본 연구는 국립공원계획 타당성검토의 구역조정 기준과 방법을 한려해상국립공원에 적용하여 평가 하는 것을 목적으 로 하였다. 구역조정 대상지 도출에 이용되는 생태기반평가 결과 편입 검토가 가능한 생태기반평가 Ⅰ등급은 10.0%, Ⅱ등급 40.4%로 분석되었다. 해제 검토가 가능한 Ⅴ등급은 9.9%이었다. 편입 및 해제 적합성 평가 결과 편입대상 면적은 35.150㎢(육상 3.669㎢, 해상 31.481㎢)이었고 해제 대상 면적은 육상 0.071㎢이었다. 지자체와 지역주민이 공익상 또는 주민편의를 위해 공원구역 해제를 요구하는 곳에서는 총 면적이 변화되지 않는 범위 내에서 해제 검토가 가능하며, 이것을 상호교환이라 한다. 상호교환에 의해 결정된 해제 면적은 10.386㎢이었다. 이것은 해제 적합성 평가에 의해 도출된 면적의 146배에 달했다. 상호교환으로 해제되는 지역을 생태기반평가와 매칭한 결과 해제를 절대 할 수 없는 Ⅰ,Ⅱ등급에 해당하는 곳이 70.6%(7.321㎢) 이었다. 결과적으로 한려해상국립공원 타당성검토의 구역조정은 생태기반평가나 해제 적합성 평가 결과가 매우 제한적으로 적용되었음을 알 수 있었다. 또한 상호교환이 국립공원 계획 타당성검토 중 구역조정의 핵심이었다.

본 연구는 국립공원 재계획중 타당성조사 기준과 방법의 적절성 분석을 목적으로 하였다. 가야산국립공원, 설악산과 주왕산국립공원은 절대평가(제2차) 방법이 상대평가(제3차) 보다 ‘해제 대상’이 낮은 비율로 도출되었다. 제3차 평가방 법이 해제가능지역 10%라는 비율을 정해놓고 해제보다는 존치를 통한 공원면적 유지를 지향한 방법임에도 절대평가 방법이 결코 해제가능 지역을 더 많이 추출하지는 않았다. 연구대상지에 제2차와 제3차 생태기반평가를 적용했을 때 2011년 실제 해제지역이 나타나는지를 분석한 결과 제2차, 제3차 생태기반평가 모두 해제지역을 반영하지 못했다. 생태기반평가는 해제지역을 결정하는 중요한 의사결정 수단이 아닌 보조수단일 뿐이었다. 공원계획 타당성조사의 구역조정 중 해제는 외적 요소인 상호교환, 해제기준의 우선적용 등이 더욱 중요하게 작용함을 알 수 있었다.

오대산국립공원 내 뱀류 로드킬의 발생 경향 파악 및 예방을 위하여 2006-2017년 사이 공원 내에서 발생한 뱀류 로드킬 자료를 확보 및 분석하였고, 잠재적 발생지 예측을 위하여 종분포모델을 제작하였다. 연구기간 동안 뱀류 로드킬 은 600m 대의 양쪽 환경이 산림-수계인 도로에서 가장 많이 발생하였다. 모델링 결과에서 뱀류 로드킬 발생 가능성은 고도 700m 이하의 하천과의 거리가 25m 부근인 완만한 경사의 도로의 로드킬 발생확률이 높게 나타났다. 국립공원 내 주요 로드킬발생 예측지역은 국도 6호선 도로 위 공원 남쪽 경계로부터 약 2.2㎞ 지역과 약 11.7㎞ 지역이, 지방도 446호선 도로 위 공원 남쪽 경계로부터 약 3.44㎞ 지역이었다. 본 연구결과는 해발고도 700m 이하 수계와 인접한 도로 주변에 우선적으로 대체 일광욕 장소, 생태통로 및 도로의 유입을 막는 울타리의 설치가 산림에서 뱀류 로드킬을 줄이는 효과적인 방안이 될 것을 제시한다.

설악산국립공원 내 북천의 어류군집 특성 및 멸종위기종의 서식현황을 밝히기 위해 2020년 4월부터 9월까지 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 17개 지점에서 채집된 어류는 총 7과 22종 4,356개체였다. 우점종은 참갈겨니(Zacco koreanus, 41.8%), 아우점종은 금강모치(Rhynchocypris kumgangensis, 15.1%)였으며, 그 다음으로 돌고기(Pungtungia herzi, 10.1%), 가는돌고기(Pseudopungtungia tenuicorpa, 5.0%), 쉬리(Coreoleuciscus splendidus, 4.1%), 피라미(Z. platypus, 3.8), 배가사리(Microphysogobio longidorsalis, 3.5%), 어름치(Hemibarbus mylodon, 2.2%) 등의 순으로 우세하였다. 출현종 중 한국고유종은 14종(63.6%)이 확인되어 상대비율이 높았다. 법정보호종은 천연기념물 어름치 1종과 환경부지정 멸종위기 야생생물 II급의 묵납자루(Acheilognathus signifer), 가는돌고기, 돌상어(Gobiobotia brevibarba), 열목어 (Brachymystax lenok tsinlingensis) 4종이 출현하였는데, 열목어는 상류부에, 어름치와 묵납자루, 가는돌고기, 돌상어는 중·하류에 주로 서식하고 있었으며, 어름치와 가는돌고기, 열목어는 서식개체수가 많았다. 기후변화민감종(냉수성 어종)은 금강모치와 열목어 2종이 확인되었다. 군집분석 결과, 상류에서 하류로 갈수록 우점도는 낮아지나 다양도와 균등도, 풍부도는 높아지는 경향을 보였으며, 군집구조는 최상류와 상류, 중류, 하류로 구분되었다. 북천의 수질은 전체적으로 매우 좋음으로 평가되었고, 어류를 이용한 하천 건강성은 매우 좋음(11개 지점), 좋음(2개지점), 보통(4개 지점)으로 평가되어 양호하였다. 하지만 일부지역에서 하천공사가 진행되고 중류부에서 생활하수가 유입되고 있어, 이에 대한 어류 서식지 보존 대책이 요구되었다.

본 연구는 월악산국립공원의 서식지에 따른 어류상 현황 및 어류군집의 특성을 분석하기 위하여 수행되었다. 월악산 국립공원의 주요 하천에서 공간균등계층추출법으로 총 20개의 지점을 선정하였으며, 계절별로 3회 조사를 실시하였다. 서식지의 물리적 환경은 대부분 산간계류형(Aa) 하천이었으며, 하상구조는 큰돌과 자갈이 산재되어 있는 형태였다. 서식지의 평균고도는 304.4m, 평균 수심은 40.3㎝로 대부분 1m를 넘지 않았으며, 하천 차수는 3~5차하천까지 분포하였다. 서식지별 물리적 환경요인에 대하여 주성분 분석을 실시한 결과 고도에 따라 하상물질 특성이 달라지는 것으로 나타났다. 조사 결과 출현한 어종은 총 7과 16종 2,183개체가 확인되었으며, 우점종은 참갈겨니(86.2%), 아우점종은 버들치(3.8%)였다. 법정보호종으로는 멸종위기 야생생물 Ⅱ급 가는돌고기가 본 조사에서 처음 출현하였다. 어류군집의 순위풍부도 곡선의 모형을 분석한 결과 20개 지점중 9개 지점에서 Zipf 모형이 도출되었으며, 대수정규 모형 3개 지점, 선점 모형 4개 지점, 그밖에 4개 지점은 1종만이 출현하여 분석이 불가능하였다. 환경요인에 따른 어류군집의 특성을 파악하기 위해 20개 지점과 출현종을 대상으로 정준상관분석을 실시한 결과 고도에 따른 서식환경의 차이로 인하여 어류군집이 나뉘는 것으로 파악되었다.

본 연구는 산악형 설악산 국립공원지역에서 발생한 토석류 발생지 263개소를 대상지로 선정하여 다양한 산림환경 인자별로 조사하고 토석류발생지 특성을 분석하였다. 토석류 평균(침식량, 길이, 폭, 면적)은 각각 1,935㎥, 103.7m, 14.4m, 1,728㎡로 나타났다. 산림환경 인자가 토석류 발생 빈도에 미치는 영향을 분석한 결과, 경사도(31∼40°), 사면방위(남사면), 종단사면(오목凹), 횡단사면(오목凹), 표고(801∼1,200m), 사면위치(산록), 하천차수 (1차), 임상(혼효림), 모암(화강암), 토심(15cm 이하)에서 발생빈도가 높은 것으로 조사되었다. 토석류가 발생한 피해지에서의 침식량과 산림환경 인자와의 상관관계를 분석한 결과는, 종단사면(오목凹, 복합凹凸), 표고(1,201m 이상), 토심(46cm 이상)에서 1% 수준 내에서 정의 상관관계를 보였다.

본 연구는 제2차 국립공원 구역조정 시기(2010년~2011년) 해제된 지역의 용도지역, 건축물 조성 등 실제 건축 행위, 토지이용환경, 개별공시지가 등 사회･환경적 요인의 변화를(2011년→2018년), 같은 기간 존치지역의 사회･환경 요인과 비교를 통해 구역조정 영향을 분석하고자 하였다. 그리하여 제2차 국립공원 구역조정의 문제점을 파악하고 제3차 구역조정시의 대안적 시사점을 모색하고자 하였다. 해제지역의 용도지역은 계획･생산･보전관리지역으로의 변화 가 약 80.4%로 가장 높았고, 농림지역으로 변화가 15.6%였으며 4.0%는 자연환경보전지역으로 유지되어 변화가 없었다. 건축물 조성 규모 변화는 해제지역은 2011년 이후 약 106m²의 평균 건축이 이루어 진 반면 존치지역은 91m²의 평균 건축이 진행된 것으로 분석되었다. 토지이용환경의 변화 요소로써 자연지역에서 인공지역으로의 변화율은 해제지 역이 1.9%였고 존치지역은 0.7%로써 해제지역의 변화율이 높았다. 개별공시지가는 해제지역의 증가량은 11,911원이 었고 존치지역은 4,413원으로 두 지역 모두 상승하였으며, 두 지역 간 공시지가 차이는 약 2.5배에 달했다. 국립공원 내 지역주민의 사유재산권에 대한 문제는 중요한 과제이나 제2차 국립공원 구역조정으로 상당수 해소 되었으므로 이후에는 공원용도지구계획과 공원시설계획에 대한 면밀한 분석으로 합리적 대안을 제시함으로써 공원 주민의 편익을 도모할 필요가 있다. 또한 공원관리청이 주민과 상생 협력하고 국립공원내 거주민으로서 자부심을 가질 수 있도록 지원 체계 마련이 필요할 것으로 판단된다.

지난 106년(1912~2017) 동안 우리나라의 연평균기온은 10년마다 0.18℃ 상승하였으며 여름은 19일 길어지고 겨울은 18일 짧아졌다. 이러한 기온 상승과 계절의 변화는 식물의 생장과 발달에 영향을 미쳐 잎의 발아나 꽃의 개화가 앞당겨지거나 잎의 생장과 결실이 촉진되는 등 식물계절의 유의한 변화를 초래할 수 있다. 생물계절 변화 연구는 장기간의 모니터링을 통해 이루어지며, 과거에는 이러한 연구가 진정한 과학이 아니라고 여겨졌으나 최근 기후변화와 기온 상승의 잠재적인 영향을 평가하는데 중요한 지표로 인식되고 있다. 그에 따라 식물계절의 변화 경향에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있는데 기후변화에 따른 벚꽃 등의 식물을 대상으로 한 개화시기 연구 등 봄철 식물계절 시기와 기온 사이의 상관관계에 관한 연구가 주로 이루어지고 있다. 국내의 경우 서울시에서 40년 동안 개나리, 왕벚나무, 아까시나무의 개화시기가 앞당겨졌음을 보고한 바 있으며 성주한(2003)은 홍릉수목원에서 개나리, 미선나무 등 47종 을 대상으로 개화시기가 평균 15일 정도 빨라졌음을 보고한 바 있다. 그러나 대부분의 연구가 봄철의 일부 시기 조사와 일부 종에 국한되어 있거나 산림지역에서 식물계절의 변화를 장기간 관찰한 연구결과는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 국립공원 지역 신갈나무를 대상으로 장기간 식물계절 변화를 관찰하기 위한 시스템을 구축하고 이를 통해 기후변화 따른 국립공원 육상생태계의 변화를 파악하고자 한다. 연구대상지는 산림기후대를 고려하여 온대 북부의 설악산국립공원 2개소, 온대 중부의 소백산국립공원 1개소, 온 대남부의 지리산국립공원 2개소, 난대에 위치한 월출산국립공원 1개소로 총 6개소에서 연구를 진행하였으며, 장기간 안정적인 모니터링을 수행하기 위해 촬영된 사진 자료가 원격으로 송수신되는 생물계절관찰카메라를 설치하여 하 루 최대 10장의 사진자료를 수집하였다. 수집된 자료를 바탕으로 개엽시기를 분석하였으며, 개엽 진행 단계를 5단계로 구분하여 분석하였다. 또한 개엽시기에 영향을 미치는 기상요인 분석하기 위해 미기상관측장비 수집자료 및 기상 청 방재기상관측자료를 활용하였다. 분석 결과 설악산은 4년간 1.2일 빨라지는 경향을 나타냈으며, 지리산의 경우 상선암 일원은 2013년 이후 6년간 0.7일, 성삼재 주차장 일원은 2.1일 빨라지는 경향을 나타냈다. 월출산은 2011년 이후 8년간 1.3일 빨라지는 경향을 보였다. 개엽 단계별 개엽시기를 살펴보면 모든 개엽단계에서 개엽시기가 빨라지는 경향이 보이고 있으나, 동아성숙일로부터 성숙완료일까지 소요된 기간인 개엽기간은 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 신갈나무 개엽시기에 영향을 미치는 기상요인을 살펴본 결과 3월 평균기온 및 봄평균기온이 상승함에 따라 신갈나무 개엽시기가 빨라지는 경향을 보이고 있어 봄철 식물계절이 2월~3월 평균기온과 높은 상관관계가 있다는 선행연구와 유사한 연구결과가 도출되었다.

구상나무는 아고산대에 한정되어 생육하는 것으로 알려져 있는데 최근 국립공원 내에서 고사하는 개채가 많이 발견되고 개체 수 또한 줄어들고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 쇠퇴 현상을 보이고 있는 구상나무 군락의 토양 환경 특성 파악을 통하여 추후 국립공원 내 구상나무 군락의 보전방안 마련 및 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 국립공원 내 구상나무군락의 토양 환경 특성을 파악하기 위하여 소백산 비록봉(1지점), 덕유산 서봉(1지점), 향적봉(4지점) 그리고 지리산 노루목(1지점), 돼지평전(1지점), 반야봉(2지점), 벽소령(1지점), 세석평전(1지점), 영신봉(1지 점), 임걸령(1지점), 장터목(1지점), 제석봉(2지점)에 존재 하는 구상나무 군락을 조사 대상지로 선정하였다. 토양의 물리적 특성을 분석한 결과 평균 토심은 소백산에서 68cm, 덕유산에서 41cm 그리고 지리산에서 44cm로 나타났으며, 특히 지리산 돼지평전과 벽소령 지역 내 구상나무군락의 경우에는 10cm 이하로 매우 낮게 조사되어 매우 열악한 토양 환경을 보이고 있었다. 0~10cm 깊이에서 가비중 평균은 소백산에서 0.38g/㎤, 덕유산에서 0.48g/㎤, 지리산에서 0.62g/㎤로 분석되어 우리나라 산림토양(정진현 등, 2002) A층 평균 0.88g/㎤ 그리고 B층 평균 1.01g/㎤보다 낮은 수준을 보이고 있었으며, 토심이 깊어질수록 가비중은 증가하는 경향을 보이고 있었다. 토양 수분함량의 경우에는 0~10cm 깊이에서 평균 39.69%~47.57%로 나타났다. 토양의 화학적 특성을 분석한 결과 토양 산도(pH)는 소백산에서 평균 4.90, 덕유산에서 4.59 그리고 지리산에서 4.69로 우리나라 산림의 토양 산도(pH) A층 평균 5.48 그리고 B층 평균 5.52보다 매우 낮게 나타났다. 토양 내 유기물 함량은 소백산에서 평균 9.08%, 덕유산에서 12.92% 그리고 지리산에서 12.68%로 양호한 수준이었으며, 모든 조사 지점에서 우리나라 산림토양 내 A층 유기물 평균 4.49%, B층 평균 2.03% 보다도 높은 함량을 보이고 있었다. Miller and Donahue(1990)에 의하면 유기물은 토양 중 양이온 치환용량(C.E.C.)의 30~70%를 제 공하며 부식으로 인하여 양이온치환 입지가 제공되는 것으로 알려져 있는데, 본 연구대상지의 양이온 치환용량을 분석한 결과 유기물 함량이 상대적으로 높았던 덕유산과 지리산에서 각각 22.05cmolc･kg-1과 19.69cmolc･kg-1로 높게 나타났다. 그리고 유기물 함량이 상대적으로 낮았던 소백산에서 17.58cmolc･kg-1로 조사되었는데, 이는 우리나라 산림토양 내 A층 양이온 치환용량 평균 12.5cmolc･kg-1, B층 평균 10.7cmolc･kg-1 보다는 높은 수준을 보이고 있었다. 유기물과 밀접한 관계를 가지고 있는 전질소 함량의 경우에도 소백 산에서 평균 0.52%, 덕유산에서 0.58% 그리고 지리산에서 0.59%로 조사되어 우리나라 산림토양 내 A층 전질소 평균 0.19%, B층 평균 0.09% 보다도 높은 함량을 보이고 있었다. 치환성양이온 K+은 덕유산과 지리산 조사 지역에서 평균 0.20cmolc･kg-1로 조사되어 우리나라 산림토양 A층 평균 0.22cmolc･kg-1, B층 평균 0.21cmolc･kg-1과 유사한 수치를 보였으나, 소백산 구상나무림의 경우에는 0.10cmolc･kg-1으로 다소 낮은 수치를 보였다. 하지만 치환성 양이온 Na+, Ca2+, Mg2+의 경우에는 우리나라 산림토양과 비교하여 매우 낮은 수치를 보이고 있었으며, 김창환(2012)이 보고한 지리 산 국립공원 내 구상나무림의 토양 조사 결과와 비교하여도 다소 낮은 수준이었다. 따라서 본 조사 대상지인 지리산, 덕유산, 소백산 국립공원 내 구상나무 임분의 건전한 생육을 위해서는 토양 산도의 개선과 치환성 양이온 부족 문제에 대한 개선 대책이 필요할 것으로 판단된다.

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.