• The Korean Journal of Ecology
• /
• 제28권5호
• /
• pp.271-279
• /
• 2005

서울시 생태계 보전지역인 진관내동 습지, 방이동 습지와 밤섬에서 2004년 3월 토양을 채취한후 5월부터 10월까지 유묘출현법(seedling emergence method)으로 토양 종자은행을 관찰하였다. 그 결과 진관내동에서는 총 42종, 5,190개체가 출현하였고, 방이동에서는 총 39종, 2,265개체, 밤섬에서는 총 39종, 1,047개체가 발아하였으며 가장 개체수가 많았던 곳은 진관내동 버드나무군락이었다. 진관내동 습지와 밤섬에서 가장 많은 개체수를 보인 것은 밭뚝외풀이었고 방이동 습지에서는 부들속 식물들이었다. 진관내동과 방이동에서 실시한 군락별 토양 종자은행 조사 결과 갈대군락, 버드나무군락, 고마리군락, 달뿌리풀군락, 은사시나무군락 등에서 지상부 우점종과 지하부 우점종이서로 다른 반면 애기부들군락과 부들군락에서는 일치하였다. 습윤조건에서 56종, 침수조건에서 25종이 출현하였고, 두 조건에서 다 출현한 종은 18종이었다. 개구리밥등의 부유식물과 물닭개비등의 일부 정수식물은 침수조건에서만 발아하였다. 부들속 식물, 돌피 골풀 등의 정수식물은 습윤과 침수 조건 모두에서 발아하였다. 밤섬에서 채취한 수변으로부터와 거리별 토양 종자은행에서는 수위의 유동성이 큰 수변 3(식생대로부터 거리 $300\sim350m$)에서 가장 많은 수의 종자가 관찰되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제29권1호
• /
• pp.20-35
• /
• 2017

잠제와 같은 중력식구조물 하부 해저지반에 고파랑이 장시간 작용하는 경우 토립자내 간극의 체적변화를 일으키는 과정에서 과잉간극수압이 크게 발생될 수 있고, 이에 따른 유효응력의 감소에 의하여 구조물 근방 및 하부의 해저지반에 액상화가 발생될 수 있으며, 종국에는 구조물이 침하파괴될 가능성이 있다. 또한, 액생화를 방지하기 위한 대책공법으로 규칙파의 경우 콘크리트매트를 해저지반상에 포설하여 구조물의 동적변위 및 지반내 간극 수압 및 간극수압비가 감소하는 것을 규명하였다. 본 연구에서는 실해역을 모사한 불규칙파랑을 대상으로 규칙파 해석에서 적용된 동일한 수치해석법을 적용하여 잠제의 동적변위 및 해저지반내 간극수압, 간극수압비 등과 같은 지반거동의 시 공간변화를 규칙파의 경우와 대비하면서 액상화 가능성을 검토하였다. 이로부터 불규칙파동장하에서도 콘크리트매트하의 해저지반내에서 액상화 가능성을 크게 줄일 수 있고, 한정된 본 결과이지만 콘크리트매트가 포설된 경우에도 액상화 평가시 불규칙파의 유의파에 해당하는 파랑조건을 적용한 규칙파 해석이 더욱 안정적인 설계로 된다는 것을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.37-43
• /
• 2015

옥수수(Zea mays) 원뿌리에서 에틸렌 전구체인 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC), indole-3-acetic acid (IAA) 그리고 methyl jasmonate (MeJA)가 통기조직의 발달에 미치는 영향을 조사하였다. 식물호르몬 처리는 원뿌리의 종단 구성에 영향을 미치므로 control과 호르몬 처리된 뿌리의 비교 가능한 위치를 정할 필요가 있었다. 이를 위하여 원뿌리의 정단을 PR0, 기부를 PR100이라 정의하고 이 두 지점 사이를 길이에 비례하여 PR25, PR50, PR75로 구분하였다. 대조군 뿌리의 PR25와 PR50 부분에서는 통기조직이 관찰되지 않았으며 PR75 부분에서는 드물게 통기조직이 나타나기도 하였다. PR75 부위의 통기조직 면적은 ACC 또는 IAA가 존재할 때 증가하였다. 반면, MeJA는 옥수수 원뿌리가 침수되지 않았을 때와 침수되었을 때 서로 다른 차등 효과를 나타내었다. 뿌리가 침수되지 않았을 때 MeJA는 통기조직의 발달을 억제하였다. 반면, 뿌리를 침수 시키면 통기조직의 면적이 증가하는데 그 면적은 MeJA에 의하여 더욱 증가되었다. 한편, 곁뿌리 원기는 그 주변 피층세포의 통기조직 발달에 수반되는 세포사멸을 억제하는 것으로 알려져 있었다. 곁뿌리 원기에 의해 억제되는 통기조직의 발달은 위에 기술한 바와 같이 통기조직의 발달을 촉진하는 세 가지 호르몬들에 의해서도 회복되지 않았다. 이는 발달하는 곁뿌리 원기가 억제하는 통기조직 발달 조절의 세부 단계는 식물호르몬들이 작용한 이후 단계일 가능성을 보여주는 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제28권6호
• /
• pp.332-349
• /
• 2016

OLAFOAM은 파동역학의 시뮬레이션을 위하여 $OpenFOAM^{(R)}$을 확장한 강력한 CFD코드이며, $OpenFOAM^{(R)}$은 다양한 분야에서 각각 수치계산의 목적에 대응할 수 있도록 많은 Solver를 제공하고 있다. OLAFOAM의 기본방정식은 VARANS식에 기초하고, 수치기법으로는 유한체적법을 적용하며, 프로그램은 C++로 코딩되어 Linux운영체제에서 실행된다. 본 연구는 OLAFOAM을 이용하여 먼저 1) 단파와 규칙파하 투과성구조물에서 파의 변형, 2) 규칙파하 잠제에 의한 파의 변형 및 3) 흐름하 규칙파의 변형과 연직유속분포에 대해 기존의 각 실험결과와 비교 검토하여 OLAFOAM의 타당성을 검증하였다. 이로부터 지금까지 거의 검토되지 않은 규칙파와 흐름의 공존장에 설치된 투과성잠제에 대해 배후경사면을 불투과성 혹은 투과성으로 고려한 경우 흐름방향 등의 변화에 따른 잠제 주변에서 수위, 파고, 주파수스펙트럼, 쇄파, 평균유속 및 난류운동에너지 등의 변동특성을 면밀히 검토하였다. 결과로부터 흐름방향(순방향과 역방향)에 따른 파고변화는 난류운동에너지와 밀접한 관계를 가지는 것 등을 알 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.246-252
• /
• 2018

본 논문은 3차원 축대칭 몰수체에 대해 소스 코드가 공개된 OpenFOAM 4.0을 이용하여 첫 번째 격자의 높이와 레이놀즈 수에 따른 마찰저항 변화에 대해 연구하였다. 마찰저항 계산을 위해 경계조건, 수치조건을 정립하였다. 축대칭 물체의 3차원 효과로 인해 거칠기가 매우 작은 $12{\mu}m$에서도 부드러운 표면과 비교해 마찰저항이 다르게 계산되었다. 레이놀즈 수가 커질수록 경계층의 두께 증가가 감소되었으며 이로 인해 마찰저항의 증가량이 감소되었다. 첫 번째 격자의 크기인 y+에 대한 영향에 대해서도 검토하였다. 첫 번째 격자가 log layer에 위치하고 있지 않으면 마찰저항과 표면의 전단력이 과도하게 예측되는 것을 확인하였다. 이는 경계층이 두껍게 예측되어 난류에너지가 과도하게 예측되었기 때문으로 판단된다. 표면의 거칠기가 커질수록 경계층이 두꺼워지고 표면의 난류에너지가 증가되는 것을 확인하였다. 마찰저항을 정확하게 예측하기 위해서는 y+ 값, 거칠기 및 벽함수가 적절한 영역에 위치해야 함을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제28권4호
• /
• pp.177-190
• /
• 2016

잠제와 같은 중력식구조물 하부 해저지반에 고파랑이 장시간 작용하는 경우 토립자내 간극의 체적변화를 일으키는 과정에서 과잉간극수압이 크게 발생될 수 있고, 이에 따른 유효응력의 감소에 의하여 구조물 근방 및 하부의 해저지반에 액상화가 발생될 수 있다. 지반액상화가 발생 및 발달되면 종국적으로 구조물이 파괴될 가능성이 높아진다. 이에 대하여 Lee et al.(2016)은 규칙파를 대상으로 검토하였고, 여기서는 불규칙파랑을 대상으로 규칙파 해석에서 적용된 동일한 수치해석법을 적용하여 불규칙파동장하에서 잠제의 동적변위, 그리고 해저지반내에서 간극수압(진동성분과 잔류성분), 간극수압비 등과 같은 지반거동의 시 공간변화를 규칙파의 경우와 대비하면서 액상화 가능성을 정량적으로 평가한다. 이로부터 한정된 본 계산결과이지만 잠제하의 해저지반내에서 액상화 평가시 불규칙파의 유의파에 해당하는 파랑조건을 규칙파로 해석하는 것이 더욱 안정적인 설계로 된다는 등의 중요한 결과를 도출할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제31권3호
• /
• pp.180-198
• /
• 2019

최근, 유럽이나 일본 등은 해빈유실방지대책공법의 하나이며, 잠제의 대안으로 여겨지는 저천단구조물(LCS)에 관한 많은 연구를 수행하였고, 그의 결과들을 집약하여 설계매뉴얼까지 편찬하였다. 지금까지 LCS에 관한 연구는 2차원적인 파랑전달율과 피복재의 안정중량산정에 치우쳐 있으며, 이들은 주로 실험에 기초하여 검토 논의되었다. 본 연구에서는 투과성의 LCS를 대상으로 3차원수치해석을 수행한다. 수치해석에 Navier-Stokes 운동방정식에 기반한 오픈소스 CFD Code인 olaFlow를 적용하였으며, 이는 쇄파와 난류해석까지도 가능한 강비선형해석법이다. 이로부터 수위, 흐름 및 난류운동에너지 등의 분포특성을 검토 논의하였으며, 동시에 잠제의 경우와도 비교 검토하였다. 이로부터 해안선 근방에서 연안류의 흐름패턴과 평균난류운동에너지의 연안방향 및 종단방향의 공간분포에 관해 잠제와 LCS의 경우에 각각 차이가 발생하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과의 차이는 모래이동에서의 차이로 이어질 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 2013

주암호내 복내 저수구역에서 서식하는 자생식물체들이 침수시 주암호 수질에 미치는 영향을 파악하기 위하여 복내 저수구역이 침수되기 전인 2010년 8월의 영양염류(질소 및 인) 최대 흡수량과 침수 후 다시 침수이전 수위로 회복된 2011년 2월에 남은 식생의 영양염류 잔존량 차이를 이용하여 산술적인 영양염류 용출량을 산정하였다. 2010년 8월에 침수되기전 복내 저수구역내 식생의 면적은 987,872 $m^2$이었다. 침수전인 2010년 8월에 복내 저수구역내 식생의 분포면적별 T-N의 흡수량은 물억새가 247 kg/total reservoir area, 이삭사초가 11,340 kg/total reservoir area로 분포면적이 넓은 이삭사초의 T-N 흡수량이 물억새에 비해 많았으며, T-P의 흡수량도 1,231 kg/total reservoir area로 이삭사초가 가장 많았다. 침수 후 2011년 2월에 조사된 상부지역 물억새의 T-N 및 T-P의 잔존량은 각각 34 및 11 kg/total reservoir area로 침수 전에 비해 감소하였고, 이삭사초의 T-N 및 T-P의 잔존량은 각각 491 및 68 kg/total reservoir area로 물억새와 비슷한 경향으로 침수 전에 비해 감소하였다. 이상의 결과를 종합하여 복내 저수구역내 식생의 T-N 및 T-P의 총 용출량을 산정한 결과 T-N 용출량은 복내 저수구역 총 식생면적(987,872 $m^2$)당 12,212 kg, T-P 용출량은 총 식생면적당 1,324 kg이었다. 따라서 복내 저수구역내 자생식물은 침수시 수중에서 분해되면서 식물체내 질소 및 인이 용출되어 주암호의 수질오염을 가중시킬 수 있는 한 요인이 될 수 있으므로 호소내 수질개선을 위해서는 저수구역내 식물체의 관리방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.308-319
• /
• 2016

우포늪의 목포습지에서 수심에 따른 수생식물의 분포 특성을 밝히기 위한 연구가 수행되었다. 274개 지점에서의 수심 및 식물종 분포 현황에 대한 표본조사가 이루어졌다. 선행연구에서 이루어진바 없었던 목포에 대한 상세한 수심분포 지도가 만들어졌다. 평균 수심은 77cm(${\pm}29cm$), 최대 수심은 157cm로서 가장자리는 60cm이내이며, 중심부가 120-130cm 정도의 오목한 그릇 형태를 이루고 있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 침수식물 6종(검정말, 나사말, 나자스말, 말즘, 붕어마름, 실말)과 부엽식물 3종(가시연꽃, 자라풀, 마름)의 서식이 확인 되었다. 이들 수생식물들의 분포는 통계적으로 유의한 차이(${\chi}^2=982.2$, df = 8, p< 0.01)를 보여 환경조건에 따라 식물종의 분포 양상이 다른 것으로 확인되었다. 마름이 244회 출현하여 가장 높은 빈도로 출현하는 것으로 나타났으며, 말즘과 함께 수심이 깊을수록 피도가 높아지는 분포 양상을 보였다. 가시연꽃, 자라풀, 검정말, 나자스말, 붕어마름 5종은 수심이 깊을수록 피도가 낮아지는 음의 상관관계를 나타내었다. 수심에 따른 수생식물의 분포는 근본적으로 각각의 식물종이 가지는 생태적 특성에 의한 것이지만, 목포습지의 환경 특성을 반영하고 있는 것으로 나타났다.

• 생태와환경
• /
• 제49권4호
• /
• pp.308-319
• /
• 2016

물리적인 교란(강우 발생)에 대한 동물플랑크톤의 피난처로서 수생식물의 역할을 평가하기 위해, 경상남도에 위치한 17개 습지의 수변부와 개방수역에서 환경 요인, 수생식물, 동물플랑크톤 등에 대해 조사하였다. 조사기간 동안, 총 51종의 동물플랑크톤이 출현하였으며, Polyarthra sp. 및 Diaphanosoma brachyurum 등의 부유성 성향을 가진 종이 주로 우점하였다. 습지의 수변부에서는 털물참새피, 마름, 붕어마름 등 10종 정도의 수생식물이 출현하였으며, 습지에 따라 종조성이나 생체량 등이 상이하였다. 이와 대조적으로, 개방수역에서는 수생식물이 거의 관찰되지 않았다. 대부분의 습지에서 개방수역보다 수변부에서 더 높은 동물플랑크톤 밀도가 관찰되었으며, 특히 1번, 8번, 9번, 10번, 11번, 16번 습지의 수변부에 서식하는 동물플랑크톤 군집은 강우 발생에 거의 영향을 받지 않거나 증가된 밀도를 보였다. 이들 습지의 수변식생대는 침수식물이 공통적으로 나타났으며, 다른 습지보다 상대적으로 다양한 수생식물종에 의해 구성된 특징을 가졌다. 침수식물이 수생식물 중 가장 복잡한 구조를 가지는 점을 감안하면, 침수식물의 존재는 식생대 내 서식처 복잡성에 크게 기여하며 강우와 같은 교란 요인에 저항하기 위한 피난처로서 높은 효율성을 가질 수 있다. 또한 침수식물은 서식 특성상 다양한 식물과 공존이 가능하며, 식생대 내 수생식물의 생체량을 증가시켜 더욱 복잡하게 만든다. 이러한 관점에서, 수생식물은 강우와 같은 교란 발생에 대한 생물다양성의 유지 및 증가에 크게 영향을 미치며, 우리나라와 같이 여름철에 강우가 집중되는 지역의 경우 플랑크톤 등 생물상에 대한 천이에 중요하게 고려되어야 할 것으로 사료된다.