We analyzed the performance of hubless rim propellers based on the number of blades, maintaining a fixed pitch ratio and expanded area ratio, using computational fluid dynamics (CFD). Thrust coefficient, torque coefficient and efficiency according to the number of blades were analyzed. In addition, the pressure distribution on the discharge and suction sides of the blade was analyzed. As the advance ratio increases, the thrust coefficient decreases. The highest thrust was shown when the advance ratio was lowest. For the three, four, five and six-blades, the torque coefficient tended to decrease as the advance ratio increased. In the case of seven and eight-blades, the torque coefficient tended to increase as the advance ratio increased. The maximum efficiency was found when the advance ratio was 0.8. When the three-blade, it showed high efficiency at all advance ratios. A high pressure distribution was observed at the leading edge of the discharge blade, and a low pressure distribution was observed at the trailing edge. Applying a hubless rim-driven thruster with the three-blade can generate higher thrust and increase work efficiency.

본 연구는 소나무재선충병 방제대상지 선정의 효율성을 높이기 위해 진주시를 대상으로 소나무재선충병 잠재분포를 예측하였다. 예측에 사용된 MaxEnt 모델은 회귀분석을 기반으로 종 발생 확률 평가 및 다양한 잠재분포 예측에 이용되고 있다. 종속변수로는 소나무재선충병 감염목 자료를 사용하였으며, 독립변수로는 지리 ‧ 지형 ‧ 기후적 요인으로 총 15개 인자를 사용하였다. 잠재분포 예측 결과, 모델의 성능은 AUC가 0.801로 우수한 수준의 정확도를 나타냈다. 독립변수 중에는 전년도 감염목과의 거리, 6월 하순 강우량, 5월 강우량, 화목보일러와의 거리 순으로 잠재분포에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 지속적인 소나무재선충병 감염목 DB 구축과 지리적 요인들에 대한 모니터링의 중요성이 크다는 것을 의미한다.

This study analyzed the flow inside floating seedling equipment for Scapharca subcrenata. Due to the aging society of fishing villages, it is impossible to continuously input the labor force. Therefore, it is necessary to improve efficiency. Scapharca subcrenata has high per capita consumption. It serves as an important aquatic food resource. Scapharca subcrenata culture tends to be highly dependent on the natural environment. Production of Scapharca subcrenata is difficult to predict with low stability. In the past, manpower directly installed bamboo nets in mudflats. The seedling equipment devised in this study is a floating type and can be freely moved on the sea according to the prediction of Scapharca subcrenata generation. The flow around the floating seedling equipment was analyzed by numerical analysis. The physical phenomena of the flow around the net inside the floating seedling equipment were visualized. As a result, the space between the floating seedling equipment and the bottom net and the space between the net groups showed a lower flow rate than the inlet flow rate. It is expected that the low flow rate of the floating seedling equipment will have a positive effect on the attachment of Scapharca subcrenata.

This study analyzed the duct characteristics of hubless rim-driven propeller (RDP) used in underwater robots. In the previous study, flow visualization experiments were performed with an advancing ratio of 0.2 to 1. The vortex at the front of the duct increased in strength while maintaining its size as the advancing ratio decreased. Therefore, it is necessary to study the optimization of the duct shape. Conventional propeller thrusters use acceleration/deceleration ducts to increase their efficiency. However, unlike conventional propellers, it is impossible to apply to airfoil acceleration/deceleration ducts due to the RDP structure. In this study, duct wake flow characteristics, thrust force, and efficiency according to the duct shape of RDP were analyzed using numerical analysis techniques. Duct design is limited and six duct shapes were designed. As a result, an optimized duct shape was designed considering duct wake flow characteristics, thrust force, and efficiency. The shape that the outlet width of the RDP was kept constant until the end of the duct showed higher thrust force and efficiency.

이미지 인식에 특화된 CNN (Convolutional Neural Network) 기반의 딥러닝 기법은 영상의 항목별 분류가 필요한 다양한 연구에 적용되고 있다. 본 연구는 건물, 도로, 논, 밭, 산림, 나지의 6가지 항목을 산림복원 대상 후보지로 정의하고 CNN 기반의 산림복원 대상 후보지 추출 및 분류의 최적 방법론을 탐색하였다. 6,640개의 데이터셋을 75:25의 비율로 훈련(4,980개) 및 검증(1,660개)로 구분하여 구축하고 학습에 활용하였다. 모델별 정확도는 픽셀정확도(PA), 평균 교차 겹침 결합(Mean IoU)을 이용하여 평가하였다. 픽셀정확도는 90.6%, 평균 교차 겹침 결합은 80.8%로 산정되어 Inception-Resnet-v2 모델이 세 모델 중 가장 산림복원 대상 후보지 추출에 뛰어난 정확도를 보였다. 이 결과는 기존의 산림복원 대상 후보지 현장조사 혹은 항공사진을 활용한 조사에 비해 시공간적 이점을 가지며, 향후 산림복원 대상지 선정 자료로 적용 가능성이 있다고 판단된다.

This study analyzed the wake characteristics of the rim-driven propeller (RDP) used in an underwater robot. For underwater robots to perform specific missions, not only propulsion characteristics but also wake characteristics must be considered. In this study, a blade was designed based on NAC 0012 with a symmetrical cross-section. The RDP was hubless with three or four blades. The influence of both the free water surface and the bottom was considered, and the wake was measured using a particle image velocimetry in the advance ratio of 0.2 to 1. Model 1 showed symmetrical wakes in the entire advance ratio section. Model 2 showed asymmetric wakes due to the influence of the free water surface and the bottom at low advance ratio.

본 연구는 우리나라 소나무림을 대상으로 지위지수를 기반으로 한 잠재수확량을 예측하여 직관적인 임분 생산력 지표를 제시하고자 하였다. 분석 자료는 2016~2019년에 실시한 제7차 국가산림자원조사(National Forest Inventory: NFI)와 2016~2017년에 실시한 전국 소나무 실태조사 (Korea forest service, 2016; Korea forest service, 2017)를 통해 획득된 총 1,610 표본점 조사자료를 이용하였다. 지위지수 분류곡선과 임분밀도관 리도를 이용하여 각 표본점의 지위 추정 및 기준임령 60년에 대한 생장예측을 실시하여 수확이 예상되는 평균 흉고직경과 임분재적을 추정하였다. 분석 결과, 예측된 재적 수확량은 전체 표본점 중 80.9%가 150~300m3 ha-1의 재적 수확이 가능한 것으로 분석되었고, 300m3 ha-1이상의 재적을 수확할 수 있는 표본점은 223개소(13.9%)에 불과하였다. 수확이 예상되는 평균 흉고직경 예측값은 평균 흉고직경 30cm 이상의 목재를 수확할 수 있는 표본점은 전체 20.9%에 불과하였고, 절반 이상인 55.4%가 20~30cm급의 목재 수확이 가능한 것으로 확인되어 현실림의 생장 특성을 반영한 시업체계의 개선이 필요할 것으로 판단되었다. 또한 현장에서 지위지수에 따라 잠재수확량을 가늠할 수 있도록 지위지수별 잠재수확량 표를 작성하여 제공하였다. 본 연구의 결과는 앞으로 조림적지 평가 및 조림지 경영계획 수립에 활용성이 높을 것으로 사료된다.

제주도 곶자왈 시험림을 대상으로 산림유형을 분류하고 식생구조 특성을 평가하였다. 현지조사를 통해 수집된 수종별 흉고단면적을 이용한 계층적 군집분석을 실시하여 5가지 산림유형으로 분류하였다. 제주도 곶자왈 시험림의 산림유형은 중요치를 고려하여 종가시나무 순림, 종가시나무 우점림, 편백 우점림, 활엽수혼효림, 침활혼효림으로 각각 명명하였다. 종가시나무 우점림과 편백 우점림은 숲 틈의 인위적 조성이 필요할 것으로 보이며, 종가시나무 순림, 활엽수혼효림은 지속적인 모니터링을 통해 교란 위협으로부터 보호가 우선되어야 할 것으로 판단된다. 침활혼효림은 소나무 재선충병 피해지이므로, 고사목 발생으로 인한 식생 교란에 대비해야 할 것으로 보인다. 본 연구는 곶자왈 지역의 산림자원 보전전략 수립에 기여할 것으로 기대된다.

제주도 곶자왈 시험림을 대상으로 식생분포 실태를 파악하기 위해 식생구조를 비교하였다. 제주도 내 5개 곶자왈의 식생 조사자료를 이용하여 중요치, 종다양도 및 지역 간 유사도 지수를 분석하였다. 그 결과 교래 곶자왈을 제외한 4개 곶자왈에서 종가시나무 등 상록활엽수의 중요치가 높게 나타났고, 교래 곶자왈은 주로 낙엽활엽수 혼효림으로 조사되었다. 식생 층위별 종 다양도 지수는 교목층에서 교래 곶자왈이 1.052로 가장 높았고, 선흘 0.739, 저지 0.629, 청수 0.353, 무릉 0.316 순으로 분석되었다. 아교목층은 저지(0.927)와 교래 곶자왈(0.914)이 가장 높았고, 관목층에 서는 선흘 곶자왈이 0.932로 종다양도가 가장 높았다. 지역 간 유사도 지수는 무릉, 저지, 청수 곶자왈이 0.5 이상으로 나타나 유사성이 상대적으로 높게 나타났다. 이는 종가시나무 등 상록활엽수의 우점도가 높은 특성으로 인해 식생의 구조적인 유사성이 높은 점과 지리적으로도 인접한 부분도 영향을 미친 것으로 판단된다. 본 연구대상지 5개 곶자왈 지역은 식생 층위 구조의 균형을 도모하고 종다양도 증진을 위해 주기적인 모니터링과 전략적 관리가 고려되어야 할 것으로 사료된다.

본 연구의 목적은 적지적수 판단에 있어 최근 분류 예측에 활용되고 있는 랜덤포레스트 기법의 적용 가능성을 살펴보는데 있다. 즉, 수종별 조림 적지 판단에 있어 랜덤포레스트 기법을 소개하고 적지적수 도를 작성하여 적용성을 판단하고자 한다. 그 결과 랜덤포레스트 기법의 예측 정확도는 낙엽송 89.29%, 편백 73.89%로 높은 편으로 나타났다. 변수 중요도는 두 개의 수종 모두 표고, 경사, 방위의 순으로 영향력이 높은 것으로 나타났으며 지형, 토성, 토양형이 낮은 영향력을 보였다. 적지적수도 작성 결과, 낙엽송은 경상남도 중부를 제외한 대부분 지역이 가능지와 적지로 나타났으며, 편백은 경상남도의 북동부 지역이 적지로 나타났다. 랜덤포레스트 기법은 적지적수도 작성뿐만 아니라 산림 분야에서 적용되어 왔던 다양한 형태의 분류 및 예측 연구에서 활용 가능성이 높을 것으로 사료된다.

본 연구는 강원도 계방산 대한동계곡 내 위치한 수변림 장기생태 연구지를 대상으로 식물군집의 알파 및 베타 종다양성과 제어인자를 분석하기 위해 수행되었다. 식생조사 결과, 수변림 조사구 내에서 총 61과 126속 189종의 식물종이 관찰되었으며, 고란초과와 미나리아재비과에 속하는 종이 각각 15종으로 가장 많았다. 식물다양성과 제어인자에 대한 분석 결과, 상층과 하층식생의 알파 다양성을 예측하는데 가장 중요한 인자는 각각 경사도와 습윤도 지수였다. 베타 다양성은 조사구 간 거리와 환경인자의 비유사성이 모두 중요한 요인으로 나타났으나, 식물 개체가 속한 산림 층위에 따라 그 상대적 중요성은 달랐다. 즉, 상층식생의 경우 환경인자의 비유사성이 더 중요한 반면, 하층식생의 경우 조사구 간 거리가 더 중요한 인자인 것으로 분석되었다. 본 연구는 계방산 수변림의 식물 다양성과 제어인자가 산림 층위에 따라 다르며, 이들 군집이 상층과 하층식생의 서로 다른 메커니즘에 의해 복합적으로 나타난 현상임을 제안한다.

본 연구는 우리나라 때죽나무의 생장예측함수를 통해 지위지수 모델을 개발하고자 한다. 4가지 생장 모델을 추정 후 적합도가 가장 높은 모델을 선택하여 지위지수 분류곡선을 유도하였다. 적합도 검정은 적합도 지수와 편차, 평균제곱근오차를 이용하였다. 분석결과 Chapman-Richards 모델의 적합도지수 가 0.49248로 가장 높았고, 평균제곱근오차는 가장 낮은 값을 보여 적합한 모델로 선택되었다. 유도곡 선법으로 지위지수 분류곡선을 유도하였고, 지위지수의 범위는 6~14까지로 분석되었다. 본 연구를 통 해 자료가 부족한 때죽나무에 대한 생장정보 제공 및 미래생장 예측과 경영계획 수립을 위한 정보제공 이 가능할 것으로 판단된다.

본 연구는 설악산 지역 남교리에서 대청봉에 이르는 구간의 고도별 식물 종풍부도 패턴 및 이러한 패턴에 영향을 미치는 요인으로서 기후 및 지형인자의 상대적 중요성을 구명하기 위해 수행되었다. 식생 조사 결과, 남교리에서 대청봉에 이르는 구간에서 총 71과, 147속, 211종의 식물이 관찰되었으며, 이 가운데 목본식물은 91종(43%), 초본식물은 120종(57%)이 관찰되었다. 고도가 증가함에 따라 목본식물의 풍부도는 감소하는 패턴을 나타낸 반면, 초본식물의 풍부도는 증가하는 패턴을 보였다. 이러한 분포 패턴을 설명하는 요인들에 대한 회귀분석 결과, 목본 및 초본식물의 종풍부도는 기후 및 지형인자 모두에 의해 제어됨을 알 수 있었다. 그러나 변이분할을 통해 두 인자들 사이의 상대적 중요성을 분석한 결과, 목본식물의 풍부도는 기후인자가, 초본식물의 풍부도는 지형인자가 더 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구는 소규모 공간 수준에서의 고도에 따른 식물종의 풍부도 패턴과 그 제어인자는 목본 및 초본식물 사이에 다를 수 있다는 것을 나타낸다.

본 연구는 파라과이에 대한 조림투자의 경제적 타당성을 분석하기 위하여 수행되었다. 한국은 목재자 급률이 낮아 90년대 초반부터 적극적인 해외조림투자에 나서고 있으나, 그 투자의 대부분이 동남아시아 에 집중되어 있다. 이러한 상황에서 조림목 생장이 우수하고 적극적인 조림 지원 정책을 추진하고 있는 파라과이는 한국의 해외조림투자 대상지로서 훌륭한 대안이 될 수 있다. 하지만 지구 반대편이라는 지 정학적 위치에 대한 거리감으로 인하여 한국기업은 파라과이 해외조림투자에 대하여 적극적으로 검토하 지 않고 있다. 파라과이 조림투자에 대한 정보가 부족한 것도 기업의 접근을 막는 하나의 요인이며, 우 선적으로 조림사업의 수익성에 대한 자료가 요구된다. 본 연구에서는 파라과이 해외조림투자를 파라과 이 내수 시장에서의 원목 판매와 현지 위탁가공 후 한국시장으로의 제재목 수출, 두 가지 경우에 대하 여 경제적 타당성을 분석하였다. 그 결과, 두 시나리오 모두 높은 경제적 타당성을 가지고 있는 것으로 분석되었다. 원목의 내수시장 판매의 경우, IRR 9.64%, NPV U$ 2,811,888로 나타났다. 제재목 한국 수출의 경우, IRR은 17.51%로 현지원목판매 대비 7.87%p 상승하였고, NPV는 U$ 38,260,086로 현지 원목판매 대비 U$ 35,448,198 상승하였다. 본 연구는 원거리라는 점으로 인해 외면 받아온 남미, 특히 파라과이 조림 진출에 대한 가능성을 새롭게 분석한 것에 큰 의의가 있다하겠다.

본 연구는 백화산 지역의 고도별 식물 종풍부도 패턴 및 서식지 인자인 면적, 경사도와 기후 인자인 연평균 기온 및 강수량이 고도별 식물 종풍부도 패턴에 미치는 효과를 구명하기 위해 수행되었다. 식생 조사 결과, 목본 식물 66종, 초본 식물 88종, 총 154종의 식물종이 관찰되었다. 고도에 따라 전체 식물 종 및 목본 식물종의 풍부도는 감소하는 패턴을 나타낸 반면, 초본 식물종의 풍부도는 특정 패턴을 나 타내지 않았다. 또한, 이러한 분포 패턴을 제어하는 인자로서 단순회귀 분석 및 편회귀 분석을 통한 변 이분할 결과, 서식지 인자인 면적과 기후 인자인 연평균 기온 및 강수량이 목본 식물 종풍부도를 예측 하는 가장 중요한 인자로 나타났으며, 서식지 인자인 경사도가 초본 식물 종풍부도를 제어하는 중요한 인자로 나타났다. 또한, 전체 식물종의 풍부도를 예측하는데 있어서 서식지 인자인 면적과 경사도가 중 요한 인자로 나타났다. 본 연구는 소규모 개별 산림에 자생하는 식물이라고 하는 동일한 분류군 내에서 도 식물 그룹에 따라 고도별 분포 패턴 및 제어인자가 상이하다는 것을 제시하며, 백화산 지역의 식물 다양성을 제어하는 인자가 단순히 하나가 아닌 몇 가지 인자에 의한 복합작용에 의해 나타나는 현상임 을 의미한다.

본 연구에서는 신갈나무와 졸참나무 임분의 입지환경인자 및 기후인자 자료를 활용하여 출현확률을 평가하였으며, 자료 분석은 Binary logit model을 이용하였다. 추정 결과, 신갈나무는 해발이 높고, 산복이나 산정의 지형에서 확률이 높게 나타난 반면 졸참나무는 대체로 해발고가 높지 않으며, 평탄지와 완구릉지에 비하여 산록과 산복의 지형에서 확률이 증가되는 경향이 나타났다. 그 외 적색산림토양군의 토성을 가지는 지형과 점토군이 아닌 미사군과 모래군으로 갈수록 출현확률이 높아지는 공통적인 특성이 나타났다. 본 연구의 결과는 장기적인 산림경영 측면에서 조림수종 선정에 유용하게 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.

남부지역의 효율적인 삼나무 임분 관리방안을 마련하기 위하여 20m×20m 규모의 총 67개 조사구를 설치하였으며, 층위별 식생 및 임분구조 조사에 따른 군락유형 및 생장조사를 실시하였다. 군집분석을 실시한 결과 삼나무군락(C1)과 삼나무-편백군락으로 구분되었으며, 삼나무-편백군락은 다시 졸참-곰솔 군락(C2), 졸참-편백군락(C3)으로 구분되었다. 교목층 삼나무의 중요치는 C1 97.2%, C2 80.7%, C3 47.6%로 유형간 차이가 나타났으며, 아교목층에는 C1 8.9%, C2 15.2%, C3 5.7%로 C2에서 가장 높게 나타났다. C3의 경우 아교목층에 솜대 및 이대가 나타나 이에 대한 관리가 필요한 것으로 사료된다. 관 목층의 경우 C1 9.2%, C2 7.0% 이었으나, C3에서는 삼나무가 나타나지 않았다. 교목층의 종다양도는 C1이 0.059로 가장 낮았으며, C3에서 0.548로 가장 높았다. 우점도는 C1에서 0.958로 나타나 삼나무 가 우점하는 것으로 나타났으며, C3은 우점도가 낮게 나타나(0.393) 다수의 종이 경쟁하고 있는 것으로 사료된다. 평균직경연년생장량은 7.01(C2)∼8.04(C1)mm/yr의 범위로 나타났으며, 유형별 관리방안은 C1의 경우 경쟁목제거, 가지치기, 솎아베기가 적합하며, C2의 경우 경쟁수종 제거를 통한 삼나무 전형 군으로의 유도 및 수하식재를 통한 타 수종으로의 갱신이 더욱 유리할 것으로 판단되었다.

우리나라 남부지역에 분포하는 붉가시나무와 졸참나무의 수고와 흉고직경 생장을 추정하고 특성을 비 교하고자 하였다. 이를 위해 남부지역에 분포한 지위지수 10~12인 졸참나무 표준지 28개소와 붉가시나 무 표준지 32개소의 조사 자료를 4가지 비선형 생장모형식으로 분석하였다. 붉가시나무와 졸참나무의 추정된 수고생장 모형식과 흉고직경생장 모형식 모두 Chapman-Richards식의 설명력이 가장 높은 것 으로 나타났다. 수종간 생장비교 결과, 졸참나무에 비해 붉가시나무의 초기 수고생장이 느린 것으로 나 타났으며, 45년에 가까워지면서 그 격차는 줄어드는 양상이 나타났다. 흉고직경의 경우 초기부터 지속 적으로 졸참나무의 생장이 우수한 특성이 나타났다. 따라서 두 수종간 생장특성을 고려하여 차별화된 적정 임분관리기법이 필요할 것으로 사료된다.

이 연구의 목적은 경제림육성단지를 대상으로 등급을 구분하고 이를 수치지도화 함으로써 향후 경제 림육성단지 관리를 위한 자료를 제공하는 데 있다. 이를 위해서, 경제림육성단지의 특성을 살펴보고, 등급구분 방안을 마련하고 적용함으로써 최종적으로 경제림육성단지 등급구분 결과를 제시하였다. 산림 기능평가도 중 목재생산기능도와 산지구분도상의 공익용산지를 이용하여 GIS 중첩분석기능 통해 경제 림육성단지를 Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ등급으로 구분하였다. 경제림단지에서 먼저 목재생산기능이 높은(고) 지역을 추출하여 Ⅰ등급으로 구분하고, 기타 보통(중)·낮음(저) 지역에 해당하는 곳은 Ⅱ등급으로 하였다. 다 음으로 공익용산지에 해당하는 곳은 Ⅲ등급으로 재추출하였다. 전국적으로 경제림육성단지의 등급구분 결과 Ⅰ등급 2,083천 ha(71.9%), Ⅱ등급 499천 ha(17.2%), Ⅲ등급 267천 ha(9.2%)로 나타났다. 2103 년 선도 산림경영단지로 지정된 홍천, 진안, 보성 3개 단지를 대상으로 경제림육성단지 등급구분 결과 를 비교했을 때 대부분 I등급지에 해당하는 것으로 나타났다. 따라서 경제림육성단지 등급구분 결과는 추후 선도 산림경영단지 지정을 위한 근거자료로 활용할 수 있으며, 생산성이 높은 경제림육성단지를 집중 육성할 수 있는 토대가 될 것이다.

본 연구는 남한지역 백두대간 마루금 일대의 고도별 식물 다양성 분포 패턴 및 기후인자, 면적, 기하학적 억제인자, 순일차 생산량이 고도별 식물 다양성 분포 패턴에 미치는 효과를 구명하기 위해 수행되었다. 백두대간 마루금 일대를 따라 위치한 1,100개의 조사구에 대한 식생조사 결과, 총 97과 342속 802종의 식물종이 관찰되었으며, 고도에 따른 식물종의 α 다양성을 나타내는 종풍부도와 Shannon-Wiener 지수는 단봉형 패턴을 나타내는 반면, β 다양성을 나타내는 Jaccard와 Chao-Jaccard 유사도 지수는 고도에 따라 일반적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 또한, 이러한 분포 패턴을 제어하는 인자로서 기하학적 억제인자가 α 다양성을 설명하는 가장 중요한 인자로 나타났으며, β 다양성은 기후인자가 가장 높은 설명력을 가지는 인자로 나타났다. 본 연구는 동일한 분류군 내에서도 다양성 측정방법에 따라 상이한 고도별 분포 패턴 및 제어인자를 가진다는 것을 제시하며, 백두대간 마루금 일대의 식물 다양성을 제어하는 인자가 단순히 하나가 아닌 몇 가지 인자의 복합작용에 의해 나타나는 현상임을 의미한다.