본 연구는 사막화가 진행 중인 몽골의 엘센타사라이 지역을 중심으로, 주민 설문조사, 조림지 현장답사, 관련 문헌고찰 등을 통해 환경생태적 및 경제적 효과를 동시에 달성할 산림농업의 전략을 모색하였다. 산림농업의 접근유형은 사막화 및 작물 풍해를 방지하기 위한 방풍조림, 소득자원 생산을 위한 농경, 대상지역의 주 산업인 축산 등을 함께 배합하는 농림축혼업을 제안하였다. 주민의견과 생육환경을 반영하여, 조림수종은 사막지대의 자생종인 시베리아포플러와 비술나무를, 경제작목은 짧은 생장기간에 재배 및 수확이 가능한 갈매보리수, 감자, 사료작물 등을 각각 선정하였다. 농림축혼업의 다목적 효과를 충족시킬 토지배분 전략으로서, 다열의 방풍용 수목과 소득용 작물을 교호 대상으로 배식하는 간작기법을 권장하였다. 아울러 강풍과 건조에 대응하여, 경제작목 생산 및 수목생장의 조건을 함께 개선하기위한 간작 시스템 관련 바람직한 식재기법을 모색하였다. 본 결과는 관련 연구가 미흡한 몽골은 물론 유사한 환경의 반건조지역에서, 지속가능한 산림농업을 추진하기 위한 유용한 기반정보가 될 것으로 기대한다.

본 연구는 도시의 주요 상록 조경수종인 소나무와 잣나무를 대상으로, 직접수확법을 통해 탄소저장 및 흡수를 용이하게 추정하는 회귀모델을 제시하고 도시수목의 탄소저감 효과를 계량화하는데 필요한 기반정보를 구축하였다. 수종별로 유목에서 성목에 이르는 일정 간격의 흉고직경 크기를 고려하여 개방 생장하는 조경수목을 구입한 후, 근굴취를 포함하는 직접수확법에 의해 개체당 부위별 및 전체 생체량을 측정하고 탄소저장량을 산출하였다. 또한, 흉고 부위의 수간원판을 채취하여 직경생장을 분석하고 탄소흡수량을 산정하였다. 흉고직경을 독립변수로 생장에 따른 수종별 단목의 탄소저장 및 흡수를 계량화하는 활용 용이한 회귀모델을 유도하였다. 이들 회귀식의 r2는 0.98 이상으로서 적합도가 상당히 높았다. 동일 직경의 탄소저장 및 흡수량은 유목의 경우 소나무가 잣나무보다 더 많았으나, 20㎝ 이상 성목의 경우 생장량 차이에 기인하여 그 반대인 경향을 보였다. 흉고직경 25㎝인 소나무와 잣나무는 각각 115.6㎏, 130.0㎏의 탄소를 저장하고, 연간 9.4㎏, 14.6㎏의 탄소를 흡수하는 것으로 나타났다. 본 연구는 조경수목의 직접 벌목 및 근굴취의난이성에 기인하여, 생체량 확장계수, 지하부/지상부 비율, 직경생장 등 산림수목의 계수를 대용하여 대상수종의 탄소저감을 계량화한 기존 연구의 한계성을 극복할 새로운 초석을 마련하였다.

기후변화는 현재 가장 심각한 세계 환경관심사 중의 하나 이다. 기후변화에 대응하기 위한 탄소흡수원으로서 수목에 대한 관심은 증가하고 있으나, 과수의 경우 탄소저감에 관 한 국내외 관련 연구는 매우 미진한 상황이다. 따라서, 본 연구의 목적은 사과나무를 대상으로 직접수확법에 의해 탄 소저장 및 흡수량을 산정하고, 관리로 인한 탄소배출량을 산출하여 사과나무 과수원의 탄소저감 효과를 구명하는 것 이다. 연구대상 사과나무는 춘천시 및 인근지역에 위치하는 두 개의 과수원에서 재배하는 수목이었다. 대상 과수원을 현장 답사하여 유목에서 성목에 이르는 일정간격의 직경크기를 고려하여 정상 생장한 수목을 15개 체 선정하였다. 근굴취를 포함한 직접수확법에 의해 개체당 부위별 및 전체 생체량을 측정하여 탄소저장량을 산출하였 다. 그리고, 근원직경의 생장분석 결과를 토대로 연간 증가 된 생체량을 구하여 연간 탄소흡수량을 산정하였다. 이 결 과를 토대로 직경, 수고 등을 독립변수로 반복적인 선형 및 비선형 접근을 시도하여, 사과나무의 탄소저장량과 흡수량 을 추정하는 회귀식과 변수를 최종 도출하였다. 한편, 과수 원 관리자와의 면담을 통한 설문조사를 실시하여, 제초, 관 수, 시비, 병충해 방제 등 관리에너지 소비에 따른 탄소배출 량을 산출하였다. 관리행위 중 탄소배출을 계량화하기 위한 잡초의 예초량과 관수에 따른 물소비량은 현장 실측을 통해 파악하였다. 제초, 시비, 병충해 방제 등에 요구되는 생산 관련 에너지 소비량은 Pitt(1984), Colin(2001), Lal(2004) 등의 연구를 바탕으로 배출계수 평균치를 구하여 산출하였 다. 사과나무 표본의 근원직경은 3.5~16.5cm, 수고는 1.9~4.9m, 수관폭은 1.4~3.0m 등의 범위이고, 수령은 최소 5~최대 16년생이었다. 표본의 전체 생중량은 개체별 직경 에 따라 6.4~102.2kg으로서, 부위별 점유비는 개체에 따라 다소 차이를 보이나 뿌리가 가장 많고, 다음으로 줄기, 가지, 열매, 잎 등의 순이었다. 지하부 대비 지상부의 생체량 비율 은 최소 0.31~ 최대 0.55의 범위이었다. 사과나무의 탄소저 장량과 흡수량은 모두 직경생장과 더불어 증가하였고, 직경 급 간 그 차이가 직경이 커질수록 증가하는 경향이었다. 근 원직경 10cm인 사과나무의 탄소저장량 및 흡수량은 각각 9.1kg, 1.2kg이었다. 이는 16L의 휘발유 소비로부터 배출되 는 탄소량을 저장하고, 해마다 2L의 휘발유 소비에 해당하 는 탄소량을 흡수하는 효과에 해당하였다. 사과나무의 근원 직경이 5cm 증가할 때마다 탄소저장량은 최소 2.3배, 흡수 량은 최소 1.7배 증가하는 것으로 나타났다. 과수원 전체 사과나무의 총 탄소저장 및 흡수량은 각각 3.81t/ha, 0.53t/ha/yr이었다. 관리행위에 의한 사과나무의 연간 총 탄소배출량은 1.25t/ha/yr로 나타났으며, 그 중 관수 에 의한 탄소배출량이 가장 많았고, 다음으로 병충해 방제, 제초, 시비 등의 순이었다. 연구대상 과수원의 총 탄소배출 량은 탄소저장량의 33%, 연간 탄소흡수량의 2.4배에 해당 하였다. 본 연구는 수목 전정 및 관리 도구 구입과 연관된 탄소배출은 계량화하지 않았으나, 그 양을 포함하면 탄소배 출량은 더욱 많을 것으로 추측된다. 과수원의 탄소저감 효 과를 증진하기 위해서는 관리와 관련된 탄소배출량을 최소 화하는 운영전략의 모색이 요구된다.

수변녹지는 수질보전, 탄소흡수 및 대기정화, 생물다양성 등의 환경생태적 기능을 발휘하며, 아울러 수변경관을 개선 하고 자연체험의 기회를 제공한다. 과거 국내의 하천 주변 은 숲의 모습을 지니고 있었으나(한국환경정책ㆍ평가연구 원, 2000), 1970년대 이후 산업화가 진행되면서 수변녹지는 공업용지, 농업용지, 도로, 주거지 등으로 무분별하게 훼손 되어 왔다. 다행히 1999년 환경부는 한강수계를 시작으로 국내 4대강 유역에 수변구역을 지정하여, 수변녹지를 조성 할 수 있는 제도적 기반을 구축하였다(한국환경정책ㆍ평가 연구원, 2001). 현재 정부 및 민간기업에서는 수변구역을 대상으로 수변녹지를 조성 중이나, 수변녹지 조성에 필요한 기반자료가 부족하여 대개 유사 규격의 단일종 내지 소수종 의 단층식재가 주를 이룬다(수생태복원사업단, 2011). 이러 한 식재기법은 수변녹지 조성 본연의 기능을 제한한다. 따 라서 본 연구의 목적은 국내 4대강의 자연수변림 구조 및 생장환경을 실사하여, 수변녹지의 복원 및 조성을 위한 생 태적 수변녹지 조성방안을 제시하는 것이다. 4대강 유역권의 하천 및 계곡을 대상으로 2008~2009년 의 2년차에 걸쳐 외관 상 인위적 훼손이 거의 없는 장령림의 자연수변림을 선정하였다. 홍수의 영향을 받는 수변 (floodplain)과 홍수의 영향을 받지 않는 고지(upland)를 고 려하여, 수변 63개 및 고지 59개의 지점에서 녹지구조 및 생장환경을 실사하였다. 즉, 지점별 방위, 경사, 토양수분, 하층광량비 등 생장환경을 측정하고, 수목의 종류, 크기, 밀 도 및 피도를 조사하고 수종의 상대우점치를 포함하는 녹지 구조를 분석하였다. 상대우점치의 분석결과를 토대로, Braun-Blanquet 우점도 계급을 참조하여 우점종 구성에 따 른 자연수변림의 군락유형을 분류하였다. 자연수변림 군락은 총 30개로 유형화되었으며, 이들 군 락유형별 녹지구조와 생장환경을 반영하여 토양 이화학성, 목표수종, 종수 및 종구성, 식재밀도, 식재거리, 식재규격 등을 포함하는 식재기준으로서의 생태식재 모델을 수립하 였다. 토성 기준은 대체로 양토 및 사양토로서 그 화학적 특성은 군락유형에 따라 다소 차이가 있으나, 평균적으로 pH 4.9, 유기물 6.3%이었다. 수목의 종수는 군락유형에 따 라 상층 1∼7종, 중층 2∼6종이며, 종구성은 평균적으로 우점종 약 30%, 우세종 25%, 그리고 동반종이 45%를 각각 점유하였다. 목표수종의 식재밀도는 군락유형에 따라 상층 2∼12주/100㎡, 중층 3∼18주/100㎡ 범위이며, 식재거리 는 평균 상층 수목 간 4.6m, 중층 수목 간 3.2m, 상층 수목과 중층 수목 간 2.7m이었다. 식재수목의 규격은 자연수변림의 평균 흉고직경 및 수령, 기존 수변녹지 식재교목의 흉고직경 등을 고려하여, 수변녹 지 조성 후 자연수변림에 근접한 수목 크기에 도달하는데 요구되는 기간에 준하여 결정하였다. 즉, 조기달성을 추구 하는 10년 목표의 단기형, 현재 조성사례를 반영하는 20년 목표의 중기형, 소형수목을 식재하여 조성비용 절약을 추구 하는 30년 목표의 장기형별로 식재수목 크기를 설정하였다. 속성수는 식재 조기효과를 달성하기 위한 임시수종으로서, 목표수종과 속성수의 식재 후 경과년수에 따른 수관생장 변화를 시뮬레이션하여 목표수종 사이 빈 공간을 속성수 수관이 채우는 것으로 식재밀도를 설정하였다. 총 식재개체 중 속성수의 비율은 군락유형에 따라 다소 차이가 있으나, 그 평균치는 단기형 18%, 중기형 58%, 장기형 71%이었다. 이와 더불어 외부간섭으로부터 내부 서식환경을 보호하기 위한 2~3m 폭의 주연부 식재와 잡초제어, 침식제어 및 토양 보습 등을 위한 10cm 두께의 우드칩 멀칭을 제안하였다. 본 연구의 중기형 생태식재 모델과 기존 수변녹지 간 경 과년수에 따른 조성성능을 비교한 결과, 수질보진 및 수원 함양, CO2 흡수 및 대기환경 개선, 생물서식 등을 포함하는 생태식재 모델의 총 경제가치는 기존 조성사례지 대비 10년 경과 시 1.4배, 20년 및 30년 경과 시 각각 1.6배 높은 것으 로 나타났다. 본 연구결과가 향후 4대강 유역권의 수변녹지 조성 시 실용적인 정보로 활용되어, 한국 고유의 수변경관 창출은 물론 수변녹지의 다양한 환경생태적 기능을 증진하 는데 기여하길 기대한다.

수변녹지는 환경생태적, 경관미적, 자연체험 기회 등의 다양한 기능을 제공할 수 있지만, 국내에서는 이러한 복합 기능을 반영하여 수변녹지를 조성한 사례는 미진하며 식재 수목의 생장상태가 불량한 경우가 적지 않다. 수변녹지의 조성은 복합 기능을 충족시킬 적정한 식재기법을 적용해야 하며, 본연의 조성의도를 달성할 수 있도록 최소한의 유지 관리가 필요하다. 따라서, 본 연구의 목적은 가평군 회곡리 의 생태식재지를 대상으로, 토양의 이화학성, 식재수목의 생장실태, 초본유입 및 경합, 침식제어 기능 등을 모니터링 하여 수변녹지의 정상생장 및 성능 관련 적부성을 평가하는 것이다. 본 연구의 대상지는 북한강과 인접한 가평군 설악면 회곡 리에 위치하며 부지면적은 1,500m2이다. 한강유역권의 자 연수변림 구조를 조사하여 수변녹지 조성을 위해 모델화한 군락 중, 대상지의 생장여건을 반영하여 신나무-버드나무군 락, 소나무-느티나무군락 및 느릅나무-신갈나무군락을 선 정한 후 2010년 늦가을에 시공하였다. 시공 후 2년차인 2012년에 조성모델별로 토양 표본을 채취하여 토양의 이화 학성을 분석하고, 두께 10cm의 우드칩 멀칭 여부, 고밀식재 대비 저밀식재 등의 처리구별로 생장기간인 5~9월에 매월 식재수목의 생장실태, 초본유입 및 경합양태 등 생태식재지 의 적부성을 모니터링하였다. 또한, 강우 시 유출되는 침식 량 실측을 통해 수변녹지의 침식제어 기능을 평가하였다. 회곡리의 식재지반 토성은 사양토 내지 양질사토이었다. 토양의 pH는 6.7, 유기물 1.1%, K+ 0.28cmol+/kg, Ca++ 2.54cmol+/kg, Mg++ 0.64cmol+/kg 등이었다. 상·중층 식재 수목은 총 158개체로서, 그 중 약 5.8%가 고사한 것으로 나타났다. 고사 수종은 쪽동백나무, 산벚나무, 신갈나무, 때 죽나무 등이었다. 그 원인은 과잉 복토에 따른(약 15cm) 뿌리호흡 장애, 뿌리분의 진흙 보토, 뿌리분 과소 및 세근 부족 등인 것으로 분석되었다. 반면, 느릅나무, 느티나무, 소나무, 버드나무, 졸참나무, 물푸레나무 등은 고사개체가 발생하지 않은 수종이었다. 고사수종을 제외한 개체 중 약 9%가 생장활력도가 낮았으며, 부위별 생장불량 개체비는 수관 약 7%, 수간 0%, 가지 1%, 엽 1% 등이었다. 식재수목 의 수종별 신초길이와 엽장은 타 식재지의 정상수목 개체 대비 각각 평균 1.3배, 1.4배 수준으로 비교적 양호하였다. 초본유입은 저밀나지 처리구에서 피도 50~90%로서 많 았으나, 멀칭 처리구에서는 식재밀도와 관계없이 초본유입 이 미미하거나 전무하였다. 또한 조성녹지 내부보다 주연부 에서 초본유입 속도가 빠른 것으로 나타났다. 상대피도가 상위인 초본종은 망초류, 쑥, 강아지풀, 가막사리, 주름조개 풀, 환삼덩굴 등이었다. 초본유입은 식재수목과의 양분경합 을 초래할 수 있으며, 특히 환삼덩굴 등 덩굴식물은 식재수 목의 정상적인 생장을 저해하므로, 저밀보다는 고밀식재, 나지보다는 멀칭이 요구된다. 단위면적당 평균 1회 침식량 은 저밀나지에서 60g/m2으로서 가장 많았고, 다음으로 고 밀나지 17g/m2, 고밀멀칭 0.1g/m2 등의 순이었다. 즉, 고밀 멀칭의 경우는 침식이 거의 발생하지 않아 침식제어 효과가 현저하게 높았다. 반면, 저밀나지는 고밀나지에 비해 침식 량이 3.5배 더 많은 것으로 분석되었다. 이와 같이, 수변녹 지 조성 시 고밀식재나 두께 10cm의 우드칩 멀칭은 토양 침식에 따른 수질오염을 저지함은 물론, 목표수종과 경합하 는 초본 및 덩굴식물 유입을 제어하여 매년 반복적으로 소 요되는 제초비용을 절약하는데 효과적이었다. 주연부의 관 목식재는 내부로의 초본 침입을 차단하여 목표수종과의 경 합을 감소시키는데 일조하였다.

The growth conditions of planted trees, invasion of nuisance herbaceous species, competition between species, and effects of erosion control were monitored over five years in a riparian greenspace in Gapyeong County that was established through multilayered and grouped ecological planting. Of 156 trees planted in the upper and middle layers, 5.8% died. This tree death was attributed to poor drainage or aeration in the rooting zone from the clay-added root ball and too deep planting as well as a small-sized root ball and scanty fine roots. Of all the trees, 21.6% grew poorly due to transplant stress in the first year after planting, but they started to grow vigorously in the third year. This good growth was largely associated with soil improvement before planting, selection of appropriate tree species based on growth ground, and control of dryness and invasive climbing plants through surface mulching and multilayered/grouped planting. Mixed planting of fast-growing species as temporary trees was desirable for accelerating planting effect and increasing planting density. Thinning of fast-growing trees was required in the fifth year after planting to avoid considerable competition with target species. To reduce the invasion of herbaceous and climbing plants that oppress normal growth of planted trees, higher density planting of trees (crown opening of about 15%), woodchip mulching to a 10-cm depth, and edge planting 2 m wide were more effective than lower density planting (crown opening of 70%), no surface mulching, and no edge planting, respectively. This reduction effect was especially great during the first three years after planting. Nuisance herbaceous plants rarely invaded higher density planting with woodchip mulching over the five years. Higher density planting or woodchip mulching also showed much greater erosion control through rainfall interception and buffering than lower density planting with no mulching did. Based on these results, desirable planting and management strategies are suggested to improve the functions of riparian greenspaces.

This study measured temperatures and albedos of urban surfaces for different colors and materials during summer, and calculated the energy budget over different urban surfaces to find out the thermal performance affecting the heat built-up. The study selected six surface colors and 13 materials common in urban landscape. Their surface temperatures (Ts) and albedos were measured at a given time interval in the daytime from June to August. Average Ts over summer season for asphalt-colored brick was 4.0℃ higher than that for light red-colored one and 9.7℃ higher than that for white-colored one. The Ts for artificial surface materials of asphalt paving, brown brick wall, and green concrete wall was 6.0℃ higher than that for natural and semi-natural ones of grass, grassy block, and planted concrete wall. There was the greatest difference of 16.3℃ at midafternoon in the Ts between asphalt paving and planted concrete wall. Average albedo over summer season of surface materials ranged from 0.08 for asphalt paving to 0.67 for white concrete wall. This difference in the albedo was associated with a maximum of 15.7℃ difference at midafternoon in the Ts. Increasing the albedo by 0.1 (from 0.22 to 0.32) reduced the Ts by about 1.3℃. Average storage heat at midday by natural and semi-natural surfaces of grass and grassy block was about 10% lower than that by artificial ones of asphalt, light-red brick, and concrete. Reflected radiation, which ultimately contributes to heating the urban atmosphere, was 3.7 times greater for light-red brick and concrete surfaces than for asphalt surface. Thus, surfaces with in-between tone and color are more effective than dark- or white-colored ones, and natural or semi-natural surfaces are much greater than artificial ones in improving the urban thermal environment. This study provides new information on correlation between Ts and air temperature, relationship between albedo and Ts, and the energy budget.

Anthropogenic increases in greenhouse gas concentrations, primarily through radiative forcing from carbon dioxide, continue to challenge earth’s climate. This study quantified CO2 storage and uptake by dominant forest types and age classes in the middle region of Korea. In addition, the role of forest landscapes in reducing atmospheric CO2 against CO2 emissions based on energy consumption was evaluated. Mean CO2 storage and uptake per unit area by woody plants for three forest types and four age classes were estimated applying regression equations derived to quantify CO2 storage and uptake per tree; and computations per soil unit area were also performed. Total CO2 storage and uptake by forest landscapes were estimated by extrapolating CO2 storage and uptake per unit area. Results indicated mean CO2 storage per unit area by woody plants and soils was higher in older age classes for the same forest types, and higher in broadleaved than coniferous forests for the same age classes, with the exception of age class II (11-20 years). CO2 storage by broadleaved forests of age class V (41-50 years) averaged 662.0 t/ha (US$331.0 hundred/ha), highest for all forest types and age classes evaluated. Overall, an increased mean CO2 uptake per unit area by woody plants was evident for older age classes for the same forest types. However, decreased CO2 uptake by broadleaved forests at age class V was observed, compared to classes III and IV with an average of 27.9 t/ha/yr (US$14.0 hundred/ha/yr). Total CO2 storage by woody plants and soils in the study area was equivalent to 3.4 times the annual CO2 emissions, and woody plants annually offset the CO2 emissions by 17.7%. The important roles of plants and soils were associated with 39.1% of total forest area in South Korea, and CO2 emissions comprised 62.2% of the total population. Therefore, development of forest lands may change CO2 sinks into sources. Forest landscape management strategies were explored to maintain or improve forest roles in reducing atmospheric CO2 levels.

The purpose of this study is to analyze seasonal changes in structure and landscape of Gongji stream corridor in Chuncheon, and to suggest some guidelines to contribute to creating a desirable close-to- nature stream. The study seasonally surveyed floodplain and revetment conditions, channel micro-topography, streamflow level and velocity, and vegetational cover. Flooding, water level, and vegetation were major factors of affecting seasonal changes in streambed structure and stream landscape. Small sand bars and islands were considerably disturbed by flooding and water level change. However, large islands and sand bars in the upper and middle section of the study stream remained or reappeared even after flooding. Flooding also tended to repeat channel sedimentation at the same spot. Controlling water volume of the Euiam Lake, which is adjacent to the study stream, caused higher water level downstream in the dry seasons. The majority of vegetation in sand bars and islands was washed away by the floods. Vehicle passing, crop cultivation, and ball game were other elements which disturbed vegetation in the floodplain. Creating a close-to-nature stream should reflect micro-topographical changes of channel by flooding, prevent improper vehicle entry and human use, and remove concrete material in the revetment and floodplain.