• 대한토목학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.527-535
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• 2018

제주 서부 지역은 해수침투로 인해 농업 활동이 지장을 받고 있는 지역이다. 본 연구에서는 제주 서부 유역을 대상으로 해수침투의 발생 원인을 밝히고 이에 따른 관리 방안을 모색하기 위하여 3차원 밀도기반 지하수 유동 모델인 SEAWAT을 사용하여 정밀 모델을 구축하였다. 연구 결과 담염수 경계면이 내륙방향으로 이동한 것은 몇십미터 수준이었으나 해수 쐐기에 의한 계절별 관정 오염이 발생하는 것을 밝혀내내었다. 본 연구에서는 서부 지역에서 대표적으로 해수침투에 의한 농작물 피해가 발생하는 고산 지역을 대상으로 해수 쐐기를 발생시키지 않는 적정 양수량을 제안하였다. 본 연구에서 제안하는 적정 양수량은 제주도에서 운영하고 있는 가뭄 대응 기준수위 정책과 연계한 방식이기 때문에 향후 연구를 통해 실제 사용 가능성을 내포하고 있다.

• 농약과학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-11
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• 2001

2000년 기상의 특징은 봄철의 극심한 가뭄과 여름철의 이상고온 및 저온현상, 장마기 두차례의 태풍 및 가을철 집중호우에 의한 침수로 요약된다. 벼는 전년에 비해 잎 이삭도열병이 심하게 발생하였으며, 세균성벼알마름병, 깨씨무늬병이 전국적으로 발생하여 문제시되었다. 고추는 역병과 탄저병이 생육후기에 심하게 발생하여 큰 피해를 가져왔으며 토마토는 일부지역에서 시들음병이, 오이, 수박은 CGMMV, 흰가루병, 급성위조증상, 딸기는 흰가루병이 심하게 발생하였다. 마늘은 파종기의 잦은 강우와 겨울철의 많은 강설로 흑색썩음균핵병이 대발생하였고, 봄감자는 가뭄에 의하여 바이러스병이, 가을감자는 집중호우에 의한 침수로 무름병, 풋마름병이 심하게 발생하였으며 고구마는 여느해와 마찬가지로 덩굴쪼김병의 발생이 심하였다. 사과 배의 병해는 예년에 비해 발생이 경미하였고 맥류의 붉은곰팡이병은 봄철의 가뭄으로 발생이 거의 없었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.334-349
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• 2008

댐에는 하류 홍수피해 경감을 위한 방류설비와 댐에 저장된 물을 생활 농업 공업용수로 활용하기 위한 취수설비가 구축되어 있다. 취수설비는 고객의 요구에 부응하기 위해 여러 종류의 개선사례와 형식변경을 통해 날로 발전을 거듭하고 있다. 1970년대 소양강댐이 건설된 후 1990년대 중반까지는 수력발전을 목적으로 수차발전기 분해점검을 위한 수리용 게이트가 채택되어 저수지 중층부에 설치한 사례가 많다. 경제부흥 초창기 우리나라가 해외차관으로 건설한 소양강댐, 안동댐, 대청댐 등의 취수설비가 이에 해당한다. 이후 1990년대 말까지 하류 농작물 냉해방지를 위해 상온수의 물을 취수하는 표면취수설비가 임하댐, 주암댐, 용담댐 등에서 채택 운영되고 있다. 그러다가 횡성댐, 장흥댐 등이 건설되는 2000년대 초부터 기존의 냉해방지와 조류 등 환경변화에 대처가 가능하도록 저수지 전 구간을 수심별로 구분 선택하여 취수하는 다공식 취수설비와 표면취수설비가 동시에 설치되는 복식형 취수설비가 채택 운영됨에 따라 단순 수리용 게이트에서 복합적인 기능을 갖춘 취수설비로 발전을 하였다. 2002년 태풍 '루사'와 2003년 태풍 '매미'로 인해 유입된 고탁도수가 장기간 댐 내에 체류하여 하류용수공급에 심각한 문제점이 발생되고, 부영양화로 인한 적조현상 등이 사회적으로 크게 이슈화됨에 따라 임하댐과 용담댐에서는 표면취수설비를 중간구간 취수가 가능한 분리형 선택취수설비로 개선한 결과(임하댐(2006), 용담댐(2008)) 댐 본래의 순기능인 청정수 담수가 가능해졌을 뿐만 아니라, 하류생태계 보존에도 크게 이바지하였다. 또한, 최근에는 전 구간 선택취수가 가능하도록 화북댐에는 정류판형 선택취수설비, 부항댐 및 성덕댐에는 실린더 게이트가 국내 최초로 도입되는 전환기를 맞이하게 되었다.

• KSBB Journal
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• 제25권2호
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• pp.167-172
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• 2010

농작물에 심각한 피해를 주는 phytotoxin을 생산하는 S. scabiei ATCC 49173의 분자 유전학적인 연구를 위해 대장균으로부터 S. scabiei로 plasmid DNA를 도입하는 접합 전달법을 이용한 형질전환법을 확립하였다. 본 연구를 통해 확인된 S. scabiei의 접합전달용 최적배지는 50 mM의 $MgCl_2$를 첨가한 MS배지이며 접합전달에 사용되는 DNA 수용체인 포자는 $45^{\circ}C$의 열처리와 $5{\times}10^7$이상의 plasmid DNA 공여체가 필요하다는 것을 확인하였다. 또 얻어진 접합전달체에 대하여 Southern blot hybridization과 벡터가 삽입된 염색체부분의 염기서열분석을 통해 attB site의 특성을 분석한 결과 S. scabiei 염색체의 pirin 상동체를 코드하는 ORF내에 단일위치로 존재하고 있으며 이미 밝혀진 다른 방선균유래 attB site의 염기서열에 대해 86.3%~96.1%의 상동성을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.29-42
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• 1986

산업발달로 인하여 산업공장에서 다량의 중금속이 배출되어 하천을 오염시키고 있다. 이로 인하여 수중생물에도 중금속이 축적되고, 농업용수로 이용한 농촌의 토양을 오염시키고 농작물에 중금속이 축척되는 것을 알 수 있다. 이러한 피해를 줄이기 위한 방안으로 물속에 용해되어 있는 각종 중금속을 제거시키는 것이 가장 시급한 문제이다. 따라서 본 연구에서는 폐 타이어를 이용하여 중금속중 카드뮴, 구리, 아연, 은 등의 이온을 흡착, 제거하기 위한 실험을 행했으며, 동시에 활성탄에 의한 실험을 행함으로써 폐 타이어의 효율을 비교 고찰한다. 따라서 폐기물 재활용과 공장폐수 처리장의 시설 및 운영비 절감면의 경제성에도 목적이 있다. 중금속 농도는 Automic Absorption Spectrophotometer로 측정하였으며, 온도, 흡착제주입량, 흡착제의 크기, 원수의 농도, 접촉시간 등에 따른 흡착평형식을 실험하여 흡착능을 알아내고, 또한 Column 실험을 통하여 접촉시간에 따른 중금속제거 특성과 흡착제의 여상깊이의 변화에 따른 중금속제거를 추정하여 BDST(Bed Depth/Service Time)식을 설정하여 실제 중금속 처리를 위한 설계치를 제시한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.261-261
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• 2015

지금까지 빗물에 대한 일반인들의 인식은 모두 치수에 중심을 두어왔다. 즉, 빗물은 내리자마자 곧바로 하수도를 통해 방류수역으로 신속하게 배제해야한다 것에만 관심을 두어 왔던 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 빗물을 버리고 배제하기보다 필요한 곳에서 집수하여 활용하거나 적절히 침투 또는 저류하여 물을 효과적으로 제어 관리해야할 필요성이 대두되고 있다. 안정적인 수자원 확보 및 공급에 대한 사회적 요구가 증가됨에 따라 대체방안으로서의 빗물이용관리가 제기되고 있으며, 이는 도시화 및 인구의 도서집중, 경제활동의 고도화 등 물 사용량이 증대되는 생활방식에 따라 물 공급 중단에 따른 피해 잠재성이 증가되고 있음을 의미하기도 한다. 본 과제에서는 이러한 필요성을 감안하여 대체수자원으로서의 빗물을 이용한 수자원 확보방안에 대해 연구하고, 스마트 워터그리드 관점에서의 빗물이용방안을 제시하여 그 적용성을 평가하고자 한다. 본 연구를 수행하기 위해서는 기존 대체수자원의 확보기술을 조사하고, 이를 바탕으로 다양한 수원을 통한 수자원 확보방안을 제시하고, 이 중 빗물을 이용한 수자원 확보방안에 대하여 스마트워터그리드 관점에서의 적용성을 평가하였다. 스마트워터그리드 내에서의 빗물이용을 통한 대체수자원 적용성 평가는 도서지역의 제한급수 등 물 부족 문제 해결을 위한 방안과 산간 농업지역에서의 물부족으로 인한 농작물 생산활동의 저하문제를 해결하기 위한 방안을 제시하였다. 또한 수자원확보를 위한 적정 빗물이용법 도출을 위해 최근 물 관리 패러다임의 변화를 고려한 정책사업으로의 접근, 중앙정부와 지방정부의 노력, 정부-민간 협동체계 구축을 위한 지역전문가의 활동방법 등을 제시하고자 한다. 본 연구의 결과 스마트워터그리드 체계구축을 위한 여러 요소기술 중 다중수원을 통한 용수확보 방안에서 빗물(우수)을 이용한 대체수자원 확보방안을 정립하고, 이를 이용하여 도서지역에서의 제한급수문제 해결방안과 산간 농업지역에서의 농업용수 확보방안을 제시할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.223-223
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• 2019

기후 변화에 따른 해수면 상승은 해안 지하수의 해수침투를 야기해 해안 지하수의 염도를 증가시킨다. 또한 해수면 상승은 토양 염류화를 심화시켜 농작물에 피해가 발생하며, 지하수위를 증가시켜 불포화대의 토양두께가 감소한다. 이처럼 지하수 해수침투가 발생하는 포화대와 토양 염류화가 발생하는 불포화대는 서로 연관되어 있지만, 대부분 포화대와 불포화대 연구는 별도로 진행되어왔다. 본 연구에서는 해안 간척지의 해수면 상승에 따른 포화대의 해수침투 및 불포화대의 토양염류화 영향을 연계하여 모의하였다. 포화대 모의는 미국지질조사국(United States Geological Survey, USGS)에서 개발한 3차원 이송확산 모델인 SUTRA, 불포화대 모의는 미국환경청(United States Environmental Protection Agency, USEPA)에서 개발한 1차원 이송확산모델인 VADOFT를 사용하였다. 해수면 상승 시나리오는 IPCC에서 공표한 바와 같이 RCP 4.5와 RCP 8.5 시나리오를 사용하였고, 미래 2100년까지 자료를 사용하였다. 해수면 상승 시나리오에 따라 해수침투 및 토양염류화 면적 그리고 지하수위 및 불포화대 토양두께를 정량적으로 산정하였다. 한반도 91개 간척지에 대해서 모의를 수행하였고, 과거 대비 미래 후반기 RCP 4.5 시나리오에서는 지하수 해수침투 면적이 $82.19km^2$, RCP 8.5 시나리오에서는 $83.71km^2$ 증가하는 것으로 나타났다. 또한 토양 염류화 면적은 과거 대비 미래 후반기 RCP 4.5 시나리오에서는 $22.25km^2$, RCP 8.5 시나리오에서는 $24.86km^2$ 증가하는 것으로 나타났다. 담수호 또는 저수지가 있는 대상 지역에서는 해안선으로부터 거리 및 관리 수위가 해수 침투를 야기시키는 중요한 요인으로 나타났으며, 해수침투 저감을 위해서는 해안선 인근 저수지 수위의 적절한 유지관리가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 해수면상승에 따른 해안선의 위치변화와, 기존 관정에서의 양수량, 강수량 변화를 고려하는 것에 한계가 있기 때문에, 향후 위의 세 가지 사항을 복합적으로 고려한 추가 연구가 필요하다고 사료된다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.21-29
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• 2021

최근 다양한 애플리케이션 도메인을 위한 IoT 솔루션이 개발되고 있으며, 농업분야에서도 IoT 기술을 적용하여 농작물 생산량은 늘리는 반면에 손실은 줄임으로써 농업 생산성을 향상시키기 위한 데이터기반 정밀농업 연구가 진행되고 있다. 이에 본 논문은 미기상 데이터를 수집하여 서리 및 병해충 등 농업예측서비스를 제공하기 위한 스마트팜 플랫폼을 제안하고자 한다. 제안된 플랫폼에서는 실시간으로 수집한 미기상 데이터를 기반으로 서리 및 병해충을 예측하여, 농민들에게 서리 가능성과 병해충 예보 서비스를 제공한다. 실험을 통해 확인한 결과, 미기상기반 예측 플랫폼은 지역기상기반 데이터를 이용한 서리예측보다 더 높은 정밀도(Precision)값을 보임을 알 수 있었다. 정확한 실험을 위하여 시스템 설치 현장에서 실제 관측한 병해충 예찰 데이터를 수집 중에 있다. 본 플랫폼을 활용하여 서리와 병해충 발생 예측정보를 사전에 효과적으로 제공함으로써, 농민들이 작물 피해 및 불필요한 농약 사용을 줄일 수 있도록 하는 정밀농업 서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.81-92
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• 2019

잡초는 농작물에 막대한 피해를 주는 주요한 개체이다. 잡초를 효과적으로 제거하기 위해서는 정확한 분류를 하고 제초제를 사용하여야 한다. 컴퓨팅 기술의 발전으로, 영상 기반의 기계학습 방법들이 이 분야에서 연구되고 있고, 특히 합성곱 신경망 기반의 모델들이 공공데이터에서 좋은 성능을 보이고 있다. 하지만 실제 응용단계에서는 많은 파라미터 수와 연산량 때문에 GPU와 같은 좋은 하드웨어 조건에서만 잘 작동된다. 본 논문은 계층적 구조 기반의 딥러닝 모델을 제안한다. 실험 결과, 제안된 모델은 적은 파라미터 수로 21개의 외래 잡초 종을 최대 97.2612%의 정확도로 성공적으로 분류하였다. 이를 통해 적은 수의 파라미터를 사용하는 제안된 모델은 네트워크 기반의 분류 서비스에서 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.161-161
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• 2020

최근 기후변화와 여름철 고온 등으로 인한 녹조현상, 화학물질 및 유류 유출 등 화학사고로 인한 하천의 수질오염과 관련된 사회적 관심이 높아지고 있다. 특히, 화학사고로 인한 유해화학물질 유출은 인체에 접촉 시 악영향을 끼치며, 대기·수질·토양을 오염시키고 주변 농작물의 변색이나 괴사를 유발하는 등의 피해를 야기하기 때문에 적절한 조치와 대응이 필요하다. 환경부에서는 유해화학물질 유출사고로 인한 국민건강 및 환경상의 위해를 예방하기 위해 화학물질관리법과 화학물질 등록 및 평가에 관한 법률을 제정하여 유해화학물질을 관리하고 화학사고에 대응하고 있다. 그러나, 화학사고 발생 시 공장 인근의 먼지, 악취 등을 감시하기 위해 현장인력에 의존하거나 화학물질의 유출이 우려되는 곳에 제한적으로 검출센서를 설치해 사고를 감시하고 있어 검출센서 미설치 지역에 대한 능동적 탐지가 어렵고, 화학물질의 공간적 분포 탐지가 불가능하여 초동 대응에 한계가 있다. 한편 최근 초분광 영상을 활용하여 물질 고유의 분광특성을 분석함으로써 토지피복, 식생, 수질 등의 식별에 활용되고 있다. 따라서 초분광 센서를 활용한 화학물질 감지 가능성도 보여주고 있지만, 초분광 센서를 활용한 하천의 화학물질 감지를 위한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 유해화학물질 18종을 대상으로 초분광 영상을 이용한 상호 구분이 가능한 지 확인하고자 해당 유해화학물질의 초분광 영상을 촬영하여 분광라이브러리를 구축하였다. 또한 물질별 특성을 보이는 분광밴드의 범위를 지정해 특성 분광라이브러리를 구축하였으며, 해당 과정에 대한 표준 및 절차를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 절차에 따라 18종의 유해화학물질 분광라이브러리와 특성 분광라이브러리를 구축한 결과, 유해화학물질의 식별 가능성을 확인하였다. 향후 연구를 통해 유해화학물질 분광라이브러리 데이터베이스를 확대하고, 실시간 모니터링에 적용할 경우 신속한 화학사고 발생여부 감지 및 대응에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.