• 원예과학기술지
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• 제31권5호
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• pp.607-616
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• 2013

광은 모든 살아 있는 세포에 있어서 매우 중요한 신호이며 생물체에게 이익이 되면서 동시에 해가 되기도 하는데, 광 환경에 잘 적응한 유기체는 자연에서의 경쟁에서 더 잘 살아남을 수 있다. 광질과 식물 생육에 대한 정보는 LED와 같은 인공광을 효율적으로 사용하게 하여 경제적인 손실을 줄일 수 있다. 초기 1주 동안 단일 광파장에 노출된 배추 유묘의 생장을 보면 백색광 조건에서 생장한 묘와 비교했을 때 적색광과 청색광 조건에서는 유묘의 발달과 생육이 정상이었다. 암조건에서 자란 유묘는 하배축이 길고 황화된 반면, 초적외광 조건에서 자란 유묘는 황화되었으나 하배축이 거의 신장하지 않았다. 마이크로어레이를 이용하여 유전자 대량 발현분석 실험을 수행한 결과, 청색광 조건에서 유묘의 생육이 가장 왕성하였으며 적색광 조건과 비교하여 발현변화를 보인 유전자의 수가 2배 많았다. 각각의 광질 조건에서 발현 증가 된 유전자들을 기능별로 분류해 보면(GO 분석) 적색광과 청색광은 생물학적 과정(biological process)과 관련된 유전자의 발현에 영향을 많이 주었다. 특히 대사과정(metabolic process)과 발달과정(developmental process) 그리고 세포 요소(cellular component) 중 색소체(plastid)나 엽록체(chloroplast)관련 유전자들의 발현이 청색광 조건에서 더 많이 증가하였다. 또한 초적외광 조건에서도 다양한 유전자들이 발현 변화를 보였다. 본 논문은 다양한 배추 유묘의 생장에 대한 광질의 영향을 분자생물학적으로 증명하기 위해 수행되었으며 유묘의 배양에 LED 광원이 효율적으로 이용될 수 있음을 보여 주었다.

• 한국식품과학회지
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• 제45권1호
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• pp.25-33
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• 2013

동물용의약품은 2007년부터 급격한 잔류허용기준 신설에 따라 많은 수의 분석법도 함께 신설하였으며, 국제식품규격위원회(CODEX), EU 등에서 동물용의약품에 대한 기준이 국제적으로 엄격해지고 있어, 낮은 농도의 정량한계 및 재현성이 높은 분석법이 요구되어지고 있다. 하지만 국내 식품공전에서의 클렌부테롤 및 락토파민 분석법은 각각 개별 분석법으로 나뉘어져 있고, 시간적 및 경제적으로 손실이 있을 뿐 아니라 추출 효율 및 재현성이 낮아 분석에 어려움이 있다. 따라서 본 연구는 물리화학적 특성이 유사한 ${\beta}$-agonist계 동물용의약품인 클렌부테롤 및 락토파민의 기존 개별 분석법을 동시 분석법으로 개선하고 검사 효율성을 증대시키고자 하였다. 분석에 사용된 검체는 소와 돼지의 근육을 이용하였다. 검체에 내부표준물질인 클렌부테롤-$d_9$과 락토파민-$d_3$을 각각 첨가하고 ${\beta}$-글루쿠로니다제/아릴설파타제 효소를 사용하여 가수분해한 후 에틸아세테이트로 추출하였다, 추출액을 농축한 후 헥산과 메탄올을 포화시킨 용매를 적용하여 지방 제거과정을 거친 뒤 MIP 카트리지로 정제한 후 액체크로마토그래피-질량분석기(LC-MS/MS)에 주입하였다. 기기분석은 ESI(Electro-Spray Ionization) 및 positive MRM(Multiple Reaction Monitoring) 모드로 하였고, 검증은 CODEX 가이드라인 규정에 따라 실시하였다. 그 결과, 클렌부테롤과 락토파민의 LOQ는 각각 0.2 및 0.5 ${\mu}g/kg$ 수준이었고, 평균회수율은 각각 104.2-113.5% 및 107.6-118.1%로 나타났다. 또한, 분석오차는 각각 2.8-10.5% 및 1.6-5.2%로 CODEX 가이드라인 규정에 만족하는 수준이었다. 따라서 개선된 동시 분석법은 잔류동물용의약품의 분석에 있어 보다 신속하고 경제적인 분석 및 모니터링에 적용 가능할 것으로 기대된다.

• 원예과학기술지
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• 제34권1호
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• pp.195-205
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• 2016

사탕무씨스트선충(Heterodera schachtii)은 전세계적으로 십자화과 작물에 심각한 경제적 손실을 유발시키는 선충으로 2011년 우리나라의 고랭지 채소 재배지에 최초 발생이 확인되었다. 고랭지 배추 재배지에 사탕무씨스트선충에 의한 피해가 증가하고 있는 실정이나 피해 확산에 대한 실제적 원인 규명이 없어 본 연구에서는 고랭지 배추 재배지에서 작업화와 작업차량, 물을 통한 사탕무씨스트선충의 확산 가능성을 구명하기 위하여 수행하였다. 사탕무씨스트 선충 감염지에서 작업 할 경우 신발에 묻은 흙에 사탕무씨스트선충이 존재하였는데 부착 된 씨스트선충의 수는 지역별로 차이가 있었다. 사탕무씨스트선충에 감염된 배추 밭 농로를 주행 한 차량의 바퀴에서도 사탕무씨스트 선충의 부착이 확인 되었다. 고랭지 배추 재배지에서 배추 수확시 사용하는 굴삭기의 궤도에서는 41kg의 흙이 부착되었으며 장거리 수송용 5톤 트럭의 바퀴 네 개에서도 223.7g의 흙이 채취되어 수확 작업 시 다량의 사탕무시스트선충이 부착될 수 있음을 확인 할 수 있었다. 강우 시 사탕무씨스트선충 감염 포장에서 작업할 경우를 가정하여 관주량별(2, 4, $8L{\cdot}m^{-2}$)에 따른 작업화 부착 흙 양과 사탕무씨스트선충 부착량을 조사한 결과 관주량이 많을수록 장화에 부착되는 흙의 양은 많았으나 사탕무씨스트선충의 밀도는 차이가 없었다. 강우 시, 사탕무시스트선충 감염지에서는 유거수를 통해 사탕무씨스트 선충이 이동하였다. 우리나라 고랭지 배추 재배지에서 신규 도입 선충인 사탕무씨스트선충은 작업자의 작업화와 수확 작업에 이용되는 굴삭기와 차량의 바퀴 및 물을 통해 확산이 이루어 질 수 있음을 구명하였다. 따라서 사탕무씨스트선충 감염지역에서는 작업자의 개인 위생과 작업 차량에 대한 토양 제거를 통해 감염 확산을 막아야 할 것으로 판단된다.

• 과학기술학연구
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• 제19권3호
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• pp.51-117
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• 2019

본 논문은 2017년 11월 15일에 발생했던 포항지진의 원인을 둘러싼 과학자 사회의 논쟁을 과학기술학적으로 분석하며 이 현상이 인류세의 현상인가에 대해서 논의한다. 2017년 포항지진은 엄청난 경제적 손실과 정신적인 트라우마를 남겼다. 포항지진의 원인을 둘러싸고 과학자 사회는 크게 두 가지 입장으로 분화되었다. 포항지진이 보여준 특이성과 비정상성으로 인해 일부 과학자들은 이 지진이 북부 포항지역에서 진행 중이었던 지열발전소의 액체주입이 그 원인이 되었다고 주장하는 지열발전소에 의한 '유발지진론'의 관점이 제기되었다. 다른 연구자들은 2011년 3월에 발생했던 동일본 대지진으로 인한 지각변동과 이로 인해 생성된 응력에서 찾으면서 '자연발생론'을 주장했다. 이 두 관점은 주요한 논쟁의 대상이 되었으며 2019년 3월 20일 정부조사연구단의 최종연구결과가 나오기 전까지 치열하게 경쟁했다. 정부조사연구단은 포항지진의 원인이 당시 불안정성이 증가하던 상황에서 지열발전소의 액체주입이 '촉발'이 되었다는 "촉발지진"으로 규정하게 된다. 즉, 포항지진은 과거에 유례를 찾기 힘들었던 인간의 지층에 대한 직접적 기술적 개입으로 발생한 재난이었다. 포항지진이 보여준 재난의 성격과 인간이 만들어낸 자연적 재난은 최근 지질학계뿐 아니라 사회과학 분야에서도 확산되고 있는 새로운 개념인 "인류세"의 개념을 이용하여 분석한다. 포항지진이 과연 인류세적 현상인가에 대한 질문에 대해 답을 하면서 인류세의 문제를 어떻게 바라볼 것인가에 대해 논의하게 될 것이다. 본 논문의 핵심쟁점은 인류세의 재난적 상황이 전 지구적으로 확산되는 단일한 거대담론적 현상으로 이해할 것인가 아니면 상황에 따라 변동하고 구성되는 현상인가의 여부를 확인하게 될 것이다. 특히 인류세의 개념을 과학기술학 분야에 적용하여 재난적 상황에 대해 다루고 있는 브뤼노 라투르와 이자벨스텡거스의 가이아 이론에 대해 비판적으로 논의할 것이다. 본 논문은 인류세적 현상은 불가피하게 특정 맥락에서 상황적으로 이해되어야 한다는 점을 보이게 될 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_3호
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• pp.1373-1387
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• 2021

산불은 지표 에너지 균형, 사회 및 환경에 중대한 위협을 미치며, 사회경제적 손실을 일으킨다. 한편, 현재까지 널리 사용되고 있는 다중분광 위성 영상 기반 산불 피해 탐지 알고리즘은 구름으로 인한 반사도 오염으로 인해 시의적절한 산불 정보를 얻기 어려운 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 구름에 영향을 받지 않는 유럽우주국의 Sentinel-1 SAR (Synthetic Aperture Radar) 자료로부터 2019년 4월 초에 발생한 남한 강원도의 강릉·동해, 고성·속초 및 인접한 북한의 두 산불 발생 지역을 대상으로 주성분분석(Principal Component Analysis; PCA)을 포함하는 일련의 전 처리 및 K-means clustering을 이용하여 산불 피해 면적을 탐지하였다. 추정된 산불 면적은 국립산림과학원에서 남한의 두 산불에 대해 제공한 산불 피해 면적 및 강도 참조자료 및 산불 피해 탐지에 널리 사용되는 dNBR (differenced Normalized Burn Ratio)을 사용하여 검증하였다. 국립산림과학원의 참조자료 기반 검증에서 강릉·동해와 고성·속초 산불에 대해 평균 약 86%의 정확도를 보였다. dNBR을 사용한 검증에서는 남한 및 북한의 지역 모두에 대해 평균 약 84%의 정확도를 보였다. 이때, 산불 강도가 강할수록 산불 면적 탐지 성능이 높고 반대로 산불 강도가 약할수록 산불 면적 탐지 성능이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 검증된 SAR 영상을 이용한 PCA 및 K-means clustering 기반 탐지 알고리즘이 추후 구름의 영향이 크고 작은 산불이 빈번하게 발생하는 한반도에 대하여 신속한 산불 피해 면적 탐지에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제57권4호
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• pp.339-345
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• 2018

2011년 강원도 태백에서 최초 발생이 확인 된 사탕무씨스트선충은 고랭지 배추에 경제적 손실을 주는 주요 선충의 하나이다. 또한 2017년 고랭지 배추 재배지역에서 클로버씨스트선충도 분포가 확인 되었다. 본 연구는 씨스트선충의 확산을 조사하기 위하여 2013년부터 고랭지 배추 재배지역에서 씨스트선충의 발생지역 조사를 수행하였다. 아울러 2017년에는 종 특이 프라이머를 이용한 Real-time PCR기법으로 이들 두 선충 이외에 국내 분포가 알려진 콩씨스트선충의 검출지를 강원도 고랭지배추 주산지를 중심으로 조사하였다. 고랭지 배추재배지에서 씨스트선충류의 감염포장은 매년 증가하여 2017년 태백, 삼척, 정선, 강릉지역에서 분포가 확인되었으며 정선지역이 2017년까지 누적 감염 포장 수가 245개로 가장 많았다. PCR분석이 가능한 41점의 씨스트선충들 중 61%가 클로버씨스트선충이었으며 사탕무씨스트선충은 9.8%에 불과하였고, 콩씨스트선충도 29.3% 확인되었다. 따라서 기존에 알려졌던 씨스트선충 검출 포장의 일부는 콩씨스트선충이 감염되어 있을 것으로 보이며 클로버씨스트선충이 고랭지 배추재배지에 우점하는 것으로 나타나 향후 이 종에 대한 방제 대책이 필요할 것으로 생각된다.

• 에너지공학
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• 제28권2호
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• pp.18-35
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• 2019

한국지역난방공사에서 난지 물재생센터의 하수처리 설비로 부터 발생하는 $45,300m^3$/일의 바이오가스를 연료로 1,500 kW, 2대 규모의 엔진 발전기를 운영하고 있다. 그러나 바이오가스 발전 플랜트의 실제 운영 경험이 미미하고, 축적된 기술 및 노하우 부족으로 가스엔진의 잦은 고장과 정지로 많은 경제적 손실이 발생하고 있다. 따라서 이 발전 플랜트의 안정적인 운영을 위한 기술적 근본 대책 마련이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 난지 물재생센터의 하수처리장에서 발생하는 바이오가스를 이용한 가스엔진 플랜트의 일련의 공정상의 문제점을 확인하고, 각 단계별 문제점을 최소화 하여 실제 운전의 최적화 방안을 마련하였다. 먼저 고장 정지의 주요 원인인 발생가스의 정제를 위해 현재 사용 중인 활성탄에 대한 성분분석 및 흡착실험을 통해 활성탄의 흡착능력 품질 기준 마련을 위한 여건을 조성하였다. 또한, 불순물을 최소화하기 위한 활성탄의 교체주기의 기준수립, 황화수소 측정주기 강화, 활성탄 국산화, 설비개선 등 바이오플랜트 운영기준 강화 및 개선방안을 적용하여 실제운전에 적용하였다. 그 결과 가스엔진 1호기는 530%, 2호기는 250%의 정상운전 가동시간이 증가되는 운영실적을 보였다. 또한 통풍구의 설비개선을 통해 작업공정을 줄이고, 정상 운전시간과 가동률을 높일 수 있었다. 경제적으로도 77,000천원/년의 매출증대 효과를 나타냈다, 이와 같이 운영기준의 강화 및 개선방안을 적용하여, 바이오가스 플랜트의 고장 정지를 줄이고 가동률을 높여, 안정적인 운영을 하는 것이 현실적인 바이오가스 플랜트의 최적 운영방안으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제37권
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• pp.327-348
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• 2004

본 연구에서는 한반도 이남의 지역적 기후 특성을 분석하고, 서식하고 있는 흰개미 (Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto)의 생태적 특성 및 선호도(온도, 습도, 수종)를 실험실에서 확인하였다. 한반도 이남, 특히 남부지역은 흰개미(R. speratus kyushuensis Morimoto)의 서식 및 활동에 최적인 기후지역으로 확인되었다. 부산이 Coptotermes formosanus Shiraki의 야외 분포 북방한계 ($4^{\circ}C$)에 근접되어 있고, 춘천이 Reticulitermes speratus Kolbe의 야외분포 북방한계 ($-4^{\circ}C$)가 한반도를 통과하는 지역으로 확인되었다. 흰개미는 $30^{\circ}C$ (90% RH이상)에서 최대 먹이 섭취율을 보였다. $10^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$(90% RH 이상)까지 약 95%이상의 생존율이 관찰되었지만, $32^{\circ}C$이상에서 사망률이 높아졌다. 또한 52% RH($30^{\circ}C$)와 70% RH($30^{\circ}C$)에서 높은 사망률(100%)이 관찰되었지만 84% RH에서 높은 생존율(97%)을 보였다. 침엽수인 소나무를 먹이로 선호하고 높은 생존율(87%)을 보였지 만 활엽수인 오동나무에서는 낮은 생존율(14%)이 확인되었다. 서울 종묘의 자연수림에서 흰개미의 침입율은 약 34.5%(55개 지점 중 19개 지점, 3년간) 이었다. 침입율은 매년 증가하였지만 발견율은 낮아지고 실종률은 높아지는 경향이 확인되었다. 흰개미 군체 일부는 발견된 목재를 계속 섭취하고, 다른 일부는 새로운 목재를 탐색하는 먹이 찾기 습성을 실험적으로 확인하였다. 종묘의 지표부근에서 흰개미를 관찰할 수 있는 기간은 2001년 4월부터 11월까지이고 최대 활동기는 7월 및 8월인 것으로 야외실험을 통하여 확인하였다. 그리고 동절기(2000년 11월~2001년 3월)에도 지중에서 활동하는 것이 확인되었다. 이상의 결과, 한국 목조문화재를 가해하는 흰개미의 생태적 특성 및 가해 정도에 관한 생물학적 기초 자료를 최초로 제시하였다. 특히 한반도 이남의 기후조건에 따른 흰개미의 활동시기 및 이에 따른 지역적 손상분포를 확인하고 이를 방제할 수 있는 목재 보존제의 성분 특성 및 효과가 확인됨에 따라 향후 생물학적 손상, 특히 흰개미로부터 한국 목조문화재를 예방적으로 보존 관리하기 위한 종합적 방안수립(Integrated Pest Management, IPM)이 가능할 것으로 기대된다. 또한 이러한 연구결과는 흰개미로 발생되는 경제적 손실을 줄일 수 있는 방제학적 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.61-77
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• 2019

밀집도가 높은 국내 기존 도심지를 대상으로 공동구를 새로이 계획할 경우에는 정량적 평가지표에 의한 타당성 평가시스템과 경제성 평가를 이용한 최적 설계용량 결정 등의 합리적인 의사결정 과정이 필요하다. 그러므로 이전 연구에서는 도심지 유형별 특성을 고려한 의사결정 계층구조를 구성하고 정량적 평가지표 항목에 대한 계층의사분석(AHP)을 통해서 개별 상위지표(3개) 부문과 하위지표(16개) 항목의 중요도 가중치를 제시하였다. 또한 도심지 공동구에 적합한 비용 편익 분석을 위해서 교통사고 감소효과, 차량소음 저감효과, 사회 경제적 손실 등의 3개 항목을 새로이 추가하여 10개의 편익 항목, 8개의 비용 항목을 고려한 경제성 평가방법이 제시되었다. 본 연구는 도로관리, 공공시설, 도시환경 부문의 하위 16개 평가지표의 중요도 가중치를 활용한 정량적 타당성 평가방법을 제시하고 서울시 주간선도로 123개 구간을 대상으로 타당성 평가를 실시하였다. 또한 타당성 평가결과와 경제성 평가결과를 비교하여 문제점을 분석하고 두 평가결과의 조합에 의한 종합평가 방법을 제시하였다. 본 연구에서 제시된 정량적 타당성 평가와 경제성 평가시스템의 로직을 프로그래밍하여 개발할 예정인 설계용량 최적화 프로그램은 도심지 공동구의 계획 및 설계 단계에서 활용되며 궁극적으로 도심지 공동구 활성화에 기여하게 될 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권2호
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• pp.191-198
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• 2019

쑥갓의 안전성 확보를 위하여 쑥갓 재배기간 중 bifenthrin 및 chlorothalonil의 잔류양상을 연구하였다. 쑥갓에 유효성분 bifenthrin을 살포 후 0일(3시간)은 $0.90{\pm}0.07mg/kg$을 보였고, 26일후에는 $0.14{\pm}0.01mg/kg$이었으며, chlorothalonil은 0일(3시간)에 $79.12{\pm}6.02mg/kg$, 26일후에는 $4.60{\pm}1.33mg/kg$으로 나타났다. 쑥갓 중 bifenthrin과 chlorothalonil의 회수율은 각각 $88.67{\pm}7.97%$와 $99.90{\pm}16.03%$로 유효한 회수율 범위를 보였다. 쑥갓의 생육 기간 중 농약의 잔류량 변화는 first order kinetics model을 적용하여 해석한 결과 bifenthrin의 반감기는 9.63일이었으며, chlorothalonil은 6.54일이었다. 산출된 두 농약의 감소상수를 이용하여 생산단계 잔류 허용기준을 산출한 결과 bifenthrin의 수확 26일 전 잔류량은 11.7 mg/kg이었으며, chlorothalonil은 24.1 mg/kg이었는데 수확 예정일에는 두 농약의 잔류허용기준이 모두 5.0 mg/kg 이하로 잔류하여 안전할 것으로 판단되었다. 쑥갓 생산단계 농산물의 농약 잔류허용기준을 설정하는데 기초자료로 활용하여 농산물 유통단계의 부적합에 따른 생산자의 경제적 손실을 최소화하고 소비자에 대한 안전성을 강화할 수 있다고 사료된다.