| 초록 |
□ 연구개요 인구의 급격한 감소와 노령화와 관련된 농촌의 과소화 문제의 결과로 토지이용 측면에서 많은 변화가 나타나고 있다. 버려진 밭과 논의 산림화가 전국적으로 나타나고 있으며, 쌀 생산에 크게 기여했던 간척지를 이전 상태로 돌려놓자는 역간척에 대한 논의 또한 활발해 지고 있다. 이렇듯이 농촌 과소화는 환경과 생태적인 측면에서 토지이용 변화와 함께 토양 생지화학적 과정에 큰 영향을 줄 수 있지만 이에 대한 체계적인 연구가 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구의 목적으로 묵밭과 묵논, 간척지등 다양한 토지이용 변화와 이에 따른 토양 변화에 대해 살펴보고, 이를 기반으로 다양한 토지이용 변화로 인한 토양 영양분의 지리적 분포를 예측할 수 있는 알고리즘을 개발하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 연차별 연구 내용을 살펴보면, 1차 년도에는 연구지역을 대상으로 농촌 과소화로 인한 토지이용 변화 유형 및 경향을 파악하였다. 이를 위해 과거 항공사진(1970년대)과 최근 토지 피복도를 분석하여 다양한 토지이용 변화 유형을 추출하였다. 공간분석을 통해 지형 및 토양특성이 토지이용 변화에 미친 영향을 분석하였다. 이를 통해 과소화에 따른 토지이용 변화는 지형요인과 밀접한 관련이 있다는 것을 확인하였다. 2차 년도에는 토지이용 변화에 따른 토양 내 영양분의 생지화학적 순환 연구를 실시하였다. 첫째, 다양한 토양 화학성 분석과 함께 지화학 물질수지 모형을 적용하여 토양단면 내 영양분의 유입과 손실 과정을 파악하고 이를 정량화하였다. 둘째, Hedley 인 분석 방법을 이용하여 토양 영양분의 형태, 이용가능성과 순환 과정에 일어나는 변화를 이해하고자 하였다. 이들 결과를 통해 토지이용 변화의 역사는 토양 생지화학적 특성의 유의미한 차이에 대한 이해를 높여줄 수 있다는 것을 확인하였다. 3차 년도에는 이전 연구결과를 바탕으로 공간적으로 확장하는 업스케일링(up-scaling) 연구로 토지이용 변화에 대한 공간 정보를 고려하여 토양 영양분의 지리적 분포를 예측하는 알고리듬 개발하였다. 토지이용 변화 자료에 따라 토양 예측력의 차이를 비교 및 평가하였다. 토지이용 변화의 역사는 연구지역 전체에서 나타났으며, 이는 토양 영양분의 지리적 분포 예측 모형 구축에서 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 본 연구를 통해 확인하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구는 지화학 물질수지 모형을 토지이용 변화와 토양 변화 연구에 처음 적용하는 사례 연구이다. 이러한 새로운 적용은 생태계와 지표 형성과정에 가해지는 인위적 영향에 대해 관심이 있는 많은 연구자들이 인용할 수 있는 연구라고 판단된다. 다음으로 지화학 물질수지 모형과 Hedley 인 분석이라는 2가지 방법론을 결합한 시도 또한 본 연구에서 중요한 부분이라고 판단된다. 또한 토양 영양분에 대한 고해상도 디지털토양도 구축 알고리듬을 활용한 방법론은 정밀농업 연구에 큰 기여를 할 수 있을 것이다. 디지털토양도는 토지별 토양 영양분에 대한 공간 정보를 제공해줄 수 있다. 이를 기초로 적절한 비료량을 예측 할 수 있고, 토양 산성화와 토양 유실에 따른 부영양화 문제를 해결 할 수 있을 것이다. 본 연구의 결과는 우리나라의 심각한 사회문제인 인구 감소-노령화 및 환경-생태 문제를 연결하여 포괄적으로 이해하려는 시도로서, 정책적·환경적 함의를 가지고 있다. 토양의 중요성은 여러 연구를 통해 강조되고 있지만 인구 감소, 토지이용 변화 및 시간, 생태적 변화를 연결하는 핵심적인 고리로서의 역할을 처음으로 조명하는 데에 이 연구의 중요성이 있다. (출처 : 요약문 2p) |
