• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.30-30
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• 2020

본 연구에서는 여름철에 농업용수(벼농사용)로서 집중적으로 지하수를 사용하는 지역에서 시기별 지하수 사용에 따른 지하수 수질변화를 평가하기 위해 수행되었다. 연구지역은 충남 홍성군 양곡리와 신곡리 일부를 포함하는 면적 2.83 ㎢(283.3 ha)에 해당하는 지역이다. 연구지역 지하수 수질의 공간적 분포 및 시간적 변화 특성 평가를 위하여 2019년 2회(7월, 10월)에 걸쳐 지하수 관정(21개소)에 대하여 조사 및 분석을 수행하였다. 지하수 샘플은 현장에서 온도(T), pH, 용존산소(DO) 및 전기전도도(EC), 산화환원전위(Eh) 등을 측정하였고, 실험실에서 주요 양이온 및 미량원소(Ca, Mg, Na, K, Si, Sr), 음이온(F, Cl, Br, NO₂, NO₃, PO₄, SO₄), 알칼리도, 용존 유기탄소(DOC)와 용존 유기물(DOM) 등을 분석하였다. 지하수 수질조사 결과, 전체의 14~15개소(67~71%)가 Ca-HCO₃ 유형으로 분류되었으며, 다음으로는 Ca-Cl 유형이 4~5개소(19~24%)가 관찰되었다. 얕은 심도의 관정에서 상대적으로 심도가 깊은 관정보다 대부분 성분(TDS, Ca, Mg, Na, K, Cl, SO₄, HCO₃, DOC)에서 높은 농도를 나타내었다. 지하수의 수질자료를 이용하여 다변량통계분석법인 주성분분석(PCA: Principal Components Analysis)과 계층적 군집분석(HCA: Hierachical Cluster Anlaysis)를 수행한 결과, 초기 3개 주요 고유성분(eigenvalue)는 PC1 54.0%, PC2 14.2%, PC3 12.3%로 전체 분산의 88.3%를 설명할 수 있었다. PC1은 Ca, Mg, Na, K, Cl, SO₄, DOC가 주요한 영향 인자였으며 PC2는 HCO₃, NO₃, DO에 영향 받음을 확인하였다. 계층적 군집분석 결과, 연구지역 지하수는 Na-Cl 유형의 C-3 관정을 제외하고는 크게 두 그룹으로 구분되어 졌다. 다변량통계분석의 결과에서도 수리지화학, 동위원소, 용존유기물 등의 특성에서 나타나는 것과 유사한 연구지역의 수질특성을 확인할 수 있었다. 연구지역은 차시기 동안 수질변화는 일부 관정을 제외하고는 유의할 만한 수준으로 관찰되지는 않았고, 지하수 사용에 따른 지하수위 회복도 빠르게 진행되고 있는 것으로 나타났다.

• 생태와환경
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• 제56권2호
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• pp.140-150
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• 2023

깔따구류 유충(Chironomidae larvae)은 저서성대형무척추동물로 수질 및 환경오염 생물 모니터링에 중요한 지표생물이다. 본 연구에서는 2022년 7월에서 9월 동안 한강의 다양한 수계에서 서식하는 깔따구류 유충을 채집하여 형태적 동정 및 유전자 계통 분석을 실시하였다. 20개 지점에서 총 3아과 18속 32종의 깔따구류 유충이 출현하였으며, 반지깔따구속에 속하는 1개 종이 6개 지점에서 우점하였다. 깔따구류 유충을 분류하는 데 이용하는 몸통, 두부, 하순기절, 촉각 등을 관찰하여 특징을 Pictorial key로 제시하였고, 유전자 계통분석 결과 3개 아과가 명확하게 구분되었으며, 속 수준에서도 구분이 되었다. 이러한 결과들은 깔따구류 유충 동정에 도움이 될 것이고, 수질 조사 및 관리에 기초적인 자료로 활용할 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권2호
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• pp.183-192
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• 2023

위성영상 및 항공사진과 같은 원격탐사 자료들은 영상판독과 영상처리 기법을 통하여 영상 내의 객체를 탐지하고 추출하는 데에 사용될 수 있다. 특히, 원격탐사 자료의 해상도가 향상되고, 딥러닝(deep learning) 모델 등과 같은 기술의 발전으로 인하여 관심객체를 자동으로 추출하여 지도갱신 및 지형 모니터링 등에 활용될 수 있는 가능성이 증대되고 있다. 이를 위해, 본 연구에서는 의미론적 분할에 사용되는 대표적인 딥러닝 모델인 fully convolutional densely connected convolutional network (FC-DenseNet)을 기반으로 하여 항공정사영상 내 존재하는 비닐하우스를 추출하고, 이에 대한 결과를 정량적으로 평가하였다. 농림축산식품부의 팜맵(farm map)을 이용하여 담양, 밀양지역의 비닐하우스에 대한 레이블링을 수행하여 훈련자료를 생성하고, 훈련자료를 이용하여 FC-DenseNet의 훈련을 수행하였다. 원격탐사자료에 딥러닝 모델을 효과적으로 이용하기 위하여, 각 밴드별 특성이 유지되도록 instance norm을 이용하여 정규화과정을 수행하였으며, attention module을 추가하여 각 밴드별 가중치를 효과적으로 산정하였다. 실험결과, 딥러닝 모델을 이용하여 영상 내 존재하는 비닐하우스 지역을 효과적으로 추출할 수 있음을 확인하였으며 팜맵, 토지피복지도 등의 갱신에 활용될 수 있을 것으로 판단하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제12권10호
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• pp.55-62
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• 2023

농업 및 축산업 분야에서 혁신과 변화가 빠르게 진행되고 있으며, 스마트 축사와 같은 새로운 기술의 도입이 이루어지고 다양한 센서의 활용으로 장비 제어가 가능한 데이터들이 수집되고 있다. 그러나 축사 운영에는 다양한 어려운 과제들이 존재하며, 이러한 문제들을 해결하기 위하여 가상센서 기술이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 축사에 사용되는 다양한 데이터 항목과 센서 데이터 유형을 정의하고 타 분야에서 가상센서를 활용한 사례를 연구하며 최종 스마트 축사를 위한 가상센서 시스템을 구현하고 설계하였다. 최종적으로 구현된 시스템에 대한 평가 및 성능 지표 분석을 위한 MBE와 EVRMSE를 활용하였으며, 가상센서를 활용하여 데이터 수집 및 관리를 진행한 결과 실물센서와의 데이터 값 차이가 뚜렷하지 않아 만족스러운 결과를 보였다. 스마트 축사에서 가상센서 시스템을 활용하면 축사 운영 및 가축 건강 상태 모니터링 등 다양한 부분에서 혁신과 효율성 향상을 기대할 수 있을 것으로 기대한다. 이 논문은 스마트 축사 분야에서 가상 센서 기술을 활용하여 데이터 수집 및 관리의 혁신적인 방법을 제안하고, 그 성능을 검증하는데 있어서 중요한 결과를 도출한 연구이며, 향후 연구과제로 가상 센서를 활용한 디지털 축사의 연결 등을 탐색하고자 한다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권4호
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• pp.451-458
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• 2023

산불이 대형화됨에 따라 산불 예방 및 진화를 위해 임도시설의 중요성이 증가하고 있다. 산불 발생 시 임도가 제 역할을 수행하기 위해서는 적정한 노선 선정과 함께 구조적인 안정성을 확보해야 한다. 그동안의 연구는 산불 발생에 따른 임도의 효과와 노선 배치에 치중되어 있으며, 임도의 안전성 확보를 위한 연구는 수행되지 않은 실정이다. 따라서, 본 연구는 최근 3년간 초대형 산불 발생지 내의 임도 콘크리트 시설물을 대상으로 콘크리트 비파괴검사기법 중 하나인 반발경도법을 이용하여 산불 여부에 따라 그 강도를 비교하였다. 연구 결과, 산불 피해 콘크리트 시설물(15.4 MPa)은 미피해 콘크리트 시설물(18.0 MPa)에 비해 낮은 강도를 나타냈으며(p<0.001), 그 경향은 모든 대상 시설물에서 동일하게 나타났다. 따라서, 임도 시설의 강도 저하로 인한 임도의 2차 피해를 방지하기 위해 임도 시설물의 안전진단 기준이 마련되어야 할 것이다. 또한, 본 연구 결과에 대한 지속적인 모니터링과 실내 실험을 동반한 후속 연구가 진행되어 임도의 안정성을 제고해야 하며, 이를 통해 산불 예방과 진화를 위한 더 나은 전략을 마련할 수 있을 것이라 기대한다.

• 환경생물
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• 제41권3호
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• pp.283-290
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• 2023

본 연구는 건조처리에 따른 화옹, 새만금, 영산강 간척지 토양에서 키운 옥수수의 한발스트레스를 분광 반사율 분석을 통해 해석하였다. 옥수수의 식생지수는 모든 간척지 처리구에서 토양수분이 급격히 감소하는 관수 정지 20일후까지는 감소하는 경향이 없는 것이 확인되었으며 이후 급격히 감소하는 경향이 확인되었다. 건조처리에 따른 식생지수의 감소율은 새만금>영산강>화옹 간척지 순으로 나타났으며, NDVI는 모든 간척지 토양에서 50%가량 감소하여 잎의 수분함량 감소로 인한 한발스트레스가 발생한 것이 확인되었다. 모든 간척지 토양에서 카로티노이드의 변화를 기반으로 계산되는 SIPI와 PRI가 크게 감소하여 한발스트레스로 인한 광이용효율의 감소와 카로티노이드 함량의 증가가 일어난 것으로 판단되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권2호
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• pp.109-117
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• 2013

"전지구기후서비스체계" (GFCS)는 2009년 제3차 세계기후회의에서 기후변화 대응 취약 국가와 소외계층에 대해 보다 효율적인 기후정보를 제공하기 위한 전지구차원의 서비스 제공체계 구축 필요성에 대한 공감을 바탕으로 제안되어, 현재 세계기싱기구를 중심으로 관련 UN 및 국제기구간 공조를 통해 향후 약 10년 동안에 걸쳐 이를 이행하기 위한 노력을 기울일 예정이다. GFCS는 과학적 기후정보와 기후예측을 기후변화 적응과 기후위기관리를 상호 연계할 수 있는 기후서비스 개발을 주도하게 된다. GFCS의 기본구조는 5개 주요 요소로 구성되어 있는데, 이에는 관측/모니터링, 연구/모형/예측, 기후서비스정보시스템 및 사용자인터페이스 플랫폼과 함께 이들 모두를 포괄하는 역량개발이 포함되어 있다. 현재 GFCS의 편익분야 중 자연재해경감, 수자원, 보건 분야와 함께 농업/식량안보분야가 4대 우선순위에 포함되어 있는데, WMO의 농업기상위원회(CAgM)은 동분야에 대한 GFCS의 효율적 이행을 지원하기 위해 GFCS의 5개 요소별로 이를 보완하기 위한 전구차원 선도적 협력방안(GIAM)을 제안 추진하고 있다. GIAM의 취지는 기존의 기후서비스체계의 개별적 서비스 구조를 통합하거나 미흡한 부분을 보완하는 방법 등 최소한의 추가적인 자원 투입으로 최대 시너지효과를 도출하는데 중점을 두고 있다. 관측분야는 전구생물계절관측협의체 구축, 연구분야는 지역/전구 농림기상 파일롯프로젝트 도출, 기후서비스분야는 기존 농업기상웹서버인 WAMIS의 지역 및 기능 확대, 사용자인터페이스분야는 기존 사이버농업기상협의체를 보완하기 위한 전구 농림기상학술협의체 구축, 그리고 역량개발분야는 전구농림기상교육훈련센터 구축 등이 추진 중에 있으며, 이들간의 유기적인 연동 지원을 위한 조정기구와 지원사무국의 설립도 기상청에 의해 가시화되고 있으며, 효율적인 운영을 위한 새로운 거버넌스도 미국 조지메이슨대를 중심으로 구축 중에 있다. 한편 GIAM의 성공적인 이행을 위해서는 전산자원 인프라 구축이 선행되어야 함으로 현재 WAMIS를 지원하기 위해서 세계기상기구 정보시스템(WIS)의 자료수집/생산센터(DCPC-WAMIS) 구축 및 회원국간 전산자원공유를 위한 클라우드 및 그리드 환경 구축도 기상청과 KISTI/부경대 등의 협조를 얻어 추진 중에 있다, GIAM의 궁극적인 목표의 하나는 차세대 기후변화 대응 농림기상전문가의 양성에 있는데 이를 구현하는 방안으로 회원국의 추천을 받은 후보자를 전구농림기상 교육훈련센터 대학원 과정에 학비/수업료 면제조건으로 입학시킨 후, 지역 파일롯프로젝트에 연구원으로 참여, 이를 통해 생활비 등 지원을 받는 한편 농림기상 학술협의체 회원 활동, 국내외 실무그룹 활동 등을 통해 농림기상분야 국제전문가로 양성함으로써 향후 회원국 농업/식량안보분야 기후변화 대응에 절대적으로 필요한 핵심정책연구 담당자로서의 역할을 기대할 수 있을 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권3호
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• pp.224-230
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• 2013

퍼클로레이트의 인체 노출경로 중 식품섭취로 인한 노출경로가 전체 노출경로의 대부분을 차지하고 있음에도 불구하고 국내에서는 식품에 대한 연구가 미비한 상태이다. 또한, 국내 오염물질에 대한 국내산 토양으로부터 농산물로의 생물농축계수에 대한 데이터베이스가 미흡한 상태이므로 데이터베이스 체계 구축을 위한 연구도 필요한 실정이다. 본 연구에서는 퍼클로레이트 계수 산출을 위해 농산물이 재배된 토양을 함께 채취하여 농산물과 토양에 대한 각각의 퍼클로레이트 함량을 조사하고 그 결과를 이용해 생물농축계수 및 위해 평가를 실시하였다. 그 결과 농산물 각 그룹별 퍼클로레이트의 평균함량이 곡류 2.70, 과일류 1.43, 채소류 $10.32{\mu}g/kg$으로 녹색 채소류에서 가장 높은 함량이 조사되었으며, 본 연구에서 얻어진 결과 값은 기존의 국내 외 연구 결과 값과 비슷한 값을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 토양의 경우 곡류 8.38, 과일류 1.01, 채소류 $5.20{\mu}g/kg$의 함량이 조사되었다. 이렇게 얻어진 농산물과 토양의 결과를 이용해 토양에서 농산물로의 퍼클로레이트 생물농축계수를 산출한 결과 깻잎(37.88) > 옥수수(21.51) > 시금치(10.57) > 귤(4.39) > 부추(2.89) > 호박(1.90) 순으로 채소류에서 높은 생물농축계수를 나타냈다. 실제 토양에서는 농산물마다 흡수이행 되는 패턴이 다르기 때문에 퍼클로레이트의 전이 매커니즘 규명 등에 관한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다. 또한 실제 퍼클로레이트가 함유된 농산물을 섭취하였을 경우 퍼클로레이트에 대한 인체 노출량을 조사한 결과, 곡류, 채소류, 과일류 모두 2세 미만 그리고 3~6세의 영유아 그룹에서 높은 노출량을 확인할 수 있었으며 곡류, 과일류, 채소류 모두 1이하로 안전한 수준이기는 하나 곡류, 과일류, 채소류 대부분이 영유아 그룹에서 높은 노출량을 나타내고 있으므로 취약계층에 대한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권3호
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• pp.127-133
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• 2005

경사지 밭에서 토양유실량을 실측하기 위하여 레이저 거리측정기를 이용하는 장치를 만들어 시험을 하였다. 시험은 강원도 춘천과 평창에서 2001년에 라이시미터와 인근 경사밭에서 이루어졌다. 춘천포장은 사양토에 12% 경사도를 가진 라이시미터였고, 평창은 사양토에 경사도가 23%인 라이시미터와 경사도가 15%인 농가의 밭이었다. 레이저 거리측정기를 강우집중 시기 전과 후에 동일한 높이에서 측정하여 토양표면의 변화를 조사하였다. 조사기간은 춘천이 6월 22일부터 9월 22일까지 이었으며, 평창은 7월부터 10월까지 조사하였다. 이 기간동안 춘천에서 892.2 mm, 평창에서 931.9 mm의 강우가 내렸으며, 춘천은 7월과 8월에 평창은 9월과 10월에 강우의 집중현상을 보였다. 거리측정기를 이용하여 표면의 변화를 측정한 결과, 춘천 라이시미터의 상하경나지구에서 0.874 cm의 토양침식이 일어난 것으로 조사되었고, 평창 라이시미터의 사경재배구는 1.127 cm의 침식이 발생한 것으로 나타났다. 조사된 표면침식을 단위면적에 대한 토양유실량으로 환산하면 $79.5MT\;ha^{-1}$과 $98.0MT\;ha^{-1}$이 된다. 골의 길이에 따른 침식은 15% 경사를 가진 농가의 당근 밭에서 조사하였는데, 20 m부터 침식이 급격히 증가하는 경향을 보였고, 경사장이 길어질수록 측정반복간에 편차가 커지는 것으로 나타났다. 레이저 거리측정기에 의해 조사된 토양유실량과 라이시미터에 의해 평가된 토양유실량을 비교한 결과, 레이저 거리측정법이 라이시미터 측정치보다 춘천에서 평균 0.98배, 평창에서 1.14배로 두 측정법 간에 유사한 수준을 보였다. 거리측정기의 정밀도를 높이고 반복 측정점을 두어 평가한다면 거리측정기에 의한 토양유실량 측정방법이 다양한 조건의 농경지의 토양유실량 평가에 있어 쉽고 간편하게 사용할 수 있는 대단히 유용한 방법이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권3호
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• pp.239-244
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• 2008

최근 급속한 산업화가 진행되고 있는 중국의 편서풍 영향하에 위치한 우리나라의 경우에는 장거리 이동에 따른 강우의 산성도 변화 및 예상되는 피해에 대한 대책 마련을 위하여 강우의 화학성에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 본 연구는 경기도 수원지역 강우의 산성도 및 주요 이온조성을 평가하기 위하여 wet sampling 방식의 자동채취기를 사용하여 2006년 4월부터 12월까지의 빗물 42점을 채취하였다. 각 시료의 pH 및 주요 이온 성분에 대한 강우량 가중평균치의 월별 변화를 조사하였으며, pH 분포와EC의 계절적 특성을 평가하였다. 빗물 중 양이온과 음이온의 균형비(ion balance)와 전기전도도 균형비(electrical conductivity balance)가 1에 가까운 값을 보여 분석의 높은 신뢰성을 나타내었다. 조사기간 중 평균 pH값은 4.7을 보였다. 빗물의 EC는 조사기간 평균 $17.6{\mu}S\;cm^{-1}$을 나타냈으며, 월별로는7월에 $9.1{\mu}S\;cm^{-1}$로 조사기간 중 가장 낮은 값을 보였으며, 11월 이후에 급격히 높아져 EC의 계절적 특성을 보였다. 빗물의 조성에서 양이온 구성은 $Na^+>NH_4{^+}>Ca^{2+}>H^+>Mg^{2+}>K^+$의 순이었으며, $Na^+$ 와 NH_4{^+}$가 전체 양이온 함량의 65% 이상을 차지 하였다. 음이온은 $SO_4{^{2-}}>NO_3{^-}>Cl^-$ 순으로 $SO_4{^{2-}}$가 약 67%를 차지하였다. 조사기간 중 평균 sulfate 함량은 $119.0{\mu}eq\;L^{-1}$이었으며, 이중 비해염 sulfate(nss-$SO_4$) 함량은 평균 94%로 빗물 중에 함유된 sulfate의 대부분이 인위적인 발생원에서 기인되었다.