충남 공주시 묵논에서 생육하고 있는 식물을 대상으로 식물의 기능적인 특징을 알아보기 위해 Grime의 CSR (Competitive, Stress tolerant, Ruderal) 전략 계획에 따라 분류 및 평가하였다. 식물의 생활사 유형을 분류하기 위해 각 분류군마다 성체 단계의 3개체를 선정하여 수관높이 (canopy height), 건물함량(dry matter content), 잎의 건물 량(leaf dry matter), 엽면적(specific leaf area), 개화기간 (flowering period), 개화시기(flowering start) 그리고 측아 확장(lateral spread)의 데이터에 관한 자료를 수집하였다. 그 결과, 멸종위기식물인 독미나리(Cicuta virosa)와 전주물꼬리풀(Dysophylla yatabeana)는 각각 CR, C/CR이었 고, 외래식물인 미국가막사리(Bidens frondosa)는 C/CR 이였다. 물달개비(Monochoria vaginalis), 벼(Oryza sativa) 그리고 피(Echinochloa utilis)는 각각 CR, C/CR 그리고 C/CR이었다. 묵논에서 생육하고 있는 6종의 식물들은 CR과 C/CR 두 가지의 유형이 나타나는 것으로 보아 모두 경쟁과 교란에 내성이 강한 식물임을 의미한다. 이러한 결과는 묵논에서 생육하고 있는 6종의 식물들은 모두 경쟁과 교란에 내성이 강한 경쟁자 식물(C/CR)과 경쟁형 마을식물(CR)로 묵논은 자원이 풍부하고, 교란이 심한 환경 특성을 갖는다는 것을 의미한다.

이 연구는 떡갈나무(Quercus dentata Thunb. ex Murray) 유식물을 대상으로 대기 중의 CO2농도와 기온이 상승하였을 때 광(L), 수분(M), 유기물(N) 그리고 토성(S)의 변화에 따라 생육이 어떻게 변하는지 알아본 것이다. 떡갈나무는 낙엽활엽교목으로 전국 표고 800m이하의 산기슭, 산중턱 뿐 아니라 해변가의 야산이나 섬에도 잘 생육하며, 건조한 석회암 지역에서 우점종으로 분포하고 있다. CO2농도와 기온을 상승시킨 온난화처리구와 대기 중의 상태를 그대로 둔 대조구에서 광, 수분, 유기물 그리고 토성을 각각 4구배 (1, 2, 3, 4)로 처리하였다. 각 구배 당 24개체씩 파종하여 2017년 3월부터 10월까지 8개월간 생육시킨 후 잎 수, 지하 부/지상부 길이 및 무게, 잎자루/잎몸/잎폭 길이 및 무게 그리고 비엽면적 등 20가지 형질을 측정하였다. 측정한 20가지 형질은 온난화, 광, 수분, 유기물 그리고 토성 환경에 의한 생육반응에서 통계적인 차이가 있었다. 특히 지하부의 반응은 수분이나 토성 보다 광 조건에서 차이가 컸고, 이에 따라 식물체 무게와 지하부/지상부 비에도 영향을 주었다. 또한 잎면적은 모든 구배에서 대조구보다 처리구에서 높아 지는 경향을 보였으며 특히 유기물을 처리하였을 때 대조 구와 처리구 간의 통계적인 차이가 있었다. 이는 유식물이 지구온난화가 진행됨에 따라 광합성을 증가시키기 위한 적응으로 해석된다. 이 연구는 2017년 중견연구지원사업 (NRF-2016R1A2B1010709)에 의하여 지원되었다.

본 연구는 진두발 야외 개체군의 시·공간적 생장과 성숙 및 숙주 진두발과 내생조류의 온도, 조도, 광주기 등에 대한 생리적 특성을 파악하기 위하여, 2017년에 계절별로 서해안의 2개 정점(만리포와 학암포)과 남해안 1개 정점(정도 리)에서 조간대 조위별(상, 중, 하부)로 방형구(0.25 × 0.25 ㎝)를 놓고 방형구내에 서식하는 진두발을 전량 채집하여 생식상태(과포자체, 사분포자체, 영양체)별 생장을 확인하였다. 또한, 숙주 진두발에 서식하는 내생녹조류인 Ulvella ramosa의 환경 조건별 생장 연구를 실시하였다. 홍조류 진두발 야외개체군의 생식상태별로 계절별 및 정 점별, 조위별 길이를 비교하면, 정도리의 경우 과포자체는 봄철 조간대 중부에서 8.17±0.61 ㎝로 최대였고, 봄철 조간대 하부에 2.15±2.15 ㎝로 최소였다. 사분포자체는 봄철 중부에 서 9.69±0.45 ㎝로 최대였고, 봄철 상부에서 4.06±2.03 ㎝로 최소였다. 영양체는 봄철 중부에서 6.42±0.56 ㎝로 최대였고, 가을 중부에서 1.74±1.74 ㎝로 최소였다. 만리포의 과포자체 는 여름철 중부에서 5.90±0.09 ㎝로 최대였고, 가을 상부에서 2.81±1.78 ㎝로 최소였다. 사분포자체는 여름철 하부에서 7.12±0.08 ㎝로 최대였고, 봄 상부에서 5.19±0.46 ㎝로 최소 였다. 영양체는 여름철 하부에서 6.86±0.33 ㎝로 최대였고, 겨울 하부에서 3.63±0.33 ㎝로 최소였다. 학암포의 경우 과포 자체는 여름철 하부에서 6.82±0.18 ㎝로 최대였고, 봄 상부에 서 2.21±.0.05 ㎝로 최소였다. 사분포자체는 가을철 중부에서 6.72±0.14 ㎝로 최대였고, 봄철에는 모든 조위에서 관찰되 지 않았다. 영양체는 가을 중부에서 6.11±1.78 ㎝ 최대였고, 겨울철 상부에서 1.81±0.08 ㎝로 최소였다. 조위별 진두발의 생장은 상부의 경우 3.32-5.53 ㎝로 정도리에서 최대였고, 학암포에서 최소였다. 중부에서는 4.10-6.03 ㎝로 정도리에 서 최대, 학암포에서 최소였다. 하부는 4.22-5.41 ㎝로 만리포 에서 최대, 학암포에서 최소를 보였다. 홍조류 진두발 야외개체군의 계절별, 정점별로 엽체의 길 이는 1.22-6.37 cm로 여름철에 정도리 해안에서 최대를 나 타냈고, 봄철에 학암포에서 엽체 길이가 최소였다. 진두발 엽체의 무게는 습중량으로 0.05-1.18 g wet weight였으며, 가을철에 정도리에서 최대였고, 봄철에 학암포에서 최소였 다. 진두발의 생물량은 81.44-609.13 g/m2 범위로 가을 학 암포에서 최대였고 봄철에 만리포에서 최소값을 보였다. 내생조류 Ulvella ramosa의 유주자 방출은 저온 (10 ℃) 과 고온 (25 ℃)의 모든 광도에서 억제되었으며, 15 ℃에서 는 100 μmol photons m-2 s-1의 높은 광도에서 유주자 방출 이 6-7일 후에 최대였으나, 20 ℃에서는 20 μmol photons m-2 s-1의 낮은 광도에서 6일 후에 최대로 나타남으로써 온 도와 광도의 상호작용이 있음이 나타났으며, 20 ℃, 20 μ mol photons m-2 s-1에서 많은 유주자를 방출하였으며, 2일 간격의 주기적 방출을 보였다. 내생조류 Ulvella ramosa는 다양한 온도와 광도에서 생장하였으며, 최대 생장은 20 ℃, 60 μmol photons m-2 s-1에서 일어났으며, 염분별 차이는 없었으며, 12: 12h L:D 광주기에서 빠른 생장을 보였다.

본 연구는 금강의 하천식생 유형을 분석하고자 금강 수계 60개 지점에서 제방과 제방사이에 띠조사구를 설치하여 하 천단면 식생구조와 환경요인을 조사하였다. TWINSPAN을 이용하여 조사지점이 어느 식물에 의해 분류되는지 분석하였고, CCA를 사용하여 식생구조와 환경요간의 관계를 분석하였다. TWINSPAN에 의해서 조사지점을 분류한 결과, 버드나무-달뿌리풀, 달뿌리풀, 달뿌리풀-물억새, 달뿌리풀- 쑥, 달뿌리풀-버드나무, 갈대, 갈대-물억새, 그리고 쑥 군락 등 8개 군락으로 분류되었다. 군락을 분류하는데 있어 1레벨에서의 구분종은 쑥과 왕포아풀이었고, 2레벨에서의 구분종은 쑥, 망초, 물쑥, 다닥냉이, 버드나무, 바랭이, 왕버들, 가막사리, 그리고 잔디였으며, 3레벨에서의 구분종은 달뿌 리풀, 개망초, 망초, 소리쟁이, 물억새, 닭의장풀, 버드나무, 갈대, 그리고 산딸기였다. CCA를 이용하여 식물군락구조에 영향을 주는 환경요인을 확인한 결과, 지점폭, 수로폭, 해발고도, 인공구조물 면적, 경작지면적 그리고 식생면적이 었다. 이러한 결과는 금강의 하변 식생은 자생종이 식물군락 분류에 크게 영향을 주는 것을 의미하며, 식생구조는 물리적 환경과 토지피복종류에 의하여 영향 받는 것으로 보인다.

느릅나뭇과 푸조나무는 중국, 일본, 타이완에 분포하며, 우리나라는 전라남도, 경상남도 해안도서지역, 제주도, 울릉도에 자라는 낙엽교목이다. 성상, 수형, 생육환경이 느티나무, 팽나무와 유사하지만 표고가 낮고 바다 가까이 출현 하며 개체수도 적다. 어원은 포구새(椋鳥:찌르레기)가 즐겨 찾는 나무에서 유래 되었고 열매가 검게 익어 이명은 검팽 나무, 방언은 검포구나무이다. 한명 ‘椋’은 언덕(京)에 있는 나무라는 뜻이고 일명 ‘ムク(muku)’는 무환자나무 발음과 의미가 같다. 천연기념물 제366호 담양 관방제림 푸조나무, 제35호 강진 사당리, 제268호 장흥 어산리, 제311호 부산 좌수영지 푸조나무는 수호목으로서 제례의식이 있다. 창원시는 낙남정맥 남쪽에 308km 해안선이 있어 푸조나 무가 출현할 수 있는 환경을 가졌다. 창원시 노거수 266본 중 푸조나무는 93본(34,9%)으로 느티나무 61본(22,9%), 팽나무 49본(18,4%) 보다 많다. 창원시보호수 89본 중 푸조나무는 35본(39,3%)으로 가장 많이 차지한다. 이는 전라남도, 경상남도 시군보호수 수종과 비교하면 유일한 사례이지만 그 원인과 조건에 대한 선행연구는 부족하다. 본 연구는 푸조나무 노거수 및 자생지 분포 특성을 조사하여 지속가능 보존을 위한 기초자료를 얻는데 목적이 있다. 푸조나무가 집중 분포하는 삼진지역은 진동면, 진북면, 진전면이다. 면적은 157,55km, 중심부 위도 35.1075, 경도 128,4468, 연평균 강우량은 1,572mm이다. 농촌지역으로 임란이후 입향한 전주 이씨를 비롯한 집성촌이 많다. 진전 천, 인곡천, 덕곡천, 진동천, 인곡천을 따라 농경지가 발달하 였고 산림은 곰솔, 상수리나무가 우점 한다. 본 연구는 2017년 3월부터 푸조나무 노거수 및 자생지 조사를 실시하였다. 노거수는 제원, 생육상태, 입지환경을, 자생지 는 면적, 개체수와 제원, 입지 특성을 조사하였다. 그리고 마을 숲 현황을 조사하였다. 그밖에 노거수 또는 그군집이 고사하였거나 훼손 · 멸실된 개체를 파악하였다. 한 편 분포 특성을 비교하기 위하여 느티나무, 팽나무 노거수 및 자생지 조사를 병행하였다. 조사결과를 바탕으로 2018 년 2월까지 분포 현황, 입지 자연 및 인문 환경을 통계적 방법으로 분석하였다. 조사 결과, 창원시 삼진지역에는 푸조나무 노거수 72본, 자생지 9곳이 분포하였다. 노거수 제원(흉고둘레) 평균은 371,8cm이고, 자생지 면적 평균은 502,8㎡ 출현 개체는 평 균 41.4본, 제원 평균은 21,8cm이다. 같은 지역 내 느티나무 노거수는 28본 제원 평균 446,3cm, 팽나무 노거수는 20본 제원 평균 340,7cm이다. 푸조나무 자생지 최소 면적 · 개체 수를 넘는 느티나무, 팽나무 자생지는 찾지 못하였다. 삼진지역 푸조나무 노거수 72본 중 67본이 군락지에 분 포 하는 특징을 보였다. 이는 풍수지리 사상에 따른 비보림, 경관조성 목적의 풍치림, 농경시대 해충구제 새숲(鳥林) 등 푸조나무 마을 숲을 조성한데서 기인한다. 또한 생육에 적 합한 지형, 기후, 식생 등 자연환경 영향으로 자생지가 많은 것도 이유이다. 반면에 느티나무는 28본 중 24본이, 팽나무 는 20본 중 14본이 단립 또는 쌍립으로 마을이나 경작지에 독립적 공간을 구성하는 개체가 많아 푸조나무 분포 양태와 차이를 보였다. 푸조나무 자생지는 9곳이 조사 되었고 노거수를 보유한 자생지는 2개소이다. 자생지 개체는 12~25cm 중경목이고 하천변 또는 바닷가 벼랑 위, 산 끝자락 경사면 낙엽교목 혼효림에 분포하는데 마을, 농경지, 노거수 군집으로부터 200~500m, 계곡, 하천, 저수지 등 물로부터 50~100m 이내 에 있다는 공통점이 있었다. 이러한 환경조건은 조류 서식 지와 일치함으로 새에 의해 발아된 것으로 추정할 수 있다. 마을 숲은 21개소를 조사 하였는데 14개소는 식재, 3개소 는 자생, 4개소는 자생과 식재가 횬재되어 있다. 수종은 푸 조나무 10개소, 푸조나무와 느티나무는 3개소, 푸조나무와 팽나무 2개소, 느티나무 2개소, 팽나무와 느티나무 2개소, 팽나무와 말채나무 1개소, 개서어나무 1개소이다. 푸조나무 마을 숲이 많은 것은 수호목이라는 인식을 갖고 비보림을 조성하였기 때문이다. 삼진지역 지정 노거수(창원시 보호수)는 푸조나무 24본, 느티나무 4본, 소나무1본이고 팽나무는 없다. 푸조나무는 비지정 노거수라도 지역주민으로부터 보호 받는데 분포지 대부분이 당숲, 수구막이, 조산, 서낭당, 방제림 등 신성한 장소라는 인식 때문으로 판단된다. 당목으로 불리는 느티나 무, 팽나무는 개별 개체가 신성시 되지만 주거지에 분포하여 보호관리 및 생육상태는 상대적으로 나빴다. 한편 제례 의식이 행해졌던 노거수 군집은 훼손이 적고 중 · 장령 후계 목이 생장하여 지속가능성이 높은 것으로 나타났다. 제례의식이 없으면서 도로와 하천 가까이 분포하는 노거수는 공사 로 인한 훼손, 멸실된 개체가 많음을 확인하였다. 본 연구에서 창원시 삼진지역 푸조나무는 풍수리지 또는 실용적 목적으로 조성한 마을 숲에 집중 분포하고, 노거수 군(群)과 가까운 곳에 자생지가 있음을 확인하였다. 당목, 수호목이라는 인식을 갖고 식재한 수목은 양호한 생육환경 이 유지된다는 결론은 인문환경이 장기생장에 관련이 있음을 나타낸다. 따라서 노거수 인식과 보호수지정 및 관리를 군집 단위로 전환하고 인문환경 요소를 반영할 필요가 있다. 향후 포구새(찌르레기) 생활상과 푸조나무 번식 연관성 에 관한 연구가 있어야 할 것이다.

묵논을 생활형이 다른 멸종위기식물의 서식지로 재현할 수 있는지 가능성을 확인하기 위해서, 생활형이 다른 13종 을 수분구배가 다른 묵논에 도입하였다. 이때, 근생수생식 물 5종, 반지중식물 4종 그리고 지중식물 4종을 도입하였다. 또한 도입에 효과적인 생육단계를 알아보기 위해 각 종별로 생육 단계가 다른 형태로 도입을 하였다. 묵논을 수심 이 깊은 곳(Site A), 얕은 곳(Site B)과 건조한 곳(Site C)으 로 나누었다. 묵논의 생태학적 변화를 알아보기 위해 식생과 식물상을 조사하였고, 토양은 장마 전과 후로 채집하여 분석하였다. 수분구배에 따른 종에 대한 발아율, 생존률, 식 물계절학, 생육, 번식 그리고 형광 반응을 조사하였다. 묵논은 물달개비, 밭뚝외풀, 사마귀풀 그리고 여뀌가 출현하는 천이 초기단계로 확인되었다. 토양은 일반적인 국내 논경작지의 특성과 유사하였다. 묵논을 서식지로 재현이 가능한 종은 도입한 13종중에서 근생수생식물 5종, 반지중식물 2 종 그리고 지중식물 1종으로 총 8종이었다. 즉, 생활형이 다른 멸종위기식물은 도입이 가능하였다. 8종을 묵논을 활 용하여 복원하기 위한 도입방법 및 관리방안은 다음과 같 다. 가시연꽃의 생육은 수심이 깊은 곳에서 얕은 곳보다 양호하였다. 그리고 가시연꽃을 유성 생식한 어린개체로 도입 하는 것이 가장 효과적이었다. 삼백초의 생육은 반침수되는 곳에서 건조한 곳보다 양호하였다. 그리고 묵논에 삼백초를 무성 생식한 땅속줄기로 도입하는 것이 가장 효과적이었다. 순채의 생육은 수심이 깊은 곳에서 양호하였고, 이때 순채를 땅속줄기로 도입하는 것이 효과적이었다. 전주물꼬리풀의 생육은 수심이 깊은 곳에서 얕은 곳보다 양호하였다. 그리고 전주물꼬리풀을 땅속줄기로 도입하는 것이 효과적이었다. 조름나물은 수심이 깊은 곳에서 얕은 곳보다 생육이 양호하였다. 그리고 조름나물을 땅속줄기로 도입하는 것이 효과적이었다. 독미나리의 생육은 수심이 깊은 곳에서 초본과 경쟁으로 저해되었다. 그리고 독미나리를 어린개체 또는 땅속줄기로 도입하는 것이 효과적이었다. 섬시호의 생육은 건조한 곳에서 수심이 얕은 곳보다 양호하였다. 그리고 섬 시호를 어린개체로 도입하는 것이 효과적이었다. 큰바늘꽃의 생육은 반침수되는 곳에서 생육이 양호하였고, 이때 큰 바늘꽃을 어린개체 또는 기는줄기로 도입하는 것이 효과적이다. 묵논에 멸종위기식물을 도입할 때 위협요인은 키큰초 본류, 섭식자 그리고 둑 붕괴였다. 가시연꽃, 순채, 독미나리 그리고 섬시호의 생육은 묵논에 출현하는 초본에 의해서 저해될 수 있기 때문에 묵논에 이식할 때는 키가 큰 초본을 생육중기인 여름철에 제거하는 관리가 필요하다. 가시연꽃 과 순채는 묵논에서 높은 유기물을 함유한 두꺼운 저토층의 확보가 어렵기 때문에, 그곳에 유기질 비료를 처리해야 한 다. 전주물꼬리풀, 조름나물 그리고 큰바늘꽃의 곤충섭식자는 관리가 필요하다. 묵논의 관리방안으로 둑이 무너지는 것을 방지하기 매트를 형성하지 않는 초본류가 우점하고 있는 둑은 목본식물 또는 매트를 형성하는 벼과 및 사초과 식물을 식재하는 등의 관리가 필요하다.

본 연구는 로지스틱 회귀분석을 통해 도심지와 산지에 서식하는 매미과 번식울음의 차이를 밝히는데 목적이 있다. 연구대상지는 한반도 중부지역 서울시 방배동 경남아파트 단지와 원주시 치악산국립공원을 선정했다. 현장실측은 2017년 6월부터 9월까지 4개월간 각 연구대상지에 녹음장치를 설치하여 진행하였다. 각 대상지별 기상요인은 기상청 자료를 활용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 출현종은 두 지역 공통종으로 털매미, 참매미, 애매 미, 유지매미, 늦털매미가 관측되었다. 도심지인 서울시에서는 말매미가 관측되었고, 산지인 치악산국립공원에서는 소요산매미가 관측되었다. 둘째, 종별 출현 시기는 털매미는 두 지역 모두 7월초에 등장하였고 서울시보다 치악산 털매미가 더 오랜 시간을 울었다. 또한 털매미가 울음을 그치는 시점에서 참매미, 애 매미, 유지매미가 울음을 시작하였다. 해당 매미는 두 지역 모두 비슷한 시기에 출현하였으나 서울시보다 치악산 매미가 늦게 울음을 시작하고 종료하였다. 늦털매미는 두 대상 지 모두 9월중 출현하였다. 서울시 말매미는 가장 오랜 기간 동안 울었으며, 치악산 소요산매미는 털매미보다 더 일찍 시작하여 비슷한 시기 동안 울었다. 셋째, 종별 일주기 패턴은 도심지와 산지에 서식하는 동 일종이라도 다르게 나타났다. 참매미는 서울시에서는 오전에 피크를 형성했으나 치악산에서는 정오에 피크를 이루었다. 또한 도심지에서는 산지와 달리 야간에 참매미와 유지매미가 우는 경우가 있었다. 넷째, 기상요인과 각 매미 간 상호관계를 분석하기 위해 로지스틱 회귀분석을 실시하였다. 각 매미는 여름 시간대 별로 출현종에 차이가 있으므로 출현군을 나누어 분석하였다. 서울시 방배동의 경우, 여름 초기에 우는 털매미는 습도 (0.954배/1%)에 의해 울음 가능성이 감소하였다. 여름 중기에는 말매미, 참매미, 애매미, 유지매미를 분석하였다. 말매미는 일사량(7.096배/1MJm2), 기온, 습도에 의해 울음 가능성이 증가하였으며, 다른 모든 매미종이 울 때마다 울음 가능성이 증가하였다. 애매미는 일사량(1.585배/1MJm2)에 의해 울음 가능성이 증가하였으며, 말매미에게 영향을 받아 가능성이 증가하였다. 유지매미는 울음 가능성이 기온 (1.385배/1℃)에 의해 증가하고 습도, 일사에 의해 감소하였으며, 말매미가 울 때 가능성이 증가하였다. 참매미는 울음 가능성이 습도와 기온에 의해 상승하고 풍속(0.799배 /1ms)에 의해 감소하였고, 말매미와 애매미가 울 때 가능성이 증가하였다. 여름 말기에 운 늦털매미는 습도(0.954배 /1%)에 의해 울음 가능성이 감소하였다. 원주시 치악산국 립공원의 경우, 대부분의 매미들이 일사량에 높은 영향을 받았다. 여름 초기는 소요산매미와 털매미를 분석하였다. 소요산매미는 울음 가능성이 일사(1.863배/1MJm2)에 의해 증가하고 기온, 습도에 의해 감소하였으며, 털매미가 울 때 마다 울음 가능성이 증가하였다. 털매미는 울음 가능성이 일사량(1.712배/1MJm2), 기온, 습도에 의해 증가하였으며, 소요산매미가 울 때마다 가능성이 증가하였다. 여름 중기에는 참매미, 애매미, 유지매미를 분석하였다. 참매미는 울음 가능성이 일사량(5.159배/1MJm2), 기온, 습도에 의해 증가 하였으며, 애매미가 울 때마다 가능성이 증가하였다. 애매 미는 일사량(4.515배/1MJm2), 기온에 의해 울음 가능성이 증가하였으며, 참매미와 유지매미가 울 때마다 가능성이 증가하였다. 유지매미는 기상요인 중 기온(1.362배/1℃)에 의 해 울음 가능성이 증가하였으며, 애매미가 울 때마다 가능성이 증가하였다. 여름 말기에 운 늦털매미는 울음 가능성이 일사(7.020배/1MJm2), 기온에 울음 가능성이 증가하고 습도에 감소하였다.

장기생태연구는 미국국립과학재단이 1980년 LTER(Long term ecological research)이라는 이름으로 연구를 하기 시작한 이후부터 활발히 진행되었다. 장기생태연구는 생태계의 역할에 대하여 다방면으로 관찰하여 이에 대한 시계열적 생태정보처리를 할 수 있도록 생태 데이터베이스(ecological database)를 구축하는 것으로 생태계 동태파악에 있어 기초가 된다. 우리나라 장기생태연구의 목적은 우리나라 산림생태를 장기적으로 관찰함으로써 동식물 및 입지환경과의 상호작용 을 이해하고, 시계열적 변화과정 그리고 기후변화에 대응한 생물다양성, 산림생산성과 생태계 서비스를 보전하기 위한 산림생태계 관리방안을 마련하는데 있다. 우리나라에서의 장기생태연구는 생태계 관련 분야의 과학자 및 연구자간의 의사소통, 조정 및 협력을 촉진하기 위하여 1997년 KLTER(Korea Long-Term Ecological Research) 위원회가 설립되었다. 장기생태연구의 목적은 환경변화에 따른 생물다양성의 변화, 임분동태 분석 그리고 양분순환 등 우리나라 생태계의 전반적인 구조와 변화에 대한 분석이 다. 우리나라 장기생태연구조사지는 산림청 국립산림과학원 에서 광릉숲, 남해 금산, 계방산 등에 구축되어 있으며, 환경부 에서도 산림을 포함한 수변생태, 도서연안생태 등의 지역에 서 장기생태모니터링을 구축하여 다양한 서식처와 경관을 대상으로 연구사업이 진행되고 있다. 본 연구대상지인 면봉산은 보현산 일대에 위치하며 군락 내 접근성이 떨어져 외부의 간섭을 적게 받아 임분 내 종조성과 계층구조가 건전하고 생태계의 안정성이 유지되는 곳이다. 또한 면봉산일대 상층부에는 대부분 신갈나무군 집이 우점하고 있고 관목층에는 생강나무, 쇠물푸레나무 등 이 주로 생육하고 있어, 한반도 삼림식생형에 따른 식물사 회학적 식생분류체계에 대한 연구 중, 중‧남부 산지 삼림식생형을 신갈나무-생강나무군단으로 분류한 것으로 보아 본 연구대상지는 우리나라 중‧남부지역 온대활엽수림의 전형 적인 식생상태의 종조성을 보이는 곳으로 판단된다. 본 연 구대상지의 장기모니터링 구축을 통하여 온대림 식생의 종 조성 변화 및 임분동태를 분석하여 타지역의 장기모니터링 연구결과와 비교·분석하는 데 용이할 것으로 판단된다. 본 연구의 목적은 면봉산 일대 신갈나무림을 대상으로 장기모니터링 조사구를 설치하여 향후 임분동태를 파악하기 위한 기초자료를 마련하는데 의의가 있다. 현장답사는 2014년 3월에 실시하였으며 장기모니터링 조사구를 설치할 장소를 물색하였다. 애초에 계획했던 1㏊의 조사구를 설치하기에 힘든 지형조건으로 이를 보완하여 종조성, 사면방위, 해발 고도, 경사 등을 고려하여 생육상황이 비슷한 조사구를 0.25㏊로 4개소 구획하였다. 4개소의 조사구 내 10×10m의 소조사구를 각각 25개씩 설치하여 총 100개소를 설치하였으며 2014년 5월에 실시하였다. 조사구 내 흉고직경 2㎝ 이상의 목본류 개체를 중심으로 흉고직경, 수고 및 공간좌 표를 측정하였으며, 소조사구 내 braun-blanquet의 식물사 회학적 방법을 이용하여 하층식생의 종을 식별하고 피도 및 수도를 조사하였다. 조사년도는 식물의 생육이 왕성한 시기인 여름에 실시하여 2014년 8월, 2015년 7~8월, 2017 년 7~8월에 걸쳐 3회 실시하였다. 중요치 분석결과 상층에 서 신갈나무, 소나무의 순으로 나타났고, 중층에서 신갈나무, 박달나무 등의 순으로 나타났다. 장기모니터링 조사구 내 출현한 개체수는 2014년 3,070본/㏊에서 2017년 3,233 본/㏊로 조사되었다. 이는 교목층 수종의 고사로 인한 숲틈 (forest gap)으로 관목층 목본류(철쭉, 진달래, 쇠물푸레나무 등)의 치수발생에 의한 결과로 사료된다. 흉고직경급은 역J자형으로 나타났으며, 주요 수종이 대부분 집중분포하는 것으로 분석되었다. 장기생태모니터링의 연간 조사에 관한 사항은 국립수목원에서 점봉산 일대와 광릉시험림의 신갈나무와 졸참나무에 대하여 시행하고 있으나 이러한 정밀 한 조사데이터의 구축이 식생대별 그리고 특이서식지별 등 이 국내에서 더욱 요구되는 사항이라고 사료되며 앞으로도 면봉산 일대의 연간 장기모니터링을 통하여 우리나라 참나 무림의 임분동태를 해석하는 데 있어 기초자료를 제공하는 데 연구를 진행할 계획이다.

무인항공기(UAV; Unmanned Aerial Vehicle)는 관련 기술이 급속히 발전되면서 최근 다양한 분야에서 이용되고 있다. 주로 상업분야(미디어, 레크리에이션, 농업 등)에서 많이 이용되고 있지만 인공위성 및 항공영상에 비해 적은 운용비용과 효과적인 자료 취득이 가능하여 공공(감시·관리, 기상·관측 등), 연구(환경, 지리정보, 해양관측, 원격탐사 등)분야에서의 이용이 증가하는 추세이다. 하지만 기술의 잠재성과 사회적 관심에 비해 관련 연구는 상대적으로 미흡한 실정이며 특히 환경·생태 분야에서의 활용은 시작단계로 볼 수 있다. 따라서 UAV와 관련한 공간정보의 발전 추이와 연구 동향을 파악하는 것은 UAV 활용을 위한 기반연구로서 의의가 있다. 본 연구에서는 국내·외 관련 연구동향을 정량적으로 파악하고 세부적인 연구영역이 어떻게 구성되어 있는지를 분석하 는데 목적이 있다. 또한 최근 환경·생태 연구 분야에서 UAV와 관련하여 새롭게 주목받고 있는 연구 주제들은 무엇인지 파악하고자 하였다. 연구동향 분석을 위해 자료의 검색은 UAV를 제목으로 하는 1997~2017년 사이의 논문으로 하였다. 자료의 검색은 Thomson Reuters사의 Web of science에 등재된 연구논문 중 KCI, SCI, SCIE에 한하였으며 등재후보지 및 기타 문헌은 제외하였다. 분석 방법은 빅데이터 분석 방법 중 텍스트 마이닝과 동시출현 단어 분석을 통해 시계열적인 연구 동향과 주요 연구 분야 분류를 통해 그 의미를 해석하고자 하였다. 수집된 자료는 논문 수와 발행 시기를 고려하여 두 개의 시기 (97-13, 14-17)로 구분하였으며 세부연구 분야의 비중을 비율로 살펴보았다. UAV 관련 연구 주제를 파악하기 위하여 초록에 사용된 단어 및 단어구의 동시출현 빈도 분석과정에서 다음과 같은 기준을 가지고 진행하였다. 첫째, 유사한 의미를 가지는 단어는 제외하거나 동일한 단어로 치환하여 분석하였으며(ex. UAV, UAS, Smart UAV, Unmaned Aerial Vehicle 등) 20회 이상 출현된 단어 및 단어구만 한하였다. 둘째, 최소 5편 이상의 논문에 출현한 단어를 선정하였다. 셋째, 출현 빈도가 높은 단어 중 주제어로 판단되기 어려운 일반적인 단어, 조사 등은 주제단어의 적정점수(relevance score)의 상위 60%에 해당하는 단어에 한해 분석하였다 수집된 국내논문은 745편, 국외는 3,858편이며 연도별 논문 발행 수는 매년 30편 이내였지만 14년부터 급격히 증가하여 15~17년에 발행된 논문이 전체의 50% 이상을 차지하고 있었다. 수집된 논문을 기반으로 추출된 단어 및 단어구는 국내의 경우 13,359개, 국외는 73,628개로 나타났다. 분석은 2단계로 나눌 수 있는데 1단계에서 공출현 행렬 값을 기반으로 카테고리들 사이의 유사성을 Association Strength(관계강도) 산출식으로 계산하였다. 2단계에서는 1단계에서 계산된 유사성을 기초로 2차원 맵을 생성하였으며 유사성이 높을수록 단어의 위치가 근접하며 낮을수록 먼 거리에 배치된다. 맵의 가독성과 관련하여 발생 빈도 따라 단어의 크기 및 연결강도에 따른 연결선의 수를 설정하였다. 주제 단어로서의 적정점수 이상을 획득한 단어를 최종적으로 추출한 결과 국내는 173개, 국외는 477개가 나타났다. 유사도에 따라 연구영역을 클러스터링 한 결과 국내 UAV 관련 연구는 7개, 국외는 8개의 주요 분야로 나눌 수 있었으며, 연구 영역별로 출현빈도와 관계강도가 높은 단어를 중심으로 그 의미를 파악하고자 하였다. 국외부터 살펴보면 Cluster1은 “원격탐사 기술/자료 활용(분류, NDVI, LAI, 산림, 온도 등)”, Cluster2 “항법기술(회피, 추적, 편대비행, 자율, 협조 등)” Cluster3 “비행기술(안정, 조종, 궤적, 추적 등)”, Cluster4 “원격탐사 기술/자료 활용(분류, NDVI, 온도 등 )”, Cluster5 “비행 성능(연료, 모터, 형태 등)”, Cluster6은 “무인항공 기술/산업 동향”, Cluster7 항법관련 알고리즘/센서(정찰, 회피, 인식 등)”, Cluster8 UAV SAR(대형 무인기, 레이더 등)로 나눌 수 있다. 2013년 이전에는 Cluster2, 5, 7, 8 영역의 연구가 주로 이루어졌는데 기체개발 및 항법기술과 관련한 기초 연구가 이에 해당된다. 14년부터 현재 까지는 Cluster1, 3, 4, 6에 해당 되는 연구로서 원격탐사 기술, 자료 처리 및 활용에 관련 연구가 진행되었다. 국내의 결과를 살펴보면 Cluster1은 “무인항공 기술/산업 동향”, Cluster2는 “원격탐사 기술/자료처리 (RGB, DEM, DSM 등)분석”, Cluster3 “비행성능(조종, 비행, 엔진 등)”, Cluster4 “기체 성능(연료, 모터, 형태 등)”, Cluster5 “원격탐사 기술/자 료 활용(분류, NDVI, 온도 등 )”, Cluster6 “항법기술(알고리즘, 회피, 객체 등)”, Cluster7 “원격 조종(안테나, 지상조정, 항로 등)” 로 분류되었다. 국외와 유사한 의미를 가지는 영역으로 클러스터링 되었지만 연구 주제를 파악할 수 있는 핵심 단어의 출현 시기와 단어들 간의 관계강도, 다양성에서 차이가 있었다. 국내는 UAV 기술 현황, 활용성을 주제로 한 기초연구 의 비중이 높았지만 국외의 경우 UAV 원격탐사 기술 통한 자료 수집 및 분석에 관한 연구의 비중이 가장 높게 나타났다. 환경·생태 분야와 관련한 연구 영역은 국외는 Cluster1, 국내는 Cluster5에 해당되며 출현 단어를 살펴보면 Canopy, Classification, Forest, LAI(Leaf Area Index), NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), Temperature, Tree, Atmosphere 등이 나타났다. 이와 같은 단어는 최근 주목 받은 연구 주제로서 UAV 광학센서 기술의 고도화와 영상처리기술 의 발전으로 기존의 공간정보에서 얻을 수 없었던 자료 획득이 가능하였기 때문이다. 국제적인 연구 동향에 따라 국내 에서도 최근 관련 논문이 증가하는 것은 향후 연구되어야 할 주제로 인식하고 있음을 알 수 있었다. 본 연구는 환경·생태 분야에 있어 효과적인 UAV 이용 방안과 한계점 제시를 위한 1단계 연구로서 국내·외 UAV 관련 연구동향을 정량적으로 파악하여 환경·생태 분야에 활용도가 높은 기술을 알아보고자 하였다. 향후 다양한 UAV 원격탐사 기술을 적용한 데이터 수집·분석·검증 과정을 통해 종합적으로 평가한 연구 결과를 발표할 수 있을 것이다.

비침습 시료를 이용한 개체군 유전학 기법은 다양한 분야에 활용이 가능하다. 특히 극심한 멸종위기 종의 개체군 크 기나 유전적 다양성을 대상종에 위해를 가하지 않고 연구를 할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 비침습 시료를 이용한 연구 기법을 확립하기 위해서는 지속적인 투자(연구비/인력)가 필요하다. 본 연구에서는 국내 멸종위기 포유동물 중 하나 인 사향노루의 분변 및 자연 탈락한 털을 이용한 연구기법 을 확립하기 위한 연구를 수행하였다. 먼저 사향노루(Moschus moschiferus)에서 개발된 microsatellite 마커가 존재하지 않아, 근연종인 중국숲사향노루(M. berezovskii) 에서 기개발된 microsatellite 마커를 사향노루에 적용하여 이종간 적용가능성을 테스트하였다. 본 연구의 결과, 중국숲 사향노루에서 개발된 33개의 microsatellite 마커 중 사향노루 에서는 16개의 마커가 적용이 가능함을 확인하였다. 이들 마커를 조합하여 소량 DNA를 이용하고, 시간과 비용 및 인력 절감이 가능한 3개의 multiplex panel을 구성하였다. 본 dsurn에서 선별된 사향노루에 적용 가능한 16개의 마커는 평균 5.13개의 대립유전자를 나타냈고, 이형접합자 기대치와 관찰치가 각각 0.568과 0.567을 보여주었다. Hardy-Weinberg Equilibrium exact test 결과 하나의 마커(Mber99B)만 유의하 지 않은 수준을 보여주었다. 이는 본 연구에 사용된 시료가 비침습 시료(분변 혹은 털)로서 한 개체로부터 다수의 시료가 확보되었을 가능성이 있어 발생한 것으로 보인다. PIC값은 평균 5.18을 보였고, 10개 마커에서 0.5이상의 값을 보여주어 대체적으로 혹은 높은 informativeness를 보여주었다. 이들 결과는 본 연구에서 사향노루에서 적용 가능 여부를 확인한 microsatellite 마커들이 추후 사향노루의 개체군 유전학 및 유전적 다양성을 평가에 적합함을 보여주었다. 본 연구에서는 강원도 화천 지역의 6개 지역(A, B, C,D, E, F)에서 사향노루 분변(369개)을 확보하여 유전자형을 확인하였다. 이종간 사용이 가능한 것으로 확인된 16개의 microsatellite 좌위 모두에서 성공적으로 증폭된 비침습 시 료는 50개였다. 이 50개의 비침습 시료를 이용하여 최소 유전자형 수를 분석을 하였다. 그 결과, 최소 4개의 유전자 형이 존재함을 확인하였다. 4개의 유전자형 중 1,2,3번 유전 자형은 각각 A, B, E 지역에서만 확인이 되었다. 그리고 4번 유전자형은 E와 F지역에서 모두 발견되었다. 실제로 E와 F지역은 지리적으로 가까운 거리로 하나의 행동권으로 보아도 무방할 것으로 생각이 된다. 16개 모두 좌위에서 성공적으로 증폭이 되지 않아 최종 분석에서는 사용되지 않았지만, C와 D에서도 다른 지역에서 확인되지 않는 유전 자형이 존재함을 확인하였다. 이를 명확하기 위해 C와 D지 역의 비침습 시료를 이용한 추가 연구가 필요할 것이다. 본 연구는 극심한 멸종위기 처한 사향노루의 생태유전학 연구를 위한 기반을 마련하였다. 이를 위해 사향노루의 근 연종으로부터 개발된 microsatellite 마커를 선별하여 최종 적으로 16개를 확인하였고, 비침습 시료 연구에 적합하도록 이를 조합하여 3개의 multiplex panel을 완성하였다. 그리 고 전체 369개의 시료를 단 한번의 PCR을 통해 47.6% 성공 률을 확인하였다. 그 결과는 본 연구를 통해 확립된 연구기 법이 멸종위기종에 위해를 가하지 않고 지속적으로 유전 다양성 및 생태유전학 연구가 가능함을 보여주었다. 또한, 이번 선행 연구 결과는 강원도 화천 지역에 최소 4마리의 사향노루가 살고 있음을 직접적으로 확인하였고, 그들은 비교적 좁은 행동권을 가지고 생활하고 있음을 보여주었다. 추후 본 연구를 통해 확립된 연구기법을 바탕으로 세밀한 연구 계획을 수립하여 국내 포유류 중 극심한 멸종위기에 처한 사향노루의 보전정책 수립을 위한 생태유전학 연구를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

제70차 UN 총회(2015.9)에서 지구와 인류을 위한 향후 15년간의 전 지구적 의제를 담은 새로운 지속가능발전목표 (SDGs: Sustainable Development Goals, 2016~2030)를 채택하였다. 이후 세계 각국은 지속가능성 향상 및 국제적 합의 시행을 위한 SDGs 대응 전략을 수립하고 있다. 국립공 원관리공단은 보호지역의 전문기관으로서 국제사회의 경 제·사회·환경 패러다임 변화에 대한 선제적인 대응이 필요 하다. 따라서 본 연구의 목적은 지속가능발전목표(SDGs) 분석 및 보호지역 관련 지표를 도출하고, 보호지역(국립공 원과 생물권보전지역) 관련 SDGs 지표 이행현황 조사와 SDGs의 효과적 이행을 위한 추진과제 도출 및 이행전략 수립이다. SDGs는 17개 지속가능발전목표와 169개의 세 부목표로 구성되어있으며, 지속가능발전을 위한 필수적인 것으로 경제성장, 건강한 삶, 기후변화 등 경제, 사회, 환경 의 통합된 접근과 조화를 강조하고 있다. 국내 이행 여건 분석을 위하여 제3차 지속가능발전 기본계획(2016-2035), 제4차 국가환경종합계획(2016-2035), 제3차 자연환경보 전 기본계획(2016-2035) 등 각 종 법정 중장기 계획을 분석하였으며, 국제 이행 여건 분석을 위하여 생물다양성협약 (Convention on Biological Diversity: CBD) 2011-2020 전 략 계획(Aichi Target), 유네스코 MAB(Man and the Biosphere) 전략(2015-2025) 및 리마행동계획(2016-2025), 캐나다 지속가능발전전략(2016-2019) 등을 조사하였다. 지 속가능발전목표(SDGs) 총 17개 중 10개 목표, 169개 세부 목표 중 32개 세부목표가 보호지역과 직․간접적으로 연관되어 있는 것으로 나타났으며, 이를 토대로 SDGs 성취에 기여할 수 있는 보호지역 관련 6개 분야 15개 추진과제를 도출하였다. UN 지속가능발전목표(SDGs)는 포괄적이며 구 체적이고 다양한 개발목표를 담고 있다는 특성이 있기 때문에 이의 효과적 이행을 위해서는 다양한 이해관계자의 참여 가 중요하며, 이를 위한 효율적이고 전문적인 협력체계 축 노력이 매우 중요하다. 본 연구를 통해 도출된 15개 추진 과제는 법정 국가계획 등을 참고하여 추진과제를 도출하였 기 때문에 추진과제별로 각 국가계획과 연동하여 사업계획 을 수립함으로서 그 추진동력을 확보할 필요가 있으며, 또 한 분야별로 다양한 이해관계자의 참여 등 폭넓은 파트너쉽 을 통해 공감대 형성은 물론 사업 실행력을 강화할 필요가 있다.

아까시나무는 뿌리혹박테리아와 공생하여 스스로 질소를 고정할 수 있어 토양을 비옥하게 할 목적으로 황폐화된 산림에 주로 조림하는 수목이다. 국내에서도 조선 말기 이후부터 1970년대까지 황폐화된 국가 산림을 녹화하기 위하여 대부분 조림되었으나 최근에는 향토수종 및 경제수종을 권장함에 따라 거의 식재되고 있지 않다. 아까시나무 임분 은 40년이 되면 경쟁수종과 함께 생육하고 60년 이상이 되면 아까시나무 세력이 약화되고 경쟁수종으로 대체되는 특성을 보인다. 우리나라의 경우 1970년대까지 아까시나무가 조림된 이후 시간이 경과함에 따라 아까시나무 조림지에서 자연적인 쇠퇴가 이루어질 것으로 예상되며 그에 따라 향후 관리 방향에 대한 대책이 필요하다. 청계산 생태경관보전지 역은 서울시 전역에서 분포면적이 넓지 않아 희소성이 큰 갈참나무를 중심으로 한 낙엽활엽수림군집이 안정된 식생 구조를 형성하고 있어 2004년에 서울시 생태경관보전지역으로 지정되었다. 청계산 생태경관보전지역에서도 낙엽활 엽수림군집 외에 잣나무, 아까시나무, 일본잎갈나무 등 조 림지가 일부 포함되어 있으며 계속적으로 쇠퇴하는 경향을 보이고 있어 지속적인 변화 관찰 및 동태를 확인할 필요가 있다. 본 연구는 청계산 생태경관보전지역 내 아까시나무림 군집 특성을 파악하고 향후 아까시나무림 동태를 예측하기 위한 기초자료 수집을 위하여 진행되었다. 연구 대상지는 서울시 서초구 원지동 산4-38번지 일대에 위치한 청계산 생태경관보전지역이며 현장 조사는 2015년 4월부터 2016년 3월까지 진행되었다. 현존식생도 작성을 통하여 보전지역 내 아까시나무림 면적 및 위치를 파악하였 고 아까시나무림에 방형구 조사를 진행하여 군집 특성을 분석하였다. 상관식생을 고려하여 20×20㎡ 3개, 10×10㎡ 1개에 대한 방형구 조사를 진행하였으며, 고정조사구를 설치하여 지속적인 변화·관찰이 가능하도록 하였다. 방형구내에 출현하는 모든 식물에 대하여 교목, 아교목, 관목, 초본 으로 층위를 구분하였고 수목에 대해서는 수고, 흉고직경, 수관폭을, 초본에 대해서는 초장, 피도를 조사하였다. 다음 으로 층위별 각 수종의 우점도를 파악하기 위하여 상대밀도 및 상대피도로 상대우점도를 산출하여 분석하였다. 또한 아까시나무 쇠퇴와 고사로 숲틈이 생기는 것을 관찰하기 위하여 울폐도 조사도 함께 진행하였다. 연구 결과, 청계산 생태경관보전지역 내 아까시나무림은 전체 면적의 5.33%(17,956㎡)로 나타났으며 2008년에 6.02%(20,253㎡)로 조사된 결과에 비하여 약간 줄어든 것 을 알 수 있었다. 이는 아까시나무림 면적 일부가 갈참나무 림으로 천이가 진행되었기 때문인 것으로 파악되었다. 아까 시나무림 군집 특성 분석 결과, 대부분 상층 및 중층에서는 아까시나무가 절대 우점하는 경향을 보였고 향후 물푸레나 무와 갈참나무 등과 경쟁할 것으로 예상되었다. 또한 표고 가 상대적으로 높은 지역에서는 아까시나무 고사에 따라 숲틈이 발생한 것을 확인하였다. 숲틈 발생지에서 울폐율을 조사한 결과 6.93%, 11.79%, 28.43%로 대체적으로 높게 나타나지는 않았다. 최근 아까시나무 천이 단계를 규명한 연구가 국내에서 이루어졌는데 경쟁수종의 상층도달여부를 통하여 아까시나무의 천이단계를 크게 초기와 후기로 구분하였다. 청계산 생태경관보전지역 내 아까시나무림은 천이 초기인 대상지 1곳(상층 아까시나무 상대우점도 100%)을 제외하고 대부분이 천이 후기 단계(상층 아까시나 무 상대우점도 70~90%, 중층 경쟁수종 상대우점도 높음)인 것으로 판단되었다. 따라서 교란이 없는 한 천이가 진행될 수록 점차 아까시나무는 쇠퇴하고 경쟁수종으로 대체되어 질 것으로 예상되며 지역의 고유 식생인 갈참나무로의 천이 가 예측되었다. 아까시나무는 생장이 왕성하여 산림의 종다 양성을 저하시키고 자연림으로의 천이를 지연시킨다고 알 려져 있으나 어느 정도 산림이 안정화되고 수관이 닫히면 자연스럽게 천이가 진행되어 적극적인 관리는 비교적 불필요할 것으로 예상된다. 청계산 생태경관보전지역의 경우 보전지역으로 지정되어 있기 때문에 지속적인 변화·관찰을 통 하여 아까시나무림의 동태를 파악하는 것이 필요하며 숲틈 발생과 아까시나무에 대한 관계 파악도 필요하다. 또한 현재는 숲틈이 발생한지 얼마 경과되지 않았으므로 5년마다 고정조사구 조사를 다시 진행하여 군집 특성을 파악해야 한다.

금강초롱꽃(Hanabusaya asiatica Nakai)은 한반도 중동 부에서만 제한적으로 분포하는 고유종으로, 현재 1,000 개체 이상 정도만 남아있는 것으로 추정되어 International Union for conservation of Nature(IUCN) 적색 목록(IUCN red list)에 멸종위기(EN)종으로 지정되어 있는 종이다. 금강초롱꽃 보존을 위해서는 금강초롱꽃의 분포지역를 파악 하고 이를 보호지역으로 지정하여야 하나, 금강초롱꽃 분포 지역 대부분이 남북한 접경지역에 위치하고 있어 현장조사 를 통해 정확한 분포지역을 파악하기 쉽지 않은 실정이다. 현장조사의 대안으로 생물종 분포 모형을 활용하여 금강 초롱꽃 분포 지역를 추정해 볼 수 있긴 하지만, 대부분의 생물종 분포 모형이 체계적인 현장 조사를 통해 수집한 출 현-부재 데이터(presence-absence data)를 필요로 하여, 금 강초롱꽃 분포 지역 추정에 활용할 수 없다. Maximumentropy(Maxent)모형은 체계적인 현장 조사 없이 출현지점 만 기록한 데이터(presence-only data)만 가지고도 생물종 분포를 추정할 수 있는 머신러닝 기법의 일종으로, 본 연구와 같이 활용할 수 있는 데이터가 제한된 경우에도 유용하 게 활용할 수 있는 생물종 분포 모형이다. 본 연구에서는 현장 조사를 통해 수집한 금강초롱꽃 출현 지점 데이터와 기후와 지형, 식생 등 환경변수를 가지고 MaxEnt 모형을 학습하여 금강초롱꽃 분포지역을 추정하였다. 주요 금강초롱꽃 분포지역은 강원도 고성군과 양양군과 인제군 일원의 향로봉-건봉산 천연보고구역 일대와 설악산 일대, 인제군과 양구군 일원의 대암산 일대, 인제군 방태산 일대, 인제군 백암산 일대, 양구군 백석산 일대, 화천군 제안 산-해산 일대, 화천 수리봉 일대, 화천군과 철원군 대성산- 복주산-두류산-광덕산 일대, 화천군 화악산 일대로 추정되었고, 이 결과를 바탕으로 금강초롱꽃 보호를 위한 key biodiversity area 경계를 설정하였다.

본 연구는 제주도 저지대에 분포하고 있는 곰솔군락 하층 식생의 구성종을 파악하여, 한국의 난온대지역인 제주도에서 상록침엽수림이 천이가 진행되면 원래의 잠재식생인 상록활엽수림으로 바뀌는지를 알아보고자하였다. 식생조사 는 곰솔우점군락 65지점의 조사결과를 이용하였으며, 하층 식생(T2, S, H)을 구성하는 목본종의 계층별 상대피도(RFi, %), 상대빈도(RCi, %) 그리고 중요치(importance value)를 활용하였다. 상대피도는 아교목층이 까마귀쪽나무, 곰솔, 후박나무, 사스레피나무, 참식나무 순으로, 관목층은 까마귀쪽나무, 사스레피나무, 후박나무, 예덕나무, 참식나무 순으로, 초본 층은 까마귀쪽나무, 참식나무, 예덕나무, 우묵사스레피나 무, 후박나무 순으로 높았다. 상대빈도는 아교목층이 후박나무, 사스레피나무, 참식나무, 예덕나무, 까마귀쪽나무 순으로, 관목층은 까마귀쪽나 무, 예덕나무, 참식나무, 후박나무, 팽나무 순으로, 초본층은 까마귀쪽나무, 참식나무, 예덕나무, 우묵사스레피, 후박나무 순으로 높았다. 중요치는 아교목층이 후박나무, 사스레피나무, 곰솔, 까 마귀쪽나무, 참식나무 순으로, 관목층은 까마뀌쪽나무, 사스레피나무, 후박나무, 예덕나무, 천선과나무 순으로, 초본 층은 까마귀쪽나무, 후박나무, 참식나무, 사스레피나무, 예덕나무 순으로 높았다. TWINSPAN에 의한 군락구별은 Level 1에서 사스레피 나무(+), 까마귀쪽나무·우묵사스레피(-)로, Level 2은 까마 귀쪽나무(+)와 천선과나무·예덕나무·돈나무(-) 및 종가시시 나무(+)로, Level 3은 우묵사스레피(+), 구실잣밤나무(+), 예덕나무(+)와 팽나무(-), 후박나무(-)의 출현에 의해 총 8개 군집으로 구별되었으며, CCA 분석을 통해 해발고도, 경사, 해안으로부터의 거리 그리고 교목층의 피도가 곰솔군락의 하층식생 구성종에 영향을 미치는 것으로 생각된다. 향후, 곰솔 군락은 앞으로 난온대 상록활엽수인 후박나 무, 까마귀쪽나무, 참식나무, 사스레피나무 등으로의 천이 가 예측된다.

제주도 월령리 일대에는 선인장이 소규모의 군락을 이루어 분포하고 있다. 한국 유일의 자생지로서 경관적 가치와 인문사회적 가치를 고려하여 2001년 9월부터 천연기념물 로 지정하여 보호하고 있다. 제주도 선인장 군락지는 국내 뿐 아니라 동아시아의 유일한 야생군락지로 평가되어 매우 특이한 식물지리학적 분포로 고려되고 있으며, 높은 학술적 가치를 인정받고 있다. 그러나 선인장, 특히 제주도에 분포 하는 보검선인장(Opuntia ficus-indica (L.) Mill.)은 본래 멕시코가 원산지이며, 자생분포지역이 북아메리카 열대지역에 한정되는 것으로 알려져 있다. 이러한 선인장이 제주에 어떻게 분포하고 있는가에 대한 학술적 근거를 가진 접근은 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구는 선인장의 전세계적인 자생 분포지역을 분석하여 제주 월령리 분포지가 선인장 자생지로서의 얼마나 가능성을 가지는지에 대해 논의하고 자 한다. 선인장의 환경특성과 분포가능영역을 파악하기 위하여 MaxEnt 3.3.3k 의 MaxEnt 모형에 적용하여 분석값을 추출하였다. 종에 대한 출현자료와 환경인자들은 선행연구 자료들을 활용하였으며, 세계적인 분포가능영역과 국내 분포가능 영역을 분석하였다. 종 정보 가운데 해외 분포정보는 자생지와 함께 귀화식물로 자생적 확장을 이어간 지역을 포함하였으며, 국내는 월령리 일대의 자생분포지를 중심으로 분석하 였다. 기후자료는 Worldclim에서 제공하는 1㎞×1㎞ 공간 해상도의 19개 Bioclim(version 1.4)을 경위도 30분(′) 공간 해상도로 upscaling 하여 활용하였다. 모델링 시 통계적 신뢰도를 높이기 위해 5회 교차 검증(5-fold cross validation)을 실시하였으며, 모형의 결과는 분포확률이 0~1의 값으로 표현 되는 logistic format으로 출력하였다. 각 모형의 정확도는 ROC curve(receiver operating characteristic curve)의 아랫 부분 면적인 AUC (area under cover)값을 통해 측정하였다. 정확도가 높다는 것을 의미하며 0.8이상이면 모형의 정확도 가 우수한 것으로 판단된다. 각 모형의 잠재분포가능영역 구분은 equal training sensibility and specificity의 logistic threshold 을 기준으로 각 격자의 분포확률이 이 보다 클 경우 해당 격자를 잠재분포가능지역으로 판단하였다. 전세계 자생분포지 4,826개 지점을 바탕으로 전세계 보 검선인장의 잠재분포가능영역이 도출되었다. 확률분포분석 결과 equal training sensitivity and specificity logistic threshold 는 0.492로 확인되었다. 잠재분포가능영역은 중앙아메리카 열대지역과 남아메리카 남부 전역, 지중해와 대서양을 접하고 있는 유럽전역과 북부 아프리카, 남아프리카 공화국을 중심으로 남아프리카 일대, 갈라파고스 도서, 서 남아시아, 호주전역과 뉴질랜드 일부 등이 대표적인 것으로 확인되었다. 동아시아 지역에서 상대적으로 높은 잠재분포 가능영역은 필리핀, 대만, 미얀마, 태국, 캄보디아, 베트남 일대와 일본 남큐슈일대인 것으로 확인되었다. 입지 분석을 위한 AUC 값은 0.823으로 해당 모델의 분석은 유의한 작업 으로 판단된다. 결국 제주도는 확률분포분석에서 자생 분포 가능입지일 가능성이 극히 낮은 것으로 나타났다. 전세계 분포를 결정짓는 환경요인은 가장 추운 분기의 평균기온(Bio11: mean temperature of coldest quarter)과 온도계절성(Bio04: temperature seasonality)으로 48.5%와 29.3%의 기여도를 보였다. 가장 추운분기 평균기온이 10℃ 이하인 지역에서 선인장의 분포확률이 현저히 떨어지는 것 으로 나타났고, 가장 추운분기 평균기온이 5℃ 이하인 지역 에서 잠재분포가능지역이 기준확률보다 떨어지는 것으로 확인되었다. 월령리 일대는 가장 추운분기 평균기온이 최근 30년 간 7.16℃로 낮은 분포확률을 가지는 지역으로 평가되 었다. 제주도 월령리 일대의 3개 지점을 통한 국내분포가능영역 이 분석되었으며, AUC값은 극단적으로 높은 신뢰도인 1이 나왔다. equal training sensitivity and specificity logistric threshold 값은 0.6334였으며, 국내에서는 제주도 월령리를 포함한 서부지역일대가 대표적인 분포지역이었다. 그 외 분 포가능지역으로는 울릉도 동남부의 해안지역이 유일하였으 며, 한반도에는 분포가능영역이 존재하지 않는 것으로 확인 되었다. 국내 분포확률 기여도는 가장 건조한 분기의 평균기 온(Bio09: mean temperature of driest quarter)과 가장 따뜻 한 분기의 강수량(Bio18: precipitation of warmest quarter) 인 것으로 나타났다. 이러한 결과는 전세계 선인장 분포결정 요인과는 차이를 보이는 것으로 제주도 선인장의 분포가 일반적인 선인장 분포결정인자의 요인으로부터 자생 분포 할 개연성을 가지지 않는다는 것을 유추할 수 있다. 결론적으로 전세계 선인장분포가능영역에 대한 분석결 과 제주도 선인장군락은 자생 기원으로 기대하기는 어렵다. 멕시코에서 해류를 타고 동아시아 해안 어디에도 자생하지 않으며, 제주도에만 우연히 정착하여 자생하고 있다는 견해는 쉽게 설득력을 얻기 어렵다. 그럼에도 불구하고 한국에 서 제주도 월령리 일대는 분명 독특한 기후환경을 형성하고 있으며, 이러한 환경이 선인장의 군락 형성에 긍정적인 요 인으로 작용했을 것으로 판단된다. 한편 최초 식물의 기원 과 관계없이 선인장군락은 지역의 독특한(unique) 경관을 형성하고 있으며, 오랜 기간 지역민과 역사/문화적 관계성을 맺고 있다는 점은 본 군락지가 천연기념물로서 여전히 높은 가치를 지니고 있음을 의미하며, 지속적인 모니터링이 필요함을 반증한다. 특히 유럽전역과 호주일대는 선인장이 생태계교란식물(invasive alien plant)로 규정되어 문제시되고 있으며, 종의 확산 제어를 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 국내에서는 이들 국가와 달리 선인장의 무분별한 확산 경향은 확인되지 않으며, 분포가능영역에 대한 분석에서도 크게 우려할 상황은 아닌 것으로 판단된다.

최근 들어 비행정보에 대한 확인기술의 발달과 소형 드론의 지속적인 기술개발로 인하여 이동성과 안정성이 확보된 근접 항공촬영이 가능해졌다. 특히 GPS좌표를 활용하여 경로비행의 위치를 직접 지정함으로써 조사대상지에 대한 경 로비행의 정확성과 안정성이 확보되었으며, 이를 통해 일정한 고도를 유지한 상태에서 정사투영 촬영을 통한 분석이 가능하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 수목의 생육관리와 3D맵핑 시스템의 접목에 착안하여 정밀하고 체계적인 3D 맵핑 도면작성을 활용하여 수목의 시공과 관리측면에서 경제적이고 장기적인 차원에서 수목의 상태를 파악하기 위한 방안을 모색하고자 하였다. 특히 문화재로 지정된 수목의 경우처럼 고부가가치를 지닌 수목에는 활용도가 더 크다 하겠다. 항공사진 촬영에 이용된 UAV는 Mikrokopter사의 회전 익을 이용하였으며, 디지털 데이터의 취득은 Sony α5100을 활용하였다. 항공사진촬영 시 공간해상도를 고려하여 비행고도를 설정하였는데, 계획된 공간해상도 3Cm를 확보하기 위해 비행고도는 대상지를 기준으로 80m로 설정하였으며 촬영 시 종중복율(Endlap) 및 횡중복율(Sidelap)을 45%로 설정하여 항공사진촬영을 실시하였다. 그 결과 약 4개의 스트립 비행 경로를 따라 44개의 Waypoint가 설정되었으며, 비행고도와 속도는 80m, 약 3m/sec로 항공사진촬영을 실시하였다. 연구대상지인 광한루원의 항공사진 촬영을 결과를 살펴 보면 44개의 Wapoint 중 41개 지점에서 촬영되었으며, 취득된 디지털데이터에 비행로그데이터를 적용하여 잔차분 석을 통한 유효성을 검증한 결과 UAV에서 촬영된 41개의 디지털데이터 모두 유효한 데이터로 확인되었다. 3D맵핑 데이터제작 및 DEM분석은 Photoscan을 이용하 여 데이터를 추출하였다. 3D맵핑을 위한 데이터의 정합은 UAV 시스템에서 취득된 디지털영상데이터를 모두 이용하였으며, Photoscan의 자동영상매칭 기능을 이용하여 Point Cloud Data 형식의 데이터를 하나의 데이터로 정렬한 후 이를 바탕으로 Polygon Data 및 Texture로 변환하여 약4.5 ㎝급의 DSM을 생성하였으며, 정사투영 방식의 보정을 통해 약 3cm급의 정사영상데이터를 제작하였다. 취득된 디지털데이터를 통해 구축된 공간정보데이터의 보정 및 정확성 검토를 위해 UAV를 이용하여 취득된 영상과 GPS/INS데이터, 기상기준점 측정 데이터를 기반으로 정확성을 검토하였다. 지상기준점측량은 RTK(Real Time Kinematic)의 GRS80좌표 시스템을 이용하여 데이터를 취득하였으며, 측량지점은 3곳을 지상기준점으로 선정하였 다. 측정결과 RMSE는 ±5Cm 이내의 정확성을 가지는 것으 로 나타나 정사영상 데이터를 이용한 수목의 수관폭 등에 대한 평면데이터 구축에는 문제가 없는 것으로 파악되었다. 구축된 정사영상 데이터를 분석한 결과 총 25주의(산수 유4, 은행나무7, 소나무9, 단풍나무4, 모과나무1) 수목이 확인되었는데, 이중 산수유와 은행나무는 현장조사를 통해 수목의 종류를 확인하였다. 정사영상 데이터를 바탕으로 최종 생성된 DSM데이터를 살펴보면, 시설물 및 지형에 대한 수치데이터는 정확하게 분석되었으나 수목의 경우에는 총 25주의 수목중 약 50%에 해당하는 12주(단풍나무 3주, 소나무 5주, 산수유 4주)의수목에 대한 3D데이터가 추출되었다. 이러한 이유는 항공촬영을 통한 디지털데이터 구축에 있어 수직부감으로 촬영된 디지털데이터는 수목의 불규칙면에 대한 데이터 구축의 어려움과 수목 일부가 그림자와 중첩됨으로써 그림자로 인식되는 현상, 수목들 중첩되는 구간에 대한 3D데이터 구축이 어려운 것으로 판단되었으며 최근에 식재된 수목(은행나무(7)에서 3D데이터가 생성되지 않는 것으로 나타났다. 따라서 추후 항공촬영에 있어 디지 털 데이터 구축 시 45도 사선 촬영을 포함하여 항공사진촬 영 시간과 시기 등에 대한 보완이 필요할 것으로 판단되며, 3D데이터 구축에 필요한 위치좌표의 참고자료 구축을 위해 다양한 고도에서 항공사진촬영을 실시함과 동시에 지상 촬 영의 병행을 통해 수목개체군에 대한 종합적인 3D데이터 구축이 가능할 것으로 판단된다.

참억새군락은 우리나라 산림 내 미립목지, 경작지 주변, 묘지주변등 주로 목본식물이 생육하지 않는 광량이 풍부한 각 지역에 광범위하게 분포하여 생육하고 있다. 현재 참억 새군락은 우리나라 산림 특성상 자연 천이에 의해 지속적 축소가 예상되며 그에 따른 빠른 쇠퇴가 진행되고 있는 중 이다. 참억새군락은 지역관광자원으로 대표적 가을 경관 중 하나로 참억새군락의 생육상태가 점차 쇠퇴해지고 있는 반면 방문객들의 관리요구는 도리어 높아지고 있다. 유명한 참억 새군락이 있는 지자체들은 참억새군락 보전관리유지에 많 은 고민을 가지고 있는 실정이다. 참억새군락을 자연에 맡겨 경관의 변화에 적응해야 하는 지, 아니면 참억새군락 경관 유지를 위해 참억새군락을 집 중적으로 관리하여 방해극상의 개념으로 참억새군락 경관을 유지해야 할 것인지가 해결해야 할 딜레마라고 볼 수 있다. 본 연구는 참억새군락의 보전유지관리 여부의 문제해결을 위하여 참억새군락 생육환경과 생육상태를 조사 분석하였으며, 참억새군락 경관보전가치를 추정하였다. 먼저 참억새군락의 효율적 유지관리 방안을 위한 기초자 료 활용 모색으로, 부산 도심지에 위치한 대규모 참억새군 락으로 유명한 승학산을 대상지로, 참억새군락의 생육환경과 생육상태를 조사 분석하였다. 더불어 화왕산과 재약산의 참억새군락의 생육환경도 조사하여 비교하였다. 첫째, 산림지역의 참억새군락은 참억새군락의 생육을 방 해하는 수목들의 생장이 좋지 않은 유효토심이 낮은 지역에 분포하는 것이 일반적이었다. 둘째, 현존식생 현황은 화재 등 교란이후 숲의 천이가 진행되는 과정에 있는 지역으로 복잡하고 다양하게 나타나고 있었다. 셋째, 식물군집구조현황은 참억새군락의 피도에 따라 관목의 유입정도, 초본식물별 피도 등을 고려하여 조사하였는데, 산불발생이후 유기물의 축척에 따라 토양환경이 변화되고 있으며, 천이의 과정상 자연스럽게 목본식물이 이입되고 있어 참억새군락의 쇠퇴가 가속화 되고 있는 실정이었다. 현재의 승학산은 부영양화 된 토양으로 다른 습윤지성 목본식물군락으로의 천이가 예상되고 있어 참억새군락의 생육을 오랜 시간 지속유지하기에는 많은 어려움이 있다. 비용효율적인 참억새군락 관리를 위해 전체적인 참억새군 락의 유지보다는 탐방로에서의 가시권과 조망점에서의 가 시권과 같은 시각경관을 분석하여 관찰이 용이한 지역의 집중적 관리가 효과적인 참억새군락 경관관리의 방법이 될 수 있을 것이다. 다음 연구로 문화서비스(cultural services) 측면에서 참 억새군락의 지속가능한 자연자산자원으로서의 경관보전가치 평가를 위해, 대규모 참억새군락으로 유명한 승학산, 화 왕산, 재약산을 대상지로 선정하였다. 3개 대상지의 탐방객 들을 대상으로 지불의사액(Willingness To Pay)으로부터 조건부가치측정법(CVM)을 이용해 참억새군락 경관의 공익적 가치를 추정하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 성별에 있어서는 공통적으로 남성이 여성에 비해 대상지를 많이 방문하였고, 그 중 화왕산은 남성 방문객의 비율이 가장 높았다. 둘째, 환경보전에 대한 노력은 승학산과 화왕산의 경우는 적극적이다가 약 60% 내외로 탐방객들은 생활에서 환경을 위한 작은 실천들을 하고 있다고 답변을 하였으나, 재약산의 경우 응답자들이 보통 이하의 답변이 높게 나왔다. 셋째, 이중경계 로짓모델에서의 t-값의 유의확률을 보면 승학산의 경우, 수입과 환경보전 노력에 관한 변수들이 ‘예’ 라고 응답할 확률이 5% 유의수준에서 유의한 영향을 미치는 것으로 나타나서, 수입이 높을수록 환경보전노력을 많이 하는 탐방객일수록 제시액에 ‘예’라고 응답할 확률이 높아 짐을 알 수 있었다. 각각의 투입된 변수로 추출된 계수를 이용하여 추정한 이중경계에서의 로짓모델의 1인당 참억새군락 경관가치에 대한 평가는 승학산(38,277원), 화왕산(38,648원), 재약산 (48,891원)으로 전체 평균은 38,679원으로 추정되었다. 이러한 참억새군락 경관가치는 영화 1회 관람비나 놀이 공원 입장료등의 현 시세 물가와 비교하였을 때 탐방객들의 지불의사가 높다고 볼 수 있는데, 이는 탐방객들이 참억새군 락 경관을 생태계서비스 측면에서 자연자산가치로서 인식을 하고 있다고 볼 수 있다.

국립공원은 우리나라 육상면적의 약 3%를 차지하고 있으며, 전체생물종의 40%가 서식하고 있어 생태적 관리가 필요한 지역이다. 그러나 일본잎갈나무림과 같은 조림지의 경우 주변 천연림에 비해 생물 종 다양성이 다소 낮으며, 주변 생태와 어울리지 않는 경관을 만들어 낸다. 이에 본 연구에서는 국립공원 내 대표적인 조림수목인 일본잎갈나 무를 대상으로 생태적 관리를 위한 식생구조 분석을 통해 조림지의 관리방안 수립에 필요한 자료를 제시하고자 한다. 국립공원의 일본잎갈나무림의 생태적 관리를 위한 식생구 조분석을 위해 6개 국립공원(월악산, 치악산, 소백산, 태백산, 지리산, 가야산)에서 조사구를 선정하였다. 이후 각 조사구에 자연식생군락(100~500m²)과 비슷한 크기인 20m×20m (400m²)크기의 방형구(quabrat)를 기본단위로 설정하여 식생구조를 파악하였다. 식생조사의 경우 방형구(quabrat)내 에 출현하는 목본 수종을 대상으로 조사하였으며, 층위에 따라 교목층과 아교목층은 흉고직경 2cm이상 되는 수목을 기준으로 흉고직경, 수고 및 수관 폭을 조사하였다. 관목의 경우 흉고직경 2cm 이하 또는 수고 2m이하 수목의 수관 폭을 조사하였으며, 대상지의 수관투영 및 층위구조를 도면으로 작성하여 식생구조를 분석하였다. 식생의 생성년도 및 수목의 생장상태를 파악하기 위하여 교목층 우점종을 대상 으로 표본목을 선정하여 1.2m높이에서 목편추출기를 이용 하여 목편을 추출하였다. 추출된 목편의 나이테를 측정하여 수령 및 생장 상태를 분석하였다. 대상수종의 경급 구분은 산림청에서 규정하고 있는 식별법으로 흉고직경이 6~16cm 인 수목이 50%이상 생육 시 소경목, 18~28cm인 수목이 50%이상 생육 시 중경목, 30cm이상인 수목이 50%이상 생육 시 대경목으로 구분하였다. 각 조사구의 수관층별 종간 상대적 우세를 분석하기 위해 상대우점치 (I.P. : importance percentage)를 구하고 수고를 고려하여 평균 상대우점치 (M.I.P. : mean importance percentage)를 산출하였으며, 대상지별 출현종수와 출현개체수, 측정지밀도, 종다양도 등을 분석하였다. 생태적특성 분석결과 평균 흉고직경은 태백산국립공원이 32cm로 가장 큰 것으로 분석되었으며, 소백산국립공원이 21cm로 가장 작은 것으로 분석되었다. 출현 수종의 경우 가야산국립공원에서 평균 26±7종으로 가장 많았으며, 태백 산국립공원이 17±3종으로 출현종수가 가장 적은 것으로 분 석되었다. 종다양도의 경우 치악산국립공원에서 평균 1.0927 (±0.0926)로 가장 높았으며, 지리산국립공원이 0.7197(±0.3548) 로 종다양도가 가장 적은 것으로 나타났다. 밀도는 치악산국 립공원에서 평균32±14주/400m²로 가장 높았으며, 지리산국 립공원에서 20±9주/400m²로 밀도가 가장 것으로 나타났다. 6개 국립공원의 일본잎갈나무림의 산점도 분석에서 종다 양도는 전반적으로 0.8000이상으로 분석되었다. 월악산국 립공원의 경우 흉고직경은 전반적으로 25cm로 분포하였으나, 타 국립공원 대비 종다양도는 다소 낮은 것으로 분석되었다. 치악산국립공원의 경우 상대적으로 흉고직경이 적은 것으로 조사되었으나 출현수종과 종다양도는 다소 높은 수준으로 분석되었다. 소백산국립공원의 경우 흉고직경이 다소 높게 측정되었으나 출현수종이 타 국립공원 대비 다소 낮은 것으로 분석되었다. 태백산국립공원은 평균적으로 흉고직경이 가장 큰 것으로 분석되었으나 타 국립공원 대비 밀도와 종다양도가 낮은 것으로 분석되었다.

생태통로란 자연환경보전법 제2조 9호에 “도로, 댐, 수중 보, 하굿둑 등으로 인하여 야생동식물의 서식지가 단절되거나 훼손 또는 파괴되는 것을 방지하고 야생동식물의 이동 등 생태계의 연속성 유지를 위하여 설치하는 인공 구조물 식생 등의 생태적 공간”이라고 명시되어있다. 생태통로 모니터링은 생태통로를 이용하는 야생동물의 현황을 파악하고 설치의 실효성을 평가하여 개선방안을 마련하기 위함이 다. 현행 조사기법은 생태통로에 카메라 트랩을 설치하고, 정기적으로 조사자가 촬영 데이터를 회수하여 육안판독을 통해 야생동물 객체를 식별하여 정리하고 있다. 이러한 방식은 센서 카메라에 촬영된 동영상을 일일이 확인하여 진행 하므로 분석에 장시간이 소요되며 조사자의 종별 동정능력에 따라 조사결과의 품질 차이가 발생하는 한계가 있다. 최근 이미지 인식 분야에서 딥러닝을 활용한 기법은 영상 내 에서 객체를 자동 식별할 뿐만 아니라 개체 수, 이미지 설명 등을 높은 수준의 정확도로 탐지하고 있다. 따라서 카메라 트랩에 딥러닝 기법을 적용하면 야생동물의 동정, 탐조 및 움직임 정보 등을 자동적으로 데이터베이스화할 수 있다. 본 연구는 이미지 인식 분야 딥러닝 기법을 생태통로 모니터링에 적용함으로써 기존 육안판독의 소요시간을 줄이고, 인적오류를 최소화하는데 그 목적이 있다. 연구지역은 소백산국립공원 죽령생태통로를 선정하였다. 죽령 생태통로는 소백산국립공원 내 유일한 생태통로로 공원구역을 가로지르는 국도 5호선에 의해 단절된 서식처를 연결하고 야생동물의 휴식처로서의 역할을 수행하고 있 다. 터널형 생태통로로, 폭 약 8m, 길이 21m의 규모이다. 2003년에 설치되었으며 2004년부터 국립공원관리공단이 위임받아 현재 소백산국립공원북부사무소가 관리하고 있다. 국립공원 생태통로 중 가장 많은 자료가 축적(2011년 -2015년 집계 기준)된 곳으로, 2005년부터 현재까지 13년 간의 모니터링 자료가 축적되어 있다. 따라서 딥러닝 학습 을 위한 데이터 확보가 용이하다. 본 실험은 카메라 트랩의 딥러닝 기반 영상분석을 실험하는 초기연구이기 때문에 비교적 간단한 신경망 모델과 소량의 데이터를 이용하여 가능성을 검증하였다. 딥러닝은 영상 인 식 분야에서 사용되는 합성곱 신경망(CNN, convolutional neural network) 기법을 적용하였다. 먼저 죽령 생태통로에서 발견 확률이 높은 삵, 고라니, 노루, 멧돼지, 너구리 5종에 대한 모니터링 자료(카메라 사진과 동영상)를 수집하였다. 동영상의 경우, 고정된 위치에서 움직이는 객체를 탐지해야 하기 때문에 컴퓨터 비전 기법을 통한 데이터 전처리를 수행 하였다. OpenCV(Open Source Computer Vision Library)는 영상추적 알고리듬을 제공하는데 이를 통해 야생동물 객체의 최소경계사각형을 탐지하고 각 프레임을 이미지로 저장하였다. 탐지된 이미지는 크기와 해상도가 제각각이기 때문에 CNN의 입력 데이터로 인식시켜주기 위해 100×100 화소 크기로 조정하였다. 딥러닝을 비롯한 머신러닝 문제는 일반적으로 데이터를 훈련 데이터와 시험 데이터로 나눠 학습과 실험을 수행한다. 훈련 데이터는 모델의 최적의 매개변수를 찾는데 사용 되며 시험 데이터는 앞서 훈련된 모델의 성능을 평가하는데 사용된다. 임의 추출을 통해 야생동물 종별로 1,000장의 훈 련 데이터와 400장의 시험 데이터(총7,000장)를 선택하였다. 훈련 데이터는 동물의 전신 이미지는 드물었으며 얼굴 과 몸의 일부만 촬영된 경우가 대부분이었다. CNN 모델은 5층 신경망으로 구성하였으며 이미지 규모를 고려하여 영상증강(image augmentation) 기법을 적용하였다. 모델 구현에는 오픈소스 딥러닝 라이브러리 TensorFlow와 Keras를 사용하였다. 실험결과, 야생동물 5종에 대한 CNN 모델은 96.25%의 정확도를 보였다. 고정된 카메라에서 촬영된 이미지는 야생 동물의 행동 패턴이 비교적 단순하여 객체 식별에 유리한 것으로 추정된다. 또한 생태통로를 이용하는 야생동물의 제한적인 종류는 예측 정확도에 기여도가 있을 것으로 판단된다. 현행 수동식별과 대비하여 본 기법의 적용은 조사 자동 화에 따른 시간절감과 객관적 품질 확보라는 측면에서 활용 잠재력이 높을 것으로 기대된다. 모델이 최종적으로 정립되 면, 조사자가 회수된 현장 데이터를 입력만 하면 생태통로 모니터링 통계를 자동 계산하는 프로그램으로 제공 가능할 것이다. 이번 실험에서는 CNN의 생태통로 모니터링 적용 가능성을 검증해 본 것으로 간단한 모델과 데이터를 통해 그 가능성을 확인하였다. 현재 카메라 트랩 이미지를 대상 으로 CNN의 최신 연구들이 진행 중이나, 실제 적용해 본 바로는 자동 전처리에 관한 연구가 충분히 이뤄져야 할 것 으로 판단된다. 차기 연구에서는 사전 학습된 CNN 모델에 현장 이미지를 추가한 트랜스퍼 러닝(transfer learning)을 적용하여 범용적인 활용도를 평가해보고자 한다.