• 헤리티지:역사와 과학
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• 제52권3호
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• pp.74-93
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• 2019

함안 용산리 함안층 새발자국 화석산지(천연기념물 제222호)에서는 Koreanaornis hamanensis와 Jindongornipes kimi로 명명된 두 종의 새발자국이 발견되었으며, 용각류 발자국과 생흔화석 Cochlichnus도 보고되었다. 특히 Koreanaornis hamanensis는 세계에서 두 번째로 기록된 새발자국 화석종으로 학술적 가치가 매우 뛰어나다. 이 일대는 구들장용 판석의 채석장이었으며, 1969년에 세계적 희귀 화석지로 알려지면서 크게 훼손되어, 현재는 지정 당시의 25% 정도가 잔존한다. 함안층은 경상누층군의 하양층군에 속하며 주로 적회색의 미사암과 흑색의 이암이 교호하는 암상을 보인다. 미사암과 이암의 경계는 점이적이며, 연흔과 건열 등의 퇴적 구조가 뚜렷하다. 연구 지역의 퇴적암은 퇴적순서와 구조 및 암상에 따라 총 7개의 지층으로 구분되며, 새발자국 화석은 최상부층에서 나타난다. 비파괴 손상도 평가 결과, 화학적 생물학적 손상은 7개 지층에서 모두 매우 낮게 나타났다. 물리적 손상도의 경우 박락 0.49%, 박리 0.04%, 탈락 0.28%로 매우 낮은 손상률을 보였다. 그러나 절리 등 불연속면의 균열지수는 6.20으로 비교적 높으며, 배면과 북서측의 표면은 하등생물의 피복이 심하여 지층의 단면을 중심으로 염에 의한 백화현상이 관찰된다. 화석산지의 초음파 물성은 전반적으로 중간풍화단계(MW)를 보였다. 특히 공룡발자국이 있는 남서측 부근이 상대적으로 신선하며, 보호각 기둥 주위로 풍화가 진전된 양상을 보였다. 이 화석산지에 발달한 불연속면은 5종류로서 가장 높은 점유율을 보이는 불연속면은 층리면이다. 평사투영으로 사면의 안정성을 분석한 결과, 평면 및 쐐기파괴에는 안정적이지만 전도파괴의 가능성이 있는 것으로 나타났다. 이 화석산지의 종합적인 손상 정도 및 안정성은 양호한 것으로 판단되나, 화석층의 물리화학적 풍화와 보호각 기둥과 접하는 모르타르의 백화현상 등은 제어하기 어려운 상태로 보여, 지속적인 모니터링과 보존처리 및 관리가 수행되어야 할 것이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제40권
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• pp.357-386
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• 2007

현재 통일신라 범종은 한국에 6점, 일본에 5점, 기타 2점 등 총 13점이 알려져 있으며, 이중 3점은 형태추정이 불가능하다. 따라서 형태추정이 가능한 10점을 이용하여 범종의 형식을 구분하고, 이중 운천동 종의 조사 자료를 토대로 기존에 과학적 조사가 이루어진 통일신라 청동범종과의 연계성을 찾아보고 조성비를 중심으로 한 제작기술의 접근을 시도해 보았다. 통일신라 범종의 도상분석은 2가지 형식으로 나누었는데, I형식은 좌우대칭 비천과 정형성의 문양 배치구조를 갖는 전기종의 모습이며, II형식은 좌우비대칭 비천과 비정형성의 문양 배치구조를 띄는 후기종의 모습이다. 특히 운천동(雲泉洞) 종은 9세기 고묘지(光明寺) 종과 매우 흡사한 문양형태를 보이는 후기 종으로, 통일신라주악비천에서 전혀 보이지 않았던 종적(縱笛)을 연주하고 있는 것이 특이할 만하다. 통일신라 범종은 대부분 합금배합구성이 Cu-Sn, Cu-Sn-Ph으로 이루어져 있으며, 8세기와 9세기에 걸쳐 구리, 주석, 납을 골고루 사용하여 주종(鑄鐘)하였고, 고대 중국 "주례(周禮)" "고공기(考工記)"의 청동합금비와 근접하게 나타났다. 특히 운천동 종은 Cu-Sn-Ph-As 구성을 이루고 있으며 통일신라 범종에서 자주 사용되지 않은 As가 검출되어 이에 대한 관련 자료를 제시하였다. As는 Pb사용 성격과 유사하나 재질의 특성상 고온에서 쉽게 휘발되기 때문에 사용상에 어려움이 있으나, 제품을 단단하게 하여 오래 사용할 수 있는 장점이 있다. Ph는 주물의 유동성을 좋게 하여 문양을 잘 표현하게 하고, As는 제품의 강도를 높여줄 수 있다. 납동위원소비 분석결과 구체적 산지추정은 어려웠으나 시료의 분석 결과를 통하여 종 제작에 있어 한 광상의 재료를 사용했다는 근거를 제시할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-12
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• 2019

본 연구는 소집단 논변활동에서 나타난 학생들의 인식적 실행을 토대로 하여 학생들이 지닌 인식적 고려를 파악하고, 수업 실행 중에 나타난 학생들의 인식적 고려 수준의 변화에 협력적 성찰이 어떻게 영향을 미쳤는지를 탐색하고자 하였다. 이를 위해 중학교 1학년을 대상으로 소집단 논변 활동과 수업 후 소집단 구성원과의 협력적 성찰을 진행하였다. 협력적 성찰을 진행한 소집단 중에 수업 실행으로 부터 인식적 측면의 변화가 명확히 드러나며, 이 변화에 협력적 성찰이 기여한 바가 분명하게 드러난 소집단을 초점집단으로 선정하였다. 논변 활동에서의 소집단 논의 및 협력적 성찰을 녹화, 녹음하였고, 그 전사본과 협력적 성찰시 활용된 체크리스트를 바탕으로 학생들의 인식적 고려를 지식 산물의 본성, 지식 산물 구성의 정당화, 청중에 대한 인식 측면에서 분석하였다. 그리고 인식적 고려와 실행의 변화에 있어 협력적 성찰이 어떻게 역할을 하였는지 분석하였다. 연구결과, 소집단 학생들이 보인 인식적 고려 수준은 제각각 차이가 있었으며, 협력적 성찰이 기여한 변화는 5차시 수업 이후에 나타났다. 학생의 인식적 고려 수준의 변화를 촉진하는 요인은 크게 네 가지로 구분되었다. 첫째, 협력적 성찰에서 연구자가 수업 실행에 대한 성찰을 유도하는 과정에서 구성원을 협력자로 인식하는 기회를 제공했고, 이는 '청중에 대한 인식' 측면에서 인식적 고려 수준의 발달을 지원하였다. 둘째, 협력적 성찰이 기존과는 다른 방식의 동료와의 상호작용이 나타나게 하는 맥락 조성에 기여하였다. 구성원을 협력자로 인식하고 논변을 발전시키는 과정에 참여하도록 유도하는 상호작용이 '정당화' 측면에서 다른 구성원의 인식적 고려 수준 발달을 지원한 것으로 확인되었다. 셋째, 협력적 성찰에서 제공된 체크리스트가 활동에서 기대하는 바를 명시화함으로써 생산적인 인식적 실행을 촉구하였고, 이 또한 학생의 인식적 고려 수준의 발달을 지원하였다. 마지막으로 협력적 성찰에서 연구자가 사용한 발화 패턴을 모방한 학생의 인식적 실행은 학생이 인과적 설명 구성을 할 수 있게 촉진하였고, 이는 '본성' 측면에서 인식적 고려 수준의 발달을 지원하였다. 본 연구는 학생의 인식적 고려 수준을 발달시킬 수 있는 지원 방안을 마련하고, 발달된 인식적 고려를 바탕으로 생산적인 인식적 실행을 촉진하는 데에 기여할 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.770-788
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• 2021

본 연구는 중학생들이 온실 효과와 지구 온난화를 이해하고, 이를 지구 복사 평형 관점에서 설명할 수 있는지 심층적으로 살펴보고자 하였다. 이를 위해 '대기권과 날씨' 대단원 수업을 완료한 중학교 3학년 118명의 학생을 대상으로, 복사 평형, 온실 효과, 지구 온난화에 대한 선택형 및 서답형으로 구성된 학생 이해 온라인 평가를 2021년 7월 13일부터 7월 24일까지 실시하였다. 최종적으로 97명의 학생 응답을 수집하여 분석한 결과, 과반수(61.9%)가 넘는 학생들이 복사 평형의 의미를 옳게 기술하였으나 제시된 자료와 무관하게 사전 지식이나 구체적 사례를 들어 설명하는 경우가 많았다. 대부분의 학생들(92.8%)은 대기가 있는 지구에서 온실 효과가 나타나는 것을 알고 있었지만, 온실 효과를 복사 평형이 깨진 상태로 생각하는 경향이 높았으며(32.0%), 달과 지구 모두 복사 평형이 일어난다고 응답한 학생(47.4%)은 절반에 미치지 못했다. 온실 효과의 원인으로 대기의 재복사를 찾아낸 학생은 다수(69.1%)였으나, 지구로 입사한 태양 복사량보다 방출한 지표 복사량이 더 크다고 응답한 학생은 소수(39.2%)에 불과하였다. 또한 절반 정도의 학생들(49.5%)이 온실 기체의 증가와 대기 흡수, 이로 인한 지표로의 재복사의 관계를 잘 이해하고 있었다. 그러나 온실 기체가 증가할 때, 지표 방출에 대해서는 증가(14.4%), 일정(9.3%), 감소(7.2%), 무응답(18.6%)으로 의견이 매우 다양하게 나타났다. 복사 평형, 온실 효과, 지구 온난화는 지구계의 균형과 상호작용이라는 빅 아이디어로 연결된 커다란 하나의 의미망이므로 학생들이 지구 온난화로 인한 기후 변화를 이해하고 적용하고 해석하는 개념 체계가 될 수 있다. 따라서 현재 인류에 닥친 기후 변화 위기와 관련해 학생들이 정확한 이해에 근거하여 과학적으로 사고하고 과학적 개념을 정립할 수 있도록, 정교한 프로그램 개발과 수업 경험을 제공하고 그 효과를 점검하는 후속 연구가 진행 되어야 할 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_2호
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• pp.1723-1735
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• 2022

산사태는 가장 널리 퍼진 자연재해 중 하나로 인명 및 재산피해 뿐만 아니라 범 국가적 차원의 피해를 유발할 수 있기 때문에 효과적인 예측 및 예방이 필수적이다. 높은 정확도를 갖는 산사태 취약성도를 제작하려는 연구는 꾸준히 진행되고 있으며 다양한 모델이 산사태 취약성 분석에 적용되어 왔다. 빈도비 모델, logistic regression 모델, ensembles 모델, 인공신경망 등의 모델과 같이 픽셀기반 머신러닝 모델들이 주로 적용되어 왔고 최근 연구에서는 커널기반의 합성곱신경망 기법이 효과적이라는 사실과 함께 입력자료의 공간적 특성이 산사태 취약성 매핑의 정확도에 중요한 영향을 미친다는 사실이 알려졌다. 이러한 이유로 본 연구에서는 픽셀기반 deep neural network (DNN) 모델과 패치기반 convolutional neural network (CNN) 모델을 이용하여 산사태 취약성을 분석하는 것을 목적으로 한다. 연구지역은 산사태 발생 빈도가 높고 피해가 큰 인제, 강릉, 평창을 포함한 강원도 지역으로 설정하였고, 산사태 관련인자로는 경사도, 곡률, 하천강도지수, 지형습윤지수, 지형위치 지수, 임상경급, 임상영급, 암상, 토지이용, 유효토심, 토양모재, 선구조 밀도, 단층 밀도, 정규식생지수, 정규수분지수의 15개 데이터를 이용하였다. 데이터 전처리 과정을 통해 산사태관련인자를 공간데이터베이스로 구축하였으며 DNN, CNN 모델을 이용하여 산사태 취약성도를 작성하였다. 정량적인 지표를 통해 모델과 산사태 취약성도에 대한 검증을 진행하였으며 검증결과 패치기반의 CNN 모델에서 픽셀기반의 DNN 모델에 비해 3.4% 향상된 성능을 보였다. 본 연구의 결과는 산사태를 예측하는데 사용될 수 있고 토지 이용 정책 및 산사태 관리에 관한 정책 수립에 있어 기초자료 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 인삼문화
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• 제4권
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• pp.103-127
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• 2022

20세기 초반 근대 문물이 유입되면서 우리나라 인삼 산업에도 많은 변화가 일어났다. 인삼 재배법과 상업의 발전으로 인삼의 생산과 소비가 늘어났고 근대적 제제기술을 이용한 다양한 인삼 제품이 개발되었다. 자연히 이들 제품의 판매 경쟁도 치열해졌다. 당시 신문 광고에는 이러한 제품의 개발 동향과 판매 경쟁이 상세히 나타난다. 1920년 이전까지는 신문에 나타나는 인삼에 관한 광고는 매우 적었다. 아직 신문이 일반화되지 못했고 인삼 산업도 그만큼 발전하지 못했기 때문으로 생각된다. 1920년 동아일보와 조선일보가 창간되면서 인삼 광고가 활기를 띠기 시작했다. 1920년대 신문에 실린 인삼 광고는 인삼의 전통 한방적 효능과 신비함을 강조하는 용어를 많이 사용하였다. 인삼과 녹용을 복합 처방한 제품의 광고가 많은 것으로 보아 당시 이 제품이 큰 인기가 있었던 것으로 보인다. 제품을 복용한 사람들의 체험담도 이때 광고에 등장한다. 또한 당시 이미 통신판매가 광범위하게 활용되고 있음도 알 수 있다. 1925년에는 인삼제품을 매일 배달한다는 광고도 등장한다. 당시 뿌리삼은 그 크기와 품질에 따라 현재보다 훨씬 정교하게 분류되어 있었음이 광고에 여실히 드러난다. 1920년대 인삼 제품은 액제, 환제, 농축액 등 전통 한방 제형의 범위를 크게 벗어나지 못하고 있다. 1930년대 인삼 광고는 더욱 활발해진다. 이 시기에는 대학의 교수, 의학박사, 약학박사 등의 직함을 가진 전문가가 광고에 등장한다. 이들이 인삼을 추천한다거나, 성분이나 약효를 설명하거나, 심지어 이들의 실험 노트까지 광고에 등장하여 과학적 연구 결과를 근거로 인삼 제품의 신뢰도를 제고하기 위한 홍보가 강화된다. 1931년에는 현대적인 정제의 광고가 등장한다. 이후 비타민이나 다른 특정 성분을 강화한 인삼 제품이 등장하고, 병약자를 위한 인삼 미음도 등장한다. 1938년에는 최승희와 같은 무용수나 유명 영화배우를 모델로 사용하는 광고도 등장하게 되면서 인삼광고는 더욱 현대화되고 대중화 된다. 1920~1930년대 인삼광고는 당시 급변하는 우리 사회의 한 단면을 극명하게 보여준다.

• 지질공학
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• 제32권3호
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• pp.411-420
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• 2022

최근 환경, 과학, 사회 등 다양한 분야에서 원격 탐사를 활용한 연구가 활발해지고 있다. 원격탐사를 활용한 연구의 결과가 수치적인 결과뿐만 아니라 사회 및 과학적 문제 해결과 예방하는데 있어 중요한 역할을 하고 있다. 이 논문은 갯벌 환경을 대상으로 원격탐사 기술을 활용하여 제공되는 데이터와 각 데이터의 연관성을 말하고자 하는데 목적을 두고 있다. 원격 탐사 중 인공위성을 활용한 고해상도 데이터를 얻어 갯벌 조류로에 대한 정보를 알아보고자 한다. 침식과 퇴적, 간조, 만조 등의 원인으로 생성되는 갯벌의 조류로는 갯벌 경사에 대한 정보와 생태계에 대한 정보를 내재하고 있다. 따라서 갯벌의 전체적인 조류로를 분석하는 것은 매우 중요한 연구 중에 하나라고 볼 수 있다. 본 논문은 TanDEM-X를 통해 DEM(Digital Elevation Model, 수치표고모델)을 생성하며, DEM은 조류로를 생성하는데 가장 기본적인 데이터로 활용이 된다. 이번 연구 지역은 강화도 갯벌로 서해안 중부에 위치한 갯벌이다. 연구 결과로 생성된 조류로를 분석해보면 강화도 갯벌의 경사 방향과 조류로의 형태 등 다양한 정보를 파악 할 수 있다. 또한 갯벌의 입도분포, 경사도, 밀도도 등의 데이터와 본 연구에서 추출한 조류로와의 연관성이 높은 점을 고려하여 해당 연구의 결과가 앞으로 갯벌 연구에 DEM 데이터의 활용에 대한 중요성과 필요성이 높아지고 양질의 결과를 얻을 수 있다라는 기대를 가져본다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권2호
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• pp.201-223
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• 2022

오늘날 급격한 기후 변화와 지속적인 인간의 개발 압력으로 멸종의 우려에 대한 심각성이 커지고 있다. 본 연구에서는 우리나라의 커다란 생태축인 백두대간 일대에서 출현하는 식물 가운데 중점적으로 보전해야할 식물 300종을 우선적으로 선정하였다. 그중 석회암 지대에 출현하는 댕강나무를 최우선 보전종으로 인식하고 이들의 식생 군집과 환경인자 특성을 구명하고자 하였다. 단양군, 영월군, 제천시 등 댕강나무 서식지 36개소를 조사지로 설정하고, 조사지 내 출현식물, 식생, 토양과 물리적 환경을 분석하였다. 조사지에서 특기할 만한 식물로 꽃꿩의다리, 덕우기름나물, 나도국수나무 등이 출현하였다. 산림식생 군락유형은 4개의 식생유형과 7개의 종군유형으로 구분되었다. 식생군집과 환경인자의 CCA 분석결과, 종합설명력 75.2%였으며 댕강나무 서식지의 환경적 특징이 세 그룹으로 구분되었다. 이 중에서 관계성이 있었던 환경인자는 해발고도, 경사, 유기물, 암석 비율, pH, 칼륨, 그리고 나트륨이었다. 조사지 내에서 꽃꿩의다리를 비롯하여 다수의 희귀식물과 특산식물이 확인되어 이들 집단을 서식지 수준에서 보전할 필요가 있다고 판단하였다. 출현 식물을 토대로 분석된 식생 유형 분류와 CCA 분석에서 댕강나무 서식지의 식생 집단의 고유성과 특이성이 재차 인정되었다. 본 연구의 결과가 댕강나무 자생지의 실증적 보전을 위한 과학적 근거자료로 활용되길 기대한다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권6호
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• pp.691-711
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• 2022

지구 대기에 영향을 주는 거의 모든 인간활동과 자연현상을 수치적으로 담아내는 지구시스템모델은 기후 위기의 시대에 활용될 가장 진보한 과학적 도구이다. 특히 우리나라 기상청이 도입한 지구시스템모델인 Unified Model (UM)은 지구 대기 연구의 과학적 도구로써 매우 활용성이 높다. 하지만 UM은 수치 적분과 자료 저장에 방대한 자원이 필요하여 개별 연구자들은 최근까지도 기상청 슈퍼컴퓨터에만 UM을 가동하는 상황이다. 외부와 차단된 기상청 슈퍼컴퓨터만을 이용하여 모델 연구를 수행하는 것은 UM을 이용한 모형 개선과 수치 실험의 원활한 수행에 있어 효율성이 떨어진다. 본 연구는 이러한 한계점을 극복할 수 있도록 개별 연구자가 보유한 고성능 병렬 컴퓨터(리눅스 클러스터) 에서 최신 버전 UM을 원활하게 설치하여 활용할 수 있도록 UM 시스템 환경 구축 과정과 UM 모델 설치 과정을 구체적으로 제시하였다. 또한 UM이 성공적으로 설치된 리눅스 클러스터 상에서 N96L85과 N48L70의 두 가지 모형 해상도에 대하여 UM 가동 성능을 평가하였다. 256코어를 사용하였을 때, 수평으로 1.875° ×1.25° (위도×경도)와 수직으로 약 85 km까지 85층 해상도를 가진 N96L85 해상도에 대한 UM의 AMIP과 CMIP 타입 한 달 적분 실험은 각각 169분과 205분이 소요되었다. 저해상도인 3.75° ×2.5° 와 70층 N48L70 해상도에 대해 AMIP 한달 적분은 252코어를 사용하여 33분이 소요되는 적분 성능을 보였다. 또한 적분을 위해 사용된 코어의 개수에 비례하여 적분 성능이 향상되었다. 성능 평가 외에 29년 간의 장기 적분을 수행하여 과거 지상 2-m 온도와 강수 강도를 ERA5 재분석자료와 비교하였고, 해상도에 따른 차이도 정성적으로 살펴보았다. 재분석자료와 비교할 때, 공간 분포가 유사하였고, 해상도와 대기-해양 접합에 따라 모의 결과에서 차이가 나타났다. 본 연구를 통해 슈퍼컴퓨터가 아닌 개별 연구자의 고성능 리눅스 클러스터 상에서도 UM이 성공적으로 구동됨을 확인하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권2호
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• pp.173-187
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• 2023

우리나라의 산림은 조림과 산림보호정책의 결과로 임목축적이 크게 증가하였으며, 이에 따라 공익적 가치도 매우 높게 평가받게 되었다. 최근 벌기령이 도래함에 따라 간벌과 수확벌채 등의 시업을 비롯한 산림경영활동의 필요성이 대두되고 있으며, 이에 따라 산림경영활동의 장기적인 영향을 과학적으로 비교분석하는 것은 매우 중요한 일이다. 이 연구는 가리왕산 모델숲을 대상으로 실시되었으며, 산림경관모형 LANDIS-II를 활용하여 주요 16개 수종에 대한 식생자료와 환경 특성 모수, 4가지 산림경영활동을 반영하여 수행한 모의를 통해 추정한 수종별 지상부생물량 변화를 바탕으로 산림경영활동이 식생의 천이와 목재생산량에 미칠 수 있는 영향을 평가하였다. 모형에 적용된 산림경영활동은 벌채강도와 벌채주기, 벌채기간에 따라 택벌림(Selection), 산벌림(Shelterwood), 이단림(Two-stories)과 비시업(no-mgt)으로 구성되어있으며, 이를 시나리오로 모형에 적용하여 산림경영활동에 따른 200년간의 지상부생물량의 변화를 통해 산림경관 변화를 모의하였다. 모의 결과 가리왕산 모델숲의 총 지상부생물량은 간벌과 수확벌채 시업 직후 크게 감소하였으나, 시나리오에 따라 수확벌채 시업 후 15년에서 50년이 지나며 시업 전 수준으로 회복되었고 200년 후에는 산림경영활동이 전혀 없는 시나리오보다 더 많은 지상부생물량을 지닐 것으로 평가되었다. 특히 내음성이 양수와 중성수로 분류된 수종의 지상부생물량은 수확벌채 시업 직후 크게 감소하였지만 신규개체의 발아와 정착으로 지상부생물량이 일부 회복하는 경향을 보였으며, 음수인 수종은 초기 수확벌채 시업에서 임령이 낮아 시업 대상으로 선정되지 않고 지속적으로 생장하여 모의 100년 이후에는 주요 우점수종이 되는 것으로 나타났다. 각 시나리오의 최종 누적 목재생산량은 택벌림 산림경영활동 시나리오에서 545.6 ton/ha, 산벌림 산림경영활동 시나리오에서 141.6 ton/ha, 이단림 산림경영활동 시나리오에서 299.9 ton/ha일 것으로 추정되었다. 목재생산량의 수종구성은 벌채강도와 벌채기간에 따라 차이를 보였으며, 특히 택벌림과 이단림의 산림경영활동 시나리오에서 수확벌채 시업 초기 목재생산량은 양수와 중성수 비율이 큰 것으로 나타났으나 시간이 지남에 따라 음수의 비율이 증가하였다. 이에 따라 산림경영활동은 산림생태계의 수종별 지상부생물량과 수확벌채 시업에 의한 목재생산량에도 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서는 산림경관모형 LANDIS-II를 활용한 시공간적 분석의 가능성을 규명하였으며, 이를 통해 산림생태계 관리 목표에 부합하는 산림경영활동 선정에 대한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.