• 식물분류학회지
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• 제51권3호
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• pp.250-293
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• 2021

석회암지대는 수억만년 전 칼슘 분비 해양 생물에 의해 생성되고 탄산칼슘으로 구성된 퇴적암 노두이며, 지각 운동에 의해 해수면 위로 상승하였다. 석회암지대는 고유식물의 비율이 매우 높고 생물학적 정보가 많은 생물다양성 지역으로 알려져 있다. 본 연구는 10개 지역의 석회암지대에 대한 식물상과 식물 종조성의 조사를 통하여 석회암 식생에 안정적인 보전계획 수립을 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 2010년 4월부터 2016년 10월까지 153회에 걸쳐 조사한 결과, 관속식물은 133과 530속 1,096종 18아종 84변종 2품종 2교잡종으로 총 1,202분류군이 확인되었다. 이 가운데 한반도 고유식물은 55분류군, 적색목록식물은 38분류군이었다. 식물구계학적 특정식물은 총 102분류군으로 V등급에 27분류군, IV등급에 75분류군이 포함되었다. 외래식물은 121분류군이었다. 호석회성 식물은 총 102분류군으로 지표종에 14분류군, 극선호종에 30분류군, 그리고 선호종에 58분류군이 포함되었다. 군집분석은 석회암지대 내에서 지리적으로 인접하고, 자생지 환경(하천지역)이 유사한 지역 간에 높은 유사도를 보여주었다. 또한 석회암지대는 인근지역의 비석회암지대와 구별되는 종조성을 갖는 것으로 나타나 석회암지대 식물상의 고유성과 특이성을 보여주었다. 식물지리학적 접근은 석회암지대 생물다양성의 수준을 잘 이해하기 위해 매우 중요하다. 이러한 결과는 석회암 생육지를 보호하고 그 상호 특이적 생물다양성뿐만 아니라 고도로 위협받는 종내 생물다양성 보존의 중요성을 강조한다.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.241-248
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• 2021

전기자동차 시장이 성장함에 따라 배터리 효율을 증가시키기 위해 차량 경량화 이슈가 대두되고 있다. 이에 전기자동차 배터리 모듈을 보호하는 배터리 모듈 커버를 기존 알루미늄 소재에서 알루미늄 대비 절반 수준의 무게를 가지는 고강도/고내열성 고분자 복합소재로 대체하고자 한다. 또한 복잡한 형상에 대한 제약이 없고, 다품종 소량생산에 유리한 3D 프린팅 기술을 접목하여 기술 변화가 빠른 초기 전기자동차 시장에 대응하고자 한다. 복합소재 역학에 기반하여 압출기를 통해 가공한 단섬유 GF(glass fiber)/PC(polycarbonate) 복합소재 내 유리섬유의 임계길이(critical length)가 453.87 ㎛임을 도출하였고, 사이드 피딩(side feeding) 방식의 가공법을 택함으로써 기존 365.87 ㎛이었던 잔류섬유길이를 향상시킴과 동시에 분산성을 향상시켰다. 이에 30 wt%의 GF가 함유된 GF/PC 복합소재로 인장강도(tensile strength) 135 MPa, 탄성계수(Young's modulus) 7.8 MPa의 최적의 물성을 구현하였다. 또한 3D 프린팅 필라멘트가 상용 필라멘트 규격인 두께 1.75 mm, 표준편차 0.05 mm를 만족하기 위해서 필라멘트 압출 조건(온도, 압출속도)을 최적화하였다. 제작된 필라멘트를 통해 기공률을 최소화하며 강도를 최대화하고, 동시에 생산성 향상을 위해 프린팅 속도를 최대화하는 다중 최적화 문제를 통해 3D 프린팅 공정조건(온도, 프린팅 속도)을 최적화하였고, 이로써 기존 상용화 되어있는 동일 소재 필라멘트 대비 인장강도 11%, 탄성계수 56%가 향상된 결과를 얻었으며, 출력물의 후처리(post-process)를 통해 후처리 전 대비 인장강도 5%, 탄성계수 18%를 추가로 향상시켰다. 끝으로 유한요소해석(finite element analysis, FEA) 기법을 활용하여 전기자동차 배터리 모듈 커버의 시험 규격(ISO-12405)의 Mechanical Shock test의 기준을 만족하도록 배터리 모듈 커버의 구조를 최적화하였고, 이로써 배터리 커버 시험규격을 만족하면서 동시에 알루미늄을 사용했을 때 대비 37%의 경량화를 달성하였다. 해당 연구 결과 및 연구 방법을 활용하여 향후 다양한 분야에 고분자 복합소재 3D 프린팅 기술이 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 환경영향평가
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• 제31권1호
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• pp.11-46
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• 2022

본 연구는 인천광역시 강화군의 북서쪽 DMZ 민북지역에 위치한 교동도의 일대의 관속식물상과 침입외래식물 등을 살펴보고 파악된 식물들의 체계적인 관리와 생물다양성 보전 대책 수립을 위한 기초자료로 활용하기 위하여 수행되었다. 조사는 2019년 4월부터 2021년 8월까지 총 13회에 걸쳐 조사되었다. 교동도의 관속식물상은 총 109과 378속 641종 15아종 49변종 8품종 713분류군이 확인되었다. 이는 우리나라 관속식물 총 4,641분류군의 약 15.36%로 나타났다. 교동도 일대에서 출현한 북방계식물은 한라사초와 시호 등 83분류군이 확인되었다. 한반도 특산식물은 서울족도리풀, 붉노랑상사화 등 16종이 관찰되었다. IUCN 지정 희귀식물은 총 20분류군이 관찰되었다. 위기종(EN)은 물여뀌, 솔불꽃 등 4분류군, 취약종(VU)은 시호, 버들금불초 등 7분류군, 약관심종(LC)은 모새달, 두루미천남성 등 6종이 출현하였다. 식물구계학적 특정식물은 총 99분류군으로 파악되었다. V등급은 솔붓꽃 1분류군, IV등급은 뚝사초 등 8분류군, III등급은 큰꿩의비름 등 20분류군이 확인되었다. II등급은 개속새 및 물수세미 등 20분류군이 관찰되었다. 조사지역에서 출현한 침입외래식물은 나래가막사리, 가는털비름 등 75분류군으로 확인되었다. 귀화율은 10.51%로 나타났으며, 도시화지수는 23.29%로 산출되었다. 본 연구 대상지인 교동도는 2014년 교동대교가 개통되고, 주산인 화개산은 현재 대규모 공사가 진행 중이다. 따라서 침입외래식물 등의 유입이 더욱 심각할 것으로 예상되기 때문에, 솔붓꽃 및 물여뀌 등 특기할만한 식물의 현지 내 보호 및 보전대책 수립이 조속히 마련되어야 한다고 판단된다.