국내 7대 광역시 산림 연결성 비교 분석

강완모 ( Wanmo Kang ),김지원 ( Jiwon Kim ),박찬열 ( Chan Ryul Park ),성주한 ( Joo Han Sung ) 한국농림기상학회 2014 한국농림기상학회지 Vol.16 No.2

This quantitative research aims to examine the connectivity of forest networks in seven metropolitancities of South Korea using a graph-theoretical approach. We first estimated an overall networkconnectivity at multi-scales (i.e., dispersal distances), ranging from 100 m to 20 km, and quantified thecontribution of small forest patches (less than 10 ha) to the overall network connectivity by comparingnetworks according to the presence and absence of small ones. As a result, the cities were divided intotwo groups depending on the network connectivity; one group of cities with high connectivity such asDaegu, Daejeon, and Ulsan and the other group of cities with low connectivity including Gwangju, Busan, Seoul, and Incheon. The result showed that small forest patches, especially in the cities withlow connectivity, played a key role as stepping stones that connect large forested patches, therebycontributing to maintaining connectivity. This study also suggests that large and well-connected forestareas may be the key factor to preserve the connectivity in the cities with high connectivity, while thecites with low connectivity are in need of some complementary strategies. Through the study, wesuggest that the creation of new forest patches in the areas where a gap in connectivity presents isneeded in order to improve connectivity; and that the conservation of the existing small forest patchesis essential in order to maintain the current connectivity level.

생태네트워크와 접근성 분석에 의한 서울시 미집행 도시공원의 보전 우선순위 평가

강완모 ( Kang Wan-mo ),송영근 ( Song Young-keun ),성현찬 ( Sung Hyun-chan ),이동근 ( Lee Dong-kun ) 한국환경복원기술학회(구 한국환경복원녹화기술학회) 2018 한국환경복원기술학회지 Vol.21 No.2

This study aims to quantitatively evaluate the conservation priorities of unexecuted urban parks in Seoul both from an ecological and public perspective. To this end, two methodologies, ecological network analysis based on graph and circuit theory and accessibility analysis, were employed in order to assess ecological connectivity of and public accessibility to unexecuted parks, respectively. This study applied linkage-mapping methods (shortest path and current flow betweenness centrality) of connectivity analysis to an integrated map of landscape permeability. The population-weighted accessibility to unexecuted parks was measured based on a negative exponential distance decay function. As a result, for both ecological connectivity and accessibility, Gwanaksan, Suraksan, and Bulamsan urban natural parks are found to be the most important (rank 1-3) to be conserved. For these sites, inner park areas with conservation priorities for connectivity and accessibility were identified. The findings of the study can be used for giving conservation priority to the unexecuted urban parks in terms of long-term sustainable urban planning.

그래프 이론을 적용한 벼 병원균 확산 공간 연결망 분석

강완모 ( Wa Nmo Kang ),이도원 ( Do Won Lee ),박찬열 ( Chan Ryul Park ) 한국농림기상학회 2013 한국농림기상학회지 Vol.15 No.4

기후 변화로 인해 벼 병해충 예찰과 방제가 더욱 어려워지면서 주곡인 쌀의 생산량이 지속적으로 감소하고 있다. 이 연구에서는 그래프 이론을 적용하여 전국 시·군 지역을 대상으로 행정구역 단위의 벼 병원균 확산 공간 연결망을 정량적으로 분석하였다. 병원균 확산 연결망의 중추적 경로는 서해 연안의 행정구역 간에 연결된 링크들인 것을 확인할 수 있었다. 서해 연안 지역들은 병원균에 대한 경관 저항성이 매우 낮았고, 서해 연안의 핵심지역들과 경남·경북의 핵심지역들을 연결시키는 허브지역들을 도출할 수 있었다. 연구 결과를 통해 병원균 확산을 예측하고, 병원균이 발생하였을 때 확산을 방지하기 위해 우선적으로 방제되어야 하는 지역이 어디인지를 구분할 수 있었다. 연구결과는 병해충 방제 공동대응을 위한 행정구역 단위의 방제 구역 할당과 통합적인 병해충 관리계획 수립에 있어 유용한 농업환경지리·공간 자료로 활용될 수있을 것이다. The spread and expansion of pests and pathogens due to climate change have caused considerable reduction of rice yield in agricultural landscapes. This study was conducted to quantitatively analyze the spread of rice pathogens carried by insect pests on spatial network in South Korea using graphtheoretic methods. We identified the connectivity “backbone” of pathogen spread network among the cities along the coastal area of West Sea. In addition, we graphically represented 1) the core areas that can cause local and regional outbreaks of pathogens; and 2) the areas that act as bottlenecks in the spread of pathogen which can link the core areas. Especially, the cities in the coastal areas of West Sea that have the high density of rice crops, represented a low spread resistance to pathogen infection. These results may suggest insights into planning the integrated pest management possibly through regional collaboration.

그래프 이론을 적용한 서울시 녹지 연결망의 정량적 분석

강완모 ( Wan Mo Kang ),박찬열 ( Chan Ryul Park ) 한국환경생태학회 2011 한국환경생태학회지 Vol.25 No.3

본 연구는 1975년부터 2006년까지 서울시 녹지 연결망의 시계열 변화를 그래프 이론을 적용하여 공간의 다중규모 (multi-scale)에서 정량적으로 분석하였다. 분석대상 시기 동안, 서울시 녹지 연결망의 변화가 크게 나타난 공간 규모는 녹지 간 1,000 ~ 1,600 m 거리였다. 1990년 이후 난개발로 단편화되고 훼손되었던 녹지들과 연결망이 점차 복원되고 있음을 확인할 수 있었다. 2006년 개별 녹지의 연결망 분석을 통해, 핵심 녹지와 징검다리 녹지의 두 가지 유형의 녹지 연결망 분포를 확인하였다. 서울시 녹지 분포는 연결성 중요도 지수와 상관관계가 높아서, 남쪽과 북쪽의 가장자리에 핵심 녹지가 분포하고 동쪽, 서쪽, 중앙에 매개 중심성이 높은 징검다리 녹지가 분포함을 정량적으로 표현할 수 있었다. 따라서 서울시 녹지 연결망은 그래프 이론을 적용하여 연결 중심성, 매개 중심성, 연결 중요도 지수 등으로 정량적으로 표현될 수 있다. This study was conducted to quantitatively analyze the temporal change of green space network at multi-scales from 1975 to 2006 with the application of graph theory in Seoul, Korea. Remarkable change of connectivity was detected in green space networks at the scale ranging from 1,000 ~ 1,600 m during 30 years. Green spaces and their networks have been restoring after 1990 since forest areas had been fragmented in 1975. In 2006, we identified the important core habitat areas that can sustain diverse wildlife species and stepping stones composed of small patches that can link these core habitat areas. Green spaces showed high correlation with the relative importance value of green space connectivity. So, this study could graphically represent green space networks of Seoul City. Green spaces of core areas distributed at the northern and southern boundary, and those of stepping stones possessing the high value of between ness centrality consisted at the middle, eastern and western boundary. These results indicate that green space network can be graphically and quantitatively explained by degree centrality, between ness centrality and relative importance value of connectivity with the application of graph theory.

진안군 마을 숲 주변 산림의 파편한 및 공간 형태 변화 분석

강완모 ( Wan Mo Kang ),고인수 ( In Su Koh ),박찬열 ( Chan Ryul Park ),이도원 ( Do Won Lee ) 한국환경생태학회 2012 한국환경생태학회지 Vol.26 No.6

이 연구는 진안군의 산림과 마을 숲 주변 경관의 서식지 변화 과정을 경관지수와 서식지 형태 분석으로 밝히고, 생물다양성 보전을 위한 경관생태학적 함의를 제시하고자 수행되었다. FRAGSTATS과 GUIDOS 서식지 분석 프로그램에서 1989년과 2006년의 토지피복도를 활용하여 진안군 산림과 34개 대표적인 마을 숲 주변 경관의 서식지 구성과 짜임을 분석하였다. 진안군 핵심과 통로 서식지의 면적, 서식지 연결성은 1989년보다 2006년에 낮았다. 또한, 마을 숲 주변 서식지의 파편화 정도와 서식지의 구조적, 기능적 연결성은 1989년보다 2006년에 낮았다. 서식지 파편화를 감소시키고 연결성을 향상시키기 위해 기존에 존재하는 마을 숲과 주변 생태통로를 보전하면서 새로운 생태통로를 조성해주는 전략이 필요하다. 본 연구의 경관지수와 서식지 형태 분석은 급격하게 변하는 경관에서 서식지 기능과 짜임을 분석하는 데 효과적인 기법으로 활용될 수 있다. The changes of forest habitats and maeulsoops (village forests) in Jinan-gun, Jeollabuk-do, South Korea are examined using landscape indices and morphological pattern analysis, and their landscape-ecological implications on conserving biological diversity are presented. We used FRAGSTATS and GUIDOS software, as well as land cover maps (of 1989 and 2006) to analyze the spatial and temporal patterns of habitat composition and configuration in surrounding landscapes of 34 representative maeulsoops and Jinan-gun. The results showed decreases in the amount of core habitats and corridors and habitat connectivity at a regional scale since 1989. In addition, multi-scale habitat analysis at a focal scale revealed that the structural and functional connectivity between forest habitats surrounding maeulsoops of the year 2006 was lower than that of the year 1989. In order to reduce forest fragmentation and to enhance the connectivity among habitats, it is necessary to provide the additional habitat corridors as well as preserving existing corridors and surrounding landscapes of maeulsoops. We also suggest that a combination of landscape indices and morphological spatial pattern analysis can provide an effective tool to assess the habitat functions and configuration in a rapidly changing landscape.

선형계획문제의 강성다항식 계산단계 기법에 관한 연구

정성진(S.J, Chung),강완모(W.M, Kang),정의석(E.S, Chung),허홍석(H.S, Hu) 대한산업공학회 1993 대한산업공학회지 Vol.19 No.4

접근성 개념을 적용한 문화서비스 평가 -남양주시를 대상으로-

전배석 ( Baysok Jun ),강완모 ( Wanmo Kang ),이재혁 ( Jaehyuck Lee ),김성훈 ( Sunghoon Kim ),김벼리 ( Byeori Kim ),김일권 ( Ilkwon Kim ),이주은 ( Jooeun Lee ),권혁수 ( Hyuksoo Kwon ) 한국환경영향평가학회 2018 환경영향평가 Vol.27 No.4

인간이 생태계로부터 취하는 비물질적인 혜택인 문화서비스에 대한 수요가 최근 국민총소득과 함께 증가하고 있다. 이에 대한 정량적 가치평가를 위해 국내외에서 다수의 연구가 이루어져 왔으나 개인의 사회, 문화적 이질성 등의 주관적 성향과 규모의 차이로 인해 국내 전 지역에 적용하기에는 어려움이 있다. 문화서비스가 발생하기 위해서는 자연생태계와 인간의 접촉이 이루어져야 하며 이러한 관점을 바탕으로 본 연구에서는 접근성이라는 개념을 활용하여 기존 문화서비스 가치평가방법이 가지는 사회, 문화적 주관성을 보완하고자 한다. 국내 전 지역 규모에 적용 가능하며 다양한 이해관계자의 공감대를 형성시킬 수 있는 포괄적인 문화서비스 평가 방법을 제시하는 것이 본 연구의 목적이다. 본 연구에서는 접근성을 근거로 개발된 유럽의 여가 서비스 평가방법 고찰을 통해 국내에 구축된 도로 네트워크와 인구분포현황과 함께 국립생태원에서 수행한 ‘생태자산 간이평가‘ 결과를 활용하여 ’문화서비스 접근성 평가 (CSOS)‘를 남양주시에 시범 적용하였다. 그 결과 남양주시에 산재한 특정 생태자산 및 주거지를 중심으로 우수한 문화서비스 접근성이 존재하는 특정 공간을 도출할 수 있었다. 또한 이를 바탕으로 오늘날 보편적으로 이용되고 있는 SNS 데이터를 활용한 InVEST의 Recreation 평가 모형과 조망점을 활용한 Scenic quality평가 모형간의 차별성과 시범연구로서 가지는 가중치 설정에 대한 한계점을 고찰하였다. A cultural ecosystem service(CES), which is non-material benefit that human gains from ecosystem, has been recently further recognized as gross national income increases. Previous researches proposed to quantify the value of CES, which still remains as a challenging issue today due to its social and cultural subjectivity. This study proposes new way of assessing CES which is called Cultural Service Opportunity Spectrum(CSOS). CSOS is accessibility based CES assessment methodology for regional scale and it is designed to be applicable for any regions in Korea for supporting decision making process. CSOS employed public spatial data which are road network and population density map. In addition, the results of ‘Rapid Assessment of Natural Assets’ implemented by National Institute of Ecology, Korea were used as a complementary data. CSOS was applied to Namyangju-si and the methodology resulted in revealing specific areas with great accessibility to ‘Natural Assets’ in the region. Based on the results, the advantages and limitations of the methodology were discussed with regard to weighting three main factors and in contrast to Scenic Quality model and Recreation model of InVEST which have been commonly used for assessing CES today due to its convenience today.

에디 공분산 기반의 플럭스 타워 관측자료를 이용한 국내외 산림과 농업 생태계 탄소 흡수량 분석

이보라 ( Bora Lee ),강완모 ( Wanmo Kang ),김충기 ( Choong-ki Kim ),김지은 ( Gieun Kim ),이창훈 ( Chang-hoon Lee ) 한국환경영향평가학회 2017 환경영향평가 Vol.26 No.2

탄소 흡수원 조성과 같은 토지이용과 관련한 온실가스 감축대안 수립을 위해 다양한 생태계 시스 템에서의 온실가스 잠재 흡수량 평가가 요구된다. 이 연구에서는 에디 공분산 기반의 플럭스 타워 관측자료를 활용한 순생태계교환량(Net Ecosystem Exchange: NEE)으로 국내 산림 생태계와 농경지 생태계에서의 탄소 흡수 능력을 추정하였다. 또한 우리나라와 유사한 기후조건의 국외 플럭스 타워 자료를 활용하여 국내 생태계 유형별 탄소 수지 추정결과와 비교분석하였다. 에디 공분산 기법을 이용한 산림과 농경지의 NEE 분석 결과, 우리나라의 산림에서는 연간 -31 gC/m²/yr에서 -362 gC/m²//yr, 농경지 생태계에서는 작물 재배 기간 동안 -210 gC/m²//growing season에서 -248 gC/m²//growing season의 값을 나타내 산림뿐만 아니라 농경지 생태계도 탄소 흡수 기능이 있음을 확인할 수 있었다. 산림의 경우 임상에 따라 시기별로 서로 다른 탄소 흡수 양상을 보였는데, 활엽수림은 늦봄과 초여름, 초가을에, 침엽수림은 봄과 초여름, 가을중순에 탄소 흡수 능력이 컸다. 또한 숲의 나이가 어리고, 활엽수나 침엽수로만 구성된 단순림보다 혼효림이 더 높은 탄소 흡수 능력을 가지고 있었다. 농작물의 성장기간 동안의 탄소 흡수 량은 비트가 가장 컸고, 그 다음은 겨울밀, 옥수수, 벼, 감자, 콩 순으로 나타났다. 이러한 결과들은 향후 산림 및 농경지에서의 탄소저감 정책수립과정에 있어 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. Measurements of net ecosystem exchange (NEE) of CO₂ based on the eddy covariance technique provide reasonable carbon balance estimates in response to local environmental conditions. In South Korea, the forest ecosystems cover approximately 64% of the total area, thereby strongly affecting regional carbon balances. Cultivated croplands that cover about 17% of the total area should also be considered when calculating the carbon balance of the country. In this study, our objectives were (a) to quantify the range and seasonal variation of NEE at forest ecosystems, including deciduous, coniferous, and mixed forests, and agricultural ecosystems, including rice paddies and a potato field, in South Korea and (b) to compare NEE at ten Fluxnet sites that have the same or similar ecosystems as found in South Korea. The results showed that the forest and agricultural ecosystems were carbon sinks. In Korea, NEE at the forest ecosystems varied between -31 and -362 gC/m²/yr, and NEE at the croplands ranged from -210 to -248 gC/m²/growing season. At the deciduous forest, NEE reached low values in late spring, early summer, and early autumn, while at the coniferous forest, it reached low values in spring, early summer, and mid autumn. The young mixed forest was a much stronger carbon sink than the old-growth deciduous and coniferous forests. During each crop growing season, beet had the lowest NEE value within six crops, followed by wither wheat, maize, rice, potato, and soybean. These results will be useful for designing and applying management strategies for the reduction of CO₂ emissions.

InVEST 모델링 기반 생태계 수자원 공급 서비스 평가

김충기 ( Choong-ki Kim ),강완모 ( Wanmo Kang ) 한국환경경제학회, 한국자원경제학회 ( 구 한국환경경제학회 ) 2017 한국환경경제학회 학술발표논문집 Vol.2017 No.하계

건강한 자연 생태계는 인간문명 지속성과 후생증진의 필수요소인 다양한 생태계 서비스를 제공한다. 그러나 최근 들어 무분별한 경제개발과 자원의 남용, 기후변화로 산림, 초지, 습지 등 자연 서식지가 파괴되고 파편화됨에 따라 생태계 서비스기반의 환경적 지속가능 발전이 큰 위협을 받고 있다. 본 연구에서는 환경·경제적 측면을 함께 고려할 수 있는 InVEST (Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)의 Water Yield 모델을 국내 낙동강 대권역에 적용하여 생태계 물 제공 서비스를 평가하였다. 하천유량 관측자료 및 SWAT 모델 결과와 비교 검증을 통해 모델 신뢰성을 평가하고, 중권역과 생태계 유형별 물 제공 기능을 정량화하였다. 검증되고 계량화된 생태계의 수자원 함양량은 생태계 유형과 유역, 행정구역별 물 사용 방식(생활용수와 공업용수 등)에 따른 수요량과 원단위 가격을 바탕으로 경제적 가치 평가 또한 가능하다. 또한 수자원 공급의 안정성을 향상하기 위한 생태계 환경관리에 유용한 자료로 활용될 수 있다. 향후 이러한 환경·경제 통합 생태계 서비스 모델링 접근법은 보전과 개발에 따른 생태계 서비스 간 시너지와 상충관계를 정량적으로 분석 가능하게 하여 자연 생태계의 균형적 관리방안 마련과 지역단위 지속가능 발전전략 수립에 기여할 것으로 기대된다.

CAD System for Financial Derivative Design

Hayong Shin(신하용),Wanmo Kang(강완모),Taehyuk Park(박태혁),Hyung-Il Moon(문형일) 한국경영과학회 2010 한국경영과학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.10