본 연구의 목적은 예비 지구과학교사들이 학생에 의해 구성된 기후변화 모델을 평가하는 기준을 탐색하는 것이 다. 대도시 소재 대학 지구과학교육과 전공 수업에서 3주간 모델링 기반 과학 학습에 대한 강의를 수강한 예비 지구과 학교사 25명이 연구에 참여하였다. 예비 지구과학교사들이 작성한 고등학생들이 구성한 7개의 기후변화 모델을 평가하 는 보고서와 사후 인터뷰 자료를 수집하여 기후변화 모델 평가 기준을 귀납적으로 범주화하였다. 연구 결과 예비 지구 과학교사들이 기후변화 모델을 평가할 때 다양한 인식론적 기준과 의사소통 기준을 동원하였음을 확인하였다. 연구 결 과를 바탕으로 모델링 기반 기후변화 학습에 대한 시사점을 도출하였다.

The present study investigated the effect of global warming on germination and initial growth across six deciduous oak species (Quercus mongolica, Q. variabilis, Q. serrata, Q. dentata, Q. aliena, and Q. acutissima), which are the dominant tree species in Korea forest ecosystems. Seeds were sown in climate change treatments, with temperatures higher than those of the control (approximately 3.0°C higher), and CO2 concentrations higher than those of the control (approximately 2-fold higher). Initial growth in each species was measured every two weeks. Initial growth was more rapid in all oak species at the time of root and shoot emergence under high temperature and CO2 treatments than in the control group. Leaf emergence in Q. mongolica, Q. variabilis, and Q. serrata occurred earlier under the climate change treatments than under the control. Root length increased significantly in Q. mongolica, Q. variabilis, and Q. dentata under the climate change treatments when compared to under the control. However, Q. aliena and Q. serrata exhibited a contrasting trends, and no significant difference was observed between the species and Q. acutissima. Shoot length increased significantly in Q. aliena under climate change treatments when compared to under the control but decreased in Q. aliena. In addition, no significant difference was observed in shoot length among Q. mongolica, Q. dentata, and Q. acutissima. The results showed that climate change treatments facilitated early growth, rapid emergence from the ground, leaf development, and enhanced belowground growth in Q. mongolica. Conversely, Q. aliena exhibited the lowest aboveground and belowground growth under climate change treatments when compared to other oak species. Climate change treatments had the least impact on Q. acutissima considering the insignificant differences observed in initial growth rates under climate change treatment.

본 논문은 기후 부정의한 상황에 대한 정책 방향을 기후정의 관점에서 모색하기 위한 시론적 연구 이다. 전세계 곳곳에서 폭염, 호우, 가뭄 등 전례 없는 현상으로 나타나는 기후변화는 지구와 인류의 생존을 위협하게 되었고, 세계는 이에 대응하는 방법을 모색하고 있다. 그러나 2021년 11월에 개최된 26차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP26)가 각국의 이익을 우선시하는 국가들에 의해 충분한 성과를 내지 못함에 따라, 국제적 기후변화 대응의 어려운 현실이 다시금 드러나게 되었다. 각국의 협의를 어렵게 만드는 요인 중의 하나는 기후변화가 내포하는 불평등에서 찾을 수 있다. 인류 모두에게 닥친 기후위기는 모든 사람들에게 동일한 정도의 피해를 주지 않으며, 기후변화를 초래한 대상과 피해자가 일치하지 않는 불평등의 문제를 갖고 있다. 탄소배출로 부를 축적하고 더 많은 탄소를 배출한 유발자와 그로 인한 피해자가 일치하지 않는 문제의 인식에서 ‘기후 부정의’와 ‘기후정의’가 논의되기 시작하였다. 기후위기의 부정의한 상황은 국가 간, 계층 간, 세대 간의 불평등을 악화시키고 기후위기 대응의 걸림돌이 된다. 본 연구는 기후위기의 부정의한 상황을 분석하고, 국제 사회와 한국사회의 대응 방향을 돌아보고자 한다. 기후정의 관점을 통해 기후위기의 불평등 문제가 드러나고 기후변화 대응책 마련에 유용한 분석틀을 제공할 수 있기를 기대한다.

공간 샘플링은 공간모델링 연구에 활용되어 샘플링 비용을 줄이면서 모델링의 효율성을 높이는 역할을 한다. 농업분야에서는 기후변화 영향을 예측하고 평가하기 위한 고해상도 공간자료 기반 모델링에 대한 연구 수요가 빠르게 증가하고 있으며, 이에 따라 공간 샘플링의 필요성과 중요성이 증가하고 있다. 본 연구는 국내 농지 공간샘플링 연구를 통해 농업분야 기후변화연구의 공간자료 활용의 효율성을 제고하고자 하였다. 본 연구는 층화랜덤샘플링 을 기반으로 하였으며, 1 km 해상도의 농지 공간격자자료 모집단 (11,386개 격자)에 대해서 RCP 시나리오별 (RCP 4.5/8.5) 연대별 (2030/2050/2080년대) 공간샘플링을 설 계하였다. 국내 농지는 기상 및 토양 특성에 따라 계층화 되었으며, 샘플링 효율 극대화를 위해 최적 층화 및 샘플 배정 최적화를 수행하였다. 최적화는 작물수량, 온실가스 배출량, 해충 분포 확률을 포함하는 16개 목표 변수에 대해 주어진 정밀도 제한 내에서 샘플 수를 최소화하는 방향으로 진행되었다. 샘플링의 정밀도와 정확도 평가는 각각 변동계수 (CV)와 상대적 편향을 기반으로 하였다. 국내 농지 공간격자 모집단 계층화 및 샘플 배정 및 샘플 수 최적화 결과, 전체 농지는 5~21개 계층, 46~69개 샘플 수 수준에서 최적화되었다. 본 연구결과물들은 국내 농업시스템 대표 공간격자로써 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 기후변화 영향예측 공간모델링 연구들에 활용되어 샘플링 비용 및 계산 시간을 줄이면서도 모델의 효율성을 높이는 데에 기여할 수 있다.

기후변화는 동·식물의 서식지와 개체군을 감소, 소멸시키며, 생물다양성 보존에 위협이 되고 있다. 특히, 도롱뇽과 (Hynobiidae)에 속한 종들은 다른 분류군들에 비해 행동권이 작고, 분산 능력이 극히 제한되기 때문에 기후변화에 매우 취약한 분류군이다. 본 연구에서는 한국꼬리치레도롱뇽(Onychodactylus koreanus)의 관찰지점과 종 분포 모델링 기법을 바탕으로 국내 서식하고 있는 한국꼬리치레도롱뇽의 주요 분포지역과 서식특성을 파악하고 기후변화에 따른 분포변화를 예측하였다. 그 결과 고도가 그들의 분포에 가장 주요한 영향을 끼친 환경변수로 확인되었으며, 강원도와 경상북도와 같은 고도가 높은 산림 지역에 밀집된 분포 형태를 보였다. 이처럼 종 분포 모델에서 예측된 공간적 분포 범위와 서식특성은 선행 조사 결과를 충분히 포함하고 있었다. 기후변화에 따른 분포변화를 확인한 결과, 한국꼬리치레 도롱뇽은 현재 분포 범위에 비해 RCP4.5 시나리오에서 62.96% 가 감소할 것으로, RCP8.5 시나리오에서는 98.52% 감소할 것으로 예측되어 기후변화로 인해 서식 적합 공간들이 급격하게 감소하는 것으로 확인되었다. 모델의 AUC 값은 현재에서 0.837, RCP4.5에서 0.832, RCP8.5에서 0.807로 높게 측정되었다. 이러한 결과들은 기후변화로 인해 영향을 받는 양서류의 보전 대책 수립에 중요한 기초자료가 될 수 있을 것이다. 추후, 한국꼬리치레도롱뇽의 생활사에 따른 서식지 특성과 미세한 서식 요인들이 반영된 다양한 분석기법을 통한 추가적인 연구가 수행된다면 종 감소에 영향을 끼치는 주요환경 요인들을 밝혀낼수 있을 것으로 판단된다.

Global warming affects critical natural resources, one of which is the oceans that occupy 70% of the total cover of the earth. In other words, ocean warming is a subset of global warming which needs to be addressed urgently. Purple laver (pyropia spp.) is one of the most vulnerable items to climate change although it is a major export product of Korean fisheries. The purpose of this study is to analyze the causality of how climate change caused by global warming affects the increase or decrease of PLP (purple laver production). The target area for analysis was set to Maro-hae between Jindo-gun and Haenam-gun. We selected marine environmental factors and meteorologic factors that could affect PLP as variables, as well as co-integration tests to determine long-term balance, and the Granger causticity tests. As a result, PLP and marine environmental factors WT (water temperature), pH, and DO confirmed that long-term equilibrium relationships were established, respectively. However, there is only causality with WT and it is confirmed that there is only a correlation between pH and DO (dissolved oxygen). There was no long-term equilibrium relationship between PLP and HDD (heating degree days) and there is a causal effect that HDD affects PLP; however, it was less clear than that of WT. The relationship between PLP and RF (rainfall), WS (wind speed), SS (percentage of sunshine), and FF (farm facilities) was all balanced in the long term, and causality exists. Based on the results of the analysis, policy proposals were made.

본 연구에서는 최근 가속화되고 있는 기후변화로 인하여 쇠퇴가 우려되는 설악산 분비나무림을 대상으로 식물사회학적 연구를 수행하였다. 현장조사에서 획득된 70개 방형구 조사결과에 대해 TWINSPAN 기법을 이용하여 군락을 분류하고, DCA 방법으로 서열을 분석한 후 각 군락이 갖는 특성을 분석하였다. 설악산 분비나무림은 4개 군락(분비나무-댕댕이나무군 락, 분비나무-시닥나무군락, 분비나무-당단풍나무군락, 분비나무-거제수나무군락)으로 구분되었다. 각 군락은 입지에 따라 분포 유형을 달리하였으며, 이는 해발고도, 사면 등 입지환경에 따라 서로 다른 미소환경이 형성됨으로써 종조성이 달리지기 때문이다. 각 군락은 분포 고도, 암석비율, 토양특성, 낙엽층 두께 등의 환경에서 차이를 보였으며, 그 결과로 종구성의 차이뿐만 아니라 출현종수 및 개체수, 식피율, 수목규격, 종다양도 등에서 군락 간 유의미한 차이를 보였다. 분비나무-댕댕이나 무군락과 분비나무-시닥나무군락은 높은 고도의 암석비율이 높은 곳에 입지하며 교목층 발달이 미약하였다. 반면, 분비나무-당 단풍나무군락과 분비나무-거제수나무군락은 분포 고도가 상대적으로 낮고 토양비율이 높았으며, 교목층이 발달하고 종다양도가 높게 나타났다.

기후변화는 생물계절반응 변화와 식물 자생지 이동을 초래한다. 우리나라 상록활엽수림도 과거 20년에 비해 분포역이 넓어지고 있으며, 자생지 범위가 북상하고 있다. 이에 따른 녹나무과 상록활엽수의 자생지 변화 예측을 위해 먼저, 식생의 분포와 관련이 깊은 온량지수와 한랭지수, 최한월 최저기온, 연평균기온 등 기후지표를 분석하였다. 그 변화량과 공간분포분석 을 통해 우리나라 난온대 지역에 분포하는 녹나무과 상록활엽수 8종의 자생지 기후지표특성을 파악하였다. 또한, 기후지표특성 을 바탕으로 MaxEnt 종 분포모형을 적용하여 기후변화 시나리오(RCP 4.5/8.5)에 따른 21세기 자생지 변화를 예측하였다. 녹나무과 상록활엽수 8종의 자생지 월 평균 기후지표 특성은 온량지수 116.9±10.8℃, 한랭지수 3.9±3.8℃, 연강수량 1495.7±455.4㎜, 건습지수 11.7±3.5, 연평균 기온 14.4±1.1℃, 동계 평균 최저기온 1.0±2.1℃로 나타났다. 기후변화 시나리 오 RCP 4.5에 근거한 녹나무과 상록활엽수의 분포는 전라남도와 경상남도를 포함하는 도서지방과 서·남해안의 인접지역, 동해안의 강원도 고성까지 분포가 확대되는 것으로 분석되었다. 기후변화 시나리오 RCP 8.5에 근거한 분포의 경우 전라남도 와 경상남도의 전 지역과 전라북도, 충청남도, 경상북도, 수도권의 일부 지역을 제외한 대부분 지역으로 분포가 확대될 것으로 분석되었다. 기후변화에 대비한 녹나무과 상록활엽수의 보전을 위해서는 자생지 내·외 보전 기준설정 및 다양한 자생지 특성 분석이 수행되어야 한다. 또한, 기후지표를 기반으로 한 생물계절정 자료를 통해 기후변화에 따른 녹나무과 상록활엽수의 분포, 이동, 쇠퇴 등의 미세변화를 선제적으로 감지하고 보전관리 방안을 수립하여야 할 것이다.

지리산국립공원 내 자생하는 아고산대 침엽수(구상나무 등)의 주요 분포지를 대상으로 약 10년 전･후의 고해상도 항공영상을 활용해 고사목 증가량, 확산패턴 등을 분석하고자 하였다. 나아가 침엽수 고사목이 위치한 지점의 해발고도, 지형정보, 일사량, 수분환경 등을 분석하여 고사에 영향을 미칠 것으로 판단되는 입지요인을 파악하였다. 지리산국립공원 반야봉, 영신봉, 천왕봉 지역 모두 최근 10여 년간 아고산대 침엽수 고사목 개체수가 2~5배 증가한 것으로 나타났다. 반야봉은 약 2배, 영신봉은 약 3.9배, 천왕봉은 약 5.2배 증가한 것으로 나타나 천왕봉 지역의 증가세가 비교적 빠른 것으로 확인되었다. 높은 경사도로 토양수분함량이 낮고, 남향에 위치하여 높은 일사량으로 증발산량이 많은 건조 환경, 이에 더해 태양광에 의한 강한 일사량 및 강우의 체류시간이 짧아 토양이 건조할 것으로 추정되는 입지환경에 고사목이 주로 분포하는 것으로 판단된다. 즉, 건조한 입지환경에서 아고산대 침엽수 고사가 집중되고 있는 것으로 판단되며, 10여 년 전과 비교해도 동일한 경향이 이어지고 있는 것으로 판단된다.