본 연구는 2004년 9월에서 10월까지 경기도 광릉시험림내 국립산림과학원 산림수문 유역시험지인 전나무 인공림에서 수목의 증산에 의해 나타나는 수액이동량과 토양수분장력 및 토양함수율의 변화를 조사하고, 이들 간의 상호작용을 밝히기 위하여 수행되었다. 대상지인 전나무림은 1976년 조림지로서 1996년 2월부터 7월까지 1차 간벌과 가지치기를 실시하였으며 2004년 4월에 2차 간벌과 가지치기를 실시하였다. 수액이동량은 수액유속계로 측정하였으며, 토양수분장력은 사면부와 계류부에 텐시오미터를 설치하여 조사하였다. 토양함수량은 사면부에 10, 30, 50 cm 깊이로 TDR을 매설하여 관측하였으며, 각 조사항목들은 30분단위로 측정하여 데이터로거에 저장하였다. 조사기간 동안 일일 평균수액이동량은 10.16l이고, 최대는 15.09l, 최소는 0.01l였다. 시간별로는 9시부터 수액이동량이 증가하기 시작하여 13시에 최대치인 30분당 0.74l에 달하였으며, 15시까지 그 값이 유지된 후 급감하기 시작하여 19시를 지나면서 0으로 수렴하였고 야간에는 수액이동이 거의 없었다. 강우시에는 주간에도 수액이동량이 거의 없는 것으로 나타났다. 토양수분장력은 사면에서 평균 $-141.3cmH_2O$, $-52.9cmH_2O$, $-134.2cmH_2O$로 낮았으며, 계류부 사이의 완경사지에서 평균$-6.1cmH_2O$, $-18.0cmH_2O$ and $-3.7cmH_2O$로 높게 나타났다. 특히 토양수분에 대한 강우의 영향이 감소된 후 사면의 토양수분장력은 수목의 증산에 따라 일주기성을 나타내어 수액이동량이 증가하면 토양수분장력이 낮아지고 수액이동량이 감소하면 토양수분장력이 높아지는 경향을 보였으나, 계류부에서는 수액이동량의 영향을 파악할 수 없었다. 토양함수율은 강수 종료 후 지속적으로 감소하였으며, 사면부의 토양수분장력과 같이 증산에 따른 일주기성을 나타내어 주간에는 토양함수율이 감소하였고 수액의 이동이 거의 없는 야간에는 함수율이 유지되거나 또는 소폭 상승하는 경향이 나타났다. 이상의 결과로 수액이동량의 변화에 따른 토양수분의 변화는 사면부와 계류부에서 다르게 나타나는 것을 알 수 있었다.
견본 회화 문화재의 보존처리의 보견작업에 적합한 자외선 인공 열화견을 얻기 위해 자외선의 종류, 자외선 조사시간에 따른 열화견의 물리적 특성과 견본 회화 보존처리에의 적용성을 평가하였다. 장파장 자외선(UV-A) 조사 열화견은 단파장 자외선(UV-C) 조사 열화견에 비해 자연상태에서 열화가 일어난 생견과 유사한 표면 손상 형태를 보였다. UV-C 열화견은 자외선 조사와 함께 강도가 급격하게 떨어져 54시간을 조사하였을 때 원래 강도의 12.7%까지 저하한 반면 UV-A 열화견은 168시간 조사하였을 때 원래 강도의 14.2% 수준으로 떨어져 강도 저하가 완만하였다. UV-A 열화견의 수분율은 자외선 조사시간의 증가와 함께 7.3%까지 떨어지다가 증가하지만 UV-C 열화견은 6.0%까지 떨어지다가 다시 증가하였으며 전체적으로 UV-A 열화견의 수분이 높았다. UV-A 열화견은 밝은 황색을 띠며 황변지수가 낮은 반면 UV-C 열화견은 어두운 황갈색이며 황변지수가 높았다. 견본 회화 보존처리에의 적용성을 평가한 결과, UV-A 열화견은 UV-C 열화견에 비해 황변에 의한 색상차가 크지 않아 보견 작업시 염색이나 보채에 크게 문제가 되지 않을 정도이며, 강도면에서 UV-C 열화견은 섬유가 부서지기 쉬운 상태인 것과는 달리, UV-A 열화견은 자연상태에서 열화가 일어난 생견과 유사한 속심이 살아있는 듯한 느낌을 띠었다. 그리고 UV-A 열화견과 UV-C 열화견 모두 친수성을 가져 보채에는 문제가 없었다. 전반적인 평가 결과 UV-C 열화견 보다 UV-A 열화견이 견본 회화의 보견에 사용하기 적합하였다.
본 연구는 인공 수분 후 화분관이 신장중인 암술대의 암술머리 또는 암술대 상부가 기계적인 장해를 받은 경우 암술대 내부에서의 화분관 신장과 착과가 어떻게 영향을 받는지 알아보기 위해 수행하였다. 화분관이 신장중인 암술대의 암술머리 부위에 장해를 받은 경우, 암술대 내부에서 화분관이 암술대의 중간 부위 이상으로 신장한 상태에 있는 인공 수분 48시간 후에 암술대의 상단 부위를 절단한 처리에서는 화분관이 정상적으로 신장하고, 착과율도 비교적 높게 나타났으나, 화분관 신장이 중간 부위까지 신장하지 않은 경우에 암술대가 제거된 처리에서는 착과가 거의 이루어지지 않았다. 이는 화분관이 신장함에 따라 화분관 기부 근처에 형성되어 화분관 진행 방향으로 일정 간격을 두고 형성되는 캘로즈 마개가 불완전하게 형성되었기 때문에 상단부 절단으로 화분관이 개방되고, 화분관 신장에 필요한 팽압의 유지가 곤란하여 화분관 신장이 지연되거나 정지되어 수정에 이르지 못한 것으로 판단된다.
새로 조성된 간척지 갯벌이 건조 수축하면 지반 침하와 더불어 토양 내로의 마이크로파의 침투 깊이가 증가한다 따라서 인공위성 DInSAR를 이용하여 지반 침하량을 구하고자 할 때, 건조 시 동시에 발생하는 마이크로파의 개펄 침투 현상을 규명하여 보정해 주어야 한다. 이를 위하여 다편광 산란계(Polarimetric Scatterometer)를 구성하여 건조 개펄에 대한 실내실험을 실시하였다. PolScat의 구성은 5.0-5.6GHz 대역의 dual-polarization square horn antenna를 사용하였으며 Agilent 8753ES 벡터 네트워크 분석기를 사용하였다. 길이 2m, 폭 2m, 높이 20cm의 개펄 샘플을 약 6주 동안 실내에서 건조시켜 위상을 측정한 결과 지반 침하와 함께 약 4mm의 마이크로파 투과현상이 발견되었다. 따라서 인공위성 DInSAR 지반침하량 계산에 있어서 반드시 토양 수분에 따른 마이크로파의 토양 침투 깊이를 보정해 주어야 함이 밝혀졌다.
토지피복의 분류는 토지표면의 물리적인 지표면의 상태를 나타내는 자료로 환경, 행정, 수자원, 재해 등 다방면으로 이용되고 있다. 특히 수자원과 관련하여 식생의 증산과 토양의 증발을 통칭하는 증발산과 유출, 토양수분 등과 연관되어 있다. 광범위한 토지피복의 산정에는 경제성 및 주기성 등의 장점으로 인하여 인공위성 영상을 이용하는 기법이 적합하다. 위성영상분류법은 훈련지역의 선정 여부에 따라 감독분류와 무감독 분류로 나누어지며 각각의 알고리즘의 특성에 따라 더욱 세분화된다. 본 연구에서는 Landsat-TM (Thematic Mapper) 영상을 이용하여 감독 분류와 무감독 분류를 각각 적용하여 한강유역의 토지피복을 수역, 시가, 나지 습지, 초지, 산림, 농지의 7가지 부분으로 대분류로 산정하고 비교하였다. 두 경우의 정확도는 각각 91.6%, 90.9%의 비슷한 정확도를 나타내었으며, 세부적으로 우리나라의 대부분의 면적에 분포하는 산림, 농지, 시가, 수역의 정확도가 높게 나타났다. 또한 각 항목별로 정확도를 비교하였을 때 감독분류가 무감독분류에 비해 다소 정확한 것을 확인할 수 있었다. 추후 외부자료를 도입하면 비교적 낮은 정확도를 나타낸 초지, 습지, 나지의 정확도를 보완할 수 있을 것이다.
최근 기후변화와 관련하여 수많은 자연재해 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 특히 국지적인 폭설과 관련한 자연재해는 재산상의 피해뿐만 아니라 수많은 인명피해를 야기하고 있다. 또한 적설은 단순히 방재 차원을 넘어서 물의 순환과정을 해석하는 데에도 중요한 부분으로 인식되고 있다. 특히 수문학적 측면에서 적설은 인근 하천유량 및 토양수분에 영향을 미치는 주요한 인자로서 이에 관한 세밀한 연구가 진행되고 있다. 따라서 기존의 접근 방식을 넘어서 더욱 능동이고 즉각적인 형태의 적설 관측의 필요성이 대두 되고 있는 시점이다. 지점 관측의 한계성을 보완하기 위해 인공위성에 탑재된 마이크로파 센서를 활용한 적설 관측시스템이 제안되어 이에 대한 검증도 활발히 진행되고 있다. NASA의 Advanced Microwave Scanning Radiometer-Earth Observing System (AMSR-E)는 마이크로파 센서로서 전 지구적인 물과 에너지 흐름에 관한 다양한 정보를 제공하고 있으며, 이중에는 적설 관측을 위하여 AMSR-E의 SNOW WATER EQUIVALENT PRODUCT (SWE)를 이용한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 한반도내에서의 관측소 실측 자료를 바탕으로 AMSR-E SWE에 대한 검증작업을 실시하였으며, 현재 인공위성을 활용한 적설관측 체계의 오차를 유발하는 요인에 대해 분석했다.
극한 기후에서 수분매개자가 부족한 고산식물은 번식보장을 위해 자가수정을 겪는 것으로 믿어졌다; 그러나 반대되는 증거도 있다. 고산지역에서 융설체제는 고산식물의 개화시기와 개화기간 같은 생활사 특성을 변화시키는 기능을 한다; 그러나 국내의 고산식물에 대한 융설체제 효과는 검정된 바 없다. 본 연구에서는 소백산 정상부의 아고산식물인 모데미풀의 자웅이숙성, 교배체제, 두 개체군[이른 융설 구역과 늦은 융설 구역(각기 ESP와 LSP)]의 개화특성을 조사하였다. 모데미풀은 암술과 수술의 성숙시기가 부분적으로 겹치는 불완전 자예선숙성을 나타냈다. 교배실험의 결과 대조구와 인공타가수분 처리구가 자율 및 인공자가수분 처리구보다 꽃당 골돌 및 종자를 유의하게 더 많이 생산하였다. 취과성숙률에 근거한 자율자가 수정지수(AI)와 자가화합성지수(SI)는 각기 0.33, 0.50이었다. ESP의 융설이 LSP보다 10일 빨랐고 이에 따라 ESP와 LSP의 개화수명과 계화계절이 현저한 차이를 보였으나 두 개체군의 개화절정일은 거의 차이가 없었다. 결론적으로, 소백산 아고산지역 모데미풀은 수분매개자 서비스를 통해 거의 타가수정으로 번식하는 조건부타가수정 식물이다. 또한 기후변화로 인한 융설 시점(이른 vs. 늦은)과 후속적인 개화특성의 변동은 이미 희귀식물인 모데미풀을 더욱 위협할 가능성이 있다.
무측지성 수분수용 사과 품종 개발을 위해 '홍로'를 자방친, '메이폴'을 화분친으로 하여 교배한 교배실생을 조사 선발하여 '팅커벨'로 명명, 국립종자원에 품종보호 등록을 완료하였다. '팅커벨' 육성 과정은 2003년에 인공교배를 실시하여 2009년까지 과실 및 생육특성을 조사하여 1차 선발하였다. 계통명 '03-2-095'로 2010년부터 2012년까지 과일특성 및 주요 품종과의 교배친화성을 평가한 후 최종 선발하였다. '팅커벨'은 대조품종 '메이폴'에 비해 만개기가 약 2일 정도 늦고, 수세가 약하고 가지 발생이 거의 없는 무측지성을 보인다. 대조품종 '메이폴'의 과형이 '타원형'인데 비해 '팅커벨'의 과형은 '넓은 타원형'이다. '팅커벨'은 117g으로 '메이폴'보다 과실이 크고, 과피가 매끈하며 과분이 없다는 점에서 차이가 있었다. '팅커벨'의 당도는 $12.3^{\circ}Bx$로 '메이폴' $10.75^{\circ}Bx$ 보다 높고, 산도는 1.2%로 '메이폴' 1.8% 보다 낮아서 당산비가 '메이폴' 보다 개선되었다. 주요 품종과의 인공교배시 착과율은 '후지' 90.8%, '홍로' 94.9%, '쓰가루' 71.0%로 매우 높을 뿐만 아니라 수폭은 70cm이므로 사과 밀식재배체계에 아주 적합한 수분수용 신품종으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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