본 연구는 주요 참나무류 수종인 신갈나무, 굴참나무, 상수리나무의 임분밀도와 생장과의 관계를 파악하고 수종 간 비교를 통해 생장 유사성 여부를 판별하여 임분밀도관리도 개발 시 주요 참나무류의 생장 예측 모형개발의 방향성을 제시하기 위해 실시하였다. 제7차 국가산림자원조사의 신갈나무, 굴참나무, 상수리나무 우점림과 참나무류 혼효림의 임분생육 자료를 기반으로 수종별 경쟁-밀도효과 곡선을 산출하고 수종 간 교차 적용 후 차우검정(Chow test)을 통해 생장 유사성을 평가하였다. 수종별 경쟁-밀도효과 곡선은 ha당 1,000본에서 평균 재적이 급격히 감소하는 경향을 보이는 역 J자형을 나타내었다. 생장 유사성 평가 결과, 상수리나무와 굴참나무는 유사한 생장 패턴을 보였지만 신갈나무는 상수리나무 및 굴참나무와 생장 패턴에 차이가 있는 것으로 나타났다. 참나무류 혼효림은 굴참나무를 제외한 다른 수종들과 유사한 생장 패턴을 나타내었다.

본 연구에서는 칡의 효율적인 제거 방법을 모색하기 위해 국내외의 사례를 비교하였다. 칡은 척박한 토지에서도 생장이 왕성한 특성을 가져 사면침식을 억제하는 식물로 이용되기도 하였다. 그러나 칡은 덩굴을 형성하여 조림목을 감고 올라가 생장하므로 심할 경우에는 조림목의 고사를 유발한다. 최근에는 생활권 수목에 대한 관심의 증가로 조경수에 대한 피해가 주목을 받고 있다. 칡은 물리적, 화학적 및 생물학적 방법으로 제거한다. 국내에서는 덩굴 및 주두부 제거 등 물리적 제거 방법과 제초제를 사용하는 화학적 방법을 주로 사용하고 국외에서는 화학적 방법에 주로 의존한다. 물리적 방법은 환경오염이 적은 이점이 있으나 상당한 노동력과 비용이 소요된다. 화학적 방법은 즉각적으로 제거 효과가 나타나지만 약제 사용에 의한 환경오염과 기상조건의 제약이 있다. 생물학적 방법은 화학적 방법의 환경오염을 해결하기 위해 개발되었으나 제거 효과가 느리게 나타나고 조림지에 적용 시 조림목과 하층식생에 미치는 영향에 대한 우려가 있다. 향후 고효율성을 담보하며 친환경적인 생력화 칡 제거 기술에 대한 연구와 적용이 필요하다.

수처리 후 직접 해양으로 배출하는 산업시설 등에서 Hazardous and Noxious Substance (HNS) 농도 변화를 연속 자동 측정하기 위 한 센서의 기본적 성능으로 상온에서도 ppb 수준의 검출이 가능한 센서가 필요하다고 판단하여 기존의 센서의 감도를 높이기 위한 방법 을 제안하였다. 우선 나노입자 박막에 전도성 탄소계 첨가물을 이용하여 필름의 전도도를 높이는 방법과 촉매 금속을 이용하여 표면에서 의 이온 흡착도를 높이는 방법에 대해서 각각 연구하였다. 전도성 개선을 위해서 ITO 나노입자를 활용한 필름에 carbon black을 첨가물로 선택하여, 첨가물 함유량에 따른 센서의 성능변화를 관찰하였다. 그 결과 CB 함량 5 wt% 정도에서 전도성 증가에 의한 저항과 응답시간 의 변화를 관찰할 수 있었고, 유기용제를 대상으로 한 실험에서 검출하한은 250 ppb 정도까지 낮아지는 것을 확인하였다. 또한 액체 중 이 온 흡착도를 높이기 위하여 센서 표면에 촉매로 Au를 스퍼터로 제작한 표면 촉매층을 형성한 시료를 이용한 실험에서 센서의 응답은 20% 이상 증가하고 평균 검출하한은 61 ppm까지 낮아지는 것을 확인하였다. 이 결과로부터 금속산화물 나노입자를 활용한 화학저항형 센서가 상온에서도 수십 ppb 정도의 HNS를 검출할 수 있다는 것을 확인하였다.

해수 중 존재하는 유해화학물질 검출을 목적으로 센서 시작품 제작하고 성능을 확인하였다. 센서 시작품은 검지부, 기구부, 구 동부로 구성하였다. 센서의 검지부는 ITO (Indium-Tin-Oxide) 금속산화물 나노입자 (metal oxide nanoparticle) 필름을 기판위에 인쇄하여 제작 하였고, 온도와 HNS 농도를 동시에 검출할 수 있도록 2개의 검출 부분을 갖도록 설계하였다. 센서의 기구부는 검지부와 구동부를 연결하 며, 검출에 영향을 줄 수 있는 화학적 반응을 막기 위해 테프론 재질을 이용하여 제작하였고, 특히 검지부의 착탈이 용이하도록 설계 하 였다. 구동부는 브릿지 회로와 아두이노 보드를 이용하여 전원 공급과 데이터 측정 및 디스플레이가 가능하도록 제작하였다. 시작품의 성 능에 대해서는 기존의 수질 센서를 참고한 성능 사양을 제시하고, 유기용제를 사용한 검지부와 시작품의 동작을 확인하여 응답 (ΔR), 검 출하한 (Limit of Detection), 응답시간 (response time), 오차 (error) 등을 평가하였다. 또한 해수 중 동작 특성을 파악하여 설계 사양이 구현되 었는지 확인하였다.

본 연구는 산림자원으로 활용 가능한 활엽수림(혼효림 포함)의 상층 교목성 수종을 대상으로 유사한 수종구성을 갖는 산림 유형 분류를 통해 활엽수림의 효율적 산림관리 기반 구축을 위해 실시하였다. 제7차 국가산림자원조사 고정표본점(3,994지점) 중 2,291지점의 임분 현황 자료를 기반으로 클러스터분석, 지표종분석, 다중판별분석 등 다양한 다변량 통계분석 기법을 이용하여 산림 유형을 분류하였다. 활엽수림의 산림 유형은 신갈나무-피나무림, 신갈나무-당단풍나무림, 신갈나무-물푸레나무림, 신갈나무-굴참나무림, 신갈나무-소나무림, 졸참나무-굴참나무림, 소나무-신갈나 무림, 소나무-굴참나무림, 밤나무-아까시나무림, 상수리나무-소나무림 등 10개로 구분되었다. 신갈나무와 기타 활엽수림, 신갈나무가 우점하는 참나무 림, 주요 참나무류 수종과 소나무의 혼효림 형태로 구성된 것으로 파악되었다. 조사된 102종의 수종 중 점유비율이 높은 신갈나무, 굴참나무 및 소나무가 산림유형 분류에 중요한 역할을 한 것으로 나타났다.

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.

본 연구는 참나무류 6수종의 임분 시업체계 확립을 위해 수종별 지위지수 곡선을 추정하였다. 대상수종은 갈참나무, 굴참나무, 떡갈나무, 상수리나 무, 신갈나무, 졸참나무이며, 지위지수 추정은 Chapman-Richards model을 이용하였다. 추정 결과, 수종별 모델의 적합도 지수는 약 35~45%의 범위로 나타났고, 평균오차제곱은 전체 수종이 1.755~2.792의 범위로 분석되었다. 연년생장량의 최고값은 8~15년으로 나타났고, 총평균생장량 최고값은 14~24년에 도달하는 것으로 분석되었다. 수종별 지위지수 분포 범위는 떡갈나무가 지위지수 8~14, 신갈나무 6~16, 상수리나무는 10~18까 지 분포하였고, 갈참나무와 굴참나무, 졸참나무는 지위지수 8~16의 범위로 나타났다. 추정된 지위지수 분류곡선은 참나무류의 임분 조성 및 육성 기술 체계화 연구에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.