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.

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.

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.

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.

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

매개중심성 분석을 활용한 서울시 미집행공원 내 사유지 보전 우선순위 평가

황병묵 ( Byungmook Hwang ),고동욱 ( Dongwook W. Ko ),강완모 ( Wanmo Kang ) 한국산림과학회(구 한국임학회) 2021 한국산림과학회지 Vol.110 No.1

2020년 7월 공원일몰제 시행을 앞두고 도시자연공원구역 지정과 관련 법률 개정을 통해 서울시 미집행 도시공원의 실효 시점이 연장되었다. 그러나 미집행 도시공원의 개발이 여전히 가능한 상황에서 공원녹지의 추가적인 토지개발이 예상된다. 이 연구에서는 서울시 미집행 도시공원을 대상으로 향후 공원 내 사유지의 토지전용이 일어날 상황을 가정하고 예상되는 경관 연결성 변화에 따른 우선매입 대상지를 선정하고자 한다. 이를 위해 공원일몰제 시행 전과 후의 토지피복 변화와 생물의 이동능력을 반영한 4가지 경관투과성 시나리오(PB100, PB1, PA100, PA1)를 작성하였다. 이들 시나리오에 기반하여 Connectivity Analysis Toolkit의 전류흐름 매개중심성(current flow betweenness centrality) 방식으로 경관 연결성을 계산하고 미집행공원별 전류흐름 매개중심성 순위 변화를 비교하였다. 분석결과 공원일몰제 시행 이후 상황을 반영한 PA1과 PA100 시나리오에서 서울시 남부에 위치한 미집행 도시공원의 전류흐름 매개중심성 순위가 크게 감소하였고, 한강을 통한 이동이 어려운 PA1 시나리오는 북한산 인근 공원에서 전류흐름 매개중심성 순위가 크게 감소하는 것을 확인하였다. 향후 미집행 도시공원의 환경적·생태적 기능을 고려한 매입방안 모색에 있어 본 연구결과가 도움이 될 것으로 기대된다. The implementation of the sunset provision of unexecuted urban parks in Seoul has been postponed; however, the mentioned parks still remain vulnerable since they can be subject to development under certain circumstances. Local governments may purchase the parks to prevent their loss but are constrained due to limited resources. The purpose of this study is to prioritize the purchase of unexecuted urban parks in Seoul based on landscape connectivity, which represents the important role of allowing the movement of wildlife and providing biodiversity in urban environments. In this study, we used four potential scenarios (PB100, PB1, PA100, PA1), which reflects the degree of land cover change resulting from the implementation of the sunset provision, and the role of Han River as a conduit or barrier for wildlife movement. Landscape connectivity was evaluated by calculating current flow betweenness centrality (CFBC). This was used to rank the importance of the unexecuted urban parks in Seoul. The results demonstrated that the implementation of the sunset provision will greatly decrease the connectivity of all parks in Seoul and particularly more so for parks in the southern part of the city. In addition, the results suggested that the low connectivity of Han river will diminish the connectivity around Bukhansan Mountain in the northern part of Seoul. Our study can be used for the prioritization of purchase, since it has the ability to evaluate the anticipated vulnerability of each park's connectivity after the sunset provision.

서울시 녹지 연결망의 시계열 분석 및 정책적 함의

장병우(Chang, Byungwoo),박신영(Park, Sinyoung),정진아(Jeong, Jina),강완모(Kang, Wanmo) 한국지적정보학회 2021 한국지적정보학회지 Vol.23 No.1

본 연구는 그래프 이론을 적용하여 지난 35년(1984~2019년)간의 서울시 녹지 연결망의 변화를 다각적으로 비교·분석하고 정책적 함의를 제시하고자 하였다. Landsat 위성영상의 다중시기 정규식생지수를 통해 녹지 패치를 도출하고, 다양한 공간규모에서 직선거리와 최소비용경로에 따른 패치 및 비-패치 기반의 연결망 분석 기법을 적용했다. 연구 결과, 1984년부터 2019년까지 녹지 연결성이 회복되고 향상되었음을 정량적으로 확인하였고, 연결망 보전·관리에 있어서 중요한 녹지를 도출하였다. 비-패치 기반의 연결망 모형을 통해 시간 흐름에 따른 서울시의 핵심 녹지축 변화를 추적하여 북악산에서 남산, 국립서울현충원, 관악산으로 이어지는 녹지축의 회복을 확인할 수 있었다. 용산공원 신규 조성에 따른 연결성 기여도 평가 결과, 녹지 면적 증가 대비 연결성 증진 효과가 매우 높은 것으로 모의되었다. 또한, 용산공원은 서울시의 핵심 녹지축을 강화시키고, 확장시킬 수 있는 녹지로도 확인되었다. 연구 결과들은 서울시 도시생태계와 시민들의 삶의 질을 높일 수 있는 생활권 녹지공간 확충과 지속 가능한 도시기본계획 체계화 및 관리계획 수립을 위한 정책결정 과정에서 많은 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다. We analyzed the temporal changes of green space network in Seoul from 1984 to 2019 using graph theory to suggest policy implications. For the analysis, we extracted green space patches using Landsat NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) time-series data. Patch- and non-patch-based network analyses were applied using Euclidean distance and least-cost distance at multi-spatial scales. The patch-based network analysis confirmed the notable recovery and improvement of the network connectivity during the study period. We identified the important green spaces that are pivotal in preserving and managing the green space network. In addition, based on the non-patch-based network analysis, we found the recovery trend of main green corridors connecting the area from north to south. The establishment of Yongsan Park contributed greatly to the improve the connectivity, compared to the increased area of the green space. The result also showed that Yongsan Park can strengthen and expand the green corridor. We hope our research provides useful information for policymakers to expand neighborhood green spaces and develop sustainable urban master plans.

연령대와 지형경사를 고려한 근린생활권 도시녹지 보행 접근성 평가 - 청주시 원도심지를 대상으로 -

김종환(Kim, Jonghwan),김종윤(Kim, Jongyun),윤성수(Yoon, Sungsoo),문영주(Moon, Youngjoo),강완모(Kang, Wanmo) 한국지적정보학회 2021 한국지적정보학회지 Vol.23 No.3

녹지에 대한 보행 접근성은 도시민의 육체적·정신적 건강 향상에 중요하다. 하지만 거주 환경이나 신체적 조건에 따라 시민들이 접근 가능한 도시녹지 서비스의 수준은 달라질 수 있다. 본 연구는 청주시 원도심 지역을 대상으로 보행로의 경사도와 연령 그룹별(10세 이상 49세 이하의 청·장년층, 50세 이상 69세 이하의 중년층, 70세 이상의 노년층) 보행속도를 고려하여 도시녹지 접근성을 분석하였다. 접근성 분석에서 경사도가 고려되지 않았을 때 일부 노년층 거주자를 제외한 모든 연령층은 도시녹지에 10분 내로 접근할 수 있었다. 그러나 경사도를 고려했을 때 도시녹지에 10분 내로 접근할 수 없는 사람들이 중년층에서도 드러났다. 또한, 산지형태의 면적이 큰 임목지가 분포하는 행정구역은 경사도가 높은 보행로가 임목지뿐만 아니라 주변 공원으로 연결되기 때문에 상대적으로 보행 접근성이 낮은 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 도시녹지 보행 접근성 평가 및 향상에 있어 보행능력에 영향을 끼치는 경사도와 시민의 연령도 고려해야 함을 시사한다. The pedestrian accessibility of urban green spaces is crucial in terms of improving mental and physical health of citizens. The level of services from green spaces accessible to citizens may vary depending on their residential locations or physical status. This study analyzes the pedestrian accessibility of green spaces in the old town area of Cheongju-si considering the slope of pedestrian roads and walking speed of different age groups (the young: 10-49 years, the senior: 50-69 years, and the elderly: over 70 years). All age groups except for a few elderly residents can access to urban green spaces in 10 minutes when the slope is not considered in the accessibility analysis. However, people, who cannot access to urban green spaces in 10 mins by walking, were also revealed in the senior group when considering the slope. In addition, administrative districts accounted for large mountainous areas can have relatively low pedestrian accessibility, because the high-slope pedestrian paths were connected to urban green spaces. Our results suggest that for assessing and improving the pedestrian accessibility of urban green spaces, the slope and ages, which affect on walking performance, should be considered.

행위자 기반 모형을 활용한 아프리카돼지열병 확산 분석

고찬우(Ko, Chanwoo),조원희(Cho, Wonhee),황병묵(Hwang, Byungmook),고동욱(Ko, Dongwook W.),강완모(Kang, Wanmo) 한국지적정보학회 2021 한국지적정보학회지 Vol.23 No.2

아프리카돼지열병(ASF)은 전 세계적으로 유행하는 야생동물 질병으로 야생멧돼지(Sus scrofa)와 집돼지(Sus scrofa domesticus)에게 전파되며, 축산 농가에 큰 피해를 일으키고 있다. 2019년 9월 경기도 파주시 연다산동 축산 농가에서 국내 아프리카돼지열병이 최초 보고된 이후, 동년 10월 야생멧돼지 감염개체가 최초로 확인되었다. ASF는 비감염체가 감염개체 또는 감염사체와의 접촉을 통해 확산되며, 야생멧돼지의 이동경로 추적과 확산 통제를 위해 많은 노력이 필요한 시점이다. 효과적인 확산방지를 위해서는 야생멧돼지의 이동에 대한 이해가 매우 중요하지만, 기존의 연구는 대부분 종분포 모형과 같은 서식지 선호도 기반 중심으로 수행되어 실제로 확산을 일으키는 야생멧돼지 개체 간의 접촉이나 이동특성 고려가 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 야생멧돼지의 이동, 수명, 번식 등 생태적 특성과 포획된 감염 및 비감염 야생멧돼지의 위치정보를 활용하여 야생멧돼지의 ASF 확산을 모의하는 행위자 기반 모형(Agent-based model)을 개발하고 적용성을 평가하였다. 환경부의 전국자연환경조사자료를 활용하여 3,000여 개의 비감염 야생멧돼지 출현자료를 확인하였다. 감염 야생멧돼지는 주로 DMZ 인근지역에서 확인되었고, 모형에는 600여 개의 출현자료가 활용되었다. 모형에서 야생멧돼지는 서식지 선호와 개체군 간 경쟁에 따라 이동이 결정되며, 하루 최대 1㎞를 이동할 수 있다. 이를 활용하여 1년간 모의한 결과 ASF는 강원도 춘천시 서부경계와 경기도 가평군 일대, 춘천시 동부경계와 백두대간으로 우회하여 남쪽으로 확산하는 경향을 보였다. 특히, 백두대간은 야생멧돼지의 서식지 선호도가 높고 개체수가 많은 곳으로 ASF 감염개체가 활발히 이동하며 확산을 일으키는 주요한 경로로 나타났다. 이를 기반으로 ASF 위험지도를 제작하였으며, 산림지 비율이 높은 강원도 일대와 경기도 북부 및 동부지역도 감염확산 위험성이 클 것으로 판단된다. 본 연구결과는 ASF 확산방지를 위한 모니터링의 효율성 증대와 방제전략 마련에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. African swine fever (ASF) is a highly contagious and deadly viral disease for both domestic pigs and wild boars. ASF has caused major damage to the pig farming industry globally since it left its native range. Since ASF was first reported in South Korea in 2019, a massive effort has been directed to prevent further spread. While some studies indicate that wild boars significantly contribute to the spread of the disease, it is very difficult to track or control their movement. For effective control of the spread, it is crucial to improve our understanding of the characteristics of their movement and events that may trigger contagion. To overcome the limits of the previous studies that mostly focused on habitat suitability modeling (HSM), we propose a hybrid model that incorporates both HSM and agent-based modeling (ABM) approach. The model is based on the species ecological characteristics, habitat preference, and locations of confirmed infections to evaluate the potential movement and contagion process of ASF, to suggest hotspots for effective control, and to map high-risk areas for ASF spread. We used approximately 3,000 presence locations to estimate its habitat suitability in relation to environmental variables (topography, seasonal vegetation quality, road, and human population density), and approximately 600 locations of infected individuals were derived from confirmed ASF cases. ABM was developed from a NetLogo platform, and the model algorithm was based on the habitat suitability and species characteristics (density, range, lifespan, ASF mortality, and reproduction) of the wild boar. The model was validated and then simulated for 1 year on a daily timestep with 10 replicates. The model results showed two potential major corridors for south-bound ASF spread from the DMZ area: 1) western boundary of Chuncheon and Gapyeong, and 2) eastern boundary of Chuncheon and Baekdu Daegan mountain range. In particular, the Baekdu Daegan mountain range can be considered a hotspot for the spread due to its high habitat preference and large wild boar population. We suggest that our modeling approach can be a useful tool for effective monitoring and mitigation for ASF spread.

서비스 혁신 연구

김광재(Kwang-Jae Kim),홍유석(Yoo S. Hong),신동민(Dongmin Shin),조남욱(Nam Wook Cho),정재윤(Jae-Yoon Jung),이연희(Yeonhee Lee),박하영(Hayoung Park),홍정완(Jung-Wan Hong),강완모(Wanmo Kang),신하용(Hayong Shin) 대한산업공학회 2009 대한산업공학회지 Vol.35 No.4