• 한국광물학회지
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• 제23권2호
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• pp.161-170
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• 2010

많은 미생물들이 수용성 망간이온($Mn^{2+}$)을 불용성인 산화망간($Mn^{4+}$) 광물로 산화 침전시키는데, 이와 같은 생물학적 산화반응은 비생물학적 산화반응보다 훨씬 빠르게 일어난다. 이처럼 미생물에 의해 생성된 바이오 산화망간 광물은 표면의 강한 흡착성과 산화환원 반응을 통해 생지구화학 순환과 환경오염물질의 생물흡수도에 큰 역할을 한다. 본 논평은 양자역학의 밀도범함수 이론에 바탕을 둔 전산모사를 이용하여 산화망간 광물 표면의 독성금속 흡착의 자세한 기작과 망간원자 빈자리의 광화학적 역할을 새롭게 밝힌 최근 연구결과를 소개한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권1호
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• pp.66-77
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• 2005

과정-중심적인 생지화학 모형인 BIOME-BGC을 이용해 기복이 심한 산림유역에서 미기후가 순일차생산성(NPP)의 시공간적 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 임분규모에서의 물과 탄소순환과정에 대한 모형예측 을 검증하기 위하여 2000년부터 각각 낙엽활엽수림 (DBF)과 상록침엽수림(ENF)에서 현장 조사를 수행하였다. 모형예측은 지온, 토양수분, 토양호흡 등의 다양한 현장 측정치들과 높은 상관성을 보였다. 모형에서 예측한 NPP의 계절변화는 기온과 높은 상관성을 보였으나, 물 관련 인자들과는 통계적으로 유의한 상관성이 나타나지 않았다. 반면에 여러 인자 중에서, 강우빈도가 NPP의 연변화를 설명하는 가장 좋은 기후인자로 판명되었다 또한 DBF 임분보다 ENF 임분의 NNP가 강우빈도에 보다 민감한 것으로 나타났다. 공간적인 NPP 분포는 조사 유역에서 식생피복 및 지형의 기복에 따라 매우 이질적으로 나타났는데, NPP 이질성의 정도는 NPP의 절대량과 음의 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 생육환경이 부적절할 때에 산림경관에서의 NPP 이질성이 커짐을 보여준다. 본 연구결과에 의하면 본 조사유역의 NPP는 연간 1,400mm 이상의 많은 강우에도 불구하고 식생이 이용할 수 있는 물의 양에 의해 제한 받는다는 것을 알 수 있었으며, 이러한 모형연구결과는 향후 현장조사를 통하여 검증할 필요가 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.210-224
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• 2003

황산염 환원은 혐기성 해양환경에서 황산염 환원 박테리아가 진행시키는 미생물 반응이다. 황산염 환원 반응은 저층으로 공급되는 유기물 분해의 상당 부분을 담당하며, 이때 발생되는 황화가스의 독성 및 주변 금속과의 높은 반응성, 그리고 유기물 분해시 유리되는 무기 영양염들의 수층 용출 등으로 인해 연안생태계 내의 생물 다양성 및 생지화학적 물질의 순환경로에서 중요한 역할을 한다 여러 해양환경의 퇴적토에서 보고 된 황산염 환원율과 이에 영향을 미치는 주요한 환경요인들에 대해 정리한 결과, 공급되는 유기물과 여러 전자수용체들(산소, 질산염, 산화 철, 망간 등)의 분포가 황산염 환원율 및 유기물 분해시 황산염 환원의 상대적 중요성에 직접 영향을 미치는 것으로 나타났다 아울러 전자수용체의 분포와 유기물의 양과 질을 조절하는 요인으로서 온도, 식생의 유무, 생물교란의 영향에 대해 토의하였다. 끝으로, 우리나라와 같이 갯벌이 발달되고, 유기물 부하가 높은 인공양식장의 가동, 부영양화 등으로 인해 혐기성 환경과 적조의 발생빈도가 점증하는 상황에서 유기(오염)물 분해과정과 영양염 순환 경로를 보다 잘 이해하기 위해서 황산염 환원을 중심으로 한 다양한 혐기성 미생물 생태연구가 중요함을 제안한다.

• 한국물환경학회지
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• 제36권6호
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• pp.611-620
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• 2020

Although process-based models have been a preferred approach for modeling freshwater aquatic systems over extended time intervals, the increasing utility of data-driven models in a big data environment has made the data-driven models increasingly popular in recent decades. In this study, international peer-reviewed journals for the relevant fields were searched in the Web of Science Core Collection, and an extensive literature review, which included total 2,984 articles published during the last two decades (2000-2020), was performed. The review results indicated that the rate of increase in the number of published studies using data-driven models exceeded those using process-based models since 2010. The increase in the use of data-driven models was partly attributable to the increasing availability of data from new data sources, e.g., remotely sensed hyperspectral or multispectral data. Consistently throughout the past two decades, South Korea has been one of the top ten countries in which the greatest number of studies using the data-driven models were published. Among the major data-driven approaches, i.e., artificial neural network, decision tree, and Bayesian model, were illustrated with case studies. Based on the review, this study aimed to inform the current state of knowledge regarding the biogeochemical water quality and ecological models using data-driven approaches, and provide the remaining challenges and future prospects.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권10호
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• pp.779-793
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• 2021

총일차생산량은 물 스트레스와 환경 변수에 의해 크게 영향을 받는다. 총일차생산량과 환경변수의 상관관계는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 알고리즘과 process-based model에 적용되어 총일차생산량을 계산하는데 활용된다. 그러나 MODIS 알고리즘에서는 물 스트레스를 수증기압차이(vapor pressure deficit)로만 고려하고 있으며, process-based model에서도 제한된 변수만으로 물 스트레스를 표현하여 총일차생산량을 산출하고 있다. 본 연구에서는 에디 공분산 기법, MODIS 알고리즘, 그리고 Community Land Model 4 (CLM 4) 시뮬레이션 결과에서 얻어진 총일차생산량이 환경 변수와 가지는 상관관계를 평년과 가뭄연도를 대상으로 분석하였다. 물 스트레스를 대표하는 지수는 수증기압차이와 evaporative fraction (EF)가 사용되었다. 본 연구에서는 structural equation modeling (SEM)을 활용하여 환경 변수와 EF가 총일차생산량에 끼치는 영향을 수치화하여 평가하였다. SEM을 통해 상관성을 분석한 결과, 수증기압차이가 과소평가될 경우 MODIS 알고리즘과 CLM 4 시뮬레이션에서 생산된 총일차생산량이 수증기압차이로부터 받는 영향이 제한적임을 확인하였다. 에디 공분산 기법으로 산출한 총일차생산량의 상관성 분석 결과, 경작지에서는 관개작업으로 인해 수증기압차이가 총일차생산량에 끼치는 영향이 감소하였으나 MODIS와 CLM 4에서 산출된 총일차생산량 데이터는 이러한 관개작업의 영향을 설명하는데 제한적이었다. 본 연구결과는 MODIS와 CLM 4에서 산출된 총일차생산량의 특성을 이해하고 한계를 분석하는 연구에 도움을 줄 것으로 예상된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제35권3호
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• pp.259-272
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• 2013

One of the factors influencing the climate around Korea is the oceanic-atmospheric variability in the tropical region between the eastern Indian and the western Pacific Oceans. Lack of knowledge about the air-sea interaction in the tropical Indo-Pacific region continues to make it problematic forecasting the ocean climate in the East Asia. The 'Tropical Indo-Pacific water transport and ecosystem monitoring EXperiment (TIPEX)' is a program for monitoring the ocean circulation variability between Pacific and Indian Oceans and for improving the accuracy of future climate forecasting. The main goal of the TIPEX program is to quantify the climate and ocean circulation change between the Indian and the Pacific Oceans. The contents of the program are 1) to observe the mixing process of different water masses and water transport in the eastern Indian and the western Pacific, 2) to understand the large-scale oceanic-climatic variation including El Nino-Southern Oscillation (ENSO)/Warm Pool/Pacific Decadal Oscillation (PDO)/Indian Ocean Dipole (IOD), and 3) to monitor the biogeochemical processes, material flux, and biological changes due to the climate change. In order to effectively carry out the monitoring program, close international cooperation and the proper co-work sharing of tasks between China, Japan, Indonesia, and India as well as USA is required.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권1호
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• pp.21-30
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• 2003

Seasonal fluctuations of physico-chemical and biological aspects of the environment were studied in Vladivostok harbour (Golden Horn Bay, the East Sea/Sea of Japan). The benthic community structure was described with a focus on size-spectra (bacteria, meio- and macrofauna) related with the chemical environment and chemical fluxes in sediment and to reveal their possible ecological role in the process of bioremediation of the environment. Samples from two sites with different concentrations of heavy metals (Fe, Zn, Cu, Pb, Mn, Cr, Ni Cd, Co) and petroleum hydrocarbon were assessed by a number of methods. These included plate counts of culturable bacteria, observation through a scanning electron (SEM) and transmission electron microscope (TEM). These approaches were complemented with microscopic assessments of the diversity of the benthic community. The specific communities had a limited number of species, tolerant to abnormally high levels of toxic compounds. The dominant species were presented by several sho.1-lived small polychaetes (Capitella capitata) and nematodes (Oncholaimium ramosum). The highest population density was recorded in microbenthos, in various diatoms, various physiological groups of bacteria which participate in biomineralization: marine heterotrophic bacteria, which oxidized oil, black oil in addition to groups resistant to heavy metals. They have the entire set of mechanisms for neutralizing the negative effect of those compounds, forming the detrital food web and biogeochemical circulation of material in sediments, which results in the biological self-recycling of sea basins. Macro- and meiobenthic organisms were more sensitive to a greater extent of $H_2S$ and petroleum hydrocarbons than to metal content, but the within-site rankings were the same as those achieved for microbiological analyses.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.90-93
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• 2006

The first Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) onboard its Communication Ocean and Meteorological Satellite (COMS) is scheduled for launch in 2008. GOCI includes the eight visible-to-near-infrared (NIR) bands, 0.5km pixel resolution, and a coverage region of 2500 ${\times}$ 2500km centered at 36N and 130E. GOCI has had the scope of its objectives broadened to understand the role of the oceans and ocean productivity in the climate system, biogeochemical variables, geological and biological response to physical dynamics and to detect and monitor toxic algal blooms of notable extension through observations of ocean color. The special feature with GOCI is that like MODIS, MERIS and GLI, it will include the band triplets 660-680-745 for the measurements of sun-induced chlorophyll-a fluorescence signal from the ocean. The GOCI will provide SeaWiFS quality observations with frequencies of image acquisition 8 times during daytime and 2 times during nighttime. With all the above features, GOCI is considered to be a remote sensing tool with great potential to contribute to better understanding of coastal oceanic ecosystem dynamics and processes by addressing environmental features in a multidisciplinary way. To achieve the objectives of the GOCI mission, we develop the GOCI Data Processing System (GDPS) which integrates all necessary basic and advanced techniques to process the GOCI data and deliver the desired biological and geophysical products to its user community. Several useful ocean parameters estimated by in-water and other optical algorithms included in the GDPS will be used for monitoring the ocean environment of Korea and neighbouring countries and input into the models for climate change prediction.

• 한국대기환경학회지
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• 제33권1호
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• pp.54-63
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• 2017

Atmospheric nitrogen containing organic compounds(e.g. amino acids) has attracted considerable attention from the viewpoint of the oceanic biogeochemical cycle of nitrogen as well as the long range transfer. However, only a few measurements of organic nitrogen compounds have been conducted due to analytical difficulties. In this study, total of nine amino acids such as Glutamic acid, Histidine, Arginine, Tyrosine, Cystine, Valine, Methionine, Phenylalanine, Lysine have been analytically determined by Liquid Chromatography - Mass Spectrometry Mass Spectrometry (LC-MSMS). As results, Fragmentor Voltage (FV), Precursor Ion, Collision Energy, Product Ion related to individual amino acid compounds are shown. Based on the operational conditions, Lysine, Glutamine Acid, Tyrosine were analyzed during the China Oriented Smog Period. High concentrations of Lysine, Glutamine Acid, and Tyrosine are discussed with organic carbon (OC), elemental carbon (EC), and water soluble ions. The results can provide to understand the sources with aging process related to amino acids influenced by the long-range transport from the Yellow Sea area.

• 아시안잔디학회지
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• 제20권2호
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• pp.253-264
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• 2006

우리나라의 대부분의 골프장은 법적, 경제적 이유로 건설부지가 계곡과 능선 또는 봉우리를 포함할 수밖에 없는 실정이다. 계곡과 능선은 생태계에 있어서 매우 중요한 부분을 차지하고 있으므로 이를 훼손하는 것은 생태환경의 변화에 큰 영향을 미치게 된다. 따라서 골프장 공사로 인해 발생하는 훼손을 최소화하고 기존의 계곡 또는 하천이 하던 생태적 기능을 수행할 수 있는 생태복원형 하천을 환경보상적 차원에서 설치하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 골프장 내의 하천을 생태하천으로 복원하기 위해 고려해야할 사항과 적합한 공법 및 사례를 통하여 골프장건설로 인한 환경영향을 최소화하고 자연환경과 조화를 통하여 최적의 골프장을 조성할 수 있도록 설계도면 실례를 들어 제안하였다.