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지상 원격측정 센서를 활용한 벼의 생체량과 질소 흡수량 추정 (Estimation of Nitrogen Uptake and Biomass of Rice (Oryza sativa L.) Using Ground-based Remote Sensing Techniques)

  • 공효영;강성수;홍순달
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.779-787
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    • 2011
  • 본 연구에서는 여러 가지 지상원격측정센서의 반사율 지표와 생산량과의 관계를 평가하여 벼 생육중의 질소시비량 결정을 위한 원격측정센서의 활용가능성 및 최종수량과 의 상관성을 평가하고자 하였다. 벼 품종은 동진 1호였으며 이앙은 2006년 5월 30일에, 수확은 10월 9일에 하였다. 엽록소 측정을 위해 SPAD502를 이용하였고, AccuPAR model LP-80을 이용하여 엽면적지수를 측정하였다. 반사율지표 측정을 위해 태양광을 이용하는 passive 센서를 이용하였고, 변조된 광을 발산하는 자체광원을 가지고 있는 4종류의 active 센서를 이용하였다. 센서측정은 이앙 후 29일째부터 87일째까지 측정하였으며 생육조사는 3차례 하였고 수확기에 수량을 조사하였다. 세 차례의 생육조사 시기의 센서 측정치와 벼 생육특성치간에는 매우 높은 유의적 상관성을 나타냈으며 생육특성치의 상관계수 크기는 전반적으로 생체중 > 질소흡수량 > 건물중 > 키 > 분얼수 > 지상부질소농도의 순이었다. Chlorophyll meter (SPAD 502)는 상대적으로 다른 생육특성 변수 들에 비해 지상부질소농도와 높은 상관 (r=$0.743^{**}$)을 보였지만 원격측정센서보다 낮은 수준이었고, 엽면적측정기(LP-80)는 상대적으로 건물중과 높은 상관 (r=$0.931^{**}$)을 보였으며 지상부 질소농도와의 상관계수 (r=$0.505^*$)는 상대적으로 낮았다. CC-passive센서의 경우 근적외선광의 부의 상관관계를 보였으며 단일파장의 반사율로 평가하는 것보다는 NDVI 등의 반사율 식생지수로 평가하였을 때 상관계수가 증가하였다. Passive 센서와 active 센서 모두 대등하게 고도로 유의성 있는 상관을 보였다. 따라서 지상원격 측정센서의 반사율 지표들을 이용하여 벼 생육특성들을 정량화 하는 것은 벼 생육중의 질소시비량 결정을 위한 비파괴적이고 실시간 도구로 활용 가능할 것으로 판단하였다.

상염색체 열성 지대형 근이영양증 환자로부터 TTN 유전자의 복합 이형접합성 대립유전자의 분리 (Identification of Compound Heterozygous Alleles in a Patient with Autosomal Recessive Limb-Girdle Muscular Dystrophy)

  • 최희지;이수빈;권혜미;최병옥;정기화
    • 생명과학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.913-921
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    • 2021
  • 고관절과 어깨의 점진적인 근육 약화를 특징으로 하는 지대형 근이영양증(limb-girdle muscular dystrophy: LGMD)은 우성 및 열성 유전을 모두 보여주며, TTN을 비롯한 많은 유전자가 발병과 관련된 것으로 알려져 있다. 본 연구는 40대 중반의 늦은 발병을 나타낸 상염색체 열성 LGMD 및 심방 조동의 증상을 가진 한 남성 환자의 유전적 원인을 규명하기 위해 수행되었다. 전장 엑솜 서열분석을 수행하여 환자로부터 TTN 유전자의 복합 이형 접합성 변이의 대립유전자를 동정하였다. 한 대립유전자는 [c.24124G>T (p.V8042F)]의 단일 변이를 보였지만, 다른 대립유전자는 [c.29222G>C (p.R9741P) + c.67490A>G (p.H22497R) + c.75376C>T (p.R25126C)]의 세 변이로 구성된 단상형이었다. 대립유전자 중 p.V8042F는 어머니로부터 유전된 반면, 다른 단상형 대립유전자는 아버지로부터 유전된 것으로 추정되었다. 본 연구에서 분리된 TTN 변이들은 공공 인간 유전체 데이터베이스(1,000 Genomes, gnomAD 및 KRGDB)에서 보고되지 않았거나 매우 낮은 빈도로 보고되었다. 대부분의 변이들은 고도로 보존된 면역글로불린 또는 피브로넥틴 도메인에 위치했으며, 일부 in silico 분석에 의해 병원성인 것으로 예측되었다. TTN 거대 단백질은 근육 조립, Z-라인에서 힘 전달, I-밴드에서 안정 장력 유지에 중요한 역할을 한다. 결론적으로, 우리는 이러한 이형접합성 복합 돌연변이의 이중 대립유전자가 LGMD 표현형의 유전적 원인으로서 작용할 수 있을 것으로 제시한다.

한국 마임의 전통성과 정체성 - 기원, 역사, 특징 - (Tradition and Identity of Korean Mime)

  • 김익두
    • 공연문화연구
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    • 제18호
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    • pp.5-46
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    • 2009
  • 마임(mime)/무언극(無言劇)이란 '신체를 움직이는 기술'을 뜻하고, 오늘날에는 사실적이고 상징적인 몸짓으로 이야기를 전달하고 하나의 성격을 창조하고 묘사하는 기술을 뜻한다. 한국 마임의 시원은 멀리 선사시대의 '신성한 몸짓'에서 시작된 것으로 볼 수 있다. 이 시대의 마임에 관한 자료는 고고학적 발굴 자료들, 구비전승 자료 및 이후에 기록된 이 시대 관련 문자기록들 등이다. 부족국가시대에는 인간이 수행하는 가장 원초적인 연극 형식인 윈시 제천의식(祭天儀式) 등에 마임의 흔적이 나타난다. 삼국시대의 마임은 악가무희사(樂歌舞戱詞)가 종합된 이른바 '가무백희(歌舞百戱)' 혹은 '산악백희(散樂百戱)' 형태로 존재했다. 이 시기의 마임은 '호선무(胡旋舞)' '광수무(廣袖舞)' '괴뢰희(傀儡戱)' '기악(伎樂)' 검무(劍舞) '무애무(無㝵舞)' 등에서 찾아볼 수 있다. 특히, 백제 '기악(伎樂)'은 불교적인 내용의 가면 묵극(黙劇) 곧 마임으로 보인다. 남북국시대에는, 신성한 제의극보다는 세속극이 더욱 더 강화되고 정형화되고 다양화되었으며, 이러한 변화에 따라, 마임도 그만큼 다양한 정형화를 이루었다. 구체적으로는, '처용가무(處容歌舞)' '황창무(黃倡舞)' '대면(大面)' '월전(月顚)' '속독(束毒)' '산예(狻猊)' 등에서 시 시대의 마임 전통을 찾아볼 수 있다. 고려시대의 마임은 매우 다양한 내용과 형식의 인형극, 탈놀음, 무용극 형태로 나타난다. 이 시기에는 '처용가무(處容歌舞)'와 같은 기존의 전통 마임이 사회적으로 널리 보편화되고, '헌선도(獻仙桃) 포구락(抛毬樂) 연화대(蓮花臺)'와 같은 마임 형태의 무용극이 수입되었다. 조선시대에의 마임은 광대(廣大) 서인(西人) 주질(注叱) 농령(弄鈴) 근두(斤頭) 등과 같은 '규식(規式)이 있는 유희[규식지희(規式之戲)]'와 수척(水尺) 승광대(僧廣大) 등과 같은 '웃고 희학하는 놀이[소학지희(笑謔之戱)]'로 분화된 연극의 변화와 더불어 발전했다. 이 시기에 들어오면, 연극적 양식들이, 무당굿 풍물굿/농악 인형극/괴뢰희 탈놀이 조희 판소리 궁중 가무악극(歌舞樂劇) 등으로 매우 다양하게 분화 발전됨에 따라, 마임도 이런 다양한 연극적 양식들의 변화 발전 속에서 다양하게 구체화되어 나타났다. 한국의 마임은 역사적으로 매우 유구한 전통을 가지고 있으며, 독자적인 양식으로 분화되지 않은 채, 여러 연극 양식들 속에서, 그 연극 양식의 일부분으로 존재해 왔다. 이러한 특징과 전개 양상에 따라, 한국의 마임은 굿놀음식 마임, 인형놀음식 마임, 잡색놀음식 마임, 탈놀음식 마임, 궁중무용식 마임, 판소리식 마임 등등, 다양한 양식적 분화를 이룩해 왔으며, 그 각 양식적 분화에 따라 각 양식별로 매우 특특하고도 다양한 특징들을 확립해 왔다.

일제강점기 부여고적의 재해석과 고적관광의 성격 (A Study on Characteristics of Reinterpretation and Tourism on Historic Sites of Buyeo Region during Japanese Colonial Era)

  • 김종수
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제49권1호
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    • pp.84-97
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    • 2016
  • 일제는 일선동조론에 바탕을 둔 동화정책의 일환으로 우리의 역사를 식민사관에 맞춰 재구성하는 한편 고고학적 조사와 고적에 대한 재해석을 통하여 이를 증명하려고 하였다. 경주, 부여 등 고도(古都)에 대한 고적조사 및 고적의 재해석 그리고 고적관광은 이러한 맥락에서 추진되었다. 특히, 부여지역의 경우 고적조사와 고적에 대한 재해석을 통하여 백제 사비기와 일본 고대 아스카(飛鳥)시기와의 밀접한 관련과 친연성을 강조하고 이를 바탕으로 재구성된 고적을 식민지 조선인에게 보여주는 고적관광을 실시하였다. 본 논문은 일제강점기 부여지역에 대한 고적조사와 고적의 재해석 및 고적관광이 어떤 맥락으로 이루어졌고 그것이 일반 대중들에게 어떻게 수용되었는지를 고찰하였다. 첫째, 부여지역의 고적조사는 1909년 세키노 다다시에 의해 처음 시도되어 일제강점기 동안 고분과 사지(寺址)에 대한 발굴 조사가 이루어졌다. 세키노는 부여의 고적조사 결과를 토대로 고대 중국(梁) 한국(百濟) 일본(倭)간의 문화적 관계와 영향을 설정하였고 사비시기의 백제문화가 중국문화의 영향을 받았으며 이를 다시 일본에 전달하여 아스카 문화를 형성하게 했다는 문화 전달 자설을 역설하였다. 이는 우리문화의 고유성을 부인하고 백제문화를 중국문화의 아류 또는 단순 전파자 역할로 왜곡 해석한 것으로 이러한 세키노의 관점은 일제강점기 내내 일관되게 유지되었다. 둘째, 1915년에 발족한 부여고적보존회는 부여고적에 대한 탈맥락적 해석을 통하여 고대 일본과 백제와의 관계를 동화론적 관점에서 재정립하였다. 특히 낙화암, 고란사, 청마산성 등에 대한 재해석을 통하여 일본과의 친연성을 강조함으로써 일제의 동화정책을 역사적 사실관계로 확정지으려고 하였다. 셋째, 부여지역의 고적관광은 부여고적보존회에서 주도적 역할을 하였으며, 주된 관광대상과 코스는 고적의 재해석을 통해 재구성된 고적들이었다. 일제는 식민지 조선인들에게 부여를 일본 고대문화의 원형 또는 본향으로 이념화된 공간을 보여주고자 하였다. 이처럼 일제강점기 부여의 고적조사와 고적에 대한 재해석 그리고 고적관광은 서로 밀접한 관련하에서 추진되었고 그 추진 주체가 조선총독부와 친일 관변단체였다는 점에서 타자의 시선에 의해 '만들어지고' '보여진' 것이었으며 그것은 식민지 표상공간으로서 부여의 재발견이었다.

일본신화의 고장 다카치호(高千穗)의 요가구라(夜神樂) (A Study of 'Yokagura of Takachiho': A sacred Music and Dancing Performed in Takachiho, the Land of Japanese Myths)

  • 박원모
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제38권
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    • pp.43-107
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    • 2005
  • 가무를 동반한 제사예능을 일본에서는 흔히 가구라(神樂)라고 부른다. 가구라의 어원은 가무쿠라(神座)라고 하여 신이 거하는 장소를 표현하는 것으로 제장 그 자체를 의미 한다. 그러나 현재에는 그 의미가 넓어져서 신이 거하는 자리를 마련해 놓고 마을 사람들이 한데 모여 그 앞에서 행하는 제사의 일체를 지칭하게 되었다. 본 논문은 일본의 미야자키현(宮崎縣) 북서부에 위치한 신화의 고장 다카치호(高天穗)에서 행해지고 있는 가구라를 현지조사를 통하여 작성한 것이다. 매년 벼 베기가 끝난 11월 말에서 이듬해 2월초에 걸쳐서 다카치호의 각 마을에서는 가구라가 행해진다. 일반 민가를 택하여 가구라를 연행하는 가구라야도(神樂宿)로 삼고서 밤을 새워 33번의 가구라가 봉납된다. 다카치호의 가구라는 주로 철야로 행해진다고 하여 요가구라(夜神樂)라고도 한다. 가무를 담당하고 있는 호샤동이라고 불리우는 사람들은 지극히 평범한 마을 사람들로 이들에 의해 다카치호가구라는 전승되고 있다. 다카치호가구라는 현재 20여개 마을에서 행해지고 있으며 국가지정 중요무형민속문화재로도 지정되어 있다. 다카치호가구라는 지금의 히로시마현의 동부인 이즈모의 사다대사(佐陀大社)에서 행해진 신사(神事)에 그 모범을 두고 있어서, 모리모노(採物)라고 총칭되는 사카키(柳), 고헤이(御幣), 방울(鈴), 부채(扇), 칼(太刀) 등의 무구를 들고 추는 춤이 주를 이루고 있으며, 여기에 신노(神能)라고 하는 가면놀이가 곁들어져 있다. 마을의 신사에서 수호신인 우지가미(氏神)와 야오요로즈노가미(八百万神)라고 해서 팔백만의 제신들을 맞이하여 가구라야도에 모셔놓고 순번에 따라 33번의 가구라를 연행한다. 히코마이(彦舞) 다이도노(大殿) 가미오로시(神降) 등 강신을 위한 춤으로부터 시작하여, 아마노이와토라고 하는 일본신화를 소재로 한 다지카라오(手力男) 우즈메(細女) 도토리(戶取)를 중심으로, 고풍(古風)의 귀신의 춤인 시바히키(紫引), 곡예가 혼합된 야츠바치(八鉢) 등이 있으며, 히노마에(日之前) 구리오로시(繰下) 구모오로시(雲下) 등의 송신(送神)을 위한 춤을 마지막으로 밤을 지새우며 아침까지 연행된 33번의 가구라가 끝이 난다. 본 논문에서는 다카치호가구라(高千穗神樂)를 민족지적 기술과 함께 예능론적 측면에서 살펴보았다. 다카치호가구라는 강신이나 신탁은 일어나고 있지 않으나 민가에서 행해지고 있는 가구라로서 사토가구라(鄕紳樂)의 고형을 유지하고 있다. 특히 다카치호는 천손강림의 땅으로 일본신화와 관련된 제차가 많은 부분을 차지하고 있으며 비교적 예능화가 진전되어 있다. 현지조사는 1997년 12월 6일부터 12일까지 이와토지구(岩戶地區)의 고카무라(五村)와 미타이지구(三田井地區)의 아사카베(淺部)에서 행하였으며 1999년 12월 17일부터 19일까지 그리고 2000년 12월 1일부터 10일까지 사바지역과 함게 아사카베에서 보충조사를 실시하였다.

중소기업의 동반성장 전략과 기업성과의 인과 관계 (The Causal Relation between Win-Win Growth Strategies of Small and Medium-Sized Businesses and Corporate Performance)

  • 반완호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.552-560
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    • 2018
  • 1960년대 이후 대기업은 한국 경제에서 기업 중심의 고도성장으로 지금까지 발전해 온 반면 중소기업은 대기업의 하부구조로서의 시스템으로써 한국경제를 이끌어왔다. 최근 기업 환경의 글로벌화에 따라 개별기업 간 경쟁에서 기업 네트워크 간 경쟁구조로 변화함에 따라 개별기업의 자체 역량보다는 기업 간 협력네트워크의 역량이 중요시 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 중소기업의 협력활동을 통한 동반성장 전략 요소가 기업성과에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보고자 하였다. 본 연구는 2018년 3월 2일부터 5월 17일까지 국내 대기업과 협력경험이 있는 중소기업 근무자를 대상으로 하였고, 총 515명의 설문지에 대한 자료가 분석에 사용되었다. 분석방법은 SPSS 22.0과 AMOS 18.0을 사용하여 탐색적 요인분석, 확인적 요인분석, 신뢰도 분석, 상관분석, 구조방정식 모형을 실시하였다. 분석결과, 먼저 기업성과의 전략적 성과에 영향을 미치는 동반성장 전략요소는 목표일치성, 생산기술지원, 품질시스템으로 나타났다. 둘째, 기업성과의 재무적 성과에 영향을 미치는 동반성장 전략요소는 목표일치성, 품질시스템, 인센티브 연계로 나타났다. 본 연구의 결과를 통해 기업에 있어서 목표일치성, 생산기술지원, 품질시스템, 인센티브 연계 등과 같은 요소는 기업성과에 직접적인 영향을 미치는 중요한 인프라 요소임을 알 수 있었다. 반면, 공동지식창출과 같은 정보나 지식과 같은 요소는 그 자체로서 부가가치가 없고, 아직까지 기업성과에 영향을 미치기 어렵다는 현실을 반영함을 시사한다.

초고해상도 둥지격자 수치모델을 이용한 울릉도-독도 해역 해양순환 모의 (Simulation of the Ocean Circulation Around Ulleungdo and Dokdo Using a Numerical Model of High-Resolution Nested Grid)

  • 김대혁;신홍렬;최민범;최영진;최병주;서광호;권석재;강분순
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.587-601
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    • 2020
  • 지역해양수치모델(ROMS)을 이용하여 동해 및 울릉도-독도 해역의 해양순환을 모의하였다. 동해 3 km 격자 수치모델과 HYCOM 9 km 격자 자료를 사용하여 울릉도 1 km 격자 수치모델, 울릉도-독도 300 m 격자 수치모델들을 서로 단방향 둥지격자화 기법으로 구축하였다. 그 과정에서 상위모델과는 다른 수심 자료 및 내·외삽 방법에 의해 나타날 수 있는 개방 경계자료의 왜곡에 대한 보정방법을 제시하였다. 구축한 시스템을 이용하여, 2018년 울릉도-독도 지역에서 수평해상도가 300 m인 초고해상도 해양순환 모의 결과를 산출하였다. 초고해상도 수치모델은 같은 조건임에도 불구하고 초기장 및 개방 경계자료에 따라 서로 다른 특징이 나타났다. 따라서 수치모델 결과를 인공위성 고도계 자료로 추정한 유속 자료 및 국립수산과학원의 수온 관측자료를 사용하여 비교 검증하였다. 검증결과 HYCOM 자료를 경계장으로 사용한 둥지격자기법 결과는 1 km 격자모델 보다 300 m 격자모델 결과에서 RMSE, Mean Bias, Pattern Correlation, Vector Correlation이 전반적으로 향상되었다. 그러나 동해 3 km 수치모델을 사용한 결과에서는 1 km 모델의 결과가 300 m 결과보다 우수하게 나타났다. 수온 수직단면도에서는 수평해상도가 고해상도일수록, 등온선의 골과 마루의 수직구조가 뚜렷해지는 경향이 나타났다. 또한 울릉도-독도 300 m 모델은 상위모델에서 재현되지 않았던 섬의 지형 효과에 따른 카르만 와열이 나타났다.

청력 장애를 나타내는 두 근친 가계로부터 동형접합성 돌연변이의 분리 (Identification of Homozygous Mutations in Two Consanguineous Families with Hearing Loss)

  • 임시온;박혜리;정나영;박초은;수매라 칸월;정기화
    • 생명과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.453-463
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    • 2021
  • 청력 장애(hearing loss)는 임상적 및 유전적으로 상당히 이질적인 질병들의 그룹으로, 일반적으로 증후군 유형(syndromic type)과 비증후군 유형(non-syndromic type)으로 구분된다. 상염색체 열성의 청력 장애 환자가 다른 나라들에 비해 파키스탄에서는 상대적으로 흔하게 관찰되는데, 그 원인으로는 빈번한 근친 결혼의 문화가 일부 관여할 것으로 여겨진다. 본 연구는 상염색체 열성의 청력 장애 환자가 있는 두 파키스탄의 근친 가계를 대상으로 전장 엑솜 서열분석(whole exome sequencing)을 실시하여 유전적 원인을 규명하기 위해 수행되었다. 환자의 유전체 분석 결과, 우리는 언어 습득전 발병(prelingual onset)의 청력 장애 가족으로부터 MYO7A 유전자에서 병원성으로 판단되는 동형접합성 돌연변이인 p.Leu326Gln을 분리하였으며, 조기 발병의 청력 장애와 동시에 근위축(muscular atrophy)을 나타내는 환자 가족에서는 병원성이 확실하지 않는 두 변이(variants of uncertain significance)를 GPR98 유전자(p.Val3094Ile)와 PLA2G6 유전자 (p.Asp56Gly)에서 각각 분리하였다. MYO7A 및 PLA2G6 유전자의 missense 돌연변이는 고도로 보존된 단백질 부위에 위치했으며, 인실리코 분석(in silico analysis)에서도 병원성을 예측하였다. 그러나, GPR98 유전자의 돌연변이는 보존성이 다소 낮은 부위에 위치하였으며, 대부분의 인실리코 분석도 비병원성으로 예측했다. 동형접합성 매핑(homozygosity mapping)을 실시하였을 때, 각 가계에서 분리된 동형접합성 돌연변이의 두 대립유전자가 모두 단일 기원에서 유래한 것으로 예측되었는데, 이것은 근친 결혼에 기인한 것으로 판단된다. 본 연구는 파키스탄의 상염색체 열성 청력 장애 환자들의 정확한 분자진단 및 치료에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

MaxEnt 모델링을 이용한 기후변화 시나리오에 따른 서어나무 (Carpinus laxiflora)와 개서어나무 (C. tschonoskii)의 분포변화 예측 (Prediction of Distribution Changes of Carpinus laxiflora and C. tschonoskii Based on Climate Change Scenarios Using MaxEnt Model)

  • 이민기;천정화;이창배
    • 한국농림기상학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.55-67
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    • 2021
  • 서어나무속 수종은 우리나라 온대중부지방 극상림을 이루는 주요 수종으로 인식되어 왔으며, 국내에서 넓은 분포역을 보인다. 기존 많은 연구들은 서어나무(C. laxiflora) 군락의 군집구조, 식생천이, 분포 현황 등에 대한 연구가 대부분을 이루었다. 그러나, 개서어나무(C. tschonoskii)의 경우, 개체종 수준에서의 집중연구보다는 임분 내 구성목으로서 다른 수목종들과의 군집구조 분석에 초점을 맞춰 아직까지 연구가 미흡실정이다. 또한, 두 수종에 대한 서식환경, 서식지 선호도, 기후 및 환경변화 등의 교란에 따른 서식지 변화에 대한 연구는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 최대 엔트로피 모델링(MaxEnt; Maximum Entropy Modeling)기법을 사용해 서어나무와 개서어나무의 서식지 분포에 영향을 끼치는 환경인자를 분석하고 두 가지 기후 예측 시나리오인 RCP4.5 및 RCP8.5를 적용하여 각각 2050년대와 2090년대의 분포변화를 예측하였다. 연구결과 각 수종의 서식지 분포에 영향을 끼치는 주요인자로 서어나무는 고도, 온도 계절성, 연평균 강수량인 것으로 나타났고, 개서어나무는 온도 계절성, 연평균 강수량, 주간 일교차인 것으로 나타났다. 서식지 면적의 경우 서어나무는 RCP4.5, RCP8.5의 기후변화가 진행됐을 때, 현재 서식지 면적에 비해 각각 약 1.05배, 약 1.11배로 면적이 증가할 것으로 예측되었다. 개서어나무는 RCP4.5, RCP8.5의 기후변화가 진행됐을 때, 현재 서식지 면적에 비해 각각 약 1.24배, 약 1.33배의 증가가 보일 것으로 예측되었다. 본 연구는 분류학적으로 유사계통에 속하는 서어나무와 개서어나무의 기후변화에 따른 국내 분포확산과 분포지역 간 차이에 대한 미래예측 그리고 두 종의 서식지 및 개체군 관리에 있어서 잠재적 관리 대상지 및 고려사항에 대한 유의미한 정보를 제공할 것으로 판단된다.

ICT기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜의 현황과 미래 (Current status and future of insect smart factory farm using ICT technology)

  • 석영식
    • 식품과학과 산업
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    • 제55권2호
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    • pp.188-202
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    • 2022
  • 최근 곤충산업은 애완곤충, 천적 등 산업에서 사료, 식용, 약용곤충으로 그 활용범위가 확대되면서 곤충 원료의 품질관리에 대한 요구가 커지고 곤충 제품의 안전성 확보에 관심이 높아지고 있다. 전세계 곤충산업 시장은 많은 소규모 농가형 기업과 소수의 대기업으로 구성되어 있으며 전통적인 수작업 사육에서 고도로 자동화되고 기술적으로 진보된 플랜트형 사육 등 다양한 기술 수준의 사육형태가 존재한다. 산업규모가 확대되는 과정에서 사육환경의 설계는 온습도, 공기질 조절과 병원체 및 기타 오염 물질의 전파를 방지하는 것은 중요한 성공 요인이 되며 사육에서 부화, 사육, 가공에 이르기까지 생산의 안전성을 유지하기 위해서 통일된 운영시스템 아래 통제된 환경이 필요하다. 따라서 곤충의 생육과 사육환경의 빅데이터화 된 데이터베이스를 기반으로 외부 환경 변화에도 안정적인 사육환경 유지가 가능하고 곤충성장에 맞추어 사육환경을 제어하며 노동력 감소와 생산성 향상을 이루기 위한 ICT 기반 곤충 스마트팩토리팜의 설계 및 운용알고리즘을 개발하는 것은 곤충산업 발전의 필수 선결조건이 되고 있다. 특히 유럽 상업용 곤충사육시설은 상당한 투자자의 관심을 받아 곤충 회사가 대규모 생산시설로 건설하고 있는데 이는 EU가 2017년 7월 물고기양식 사료원료로 곤충 단백질의 사용을 승인한 후 가능해졌으며 이를 기반으로 곤충산업의 식용, 의료 등 다른 분야도 첨단기술을 접목하는 현상이 가속화되었다. 외국 곤충산업은 주로 전세계 식품 생산량의 30%에 이르는 소비 전 폐기물이라고 불리는 식품회사의 생산과잉 원료 등을 업사이클링을 통해 재활용생태계를 형성하는데 반해 우리나라는 가정 및 가게에서 발생하는 음식물폐기물 또는 농산물 가공부산물을 주로 이용한다는 점에서 사료 수집과 영양성분 유지, 위생 등 지속가능한 산업생태계를 이루는 데 어려움을 겪고 있다. 또한, 각 곤충 종은 고유하고 특정 사육기술을 요구하고 있다는 점을 감안할 때 곤충사육자는 각기 다른 종별 접근 방식을 채택해야 하는데 대부분의 곤충기업은 여전히 소규모로 운영되며 특히 농가형 기업의 경우 지식과 경험이 도제식으로 전승되는 경우가 많아 표준화되고 규격화된 사육기술이 유지되기 어려운 반면, 일부 곤충 기업은 대규모 사육시설에 스마트 통합 제어시스템을 도입하여 먹이주기, 물주기, 취급, 수확, 청소 시스템, 가공, 품질관리, 포장 및 보관과 같은 곤충 생산과 관련된 요소가 최적화된 사육 환경과 사육프로세스로 표준화되어가는 모습을 보이고 있으며 심지어 일부 유럽기업은 AI기술로 구동되는 완전 자율 모듈식 곤충시스템으로 사육 유지관리를 하고 있는 사례도 등장하기 시작하였다. 향후 전세계 곤충산업은 공급업체로부터 알이나 작은 유충을 구입하고 곤충을 성숙시키기까지 애벌레의 비육 즉 생산원료에 중점을 두는 시스템과 알을 낳고 수확하고 유충의 초기 전처리에 이르기까지 전체 생산 과정을 다루는 시스템, 곤충 유충 생산의 모든 단계와 제분, 지방 제거 및 단백질 또는 지방 분획 등 추가 가공 단계를 다루는 대규모 생산시스템 등으로 점점 세분화할 것으로 본다. 우리나라에서도 인공지능 및 ICT 첨단기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜 연구 및 개발 등이 가속화되고 있어 곤충이 기존 사료, 식품 뿐만 아니라 천연 플라스틱 또는 천연성형소재 등 2차산업의 탄소제로 소재로 활용할 수 있도록 특정 종 육종과정 단축이나 기능성 강화를 위한 사육제어가 가능하도록 곧 곤충 스마트팩토리팜 한국형 맞춤사육시스템이 등장할 수 있을 것으로 보이며, 특히 곤충 제품의 지속 가능성을 높이기 위해 사료 및 자원 사용에 대한 통합 소프트웨어 접근 방식을 개발하는 것에 중점을 두고 진행되고 있다.