• 한국농림기상학회지
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• 제25권3호
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• pp.218-225
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• 2023

영농형 태양광 시스템은 노지 작물 경작과 동일한 토지 상부에 설치된 태양광 패널을 통한 발전을 동시에 하는 시스템이다. 지금까지 영농형 태양광은 에너지와 식량의 양자구도로만 집중되어있다. 영농환경 중 하나인 토양수분은 강우 또는 관개수로 증발 및 유출⋅침투로 손실된 수분을 공급받아 노지 작물 생산에 기여한다. 본 연구는 식량, 에너지와 함께 물의 개념을 포함하여 영농형 태양광 시설을 보고자 하였으며, 미기상 관측을 통해 봄 기간 동안 휴경논에서 영농형 태양광 시설 하부의 토양수분과 지온의 변화를 분석하였다. 영농형 태양광 하부는 패널로 인한 부분차광 조건으로 지면에 입사되는 광 에너지량이 감소하여 지온이 낮아질 뿐만 아니라 토양수분 손실이 적어 대조구인 노지에 비해 습윤한 조건을 보인다. 또한, 태양광 하부는 에너지 제한 환경이며, 상대적으로 지온이 높은 노지는 수분 제한 환경으로 설명된다. 노지와 태양광 하부의 상이한 토양수분 환경은 필연적으로 작물에 영향을 미칠 것이며, 농업 환경과 농촌 경제를 고려한 지속가능한 대처가 필요하겠다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권7호
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• pp.426-439
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• 2017

이 총설은 근권에서 일어나는 유기산, 산화음이온, 그리고 금속 산화물 간의 상호작용을 이해하는데 활용하고 있는 적외선 분광학과 계산화학에 대한 기본적 원리, 역사, 적용 분야, 장점, 그리고 단점에 대해 최근 연구들을 바탕으로 요약하였다. 식물의 유기산과 금속 산화물은 토양 환경에서 산화음이온의 유효도와 이동성을 결정하기 때문에, 산화음이온의 환경 내 거동을 이해하기 위해서는 계면에서 이들의 상호작용을 이해하는 것이 중요하다. 적외선 분광학의 감쇠 전반사 기법은 계면에서 일어나는 화학적인 반응을 측정하는 강력한 도구이지만, 광학적 특성들이 실험 설계와 대상에 따라 매우 다르게 나타날 수 있으므로 이를 이용한 측정은 까다롭다. 전반사에 의해 발생하는 소멸파의 침투 깊이가 가장 중요한 매개 변수인데, 침투 깊이는 적외선의 입사각과 대상 파장, 그리고 매질의 굴절률에 따라 결정된다. 또한, 적외선을 이용하여 계면에서의 화학반응을 분석할 때 겹쳐서 발생하는 스펙트럼을 해석하는 것 역시 큰 문제이기 때문에, 겹쳐 나타나는 스펙트럼을 해석하여 밴드를 검출하고, 이 스펙트럼을 deconvolution하는 것이 필수적이다. 본 총설에서는 적외선스펙트럼을 처리하는 기본적인 절차와, 밴드 검출에 사용하는 네가지 방법인 도함수 분광학과 이차 상관 분광학, multivariate curve resolution, 계산 화학을 액체상에 존재하는 인산염 종분화로 설명하였다. 스펙트럼 처리와 계산 화학을 조합하였을 때 간단한 계에서 측정한 겹쳐진 스펙트럼 결과는 해석할 수 있었지만, 자연과 같은 복잡계에서 측정한 겹쳐진 스펙트럼을 해석하는 것은 여전히 불가능한 상황이다. 그러나 향후 분석 및 신호 처리 기술 발달에 따라 복잡계뿐만 아니라 자연계에서 일어나는 계면 반응을 해석할 수 있을 것으로 기대한다.

• 농약과학회지
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• 제3권2호
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• pp.37-46
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• 1999

침투성 살충제 carbofuran의 작물체중 잔류성과 그 안전성을 평가하기 위하여 carbofuran을 살포했을 것으로 간주되는 감자와 땅콩 및 마늘 시료를 주산지 부근의 대규모 시장에서 수집한 후 carbofuran과 carbofuran의 식물체중의 주 대사산물로 보고된 3-hydroxycarbofuran의 잔류량을 조사하고 carbofuran의 각 작물체내 대사 양상을 구명하기 위하여 각 작물의 phesphate buffer 추출액중 carbofuran의 분해실험을 수행하였다. 여러 지역의 시장으로부터 수집한 총 20 점의 완숙마늘 시료중 2점 (M-12와 M-16)의 시료에서 0.13과 0.07mg/kg의 carbofuran이 검출되어 10%의 검출빈도를 보였으나, 그 잔류량은 잔류허용기준인 0.5 mg/kg 보다 훨씬 작았다. 3-Hydroxycarbofuran은 총 20점의 시료중 1점 (M-12)의 시료에서 0.13 mg/kg이 검출되어 5%의 검출빈도를 보였으며, 풋마늘과 감자 및 땅콩 시료중 carbofuran과 3-hyoxycarbofuran의 잔류량은 분석결과 모든 시료에서 검출한계 미만이었다. 완숙마늘의 1일 섭취량에 근거한 carbofuran의 최대 섭취추정량은 0.0013mg으로 1일 최대섭취허용량인 0.55 mg의 0.24%이었으며, 마늘과 감자 및 땅콩시료에서 carbofuran이 검출되지 않아 마늘과 감자 및 땅콩 경작시 carbofuran을 사용하여도 생산물은 안전한 것으로 평가되었다. Carbofuran은 각 작물의 phosphate buffer 추출액중에서 주로 가수분해에 의하여 주 대사산물인 carbofuran phenol (m/z 164)을 생성하였으며, 그 양은 배양기간에 비례하여 증가하였다.

• 한국습지학회지
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• 제21권2호
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• pp.181-190
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• 2019

최근 강우유출수를 비용효율적으로 관리하기 위해 저영향개발 (Low Impact Development, LID)과 자연기반해법(Nature-based solution, NBS)를 도입하고 있다. 본 연구에서는 LID 시설 중 도심지 내 적용가능하고 유입부에 침강지가 조성된 침투도랑(IT)과 소규모 인공습지(SCW) 등 2개의 시설에 대해 효율성을 평가하였다. 효율성 평가는 장기간의 모니터링을 통한 자료를 이용하여 수행하였다. 분석결과 하절기 기간은 식생의 흡입 등의 생물학적 활동으로 인하여 SCW의 효율이 더 높았으나, 동절기 기간에는 식물의 고사로 인하여 IT의 효율이 더 높은것으로 분석되었다. 침강지 내 퇴적물의 분석결과 SCW 침강지 내 식생에 의한 정화작용 및 미생물등의 생물학적 처리기작으로 인하여 COD와 TN의 저감효율이 높은것으로 분석되었다. 본 연구에서는 침강지 시설을 조성한 LID 시설에 대해 비교하였으며, 자연과 유사한 자연기반해법을 LID 시설에 적용할 경우 기존 시설보다 처리효율이 우수한것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권5호
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• pp.513-523
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• 2017

본 연구는 섬진강 하구역에서 2017년 2월 대조기 만조와 간조, 3월 소조기 간조 동안 염분 구배에 따른 식물플랑크톤 생리활성도를 평가하였다. 또한 2월 대조기 조사에서 나타난 특이적인 pH 변화특성을 파악하기 위해 추가적인 재현실험을 병행하였다. 현장조사 결과에 의하면, 만조와 간조에 수층 혼합에 의한 수직적인 염분의 차이는 미미하였지만, 담수역으로 향할수록 염분이 낮아져 수평적인 염분구배가 뚜렷하였다. 염분과 영양염(질산염+아질산염: R=0.997, p<0.001; 규산염: R=0.979, p<0.001)과의 강한 음의 상관관계를 보였고, 이는 담수 기원의 질소와 규소의 높은 농도의 영양염류가 해수와 혼합되는 과정에서 희석되고 있다는 것을 의미한다. 반면, 인산염농도는 염분이 15 psu를 기점으로 고염분의 유역에서는 상대적으로 높은 농도가 관찰되었고, 이는 수심이 얕은 광양만의 퇴적물이 조석에 의한 수층혼합으로 재부유되어 인산염 재용출로 인해 수층에 일정량 기여하였다는 것을 의미한다. 섬진강 하구역에서 동계 2월과 3월 우점한 식물플랑크톤은 Eucampia zodiacus로 나타났고, 그들은 전체 군집의 70% 이상을 차지하였다. 특히, 3월 생물 활성도를 평가한 결과, 염분과 chlorophyll a(R=0.82)뿐만 아니라 active chlorophyll a(R=0.80)과 강한 양의 상관관계를 보였다(p<0.001). 특히 담수의 영향을 강하게 받는 상류 정점에서는 해수종 규조류가 염분충격으로 생리활성을 잃어 최대 75 % 사멸율을 기록하였다. 2월 대조기 조사에서는 상대적으로 형광값이 높은 정점에서 pH가 높게 나타났고, 이는 높은 밀도로 우점한 규조류의 광합성 작용으로 $CO_2$가 다량 흡수되어 pH 상승효과를 가져온 것으로 판단되었다. 또한 2월 현장식물플랑크톤 군집을 농축하여 저염분 환경에서 생물농도구배에 따른 pH 변화를 파악한 결과, 염분충격에 의해 사멸한 식물플랑크톤의 영향으로 광합성 활성도의 감소를 가져왔고, 우점 규조류의 사멸로 인해 박테리아가 현저하게 증식하였다. 그 결과 박테리아가 규조류를 생분해하는 과정에서 $CO_2$가 발생하여 pH 의 감소를 유발하였다. 결과적으로 섬진강하구역에서는 염분 구배에 따른 생물의 광합성 활성도의 차이와 생물사멸이 뚜렷하게 관찰되었고, 이는 pH의 증감을 유발하는 중요한 인자로 파악되었다.

• 환경생물
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• 제31권1호
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• pp.37-44
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• 2013

주암호의 수질변동과 주요 생물 군집 특성을 조사하였다. 수질의 경우, 수온은 $3.8{\sim}21.2^{\circ}C$, 수소이온농도(pH)는 6.7~8.6, 전기전도도는 $64{\sim}76{\mu}s\;cm^{-1}$, 용존산소량(DO)은 $5.3{\sim}13.2mg\;L^{-1}$, 화학적산소요구량(COD)은 $2.5{\sim}3.3mg\;L^{-1}$, 부유물질(SS)은 $1.0{\sim}5.1mg\;L^{-1}$, 총질소(T-N)는 $0.622{\sim}0.841mg\;L^{-1}$, 총인(T-P)은 $0.007{\sim}0.019mg\;L^{-1}$, Chl-a 농도는 $2.8{\sim}8.8mg\;m^{-3}$로 나타났다. 수정 Carlson 지수(TSIm)에 따른 영양단계 평가 결과는 연평균 중영양 상태로 나타났다. 식물플랑크톤 총 출현종수는 53종으로 규조류 28종, 녹조류 13종, 남조류 3종, 기타 9종이 확인되었다. 현존량은 $113{\sim}2,909cells\;mL^{-1}$의 범위를 보였다. 동물플랑크톤 총 출현 종수는 16종으로 출현 분류군별로는 윤충류 10종, 지각류와 요각류가 각각 4종과 2종이 확인되었고 현존량은 $309{\sim}435ind.\;L^{-1}$의 범위로 나타났다. 저서성대형무척추동물은 총 12목 21과 33종으로 1038개체가 출현하였으며, 우점종은 등 줄하루살이였고 아우점종은 두점하루살이로 나타났다. 수생식물은 총 9종으로 정수식물 8종, 부유식물 1종이 확인되었다. 생태계교란야생식물로는 돼지풀과 물참새피가 출현하였다. 어류는 총 30종 613개체가 확인되었다. 한국 고유종은 10종으로 33.3%의 고유도를 나타냈고, 외래도입어종은 3종으로 침투도 10.0%로 나타났다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제17권2호
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• pp.99-103
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• 1978

침투성 살충제 Carbofuran의 Capsule 근부처리, 액상근부주변처리 및 수면시용을 실시하였을 때 논거미(늑대거미류와 애접시거미류) 밀도에 미치는 영향을 알아보기 위해 수원과 이리에서 포장시험을 실시하였다. 1. Carbofuran의 처리에 의하여 거미의 밀도가 저하되며 관용방법인 수면처리에 비하여 근부처리의 경우 거미의 밀도가 더욱 낮었다. 2. 액상근부주변처리에 비하여 Capsule 근부처리에서 거미의 밀도가 더욱 낮었다. 3. 근부처리에서나 수면처리에서 약량이 증가함에 따라 거미밀도가 낮어졌다. 4. 무처리에서 거미밀도는 팔굉품종에서 높았고 유신품종에서 낮았으나 약제처리에서 품종간 거미밀도차이는 인정할 수 없었다. 5. 해충의 방제효과가 좋았던 Capsule 근부처리에서 거미 밀도가 낮은 이유는 식물연쇄에 의한 독성 및 살해로 고찰되었다. 6. Carbofuran의 경우 처리방법을 달리하였을 때 거미에 대한 살해를 감소시킬 수는 없을 것으로 사료된다.

• Applied Microscopy
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• 제42권2호
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• pp.95-103
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• 2012

연잎효과는 연꽃의 잎에서 규명된 현상으로 표피세포에서 기원하는 미세구조에 의해 물방울이 잎 표면이나 내부조직에 침투하지 않고 경사면으로 흘러내리며 표면 위 먼지나 이물질을 함께 떨어지게 한다. 잎 표면을 항상 깨끗한 상태로 유지하는 자기정화 능력인 연잎효과에 대해서는 여러 영역에서 연구되고 다방면으로 응용되고 있으나 구조적인 측면에서 연잎을 생장단계별 또는 표피조직 부위별로 비교 조사한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 연잎과 줄기를 대상으로 생장단계별, 부위별 표피조직의 미세 표면구조를 연구하여 연잎효과 표면 특성을 조사하였다. 본 연구에서 조사된 연잎효과는 미세돌기와 왁스결정체가 발달한 잎의 상피조직에서만 나타나고, 왁스결정체만 발달한 하피 및 줄기의 표피조직에서는 확인되지 않았다. 이는 미세돌기의 발달이 연잎효과를 나타내는데 가장 중요한 요인이고, 왁스결정체가 돌기표면 위에 축적되면 연잎효과는 더 증가하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국농공학회논문집
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• 제51권2호
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• pp.15-27
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• 2009

토지이용변화가 수질에 미치는 영향을 평가하기 위하여 비점오염모형이 광범위하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 최적관리기법이 수문 수질에 미치는 영향을 평가하기위한 통합모형시스템을 개발하였다. 통합모형시스템은 DANSAT (Dynamic Agricultural Non-point Source Assessment Tool)과 사용자 인터페이스로 구성되어 있다. DANSAT은 분포형 연속 강우사상 모형으로서 농업소유역에서의 유출량, 유사량, 농약 물질의 이동기작 등을 모의한다. DANSAT은 크게 동적변수 부모형, 수문 부모형, 유사 이용 부모형, 농약 물질 이동 부모형등 4개의 부모형으로 구성되어있다. 동적변수 부모형은 토양의 특성, 작물의 생장 및 작물 잔여물질의 분해 등을 모의하는 하부모형으로 구성되어있으며, 토지 이용 변화에 관계되는 내부 변수들의 시간적 변화를 모의한다. 수문 부모형은 차단, 증발산량, 침투량, 침루량 등을 모의하는 격자 단위 프로세스와 지표유출, 중간유출, 기저유출 및 하천에서의 물의 이동을 모의하는 유역 단위 프로세스로 구성되어있다. 유사 이동 부모형은 세류간 (interrill) 토양입자의 분리, 세류 (rill) 및 하천내의 토양분리, 운송가능량 등을 모의하며, 농약 물질 이동 부모형은 농약의 분해, 평형, 식물에 의한 흡수, 침출 등을 고려하여 농약 물질의 이동을 모의한다. 입력변수는 최적관리기법의 시 공간적인 변화를 고려할 수 있도록 계층구조로 구성하였다. 유역출구에서의 결과 출력 뿐만 아니라, 유역전체에 걸쳐 지표면과 지하수면 사이에서 물 및 오염물질의 이동량 분석을 위한 출력 및 격자단위의 상세 결과 출력을 통하여 최적관리기법을 평가하고 분석할 수 있다. 한편, 사용자 인터페이스는 모형의 구동을 위해 요구되는 광범위한 시 공간 입력 자료를 기존에 존재하는 데이터베이스를 이용하여 생성할 수 있도록 개발되었다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.101-102
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• 2010

규화목은 목본식물의 2차목부가 화석화된 것으로 화석화 과정에서 여러 종류의 무기물이 세포를 치환하거나 세포의 내강 또는 간극에 침투하여 고화된 것이다. 이 과정에서 목재의 해부학적 구조가 잘 보존되는 경우가 많고 이를 통해 목재의 수종을 비교적 정확히 동정할 수 있을 뿐만 아니라 과거 환경에 대한 정보를 얻을 수 있다. 목재는 유관속 형성층에 의해 매년 새롭게 형성되어 축적되며 형성된 조직은 성장하는 당해 기후변화를 반영하게 된다. 따라서 화석목재를 통해 과거 기후조건을 복원할 수 있는 정보를 얻을 수 있는 경우도 많다). 본 연구는 포항 분지의 신제3기 마이오세 장기층군에서 채집한 규화목의 조직과 나이테 분석을 통해 고환경을 해석한 것이다. 장기층군에서 채집한 15개의 규화목 표본 중 나이테가 잘 나타나는 5개 표본에서 나이테를 분석하고 그중 조직이 잘 보존된 1개의 표본에 대해 목재해부학적 연구를 수행하였다. 나무가 성장함에 따라 나타나는 나이테의 폭은 환경적 요인 등으로 매년 일정하지 않다. 이런 인접연륜간의 연륜변동성을 알아보기 위해 연륜연대학(Dendrochronology)에서 널리 사용되는 평균민감도 측정 방법을 사용하였다. 평균민감도는 연륜변동이 어느 정도있느냐를 알아보는 것으로 인접한 연륜들 사이의 차이를 측정하여 인접연륜간 연륜변동성을 나타낸다. 평균민감도 값이 크면 연륜폭 변동이 크다는 것을 의미하며 나무가 자라는 당시 환경인자의 변화량이 컸다고 해석할 수 있다. 조직이 잘 보존된 1개의 표본은 목재해부학적 특징상 느릅나무과(Ulmaceae) 느릅나무속(Ulmus)으로 동정되었다. 또한 5개 표본의 나이테를 분석한 결과 평균민감도는 0.34~0.41 범위를 나타내며 전체 평균은 0.37의 값을 갖는 것으로 나타났다. 이것은 규화목 생성 당시 환경이 온대기후를 지시하며, 물 공급이 매년 계절적인 제한을 받았거나 다양한 변화가 있어 계절적으로 강수량 변화가 있었음을 지시한다.