 2~5 cells mL^-1, 그리고 쓰시마난류에서 2 cells mL^-1 이하를 나타내었다. CML은 5.7±8.4 cells mL^-1 변동 폭으로 표층보다 다소 높았다. 5% 이상 우점율을 보이는 우점종은 표층에서 Rhizosolenia flagilissima f. flagilissima, Skeletonema costatum-ls, Nitzschia sp./small size가 각 8.4%, 6.1%, 5.2% 순이었고, CML은 Rh. flagilisima f. flagilissima가 12.0%의 우점율을 나타내었으나, 낮은 현존량으로 우점종에 대한 의미 부여가 어려웠다. 다양도 지수는 표층이 2.36±0.40 변동 폭으로 쓰시마난류에서 높고, 혼합수에서 낮았고, CML은 2.29±0.52 변동 폭으로 표층보다 다소 낮았다. 우점도 지수는 표층이 0.50±0.15 변동 폭으로 혼합수에서 0.5 이상, 쓰시마난류에서 0.5 이하로 다양도와 다른 특성을 보였다. 상관분석 및 주성분 분석 결과는 식물플랑크톤 현존량은 연안수 및 혼합수에서 높고, 높은 탁도를 보인 일부 혼합수 및 쓰시마난류에서 낮은 것에서, 각수괴의 확장 및 혼합 정도에 따라 식물플랑크톤 군집의 출현 및 분포에 커다란 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4B호
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• pp.385-396
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• 2009

본 연구에서는 현재 업무, 영업, 욕탕, 공공용수 등으로 구분되어 있는 비가정용수의 업종을 국가산업표준분류에 근거하여 9개 대분류 40개 중 소분류로 세분화하여 각 업종별 사용량 원단위를 도출하였다. 논산, 서산 등 6개 도시의 비가정용수 월별사용량자료와 통계청에서 조사하는 사업장별 산업서비스조사 자료를 토대로 각 업종별 사용량 원단위, 면적, 종업원 등의 상관관계분석, 세부업종별 분산분석 등을 수행하여 통계적으로 의미있는 원단위 특성을 제시하였다. 비가정용수 주요업종의 사용량 원단위를 미국 5개 지역에서 조사된 자료와 비교한 결과, 모든 업종에서 단위면적당 사용량이 미국에 비해 적은것으로 나타났다. 조사자료 가운데 효과적인 물사용량(Efficiency Benchmarks)으로 추천되는 누적확률 25%에 해당하는 값의 경우에도 우리나라 물사용량이 적었으며, 특히 학교의 경우 단위면적당 1일 사용량($0.4{\sim}6.2l/m^2/d$)과 학생 1인당 1일 사용량(11.9-64.0 l/student/d)의 평균값과 범위가 매우 유사한 결과를 보였다. 비가정용수의 용수사용량에 영향을 미치는 내외부인자에 대하여 상관관계분석을 수행한 결과, 비가정용수사용량의 원단위 기준인자로서는 단위면적이 가장 적절한 것으로 나\widehat{타났으며, 다만 교육업의 경우 구성원의 물사용경향이 일정하기 때문에 단위면적보다도 학생수(교직원포함})와 물사용량사이의 상관관계가 더 높은 것으로 나타났다. 대표적인 외부인자인 기온에 따른 각 업종별 물사용량 변화를 분석한 결과, 학원업, 도소매업, 음식점업이 기온에 따라 물사용량 증감이 뚜렷하였고, 숙박업과 병원업은 기온과의 상관성이 매우 낮은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과에서는 비가정용수의 합리적인 수요관리를 위해서 기존의 상수도통계에서 구분하고 있는 업종에 대한 재검토 필요성을 제기하였으며, 이러한 업종구분을 토대로 통계청의 산업서비스 조사자료와 지자체 수도요금부과자료를 이용하여 비가정용수의 세부업종별 물사용량을 추적하여 분석하고 관리할 수 있는 방안을 제시하였다.