• 원예과학기술지
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• 제29권5호
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• pp.389-406
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• 2011

국내외 탄소발자국 연구 동향을 분석하였으며 뉴질랜드 참다래의 전과정 평가 방법의 체계를 해석하였고, 경남지역 참다래를 중심으로 과수의 탄소발자국표지 적용에 대하여 제언하였다. 제품의 탄소발자국은 일반적으로 ISO14040 시리즈, PAS 2050, GHG Protocol 등과 같은 국제표준에 따라서 평가된다. 국내 탄소발자국 표지는 한국환경산업기술원이 환경부의 위탁하에 한국 표준을 마련하고 "기후변화대응", "저탄소상품"이란 문구가 표시된 탄소성적표지를 운영하고 있지만 현재까지 농산물은 인증대상에서 제외되어 있다. 반면 영국, 스웨덴, 덴마크, 뉴질랜드 등은 농산물의 전 과정 평가를 이미 수행하고 있다. 뉴질랜드 참다래의 전과정 평가는 ISO 표준 방법들을 준용하고 ISO 표준에서 분명한 기준이 없는 경우에는 PAS 2050 표준을 준용한다. 시스템 경계는 뉴질랜드 참다래의 총 온실가스 배출량에 대한 각 단계에서의 영향을 이해하기 위해서 과원 생산에서 소비까지의 모든 전과정 단계들을 포함하였다. 전과정 평가 결과에서 총 온실가스 배출량에 대한 각 단계의 영향은 과원 생산 17%, 포장(냉장) 12%, 뉴질랜드 항구 선적 1%, 선박운송 41%, 영국 Zeebrugge에서의 재포장 3%, 대형유통점 6%, 소비 및 쓰레기처리 21%로 나타났다. 선박운송과 같은 장거리 운송은 무역에서 장애물이 될 수 있으며, 이것을 극복하기 위해서는 과원과 냉장에서 온실가스의 감축이 필요하다. 국내 산업현황 분석에 따르면 최근 참다래 수입량은 매우 빠르게 증가하고 있음에도 불구하고 참다래 재배면적과 생산량은 감소하고 있으며, 수출량도 감소하고 있다. 그 이유는 수입 농산물들에 의해서 경제적 이익이 감소하였기 때문인데, 탄소발자국 표지는 참다래뿐만 아니라 국내 과수산업의 새로운 활력을 가져올 수 있다. 과수의 국제 표준에 의한 탄소발자국 도입은 가능한 한 조속히 수행되어야 할 것이다. 본 논문에서 제시된 뉴질랜드 참다래의 전과정 평가 방법 체계는 이를 위해서 유용하게 활용될 수 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제98권6호
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• pp.772-779
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• 2009

산림 생태계 내 탄소 수지에 관한 기초자료를 확보하기 위해 소나무와 참나무류의 순림 및 이들의 혼효임분에 대한 탄소 저장량을 추정하였다. 연구대상지는 강원도 횡성군 둔내면 일대로 임분별로 흉고직경 5 cm 이상 임목에 대한 흉고단면적($m^2/ha$)을 기준으로 소나무:참나무류의 비율이 95:5인 소나무 순림과 0:100인 참나무류 순림, 그리고 20:80-70:30인 혼효림을 선정하였다. 각각의 임분 내 식생, 낙엽층, 고사목의 생체량과 탄소 농도를 분석하고, 0-30 cm 깊이까지의 토양 탄소 농도를 분석하였다. 식생(상층 임목과 하층 식생)의 탄소 저장량은 참나무류 순림에서 147.6 Mg C/ha, 소나무 순림에서 141.4 Mg C/ha, 혼효림에서 115.8 Mg C/ha 등으로 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 낙엽층 내 탄소 저장량은 소나무 순림에서 12.7 Mg C/ha, 참나무류 순림에서 9.9 Mg C/ha와 혼효림에서 8.4 Mg C/ha 등이었으며, 고사목 내 탄소 저장량은 혼효림에서 2.2 Mg/ha, 참나무류 순림에서 1.7 Mg/ha 와 소나무 순림에서 1.1 Mg/ha 등으로 낙엽층의 탄소량은 임분간 유의한 차이가 있었으나(p<0.05), 고사목의 탄소 저장량은 임분간 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 지표로부터 30 cm 깊이까지의 토양 탄소 저장량은 소나무 순림에서 44.4 Mg C/ha이고, 혼효림에서 41.6 Mg C/ha과 참나무류 순림에서 33.3 Mg C/ha 등의 분포를 보였으나 임분간 유의한 차이는 없었다. 생태계 내 총 탄소 저장량은 소나무 순림에서 199.6 Mg C/ha, 참나무류 순림에서 192.5 Mg C/ha, 혼효림에서 169.1 Mg C/ha 등으로 임분별로 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 탄소 저장량이 혼효림에서 순림보다 낮은 것은 탄소 저장량의 대부분을 차지하는 식생의 탄소 저장량이 혼효림에서 더 낮기 때문이었다. 혼효림의 식생은 소나무와 참나무류의 종간경쟁으로 참나무류의 직경생장이 둔화되고 임분 밀도가 높아 참나무류 임목간의 경쟁이 심하게 되어 순림보다 낮은 생체량을 보이는 것으로 추정된다. 혼효임분에서 탄소 저장량을 증가시키기 위해서는 간벌과 같은 적절한 임분관리를 통한 임분의 종내 및 종간경쟁을 완화시킬 필요가 있는 것으로 사료된다.

• 한국조경학회지
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• 제42권5호
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• pp.13-21
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• 2014

본 연구는 중부지방 도시에 흔히 식재하는 5개의 향토 조경수종을 대상으로, 직접수확법을 통해 수종별 탄소의 저장 및 연간 흡수를 용이하게 산정하는 계량모델을 제시하고, 도시녹지의 탄소저감 효과를 계량화하는데 필요한 기반정보를 구축하였다. 연구대상 수종은 탄소저감 관련 정보가 전무한 이팝나무, 살구나무, 전나무, 산수유, 주목 등이었다. 유목에서 성목에 이르는 일정 간격의 줄기 직경 크기를 고려하여 수종별로 10개체씩, 총 50개체의 수목을 구입하였다. 그리고, 근굴취를 포함하는 직접수확법에 의해 개체당 부위별 및 전체 생체량을 산정하고 탄소저장량을 산출하였다. 수종에 따라 흉고직경 또는 근원직경 부위의 줄기 원판을 채취하여, 직경생장을 분석하고 연간 탄소흡수량을 산정하였다. 직경을 독립변수로 생장에 따른 수종별 단목의 탄소저장 및 연간 탄소흡수를 산출하는 활용 용이한 계량모델을 유도하였다. 이들 회귀식의 $r^2$은 0.92~0.99로서 적합도가 높았다. 흉고직경 10cm인 단목의 탄소저장량 및 연간 탄소흡수량은 이팝나무가 각각 20.0kg/주 및 5.9kg/주/년으로서 가장 많았고, 다음으로 살구나무 17.5kg/주 및 4.5kg/주/년, 전나무 13.2kg/주 및 1.8kg/주/년 등의 순이었다. 근원직경 10cm인 산수유와 주목의 경우는 각각 9.3kg/주 및 3.2kg/주/년, 6.3kg/주 및 0.6kg/주/년이었다. 이 탄소저장량은 이팝나무, 살구나무 및 전나무의 경우 23~35L의 휘발유 소비, 그리고 산수유 및 주목은 11~16L의 휘발유 소비로부터 배출되는 탄소량에 상당하였다. 또한, 상기한 직경의 이팝나무, 살구나무 및 산수유 한 그루는 6~10L의 휘발유 소비, 그리고 전나무와 주목의 경우는 1~3L의 휘발유 소비로부터 배출되는 탄소량을 해마다 상쇄하는 역할을 담당하였다. 본 연구는 도시 조경수의 직접 벌목과 근굴취의 난이성을 극복하므로써, 대상 수종의 생체량을 포함하는 탄소저감을 용이하게 계량화하기 위한 새로운 초석을 마련하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권12호
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• pp.1293-1307
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• 2012

본 연구에서는 RHESSys (Regional Hydro-Ecologic Simulation System) 모형과 관측 자료를 이용하여 유출량, 증발산량, 토양수분량, 총일차생산량과 순광합성량을 평가하고자 한다. 수문생태모형인 RHESSys는물, 탄소 및 질소순환과 지형 공간적 변화에 따른 물질이동을 모의할 수 있다. 대상유역은 설마천 유역(8.5 $km^2$)으로 우리나라 북서쪽에 위치하고 있다. 유역의 90%이상이 산림유역이고, 토양은 대부분 사양토이다. 2007~2009년의 관측 일유출량을 이용하여 유출량을 검 보정하였고, 증발산량은 에디 공분산 방법에 의한 플럭스 타워로부터 관측되었으며 토양수분은 신뢰할 만한 실측자료를 바탕으로 모형의 보정(2007~2008) 및 검증(2009)을 실시하였다. 또한 지구의 탄소순환을 규명할 수 있는 식생의 순광합성량과 총일차생산량에 대한 모형의 검 보정은 Terra 위성의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 센서를 이용한 산출물인 순광합성량과 총일차생산량 자료를 바탕으로 모형의 보정(2007) 및 검증(2008)을 실시하였다. 모의 결과 보정기간 동안의 상관계수와 Nash-Sutcliffe 모형 효율은 유출량은 0.74와 0.63이었고, 증발산량과 총일차생산량의 상관계수는 각각 0.54와 0.93이었다. 모형 검정결과 유출량의 상관계수와 Nash-Sutcliffe 모형효율 각각 0.92와 0.84였으며, 총일차 생산량의 상관계수는 0.93이었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권10호
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• pp.1349-1355
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• 2006

본 연구는 장수풍뎅이 유충 추출물이 마우스의 간 손상에 미치는 영향을 조사하고자 간 손상 지표효소 활성, 지질과산화물 함량 및 대사 효소 활성, 빌리루빈 함량 및 간 조직의 형태학적 변화를 관찰하였다. 혈청 내 AST 활성은 정상 대조군에 비해서 사염화탄소 단독투여군에서는 유의적으로 높은 활성을 보임으로써 사염화탄소에 의한 간손상이 일어난 것으로 나타났다. 그러나 장수풍뎅이 유충 추출물이나 silymarin공급에 의한 효과는 관찰되지 않았다. 혈청 ALT 활성은 사염화탄소 투여군에서 대조군에 비해 유의적으로 증가되었으나 메탄올 추출물을 고농도로 급여한 경우와 silymarin공급에 의해 활성의 증가가 저하되는 효과가 나타났다. 지질과산화물 함량은 사염화탄소 단독투여군에서 대조군에 비해 약 2배 정도 현저하게 증가하였다. 장수풍뎅이 추출물과 silymarin을 공급시킨 군에서도 대조군에 비해서 지질과산화물 함량이 증가되었으나 사염화탄소만을 투여한 군에 비해서는 유의적으로 감소되는 경향이었다. GST 활성은 정상 대조군에 비해서 사염화탄소 단독투여군은 GST 활성도가 높았으며 장수풍뎅이 추출물이나 silymarin을 투여시킨 군에서는 사염화탄소만을 투여한 군에 비해서 활성이 감소되는 것으로 나타났다. 특히 장수풍뎅이 유충 추출물을 고농도로 투여한 실험군에서 지질과산화물의 생성은 크게 감소되었다. 정상 대조군과 사염화탄소 단독투여군을 비교했을 때 사염화탄소 투여군에서 총빌리루빈, 간접빌리루빈, 직접빌리루빈의 함량이 유의적으로 높게 나타났다. 그거나 장수풍뎅이 유충 추출물과 silymarin을 투여한실험군에서는 사염화탄소만을 투여한 군에 비해 감소되었다. 병리조직학적 소견들이 각 실험군마다 뚜렷한 차이를 나타내지는 않았으나 사염화탄소는 중심정맥을 중심으로 간정맥을 잇는 다각형태의 고유간소엽 주변대 간세포의 종창현상과 동양혈관 내피세포의 손상소견을 보였다. 사염화탄소로부터 유도된 간 손상은 silymarin군과 고농도의 추출물 투여 군데서 그 효능은 미약하지만 간 손상을 억제하는 것으로 나타났다. 이상의 결과에서와 같이 사염화탄소를 투여시킨 군들에서 간 손상이 유발되었으며, 사염화탄소 투여 시 체중 g당 $100{\mu}g$의 장수풍뎅이 유충 추출물을 공급했을 때 사염화탄소 투여 시에 나타나는 생체 내의 변화를 어느 정도 보호할 수 있는 것으로 여겨진다. 그러나 곤충추출물의 투여량의 세분화 등 보다 진전된 연구가 이루어진다면 간독성의 예방을 위한 천연물질로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국조경학회지
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• 제47권3호
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• pp.31-38
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• 2019

본 연구는 남부지방에 흔히 식재하는 3개 조경수종을 대상으로 직접수확법을 통해 개방 생장하는 개체별 탄소저장 및 흡수를 계량화하고, 수종별 생장에 따른 탄소저감을 용이하게 산정하는 계량모델을 개발하였다. 연구 수종은 탄소저감 정보가 부재하는 동백나무, 배롱나무, 가시나무 등이었다. 유목에서 성목에 이르는 일정 간격의 줄기직경 규격을 고려하여 수종별로 10개체씩, 총 30개체의 수목을 구입하였다. 그리고 근굴취를 포함하는 직접 벌목을 통해 해당 개체의 부위별 및 전체 생체량을 실측하고, 탄소저장량을 산정하였다. 수종별 흉고직경 내지 근원직경의 줄기 원판을 채취하여 직경생장률을 분석하고, 연간 탄소흡수량을 산출하였다. 줄기직경을 독립변수로 생장에 따른 수종별 단목의 탄소저장과 연간 탄소흡수를 산정하는 활용 용이한 계량모델을 도출하였다. 이들 계량모델의 $r^2$은 0.94~0.98로서 적합도가 높았다. 흉고직경 10cm인 가시나무 단목의 탄소저장량과 연간 탄소흡수량은 각각 24.0kg/주 및 4.5kg/주/년이었다. 근원직경 10cm인 동백나무와 배롱나무의 경우는 각각 11.2kg/주 및 2.6kg/주/년, 8.1kg/주 및 1.2kg/주/년이었다. 이 탄소저장량은 가시나무 약 42L, 동백나무 20L, 배롱나무 14L의 휘발유 소비에 따른 탄소 배출량에 상당하였다. 또한, 상기한 직경의 가시나무, 동백나무 및 배롱나무 한 그루는 매년 각각 8L, 5L, 2L의 휘발유 소비에 따른 탄소 배출량을 상쇄하는 역할을 담당하였다. 본 연구는 식재 수목의 직접 벌목과 근굴취의 난이성을 극복하고, 남부지방 대상 조경수종의 생체량 및 탄소저감을 계량화하는 새로운 초석을 마련하였다.

• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.377-388
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• 2023

탄소의 관리는 지구온난화 억제를 위한 중요한 요인으로서 대두되고 있으며, 토지이용 변화는 그 원인 중 하나로 손꼽히고 있다. 본 연구에서는 개발에 따른 탄소 저장량의 변화를 정량화하기 위하여 InVEST Carbon Storage and Sequestration Model(InVEST 모델)의 계산식을 차용한 탄소 저장량 산정을 시도하였다. 탄소 저장량 분석에 앞서 국내 문헌자료를 기반으로 탄소 풀을 구성하였으며, 이를 통해 오송 ◯◯국가산업단지(Osong National Industrial Park, ONIP) 개발 및 대안 적용에 따른 탄소 저장량 변화를 추 정하였다. 분석 결과 '대안 1'을 적용할 경우 총 16,789.5MgC, '대안 2'를 적용할 경우 16,305.3MgC의 탄소가 방출 될 것으로 예상된다. 이는 사업 전 탄소 저장량의 각각 44.4%, 43.1%를 차지하며, '대안 2'를 선택하는 것이 탄소 배출 저감에 유리한 것으로 나타났다. 이러한 차이는 대안 1과 2의 초지 면적 차이에서 기인한 것으로 판단된다. 대안 2를 택할지라도 초지 내 적정 수준의 녹피율 관리와 다층구조 식생 조성 및 에너지 사용량이 낮은 시설의 설치 등 그 효과를 높이기 위한 노력이 필요하다. 이와 더불어 하천 정비 과정에서 사라지는 습지를 보존, 혹은 인공습지를 조성함으로써 탄소 저장량을 증대할 수 있을 것으로 사료된다. 위와 같은 토지피복별 탄소 계수를 활용한 탄소 저장량의 평가는 환경영향평가 및 전략환경영향평가 시 토지이용 계획에 대한 비교·평가 분석 결과의 객관성을 높이는 데 기여할 수 있다. 더불어 본 연구에서 구축한 탄소 풀은 분석의 정확도를 높이기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제32권2호
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• pp.37-48
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• 2024

하수처리장은 공공부문 온실가스 목표 관리제 대상 시설로 탄소 배출량 감축이 시급하다. 하지만 최근 하수도 통계에 의하면 하수처리량에 대한 CO₂ 배출량은 2020년 대비 3.03 % 감소하였으며 이는 국가 온실가스 감축목표(NDC)를 충족하기에는 상당히 부족한 수치이다. 생물반응조에서 발생하는 직접 배출 온실가스와 하수처리과정에서 이용되는 에너지로 인한 간접배출 온실가스 두 가지를 모두 고려한 총 CFP (Carbon Footprint)를 최소화하는 생물반응조 운전 조건을 찾기 위해 EQPS라는 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 연구를 수행하였다. 4-stage BNR 공법 하수처리장 생물반응조 내부반송율을 유입 수량의 100 %로 설정했을 때 총 CFP가 설계 운전 조건 대비 약 10.97 % 감소함을 확인하였다. 또한 대상 처리장의 N₂O EF(Emission Factor)를 계산한 결과 0.138~0.199 %로 IPCC에서 제시한 기본값 1.6 %보다 낮은 값임을 파악하였다. 본 연구는 생물반응조 운전 조건 최적화를 통해 하수처리시설의 총 CFP를 최소화하는 방안을 제시하며, N₂O 배출 감소를 위한 추가 연구의 필요성을 강조하고 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권3호
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• pp.192-202
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• 2014

이 연구의 목적은 탄소 순환 관련 탄소 배출 시나리오를 통해 고등학교 학생들의 질량 보존의 개념을 확인하는 것이다. 이 연구를 위해 총 76명의 고등학교 2학년 학생들이 참여하였다. 연구 참여자들에게 2013년의 대기 중 이산화탄소 값이 2110년까지 ${\pm}15%$의 변화로 450 ppm와 340 ppm으로 점진적으로 증가 또는 감소되는 두 개의 시나리오를 제시하였다. 시나리오에 따라 연구 참여자들에게 이산화탄소의 배출량 궤적을 그리게 한 후, 이를 설명하게 하였다. 그 결과는 다음과 같다. 대부분의 연구 참여자들은 탄소 배출 시나리오에 따른 이산화탄소 배출량과 자연적 순수 제거량에 대한 질량 보존의 추론보다는 이산화탄소 배출량은 앞으로도 계속해서 증가할 것이라는 결과를 나타내었다. 이는 연구 참여자들이 고등학교 지구과학 교과서의 탄소 배출과 관련된 그래프들 즉, 산업혁명 이후 최근까지의 인위적 이산화탄소 배출량 그래프, 대기 중 이산화탄소 농도 그래프, 평균 지구의 온도에 대한 그래프를 통해 이산화탄소 배출량이 계속해서 증가할 것이라는 패턴 매칭(pattern matching)을 생각하게 되었다는 것을 의미한다.

• 대한지리학회지
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• 제51권4호
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• pp.509-523
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• 2016

토양 예측은 지속가능한 산지관리 측면에서 필요한 토양특성자료를 제공할 수 있다. 이중 가시 근적외선 분광반사 특성을 이용한 토양 예측은 저비용, 빠른 분석과 비파괴 측정, 비교적 높은 정확도로 관심을 받고 있다. 일반적으로 토양 분광반사특성 측정 과정에서 잡음이 나타날 수 있어 전처리 과정이 필요하다. 하지만 이러한 전처리 방법을 비교하고 평가하는 작업이 거의 이루어지지 못 했다. 본 연구에서는 토양 탄소와 질소 예측을 위해 5가지 전처리 방법을 비교하였다. 이는 연속체 제거, Savitzky-Golay 변환, 이산 웨이블렛(wavelet) 변환, 1차와 2차 도함수 변환이다. 토양예측 모델로 부분 최소제곱 회귀모형을 사용하였고, 총 153개 시료 중에서 검증을 위해 122개 훈련자료와 31개의 검증자료로 나누어 평가하였다. 전반적으로 토양시료의 탄소 함량이 높을수록 토양에 대한 입사 에너지의 흡수가 커지는 특성을 보였다. 파장별로는 가시광선 영역(650nm와 700nm)이 토양 탄소 그리고 질소와 가장 높은 상관관계를 보였다. 전처리 비교에서 연속체 제거가 토양 탄소(9.53mg/g)와 질소(0.79mg/g)에 대해 가장 높은 정확도(Root Mean Square Error)를 보였다. 따라서 토양 탄소와 질소 예측을 위해 연속체 제거가 가장 효과적인 분광반사특성 분석의 전처리 방법으로 판단되었다. 시각적인 평가에서 웨이블릿 변환이나 Savitzky-Golay 변환은 차이가 거의 없었고, 평가 결과도 유사했다. 따라서 다소 계산과정이 간단한 Savitzky-Golay 변환이 선호될 수 있다.