• 한국수자원학회논문집
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• 제56권9호
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• pp.587-602
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• 2023

기후변화, 인구증가 및 경제발전으로 도시물순환시스템 내 용수 수요량과 물 이용에 필요한 에너지는 지속적으로 증가하고 있다. 따라서 도시물순환시스템을 효율적으로 관리하기 위해 물 부문만을 고려하는 전통적인 방식을 벗어나 물과 에너지 부문 간 상승효과와 상충관계를 고려하는 넥서스 접근법이 주목받기 시작하였다. 이러한 넥서스 방법론을 적용하여 도시물순환시스템이 에너지 집약적인 시스템임을 증명하고, 에너지 원단위로 표현되는 물-에너지 효율 관계를 분석하며, 기후(장기 기후변동, 가뭄, 유형), 지리적 특징(표고차, 평지비, 위치), 시스템 특징(총급수량, 인구, 인구밀도, 관로연장) 및 운영관리 현황(상수관망 수압, 누수율, 물절약)이 미치는 영향을 규명하고자 하는 연구들이 수행되어왔다. 그러나 이를 통해 도시물순환시스템 관리자에게 정책 및 제도의 방향을 제시할 수 있으나 구체적인 정책을 수립하고 시행하는 데 한계가 있었다. 본 연구에서는 기존에 제시된 문헌 조사를 통해 시스템 및 공정별 에너지 원단위 매트릭스 구축하고, 물-에너지 넥서스 모델을 활용하여 도시여건, 외부영향 및 운영관리수준이 시스템에 미치는 영향을 정량화하였으며, 관리자가 벤치마킹할 수 있는 물-에너지 사용효율 기준을 제시하였다. 이를 활용하여 도시물순환시스템 관리자는 시스템의 효율적인 운영관리를 위한 전략과 실행계획을 도출할 수 있으며, 계획의 시행 후 적합성 및 타당성에 대한 평가가 가능할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권3호
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• pp.173-184
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• 2023

기후 변화로 인하여 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 녹조류 번무 현상이 잦아지면서 유해 녹조의 독성에 대한 위험성이 최근 대두된 바 있다. 대표적인 유해 조류인 남조류는 수온, 체류시간 및 영양염류 이렇게 3가지 요소의 교집합으로 발생한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 내성천 내 영주댐의 완전개방으로 체류시간 감소에 따른 수질 변화 분석을 위해 준3차원 수치모델인 EFDC를 활용하여 수질모의를 수행하였다. 실제 2021년 여름철 영주댐 내 엽록소-a의 농도는 상당하여 과거 조류경보제 기준으로 '조류경보'를 오랜 기간 동안 상회하였다. 반면 댐 수문을 완전 개방한 조건으로 모의를 수행한 결과, 모의기간 동안 엽록소-a 농도가 대부분 '조류경보' 수준 이하로 저감되었다. 내성천의 흐름을 복원하여 체류시간을 감소시키는 것이 영주댐 내 녹조를 즉각적으로 저감시키는 방안임을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권4호
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• pp.245-259
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• 2023

농업용 저수지는 농업용수 공급에 있어서 매우 중요한 생산기반시설로, 우리나라 농업용수의 60% 정도를 공급하고 있다. 다만, 여러 문제로 인해 농업용수의 효율적인 공급에 어려움이 발생하고 있으며, 효과적인 공급 및 관리 체계 구현을 위한 정확한 실시간 저수위 혹은 저수량 추정이 필요하다. 본 연구에서는 영상정보를 활용한 딥러닝 기반 농업용 저수지 수위 인식 모델을 제안하였다. 개발한 모델은 (1) CCTV 영상정보 자료 수집 및 분석, (2) U-Net 이미지 분할 방법을 통한 입력 자료 생성, 그리고 (3) CNN과 ResNet 모델을 통한 수위 인식 세 단계로 구성된다. 모델은 두 농업용 저수지(G저수지와 M저수지)의 영상자료와 저수위 시계열자료를 활용하여 구현하였다. 적용 결과 이미지 분할 모델의 성능은 매우 우수한 것으로 나타났으며, 수위 인식 모델의 경우 수위 분류 계급구간에 따라 성능이 상이한 것으로 나타났다. 특히 영상자료의 픽셀 변동이 클수록 정확도 80% 이상이 확보 가능한 것으로 확인되었으나, 그렇지 않은 경우, 정확도가 50% 수준인 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발한 모델은 향후 이미지 자료가 추가로 확보될 경우, 그 활용도 및 정확도가 더 높아질 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권1호
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• pp.24-35
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• 2023

급격한 산업화와 도시화로 인해 해양 오염이 심각해지고 있으며, 이러한 해양 오염을 실효적으로 관리하기 위해 수질평가지수(Water Quality Index, WQI)를 마련하여 활용하고 있다. 하지만 수질평가지수는 다소 복잡한 계산과정으로 인한 정보의 손실, 기준값 변동, 실무자의 계산오류, 통계적 오류 등의 불확실성(uncertainty)을 내포하고 있다. 이에 따라 국내·외에서 인공지능 기법을 활용하여 수질평가지수를 예측하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 해양환경측정망 자료(2000 ~ 2020년)를 활용하여 우리나라 전 해역 즉, 5개의 생태구에 대한 WQI를 추정할 수 있는 가장 적합한 인공지능기법을 도출하기 위해 총 6가지의 기법(RF, XGBoost, KNN, Ext, SVM, LR)을 실험하였다. 그 결과, Random Forest 기법이 다른 기법에 비해 가장 우수한 성능을 보였다. Random Forest 기법의 WQI 점수 예측값과 실제값의 잔차 분석 결과, 모든 생태구에서 시간적 및 공간적 예측 성능이 우수한 것으로 나타났다. 이를 통해 본 연구에서 개발한 Random Forest 기법은 높은 정확도를 바탕으로 우리나라 전해역에 대한 WQI를 예측 가능할 것으로 사료된다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권6호
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• pp.621-634
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• 2017

이 연구는 정책과정에서 정책중개자의 요건과 자원, 역할에 관한 연구이다. 특히 정책중개자의 요건으로서 정당성(공식적 권위, 정치적 지지)과 전문성(정보와 전문지식, 숙련된 리더십)의 두 가지 요건에 주목하였다. 구체적으로 미디어렙 입법과정을 둘러싼 행위자 간 갈등이 강력한 영향력을 가진 정책중개자의 의해 조정·중개됨으로서 협력적 관계로 변화하는 과정을 분석하였다. 이러한 정책과정에 참여하는 행위자 간 의견을 중개하고, 대립하는 이해관계를 조정할 수 있는 유력한 행위자(powerful actor)로서 정책중개자는 제1기(입법유예기)와 제2기(입법공백기)의 정책과정에서는 정당성과 전문성의 결여로 갈등적 상호작용의 변동에 영향을 주지 못하였으나 제3기(입법기)에 구성된 국회 6인 소위원회의 정당성과 방송통신위원회의 전문성이 상호보완적인 활동을 통해 정책산출에 성공할 수 있었다. 이 연구는 미디어렙 정책결정과정의 최종과정에 공식적 정책중개자(국회의 6인 소위원회)와 함께 실질적인 조정 역할을 했던 숨겨진 정책행위자(방송통신위원회)의 역할을 살펴볼 수 있었다는 점에서 의의가 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제28권4호
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• pp.143-157
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• 2023

본 연구는 바지락과 쏙의 서식 구역이 대비되는 보령 주교 갯벌의 인위적인 환경 영향에 의한 저서동물 군집 특성을 확인하였다. 조사 기간 내 대형저서동물은 총 55종이 출현하였으며, 평균 서식밀도는 338 ind./m², 생체량은 212.2 gWWt/m²이었다. 출현 종수는 상부(27종)에서 하부(37종)로 갈수록 증가하였고, 우점종은(상부: 둥근가시사자머리참갯지렁이, 중부: 고리버들갯지렁이, 하부: 바지락) 조위별로 다르게 나타났다. 집괴분석과 다차원척도법을 이용한 상위 10종의 저서동물 군집구조는 하부의 바지락 어장과 쏙 서식공 밀도가 높은 중부 정점 중심의 두 그룹으로 나뉘며, 특정 생물 종의 영향을 반영하였다. 쏙 서식 공간의 퇴적물 입도 조성은 변동 폭이 컸으나 연간 유지되었으며, 분급은 2.1 𝜑로 낮아져 같은 입자로 구성된 비율이 증가하였다. 특히, 중부는 인위적인 영향이 높음에도 고리버들갯지렁이가 우점하고, 쏙 서식공 밀도와의 연관성을 보여 이는 종간 상호작용에 기인하는 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제20권1호
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• pp.5-17
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• 2018

KoFlux의 표준화된 에디 공분산 플럭스 자료 처리과정이 갱신되는 과정에서 그 처리 방법에 따른 결과도 조금씩 달라져 왔다. 대부분의 자료 사용자들은 자료 처리 결과의 차이와 이러한 차이가 자신들의 분석결과에 미칠 수 있는 영향에 대해 명확히 인지하지 못하고 자료를 사용하고 있는 실정이다. 본 총설에서는 KoFlux 데이터베이스를 사용하는 연구자들에게 자료처리 과정을 투명하게 정리하여 자료에 대한 신뢰성과 활용성을 확보하기 위해, 과거의 자료 처리 방법이 어떻게 변화되고 개선되었는지를 평탄하고 균질한 해남 논 관측지(HPK)와 복잡하고 비균질한 광릉 활엽수림 관측지(GDK) 자료를 처리하고 그 차이를 확인하여 문서화하였다. 관측 대상지와 관측 장비의 다양화로 인해, 기존에 무시되거나 간소화 되었던 자료 처리 과정(예, 주파수 반응 보정, 정상성 검정 등)을 다시 적용하였고, 메탄 플럭스 결측 메우기와 이산화탄소 플럭스 보정 및 배분 방법을 새롭게 개선하였다. 본 연구결과로부터 에디 공분산 플럭스 관측 자료의 품질에 주파수 반응 보정(HPK: 연적산값의 11~18%의 편향 발생, GDK: 6~10%)과 정상성 점검(HPK: 연적산값의 4~19%의 편향 발생, GDK: 9~23%)이 매우 중요하고, 결측 메우기 및 배분 과정에 있어서 우선적으로 결측을 최소화하는 것이 최선이며, 대상 플럭스의 변동을 설명할 수 있는 적절한 조절 인자의 선택이 처리방법의 선택보다 중요함을 확인 하였다. 장기 KoFlux 관측 자료의 정확성, 투명성 및 연속성 확보를 위해 위의 결과를 반영하는 자료 처리 기술 개발과 문서화를 지속적으로 추진해 나갈 것이다.

• 환경생물
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• 제31권1호
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• pp.19-36
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• 2013

남해 동부해역에서 해수는 계절에 따라 서로 다른 수질환경 특성의 수괴들에 의해 조절되는 것으로 밝혀졌다. 홍수기인 여름철 표층수는 북한한류 기원의 동해 냉수괴 특성의 수괴-A (East Sea Cold Water), 담수의 영향이 강한 연안성 수괴-B (river-dominated coastal water), 연안 염하구성 수괴-C (coastal pseudo-estuarine water)로 구분된다. 특징적으로 높은 영양염과 엽록소 농도를 갖는 저염의 염하구성 수괴-B는 홍수기인 여름철에 해안선에서 수 십 km 떨어진 해역까지 짧은 기간 일시적으로 형성되며, 집중호우 등 몬순(monsoon)기후 특성을 갖는 우리나라 연안역에서 육지-해양간 물질 순환에 상당한 역할을 할 것으로 사료된다. 여름철 저층수는 저온-고염의 냉수인 저층 냉수괴-D(bottom cold water)가 지배적이며, 표층수의 수괴들과 비교하여 전체적으로 수온, pH, 용존 산소량은 낮은 반면, 높은 영양염 농도 특성을 갖는다. 여름철 저층 냉수괴의 높은 영양염 농도는 강한 성층과 낮은 수온으로 인하여 식물플랑크톤 번식이 제한되어 보존-축적된 결과로, 갈수기인 겨울철 영양염의 주요 공급원으로 작용한다. 갈수기인 겨울철 연구해역의 해수환경은 여름철과 다르게 대마난류수 (수괴-E)가 광범위하게 분포하며, 해안선을 따라 연안역의 좁은 범위에 대마난류수가 약간 변질된 연안성 수괴-F가 분포한다. 특히 광양만, 마산만 등의 반폐쇄성 지형의 여러 만(bay)들에 위치하는 연안성 수괴-F에서는 갈수기인 겨울철에도 낮은 수심과 느린 유속 등에 의해 기초생산력이 높으며, 이로인한 겨울철 영양염 고갈(depletion) 현상이 뚜렷하게 나타난다. 또한 남해 연안성 수괴와 대마난류 수괴사이에 연안전선이 발달하며, 이러한 전선은 직간접적으로 남해의 기초생산력을 조절하는 중요 환경요소로 작용할 것으로 예상된다. 결론적으로 연구해역은 계절적으로 다른 특성의 수괴의 수괴가 복합적으로 분포하며, 여름철의 수질환경과 일차 생태계는 크게 연안 염하구성 수괴와 저층의 냉수괴 발달 정도에 따라 변화할 것으로 예상되며, 겨울철에는 외양에서 유입되는 대마난류 수괴의 특성에 따라 지배될 것으로 분석된다. 또한 용존무기인이 잠재적 제한영양염으로 작용하는 서해 연안역과 달리 남해 연안역은 대부분 용존무기질소가 잠재적 제한영양염으로 작용하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 제한영양염의 차이는 서해와 남해 연안역이 서로 다른 환경과 다른 생태계 구조를 갖고 있음을 지시한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제41권4호
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• pp.379-388
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• 1994

연구배경 : 수면 무호흡증후군은 수면시 반복적인 무호흡이 발생하여 일련의 심폐계통의 변화가 초래되는 질환으로 이중 동맥혈 산소포화도(arterial oxygen saturation, 이하 $SaO_2$)의 감소와 심부정맥의 발생이 임상적으로 중요한 소견이다. 무호흡시 $SaO_2$의 감소양상은 환자마다 다양하며 이는 호흡정지 기간, 호흡정지시의 산소공급원인 폐용량 및 개체의 산소소모율에 따라 결정될 것으로 예상된다. 방법 : 호흡정지와 재개시에 수반되는 $SaO_2$ 및 심박수(heart rate, 이하 HR)의 변동양상을 관찰하고, 그 변동에 관련되는 생리학적 인자들을 알아보고자 정상 남자 8명 및 정상 여자 9명 등 총 17명을 대상을 폐용량 측정, 동맥혈 가스분석을 시행하고 Harris-Benedict 식에 의거한 기초대사율을 산출한 뒤 총폐용량(total lung capacity, 이하 TLC), 기능적 잔기량(functional residual capacity, 이하 FRC) 및 잔기량(residual volume, 이하 RV) 상태에서 호흡정지를 시킨 후, $SaO_2$의 변동과 심전도를 측정기록하였다. 결과 : 호흡정지시 $SaO_2$가 기저치로부터 2% 감소하는데 걸린 시간(T2%)은 TLC, FRC 및 RV 에서 각각 $70.1{\pm}14.2$초 $44.0{\pm}11.6$초 및 $33.2{\pm}11.1$초로 TLC보다는 FRC 에서(p<0.05), FRC보다는 RV에서(p<0.05) 유의하게 단축되었다. T2%까지 호흡정지한 뒤 호흡재개시 $SaO_2$의 추가 감소는 RV에서 $4.3{\pm}2.1%$로서, TLC의 $1.4{\pm}1.0%$나 FRC의 $1.9{\pm}1.4%$ 보다 감소량이 컸고(각각 p<0.05), 최저 $SaO_2$치에서 기저치로의 회복에 걸린 시간은 TLC, FRC 및 RV에서 유의한 차이가 없었다. T2%는 각각의 폐용량 혹은 기초대사율과 유의한 상관관계는 없었으나, TLC/BMR(r=0.693, p<0.001) 및 FRC/BMR(r=0.615, p<0.025)과는 각각 유의한 상관관계를 보였고, RV/BMR(r=0.027, p>0.05)과는 유의한 상관관계가 없었다. 호흡정지와 재개의 전 과정에서 생긴 최대심박수와 최초심박수의 차이는 TLC에서 $27.5{\pm}9.2$회/분, FRC 에서 $19.1{\pm}6.0$회/분, RV에서 $26.4{\pm}14.0$회/분으로 FRC에서의 심박수 변화량이 TLC나 RV에서의 변화량보다 유의하게 적었고(각각 p<0.05), 기록상 호흡재개 시점을 전후한 5개씩의 p-p간격의 평균치는 TLC에서 $0.84{\pm}0.10$초와 $0.72{\pm}0.09$초(p<0.025), FRC에서 $0.82{\pm}0.11$초와 $0.73{\pm}0.09$초(p<0.025), RV에서 $0.77{\pm}0.09$초와 $0.72{\pm}0.09$초(p<0.05)로 모두 유의한 차이가 있었다. 결론 : 정상인에서 FRC이상에서 호흡정지시 $SaO_2$의 감소속도는 폐용량/기초대사율과 밀접한 상관관계를 보이고, 호흡정지-재개의 과정에서 생기는 동성부정맥은 FRC상태가 제일 작고 미주신경활성도의 변화가 관여하는 것으로 추정되며, RV에서의 실험결과로 미루어 수면 무호흡증후군 환자들에서 체위, 혹은 복부비만에 기인하는 기능적 잔기량의 감소가 저산소혈증의 정도나 심부정맥의 발생에 미치는 영향에 대한 연구가 필요하고, 수면시의 기능적잔기량을 증가시키는 것이 치료적 유용성이 있는지에 대한 검증도 필요하리라고 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권3호
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• pp.3-17
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• 2002

본 연구는 부산시 동남해안 지역에서 해수침입의 지역적 특성과 해수침입의 범위를 파악하기 위하여 지하수 모니터링공의 자료분석과 지구통계학적 기법을 이용하였다. 강수에 의한 직접적인 지하수의 충진으로 모니터링 우물에서의 지하수위는 강수량과 비례하지만 전기전도도는 강수량과 대체로 반비례하는 것으로 나타났다. 모니터링 우물에서 전기전도도는 약 24m심도에서 급격히 증가되어 26m전후에서 20,000$\mu\textrm{s}$/cm를 초과하였고, 지하수위와 전기전도도를 비교한 결과, 지하수위가 낮아질수록 해수와 담수의 경계면이 상승하는 경향을 보인다. 교차상관성 분석에 의하면 지하수위와 강수량은 시차가 0일 때 교차상관 계수가 최대이지만, 전기전도도와 강수량의 교차상관계수는 시차가 9일 때 최대로 나타났다. 이것은 지하수위 변동이 강수에 의하여 단시간에 영향을 받고 있으나, 해수와 담수의 경계면은 강수에 의하여 매우 느리게 반응한다는 것을 나타낸다. 2개의 측선에서 실시된 수평전기탐사 자료의 역산결과, Line 1에서는 동쪽 끝에서 내륙으로 약 14m지점까지, Line 2에서는 동남쪽 끝에서 내륙으로 약 25m지점까지 해수가 침투한 것으로 나타났다 5월과 7월에 슬럼버져 배열의 수직전기탐사를 실시하여 획득한 자료는 각각 대수정규분포를 나타내었고, 크리깅에 의한 겉보기비저항 분포도와 전기비저항 분포도를 비교하면 5월보다 7월에 비저항치가 상승한 것으로 나타났다. 이것은 6, 7월에 내린 강수로 지하수의 함양량이 증가하여 대수층내 해수의 농도가 감소하였기 때문이다 겉보기비저항의 수직단면도 및 평면도 그리고 전기비저항 분포도를 분석한 결과. 지구통계학적 기법은 해안 지역에서의 전기비저항 분포 변화를 파악하는데 매우 유용하였다.