• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권1호
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• pp.1-14
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• 2020

하천과 홍수터 생태계에서 생물지형학 연구는 폭 넓은 시공간 차원에서 생물계와 수문-지형체계 사이의 복잡한 다중관계를 다루어 왔다. 본 총설에서는 하천에서 (1) 생물과 수문지형 조건의 다자간 관계, (2) 생물다양성과 서식처 이질성의 관계, (3) 생태계 유형에 대한 교란의 영향에 대하여 설명함으로써 하천지형생물학의 범위와 과정을 논의하였다. 시간적으로 하천의 생물지형 복합체는 지형, 선구, 생물지형 및 생태적 단계의 순서로 전환이 된다. 공간적으로 물 흐름과 유사 분포가 식생과 상호작용하여 하도 지형의 변화가 일어난다. 이렇게 형성된 하천의 공간적 이질성은 하안의 생물종다양성을 증가시킨다. 그러나 댐 하류 하천에서는 서식처 유형과 조건이 심각하게 훼손되어 생물다양성이 저하된다. 우리나라의 하천에서는 최근 국지적 교란과 전 지구적 기후변화로 하안 식생이 번무하고 특히 외래종이 빠르게 정착하고 있다. 따라서 급격한 기후변화와 인류에 의한 압박의 시대에서 하천 생물과 수문지형 조건 사이의 상호 관계를 이해하는 것이 더욱 중요할 것으로 생각된다. 이 총설에서 논의한 하천 생물지형 개념틀은 우리나라 하천의 생태적 관리와 복원에 기여할 것으로 기대된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제10권3호
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• pp.51-63
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• 2023

하천내 수목관리는 홍수와 생태 관리의 균형점을 찾는다는 점에서 매우 중요하며 이를 위해서는 수목이 하천 수위에 미치는 영향을 정확하게 평가할 필요가 있다. 본 연구에서 수목에 작용하는 항력을 고려하는 수목조도공식 8개에 대해 검토하여 실무 수리계산의 관점에서 수목 조도계수 공식의 특성과 적용성을 평가하였다. 개별 수목 조도계수 공식의 수심별 조도계수 산정 특성을 비교하고, 수관부 영향, 수목밀도와 직경 영향, 수목 강성계수 영향, 수위 산정 결과 등을 분석하였다. 동일 조건 수심별 조도계수 비교를 통해 Kouwen and Fathi-Moghadam 공식과 Fischenich 공식은 타 공식에 비해 과도한 조도계수를 산정하였다. 수관부, 수목 직경, 수목 밀도 등은 공식에 따라 상이한 경향을 나타내나 과도한 특이점은 없는 것으로 나타났다. 수목 강성계수를 고려하는 Freeman et al. 공식과 Whittaker et al. 공식은 강성계수에 따라 조도계수가 매우 큰 차이를 나타낸다. 8개 공식의 조도계수 산정 결과를 이용하여 국내 중소규모 가상 하천에 적용한 결과 최대 약 0.2 - 0.4 m 정도의 수위 상승효과를 나타내고 있다. 이상의 검토를 통해 유사한 특성을 가지며 입력자료의 불확실성이 낮은 Baptist et al., Huthoff et al., Cheng, Luhar and Nepf 등의 4개 공식이 실무 적용에 적합한 것으로 판단하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권10호
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• pp.883-891
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• 2010

최근 기후변화에 기인하는 유출특성 변화와 유역 및 하도 환경 변화에 따라 하도형태가 바뀌는 경향을 보이고 있다. 특히 지속적인 성장세를 보이고 있는 하도내 국지퇴적이 전국에 걸쳐 중 대하천에서 야기되고 있다. 이 가운데 고수부지 형태로 나타나는 복단면 하도에서 홍수터가 일방향적 성장과 저수로의 저하현상이 현저한 것으로 나타나고 있다. 이와 같은 현상은홍수량 관리는 물론 하천생태관리에도 영향을 미치고 있는것으로 평가되고 있다. 본 연구에서 우리나라에서의 하도내 국지퇴적에 대해 조사한 결과, 국지퇴적 현상이 사실로 확인되었으며, 하천관리상 현실적인 당면 문제인 것으로 드러났다. 그동안 하상변동특성에 관한 주된 관심사는 저수로에 분급된 하상재료를 토대로 저수로 하상변화에 초점이 맞추어져 왔다. 그러나 본 연구의 결과에서 고수부지(홍수터)의 표층 퇴적이 지피상황 변화와 상호연관성이 높으며, 결국 하도전체의 하상변동에도 영향을 미치고 있음이 입증되었다. 하도내 국지퇴적의 대표적인 장소인 한강하구 고수부지에서의 집중조사 결과에 의하면, 고수부지에 퇴적하는 미세립토가 하천 식생의 정착 및 성장의 결정적인 원인이 되었으며, 이를 계기로 수림화를 동반하는 육역화가 진행되어 홍수 소통에 장애 요소는 물론 건전한 하천생태계에도 영향을 끼치는 것으로 확인되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.485-492
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• 2013

낙동강에 위치한 하회마을의 점사주는 상류의 댐에 의해 수량이 조절됨에 따라 토사수리학적 특성이 상당히 변화되었으며, 식생이 발생하는 등 옛 모습을 상실해 가고 있다. 이 연구는 낙동강의 중상류에 위치한 하회지구에 평면 이차원 하상변동 및 수질예측 수치모형인 KU-RLMS 모형을 적용하여 하회마을 앞의 점사주에 영향을 미치는 수리학적 특성 변화를 규명할 목적으로 수행하였다. 평면 이차원 수치모형을 이용한 흐름모의 조건은 고정상 수리모형실험의 실험조건에 대하여 수행하였다. 수치모의 결과 하회마을을 지나면서 부용대 앞의 좌안측에서 흐름이 가속되는 현상이 나타났고, 하회마을 직하류의 우안측에서는 순환이 발생하는 것으로 예측되었다. 이는 수리모형실험 결과와도 일치하는 경향이다. 계획홍수량 흐름조건의 경우 순환현상이 발생하는 하회마을 직하류의 우안측은 유속이 빠른 좌안측보다 약 1.0 m 이상 수위가 상승하는 것으로 예측되었으며, 수리모형실험 결과와도 일치함을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.137-137
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• 2021

In this study we aimed to enhance streamflow prediction skill of a land-surface hydrological model, WRF-Hydro, over one of the snow dominated catchments lies in Himalayan mountainous range, Astore. To assess the response of the Himalayan river flows to climate change is complex due to multiple contributors: precipitation, snow, and glacier melt. WRF-Hydro model with default glacier module lacks generating streamflow in summer period but recently developed WRF-Hydro-CROCUS model overcomes this issue by melting snow/ice from the glaciers. We showed that by implementing WRF-Hydro-CROCUS model over Astore the results were significantly improved in comparison to WRF-Hydro with default glacier module. To constraint the model with the observed streamflow we chose 17 sensitive parameters of WRF-Hydro, which include groundwater parameters, surface runoff parameters, channel parameters, soil parameters, vegetation parameters and snowmelt parameters. We used Dynamically Dimensioned Search (DDS) method to calibrate the daily streamflow with the Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) being greater than 0.7 both in calibration (2009-2010) and validation (2011-2013) period. Based on the number of iterations per parameter, we found that the parameters related to channel and runoff process are most sensitive to streamflow. The attempts to address the responses of the streamflows to climate change are still very weak and vague especially northwest Himalayan Part of Pakistan and this study is one of a few successful applications of process-based land-surface hydrologic model over this mountainous region of UIB that can be utilized to have an in-depth understanding of hydrological responses of climate change.

• 원예과학기술지
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• 제34권1호
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• pp.77-83
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• 2016

생체중은 작물 생육의 중요한 지표이기 때문에 계획 생산을 위해서는 반드시 측정이 필요하다. 비파괴적으로 생체중을 측정하기 위하여 이미지 기반의 방법 들이 개발되어 왔으나 한계점을 가지고 있다. 또한 수경재배에서는 양액의 중량 때문에 작물 생체중을 직접 측정하기에 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 NFT 방식의 식물공장에서 생육시기에 따른 생체중을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 방법을 개발하는 것이다. 식물공장 모듈에서 로메인 상추를 재배하며 실험을 진행하였다. 정식 후 7일 간격으로 28일 까지 전체 채널의 중량, 채널 내에 남아 있던 양액의 양, 로메인 상추의 지상부와 지하부의 생체중을 측정하였다. 특히, 양액이 공급 중일 때 채널의 초기 무게(Wi)와 양액 공급을 중단한 후에 채널의 중량 변화를 매초 간격으로 측정하였다. 채널을 통해 더 이상의 배액이 발생하지 않을 때, 채널의 최종 중량(Ws)와 채널에 잔류하고 있는 양액의 양을 측정하였다. 시상수(${\tau}$)는 Wi와 Ws의 변화 추세를 고려하여 계산되었다. Wi, Ws, ${\tau}$와 실제 생체중과의 관계를 정량적으로 분석하였다. 양액 공급을 멈춘 뒤 채널의 중량은 지수적으로 감소하였다. 채널 내 지하부의 중량이 증가하면서 양액이 채널을 빠져나가는 속도는 감소하였다. 실제 작물의 생체중과 채널의 중량을 통하여 예측된 생체중 사이에는 큰 차이가 있었고, 이는 채널 내에 잔류된 양액 때문이다. 이러한 차이는 생육시기에 따라 예측하기에는 어려웠으나 시상수를 이용한 모델식은 높은 예측성을 보였다. Wi, Ws, ${\tau}$를 사용한 모델을 이용하면 작물의 실제 생체중을 추정할 수 있으리라 기대된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제13권4호
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• pp.111-124
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• 2010

지표면의 환경변화를 관측하는 것은 토지사용과 기후변화, 기상연구, 농업, 지표면의 에너지 균형 및 환경시스템에 매우 중요한 연구로 이용되어지고 있다. 최근 위성영상을 이용한 변화탐지는 국지 단위 환경변화 탐지를 위해 그 필요성이 높아지고 있는 실정이며, 특히 잦은 개발과 변화로 주기적인 탐지가 필요한 도심지역의 변화탐지는 국토환경변화 및 지역계획 연구에 대한 효율적인 의사결정 지원이 가능하므로 그 활용성이 매우 높아지고 있다. 이러한 배경으로, 위성 영상을 이용한 원격탐사 자료를 활용한 분석은 비교적 짧은 시간에 광범위한 지역의 영상 정보를 취득할 수 있기 때문에 국토 환경변화 관리 분야에서의 적용 가능성이 높다. 본 연구에서는 인공위성 자료를 활용하여 변화탐지를 수행할 때 공간정보 추출의 정확성을 높이는 기술 개발을 위해 시계열자료의 통계적 분석을 통한 변화탐지기법 개발을 수행하였다. 전처리된 자료를 이용하여 정규화 식생지수를 산출하고 K-mean clustering 무감독 분류를 통해 처리된 데이터를 연구영역의 10년간 자료를 이용한 평균 정규화 식생지수 값과 표준편차 값을 계산하여 각각의 화소별 상대적인 변화량을 측정하여 변화 정도를 탐지하였다. 일반적으로 변화 탐지 수행 시, 태양광 채널을 이용할 경우 기하학적 특성에 의해 발생하는 방향성 효과를 보정하여야 한다. 본 연구에서는 대기 보정과 방향성 보정이 수행된 중 저해상도 정규화 식생지수를 이용하여 객관적인 변화 임계치 값을 결정하였다. 연구결과 반사도 값의 차이를 이용한 변화탐지보다 객관적이고 명확하게 변화지역을 탐지할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.2023-2027
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• 2009

본 연구는 현재와 과거의 하도 지형자료 분석을 통하여 만경강에서 나타나는 폐천(Abandoned channel)을 파악하고, 유형을 폐쇄형, 개방형, 육화형 폐천으로 구분하여 각각의 본류구간과 함께 식물상 및 식생분포 특성을 비교하였다. 만경강의 경우 1918년 하도 형태가 경지정리 및 치수사업에 따른 제방축조 등 인위적인 절단(Engineered cutoff)으로 8개소 이상의 구간에서 하도 선형이 크게 변경됨으로써 폐천이 형성되는 것으로 나타났다. 현재 폐천부지는 육화형태의 농지 이용 및 개방형 또는 폐쇄형의 습지로 유지되는 것으로 조사되었다. 폐천 유형에 따라 나타난 식물상은 폐쇄형 56종류, 개방형 31종류로 조사되었다. 육화형의 본류의 경우 보에 의한 영향으로 달뿌리풀 (Phragmites japonica)과 저수로 검정말(Hydrilla verticillata) 등의 수생식물이 우점하는 정체수역이 나타났다. 개방형 폐천은 갈수기에도 수심이 깊은 수역이 확보되어 본류에 비하여 출현종수가 높았다. 폐쇄형 폐천은 연꽃(Nelumbo nucifera), 애기부들(Typha angustifolia) 등의 다양한 수생식물이 출현하여 본류에 비해 안정된 습지 생태계를 유지하였다. 만경강의 개방형과 폐쇄형 폐천은 수생식물의 증가와 전형적인 습지생태계를 유지하고 있었으며 본류의 정체수역이 관찰되었다. 본래 하천의 연속성을 향상하기 위한 유수생태계의 복원은 하천의 건강성을 향상하기 위한 방안이 될 것이다.

• 한국농촌건축학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.57-66
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• 2009

The purpose of this study is to suggest some ways for the development of rural agricultural area to head. For the purpose, this study analyzed residents' participation in the project and their satisfaction on the change of villages, in consideration with the type of village and its socio-demographic variables. The 101 residents of the 4 villages in Yeoju-gun, Gyeonggi-do, responded the questionnaire. The results are as follows. 1) The most important objective of the development project, responded residents, was to expand sales channel of agricultural products and find profitable vegetation, and they participated in it with eager. The residents, however, showed passive participation in the cleaning, planting and reforming in village. 2) The satisfaction level with the development project averaged 3.09 of 5 in the natural environment, 3.05 of 5 in the spatial environment, 2.58 of 5 in the economic environment, and 3.13 of 5 in the social environment. In every aspect, centralized villages showed more satisfaction than scattered villages, ages of under 60 were more satisfied than over 60, and over high school graduates answered more satisfied than under middle school graduates.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 International Symposium on Clean Environment
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• pp.198-203
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• 2003

The effects of salmon carcasses on forest and stream ecosystems were determined by nitrogen stable isotope analysis in natural streams in Hokkaido, Northern Japan, where numerous chum salmon (Oncoryhncus keta) were migrated upstream ITom ocean to spawn in autumn. The leaves and soils surrounding riparian forest and stream dwelling invertebrates were collected before and after migration. The nitrogen stable isotope ratio $({\delta}^{15}N)$ of riparian vegetation (Salix spp.) were different depending on the presence of salmon and distance from the stream. The $({\delta}^{15}N)$ of stream dwelling invertebrates were different between salmon present and absent stream. This difference was tested using the experiment channel by implanting salmon carcasses. The nitrogen stable isotope ratio of epilithic algae and leaf shredding animals were nearly 3 higher in the salmon implanted treatment suggesting that around 20％ of salmon derived nitrogen was uptake either in algae and leaf shredding invertebrates. These results suggest that the salmon carcasses effects not only on stream primary production but also on primary consumers, which decompose leaves fertilized with nitrogen from carcasses.