• 제목/요약/키워드: 생태공학

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옥상온실에서의 여름철 엽채류 작물에너지 교환 모델 개발 (Development of Summer Leaf Vegetable Crop Energy Model for Rooftop Greenhouse)

  • 조정화;이인복;이상연;김준규;크리스티나;최영배;이민형;정효혁;정득영
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.246-254
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    • 2022
  • 본 연구는 급속하게 성장하는 시설농업과 동시에 증가하는 에너지 사용량 및 탄소배출량을 저감하기 위해, 온실의 에너지 부하를 동적으로 분석하기 위한 작물에너지의 다중 회귀모델 개발을 수행하였다. 온실은 연중 안정적인 대량 생산을 위한 적절한 환경을 조성하기 위해 에너지 투입이 필요하다. 도시농업의 일종인 옥상온실 플랫폼을 통해 건물에서 버려지거나 활용되지 않는 에너지를 옥상온실에서 사용할 수 있다. 옥상온실의 효율적인 운영을 위해서는 다양한 환경 조건에 대한 동적 에너지 분석이 선행되어야 하며, 온실에 도입되는 태양 에너지의 40-75%가 작물을 위한 에너지 교환이므로 필수적으로 고려되어야 한다. 한국기계연구원 내 옥상온실에서 여름철에 청경채를 재배하며 생장단계에 따른 에너지 교환을 분석하였다. 작물을 중심으로 미기상 및 양액 환경 분석과 생장 특성 조사를 수행하였다. 정식일수에 따른 엽면적지수를 추정하였으며, 개발된 수식은 결정계수 0.99로 분석되었다. 또한 작물에너지 흐름에 지배적인 잎 표면온도로부터의 현열부하와 증발산에 의한 잠열부하로 나누어 모델을 개발하였다. 엽온과 증발산량을 각각 다중 회귀모델을 이용하여 추정하고 실측한 값을 비교해 보았을 때, 평균 결정계수 0.95, 0.71로 분석되었으며, 이 모델을 이용하여 옥상온실의 에너지 부하를 동적으로 산정하기 위한 모델에 입력값으로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

자연친화적으로 시공된 경천에서 몇 가지 공법적용이 어류의 생태에 미치는 영향

  • 이승휘;권은호
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2003년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.359-360
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    • 2003
  • 현재 대부분의 직할 하천은 인공적인 콘크리트와 보도블럭으로 제방이 이루어진 직강하천으로서 생태적으로 하천의 제 기능을 발취하기 어렵다. 이에 하천의 생태 환경을 복원하고자 전라북도 순창군의 경천을 시범구간으로 설정하여 2000년부터 1년간 자연친화적 하천정비사업을 시행하였다. 이때 경천의 자연친화적 하천정비 사업시 적용된 몇가지 상이한 토목공법(환경부, 2002)이 어류의 생태에 어떠한 영향을 끼치는지 3개년(2000∼2002)간 하천수변의 국세조사 매뉴얼-하천판(생물조사편)(건설기술연구원, 2002)에 준하여 수행한 수변조사 및 모니터링 결과를 분석 생명과학분야의 하천생태와 토목공학분야의 공법적용의 밀접한 관계를 확인하여 보고자 한다. (중략)

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생태계 모방 임베디드 미들웨어의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Bio Inspired Embedded Middleware)

  • 최현식;한성민;윤현준;박성용
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
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    • pp.759-762
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    • 2007
  • 본 논문에서는 미래의 네트워크 모델에 적합하도록 설계한 생태계 모방 임베디드 미들웨어(BIEM : Bio Inspired Embedded Middleware)를 구현하고, 그의 구조와 특성을 기술하며, 성능을 평가하여 BIEM의 정확성을 검증한다. BIEM의 정확성을 검증하기 위해, BIEM 위에서 응용프로그램을 실행시켰을 때와 독립적으로 일반적인 해를 구했을 때의 결과를 비교한다. 또한 서비스 제공을 위해 요구되는 통신오버헤드를 측정하여, 오버헤드가 네트워크 트래픽에 얼마나 영향을 미칠지에 대해서 알아보고, 마지막으로는 이주서비스에 소요되는 시간을 비교 및 분석한다. 이를 통해, BIEM이 미래 네트워크에 이용될 수 있는 하나의 시스템임을 결론지을 수 있다.

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생태하천 복원사업 우선순위 선정에 대한 연구: 한강하구를 중심으로 (Priority Determination of the Projects for Ecological Restoration of the Stream : Case Study for Han River Estuary)

  • 백선욱;이준학;이승민;이하늘;김형수;김수전
    • 한국습지학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.64-73
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    • 2023
  • 2022년 이전에는 하천 관리 주체가 이원화되어 생태하천 복원사업을 계획 및 시행하는 과정에서 많은 혼선이 발생하였다. 이로 인해 하천 수생태계 건강성이 확보되지 못하였다. 그러나 2022년 환경부가 생태하천 복원사업을 주관하게 되며, 하천 수생태계 건강성 확보는 복원사업에서 필수적인 요소가 되었다. 따라서 본 연구에서는 기수역과 람사르 습지가 위치하여 하천 수생태계 건강성 확보가 필수적인 한강하구 지역을 대상으로 복원사업이 필요한 하천 구역을 선정하였다. 우선, 생태하천 복원사업의 세부 조사항목을 기반으로 하천의 물리적, 화학적, 공간/인문학적, 수생태계 건강성 평가지수를 산정하였다. 산정된 평가지수에 순위정렬(ranking), 스케일 재조정(re-scaling), z 점수(z-score), t 점수(t-score) 표준화(normalization) 방법을 적용하였으며, 도출된 값을 비교·분석하였다. 이후 각 평가지수에 엔트로피 가중치 방법(entropy weight method)을 적용하였다. 해당 과정을 통해 한강하구 지역 내에서 수생태계 건강성 확보를 목적으로 복원사업이 요구되는 하천(목감천, 안양천 등)을 선정하였다. 본 연구의 결과는 생태하천 복원사업의 우선순위를 선정하는 과정에서 기초연구 자료로 활용될 수 있을 것이다.

생태계 네트워크 분석을 이용한 생물 군집의 구조와 기능에 대한 연구: 청계천을 사례로 (Exploring Community Structure and Function with Network Analysis: a Case Study of Cheonggye Stream)

  • 이민영;김용은;조기종
    • 환경생물
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    • 제36권3호
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    • pp.370-376
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    • 2018
  • It is important to consider interaction between species in understanding structure and function of the biological community. Current ecological issues such as climate change and habitat loss emphasize the significance of the concept of species interaction in that varying species' interaction across environmental gradients may lead to altered ecological function and services. However, most community studies have focused on species diversity through analysis of quantitative indices based on species composition and abundance data without considering species interactions in the community. 'Ecological network analysis' based on network theory enables exploration of structural and functional properties of ecosystems composed of various species and their interactions. In this paper, network analysis of Cheonggye stream as a case study was presented to promote uses of network analysis on ecological studies in Korea. Cheonggye stream has a simple biological structure with link density of 1.48, connectance 0.07, generality 4.43, and vulnerability 1.94. The ecological network analysis can be used to provide ecological interpretations of domestic long-term monitoring data and can contribute to conserving and managing species diversity in ecosystems.

브루나이 열대우림의 산림 유형별 지상부 바이오매스 추정 (Aboveground biomass of tropical rain forests by forest type in Brunei Darussalam)

  • 장민주;노유진;김형섭;이정민;손요환
    • 환경생물
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    • 제39권3호
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    • pp.266-272
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 동남아시아 열대우림의 대표 산림 유형인 MDF, PSF 그리고 HF에서 지상부 바이오매스를 추정하는 것이다. 브루나이에서 MDF, PSF 그리고 HF를 대상으로 각각 3개 지역을 선정하여 20 m×20 m 조사구를 지역마다 9개씩 설치하고 흉고직경 10 cm 이상인 임목의 흉고직경을 측정하였다. 지상부 바이오매스는 측정된 흉고직경과 바이오매스 상대생장식을 활용하여 추정되었다. 지상부 바이오매스는 MDF, PSF 그리고 HF에서 각각 603.3±159.9, 305.9±23.4 그리고 284.3±19.3 Mg ha-1 순으로 나타났다. 산림 유형에 따라 지상부 바이오매스는 유의하게 차이가 있었으며, MDF에서 가장 높게 나타났다. 이는 흉고직경이 70 cm 이상인 거대목이 MDF에서 집중되어 출현했기 때문이다. 이러한 연구 결과는 산림 유형에 따라 거대목의 출현빈도가 다르며, 나아가 거대목의 출현이 지상부 바이오매스 추정에 영향을 주는 요인 중 하나라는 의미를 가진다.

도시공원 일몰제에 따른 생태네트워크 변화 분석: 부산광역시를 대상으로 (Analysis of Ecological Network According to Invalidation of Decision on Urban Parks: Focused on Busan)

  • 강정은;최희선;황희수;이상혁
    • 환경영향평가
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    • 제27권6호
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    • pp.618-634
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    • 2018
  • 본 연구는 2020년 장기미집행 도시공원의 자동실효(이하 도시공원 일몰)로 인한 생태네트워크 측면에서의 영향을 부산지역을 대상으로 분석하였다. 분석은 도시공원 일몰과 관련하여 가능한 5개의 시나리오를 구축하고 각 시나리오별 생태네트워크 변화를 FRAGSTATS의 경관지수들을 활용하여 살펴보았다. 일몰 예정 공원에 대해 전체 개발을 가정하는 시나리오 1은 해당 공원들의 전체 보전을 가정한 시나리오 5에 비해 녹지면적이 7,339.75ha가 감소하고, 생태공간의 파편화도 증가하는 것으로 분석되었다. 내부종 서식지에 영향을 미치는 중심지 비중도 8.06%이상 감소되며, 녹지 간 연결성도 28.23% 이상 감소되는 것으로 나타났다. 그러나 공원 내 생태적 가치가 높은 지역을 중심으로 보전하는 것을 가정하는 시나리오 3은 시나리오 5(전체 대상지 보전)의 94% 지역에 대한 보전이 가능하며, 연결성 측면에서는 95.6% 이상 보완이 가능할 뿐 아니라 생태지역 파편화 측면에서도 공원예정지 전체를 조성하는 것과 유사한 효과가 나타나고 있었다. 따라서, 일몰 예정 공원에서도 보전가치가 높은 지역을 중심으로 보전하는 것은 생태네트워크 측면에서 효과가 상당히 높음을 확인할 수 있었다. 현재 지자체에서 이들 보전지역을 중심으로 우선 해제를 시행하고 있는데, 이들 지역은 개발의 수준이 낮다고 해도 산발적 개발가능성이 높으므로 현재 추진 중인 우선 해제에 대한 재고가 필요하다고 판단된다.

GIS를 이용한 기후변화에 따른 산사태 취약성 평가 (Assessment of Landslide on Climate Change using GIS)

  • ;곽한빈;이우균;박태진;권태협;박선민
    • 한국기후변화학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.43-54
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    • 2011
  • 최근 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 기상이변에 의해 집중호우가 발생되고 있으며, 이로 인해 산사태 등 자연재해도 급격히 증가하고 있다. 따라서 기후변화에 의한 산사태 취약지역을 파악하고, 그에 대한 적응 대책을 마련하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 산사태 취약성을 민감성, 노출, 적응성 규준으로 평가하였다. 이러한 규준에 적합한 지표에 대한 공간 정보를 GIS로 구축하였고, 그를 기반으로 과거 및 미래에 대한 전국에 대한 산사태 취약성 지도를 제작하였다. 그 결과, 강원도 대부분 지역, 경기도 동부와 전라남도 동남부, 경상남도 서남부가 산사태 취약성이 높게 나타났다. 또한, 시기별 산사태 취약성은 과거에서 미래로 가면서 매우 낮음과 낮음에 해당하는 등급은 감소하고, 보통, 높음, 매우 높음에 해당되는 등급의 면적은 가까운 미래에서 큰 변화가 없으나, 먼 미래에서 확연하게 증가하는 것으로 나타났다.

실외 온난화 처리에 따른 낙엽송 묘목의 생리 및 생장 반응 (Effect of Experimental Warming on Physiological and Growth Responses of Larix kaempferi Seedlings)

  • 안지애;장한나;박민지;한승현;황재홍;조민석;손요환
    • 한국기후변화학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.77-84
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    • 2016
  • Seedling stage is particularly important for tree survival and is easily influenced by warming. Therefore, air temperature being increased due to climate change may affect physiological traits and growth of seedlings. This study was conducted to investigate the physiological and growth responses of Larix kaempferi seedlings to open-field experimental warming. 1-year-old and 2-year-old L. kaempferi seedlings were warmed with infrared lamps since April 2015 and April 2014, respectively. The seedlings in the warmed plots were warmed to maintain the air temperature to be $3^{\circ}C$ higher than that of the control plots. Physiological responses (stomatal conductance, transpiration rate, net photosynthetic rate and total chlorophyll content) and growth responses (root collar diameter (RCD), height and biomass) to experimental warming were measured. Physiological and growth responses varied with the seedling ages. For 2-year-old L. kaempferi seedlings, stomatal conductance, transpiration rate and net photosynthetic rate decreased following the warming treatment, whereas there were no changes for 1-year-old L. kaempferi seedlings. Meanwhile, total chlorophyll content was higher in warmed plots regardless of the seedling ages. Net photosynthetic rate linked with stomatal conductance also decreased due to the drought stress and decrease of photosynthetic efficiency. In response to warming, RCD, height and biomass did not show significant differences between the treatments. It seems that the growth responses were not affected as much as physiological responses were, since the physiological responses were not consistent, nor the warming treatment period was enough to have significant results. In addition, multifactorial experiments considering the impact of decreased soil moisture resulting from elevated temperatures is needed to explicate the impacts of a wide range of possible climate change scenarios.