• 현장농수산연구지
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• 제21권1호
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• pp.15-28
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• 2019

담수재배 시 배양토로 하이드로 볼과 맥반석의 부피 비율이 도자기 분 식물의 생장에 미치는 영향을 알아보기 위하여 해송(Pinus thunbergii Parl), 진백(Juniperus chinensis L. var. sargentii Henry), 목서(Osmanthus fragrans Lour.), 장수매(Chaenomeles japonica Lindl. ex Spach) 등 4종에 대하여 실험을 하였다. 배양토 비율에 따른 해송, 진백, 목서, 장수매의 생존율은 해송과 장수매는 하이드로볼 80% + 맥반석 20%에서 100%였으며 진백과 목서는 하이드로볼 20% + 맥반석 80%에서 100%와 80.0%로 높은 생존율은 보였으나 대조구인 물 및 마사토의 생존율은 해송, 진백, 장수매에서 80%이하의 생존율을 보였으며 특히 목서의 경우 50%이하의 낮은 생존율을 보였다. 배양토 비율에 따른 생체중 증가율은 해송과 장수매가 하이드로볼 80% + 맥반석 20%에서 각각 58.6%와 15.8%로 가장 높았으며 하이드로볼의 함량이 증가할수록 생체중 증가율이 높은 것으로 나타났다. 진백과 목서의 경우 하이드로볼 20% + 맥반석 80%에서 생체중 증가율이 각각 71.4%와 59.7%로 높게 나타났으며 맥반석의 함량이 증가할수록 생체중 증가율이 높아지는 것으로 나타났다. 대조구인 마사토의 생체중 증가율은 해송, 진백, 목서, 장수매에서 각각 32.7%, 48.0%, 33.3%와 7.0%로 가장 낮은 생체중 증가율을 보였다. 이와 같이 담수재배 배양토로 대조구인 마사토는 낮은 생존율과 생체중 증가율을 보였다. 하지만 하이드로볼의 비율이 높아질수록 해송, 장수매는 생존율과 생체중의 증가율이 높게 나타났고 맥반석의 비율이 높아질수록 진백, 목서의 생존율과 생체중은 높았다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.297-305
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• 2023

순환관개는 농업유역내 하천수를 상류의 농경지로 재투입시켜 관개용수로써 활용하고 기 사용된 용수는 직접유출 또는 기저유출의 형태로 하천으로 회귀되는 관개방식이다. 순환관개는 용수 및 양분 확보 측면에서 장점이 크지만 순환관개 후 발생하는 회귀수는 과투입된 양분을 함유하고 있어 하천 수질에 악영향을 미칠 것으로 예상된다. 따라서 순환관개에 따른 하천 수질변화에 대한 정량적 분석은 효율적인 농업용수 공급과 수질관리대책 수립을 위해 반드시 필요하다. 유역내 수문 및 오염물질의 순환, 그리고 하천수질에 대한 정량적 영향을 통합적으로 분석하기 위하여 유역모델이 주로 활용되고 있으나 대부분의 유역모델들은 순환관개에 의한 수질 영향을 모의할 수 있는 기능을 제공하고 있지 않다. 이에 본 연구에서는 HSPF(Hydrological Simulation Program-Fortran) 유역모델과 다중 저류지 모델(Multi-reservoir model)을 연계하여 순환관개 시스템 운영에 따른 하천수질 영향을 분석하고자 하였다. 연구 대상 지역은 경상남도 창녕군 계성천 유역내 순환관개를 시행하고 있는 관곡천 소유역으로 농업활동에 의한 오염물질 배출이 주된 지역이다. 먼저 계성천 및 관곡천을 대상으로 구축된 HSPF모델을 활용하여 관개지역에서의 배출수(직접유출 및 기저유출) 및 하천수에 대한 연간 유량 및 수질 변화 시계열 자료를 생성하고 이를 토대로 자체 구축한 다중저류조 모델을 보정한 후 순환관개 모의에 사용하였다. 다중 저류지 모델에서 관곡천 유역을 관개지역과 관곡천 등 두 개의 하위시스템으로 구성하고 순환관개에 따른 하위시스템내 반응(식물흡수, 흡탈착, 및 소멸) 및 하위시스템 간 물 및 물질(질소 및 인)전달 관계를 모의할 수 있도록 하였다. 최종적으로 순환관개 운영 유무에 따라 총 3개의 시나리오를 구성하여 연간 순환관개용수량 변화에 따른 관곡천 수질영향을 분석하였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제43권4호
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• pp.225-231
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• 2023

본 실험은 논 토양에서 총체보리 재배시 화학비료와 발효 돈분액비 혼용 시용이 생육특성 및 영양성분에 미치는 영향을 조사하고자 실시하였다. 실험설계는 화학비료 100% 처리구(T1), 화학비료 70% + 돈분액비 30% 처리구(T2), 화학비료 50% + 돈분액비 50% 처리구(T3), 화학비료 30% + 돈분액비 70% 처리구(T4) 그리고 돈분액비 100% 처리구(T5)로 한, 5처리 3반복 난괴법으로 배치하였다. 이때 돈분 액비 시용은 질소량만을 기준으로 하였다. 생육특성은 T1구가 다른 구에 비하여 높게 나타났다(p<0.05). 생초수량, 건물수량 및 TDN 수량은 T1구가 가장 높았던 반면 T5구가 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 일반성분(조단백질, 조지방, 조회분, NDF, ADF, 조섬유) 및 TDN 함량에서는 처리구들 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 무기물 성분에서는 Ca과 Na 함량은 T1구가 다른 구(T2, T3, T4, T5)에 비하여 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 그러나 Mg와 P의 함량은 T1구가 다른 구에 비하여 유의적으로 높게 나타났다 (p<0.05). K 함량은 처리구들 간에 유의적인 차이가 없었다. 총유리당 함량은 화학비료와 액비 혼용 구(T2, T3, T4)와 전량 액비 구(T5)에 비하여 화학비료 처리구(T5)가 유의적으로 낮게 나타났다 (p<0.05). 위의 결과를 종합해 볼 때, 돈분 액비 시용은 화학비료구에 비하여 건물 및 TDN 수량은 떨어지지만 유리당 함량은 높은 것으로 나타났다. 따라서 총체보리 생산성을 높이기 위해서는 돈분액비의 분해율 및 부족한 성분(P, K) 고려하여 액비를 화학비료와 혼용 시용하는 것이 바람직 할 것으로 생각한다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제43권4호
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• pp.232-239
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• 2023

본 연구에서는 새로운 사료작물로서 국내 재래종 단수수의 반추 동물용 사료가치를 평가하기 위하여 무안재래종(국립식량과학원 바이오에너지작물연구소)을 공시하여 실험을 실시하였다. 단수수 재배는 유박비료를 정량 처리한 권장량구(RD), 권장량의 2배 처리구(Double RD) 및 무처리구(Con)를 두어 상지대학교 (강원도 원주시)에서 2021년 5월부터 10월까지 재배하였다. 단수수 모종을 포장에 이식 후 일주일 간격으로 12주간 초장 및 분지수를 조사하였고, 영양 성분, 당도 및 반추위 in vitro 소화율을 7, 9 및 11주에 측정하였다. 단수수는 초기에는 완만한 성장을 하다가 6~7 주차에 성장이 가장 빨랐고, 이후에는 정체를 나타내었다. 7주차 초장은 권장량 2배구가(295.00 ± 18.92cm), 권장량(273.33 ± 18.04cm) 및 무처리(229.17 ± 16.34cm) 순으로 큰 차이를 보였다(p<0.05). 조단백질은 7 및 9주차에 권장량 2배구(8.91 ± 0.11%, 5.74 ± 0.22%)가 다른 실험구보다 높은 수준을 나타내었고(p<0.05), 조지방은 9주차에는 권장량 2배구(1.38 ± 0.10%)가 다른 실험구보다 높았다(p<0.05). ADF는 7, 9 및 11주차에 권장량 2배구가 각각 36.14 ± 0.04, 25.48 ± 0.74 및 23.74 ± 0.59%로 가장 높게 나타났으며(p<0.05), NDF도 권장량 2배구가 7 및 9주차(47.55 ± 0.34 및 43.78 ± 0.27%)로 가장 높았다(p<0.05). 농가에서 재배한 옥수수(광평옥) 및 수단그라스 교잡종(그린스타)과 비교하였을 때 조단백질 함량은 단수수가 낮았고(p<0.05), 조지방 함량은 단수수가 옥수수에 비하여 높게 나타났다(p<0.05). 그리고 조섬유 함량, ADF 및 NDF는 단수수가 옥수수 및 수단그라스에 비하여 높았다(p<0.05). 단수수의 당도는 9 및 11주차에는 무처리구(6.13 ± 0.21 및 7.63 ± 0.21 brix) 및 권장량구(6.17 ± 0.12 및 7.27 ± 0.12 brix)가 권장량 2배구(4.07 ± 0.12 및 4.67 ± 0.06 brix)보다 높게 나타났고(p<0.05), 농가 재배 옥수수 및 수단그라스 교잡종보다 높게 나타났다(p<0.05). 반추위 in situ 소화율은 9주차 및 11주차에서 30.73~38.13% 수준이었으며, 농가 재배 옥수수 및 수단그라스 교잡종보다 높았다(p<0.05). 따라서 이상의 연구 결과를 볼 때 재래종 단수수는 조사료 작물로서 충분한 가치를 보유하고 있고, 초장이 273.33~332.50cm(9주차)일 때 사료작물로서 생산량, 소화율 및 영양가 등 양호할 것으로 사료된다. 또한 우수한 당도는 조사료로써 활용 측면에서 큰 장점으로 작용할 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.359-367
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• 2023

포도는 국내뿐만 아니라 세계적으로도 중요도가 높은 과수 중 하나이다. 최근 기후변화에 따른 생물계절 단계의 변화와 이상저온 발생은 봄철 포도 신초 피해의 발생가능성을 높이고 있으며, 안정적인 포도 생산에 위협이 되고 있다. 본 연구는 저온에 의한 발아기부터 초기 전엽기까지의 생물계절단계별 신초의 피해 정도와 수체 내 당 함량의 관계를 알아보고, 우리나라 주요 품종인 '캠벨얼리', '거봉', '샤인머스켓' 품종의 전엽기 기준 내한성 비교를 위해 수행하였다. 포도 '캠벨얼리'의 생물계절단계별 LT₅₀ 추정을 통한 내한성 평가 결과, 발아기부터 4매 전엽기까지 생물계절단계가 진행될수록 내한성은 지속적으로 감소하였다. 각 기관별 당함량은 신초 정단, 화수, 줄기에서 마찬가지로 지속적인 감소가 두드러졌다. 따라서 신초의 내한성 감소는 당 함량에 기인한 것으로 생각되었다. 국내 주요 품종인 '캠벨얼리', '거봉', '샤인머스켓'의 전엽기 내한성 비교 결과, 전체 당 함량이 가장 높은 샤인머스켓이 가장 낮은 LT₅₀을 보여 가장 높은 내한성을 나타내었다. 그 다음으로는 '거봉', '캠벨얼리' 순이었다. 내한성은 품종마다 다르지만 이는 절대적이지 않으며 생물계절단계에 따라서도 변화하는 것으로 생각되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.427-435
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• 2023

이상기상으로 인한 봄꽃 개화 시기의 변화는 식물의 생장기간 뿐 아니라 생물계절을 포함한 생태계의 모든 측면에 영향을 미친다. 따라서 봄꽃 개화 시기를 예측하는 것은 산림 생태계의 효과적인 관리에 필수적이다. 본 연구에서는 464곳의 산림에서 수집된 날씨정보를 기반으로 대한민국 산림의 대표적인 5가지 수종(미선나무, 아까시나무, 철쭉, 산철쭉, 마가목)의 2023년 개화 시기를 예측하기 위해 과정 기반 모형을 사용하였다. 이를 위해 28개 지역의 9년간(2009-2017) 개화 시기 자료를 활용하여 모형을 개발하였다. 개화 시기는 식물의 세 개 이상의 위치에서 처음으로 꽃이 피는 것을 기준으로 측정되었다. 본 연구에서는 STDD와 GDD 과정 기반 모형을 사용하여 개화 시기를 예측하였으며, 두 모형 모두 일반적으로 우수한 성능을 보였다. 과정 기반 모형의 주요 입력변수인 날씨 자료는 산악기상관측시스템과 기상청에서 제공하는 기온 정보를 융합하여 1km의 공간 해상도로 일 단위 기온 자료를 생성하였다. 지역별 보정 계수를 생산하고 적용하기 위해 랜덤포레스트 기계 학습을 활용하여 STDD와 GDD 모형을 기반으로 예측 정확도를 개선하였다. 결과적으로 보정 계수가 적용될 때 대부분의 수종에서 개화 시기의 예측 오차가 작았으며, 특히, 미선나무, 아까시나무, 철쭉에서 평균제곱근오차가 각각 1.2, 0.6, 1.2일로 매우 낮았다. 모형 성능을 평가하기 위해 10회의 무작위 샘플링 테스트를 실시하고, 최적의 결정계수 값을 가진 모형을 선택하여 모형의 성능을 평가하였다. 그 결과, 마가목을 제외한 모든 수종에서 보정 계수가 적용된 모형에서 결정계수가 최소 0.07에서 최대 0.7 증가하였으며 최종적으로 75%에서 90%의 설명력을 가졌다. 이를 기반으로 수종별 보정 계수를 산출하였으며, 1km 해상도의 전국 단위 개화시기예측 지도를 제작하였다. 본 연구는 식물의 계절 변화에 대한 자료로 활용될 것으로 예상되며, 수종 및 지역별로 개화 시기를 상세히 설명하여 기후 변화로 인한 계절 변화를 연구하는 데에 유용할 것으로 기대된다. 또한 우리나라 산림의 주요 수종에 대한 정확도 높은 개화 시기 예측 서비스는 산림 방문객들의 산림 경험 만족도를 크게 높일 수 있으며, 양봉업 등 임업 종사자들의 경제적 향상에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.436-445
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• 2023

벼논에서 배출되는 메탄은 주로 폐쇄형 챔버법 또는 에디 공분산법을 이용하여 관측이 이루어진다. 본 연구에서는 기존 측정법들이 갖고 있는 장점은 활용하고 단점은 보완할 수 있는 레이저 기반의 휴대용 기체 분석기(LI-7810)와 자동 개폐식 챔버(Smart Chamber) 를 결합한 새로운 관측 기술을 소개하였다. 벼의 최대 생장 높이에 맞춰 원통 형태의 칼라를 제작하여 측정 보조 도구로 활용하였다. 시범 관측은 경기도 파주시 적성면 객현리 일대의 영농형 태양광 설비가 갖춰진 논에서 2021년 8월부터 2022년 10월까지 이루어졌다. 벼논에서의 메탄 관측을 통해 얻게 되는 가장 일반적인 그래프는 벼의 통기조직을 통한 배출로 인해 메탄의 혼합비가 일정한 기울기로 꾸준히 증가하는 특징이 나타난다. 측정되는 모든 종류의 데이터뿐만 아니라 측정과 동시에 계산되는 메탄 플럭스 값도 실시간 모니터링이 가능하며, 측정이 끝난 후에는 'SoilFluxPro' 라는 소프트웨어를 통해 관련 데이터를 확인할 수 있다. 기존의 챔버법에서는 불가능했던 포집된 온실가스 농도의 연속적인 시계열 변화를 현장에서 바로 확인할 수 있다는 점은 새 관측 기술의 가장 큰 장점이다. 동시에 좁은 지역에 다양한 처리 조건을 가지는 경우에도 적용할 수 있으며, 에디 공분산법보다 사용법이 더 간단하고 설치 및 유지보수에 들어가는 노력이 덜하다는 점에서 매력이 있다. 하지만 관측시스템이 여전히 고가이고 그 운용에 전문적인 지식이 필요하며, 다양 한 관측 구역에 여러 개의 칼라를 설치하고 이동하며 측정하는데 인력이 많이 들어간다는 단점도 존재한다. 새로운 관측 방식이 벼논에서의 메탄 배출 경로를 확인하고 그에 따른 배출량을 정량화하는데 많은 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.267-275
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• 2023

본 연구에서는 농촌진흥청에서 홍콩과학기술대학교와 국제공동연구를 통해 개발중인 1개월 농업기상 예측 시스템을 이용하여 2012-2022년 기간 동안 1개월 과거기후 예측 정보를 생산하고, 유효적산온도 기법을 적용하여 벼 수확일 전망 가능성을 살펴보았다. 상세한 기후정보를 얻기 위해, 지역기후모델(WRF)을 이용하여 전지구 기후예측 정보(CFSv2)를 남한지역에 대해 5 km 해상도로 규모축소하였다. 벼 수확일은 역학적 규모축소된 최고기온과 최저기온 과거예측 자료를 유효적산온도에 적용하여 추정하였다. 모형의 최고기온(최저기온)는 벼 생육기간(5월~10월)에 대해 관측과 비교하여 약 1.2 ℃ (0.1 ℃) 정도 과소모의하였다. 벼 수확일 추정 자료는 정성적으로 관측의 전반적인 공간 패턴을 모의하면서 지형효과에 의한 상세한 지역적 편차를 모의하였다. 그러나 음의 기온 오차가 유효적산온도에 투영되어, 예측자료에서 추정한 벼 수확일이 관측에서 추정한 벼 수확일과 비교하여 정량적으로 약 9일 늦게 모의하였다. 본 연구를 통해 1개월 기상예측 정보와 유효적산온도를 이용하여 남한 전역에 대해 공간적으로 연속적인 상세한(5 km) 벼 수확일 정보를 사전에 얻을 수 있는 가능성을 보았다. 예측정보의 신뢰성을 확보하고, 유효적산온도 뿐만 아니라 농업모형과 연계한다면 다양한 작목에 대한 농업정보들을 사전에 생산할 수 있을 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.781-797
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• 2023

최근 들어 첨단산업에 활용되는 핵심광물의 확보를 위한 광물수요국들의 대응이 빠르게 진행되고 있다. 흑연은 중국 생산량이 압도적 우위에 있지만, EV 배터리 부문의 기하급수적인 성장에 따라 글로벌 공급에서 변화가 초래되고 있으며, 동 아프리카에서의 활발한 탐사가 좋은 사례이다. 우리나라에서도 생산이 증가되고 있다. 희토류는 첨단산업에 폭넓게 사용되고 있는 핵심원료이다. 세계적으로 희토류를 생산하는 광상은 카보너타이트형, 라테라이트형 및 이온흡착형 광상이 개발 중에 있다. 중국의 생산이 다소 감소되는 추세이지만 여전히 압도적인 우위를 점하고 있다. 최근 수년간의 변화는 미얀마의 급부상과 베트남의 생산 증가이다. 니켈은 다양한 화학 및 금속 산업에 사용되어 온 금속이지만 최근 밧데리 비중이 점차 증가되고 있는 추세이다. 세계 니켈 광상은 초염기성암에서 유래된 유화형 광상과 라테라이트형 광상으로 크게 구분된다. 유화형 광상은 호주에서 개발이 지속적으로 증가 할 것으로 예측되며, 라테라이트형 광상은 인도네시아에서의 개발이 촉진 될 것으로 보인다. 리튬이온 배터리 수요에 따라 니켈 시장도 견인될 것으로 전망된다. 세계 리튬 광상은 염호형(78%)과 암석/광물형(스포듀민 19%), 점토형(3%)이 생산되고 있다. 암석형 광상이 염호형 광상보다 품위가 다소 높지만 매장량이 적고 페그마타이트에 함유된 스포듀민 리튬광물이 대상이다. 칠레, 아르헨티나, 미국에서는 염호형 광상을 주로 개발하고 있으며, 호주와 중국에서는 염호 및 암석/광물 두 근원으로부터 리튬을 추출하고 있고 캐나다에서는 암석/광물로부터만 생산한다. 바나듐은 전통적으로 강철 합금에 약 90% 이용되어 왔으나 최근 대규모 전력 저장을 위한 바나듐 레독스 흐름배터리 용도가 증가 추세에 있다. 세계 바나듐 공급원은 광산에서 생산하는 바나듐을 함유한 철광석(81%)과 부산물에서 회수하는 바나듐(2차 근원, 18%)으로 양대분 된다. 81%를 차지하는 바나듐-철광석 근원은 제강공정에서 유래된 바나듐 슬래그가 70%를 차지하고 광산에서 생산하는 1차 근원인 광석은 30%에 불가하다. 이러한 공급원으로부터 중간재인 바나듐 산화물이 제조된다. 바나듐 광상은 함바나듐 티탄자철석형 광상, 사암 모암형 광상, 셰일 모암형 광상과 바나듐산염형 광상으로 구분되는데 함바나듐 티탄자철석형 광상만이 현재 개발되고 있다.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.715-728
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• 2023

익룡 발자국의 개체 및 밀집도 측면에서 세계 최대 규모로 알려진 진주 충무공동 익룡·새·공룡발자국 화석산지는 2011년 천연기념물로 지정된 이래, 2018년 일부 화석층을 현장 보존하기 위해 보호각을 설치하였다. 이 중 제2보호각에 관리중인 화석층은 기 보고된 발자국 중 약 17%에 달하는 익룡·수각류·조각류 발자국(총 679개)이 단일 층준에서 발견되어 학술적 가치가 크지만 물리적, 화학적 손상이 지속적으로 발생하여 발자국의 관찰에 어려움이 있다. 특히 화석층 표면을 피복하는 유백색 오염물은 석고와 대기오염물로 구성된 복합체의 누적현상에서 기인한다. 오염물을 구성하는 석고는 화석층 하부층준에서 기원한 칼슘과 잔디의 생육활동으로 공급되는 황이 보호각 후방의 잔디가 식재된 토양층에서 집수된 지하수에 의해 용출되고, 보호각의 일대의 수분 순환 과정에서 화석층 표면에 증발잔류하며 결정화된다. 또 다른 오염물 구성체인 화분·광물 등은 분진 배출이 어려운 보호각 갤러리창을 통해 풍성으로 유입된다. 따라서 상이한 기원을 가진 두 오염물로부터 화석층을 보존하기 위해서는 보호각의 수분 및 대기 순환 제어와 지속적인 오염물 제거가 필요하다. 분진상의 석고와 대기 오염물은 스팀 세정법으로 충분한 제거 효과가 있으며, 암회색 셰일인 화석층은 레이저 흡수능이 커 흔적화석과 퇴적구조의 물리적 손실을 동반하는 레이저 세정법은 가급적 지양하는 것이 바람직하다.