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Kafe 바로가기주관연구기관 | 전남대학교 Chonnam National University |
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연구책임자 | 성하철 |
보고서유형 | 연차보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2021-11 |
과제시작연도 | 2021 |
주관부처 | 환경부 Ministry of Environment |
등록번호 | TRKO202300003520 |
과제고유번호 | 1485017779 |
사업명 | 생물다양성위협외래생물관리기술개발사업(R&D)(환경부) |
DB 구축일자 | 2023-08-02 |
키워드 | 외래 생물.양서·파충류.확산 분포 모델.위해성 평가.정량적 평가.invasive species.amphibian and reptile.diffusion and distribution model.risk assessment.quantitative assessment. |
□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
국제교류 증대 및 애완용 등 외래생물 유입이 증가함에 따라 외래 생물로 인한 생태적·경제적·사회적 피해가 증가하고 있으며, 평가기간의 장기화 등의 구조적 문제로 인해 이에 대한 효과적인 대응이 어렵기 때문에 외래생물 관리체계 개선을 위한 기술 수준 향상이 필요한 상황이다. 따라서, 본 연구에서는 객관적 자료를 기반으로 한 외래 양서·파충류 종별 데이터베이스를 구축하고, 이를 기반으로 머신러닝 기법을 활용한 예측 모델의 평가를 통한 최적모델을 구축하고자 한다. 다음으로 구축된 데이터
□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
국제교류 증대 및 애완용 등 외래생물 유입이 증가함에 따라 외래 생물로 인한 생태적·경제적·사회적 피해가 증가하고 있으며, 평가기간의 장기화 등의 구조적 문제로 인해 이에 대한 효과적인 대응이 어렵기 때문에 외래생물 관리체계 개선을 위한 기술 수준 향상이 필요한 상황이다. 따라서, 본 연구에서는 객관적 자료를 기반으로 한 외래 양서·파충류 종별 데이터베이스를 구축하고, 이를 기반으로 머신러닝 기법을 활용한 예측 모델의 평가를 통한 최적모델을 구축하고자 한다. 다음으로 구축된 데이터베이스와 확산·분포 모델링 결과를 이용하여 정량적 위해성평가 기법을 개발하고자 한다. 또한 연구 과정에서 도출된 연구결과를 활용하여 외래 양서·파충류의 위해성에 대한 시민 교육 및 홍보자료를 제작하고, 지자체·교육기관·시민 단체 등과의 정책연계 방안을 마련하고자 한다.
◼ 전체 내용
○ 외래 양서․파충류 데이터베이스(DB) 구축
- 객관적 자료(논문, 도서, 정부(기관, 법률), 언론(뉴스, 기사, 다큐멘터리), 인터넷 사이트(기구, 단체))를 기반으로 DB 항목 마련
- 생태계교란 생물 및 유입주의 생물 DB 구축
- 외래 양서․파충류 안내서 제작
○ 외래 양서·파충류의 확산 및 분포 변화 예측 모델 구축
- 외래 양서·파충류의 종별 주요 유입·정착 및 이동 관련 환경 정보 수집 및 체계 구축
- 생태계교란 생물 (황소개구리, 붉은귀거북 속 거북류, 리버쿠터, 중국줄무늬목거북, 플로리다붉은배거북, 악어거북)의 확산 및 분포 변화 예측 모델 구축
- 유입주의 생물의 확산 및 분포 변화 예측 모델 구축
- 외래 양서·파충류 생태학적 변수 개발 및 종분포모델(Species distribution models; SDMs)에 적용과 검증
- 외래 양서·파충류의 시공간적 분포, 확산 예측 모델 구축
- 개별 모델의 신뢰도 검증 및 최적화
- 모델 구조의 표준화를 통한 분류군별 확산 모형 개발
○ 외래 양서·파충류의 위해성평가 기법 개발
- 외래 양서·파충류 위해성평가 범위 및 대상 선정 방안 제시
- 정량적 위해성 평가를 위한 위해성 평가 항목 마련
- 정량적 위해성평가 항목의 가중치 값의 통계적 분석
- 외래 양서·파충류의 정량적 위해성 평가 매뉴얼 구축
- 생태계교란 생물(황소개구리, 붉은귀거북 속 거북류 리버쿠터, 중국줄무늬목거북, 플로리다붉은배거북, 악어거북)의 정량적 위해성평가 기법의 개발
- 생태계위해우려 생물 및 유입주의 생물(양서․파충류)의 정량적 위해성평가 기법의 개발
○ 외래 양서·파충류 연구 결과 응용 및 활용
- 외래 양서·파충류의 위해성에 대한 교육 및 홍보물 제작
- 연구결과의 정책적 연계를 위한 관계망(지자체·교육기관·시민단체 등) 구축
- 관련 정책제언 및 현장 적용에 활용
◼ 해당 연도
❏ 목표
○ 외래 양서․파충류 데이터베이스(DB) : 전문가 자문을 통한 DB 항목의 타당성·신뢰성 확보 및 자문 결과를 반영한 항목 수정·보완하고자 하며, 항목별 작성 기준을 마련하고자 한다. 수집된 내용을 기반으로 유입주의 생물 지정 기준에 따른 유입주의 생물 후보 종을 선정 및 종별 DB 구축 대상 종 목록을 정리 하고자 한다.
○ 외래 양서·파충류 확산 및 분포 모델 : 생태계교란 생물의 확산 및 분포 모델을 보완하기 위하여, 종별 변수 선정을 통한 모델 개발을 하고자 한다. 또한 유입주의 생물을 대상으로 분포 및 확산 변화 예측을 위해 국내·외 자료를 수집 및 분석하여 모델을 구축하고자 한다.
○ 외래 양서·파충류의 위해성평가 기법 개발 : 위해성평가 체계를 수정 및 보완하기 위해 심포지엄 개최와 워크샵 진행을 하고자 한다. 심포지엄을 통해 현 위해성 평가 체계의 문제점, 보완사항 및 추가 사항을 확인할 예정이며, 전문가 워크샵을 통해 신뢰성과 합의도를 확인하고, 전문가 추가 의견을 반영하여 수정 및 보완할 예정이다.
○ 연구 성과의 응용 및 활용 : 외래 양서·파충류에 대한 기초생태 연구를 진행하였으며, 연구결과를 DB 기초자료로 활용하고자 한다. 또한 외래 양서·파충류에 대한 교육프로그램을 개발을 통한 시민 교육 및 인식조사를 실시할 예정이며, 연구 결과를 활용하여 정책적 연계 방법을 모색할 예정이다.
❏ 내용
○ 외래 양서․파충류 데이터베이스(DB) 구축
- 전문가 자문을 통한 DB 항목 타당성 및 신뢰성 확보
- 외래 양서·파충류 DB 항목 수정 및 보완
- 종별 DB 작성 기준 마련
- 종별 DB 작성 내용 점검 및 보완
- 유입주의 생물 지정 기준에 따른 유입주의 생물 후보 종 선정
- 온라인 양서·파충류 애완동물 시장과 국내 야생발견 외래 양서·파충류 조사 및 생물다양성법 개정 내용을 반영한 종별 DB 구축 대상 종 목록 정리
- 외래 양서·파충류 안내서 대상 종 선정 및 안내서에 적합한 DB 항목 선별
○ 외래 양서·파충류 확산 및 분포 모델
- 생태계교란 생물을 대상으로 종별 변수 선정을 통한 확산 및 분포 모델 구축
- 국내 분포자료가 적거나 없는 일부 생태계교란 생물과 유입주의 생물의 확산 및 분포 모델 구축을 위한 추가 변수 데이터 수집
- 국내 분포자료가 적은 일부 생태계교란 생물을 대상으로 확산 및 분포 모델 구축
- 생태계교란 생물을 대상으로 종별 생물·생태학적 데이터 및 종분포모델 결과를 적용한 분포 및 확산 모델 구축
- 기후변화 시나리오에 따른 종분포모델 결과를 통한 외래 양서·파충류 개체군의 확산 및 분포 모델 구축
○ 외래 양서·파충류의 위해성평가 기법 개발
- 사전 평가를 통해 위해성평가의 보완사항 확인 및 DB에서 제공 할 수 없는 평가 항목 수정
- 위해성평가 체계 4가지 모듈(유입, 정착, 확산, 영향)을 심포지엄의 전문가 발표와 논의를 바탕으로 위해성평가 체계 내 수정 및 보완
- 워크샵을 통해 전문가들의 위해성평가 점수를 확인하고, 전문가별 점수의 차이 및 추가 의견을 확인하여 분석을 진행
- 워크샵과 심포지엄 결과를 바탕으로 위해성평가 체계의 문제점과 보완점을 확인하여 체계적이고 정량적인 평가를 진행할 수 있도록 수정 및 보완
○ 연구 성과의 응용 및 활용
- 외래 거북류 산란지 특성, 종별 알의 외형적 특징, 발견율 및 점유율, 행동권 연구와 황소개구리의 음성 활동성 모니터링 연구 등 기초생태 연구 진행
- 기초생태 연구 결과를 토대로 DB 기초자료 활용 및 현장 적용·활용 예정
- 시민 교육을 위한 교육프로그램을 개발하여 시민 교육 및 대상 시민들의 인식 변화상 연구 진행
- 외래 양서·파충류의 인식 함양을 위해 홍보물(리플렛 및 변온 머그컵)을 제작하였으며, 언론 홍보 진행
- 모델링 결과를 바탕으로 영산강유역환경청에 확산 예측 및 제거 방안 정책제언
□ 연구개발성과
○ 논문 성과로 SCI급 논문 3편 비SCI급 논문 1편을 기재하였고 학술대회발표로 9건을 참여하였으며 전문연구 인력양성으로 이학석사 1명을 배출하였다.
○ 유관기관과의 정책연계와 관련한 연구개발성과의 수요처로 교육기관(여도중학교)과 국가기관(영산강유역환경청)이 있다. 여도중학교와 업무협약(MOU)을 맺어 외래 양서·파충류의 위해성에 대한 교육 및 인식조사를 실시하였으며, 해당 결과를 토대로 교육 프로그램을 개발하여 학생들의 외래 양서·파충류 인식에 대한 교육 자료로 활용 되었다. 국가기관(영산강유역환경청)과의 연구결과 정책 연계를 위해 영산강유역 장록습지 권역 내 외래종의 잠재적 분포 범위 예측 및 제거 방안을 제안하였다. 각각 수요처는 사회적 성과로 정책채택과 정책제언으로 활용되었다.
○ 연구개발성과의 활용내용으로 시민 홍보자료로서 리플렛을 제작하였으며, 생태계교란 생물의 현장 대응 방안에 대하여 시민들의 교육 및 인식자료로서 활용하고자 하였으며, 따듯한 물을 부으면 생태계교란 생물 그림이 나타나는 변온 머그컵을 제작하여 시민들의 외래생물에 대한 인식을 함양시키고자 하였다. 또한 전년도에 MOU를 맺은 월출산국립공원 사무소(국가기관)에서 자원활동가 현장 역량교육을 실시하여 외래 양서·파충류에 대한 인식 재고 및 포획(제거) 방법에 대하여 교육하였다.
○ 연구개발성과의 사회적 파급효과의 첫 번째로 제14회 한국양서파충류 학회를 개최하여 학회 기조 강연을 진행하였다. 기조 강연의 내용으로 본 사업의 진행과정에 있는 ‘머신러닝 기반의 외래 양서·파충류 분포 및 확산 모델 개발’과 ‘외래 양서·파충류 위해성 평가기술개발 심포지엄을 통한 방향성 탐색’에 대하여 발표하였다. 두 번째로 G1 8시 뉴스(www.g1tv.co.kr)에 출연하여 최근에 발견된 늑대거북에 대하여 자문하고 외래생물의 체계적인 관리 시스템에 대하여 인터뷰하였다. 세 번째로 KBS2 환경스페셜에 출연하여 붉은 귀거북의 확산 분포 모델링의 결과와 함께 모델링의 기초자료 구축을 위한 행동권 연구에 대하여 인터뷰하였다.
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 관리 현장 및 정책적 측면에서의 활용 방안
- 동 사업 종료 후 별도의 후속 기술개발 과정 없이 본 연구를 통해 개발된 외래 양서․파충류의 정량적 위해성평가기법과 확산 및 분포 변화예측 모델은 환경부 위해성평가 담당부서에 제공하여 위해성평가 의사결정 과정에 활용
- 외래 양서·파충류 확산 및 분포 변화예측 기술을 통해 개발된 양서·파충류 종별 모델을 환경부 관련 부서에 제공하여 생태계교란 생물 관리 계획 및 정책 수립에 활용
- 생물다양성 보전 및 이용에 관한 법률 제23조에 따라 환경부 담당부서에서는 확산 및 생태계 변화 예측 모델을 생태계교란 생물 관리 계획 및 정책 수립에 활용
- 생태계교란 생물 조절 및 퇴치사업 계획 수립 담당부서는 외래생물 정밀조사담당기관(국립생태원)에서 구축한 생태자료를 동 모델에 입력·분석하여 도출된 데이터를 바탕으로 생태계교란 생물을 비롯해 잠재적 위해성이 높은 외래생물의 확산 속도, 확산 범위, 주요 확산지역 및 이에 따른 고유생물종 피해 등 핵심 관리요소 선정
○ 과학적 측면에서의 활용 방안
- 외래 양서․파충류의 초기정착단계, 침입 사전 예방, 확산 요소, 확산 방지 등의 목적으로 국가 정책 개발·수립 시 과학적 기반 제공 가능
- 외래 양서․파충류의 확산 및 분포 변화 모델 정보를 적용한 체계적이고 합리적인 의사 결정 프로토콜 개발 가능
- 본 연구 완료 시 외래 양서․파충류 침입과 확산 요인의 과학적 규명을 통해 선제적이고 체계적인 관리 대책 수립 가능
- 아직 국내에 유입되지 않은 종들에 대한 평가 결과를 바탕으로 국내 생태계 교란 발생 요인들에 대한 선제적 대응
○ 연구개발성과의 기대효과
- 기술적 측면
⦁ 본 연구를 통해 국내 상황에 적합한 위해성평가 기준과 의사결정도구 및 확산·분포 변화 예측 모델을 개발함으로써 외래 양서․파충류 관리에 필요한 핵심기술을 확보 및 체계적이고 효과적인 외래생물 관리대책과 정책 수립에 기여
⦁ 위해성평가 기법과 의사결정 도구를 통해 결정되는 위해 수준과 확산 요소에 적합한 관리방안의 개발을 통해 지역과 장소에 적합하고 다양한 관리방법을 함께 적용하는 통합관리를 실현할 수 있어 외래 양서․파충류의 침입과 확산을 효과적으로 차단하고 제어·제거하는 관리 기술 정착에 상당 부분 기여
⦁ 정량화된 위해성평가 기술 적용은 생물종별 평가 시간을 단축하는 효과를 기대 할 수 있으므로 위해성평가 생물종 수의 증대 가능
- 경제·사회적 측면
⦁ 정량적이고 객관적인 생태적 특성변수 활용한 전문가 비의존적 평가 모듈을 구현함으로써 외래 양서․파충류 관리에 필요한 시간과 비용 절감 효과 기대
⦁ 현재 황소개구리 및 붉은귀거북에 대한 관련 과학적 지식이 충분하지 못한 상황에서의 관리(포획·퇴치)로 인해 근본적 침입·확산 억제에 한계를 드러내고 있으며, 동일한 장소에서 동일한 방식으로 매년 제거를 반복하는 등 상당한 비용이 비효율적인 관리에 투자되고 있기 때문에 본 연구 결과에 기초한 외래 양서․파충류 통합 관리 소요 비용 절감은 물론 예산의 효과적 투자 가능
⦁ 본 연구를 통해 산출된 과학적 지식은 교육 자료로 제작하여 외래 양서·파충류의 위해성에 대한 올바른 정보를 전달하는데 활용될 수 있으며, 정책 결정에 반영하여 사회적으로 환경관리·보전의 중요성에 대한 강조 및 인식 전환의 기회 제공
- 환경적 측면
⦁ 외래 양서․파충류의 객관적·과학적 위해성 예측을 바탕으로 생태계 위해성이 높은 외래생물을 유입 이전 단계에서 제어하고, 생태계위해성 평가를 통해 반입을 불허함으로써 외래생물 무분별한 국내 유입 제어 효과
⦁ 정량적이고 과학적인 위해성 예측을 통해 위해우려종을 지정하고, 검역 단계에서 위해우려종을 정확히 판별하여 유입을 사전에 차단
⦁ 기 지정 위래우려종을 수입할 경우 객관적이고 정량적인 생태계위해성심사 결과를 바탕으로 수입 여부를 결정하여 국내 유입을 제도적으로 차단
⦁ 생물다양성 위협 외래생물 확산 및 분포 변화 예측 및 위해성평가 기술을 현장 적용하여 모니터링 효율성을 재고하고 효과적 관리방안 수립에 기여
⦁ 생태계교란 생물 및 위해성이 높은 외래생물의 확산방향, 확산지역 및 향후 확산경로를 예측함으로써 유역지방환경청, 지자체 등의 제거활동과 모니터링 효율성 재고
- 과학적 측면
⦁ 지금까지 국내 외래 양서․파충류에 대한 연구 내용과 수준이 향상되지 못한 것은 관련 연구개발사업의 부재에서 비롯됨
⦁ 현재 국내 외래 양서․파충류 연구는 외래생물 분포 연구 자료를 토대로 외국의 단순 모델에 대입하여 그 확산을 예측하는 수준으로 국내 환경조건에 대한 해당 모델의 적합성이 매우 낮고 검증이 이루어진 바 없음
⦁ 따라서, 본 연구를 통해 구축되는 외래 양서․파충류의 과학적 연구 결과는 향후 외래생물의 체계적 관리에 있어 학문적 토대로 활용될 것으로 기대됨
(출처 : 요약문 3p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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