• 대한원격탐사학회지
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• 제40권3호
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• pp.295-305
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• 2024

본 연구는 초고해상도 무인항공기 자료를 활용하여 황도 갯벌의 미세 퇴적 구조를 분석하는 것을 목적으로 하였다. 갯벌은 육지와 바다 사이의 전이 지역으로서 조석 활동에 의해 끊임없이 변화하며, 퇴적 과정과 환경 조건을 이해하는 데 중요한 독특한 환경을 제공한다. 기존의 현장 관측 방법은 공간적 및 시간적 범위에 한계가 있고, 기존 위성 영상은 미세한 퇴적 구조를 연구하기에 충분한 해상도를 제공하지 못한다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 본 연구에서는 충청남도 황도 갯벌의 고해상도 이미지를 무인항공기를 이용해 촬영하였다. 황도 갯벌은 방조제 건설과 같은 해안 개발 프로젝트로 인해 퇴적 환경이 크게 변화한 지역이다. 2022년 5월 17일부터 18일까지 현장 관측을 통해 91개의 지점에서 퇴적물 샘플을 수집하였으며, 그중 25개의 주요 지점을 집중적으로 분석하였다. 약 0.9 mm의 공간 해상도를 가진 무인항공기 자료를 이용하여 미세 퇴적 구조의 파라미터(Parameter)를 식별하고 추출하였다. 건열에서는 다각형 장축의 길이를 추출하였고, 연흔에서는 파장과 연흔을 정량적으로 표현하는 대표적인 지표인 연흔 대칭 지수(Ripple Symmetry Index)를 추출하였다. 연구 결과, 니질 함량이 80% 이상인 지역에서는 평균 37.3 cm 간격의 건열이 형성되었으며, 사질 함량이 60% 이상인 지역에서는 평균 파장이 8 cm, 연흔 대칭 지수가 2.0인 연흔이 형성되었다. 본 연구는 초고해상도 무인항공기 자료를 활용하여 인간의 도보에 의한 현장 관측 없이도 갯벌의 미세 퇴적 구조를 효과적으로 분석할 수 있음을 입증하였다. 이는 환경 모니터링 및 해안 관리에서 중요한 도구로써 무인항공기 기술의 가능성을 강조하며, 무인항공기 자료가 퇴적 구조 연구에 유용하다는 것을 보여준다. 또한, 본 연구의 결과는 보다 정밀한 퇴적상 분류를 위한 기반 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 지능정보연구
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• 제27권3호
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• pp.57-73
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• 2021

ICT 인프라의 이상탐지를 통한 유지보수와 장애 예방이 중요해지고 있다. 장애 예방을 위해서 이상탐지에 대한 관심이 높아지고 있으며, 지금까지의 다양한 이상탐지 기법 중 최근 연구들에서는 딥러닝을 활용하고 있으며 오토인코더를 활용한 모델을 제안하고 있다. 이는 오토인코더가 다차원 다변량에 대해서도 효과적으로 처리가 가능하다는 것이다. 한편 학습 시에는 많은 컴퓨터 자원이 소모되지만 추론과정에서는 연산을 빠르게 수행할 수 있어 실시간 스트리밍 서비스가 가능하다. 본 연구에서는 기존 연구들과 달리 오토인코더에 2가지 요소를 가미하여 이상탐지의 성능을 높이고자 하였다. 먼저 다차원 데이터가 가지고 있는 속성별 특징을 최대한 부각하여 활용하기 위해 멀티모달 개념을 적용한 멀티모달 오토인코더를 적용하였다. CPU, Memory, network 등 서로 연관이 있는 지표들을 묶어 5개의 모달로 구성하여 학습 성능을 높이고자 하였다. 또한, 시계열 데이터의 특징을 데이터의 차원을 늘리지 않고 효과적으로 학습하기 위하여 조건부 오토인코더(conditional autoencoder) 구조를 활용하는 조건부 멀티모달 오토인코더(Conditional Multimodal Autoencoder, CMAE)를 제안하였다. 제안한 CAME 모델은 비교 실험을 통해 검증했으며, 기존 연구들에서 많이 활용된 오토인코더와 비교하여 AUC, Accuracy, Precision, Recall, F1-score의 성능 평가를 진행한 결과 유니모달 오토인코더(UAE)와 멀티모달 오토인코더(Multimodal Autoencoder, MAE)의 성능을 상회하는 결과를 얻어 이상탐지에 있어 효과적이라는 것을 확인하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제18권3호
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• pp.153-160
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• 2003

Methidation을 흰쥐에 경구투여 및 피부도포 후 뇨 중 대사물질을 GC/MS로 분석하였고, 투여경로에 따른 뇨 중 대사물질의 차이를 비교하였으며, 뇨 중 dialkyl phosphte의 시간별 배설량과 그 외 대사물질을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Methidathion을 경구투여 및 피부도포 후 뇨 중 대사물질을 측정한 결과 유기인계 농약의 공통적인 대사물질인 dialkyl phosphtes 중 세 가지 물질인 DMP, DMTP 및 DMDTP로 동일하게 배설되었다. GC/MS로 주요조각이온을 확인한 결과 DMP는 m/z=153, 127, 109, DMTP는 m/z=198, 142, 109 그리고, DMDTP는 m/z-158, 125, 93에서 분자이온을 확인할 수 있었다. Methidathion을 경구투여 및 피부도포 후 뇨 중 dialkyl phosphtes의 시간별 배설량을 측정한 결과 경구투여의 경우 DMP는 12시간 이내에 79.2%, DMTP는 24시간 이내에 93.3% 그리고, DMDTP는 12시간 이내에 83.0%가 배설되었고, 피부도포의 경우 DMP는 24시간 이내에 71.1%, DMTP와 DMDTP는 48시간 이내에 각각 82.8%, 87.7%가 배설되었다. 이 결과 경구투여 한 실험에서는 48시간 이내에 뇨 중 dialkyl phosphtes가 완전히 배설되는 반면 피부도포 한 실험에서는 각 개체의 상태에 따라 대사물질들이 늦게는 168시간까지 배설이 지연됨을 알 수 있었다. 이상의 결과를 종합하면, 흰쥐에 methidathion을 경구투여 및 피부도포 후 뇨 중 대사물질을 측정한 결과 dialkyl phosphate 중 DMP, DMTP로 검출되었으며, 경구 투여와 피부도포 시 뇨 중 대사물질의 차이는 없었으나, 경구투여보다 피부도포의 경우 배설이 더 지연되었다. 결론적으로, methidathion의 뇨 중 대사물질인 DMP, DMTP 및 DMDTP는 이 농약의 생체모니터링 지표물질로서 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.393-401
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• 2013

본 연구는 금강의 백제보에서 2012년 10월 중 하순 발생된 어류폐사 전 후의 어종 분포 및 길드분석을 통한 어류 군집특성 비교 및 생태건강도 평가모델(IBI)을 이용하여 생태건강도 특성을 평가하였다. 백제보 상 하류 구간에서 채집된 어류는 총 32종이었으며, 이들 중 한국고유종은 10종으로 35%를 차지하였다. 외래종은 3종이었고, 폐사 후($A_f$) 0.4%까지 감소하였다. 우점종은 폐사 전(Bf) 끄리(13%), 폐사 후($A_{f-I}$, $A_{f-II}$, $A_{f-III}$) 몰개(17%)로 나타났다. 폐사 후($A_{f-I}$) 생체량은 폐사 전($B_f$)과 비교해 1/10 수준으로 감소한 것으로 나타났다. 대형종인 붕어의 생체량은 어류폐사 이후 98%가 감소하였고 이후 시간이 경과하면서 폐사 전 수준으로 회복하였다. 중형종인 끄리는 지속적으로 감소하였고, 소형종인 밀어는 꾸준히 증가한 것으로 나타났다. 군집분석 결과에 따르면, 종 풍부도 지수, 종 균등도 지수, 종 다양도 지수는 폐사전($B_f$)에 가장 높게 나타났고, 이후 감소하였다. 어류의 내성도 길드분석에 따르면, 내성종(TS)은 67%로 가장 높은 출현빈도를 나타냈고, 반면 민감종(SS)은 2%로 나타나 가장 낮은 출현빈도를 보여, 생태계가 악화 된 것을 나타냈다. 백제보에서 생태건강도 평가에 따르면, IBI 모델 값은 17.5로 보통상태로 진단되었다. 종합적으로, 어류폐사는 어류 종 성분, 어류군집 구조 및 트로픽 길드/내성도 길드 지표 특성에 큰 영향을 미친 것으로 나타났으며, 점차 회복하는 것으로 나타났다. 따라서 백제보에서의 대규모 어류폐사를 예방하기 위해서는 지속적인 생태모니터링이 중요하다고 사료된다.

• 환경생물
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• 제39권1호
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• pp.119-135
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• 2021

생물다양성협약(1992년)과 나고야의정서(2010년)의 체결 이후 우리나라는 한반도의 생물다양성 보전과 생물자원 확보를 위한 자생생물의 조사·발굴 연구에 박차를 가하였다. 이러한 계기로 2007년에 설립된 환경부 소속 국립생물자원관의 주도로 "한반도 자생생물 조사·발굴 연구사업"이 진행되었다. 본 사업은 2006년 이후 현재까지 15년 동안 5단계(1단계 2006~2008년, 2단계 2009~2011년, 3단계 2012~2014년, 4단계 2015~2017년, 5단계 2018~2020년)로 나누어 진행되었다. 연구의 결과, 본 사업의 이전에 29,916종(2006년)이던 한반도 자생생물이 본 사업의 각 단계가 마무리되는 시점에서 누계로 집계하여 볼 때, 1단계 33,253종(2008년), 2단계 38,011종(2011년), 3단계 42,756종(2014년), 4단계 49,027종(2017년), 그리고 5단계 54,428종(2020년)으로 급속히 증가하여 본 사업 기간 동안 한반도 자생생물 기록종이 약 1.8배 증가하였다. 이 통계자료는 이 기간 동안 연평균 2,320종의 한반도 미기록종이 새로이 기록된 것을 보여준다. 또한 전체 발굴종 중에서 총 5,242종의 신종을 기록하는 학술적 큰 성과를 거두었다. 분류군 별로는 총 연구 기간 동안 곤충 4,440종(신종 988종 포함), 무척추동물(곤충 제외) 4,333종(신종 1,492종 포함), 척추동물(어류) 98종(신종 9종 포함), 식물(관속식물과 선태식물) 309종(관속식물 176종, 선태식물 133종, 신종 39종 포함), 조류(algae) 1,916종(신종 178종 포함), 균류와 지의류 1,716종(신종 309종 포함), 그리고 원핵생물 4,812종(신종 2,226종 포함)이 한반도에서 새로이 기록되었다. 생물표본은 각 단계별로 집계하여 볼 때 1단계 247,226점(2008년), 2단계 207,827점(2011년), 3단계 287,133점(2014년), 4단계 244,920점(2017년), 그리고 5단계 144,333점(2020년)이 수집되어 연평균 75,429점, 총 1,131,439점의 생물표본이 채집되었다. 그중에서 곤충 281,054점, 곤충 이외의 무척추동물 194,667점, 척추동물(어류) 40,100점, 식물 378,251점, 조류(algae) 140,490점, 균류 61,695점, 그리고 원핵생물 35,182점이 채집되었다. 본 사업에 참여한 각 단계별 연구원/보조연구원(주로 대학원생)의 수는 1단계 597/268명, 2단계 522/191명, 3단계 939/292명, 4단계 575/852명, 그리고 5단계 601/1,097명으로 전체년도의 참여연구자는 연평균 395명, 총 연인원 약 5,000명이 참여하여 전국의 거의 모든 분류학자와 분류학 전공의 대학원생이 참여하였다. 본 사업 기간 동안 전문학술지 논문 3,488편(국내학술지 논문 2,320편, SCI급 국제학술지 논문 1,168편 포함)이 출판되었다. 본 사업 기간 중 자생생물 조사·발굴 사업 및 생물표본 확보 사업에 투입된 예산은 총 833억원(연평균 55억원)이다. 본 사업은 국가 주도의 대형 연구 프로젝트로서 전국의 거의 모든 분류학자가 참여하고 대규모 예산이 투입되어 단기간에 이루어 낸 한국식 압축성장의 한 성공 사례로 볼 수 있다. 본 사업의 종발굴 성과는 최근의 생물분류 체계로 분류되어 국가생물종목록으로 만들어졌으며, 전문가와 학생 및 일반 시민에게 제공되고 있다(https://species.nibr.go.kr/index.do). 본 사업에서 파생된 기재문, DNA 염기 서열, 서식처, 분포, 생태, 이미지, 멀티미디어 등 각 종의 정보는 디지털화되어 생물의 계통, 진화 연구 등 학문적 발전에 기여하였고, 기후변화에 따른 지표종의 변화 같은 생물분포 모니터링 사업과 바이오산업의 생물소재를 탐색하는 기반이 되었다. 본 사업을 통하여 젊은 분류인력(주로 대학원생)의 양성을 지원할 수 있었던 것은 본 사업이 가져온 가장 의미 있는 성과라고 할 수 있다. 과거 15년간 숨 가쁘게 달려온 본 사업은 아직 진행 중이다. 그동안 발굴된 종들에 대한 이명(synonym)과 오동정 등을 바로잡아 학문적인 완성도를 높이고, 한반도에 존재하리라 예상되는 약 10만 종의 자생생물 중에서 남겨진 5만 종에 대한 조사·발굴 연구가 지속되어야 한다.