• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_3호
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• pp.1373-1387
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• 2021

산불은 지표 에너지 균형, 사회 및 환경에 중대한 위협을 미치며, 사회경제적 손실을 일으킨다. 한편, 현재까지 널리 사용되고 있는 다중분광 위성 영상 기반 산불 피해 탐지 알고리즘은 구름으로 인한 반사도 오염으로 인해 시의적절한 산불 정보를 얻기 어려운 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 구름에 영향을 받지 않는 유럽우주국의 Sentinel-1 SAR (Synthetic Aperture Radar) 자료로부터 2019년 4월 초에 발생한 남한 강원도의 강릉·동해, 고성·속초 및 인접한 북한의 두 산불 발생 지역을 대상으로 주성분분석(Principal Component Analysis; PCA)을 포함하는 일련의 전 처리 및 K-means clustering을 이용하여 산불 피해 면적을 탐지하였다. 추정된 산불 면적은 국립산림과학원에서 남한의 두 산불에 대해 제공한 산불 피해 면적 및 강도 참조자료 및 산불 피해 탐지에 널리 사용되는 dNBR (differenced Normalized Burn Ratio)을 사용하여 검증하였다. 국립산림과학원의 참조자료 기반 검증에서 강릉·동해와 고성·속초 산불에 대해 평균 약 86%의 정확도를 보였다. dNBR을 사용한 검증에서는 남한 및 북한의 지역 모두에 대해 평균 약 84%의 정확도를 보였다. 이때, 산불 강도가 강할수록 산불 면적 탐지 성능이 높고 반대로 산불 강도가 약할수록 산불 면적 탐지 성능이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 검증된 SAR 영상을 이용한 PCA 및 K-means clustering 기반 탐지 알고리즘이 추후 구름의 영향이 크고 작은 산불이 빈번하게 발생하는 한반도에 대하여 신속한 산불 피해 면적 탐지에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권1호
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• pp.15-32
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• 2011

인간 활동에 의해 증가된 온실가스로 인하여 지구촌 곳곳에서 기상이변이 속출하고 있으며, 세계적으로 온실가스 배출 감축을 위한 노력을 하고 있다. 여기에 발맞추어 우리나라 또한 녹색성장을 기조로 한 저탄소 사회 실현을 위한 노력을 하고 있으며, 이를 위해서는 녹색생활을 통한 저탄소 소비 패턴 정착이 필요하다. 이에 국민들에게 저탄소 생활로의 변화를 통해 저감되는 온실가스 배출량 정보 제공이 요구되는 바, 본 연구에서는 국내에서 소비되는 식품들 중 수입의 비중이 높은 쇠고기와 포도주를 대상으로 하여 국내외산 쇠고기와 포도주의 푸드 마일리지 및 이산화탄소 배출량을 산정하였고, 수입산과 국내산의 이산화탄소 배출량 산정 결과를 이용하여 수입산을 국내산으로 대체할 경우에 저감 가능한 이산화탄소 배출량을 평가하였다. '07년 기준으로 수입 쇠고기 10%를 국내산으로 대체하면 연간 14,000톤 만큼의 이산화탄소 감축이 가능하며, 일 년 중 하루를 수입 쇠고기 대신 국내산으로 대체했을 때에는 연간 384톤 만큼 감축이 가능한 것으로 나타났다. 같은 방법으로 수입 포도주 10%를 국내산으로 대체하면 연간 1,396톤이 감축되고, 일 년 중 하루를 수입 포도주 대신 국내산으로 대체했을 때에는 연간 38톤의 감축이 가능한 것으로 나타났다. 푸드 마일리지와 같은 정량적 지표를 사용하여 국내산 식품의 수요를 유도함으로써 국민들의 실생활 속에서 자연스럽게 저탄소 생활로의 소비 패턴이 이루어질 수 있을 것이며, 앞으로도 이러한 정량적인 이산화탄소 배출량 DB의 개발과 보급이 필요할 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제56권4호
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• pp.435-445
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• 2023

삼각주는 하천이 운반하던 퇴적물이 호수나 바다, 하천의 본류와 같은 상대적으로 저 에너지의 환경을 만나 쌓인 퇴적 지형이다. 그 중 하천의 합류 지역에 생긴 삼각주는 하천 기하와 수리학적 특성에 큰 영향을 줄 수 있기 때문에 하천 관리 및 연구에서 중요하게 다루어진다. 최근 낙동강 내 대규모 준설과 보 건설로 하천 합류 지역의 평형상태가 깨지고 있다. 하지만 하천의 자연 회복성으로 인한 지속적인 퇴적으로, 인위적인 준설 이전의 자연상태로 되돌아가고 있다. 시계열 관측 결과 합류 지역의 삼각주는 준설 이후 지속적으로 성장하다가, 일정 크기에 도달하면 전반적인 크기의 변화없이 소규모의 성장과 후퇴를 반복하는 동적 평형상태에 이른다. 본 연구에서는 합류 지역 삼각주가 지류의 유사량과 본류의 유량에 따라 체결된 동적 평형 상태에 도달한다는 가정을 바탕으로 합류 지역의 퇴적-침식 작용을 설명하는 모델을 개발하였다. 모델은 지류 공급 퇴적물의 퇴적과 본류로 인한 침식 작용, 두 가지 기작을 토대로 한다. 모델에 사용된 낙동강을 대표하는 침식 계수는 낙동강 내 주된 합류 지역을 이용하여 추정했다. 개발된 모델을 이용하여 지류 유사량과 본류 유량에 따른 합류 지역 삼각주 평형 위치의 민감도 분석을 수행했고, 이후 주된 합류 지역의 연평균 유량, 유사량 데이터를 활용하여 낙동강 합류부 삼각주들의 동적 평형 위치를 예측하였다. 마지막으로 감천-낙동강에 기록된 일별 유량과 유사량 데이터를 활용하여 감천-낙동강 삼각주의 발달에 대한 모의 실험을 진행하였다. 모델을 통해 각 합류부 삼각주의 형성 여부를 예측하였고, 감천-낙동강 삼각주의 거동의 경향 또한 잘 예측하였지만, 단순화 과정에서 발생한 오차와 한계로 인해 감천-낙동강 삼각주에서 실제 발생하는 후퇴를 정확히 예측하지는 못하였다. 본 연구 결과는 합류 지역을 통한 낙동강 본류의 유사 공급량에 대한 기초 정보를 제공하여 하천 정비 및 유지에 기초 모델로 사용할 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권7호
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• pp.832-859
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• 2011

해류는 기후변화와 지구상의 에너지 균형에 중요한 역할을 하고 있어 정확한 해류와 순환에 대한 과학 교육의 중요성이 점점 더 강조되어 왔다. 본 연구의 목적은 교과서 해류도의 오류를 분석하고, 가능한 원인에 대하여 토의하며, 학생들에게 동해에 관한 통일된 해류도를 어떻게 제안할 것인지 방안을 제시는 것이다. 제 7차 교육과정에 근거한 27종의 교과서를 기존의 문헌과 최근의 과학적 지식과 비교함으로써 동해 해류도의 특성을 정량적으로 분석하고 조사하였다. 서로 다른 도법을 바탕으로 제작된 교과서 해류도들을 위치 정보를 이용하여 디지털 영상자료로 변환한 후 메르카토르 도법을 사용하여 새로운 영상으로 전환하였다. 대한해협에서의 대마난류 분지 양상과 대마난류의 근해 분지가 일본 연안에 얼마나 근접하여 북상하는지를 정량적으로 조사하고, 동해 극전선 이남에서 사행하는 대마난류의 외해 분지의 양상을 면밀히 분석하였으며, 우리나라 동해안을 따라 북상하는 동한난류의 북상 범위, 이안 위도도 조사하였고, 난류의 유출 양상을 쓰가루 해협과 소야 해협 부근에서 분석하였다. 또한 리만해류와 북한한류가 시작하는 위도, 남하하는 범위, 연안에 근접한 정도에 대하여 분석하였다. 이외에도 교과서 해류도에 대한 잘못된 표현도 제시하였다. 이러한 분석들은 교과서 해류도의 문제점을 드러내었으며, 이는 학생들에게 오개념을 일으킬 수 있다. 본 연구는 최신의 과학적 연구 결과를 가지고 있는 과학자들과 교육 자료가 필요한 교육자들 사이에 연결 고리의 필요성도 강조하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권3호
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• pp.248-257
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• 2009

Vibrio harveyi 쿼럼 센싱 (quorum sensing; QS) 신호전달에 대한 저해제들이 주 신호물질인 N-3-hydroxybutanoyl-L-homoserine lactone(3-OH-$C_4$-HSL)의 분자 구조를 변형함에 의해 개발되었다. 일련의 구조 변형체들인 N-(3-hyoxysulfonyl)-L-homoserine lactones(HSHLs)들은 고체상 유기합성법 (solid-phase organic synthesis method)으로 합성되었다. 이 물질들의 생체내 쿼럼 센싱 저해능이 V. harveyi 발광을 이용한 bloassay를 system에 의해 측정되었을 때, 모두 의미있는 저해효과를 보여주었다. 이 물질들과 3-OH-$C_4$-HSL 수용체 단백질인 LuxN 사이의 상호작용을 분석하기 위하여 LuxN의 신호 결합 부위를 다른 acyl-HSL 결합 단백질들과의 유사성에 기초하여 시험적으로 결정하였다. 이 추정 신호결합 부위의 부분적 삼차구조를 ORCHESTRA program을 이용하여 예측하였으며, 이 부위 내에서 3-OH-$C_4$-HSL와 HSHLs의 결합 형태와 에너지를 계산하였다. 이렇게 모델링을 통해 얻어진 결과와 생체 내 bioassay를 통해 얻어진 결과의 비교를 통해, 수용체 단백질과 그 리간드 사이의 상호 작용에 관한 in silica 해석이 특히 단백질의 삼차 구조에 대한 정보가 제한적인 경우에 보다 나은 저해제 개발을 위한 유용한 방법이 될 수 있음을 제안한다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제42권6호
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• pp.577-595
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• 2009

본 연구에서는 2007 KNHANES 식이섭취자료를 우리나라 일반 연구자들이 많이 사용하는 CAN-Pro 3.0 NDB를 이용하여 재분석함으로써, NDB 차이에 따른 영양소 섭취결과의 차이를 평가하고 지금까지 계산되지 않았던 아연, 비타민 B$_6$, 엽산, 비타민 E, 콜레스테롤 섭취량과 급원식품을 분석하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 단백질과 비타민 C를 제외한 모든 영양소에서 두 NDB를 사용하여 계산한 영양소 섭취량이 유의적인 차이를 보였으나 (p < 0.001) 일부 영양소를 제외하고 0.75$\sim$0.99 사이의 높은 상관관계를 가지고 있었다 (p < 0.001). 2) 두 방법으로 계산한 결과의 차이가 섭취량의 5% 이내인 것은 에너지, 단백질, 비타민 B$_2$, 비타민 C, 철분이었으며 일곱 개의 영양소가 5$\sim$10%, 4가지 영양소가 10% 이상의 비교적 큰 차이를 보였다. 두 방법 간의 차이에 대해서 6가지 영양소에서 연령 군, 성별, 혹은 연령과 성의 교호작용이 유의적인 영향을 미치는 것으로 나타났다 (p < 0.05). 3) 본 연구에서 CAN-Pro 3.0 NDB를 이용하여 2007 KNHANES 대상자들의 아연, 비타민 B$_6$, 엽산, 비타민 E, 콜레스테롤 섭취량을 성별, 연령군으로 나누어 계산하였다. 그 결과 여러 성별, 연령 군에서 아연, 비타민 B$_6$, 엽산, 비타민 E의 평균 섭취량이 권장섭취량이나 충분섭취량에 비하여 낮았으며 그 내용은 영양소에 따라 달랐다. 콜레스테롤은 일부 계층에서 섭취가 과다한 것으로 나타났다. 4) 아연, 비타민 B6, 엽산, 비타민 E, 콜레스테롤의 공급에 중요한 식품군과 식품들을 분석하여 제시하였다. 2007 국민건강영양조사의 식이섭취조사 자료를 CAN-Pro 3.0 NDB를 이용하여 영양소 섭취량을 재계산하여 비교 분석한 본 연구를 통해 식이섭취조사에서 영양소 데이타베이스가 차지하는 중요성을 살펴보았다. 앞으로 영양소 데이터베이스에 관한 많은 정보 교환 및 검증이 이루어져야 하며, 일반 연구자들이 영양소 데이터베이스의 호환성 검증과 함께 정확한 영양소 섭취량 추정 및 식생활 평가를 할 수 있도록 다양한 방안이 모색되어야 할 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제30권3호
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• pp.93-102
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• 2017

조립질 퇴적물의 근원지에 관한 정보를 제공할 뿐만 아니라 유용 광물자원으로서의 가치를 지니는 황해남동니질대와 제주남서니질대 표층퇴적물 내 중광물의 특성을 비교 연구하였다. 두 지역에서 각각 28개씩 시료를 선정하여 중광물을 분리한 후 실체현미경과 주사전자현미경 관찰, 에너지 분산형 분광분석과 전자현미분석을 실시하였다. 각섬석과 녹염석은 연구지역에서 주된 중광물로서 두 광물의 합계 함량이 70% 이상을 점유한다. 저어콘과 스핀은 황해남동니질대에서, 인회석과 금홍석은 제주남서니질대에서 상대적으로 많은 함량을 나타내며, 모나자이트는 황해남동니질대 일부 지역에서만 산출된다. 스핀과 모나자이트 함량은 황해남동니질대 북부에서 남부로 갈수록 감소하는 경향을 보여준다. 황해남동니질대는 낮은 석류석-저어콘 지수와 금홍석-저어콘 지수를 가지는데 반하여, 제주남서니질대는 높은 석류석-저어콘 지수와 금홍석-저어콘 지수를 가진다. 각섬석의 경우 황해남동니질대는 대부분 보통각섬석에 해당되지만, 제주남서니질대는 파가사이트, 처마카이트, 보통각섬석, 투각섬석 등 다양한 조성을 가진다. 황해남동니질대 지역의 석류석은 높은 Mg와 낮은 Ca 함량을, 제주남서니질대 지역 석류석은 낮은 Mg와 다양한 Ca 함량을 가진다. 이와 같이 두 지역의 중광물 특성이 서로 다른 것은 두 지역의 퇴적물 기원지가 다르다는 것을 지시한다. 황해남동니질대의 퇴적물 기원지는 인접한 한반도의 서해안으로 유입되는 하천 퇴적물인 것으로 여겨지나, 추후 황해로 유입되는 강퇴적물과 해양 퇴적물에 대한 추가적인 중광물 연구가 진행되어야만 정확한 기원지와 퇴적과정에 대한 해석을 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 과학교육연구지
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• 제32권1호
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• pp.33-46
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• 2008

본 연구의 목적은 제7차 교육과정 생물II 교과서의 '광합성' 단원에 나타난 내용 오류를 분석하여 수정 예시를 제시함과 아울러 이 오류가 과목 담당 교사들에 의해 어느 정도 지적되고 수정되는지 조사함으로써 오류가 수정 지도될 가능성을 알아보는데 있다. 이를 위해, 제7차 교육과정 생물II 8종 교과서 광합성 단원에서 오류를 분석하고, 오류가 담긴 교과서 내 지문으로 설문문항을 개발하여 교사들의 오류 인지 및 수정정도를 조사하였다. 8종의 교과서 광합성 단원의 13개 학습주제에서 발견된 오류의 수는 총 48개였으며, 1종의 교과서에서 1개의 학습주제에 대해 4가지 오류가 나타나거나 동일한 오류가 여러 교과서에서 각각 나타나기도 하였다. 35명의 생물II 과목 담당 교사를 대상으로 한 설문 조사 결과, 교과서에 나타난 그래프(문항 6번), 잘못된 용어(문항 4-3번), 잘못된 그림(문항 1-2번) 등과 같은 단순오류의 경우를 오류를 정확히 지적하고 수정한 예가 각각 43%, 40%, 32%로 비율이 높았다. 그러나 광합성의 명반응 과정을 설명하는 삽화에서 에너지 준위의 개념이 접목되어야 하는 오류에 대한 지적을 한 사례는 없었다. 이러한 결과는 생물II 광합성 단원에 나타나는 오류는 정확히 수정되어 지도될 가능성이 낮음을 시사한다. 학생들이 광합성에 대한 오개념을 가질 가능성을 낮추려면 오류를 수정 사항에 대한 자료를 교사들에게 배부하거나 교사연수 또는 워크샵 등을 통해 이에 대한 정보를 나눌 기회가 제공되어야 할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권3호
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• pp.311-324
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• 2022

이 연구에서는 초등 과학영재 학생의 과학티콘 유형 및 과학티콘 만들기에 대한 인식을 분석하였다. 이를 위해 서울특별시 소재 2개 과학영재교육 기관에서 과학영재교육을 받는 4~6학년 학생 71명을 대상으로 과학티콘 만들기 수업을 시행하고, 학생들이 만든 과학티콘을 그 수와 유형에 따라 분석하였다. 또한 설문지와 집단 면담을 통해 과학티콘 만들기에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 과학티콘의 '형태'에 따른 유형 분석 결과를 살펴보면, 과학영재 학생들은 글의 '기술 형태'에서는 '문답형'보다는 '단어형'이나 '문장형'이 더 많았고, '생성 형태'에서는 다른 유형보다 '발음 유희형'과 '혼합형'이 더 많았다. 그림의 '표현 형태'의 경우에는 '텍스트 유형'보다 '그래픽 유형'과 '애니메이션 유형'이 더 많았다. 과학티콘의 '정보'에 따른 유형 분석 결과에서는, '감정'의 경우 '긍정 감정'과 '부정 감정'이 고르게 나타났다. '구성 수준'에서는 기존의 과학티콘을 '일부 수정' 하거나 '전면 재구성'하기보다는 완전히 '새로 구성'한 경우가 더 많았다. '교육과정 초과 여부'에서는 해당 학년 이하보다 상위 학년의 과학과 교육과정에 포함된 과학 지식을 활용한 경우가 더 많았다. '과학 학문 영역'에서는 '에너지', '생명', '지구와 우주', '융합' 영역보다 '물질' 영역의 과학 지식을 활용한 경우가 더 많았다. '과학 지식활용'에서는 '특성 활용형'과 '원리 활용형'보다 '명칭 활용형'이 더 많았다. 학생들은 과학티콘 만들기에 대해 과학 지식의 습득, 다양한 고차원적 사고력 향상, 과학 지식의 설명, 활용, 기억, 이해의 용이성, 재미와 즐거움 및 과학에 관한 관심과 흥미 유발, 감정 표현 기회 증가 등의 긍정적인 인식을 가지고 있었다. 하지만 과학티콘 만들기 과정에서의 어려움, 시간 부족, 단순히 재미로 끝날 우려 등의 제한점도 일부 인식하고 있었다. 이에 대한 교육적 함의를 논하였다.

• 자원환경지질
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• 제56권1호
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• pp.23-53
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• 2023

본 리뷰 논문에서는 지금까지 한국학술지인용색인(KCI)에 발표된 이중층수산화물(LDH) 관련 모든 논문을 조사하여 LDH를 대상으로 한 국내의 연구동향을 분석하였다. LDH를 주제로 한 연구는 2002년 처음 KCI에 발표된 이후 2023년 1월까지 총 160편의 논문이 발표되었으며, 최근 10년 동안 급격히 증가한 특징을 보였다. 총 31개 학문분야 중 상위 5개 분야는 화학공학, 화학, 재료공학, 환경공학, 그리고 물리학 순으로 나타났으며, 이중 화학공학이 71편으로 10편 내외의 다른 분야에 비해 압도적으로 높았다. 각 논문들은 구체적인 소재 응용 연구내용에 기반하여 15개 연구분야로 재분류 되었으며, 그 결과 상위 5개 분야는 환경정화소재, 고분자촉매소재, 배터리소재, 의약의학소재, 그리고 기초 이화학특성 순으로 나타났다. 이러한 조사 결과는 환경정화소재, 고분자촉매, 그리고 배터리 등의 기능 개선을 위한 화학공학 및 화학 분야에서의 LDH 소재 응용 연구가 활발하게 진행되고 있음을 시사한다. 이해 비해 화장품, 환경센서 그리고 농업소재로서의 LDH의 응용은 아직 미비한 단계지만 시장잠재성과 고효율-친환경 트랜드를 고려할 때 향후 떠오르는 연구분야로 주목할 만 하다. 재분류 된 모든 논문들은 응용소재, 핵심연구성과, 사용된 LDH의 특징과 합성법 등의 정보를 포함하여 표와 보충자료에 요약 정리되었다. 본 리뷰 논문에서 최초 제공한 국내 LDH에 대한 전반적인 연구 동향과 관련 세부자료들을 통해 향후 LDH를 활용한 연구방향 설계와 자원·에너지 및 환경분야에서의 효율적인 정책 제안에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.