[논문]토양경도에 따른 비탈면 식생 특성에 관한 연구

길승호; 이동근; 안동만; 구미현; 김태연

doi:10.13087/kosert.2012.15.5.115

토양경도에 따른 비탈면 식생 특성에 관한 연구
A Study on the Vegetation Properties of Slope Areas according to the Soil Hardness 원문보기

環境復元綠化 = Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology, v.15 no.5, 2012년, pp.115 - 127

길승호 (서울대학교 대학원) , 이동근 (서울대학교 조경.지역시스템공학부) , 안동만 (서울대학교 조경.지역시스템공학부) , 구미현 (서울대학교 대학원) , 김태연 ((주) 대우건설)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted on the measurement of soil hardness through a hardness testing machine in slopes of natural environments and artificial environments which is generally known as slope revegetation. The soil hardness as one of physicochemical soil properties is significantly associated with plant growth. Although another studies related to the slope revegetation was focused on herbaceous plants, studies related to soil properties for arbor appearance is lack. It was focused on the correlation analysis between the soil hardness and the plant appearance. the results were as follows : The higher the soil hardness is, the less the appearance of plants is as a result of survey. Species appearing in the high levels of the soil hardness represented mugwort and grass. The levels of the soil hardness in the slope of natural environments was good environmental conditions with various plants in the range of 6 to 12mm. The levels of the soil hardness in the slope revegetation was in the 6.88-30mm range. The soil hardness below 21mm showed a variety of plants with arbors and herbaceous plants, whereas it above 21mm represented a monotonous style of plant structure including Artemisia princeps, Lolium perenne, Poa pratensis L and Setaria viridis. The result of the correlation analysis between the soil hardness and the plant appearance was negatively correlated with justifiable significance levels. The result of a logistic regression analysis for tree appearance was statistically proved when the numerical value of the soil hardness is lower.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서, 본 연구에서는 비탈면 녹화에서 나타난 토양경도와 자연비탈면에서 나타난 토양경도를 상호비교해보고, 이를 통해 비탈면 녹화이후 토양경도에 따른 식생 특성을 고찰해보고자 하였다. 특히, 토양경도와 출현종수에 대한 상관성을 분석하기 위하여 조사한 자료를 통해 출현종수와 토양경도와 상관분석을 실시하였으며, 이 둘 사이의 관계를 확인하기 위한 회귀모형을 추정하였다.
본 연구는 현재 많이 사용되고 있는 산중식 경도계를 통해 자연환경 및 인공환경 비탈면에 대한 토양경도를 실시하였다. 그 결과, 토양경도가 높은 값을 보일수록 출현하는 종은 낮게 나타났으며, 토양경도가 높은 곳의 출현종은 대표적으로 쑥과 양잔디로 나타났다.
본 연구에서는 토양의 물리적 특성 중 하나인 토양경도만을 가지고 여러 지역을 조사 분석하였다. 하지만, 많은 제어변수를 통해 동일한 조건으로 조사를 실시하여야 하나 현장여건 상 이루어지지 못하였다.
또한, 출현종수 중 초본(草本)과 목본(木本)¹⁾으로 나누어 목본이 출현한 곳을 1로 지정하고, 초본이 나온 곳을 0으로 지정하여 이항 로지스틱 회귀분석을 실시하였다. 이는 목본의 출현여부와 토양경도와의 특성을 비교하는데 목적을 두고 있다.
비탈면 녹화에 쓰이는 녹화자재의 토양경도 특성을 알아보기 전에 자연환경에서의 토양경도를 확인하였다. 이는 현재 자연환경의 토양경도 및 식생특성을 파악하여 비탈면 녹화기반재의 특성과 비교를 위한 참고자료로 확인하기 위함이다.

제안 방법

각 대상지에서는 1m×1m로 방형구를 통해 조사하였으며, 출현종수, 토양경도, 토양습도(%), 토양산도(pH), 경사도 등을 파악하였다.
다음으로 개발이후 비탈면 안정성을 확보하기 위하여 녹화공법을 적용한 곳(45곳)을 대상으로 식생현황, 토양경도, 토양습도(%), 토양산도(pH), 경사도, 방위를 파악하였다. 이 중 12곳은 양잔디 또는 초화류 위주 공법을 선정하였으며, 33곳은 목본 및 초본 생육이 가능한 식생기반재뿜어붙이기 공법을 선정하였다.
토양습도, 토양산도는 조사 시 비가 온 후 측정한 곳과 그렇지 않은 곳도 있어 이번 분석에서는 제외하였다. 본 연구에서는 출현종수와 토양경도의 상관성을 분석하는 것이 주목적이므로 출현종수와 토양경도와의 상관분석을 실시하였으며, 곡선 추정(Curve Estimation)⁴⁾을 이용하여 두 변수간의 추정 곡선식을 산출하였다. 출현종수 중 목본 출현여부에 따른 토양경도와의 영향을 검토하기 위하여 이항 로지스틱 회귀분석을 실시하였다.
비탈면 녹화에 쓰이는 녹화자재의 토양경도 특성을 알아보기 전에 자연환경에서의 토양경도를 확인하였다. 이는 현재 자연환경의 토양경도 및 식생특성을 파악하여 비탈면 녹화기반재의 특성과 비교를 위한 참고자료로 확인하기 위함이다.
자연환경의 산림 가장자리에 해당하는 지역2) 3곳과 핵심지역으로써 산림 내부지역 3곳을 선정하여 10m×10m에서 나타난 출현종수, 토양경도, 토양습도(%), 토양산도(pH), 경사도, 방위를 파악하였다.
각 대상지에서는 1m×1m로 방형구를 통해 조사하였으며, 출현종수, 토양경도, 토양습도(%), 토양산도(pH), 경사도 등을 파악하였다. 토양경도는 토양경도계(SHM-1)을 활용하였고, 방형구별 자연산림 지역에서는 랜덤하게 10회 측정하여 평균을 내었으며, 인공적으로 비탈면 녹화공이 시공된 곳은 방형구별 5회 측정을 실시하여 평균을 내었다. 토양산도와 토양습도는 토양 산습도 측정기(DM-5)를 활용하여 분석하였다.
토양경도는 토양경도계(SHM-1)을 활용하였고, 방형구별 자연산림 지역에서는 랜덤하게 10회 측정하여 평균을 내었으며, 인공적으로 비탈면 녹화공이 시공된 곳은 방형구별 5회 측정을 실시하여 평균을 내었다. 토양산도와 토양습도는 토양 산습도 측정기(DM-5)를 활용하여 분석하였다. 출현종수는 원색 대한식물도감(이창복, 2006), 야생화 쉽게 찾기(송기엽, 2003) 등의 식물도감을 활용하여 동정하였다.

대상 데이터

다음으로 개발이후 비탈면 안정성을 확보하기 위하여 녹화공법을 적용한 곳(45곳)을 대상으로 식생현황, 토양경도, 토양습도(%), 토양산도(pH), 경사도, 방위를 파악하였다. 이 중 12곳은 양잔디 또는 초화류 위주 공법을 선정하였으며, 33곳은 목본 및 초본 생육이 가능한 식생기반재뿜어붙이기 공법을 선정하였다. 녹화공법이 적용된 장소는 다음의 표 2와 같다.
인공적으로 조성한 비탈면 녹화 대상지는 2009년 9월 16일부터 2011년 12월 6일까지 조사한 총 45곳을 대상으로 하였다. 조사대상 시점은 일부 대상지(용인-서울 고속국도 및 김해 상동면 국도 시험시공)를 제외한 대부분 7월부터 10월에 조사를 실시하였다.
조사대상지에서 자연환경 대상지는 경기도 시흥시 연성동, 장곡동, 월곶동의 자연림으로써 면적은 438,720,76㎡이며 임상도에 나타난 영급은 II이다. 조사는 2011년도 10월 15일에 실시하였다. 조사지의 현황은 다음의 그림 2와 같다.
인공적으로 조성한 비탈면 녹화 대상지는 2009년 9월 16일부터 2011년 12월 6일까지 조사한 총 45곳을 대상으로 하였다. 조사대상 시점은 일부 대상지(용인-서울 고속국도 및 김해 상동면 국도 시험시공)를 제외한 대부분 7월부터 10월에 조사를 실시하였다.
조사대상지에서 자연환경 대상지는 경기도 시흥시 연성동, 장곡동, 월곶동의 자연림으로써 면적은 438,720,76㎡이며 임상도에 나타난 영급은 II이다. 조사는 2011년도 10월 15일에 실시하였다.
즉, 북쪽을 0°, 남쪽을 180°로 할 때, 315°～0° 및 0°～45°는 북사면, 45°～135°는 동사면, 135°～225°는 남사면, 225°～315°는 서사면으로 구분지었다. 총 조사된 곳을 구분하여 보면, 남사면 15곳, 동사면 17곳, 북사면 16곳, 서사면 3곳으로 조사되었다. 출현종수와 방위, 토양경도와 방위 등의 교차분석을 실시하였으나, 특이점은 발견할 수 없었다.

데이터처리

그 다음 출현종수와 토양경도, 목본출현유무와 토양경도와의 관계는 통계프로그램을 이용하여 분석하였다. 조사 자료에 대한 검증, 출현종수와 토양경도와의 상관성 분석, 추정 회귀분석, 이항 로지스틱 회귀분석 등의 통계분석 프로그램은 SPSS 12.
또한, 목본 출현 유무에 대한 이항 로지스틱 회귀분석을 실시해 본 결과, 유의미한 결과로 토양경도가 낮을수록 목본 출현이 나타남을 통계적으로 검증하였다.
특히, 토양경도와 출현종수에 대한 상관성을 분석하기 위하여 조사한 자료를 통해 출현종수와 토양경도와 상관분석을 실시하였으며, 이 둘 사이의 관계를 확인하기 위한 회귀모형을 추정하였다. 또한, 출현종수 중 초본(草本)과 목본(木本)¹⁾으로 나누어 목본이 출현한 곳을 1로 지정하고, 초본이 나온 곳을 0으로 지정하여 이항 로지스틱 회귀분석을 실시하였다. 이는 목본의 출현여부와 토양경도와의 특성을 비교하는데 목적을 두고 있다.
그 다음 출현종수와 토양경도, 목본출현유무와 토양경도와의 관계는 통계프로그램을 이용하여 분석하였다. 조사 자료에 대한 검증, 출현종수와 토양경도와의 상관성 분석, 추정 회귀분석, 이항 로지스틱 회귀분석 등의 통계분석 프로그램은 SPSS 12.0을 활용하였다.
본 연구에서는 출현종수와 토양경도의 상관성을 분석하는 것이 주목적이므로 출현종수와 토양경도와의 상관분석을 실시하였으며, 곡선 추정(Curve Estimation)⁴⁾을 이용하여 두 변수간의 추정 곡선식을 산출하였다. 출현종수 중 목본 출현여부에 따른 토양경도와의 영향을 검토하기 위하여 이항 로지스틱 회귀분석을 실시하였다.
따라서, 본 연구에서는 비탈면 녹화에서 나타난 토양경도와 자연비탈면에서 나타난 토양경도를 상호비교해보고, 이를 통해 비탈면 녹화이후 토양경도에 따른 식생 특성을 고찰해보고자 하였다. 특히, 토양경도와 출현종수에 대한 상관성을 분석하기 위하여 조사한 자료를 통해 출현종수와 토양경도와 상관분석을 실시하였으며, 이 둘 사이의 관계를 확인하기 위한 회귀모형을 추정하였다. 또한, 출현종수 중 초본(草本)과 목본(木本)¹⁾으로 나누어 목본이 출현한 곳을 1로 지정하고, 초본이 나온 곳을 0으로 지정하여 이항 로지스틱 회귀분석을 실시하였다.

이론/모형

그 다음 출현종수와 토양경도와의 추정 관계 식을 도출하기 위해 SPSS 모듈에 있는 곡선 추정(Curve Estimation)을 이용하였다. 추정 결과, 지수모형, 성장모형, 복합모형이 결정계수(R²)가0.
토양산도와 토양습도는 토양 산습도 측정기(DM-5)를 활용하여 분석하였다. 출현종수는 원색 대한식물도감(이창복, 2006), 야생화 쉽게 찾기(송기엽, 2003) 등의 식물도감을 활용하여 동정하였다.

성능/효과

교목 및 관목을 포함한 목본 출현 여부와 토양경도와의 이항 로지스틱 회귀분석 결과 Hosmer 와 Lemeshow 검정에서 유의확률 0.542로 0.05보다 크므로 모형이 적합⁵⁾하며, 전체적인 분류정확도는 88.2%로 나타났다.
본 연구는 현재 많이 사용되고 있는 산중식 경도계를 통해 자연환경 및 인공환경 비탈면에 대한 토양경도를 실시하였다. 그 결과, 토양경도가 높은 값을 보일수록 출현하는 종은 낮게 나타났으며, 토양경도가 높은 곳의 출현종은 대표적으로 쑥과 양잔디로 나타났다.
출현종수는 각 조사지마다 많은 차이를 보였다. 우선 자연환경 지역의 비탈면 현황을 보면, 가장자리가 내부지역보다 출현종수가 더 많을 것으로 예상되었지만, 5번과 6번은 이와 다르게 가장자리 지역보다 오히려 내부지역의 출현종수가 더 많이 나타났다. 이는 조사 당시 개발지와 인접한 지역과 불과 40m를 바로 벗어난 곳에서 조사하여 나타난 결과로 추측된다.
자연환경에서 나타난 비탈면 토양경도는 6～12mm로 양호한 상태를 보였으며, 다양한 식물군락을 형성하고 있었다. 인공환경에서 나타난 비탈면 토양경도는 6.88～30mm까지 다양하게 나타났는데, 토양경도가 낮은 곳에서는 자귀나무, 아까시나무, 붉나무, 참싸리, 낭아초 등 다양한 식물이 자라난 반면 21mm이상인 곳에서는 쑥, 환삼덩굴, 양잔디, 강아지풀만 자라 식생이 매우 단조로운 형태를 지니고 있었다.
그 다음 출현종수와 토양경도와의 추정 관계 식을 도출하기 위해 SPSS 모듈에 있는 곡선 추정(Curve Estimation)을 이용하였다. 추정 결과, 지수모형, 성장모형, 복합모형이 결정계수(R²)가0.595로 가장 적합한 결과로 도출되었으며, 이중 출현종수와 토양경도가 음(-)으로 나타낼 수 없기 때문에 본 연구에서는 지수함수를 통한 추정 회귀식이 적합하다고 판단된다. 이에 대한 회귀곡선은 다음의 그림 3과 같다.
출현종수와 토양경도의 통계적인 상관분석 결과 Pearson 상관계수가 -0.680(유의확률<0.001)로써 음의 상관관계가 있음을 알 수 있었다.
토양경도와 출현종수의 상관분석 결과, 음의 상관성(-0.680)을 가지고 있음을 알 수 있었으며, 곡선 추정을 통해 출현종수와 토양경도와의 추정 회귀식을 도출하였다. 다시 말해, 완곡한 곡선을 그리며 토양경도가 낮을수록 출현종수가 많아짐을 볼 수 있었다.

후속연구

왜냐하면, 양잔디만 자라게 되는 식생기반재에서는 다양한 식생천이를 저해시키며, 경관적 이질감을 일으키는 동시에 하자발생 우려가 있기 때문이다. 건전한 비탈면 녹화를 위해서는 다양한 연구가 추가적으로 더 필요하겠지만, 본 연구에서만 볼 때 토양경도를 낮추기 위한 학계 및 산업계가 노력해야 한다고 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	토양경도를 사용하여 토양에 대해 판단할 수 있는 내용은 무엇인가?	이와 같은 토양 특성 중 하나인 토양경도는 토양의 뿌리신장이 용이한지, 식물 발아 생육에 지장이 없는지의 여부를 판단하는 중요한 요소로 Hand-push형, 관입식 경도계 등의 다양한 방식으로 측정되고 있다. 우리나라의 경우 Hand-push형의 산중식(山中式) 경도계가 많이 사용되고 있다.
	토양경도 측정에 사용되는 방식은 무엇인가?	이와 같은 토양 특성 중 하나인 토양경도는 토양의 뿌리신장이 용이한지, 식물 발아 생육에 지장이 없는지의 여부를 판단하는 중요한 요소로 Hand-push형, 관입식 경도계 등의 다양한 방식으로 측정되고 있다. 우리나라의 경우 Hand-push형의 산중식(山中式) 경도계가 많이 사용되고 있다.
	우리나라는 토양경도를 측정하기 위해 어떤 장비를 많이 사용하는가?	이와 같은 토양 특성 중 하나인 토양경도는 토양의 뿌리신장이 용이한지, 식물 발아 생육에 지장이 없는지의 여부를 판단하는 중요한 요소로 Hand-push형, 관입식 경도계 등의 다양한 방식으로 측정되고 있다. 우리나라의 경우 Hand-push형의 산중식(山中式) 경도계가 많이 사용되고 있다. 국토해양부(2009)의 비탈면 녹화 공법 평가 기준에 따르면 토양경도 측정 시 산중식 경도계를 이용하여 원추후지길이 mm를 활용하여 평가하고 있다.

참고문헌 (17)

국토해양부. 2009. 도로비탈면 녹화공사의 설계 및 시공 지침.
김귀곤. 2004. 자연환경？생태복원학 원론. 아카데미.
김남춘？허영진？김정훈. 2005. 환경친화적인 도로비탈면 훼손지 복원을 위한 적정 식물배합에 관한 연구. 한국환경복원녹화기술학회지 8(4) : 81-90.

원문보기 상세보기
김남춘？송호경？박관수？전기성？이상화？이병준. 2007. 고속도로 절？성토 비탈면 녹화공법의 적용 실태 연구. 한국환경복원녹화기술학회지 10(2) : 1-15.

원문보기 상세보기
김은영. 2010. 개발사업에 따른 산림생태계 영향평가모형 개발 및 적용. 서울대학교 박사학위 논문.
노형진. 2006. SPSS에 의한 조사방법 및 통계분석. 형설출판사.
류순호. 2002. 토양사전. 서울대학교 출판부.
박관수？전기성？송호경？김남춘？최재용. 2006. 고속도로 절토 비탈면과 인접 자연식생지의 토양 환경 비교 분석. 한국환경복원녹화기술학회지 9(2) : 16-22.

원문보기 상세보기
송기엽. 2003. 야생화 쉽게 찾기. 진선출판사.
오구균？김도균. 2007. 생태녹화공학. 광일문화사.
이창복. 2006. 원색 대한식물도감. 향문사.
일본토양협회. 1986. 농업환경생산정보시스템 농작물 생육환경 총지표 제1집. 토양환경.
전권석？마호섭. 2004. 시간경과에 따른 임도 절토비탈면의 식생피복 변화. 한국환경복원녹화기술학회지 7(3) : 14-25.

원문보기 상세보기
전기성. 2007. 비탈면 녹화 설계 및 시공 잠정 지침 적용사례. 한눅환경복원녹화기술학회지 10(4) : 95-108.

원문보기 상세보기
조인상？조영길？임정남. 1976. 토양경도에 관한 연구. 농시연보. 87-123.
한경화？조희래？전상호？장용선. 2011. 토양 경도 측정방법간 비교연구. 한국토양비료학회지 44(3) : 344-346.

원문보기 상세보기
長谷川秀三. 2006. 根系深さの推定手法. 日錄工誌 31(3) : 346-351.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

토양경도에 따른 비탈면 식생 특성에 관한 연구
A Study on the Vegetation Properties of Slope Areas according to the Soil Hardness 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (17)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

토양경도에 따른 비탈면 식생 특성에 관한 연구 A Study on the Vegetation Properties of Slope Areas according to the Soil Hardness 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (17)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

길승호 (8) 이동근 (145) 안동만 (46) 구미현 (3)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

토양경도에 따른 비탈면 식생 특성에 관한 연구
A Study on the Vegetation Properties of Slope Areas according to the Soil Hardness 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper