본 연구의 목적은 초등학교 과학교과서에 나오는 지구과학 지식에 대한 질문을 분석하는 것이다. 교육대학교 교과목 수업에서 과학교과서에 나오는 지구과학 지식에 대한 교사로서의 질문을 조별 활동을 통해 추출하였다. 질문의 종류와 빈도, 그리고 질문의 인지적 배경 출처를 조사 분석한 결과를 토대로 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 지구과학 부문별 질문의 종류와 집중 정도, 그리고 질문의 인지적 배경 출처에 차이가 있었다. 특히 천문관련 부문에서는 다른 부문과는 달리 개별 차시별로 질문 빈도와 집중이 다른 경향을 보이므로 이를 고려한 교수 설계를 할 필요가 있다. 둘째, 인지적 배경 출처로서 '학교' 비율이 가장 높으며, '친구'도 매우 중요한 출처이므로 동료 간 상호작용을 유도하는 협력이 학습에 중요한 요소임을 보여주고 있다. 또한, '인터넷'과 'TV' 같은 대중매체가 '학교'와 비슷한 높은 수준으로 인지적 배경 지식의 출처임을 보여 주고 있어서 이들을 이용한 과학 수업에 대한 고려가 필요하다. 셋째, 차시에 따라 질문의 집중과 종류, 빈도가 다르므로 교사 교육에서 단원별 학습주제에 대한 교육적 접근에서 이를 활용하는 교수방략이 요청된다.

대기 중 이산화탄소 등의 농도가 지속적으로 증가하고 있음에도 최근 10여 년 동안(2002-현재) 전지구 지표 온도는 거의 답보상태에 머물러 있다. 이처럼 온실기체 강제력에도 불구하고, 지구 온난화 경향이 사라진 듯 보이는 현상을 지구 온난화 멈춤(hiatus)이라 한다. 이 연구는 HadGEM2-AO가 모의한 RCP8.5 시나리오 실험(95년간) 자료를 분석하여, 온난화 멈춤 시기의 특징을 분석하였다. 온난화 멈춤 기간을 나타내는 시계열은 동서 평균한 연직 해수 온도 분포를 EOF 분석하여 구한 두 번째 PC (PC2)로 정의하였다. PC2를 이용하여 온난화 멈춤과 엔소와의 관련성, 기후시스템의 변화 등을 분석하였다. 라니냐 지수(NINO3지수에 -1을 곱하여 정의)가 PC2를 약 11개월 앞서는 것으로 보아 라니냐 발생이 온난화 멈춤을 유도할 수 있음을 발견하였다. 또한 기후시스템의 냉각은 해수 표층의 열이 해양 내부로 침강으로 나타남을 보였다. 이는 해양의 열흡수에 의해 전지구 온도 상승률이 약화되었음을 의미한다. 온난화 멈춤 시기에 북태평양과 북반구 극지는 양의 온도 편차가 나타났으며, 열대 해양에서는 무역풍이 강화되었다.

가지산도립공원은 한반도 남동쪽에 위치하고 있으며, 국 민휴양 및 정서 함양에 이바지하기 위한 목적으로 1979년 11월에 지정되었다. 가지산도립공원은 백두대간에서 분기 되어 남동쪽으로 뻗어있는 낙동정맥에 일부 속해 있으며, 주위의 운문산(1,190m), 천황산(1,189m), 신불산(1,209m), 간월산(1,083m), 영취산(1,059m)과 함께 영남알프스로 불 린다(Kim et al., 2010). 또한 가지산도립공원은 사찰을 중 심으로 통도사지구, 내원사지구, 석남사지구 등 3개의 지구 로 나눠 관리중이다. 가지산도립공원에 관한 연구는 석남사지구, 내원사지구 등 지구별로 수행되었지만 통도시지구에 대한 식물사회학 적 연구는 부족한 실정이다. 최근 들어, 통도사지구의 자연 환경에 대한 전반적인 조사가 이루어졌으나(Kim et al., 2014) 현존식생과 그 식생구조에 대한 현황에 그치고 있다. 현존하는 식물사회는 그들이 처한 다양한 환경 인자에 적응 하여 이룩한 결과물이라 할 수 있으므로(Ellenberg, 1992), 본 연구는 가지산도립공원 통도사지구를 중심으로 식생구 조를 파악하고 대표적 식물군락과 그 환경요인의 상관관계 를 밝혀보고자 하였다. 2013년 7월 10일부터 12일까지 3일간 현장조사를 실시 하였고, 식물군락구조 특성을 파악하기 위해 금수암, 백운 암, 반야암 등을 중심으로 Ellenberg(1956)와 Westhoff and Maarel(1973)을 참고하여 200~300㎡ 크기의 방형구 (quadrat) 31개소를 설치하였다. 식생조사는 교목층, 아교 목층, 관목층으로 나누어 수관층위별로 실시하였고, 식생조 사 자료를 토대로 상대우점치(Brower and Zar, 1977)를 분 석하였다. 이를 토대로 TWINSPAN에 의한 classification 분석(Hill, 1979a)과 DCA ordination(Hill, 1979b)분석을 실시하였으며, 종 구성의 다양한 정도를 나타내는 척도인 종다양도 분석 및 유사도를 비교 분석하였다. 가지산도립공 원 통도사지구 산림지역의 토양 이화학적 특성을 알아보기 위해 31개 조사구 내에서 임의의 지점 3곳을 골라 Ao층을 걷어내고 표층으로부터 30cm정도의 깊이의 토양을 채취․혼 합하여 실내에서 음건하였다. 분석용 토양을 토양 및 식물 체 분석법(National Institute of Agricultural Science and Technology, 2000)에 의한 pH, EC, 유기물함량, 유효인산 과 전질소함량, 치환성양이온의 함량 등을 분석하였다. 산림군락은 환경요인에 따라 그 구조가 달라지며, 군락 구조를 분석하고 환경요인과의 관계를 분석하는데 있어 ordination방법이 널리 이용되고 있다(Song and Kim, 1992). Ordination 분석은 DCA(Detrended Correspondence Analysis) 의 확장인 DCCA(Detrended Canonical Corresponded Analysis)를 사용하였으며(Hill and Gauch, 1980), DCCA 결과에서 식물군락은 점으로 분포를 나타내고 환경요인은 화살표로 나타내어 화살표의 방향과 길이로부터 식물군락 과의 유의성을 알 수 있다(Jongman et al., 1995). MVSP (Multi-Variate Statistical Package) 3.2 program을 사용하 여 분석하였으며, ordination 분석을 통하여 산림식생과 환 경 요인과의 관계를 규명하고자 하였다. 전체 31개 조사구에 대해 유형별 분류를 하기 위하여 classification 분석 중 지표종(indicator species)을 중심으로 군락을 분류할 수 있는 TWINSPAN기법을 적용한 결과, 소나무-갈참나무군락(Ⅰ), 개서어나무-참나무류군락(Ⅱ), 소나무-개서어나무군락(Ⅲ), 소나무-굴참나무군락(Ⅳ), 굴 참나무-신갈나무군락(Ⅴ) 등 총 5개 군락으로 분리되었다. Classification 분석의 상호보완적 방법으로 군락분포를 알 아보기 위해(Lee et al., 1994; Choi and Kang, 2006) ordination 분석 방법 중 DCA 기법을 적용하여 군락의 분포상 태를 살펴 본 결과, 소나무와 갈참나무가 우점하는 군락Ⅰ 과 굴참나무와 신갈나무가 우점하고 있는 군락Ⅴ를 제외하 면, 그 외 군락들은 소나무, 개서어나무, 굴참나무 등을 중심 으로 연속적으로 분포하였다.Classification 분석과 ordination 분석을 통해 분리된 5개 군락에 대해 각 군락별로 층위별 상대우점치 및 평균상대우 점치를 분석하였다. 군락Ⅰ은 교목층에서 소나무가 우점하 는 가운데 갈참나무, 졸참나무 등과 함께 경쟁하고 있었으 며, 아교목층에서는 소나무가 출현하지 않았다. 갈참나무, 노각나무, 비목나무 등이 아교목층에서 우점하고 있었고, 관목층에서는 노각나무, 비목나무 등이 우점하였다. 군락Ⅱ 는 교목층에서 개서어나무가 졸참나무, 굴참나무 등과 경쟁 하고 있었으나, 아교목층에서 개서어나무에 비해 졸참나무, 굴참나무의 세력이 크게 형성되지 못하였다. 관목층에서는 비목나무, 생강나무 등이 우점하고 있어, 군락Ⅱ는 향후에 도 개서어나무를 중심으로 한 낙엽활엽수림으로 유지될 것 으로 사료된다. 군락Ⅲ은 교목층에서 소나무와 개서어나무, 졸참나무 등이 경쟁을 하고 있었다. 아교목층에서 개서어나 무와 때죽나무가 우점하고 있어, 소나무와의 경쟁을 통해 장기적으로는 개서어나무를 중심으로 한 낙엽활엽수림으 로의 천이가 예상되었다. 군락Ⅳ는 소나무-굴참나무군락으 로 소나무와 굴참나무, 졸참나무 등의 참나무류가 경쟁하고 있어, 낙엽성 참나무류로의 천이가 예상되었다. 군락Ⅴ는 굴참나무와 신갈나무가 교목층에서 우점하고 있으며, 아교 목층에서는 쇠물푸레나무, 철쭉, 생강나무 등이 우점하였 다. 가지산도립공원 통도사지구의 31개 조사구에 대하여 토 양을 채취‧분석한 결과, 평균 수소이온농도는 pH 4.9로 경 남의 전체적인 평균 pH 5.27(Jeong et al., 2002)보다 낮게 나타났다. 수소이온농도는 여러 가지 요인에 의해 시‧공간 적으로 변화를 보이기 때문에 직접적인 비교는 어려우나 산림지역에서 pH 5.0 이하의 강산성토양 분포비율의 증가 는 환경오염물질에 의한 토양산성화물질의 기여도가 높을 가능성을 시사하고 있다(Lee and Park, 2001). 또한 침엽수 의 생육범위가 pH 4.8~5.5(Lee, 2000)인 점을 고려하고 가 지산도립공원 통도사지구에는 소나무림이 폭넓게 분포하 며 본 연구의 평균 수소이온농도 pH 4.9 이하의 조사구에서 소나무가 상당수 출현하는 점을 감안할 때, 그에 따른 영향 으로 판단된다. 유기물 함량은 약 96g/kg으로 나타났고, 전 질소함량은 0.33~0.74%의 범위로 우리나라 산림토양의 평 균값인 0.19%보다 다소 높게 나타났다. 31개 조사구의 산림식생을 5개 군락으로 분류하여 해발 고, 경사, 토양의 화학적 특성 등 11개의 환경요인과 DCCA ordination 분석한 결과, 해발고도, 경사도, 수소이온농도 (pH), 유기물함량, Ca2+, K+ 등이 식생분포에 영향을 미치는 환경인자로 나타났다. 제 1축에서 해발고 외에 수소이온농 도(pH), 유기물함량, 경사도 등이 비교적 높은 상관관계를 보였으며, 제 2축에서는 상관관계가 뚜렷하게 나타나지 않 았다. 해발고도는 식생분포에 영향을 미치는 환경인자들 중에 서 가장 중요한 인자로 알려져 있는데(Seo et al., 1995; Chung et al., 1997; Song et al., 1998; Lee et al., 2010), 본 연구에서도 해발고도가 군락의 분포에 상관이 높은 것으 로 나타났고, 굴참나무-신갈나무군락(Ⅴ)은 비교적 해발고 가 높은 지역에서 출현하였다.

습지에 관한 람사르협약은 이제까지 아시아에서 두 번의 중요한 당사국총회를 개최하였다. 1993년 일본 쿠시로에서 열린 제5차 당사국총회와 2008년 대한민국 창원에서 열린 제10차 당사국총회가 그것이다. 람사르협약 자체는 정부간 협약이다. 그러나 습지와 습지를 둘러싼 자원의 보전이라는 협약의 사명은 지방정부와 지역주민이 참여해야만 달성할 수 있다. 이 외에도 람사르협약은 여타 생물다양성 관련 조 약/협약과 비교하였을 때 비정부기구(NGO)의 주도로 창설 되었으며 여전히 세계자연보전연맹(IUCN)이라는 국제비 정부기구(INGO) 내에 사무국을 가지고 있다는 독특한 면 모를 지니고 있다. 따라서 습지를 보전하기 위해서는 중앙 정부 및 지방정부 간의 파트너십뿐만 아니라 시민, 비정부 기구 그리고 기업 분야간의 파트너십을 증진하는 것이 필수 이다. 제5차 쿠시로 람사르협약 당사국총회의 경험은 우리에게 진 정한 지역 참여가 가능하려면 두 가지 요소가 중요함을 말해준 다. 첫째, CEPA(Communication, Education, Participation and Awareness. 의사소통, 교육, 참여 및 대중인식증진 프 로그램), 둘째, 의미감(sense of meaningfulness)이다. 사람 들이 람사르협약과 당사국총회의 목적을 모른다면 여기에 참여하는데 흥미를 느끼기는 매우 어렵다. 따라서 누군가는 사람들이 협약의 목적을 이해할 수 있는 손에 잡히는 자료 집을 준비해야만 한다. 쿠시로 총회 당시 우리는 다양한 자 료들을 취합하고 전문가 또는 과학자들에게 학교 선생님, 택시 운전사, 식당 주인 및 종업원, 호텔 안내 데스크 및 아이 들을 위한 강의를 해달라고 요청했다. 가능하다면 지역 및 중앙 일간지에 연속 기사를 내보내는 것도 바람직하다. 여러분은 당사국총회에 참여하지만 총회가 끝나면 모든 것 을 잊어버리고 있지는 않은가? 만약 여러분이 뭔가 의미 있는 일에 기여했다고 느낀다면 여러분은 그것을 계속 지속하고 싶어 할 것이다. 쿠시로시의 경우 1995년 초반 쿠시로국제습 지센터(Kushiro International Wetland Center: KIWC)를 설 립하였다. KIWC는 쿠시로지역의 다양한 습지센터를 네트워 킹하는 역할을 한다. 일본국제협력기구(Japan International Cooperation Agency: JICA)와 KIWC는 습지관리자뿐만 아니라 다른 자연보전 관련자들을 위한 수많은 국제훈련프 로그램을 조직하였다. JICA는 람사르협약 사무국과 양해각 서를 체결하였으며 KIWC는 내년 초 동아시아-대양주 철새 이동경로 파트너십(East Asia - Australasian Flyway Partnership: EAAFP) 회의를 주최하기로 하였다. 이와 같 은 노력은 지난 20년 동안 지속되어 왔으며 미래세대를 위 해 계속될 것이다.

이 논문에서는 구성 자료의 지구통계학적 시뮬레이션을 위해 다중 자료 변환 기반 조건부 시뮬레이션 틀을 제안하였다. 우선 일반적인 통계 기법의 적용이 가능하도록 구성 자료에 로그비 변환을 적용하였다. 다음 변환들로는 최소/최대 자기상관 인자 변환과 지시자 변환을 순차적으로 적용하였다. 독립적인 새로운 변수의 생성을 위해 최소/최대 자기상관 인자 변환을 적용하였으며, 적용 결과 개별 변수들의 독립적인 시뮬레이션이 가능해진다. 그리고 다중 가우시안 확률 모델을 따르지 않는 변수들의 비모수적 조건부 누적 확률 분포 모델링을 위해 지시자 변환을 적용하였다. 최종적으로는 적용한 변환 방법들의 역순으로 역 변환을 적용하였다. 간석지 표층 퇴적물 성분 자료를 대상으로 제안 시뮬레이션 기법의 적용 가능성을 예시하였다. 모든 시뮬레이션 결과들은 구성 자료의 제한 조건을 만족하면서 샘플 자료의 통계 특성을 잘 반영하였다. 구성 자료의 다수의 시뮬레이션 결과들을 이용한 표층 퇴적물 분류를 통해 기존 크리깅에서는 얻을 수 없는 분류 결과의 확률론적 평가가 가능하였다. 따라서 제안 시뮬레이션 틀은 다양한 구성 자료의 지구통계학적 시뮬레이션에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

콘크리트 도로 하부의 이상대를 찾기 위해 전기비저항 탐사를 수행하였다. 콘크리트의 접지저항효과를 줄이기 위해 전기전도성이 좋은 매질과 평판 전극을 이용하였다. 전기비저항 탐사 결과를 분석하고 같은 장소에서 수행한 지하투과레이더 탐사, 충격응답기법, 다중채널 표면파 탐사 결과와 비교하였다. 전기비저항 탐사 결과는 함몰과 포장 구간에서 높은 비저항 분포를 보였으며, 지하투과레이더 탐사 결과는 보강으로 인한 형태를 보였다. 또한 충격응답기법과 전기비저항 탐사 결과의 비교를 통하여 보강 구간에서의 높은 동적강성도가 높은 비저항 분포의 원인임을 확인하였다. 동일한 장소에서 수행한 전기비저항 탐사와 다중채널 표면파 탐사 결과를 공동 크리깅한 결과, 지구통계학적 복합 해석이 각 지구물리 탐사결과에 대한 개별적인 분석보다 더 명확하게 이상대를 확인 할 수 있었다. 이 연구는 지구물리 탐사에 기초한 의사결정 과정에서 지구통계학을 이용한 복합 해석 결과의 활용 가능성을 제시한다.

본 연구의 목적은 2009 개정 과학 교육과정의 지구과학 I 목표와 교과서의 학습 목표와의 일치성을 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 교육과정의 목표와 교과서의 학습 목표를 능력, 공통 개념, 행위 동사로 구분하였으며, 이 자료를 언어네트워크분석을 이용하여 분석하였다. 분석 결과 능력 요소와 관련하여 교과서는 인지적, 정의적 영역을 주로 강조하였다면 교육과정은 이외에도 탐구능력을 함께 강조하였다. 공통 개념은 교과서가 교육과정보다 더 다양한 요소가 사용되었다. 행위 동사 요소는 '이해'를 가장 많이 사용하였으나 대부분 인지 체제 수준으로 제시한 것에 그치고 있다.

한반도의 참나무 중 수분과 유기물이 많은 입지에 분 포하는 상수리나무와 수분이나 양분이 적은 척박한 건조 지에 분포하는 굴참나무를 대상으로 대기 중의 CO2 농도 와 기온이 상승하고 환경요소인 광, 토양수분, 영양소가 변화할 때 두 종의 생태 지위폭과 생태 지위 중복역에 가장 많은 영향을 미치는 요소가 어떤 것인지 알아보고 자 하였다. 유리온실 내에서 대기 중의 CO2 농도를 그대 로 반영한 대조구와 이보다 CO2 농도는 약 1.6배와 온도 는 2.2􀆆C 상승시킨 온난화처리구에서 유식물에 주요 환 경요인 중 광, 토양수분과 영양소를 각각 4구배로 처리하 여 두 종의 생태 지위폭과 생태 지위 중복역을 계산하였 다. 그 결과, 상수리나무의 생태 지위폭은 대조구와 온난 화처리구간에 통계적인 차이는 없었고, 굴참나무의 생태 지위폭은 대조구에 비해 온난화처리구의 영양소 처리구 에서 감소하였다. 상수리나무와 굴참나무의 생태 지위 중 복역은 대조구에 비해 온난화처리구의 토양수분과 영양 소 처리구에서 감소하였다. 이러한 결과는 유식물을 대상 으로 실험한 결과로 성측목에 적용하는 것은 한계가 있 으나, 지구온난화가 진행됨에 따라 상수리나무와 굴참나 무는 토양수분과 영양소 환경에 의한 경쟁이 약해질 것으로 유추할 수 있다. Cluster 분석과 PCA 분석 결과, 두 종은 CO2 농도 및 온도 증가에 의한 반응보다 광 환경에 따라 민감하게 반응하는 것으로 나타났다.

가상 야외 답사(VFT)는 전통적인 야외 답사의 매력적인 대안으로 간주되지만, 지구과학 교육과정에서 어떻게 가장 효과적으로 활용될 수 있는지는 아직 명확하지 않다. 이 연구에서는 플래시 파노라마 기반 VFT를 활용한 지구과학 수업이 고등학교 학생들의 공간 시각화 능력과 화산 개념 이해에 미치는 영향을 알아보았다. 플래시 파노라마 기반 VFT 활용의 효과를 알아보기 위해 수업 처치 사전 및 사후에 공간 시각화 능력 및 화산 개념 검사를 실시하였으며, 수업 처치 결과를 분석하기 위해 공변량 분석과 선형 회귀 분석을 수행하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 실험집단의 공간 시각화 능력 향상 정도가 통제 집단에 비해 통계적으로 유의미하게 더 높게 나타났다. 특히, 공간 시각화 능력의 세 가지 하부 범주 중 공간 조작 능력 향상이 가장 큰 것으로 나타났다. 둘째, 대부분의 범주에서 실험 집단의 화산 개념 이해 향상 정도가 통제 집단에 비해 더 높게 나타났으나, 1개 범주를 제외하고 통계적으로 유의미한 차이는 아니었다. 셋째, VFT 활용 후 실험 집단이 통제 집단에 비해 공간 시각화 능력과 화산 개념 이해 간의 상관관계가 현저하게 증가하였다.

본 연구는 인천경제자유구역 청라지구에 도래하는 큰기러기의 월동지 비오톱구조와 행동특성 간의 관계를 분석하여 큰기러기 월동지 보전관리를 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 청라지구 비오톱의 주요 유형은 갈대습지 6,093,762m2(47.8%), 볏짚이 없는 논 2,927,916m2(23.0%), 볏짚이 있는 논 1,915,655m2(15.0%)이었으며, 얼음이 있는 논, 건조초지 등이 일부 분포하였다. 2005년 2월 13일 현장조사 결과 청라지구에서 관찰된 전체 야생조류는 총 33종 6,534개체이었으며, 이 중 큰기러기는 총 5,128개체이었고 출현한 전체 종 중 78.5%를 차지하는 우점종이었다. 큰기러기 이동경로 분석 결과, 일출 전 후를 기점으로 잠자리에서 채식지로 이동하였고, 일몰 전 후를 기점으로 채이장소에서 잠자리로 이동하였다. 큰기러기의 행동특성과 비오톱 유형의 관계를 종합해보면, 갈대습지에서 큰기러기 개체군의 출현밀도가 가장 높았으며, 얼음이 녹은 무논에서 큰기러기의 출현 개체수가 가장 많았다. 갈대습지에서 큰기러기는 식물의 뿌리 및 열매를 채식하였으며, 얼음이 녹은 무논에서는 낙곡 채식, 휴식, 수면하는 등 다양한 행태를 보였고 볏짚이 있는 논과 볏짚이 없는 논에서는 낙곡 채식 및 휴식을 하였다. 큰기러기의 출현 개체수는 논에서는 논경작지의 유형보다 낙곡 유무에 따라 영향을 받는 것으로 판단되었다.

팔영산지구는 다도해해상국립공원에 속하는 지역으로 2011년 1월 10일 공원구역 조정을 통해 다도해해상국립공 원에 편입되었지만, 식생특성에 대한 연구는 부족한 편이 다. 따라서, 본 연구에서는 다도해해상국립공원 팔영산지구 의 식생구조를 파악하기 위해서 해발도 및 사면별로 대표적 인 식물군락에서 식생조사를 실시하여 팔영산일대의 식생 구조 특성을 분석하였다. 다도해해상국립공원 팔영산지구를 중심으로 10m×10m (100㎡)의 조사구 75개를 설치하였다. 다도해해상국립공원 팔영산지구의 식생구조를 파악하기 위하여 식생조사를 실 시하였다. 식생 조사는 교목층, 아교목층, 관목층으로 나누 어(Park, 1985) 수관층위별로 조사를 실시하였다. 식생조사 자료를 토대로 상대우점치(Brower and Zar, 1977)를 분석 하였고, 이를 토대로 TWINSPAN에 의한 classification분 석(Hill, 1979b)과 DCA ordination(Hill, 1979a)분석을 실 시하였으며, 종 구성의 다양한 정도를 나타내는 척도인 종 다양도 분석 및 유사도를 비교 분석하였다. 다도해해상국립공원 팔용산지구의 75개 조사구에 대해 군락별 유형 분리를 하기 위하여 classification 분석 중 TWINSPAN 기법을 적용하여 조사구별 종조성을 나타내 고(Choi et al., 1998), 식별종을 중심으로 군락구분을 실시 하였다. 분리결과 6개군락으로 유형화되었으며, 군락 Ⅰ은 상수리나무군락, 군락 Ⅱ는 졸참나무-개서어나무군락, 군 락 Ⅲ은 소나무-신갈나무군락, 군락 Ⅳ는 굴참나무군락, 군 락 Ⅴ는 리기다소나무-굴참나무-소나무군락, 군락 Ⅵ은 편 백군락으로 최종 분리되었다. Classification 분석과 상호보완적인 방법으로 군락의 분 포를 알아보기 위해(Lee et al., 1994; Choi and Kang, 2006) ordination 분석 방법 중 DCA 기법을 적용하여 전체 75개 조사구에 대해 분석을 실시하였다. 각 조사구간의 상 이성을 바탕으로 조사구를 배치하는 ordination 분석 (Orloci, 1978) 결과, 편백이 우점종인 군락 Ⅵ은 제1축의 오른쪽에 분포하고 있어 다른 군락들과 확연한 불연속성을 보이고 있다. 그 외 군락들은 제1축을 기준으로 볼 때는 연속적으로 분포하는 것처럼 보이나 제2축을 기준으로 다 시 살펴보면, 교목층의 우점종 비율에 따라 불연속적으로 분포하고 있는 것을 알 수 있다. 이러한 상황을 토대로 ordination 분석 결과를 보면 6개의 군락 모두 불연속적으로 분포하였다. Classification 분석과 ordination 분석을 통해 분리된 6개 군락에 대해 각 군락별로 층위별 상대우점치 및 평균상대우 점치 분석을 실시하였다. 상대우점치 결과를 종합하여 향후 식생박달과정을 예측하면, 군락 Ⅰ은 교목층에서 상수리나 무가 우점하는 가운데 고로쇠나무, 팽나무, 물푸레나무와 아교목층의 때죽나무, 까치박달나무, 산딸나무 등이 우점하 면서 낙엽활엽수가 수종간 경쟁을 하고 있는 것으로 사료되 었다. 군락 Ⅱ는 졸참나무와 개서어나무가 우점하는 가운데 아교목층과 관목층에서 개서어나무가 나타나기 시작하고 있어 점차 개서어나무로의 식생천이가 예상된다. 그러나 왕 대가 아교목층에서 세력이 가장 컸으므로 다른 종의 생장에 방해요소로 작용할 가능성도 있는 것으로 판단된다. 군락 Ⅲ은 교목층에서 소나무가 신갈나무, 졸참나무와 경쟁하고 있으며, 아교목층과 관목층에 신갈나무와 졸참나무가 출현 하고 있어 현재 신갈나무와 졸참나무가 소나무와의 경쟁을 통해 장기적으로는 신갈나무와 졸참나무가 우점하는 낙엽 성 참나무류로의 천이가 예상된다. 군락 Ⅳ는 굴참나무가 우점하는 군락으로 뒤를 이어 교목층에서는 상수리나무가 주요 출현종으로 출현하고 있으나, 아교목층에서는 후박나 무의 우점도가 급격하게 높아지고 있는 상태이므로 당분간 은 교목층의 굴참나무나 상수리나무가 우점하는 현상태를 유지하다 점차 난대수종인 후박나무가 경쟁을 통해 우점할 것으로 판단되었다. 팔영산지구는 난대 기후대로 난대수종 이 출현하는 지역이지만, 난대수종인 상록활엽수종이 우점 하는 군락은 분포하지 않았다. 군락 Ⅳ의 아교목에서 후박 나무가 비교적 높은 우점했는데 지속적인 모니터링으로 식 생변화를 추적한 필요가 있다. 군락 Ⅴ는 리기다소나무, 굴 참나무, 소나무가 우점하고 있는 군락으로 앞으로 리기다소 나무와 소나무가 굴참나무를 포함한 낙엽활엽수와의 경쟁 이 뚜렷하게 나타나고 있어 리기다소나무와 소나무가 경쟁 에서 점차 도태되어 굴참나무를 포함한 낙엽성 참나무류로 의 천이가 예상되었다. 군락 Ⅵ은 교목층에서 편백만이 출 현하고 있어 현재 상태가 한동안 유지될 것으로 보이나 아 교목층에서 때죽나무, 골참나무, 밤나무, 사스레피나무 등 의 다양한 수종이 높은 비율로 출현하고 있으므로 인위적인 관리보다는 현상태를 유지하므로서 자연적인 천이 유도가 가능할 것으로 보여진다. 군락별 종다양도를 살펴보기 위해 6개 군락의 단위면적 (100㎡)을 고려하여 분석을 실시하였다. 분석결과 다도해 해상국립공원 팔영산지구의 산림 군락은 1.2545~1.4881의 종다양도지수를 보였으며, 최대종다양도는 1.5051~1.8062 의 분포를 보여 군락별로 종다양도지수는 큰 차이를 보이지 않았다. 6개 군락 75개의 조사구를 대상으로 단위면적(100㎡)당 평균 출현 개체수 및 종수 분석을 층위별 및 각 군락의 층위 별로 실시하였다. 단위면적당 층위별 평균 출현 개체수 및 종수 분석 결과, 출현 개체수는 교목층 8.68±4.28개체, 아교 목층 22.17±11.41개체, 관목층 65.12±42.43개체가 출현하 였고, 전체적으로 각 조사구당 출현 개체수는 95.93±42.43 개체였다. 층위별 평균 출현 종수는 교목층 2.39±1.15종, 아교목층 8.20±3.37종, 관목층 7.24±3.93종, 전체적으로 보 면 조사구당 14.92±4.50종이 출현하는 것으로 파악되었다. 각 군락의 평균 출현 종수를 분석한 결과를 보면, 교목층에 서는 리기다소나무-굴참나무-소나무군락이 2.86±1.07종으 로 가장 많이 확인되었으며, 전체적으로 볼 때 6개의 군락 중 상수리나무군락이 18.11±3.55종으로 가장 많은 종이 출 현하였다. 전체 75개 조사구 6개 식생군락에 대해 주요종을 중심으 로 흉고직경급별 분석을 실시하였다. 흉고직경급별 분석결 과를 토대로 각 식생군락을 살펴보면, 군락 Ⅰ은 상수리나 무가 다양한 흉고직경을 나타내며 분포하고 있으나, 고로쇠 나무, 팽나무, 까치박달 등이 점차 세력을 확장 하면서 낙엽 활엽수가 서로 수종간 경쟁을 하고 있는 것으로 사료된다. 군락 Ⅱ는 졸참나무와 개서어나무가 비슷한 흉고직경을 나 타내며 출현하는 것으로 보아 졸참나무 가 개서어나무와 서로 경쟁관계에 있는 군락으로 판단된다. 군락 Ⅲ은 소나 무가 신갈나무, 졸참나무, 소사나무 등의 낙엽활엽수와 경 쟁관계에 있는 것으로 나타나고 있으며, 군락 Ⅳ는 굴참나 무가 우점하면서 상수리나무와 후박나무가 뒤이어 나타나 고 있는 것으로 보아 굴참나무, 상수리나무와 난대수종인 후박나무 경쟁을 하고 있는 것으로 보여진다. 군락 Ⅴ는 리기다소나무와 소나무가 굴참나무와 경쟁하고 있는 것으 로 보여 지며, 앞으로 리기다소나무와 소나무는 점차 경쟁 에서 도태될 것으로 예상된다. 군락 Ⅵ은 편백이 식재된 곳으로 편백 외의 다른 수종이 소경목 구간에서만 나타나고 있어 앞으로 편백군락이 당분간 유지될 것으로 예상된다.

본 연구는 내장산국립공원 내장산지구를 대상으로 20년(1991~2010년) 동안의 식생구조 변화 특성을 밝히고자 수행하였다. 현존식생 조사 결과, 굴참나무와 졸참나무가 혼효된 군집이 전체의 56.1%로 가장 높은 비율로 분포하였으며 남사면 급경사지의 굴참나무군집은 17.6%이었다. 능선부에는 소나무군집(5.8%), 계곡사면에는 개서어나무군집이(6.6%) 분포하였으며, 기타 계곡부를 중심으로 느티나무군집과 산벚나무군집 등이 분포하였다. 상대우점치를 고려한 TWINSPAN에 의한 classification과 DCA에 의한 ordination을 분석한 결과, 군집 I(소나무-굴참나무군집), 군집 II(굴참나무군집), 군집 III(개서어나무군집), 군집 IV(낙엽활엽수혼효군집)로 분류되었다. 군집 I의 표본목 수령은 소나무 32년생, 졸참나무 36년생, 군집 II는 굴참나무 64년생, 군집 III은 졸참나무 46년생, 개서어나무 45년생, 군집 IV는 단풍나무 54년생, 층층나무 47년생 등 이었다. Shannon의 종다양도지수는 군집 I은 0.9751~1.4199, 군집 II는 1.0765~1.3278, 군집 III은 1.0353~1.2881, 군집 IV는 1.1412~1.3807이었다. 20년전 연구결과와 비교하여 식생구조의 변화를 분석한 결과, 소나무의 도태, 굴참나무, 졸참나무 등 참나무류의 세력확장, 개서어나무의 세력 증가가 확인되었으며 20년 전의 천이예측과 같이 극상림으로의 천이가 진행되었다. 특히, 굴참나무와 내장산 대표수종인 단풍나무와의 군집분포 특성 및 조릿대 분포면적 변화 분석 결과, 굴참나무군집은 pH, 유기물함량, 치환성양이온함량, 유효인산이 낮은 건조한 지역에 분포하였으며 단풍나무군집은 아교목층을 형성하며 습윤한 계곡부와 사면에 분포하였다. 또한, 20년 전의 연구결과와 마찬가지로 단풍나무는 굴참나무가 교목층에서 우점하는 지역에서는 교목층을 형성하지 못하며 낙엽활엽수혼효군집에서만 14.6%로 교목층을 형성하였다. 20년전 관목층에서 광범위하게 분포하는 조릿대에 의한 종다양성의 감소 경향은 동일하였으나 내장산지구 전체 조릿대의 분포면적은 다소 감소하고 있는 경향이었다.

이 연구의 목적은 지구계와 환경 문제에 대한 초등 영재학생들의 인식을 조사하는 것이다. 대학부설영재교육원 소속 28명의 초등학교 학생들을 대상으로 13개의 지구 환경 문제에 대한 지식수준, 심각성, 확실성, 체험 가능성에 관한 인식을 조사하였다. 학생들이 그린 지구 이미지를 분석하기 위하여 Draw-An-Earth Test 체크리스트를 개발하여 사용하였으며, 이미지를 구성하는 요소와 이미지에 담긴 의미를 분명하게 파악하기 위하여 인터뷰를 실시하였다. DAET 체크리스트와 인터뷰 분석 결과 지구계의 구성요소에서 80개, 지구계의 상호작용에서 11개, 지구계의 소양 영역에서 4개의 요소가 확인되었다. 학생들은 지식 수준과 관련하여 대기 오염, 지구온난화, 수질 오염에 가장 잘 알고 있다고 하였으며, 지구온난화, 대기오염, 수질 오염을 가장 심각한 문제라고 하였다. 또한 산성비, 대기 오염, 수질 오염에 대하여 확실성이 높게 나타났으며, 산성비, 대기오염, 산림파괴에 대하여 체험가능성이 높게 나타났다. 이 연구를 통하여 교수 학습 측면에서 초등 과학 영재들이 지구계와 환경문제에 대하여 어떻게 인식하고 있는지 이해할 수 있었다.

성공적인 국제 Argo 사업을 통해 얻어진 고해상도의 수온 및 염분 프로파일들을 이용하여 준실시간으로 3차원 전지구 해양 상태의 재현이 가능해졌으며, 전지구 해양 자료 분석 연구에 대한 관심 또한 크게 증가하였다. 본 연구에서는 XBT와 Argo 자료의 계통 오차, 열염분 해수면 높이 및 인공위성 관측 자료와의 해수면 수지 불일치, 해양 열용량 변동 및 객관 분석장 개발 현황 등 최근의 자료 분석 연구의 주요 쟁점들에 관해 정리하였다. 특히 동아시아 해역에서의 지역 규모 해양 기후 변화 분석에 앞서 매우 신중한 해양 자료의 품질 관리 및 전구 규모의 해양 변동에 관한 이해가 필요하다는 것을 강조하였다.

애멸구(Laodelphax striatellus Fallén)는 벼멸구(Nilaparvata lugens Stål), 흰등멸구(Sogatella furcifera Horváth)와 달리 국내에서 월동이 가능하다. 애멸구는 국내에서 주로 4-5령의 약충태로 월동을 하며, 월동을 한 애멸구 약충은 제방이나 논둑, 농경지 인근 풀숲의 화본과 잡초에서 성충으로 성장한 후 산란을 한다. 알에서 부화한 약충이 5-6월경 성충으로 우화한 후 본답으로 이동하여 일부 RSV 보독 애멸구가 줄무늬잎마름병을 매개하여 본답초기 분얼기 직전의 벼에 큰 피해준다. 최근들어 지구온난화에 따라 변온생물인 곤충류의 경우 최초 발생일이 앞당겨진 예가 빈번하게 보고되고 있다. 우리나라에서는 2000년대 이후 RSV 매개로 인해 벼의 가장 중요한 해충으로 대두되고 있는 애멸구의 경우, 국립농업과학원 작물보호과에 소장하고 있는 1967년도부터 2005년까지 약 40년간의 전국유아등 예찰 자료를 분석한 결과 지역적으로 영호남지역의 경우 7~9일, 충청도 지역의 경우 5~6일, 강원북부 및 경기북부지역은 약 3~4일 정도 월동 1세대 성충의 이동시기가 빨라진 것으로 나타났다. 유아등 자료를 분석하기 위해 실내 온도발육 실험을 통하여 애멸구의 발육에 필요한 유효적산온도를 구하였으며, 기상청으로부터 지역별 기온자료를 다운받아 월동 1세대 애멸구가 성충으로 우화하기 위해 필요한 유효적산온도를 누적하여 월동 1세대 성충의 예측 우화일을 시뮬레이션한 결과 실제 유아등에 잡힌 성충의 최고 채집일과 매우 유사하였으며, 장기간에 걸친 연도별 1세대 성충의 유아등 트랩에 잡힌 성충의 이동시기를 Julian day로 표시하여 회귀분석한 결과 우리나라에서 월동하는 애멸구의 경우 크게 3가지 형태의 생태형이 존재하는 것으로 파악되었다.

기후는 화산활동, 태양열, 지열, 엘니뇨나 극진동과 같은 자연 진동 등 다양한 지구 내외부의 원인에 의해 마치 생명체처럼 역동적으로 변화해왔다. 하지만 최근 반세기 만에 진행된 급격한 변화의 주범으로 이산화탄소, 메탄과 같은 온실기체를 꼽는다. 온실기체 농도가 2배가 될 때 증가하는 지구평균 표면 온도를 ‘기후민감도(Climate Sensitivity)’라고 하는데, 대부분의 컴퓨터 모델에서 기후민감도는 2-5도 사이 값으로 계산된다. 다시 말해 온실기체가 1900년의 2배에 도달할 것 할 것으로 예상되는 2100년의 온난화 상황이라고 생각할 수 있다. 기후민감도가 1도가 넘으면 기후가 온실기체에 매우 민감하다고 보기에, 이 컴퓨터 모델의 계산 값은 앞으로 많은 생태계 변화를 걱정할 만큼 큰 값이다. 기후민감도가 크면 급격한 기후변화에 대해 회복이 더디다. 반대로 기후민감도가 낮으면 기후변화가 그리 급격하지 않고, 빠르게 회복할 수 있다. 따라서 기후민감도를 파악하는 것은 기후변화를 이해하는 근간이 된다. 본 발표에서 이에 대한 과학적 배경, 한계, 전망을 고찰하겠다.

과학교육의 목적은 과학적 소양의 함양이며 이를 달성하기 위해서는 학교현장에서는 과학탐구의 실행을 중요한 목표로 삼고 있다. 이때 과학탐구의 단계는 문제제기, 가설설정, 자료수집 및 변환, 자료해석 및 결론도출로 이루어져 있다. 하지만 학교에서 학생들의 과학탐구단계는 자료수집 및 변환에 해당하는 단계에 치중되어 있으며, 문제제기는 나머지 단계를 결정하는 가장 중요한 시작의 단계임에도 불구하고 학교현장에서는 학생들에게 문제제기 기회가 거의 주어지지 않고 있다. 이 연구에서는 지구과학을 가르치는 예비교사들의 탐구문제 개발 능력 실태를 파악하고, 연구팀에서 개발한 과학탐구 문제 개발 가이드(IQDG)를 경험 후에는 탐구문제 개발 능력이 향상되었는지, 그리고 이러한 탐구문제개발 능력은 탐구설계 능력과는 어떤 관계가 있는지를 알아보았다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 지구과학 예비교사들에 의해 제안된 탐구문제의 수준과 정교성은 IQDG를 통해서 향상되었다. 둘째, 가장 높은 빈도수를 보인 탐구문제의 유형은 실험상황에서 나타난 결과들 사이에 무슨 관계가 있는지를 파악하는 '관계-탐구문제'와, 두 번째의 빈도수를 보인 유형은 결과에 대해서 원인을 찾는 '왜-어떻게 탐구문제'인 것으로 파악되었다. 마지막으로, 수준 및 정교성이 높은 탐구문제는 역시 높은 수준의 탐구설계 능력을 보여줌에 따라 탐구문제 개발 능력은 곧 전체적인 탐구과정의 성공에 영향을 미치는 중요한 요소임을 결론 내릴 수 있다.