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    Selection of Plant Species for Phytoremediation of Arsenic Contaminated Sandy Soil in a Pine Forest at Janghang, Korea

    장항 송림 비소오염토양의 식물재배정화를 위한 식물종 선정

    Bumhan Bae, Younghun Kim

    배범한, 김영훈

    A series of experiments were performed to select suitable plant species for phytoremediation of arsenic (As) contaminated sandy pine forest soil in …

    장항 송림 비소오염토양의 식물재배정화법에 적합한 식물종 선별을 위한 일련의 화분 실험을 수행하였다. 식물종은 비소를 흡수/제거할 수 있는 자생식물로, 송림의 타감작용, 사토 및 …

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    A series of experiments were performed to select suitable plant species for phytoremediation of arsenic (As) contaminated sandy pine forest soil in Janghang. Native plant species could uptake and remove As and sustain growth under the allelopathy of the pine forest and half-shade environmental conditions. We transplanted a total of 11 species into the pine forest in a pot, cultured them in a greenhouse for 3 months, and then harvested these plants to measure As accumulation, fresh weight, bioconcentration factor (BCF), and the amount of As removal per plant. The BCF of Lampranthus spectabilis was 3.52 and the amount of As taken up in Pennisetum alopecuroides shoots was 111.95 mg/kg. Higher biomass plants Lampranthus spectabilis and Lonicera japonica took up 8.49 mg/kg and 2.87 mg/kg of As in the above-ground parts, respectively. We applied oxalaic acid of 10, 20, and 40 mmol/kg-soil in total (divided into 15–20 splits) to each pot over a period of one month to enhance As uptake. Results showed no significant changes in plant growth or soil dehydrogenase activity. However, a statistically significant increase (p<0.05) in As uptake in Pennisetum alopecuroides was observed when a higher amount of oxalic acid (40 mmol/kg-soil) was applied.


    장항 송림 비소오염토양의 식물재배정화법에 적합한 식물종 선별을 위한 일련의 화분 실험을 수행하였다. 식물종은 비소를 흡수/제거할 수 있는 자생식물로, 송림의 타감작용, 사토 및 반양지의 환경 조건에서 생장가능해야 한다. 총 11종의 식물을 송림토양을 넣은 화분에 정식하고 온실에서 3개월 재배하고, 비소축적, 생체량 및 bioconcentration factor (BCF) 및 비소제거량을 측정하였다. 수크령이 지상부에 111.95 mg/kg의 비소를 축적하였고, 송엽국은 BCF가 3.52이었고, 고생체량 식물인 송엽국과 인동덩굴은 지상부에 각각 8.49 mg/kg 및 2.87 mg/kg의 비소를 축적하였다. 비소 흡수 증진을 위해 선정한 3종 식물의 화분에 oxalate를 1개월간 10, 20 및 40 mmol/kg-soil의 비율로 분할 주입하였다. 그 결과, 식물 생장 및 토양 미생물 활성에는 영향을 주지 않았으며, 40 mmol/kg-soil에서 수크령의 지하부 비소 농도가 유의하게(p<0.05) 증가하였다.

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    30 September 2024
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    Ecological Characteristics and Management Plan of the Gonyangcheon Estuarine Wetland, Sacheon, South Korea

    사천 곤양천하구습지의 생태적 특성과 관리방안

    Pyoungbeom Kim, Jeoncheol Lim, Yeonhui Jang, Yeounsu Chu

    김평범, 임정철, 장연희, 추연수

    Estuarine provides unique environmental conditions in terms of salinity concentration and sediment change patterns as freshwater and seawater mix. These conditions allow …

    하구역은 담수와 해수가 섞여 염분 농도와 퇴적물 변화 양상이 특이한 환경 조건을 제공하며, 이와 같은 환경 조건은 타 생태계에서 볼 수 없는 …

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    Estuarine provides unique environmental conditions in terms of salinity concentration and sediment change patterns as freshwater and seawater mix. These conditions allow it to possess biodiversity that cannot be found in other ecosystems. This study was conducted to investigate and analyze distribution characteristics and biota of vegetation in the Gonyangcheon Estuarine Wetland, a brackish area, to prepare basic data for the conservation and sustainable use of estuarine wetlands. The vegetation in the Gonyangcheon Estuarine Wetland was classified into 23 plant communities across a total of six physiognomic vegetation types, including lentic herbaceous vegetation, lotic herbaceous vegetation, salt marsh vegetation, segetal vegetation, and substitutional vegetation. In particular, the Zoysia sinica community was widely distributed in the lower reaches, showing typical characteristics of tidal wetland and increasing its conservation value. From a biodiversity perspective, a total of 1,067 species were identified (an increase of 53 species compared to 2012) and 15 species of endangered wildlife were identified. Gonyangcheon Estuarine Wetland is an open estuary with excellent ecological connectivity. Various topography and landscapes such as rice paddies, forests, and salt marshes were organically developed and distributed, playing a positive role in promoting biodiversity, including brackish water organisms. Therefore, systematic conservation of the Gonyangcheon Estuarine Wetland will contribute to protecting migration routes of organisms and promoting ecological stability by securing a wetland ecological axis connected to the coast.


    하구역은 담수와 해수가 섞여 염분 농도와 퇴적물 변화 양상이 특이한 환경 조건을 제공하며, 이와 같은 환경 조건은 타 생태계에서 볼 수 없는 생물다양성을 보유하게 된다. 본 연구는 기수역인 곤양천하구습지를 대상으로 식생의 분포 특성과 생물상을 조사·분석하여, 하구습지의 보전 및 지속가능한 이용을 위한 기초자료를 마련하려는 목적으로 수행되었다. 정수 및 유수역 다년생 초본식생, 염습지식생, 경작지식생, 대상식생 등 총 6개 상관식생형의 25개 식물군락으로 분류되었다. 특히, 하류부에 넓게 분포하는 갯잔디군락이 전형적인 만조 염습지의 특성을 나타내며, 이로 인해 보전 가치가 더욱 높아지고 있습니다. 생물다양성 측면에서는 2012년에 비해 53종이 증가하여 총 1,067종의 생물이 확인되었으며, 멸종위기 야생생물은 15종이 확인되었다. 열린 하구로서 생태적 연결성이 우수하며, 논, 산림, 염습지 등 다양한 지형과 경관이 유기적으로 발달 및 분포하여 기수성 생물 포함 생물다양성 증진에 긍정적으로 역할을 하고 있었다. 따라서 곤양천하구습지의 체계적 보전은 연안까지 연결되는 습지 생태축을 확보하여 생물의 이동 경로를 보호하고 생태적 안정성을 증진시키는 데 기여할 것이다.

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    30 September 2024
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    Spatial Distribution Patterns and Planar Geometric Characteristics of Vegetated Bars in the Naesungcheon Stream

    내성천 식생사주의 공간적 분포 유형과 평면 기하 특성

    Jiwon Ryu, Eun-kyung Jang, Un Ji

    류지원, 장은경, 지운

    This study classified spatial distribution patterns of vegetated bars in the Naesungcheon Stream, defined universally applicable planar geometric variables, and quantified characteristics …

    본 연구에서는 내성천 내 식생사주의 공간적 분포 형태를 분류하고, 이를 기반으로 범용적 적용이 가능한 평면 기하학적 변수를 정의하여 우점 분포 형태의 식생사주 …

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    This study classified spatial distribution patterns of vegetated bars in the Naesungcheon Stream, defined universally applicable planar geometric variables, and quantified characteristics of dominant vegetated bar distribution forms. The analysis identified four primary types of spatial distribution, with two types (vegetated alternate/point bars and vegetated floodplains with single or multi-vegetated bars) accounting for more than 90% of the study area. Study results indicated that relatively large vegetated bars tended to be widely spaced or distributed in combination with multiple smaller vegetated bars that were overlapped in the Naesungcheon stream. Quantified spatial distribution characteristics of vegetated bars derived from this study could be used as essential basis information for vegetation management in rivers similar to the Naesungcheon Stream. Additionally, analysis results for planar geometric variables and spatial distribution forms are expected to facilitate experimental designs that mimic river conditions in flood management and ecohydraulic studies, contributing to the interpretation of complex characteristics of interactions between vegetated bars, flow, and bed changes.


    본 연구에서는 내성천 내 식생사주의 공간적 분포 형태를 분류하고, 이를 기반으로 범용적 적용이 가능한 평면 기하학적 변수를 정의하여 우점 분포 형태의 식생사주 특성을 정량화하였다. 분석 결과, 식생사주의 공간적 분포는 크게 네 가지 유형으로 분류할 수 있었으며, 그 중 식생이 분포하는 교호사주 및 점사주 유형과 하도 내 단일 또는 다수의 식생사주가 식생이 우거진 홍수터와 함께 분포하는 유형이 연구 대상 구간의 90% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 내성천은 비교적 큰 규모의 식생사주가 넓은 간격으로 연이어 분포하거나 중첩된 다수의 소규모 식생사주와 복합적으로 분포하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서 도출된 내성천의 정량화된 식생사주의 공간적 분포 특성은 유사한 하천에서의 식생 관리에 중요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한, 이러한 식생사주의 평면 기하학적 변수와 공간적 분포 형태에 대한 분석 결과는 홍수 관리와 생태수리학적 연구에서 실제 모습에 가까운 하천의 형태를 모사한 실험 설계가 가능하게 하여 식생사주와 흐름 및 하상변동의 복잡한 상호작용 특성을 해석하는 데 기여할 수 있을 것이다.

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    30 September 2024
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    Evaluation of Accuracy of Spatio-Temporal Image Analysis Methods Using Artificial Images and Proposal of a Hybrid Method

    인공시공간영상을 이용한 시공간영상분석법의 정확도 평가와 혼합분석법의 제안

    Kwonkyu Yu

    류권규

    There are various methods in surface image velocimetry that can measure the flow velocity of a river surface using footage of a …

    하천표면의 동영상을 이용하여 하천표면유속을 측정하는 표면영상유속계에는 다양한 방법들이 있으며, 그 중 시공간영상(STI)을 이용한 분석법(STIV)이 널리 쓰이고 있다. 본고는 저자들이 개발한 두 가지 …

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    There are various methods in surface image velocimetry that can measure the flow velocity of a river surface using footage of a river surface. Among them, spatio-temporal image velocimetry (STIV) is widely used. This paper analyzed advantages and disadvantages of two STIV methods developed by the author, correlation-based STIV (C-STIV) and FFT-based STIV (F-STIV). This study also proposed a new method, hybrid STIV (H-STIV), that could supplement the advantages and disadvantages of the two existing methods by combining them. For the analyses, 20 cases of artificial spatio-temporal images, having image displacement ranging from 0.1 px/fr to 19.0 px/fr, were prepared. As a result, F-STIV was accurate with footage containing small image displacements and C-STIV was more accurate with footage containing large image displacements. For images with medium displacement, the two methods showed similar accuracies. Based on this result, H-STIV was proposed to adopt the result of F-STIV in displacements smaller than 2.0 px/fr (image strip slope 63.4°) and the result of C-STIV in larger displacements. As a result of applying the proposed method to argumentation, it was confirmed that H-STIV could calculate the flow velocity efficiently according to the situation.


    하천표면의 동영상을 이용하여 하천표면유속을 측정하는 표면영상유속계에는 다양한 방법들이 있으며, 그 중 시공간영상(STI)을 이용한 분석법(STIV)이 널리 쓰이고 있다. 본고는 저자들이 개발한 두 가지 방법인 상호상관법기반 시공간영상분석법(C-STIV)과 FFT-기반 시공간영상분석법(F-STIV)의 장단점을 분석하고, 이를 조합하여 두 방법의 장단점을 보완할 수 있는 혼합형 시공간영상분석법(H-STIV)을 제안하였다. 분석을 위해 영상변위 0.1 px/fr부터 19.0 px/fr에 이르는 20종의 인공 시공간영상을 작성하였다. 이 인공시공간영상을 분석한 결과 영상변위가 작은 영역은 F-STIV가 정확하고, 영상변위가 큰 영역은 C-STIV가 정확하며, 중간 정도의 영상변위를 가진 영상들은 두 방법 모두 비슷한 경향을 보였다. 이 결과에 기반하여 2.0 px/fr(줄무늬 기울기 63.4°) 보다 작은 범위에서는 F-STIV의 결과를, 이보다 큰 범위에서는 C-STIV의 결과를 채택하는 H-STIV를 제안하였다. 제안된 방법을 인수천에 적용한 결과, H-STIV가 상황에 맞게 효율적으로 유속을 산정함을 입증하였다.

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    30 September 2024