• 한국습지학회지
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• 제23권4호
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• pp.296-306
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• 2021

탄성도는 하나의 변수 변화에 따른 다른 변수의 변화되는 양상을 정량적인 수치로 해석하는 통계적 기법으로 상관성 분석 이상의 정보를 제공하여 기후변화 연구에 다양하게 활용하고 있다. 본 연구에서는 낙동강 주요 지류를 대상으로 기온과 수질 자료를 이용하여 탄성도를 산정하고 기온에 대한 수질의 민감도 분석을 수행하였다. 또한, T-Test 결과를 이용하여 탄성도에 대한 신뢰구간을 산정하고 탄성도의 유효성을 검토하였다. 탄성도의 강도는 여름 > 가을 > 봄> 겨울 순으로 높은 강도를 나타내고 있으며 방향은 음과 양의 탄성도가 함께 있는 지역적 특성을 나타내고 있다. 월별 관측자료를 대상으로 계층적 군집 분석을 수행 후 5개 군집으로 분류하였으며 평행좌표 그래프를 이용하여 군집 별 특성을 시각적으로 분석하였다. 주요 지류의 경우 인구밀도가 상대적으로 높고 주변에 하수처리장, 소규모 축사, 농업 활동 등의 복잡한 영향 인자로 인해 기온 탄성도의 방향과 강도는 지역적 특성을 나타내고 있다. 특히, TP의 경우 기온변화에 따른 조류성장과 사멸로 발생하는 생태계의 영양물질 순환에 따라 큰 지역적 변동성을 나타내고 있다. 낙동강 주요 지류의 기온 탄성도는 약 이상이고 유의수준 5%에서 타당하므로 기온변화에 따른 수질 변동이 존재하는 것으로 분석되었다.

• 생태와환경
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• 제54권3호
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• pp.156-169
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• 2021

동물플랑크톤 군집 연구에 DNA 바코딩과 같은 DNA 분석 기법의 적용은 분류형태학을 기반으로 하는 전통적인 종동정 시 발생할 수 있는 문제(e.g. 개체의 표현형 가소성에 의한 오동정, 유사종 및 자매종, 유생 시기의 종 동정의 어려움)를 보완할 수 있다. 최근 DNA 시퀀싱 기술의 발전으로 다양한 수생태계의 동물플랑크톤 군집은 물론, 육안 및 현미경을 통해 구분하는 데 한계가 있는 동물플랑크톤의 위 내용물에 대한 DNA 기반 군집 분석 또한 가능하게 되었으며, 이는 동물플랑크톤의 섭식 먹이원 분석을 통한 생물학적 상호작용을 이해를 돕는다. 본 논문은 동물플랑크톤 연구에 DNA 분석 기법이 활용된 사례(e.g. DNA 바코딩을 이용한 계통분류학적 연구, 메타바코딩을 이용한 군집 분석, 위 내용물 분석)를 소개하고 분석 방법을 요약하여, 최종적으로 향후 이를 활용하고자 하는 연구자들에게 연구 접근성을 높일 수 있도록 방법론적인 기초 지식을 제공하고자 하였다.

• 한국조경학회지
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• 제49권2호
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• pp.113-127
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• 2021

공원녹지와 물길을 연결하는 조경계획기법이 보편화되었지만, 대규모 계류형 수경시설의 운영과 관리상의 문제가 빈번하게 발생하고 있다. 이에 본 연구는 전주·완주 혁신도시를 대상으로 빗물을 이용한 계류형 수경시설의 지속가능한 관리와 운영을 모색할 수 있는 설치방안을 검토하였다. 이 연구의 목적을 수행하기 위해 수원지와 수로 부분으로 나누어 각각의 시나리오를 설정하였다. 첫째, 수원지에 관한 시나리오는 수로와 수원지에 필요한 유지용수량과 저장공간을 산정하기 위해 물수지를 분석하였다. 분석 결과, 수로 부분 자체는 676.8톤/월의 급수가 필요하지만, 수원지의 생태적 또는 경관적 측면을 고려하여 3,018톤~5,512톤의 저장 공간과 0.75m~1.37m의 수심 유지가 요구되었다. 둘째, 수로에 관한 시나리오는 계류형 수경시설의 유지관리에 효과적인 설비의 계통을 선정하는 것이다. 이를 위해 용수를 고지대로 압송하여 흘려보내는 단일순환계통과 각각의 수공간에 별도 공급하여 독립 운전하는 다중순환계통을 비교 분석하였다. 그 결과, 소규모 동력장치에 의해 독자적으로 운전하는 다중순환계통이 용수공급에 필요한 운전시간을 최소화 할 수 있어 더 효과적인 것으로 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_2호
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• pp.1881-1890
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• 2021

미세먼지는 인체에는 물론 생태계, 날씨 등에도 많은 영향을 끼치며, 인구와 건물, 차량 등이 밀집된 대도시에서의 미세먼지의 예측과 모니터링은 중요하다. 특히 자동차, 연소 등에서 발생하는 PM_2.5 농도는 독성 물질을 포함할 수 있어 체계적인 관리가 필요하다. 따라서 본 연구는 화학 인자, 위성 기반의 aerosol optical depth (AOD), 기상 인자 등을 입력 자료로 하여 수도권PM_2.5 농도를 예측하고자 한다. PM_2.5 농도 예측을 위해 기계 학습 모델 중 PM 농도 예측에 우수한 성능을 보이는 random forest (RF) 모델을 선정하였으며, 모델 평가를 위해 통계 지표인 R², RMSE, MAE, MAPE를 산출하였다. RF 모델의 모델 정확도는 R², RMSE, MAE, MAPE는 각각 0.97, 3.09, 2.18, 13.31로 나타났으며, 예측 정확도는 각각 0.82, 6.03, 4.36, 25.79로 본 연구에서 사용한 인자들을 이용하여 PM_2.5를 예측 시 높은 정확도와 상관성을 나타내었다. 따라서 향후 학교 미세먼지 예측 및 범주화를 위해 본 연구에서 사용한 인자들을 RF 모델에 적용하였을 때 신뢰할만한 결과를 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권2호
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• pp.88-96
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• 2021

표면영상유속계를 이용한 유속 측정 시 하천의 넓은 영역을 경사지게 촬영하기 때문에 필연적으로 영상 왜곡이 발생하게 된다. 이와 같이 경사영상을 정사영상으로 변환하는 방법으로 수표면과 동일한 평면상의 참조점 좌표를 이용하는 2차원 투영 좌표 변환법을 사용할 경우 홍수 시 수위가 변할 경우 대응이 어렵다는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 수위가 변하더라도 참조점을 재설정할 필요가 없는 경사영상 왜곡 보정 방법을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 기법은 높은 위치에 설정한 참조점의 좌표와 카메라의 좌표, 그리고 카메라의 수표면 사이의 연직거리 간의 기하학적인 관계를 이용해 수위 변화에도 대응할 수 있는 경사영상 보정 기법이다. 본 연구에서 개발한 영상 왜곡 보정 방법의 검증을 위해 실규모 하천 실험을 수행하였으며, 참조점 변환식에 대한 검증과 표면유속 측정 결과에 대한 검증을 수행하였다. 검증 결과 개발 기술의 경사영상 보정 정확도는 97% 이상을 나타냈고, 유속 검증 결과 개발 기술을 적용하여 산정한 유속을 비교한 결과 약 4% 이내의 차이를 보이는 것으로 나타나 높은 정확도 확보가 가능한 것으로 나타났다. 따라서 개발 기술을 영상 기반의 고정형 자동유량계측 시스템에 적용한다면 수위가 급변하는 홍수 시 유량측정의 정확도를 개선할 수 있을 것으로 기대한다.

• 식물병연구
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• 제24권4호
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• pp.302-307
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• 2018

2014년부터 2016년까지 전라북도농업기술원(익산) 시험연구포장에 식재한 오크라에서 잿빛곰팡이병이 5%정도 발생하였다. 초기 감염은 열매의 기저부에서 갈색 또는 회색의 점무늬로부터 시작하여 꼬투리와 줄기 쪽으로 확대되었고, 수침상으로 분생포자와 함께 많은 균사가 형성되다. 감자한천배지에서 균사 생육은 직경이 65-80 mm/7일이었으며, 중앙부와 가장자리에서 진한 쥐색으로 양모상이었다. 2주간 배양된 병원균은 배지 위에 작고 검은색의 균핵을 형성하였으며, 크기는 $1.0-3.5{\times}0.5-3.0mm$이었다. 병원균의 분생포자는 무색 또는 회색의 단세포이며, 구형 또는 타원형으로 크기는 $6.2-15.4{\times}5.0-10.4{\mu}m$이었다. 또한 수지상으로 분지한 분생포자경위에 포도 송이와 같이 분생포자가 집단적으로 형성되었다. 분생포자경은 갈색 또는 투명한 색의 수지상으로 크기는 $85-450{\times}10.0-40.0{\mu}m$이었다. 균학적 특징, 병원성 검정, ITS rDNA 염기서열 비교분석 등의 결과를 바탕으로 이 병은 우리나라에서 지금까지 보고되지 않은 Botrytis cinerea Pers.에 의한 오크라 잿빛곰팡이병으로 명명하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제29권7호
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• pp.762-768
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• 2019

참취, Doellingeria scabra Thunb. (이전의 학명: Aster scaber Thunb.)는 국화과의 다년생 초본으로 한국의 야생산지에서 흔히 찾을 수 있다. 본 연구는 강원도 태백시 매봉산에 분포하는 참취의 국지적 집단에 대해 패치 특성을 측정하고자 하였다. 이 종의 공간적 분포를 평가하기 위해 분산의 지수, Lloyd 평균 군집도, Morisita 지수 등을 통해 자료를 분석했다. 참취 집단의 평균 밀도는 2.94이었다. 참취는 작은 규모의 플롯에서는 일정한 분포 또는 임의 분포를 하였고, 두 개의 큰 규모 플롯($16{\times}32m^2$와 $32{\times}32m^2$)에서는 응집 형태로 분포했다. 평균 밀집도($M^*$)는 0.916이었다. 평균 patchiness index (PAI)는 0.796이었다. Morisita의 계수는 플롯 크기가 커짐에 따라 감소하는 경향을 보였다. 이 집단에서 Eberhardt 지수(IE)의 예상 값은 2.623이었다. 참취의 Moran's I 값에서 처음 5개 구간은 양의 값이었다. 그 중 4개는 유의성을 나타내어 개체간 유사성은 8 m 이내에서 발생한다고 볼 수 있다. 본 연구는 매봉의 참취군락뿐만 아니라 다른 산의 산림 생태계 내 참취 군락의 지속 가능한 유지 및 복원에 대한 이론적 근거를 제공할 수 있다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권2호
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• pp.109-119
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• 2019

국내의 많은 저수심 저수지들은 다양한 수질오염물질의 유입으로 인해 부영양화가 진행되고 있으며, 해마다 반복적으로 표층의 녹조 발생과 저층의 빈산소화를 겪고 있다. 이를 방지하기 위한 대책으로 저수지의 성층현상을 완화하는 기존 기술들이 있으나 대부분 동력이 필요하며 비경제적인 측면으로 인해 도입이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 바람과 수류의 자연에너지를 활용하는 무동력 수류순환시스템을 개발하고 상이한 조건을 갖는 두 저수지를 대상으로 테스트베드를 구축, 운영하여 현장적용성을 검토하였다. 수류순환시스템을 모사한 전산유체역학 (CFD) 모의 결과, 하향류가 유도되어 표층과 심층 사이의 성층현상을 완화시키고, 영향반경은 약 30 m에 달하는 것으로 해석되었다. 테스트베드에 대한 장기 모니터링 결과, 수류순환 작용에 의해 DO의 변동을 완만하게 하고, DO 과포화 현상을 저감하며, pH의 과도한 상승을 방지하는 등 다양한 수질개선 효과가 관찰되었다. 본 수류순환시스템의 현장적용성을 제고하기 위해서는 홍수시 및 저수심 조건에 대한 대응방안 마련이 필요한 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권4호
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• pp.408-421
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• 2019

수입되는 서양뒤영벌과 그에 대한 화분매개 대체안들을 비교 평가하기 위해 증분이익을 추정하여 분석하였다. 분석결과, 판매수익에서 공통 생산원가를 차감한 증분수익은 인공수분을 사용할 때보다 화분매개곤충을 사용할 때 더 많았으며, 증분원가는 수입산 서양뒤영벌이나 꿀벌을 사용할 때보다 국내산 서양뒤영벌이나 인공수분을 사용할 때 더 적었다. 각 대안별 증분이익을 살펴보면, 수입산 서양뒤영벌 46,801 백만원, 국내산 서양뒤영벌 47,170 백만원, 꿀벌 46,975 백만원, 인공수분 29,839 백만원이었다. 증분이익은 각 대안을 선택했을 경우 얻을 수 있는 회계적 이윤을 의미한다. 다만, 회계적 이윤 전부를 화분매개 대안이 기여한 것으로 볼 수 없으며, 귀속지대나 정상이윤과 같은 잠재적 비용이 포함되어 있다. 잠재적 비용에 해당하는 기회원가를 고려할 때, 수입산 서양뒤영벌을 사용하는 대안은 경제적 손실이 발생하는 것으로 나타났다. 이는 과수 작물 생산농가가 수입산 서양뒤영벌을 사용하는 대신 다른 대체안을 선택할 경우 추가적인 경제적 이윤을 창출할 수 있음을 의미한다.

• 지질공학
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• 제28권4호
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• pp.541-552
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• 2018

지속적 가뭄 발생에 따라 물공급의 사각지대인 유역 상류부 가뭄 대책 마련에 대한 수요가 급증하는 추세이며, 하천 및 상수도와 연계된 시스템 구축이 필요한 시점이다. 또한 하천의 건천화 방지와 적정 하천 유지유량 확보를 위한 시설 설치가 필요하나, 하천의 환경 및 생태계 보전 등의 이유로 지상 댐의 건설이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 이에 대한 대안으로 아프리카 건조지역에서 많이 활용되는 샌드댐의 효과를 살펴보기 위한 타당성 평가를 수행하였다. 미계측 유역의 계곡수 유출량을 산정하기 위해 한국형 유역수문모형 SWAT-K를 이용하였으며, 모의 유출량을 저수지 추적기법과 연계하여 샌드댐의 저류량을 평가하였다. 기존하상을 이용하는 샌드댐과 준설형 샌드댐의 2가지 경우에 대해 취수시 저류량 변화와 하류 유량의 증감을 분석한 결과 샌드댐은 평시 하류 유량을 증대시키는 효과와 가뭄시의 취수를 통한 물공급 대응이 가능한 시설이라는 것을 정량적으로 확인할 수 있었다.