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OVERVIEW OF KSTAR INTEGRATED CONTROL SYSTEM

  • Park, Mi-Kyung;Kim, Kuk-Hee;Lee, Tae-Gu;Kim, Myung-Kyu;Hong, Jae-Sic;Baek, Sul-Hee;Lee, Sang-Il;Park, Jin-Seop;Chu, Yong;Kim, Young-Ok;Hahn, Sang-Hee;Oh, Yeong-Kook;Bak, Joo-Shik
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제40권6호
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    • pp.451-458
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    • 2008
  • After more than 10 years construction, KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) had finally completed its assembly in June 2007, and then achieved the goal of first-plasma in July 2008 through the four month's commissioning. KSTAR was constructed with fully superconducting magnets with material of $Nb_3Sn$ and NbTi, and their operation temperatures are maintained below 4.5K by the help of Helium Refrigerator System. During the first-plasma operation, plasmas of maximum current of 133kA and maximum pulse width of 865ms were obtained. The KSTAR Integrated Control System (KICS) has successfully fulfilled its missions of surveillance, device operation, machine protection interlock, and data acquisition and management. These and more were all KSTAR commissioning requirements. For reliable and safe operation of KSTAR, 17 local control systems were developed. Those systems must be integrated into the logically single control system, and operate regardless of their platforms and location installed. In order to meet these requirements, KICS was developed as a network-based distributed system and adopted a new framework, named as EPICS (Experimental Physics and Industrial Control System). Also, KICS has some features in KSTAR operation. It performs not only 24 hour continuous plant operation, but the shot-based real-time feedback control by exchanging the initiatives of operation between a central controller and a plasma control system in accordance with the operation sequence. For the diagnosis and analysis of plasma, 11 types of diagnostic system were implemented in KSTAR, and the acquired data from them were archived using MDSpius (Model Driven System), which is widely used in data management of fusion control systems. This paper will cover the design and implementation of the KSTAR integrated control system and the data management and visualization systems. Commissioning results will be introduced in brief.

주왕산국립공원 삼림식생의 군락분류와 군락생태 (Syntaxonomical and Synecological Description on the Forest Vegetation of Juwangsan National Park, South Korea)

  • 오해성;이경연;김종원
    • 한국환경생태학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.118-131
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    • 2018
  • 주왕산국립공원의 삼림식생에 대한 식물사회학적 연구가 이루어졌다. 식물사회의 종조성과 서식처의 균질성을 강조하는 Z.-M. 학파의 방법으로 수행하였다. 52개 식생자료가 획득되었고, 출현식물 총 265분류군의 행동양식은 9계급의 변환통합우점도와 상대기여도를 통해 분석하였다. 식생자료의 모둠화 과정을 통해 단위식생을 분류하고, 그 분포와 현존균질도 등이 분석되었다. 4가지 상관우점식생 속에 9개 식물군락이 기재되었다: 신갈나무-애기감둥사초군락, 신갈나무-뱀고사리군락, 졸참나무-둥근잎천남성군락, 굴참나무-털조록싸리군락, 떡갈나무-털피나무군락, 서어나무-털대사초군락, 느티나무-등칡군락, 들메나무-개면마군락, 소나무-가는잎그늘사초군락. 삼림식생의 대상분포가 논의되었고, 표고 약 700 m가 냉온대 중부 산지대(신갈나무-생강나무아군단역)와 남부 저산지대(졸참나무-작살나무아군단역)의 전이대인 것으로 밝혀졌다. 주왕산국립공원의 삼림식생은 종조성의 낮은 균질성이 특징이었다. 결론적으로 주왕산국립공원의 삼림식생은 <지역생물기후구-대구형> 속에서 더욱 강한 대륙성 생물기후환경과 세립질 풍화토와 암편을 공급하는 유문암질 응회암 우세의 지질 환경에 대응하는 고유성이 큰 지역식생이고, 산불 영향이 더해진 근자연림 또는 이차림인 것으로 밝혀졌다.

촉매적(觸媒的) 제탄(製炭)에 관(關)한 시험(試驗) (Studies on the catalytic charcoaling)

  • 박태식;박명규
    • 한국산림과학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.18-22
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    • 1963
  • 1. Objects The experiments of catalytic aharcoaling were carried out for the fallowing purposes. (1) To determine the economically desirable amount of catalytic materials to be used when a catalytic charcoaling is practiced. (2) To observe the rate of carbonization of non-treated charcoal wood when the catalytic charcoaling is proceeded in the same charcoal pit. 2. Meterials (1) Small sample chips made of oak (Q. accutissima Carr.), measured by 0.5cm in width and thickness, respectively, and 1cm in length, were used as charcoal wood in each experiment. (2) Ammonium chloride was used as a catalytic material and electric kiln as a charcoaling apparatus. 3. Experiment (1) The sample chips were put into a electric oven for three hours at the temperature $60^{\circ}{\sim}70^{\circ}C$ in order to reduce some water contents. (2) Oven dried sample chips were then soaked for an hour in solution of ammonium chloride. Three kinds of solution were prepared, that is, 2.5%, 5%, and 10%, solution in which the amount of ammonium chloride used was weighed at the rate of 0.5%, 1.0%, and 2.0% to the total weight of the sample chips, resppectivelly. (3) Soaked sample chips were put in the air for 12 hours to reduce some water contents, and then were put into electric oven for 2 hours at the temperature $105^{\circ}{\sim}110^{\circ}C$. (4) Dried sample chips were kept in a desiccator with control sample chips which were treated excarly the same process as the treated sample chips except only not using the ammonium chloride in the process of soking. (5) Sample chips kept in the desiccator were used at random in each charcoaling experiment. (6) Charcoaling in the electric kiln were carried out by using small crucibles with complete cover to reduce the amount of ash. At each charcoaling experiment four crucibles filled with sample ships, weighed about 20gr, were put into electric kiln. The charcoaling was continued for an hour at the temperature $400^{\circ}{\sim}450^{\circ}C$. (7) In order to investigate the influence given by the gases produced during the catalytic charcoaling to the rate of carbonization of non-treated sample chips, the following experiment was done. (a) A crueible was divided into two parts by inserting a fine iron net at the middle of the crucible, and then non-treated sample chips, weighed about 10gr, were put in the upper part of the crucible and treated sample chips, weighed also about 10gr, were put in the under part. (b) The crucibles filled with two kinds of sample chips were put into a electric kiln for an hour at the temperature $400^{\circ}{\sim}450^{\circ}C$. 4. Results. Results for two replications (with four crucibles in one replication) for each experiment designed are as follows : (1) The rats of carbonization of the non treated sample chips, and that of the treated sample chips with ammonium chloride at the rate of 1.5%, 1.0%, and 2.0% to the total weight of the sample chips used were averaged at 19.85%, 22.63%, 24.14%, and 26.60%, respectively. (2) The rats of carbonization of the non-treated sample chips were averaged at (a) 20.04% (0.5% treatment), (b) 20.28% (1.0% treatment), and (c) 20.61% (2.0% treatment) when the treated sample chips were carbonized in the same crucible.

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고밀도 주거지역에서의 복사플럭스 영향 연구 - 서울시 중랑구 지역을 대상으로 - (Radiation Flux Impact in High Density Residential Areas - A Case Study from Jungnang area, Seoul -)

  • 이채연;권혁기;프레드릭 린드버그
    • 한국지리정보학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.26-49
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    • 2018
  • 본 연구는 도시지역을 대상으로 태양복사모델링을 수행하고 검증하여, 도시 내 열스트레스 완화에 대한 적용 가능성을 논의하였다. 이를 위해 연구지역은 항공 LiDAR 자료를 기반으로 실제 건물과 식생의 형태와 높이가 구현되었고, 보행자높이에서의 단파 및 장파복사 플럭스가 모의될 수 있도록 해상도를 향상시켰다. 고층 및 저층 건물이 고밀도로 존재하는 주거지역 $4km^2$에서 SOLWEIG 모델을 이용하여 복사플럭스를 모의하고, 지표에너지수지시스템의 Net radiometer를 이용한 복사플럭스 관측자료로 검증하였다. 그 결과 여름철 맑은 날 가장 높은 정확도를 나타냈고, 같은 날에 대한 평균복사온도를 모의한 결과, 그림자영향이 적은 저층 건물지역과 도로표면에서 가장 높은 수치를 나타냈으며, 고층 건물지역과 식생지역에서는 그림자의 영향으로 상대적으로 낮은 수치를 나타냈다. 본 연구에서 제안된 방법은 보행자높이에서 도시 내 열스트레스 지역 관리를 위한 높은 신뢰도를 보여주었다. 더욱 확장되고 있는 도시재생 및 재개발에 있어서, 새로운 주거환경을 도입하기 위해 도시 기반시설을 계획할 때 자연 및 인공 도시환경 설정과 관련된 많은 기능이 적용될 수 있다.

2014년 특별관측 기간 동안 청미천 농경지에서의 WRF/Noah-MP 고해상도 수치모의 (High-Resolution Numerical Simulations with WRF/Noah-MP in Cheongmicheon Farmland in Korea During the 2014 Special Observation Period)

  • 송지애;이승재;강민석;문민규;이정훈;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.384-398
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    • 2015
  • 본 연구에서는 청미천 농경지를 중심으로 고해상도 지형 및 토지피복 자료 기반의 WRF/Noah-MP 결합시스템을 구축하고 수치모의 한 결과를 2014년 8월 21일부터 9월 10일까지의 청미천 하계 특별관측 자료와 비교하여, 농경지에서의 지면 및 대기모의 성능을 평가하였다. 지면 및 대기 변수의 단기 및 중기모의에 있어서 Noah-MP의 동적 식생 가동이 얼마나 유용한지를 살펴보기 위하여, 동적 식생을 포함하지 않은 실험(CTL)과 포함한 실험(DVG)을 관측기간에 대해 양방향 6중 둥지격자 시스템으로 수행하였다. 본 연구의 결과는 크게 세 가지로서 다음과 같다. 1) CTL 실험은 낮 동안의 순단파 복사 에너지를 과대 모의 함에 따라 현열 및 잠열 플럭스와 보웬비도 관측에 비해 과대 모의하는 경향을 보였다. CTL 실험의 기온은 관측을 대체로 잘 따라갔으나 일출 후 기온의 상승 속도가 관측에 비해 빠른 모습을 보였다. 최저 기온 및 최고 기온의 시점은 잘 모의하였는데, 특히 일 최저기온의 모의는 관측과 $0.3^{\circ}C$ 오차 이내의 성능을 보여, 동해 및 병해충과 연관된 엽면수분 지속시간 예측에 고무적인 결과로 평가되었다. CTL 실험의 10m 바람은 동서 및 남북 풍속 모두 대체로 과대 모의하는 경향을 보였고, 강수 또한 과대 모의하는 경향을 보였으나 강수의 시작 종료시점은 대체로 잘 포착하였다. 2) Noah-MP의 동적 식생을 구동시킨 DVG 실험은 CTL 실험에 비해 엽면적지수, 단파 복사, 지표면 플럭스, 보웬비, 기온, 바람, 강수의 모의를 전반적으로 관측에 더 가깝게 생산하는 것으로 나타났다. 강수, 온도, 복사, 가용 영양소 등의 변동에 대응하여 엽면적지수를 예단하는 DVG 실험은 CTL 실험보다 더 큰 엽면적지수를 생산했으며, 이는 실측에 더 가까운 결과였다. DVG 실험에서도 일출 후 기온 상승률은 관측에 비해 높았는데, 이는 CTL와 DVG 실험 모두에서 공통으로 사용한 YSU 경계층 방안이 갖는 혼합층의 조기 성장 특성과 관련이 있는 것으로 분석되었다. CTL 실험이 보인 바람과 강수의 과대모의 경향도 DVG 실험에서는 어느 정도 완화되는 개선점을 보였다. 3) 수평 해상도의 증가에 따른 청미천 농경지의 수치모의 성능 향상은 지표면 플럭스, 기온, 바람 강수 모두에서 미비하거나 거의 없는 것으로 나타났으며, 보다 정확한 평가를 위해서는 농경지 상의 여러 지점에서 입체적인 관측이 이뤄져야 하고, 모형에 사용되는 지형 및 토지피복 자료의 도메인 간 일관성이 확보되어야 할 것이다.

KOMPSAT-3A 전정색 영상의 윤곽 정보를 이용한 중적외선 영상 시인성 개선 (Improvement of Mid-Wave Infrared Image Visibility Using Edge Information of KOMPSAT-3A Panchromatic Image)

  • 이진민;김태헌;김한울;이홍탁;한유경
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_1호
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    • pp.1283-1297
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    • 2023
  • 중적외선(mid-wave infrared, MWIR) 영상은 피복 및 객체의 온도를 파악할 수 있어 환경, 국방 등 다양한 분야에서 핵심 데이터로 사용된다. KOMPSAT-3A 위성은 타 위성에 비해 높은 공간해상도의 MWIR 영상을 제공하지만, 광학(electro-optical, EO) 영상에 비해 상대적으로 낮은 시인성을 가져 활용성의 확대에 어려움을 겪는다. 이에 본 연구에서는 KOMPSAT-3A 전정색(panchromatic, PAN) 영상의 윤곽 정보를 기반으로 시인성이 높은 MWIR 융합 영상을 제작하고자 한다. 먼저, 이종 센서에서 취득된 PAN 영상과 MWIR 영상의 상대 기하오차를 제거하는 전처리를 수행하고, 딥러닝 기반 윤곽 정보 추출 기술인 Pixel difference network (PiDiNet)의 사전 학습 모델을 이용하여 PAN 영상에 대한 윤곽 정보를 추출한다. 이후 전처리된 MWIR 영상과 추출된 윤곽 정보를 중첩하여 객체 경계면이 강조된 MWIR 융합 영상을 제작한다. 제안 방법을 이용하여 서로 다른 세 지역에 대한 MWIR 융합 영상을 제작하였으며, 이를 시각적으로 분석하였다. 본 기법을 통해 제작된 MWIR 융합 영상은 지형 및 지물의 경계면이 강조되어 시인성이 개선되었으며, 세부적으로 관심 지역에 대한 열 정보를 전달할 수 있었다. 특히, MWIR 융합 영상에서는 저해상도의 원본 MWIR 영상에서 식별할 수 없었던 비행기, 선박 등의 객체를 육안으로 판독할 수 있었다. 본 연구는 가시적인 정보와 열 정보를 동시에 고려할 수 있는 단일 영상 제작 방법론을 제시하였으며, 이는 MWIR 영상의 활용성 확대에 이바지할 수 있을 것으로 사료된다.

개인화된 뉴스 서비스를 위한 소셜 네트워크 기반의 콘텐츠 추천기법 (Content-based Recommendation Based on Social Network for Personalized News Services)

  • 홍명덕;오경진;가명현;조근식
    • 지능정보연구
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    • 제19권3호
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    • pp.57-71
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    • 2013
  • 세계에는 수많은 사람들이 살아가고 있고, 사람들의 일상으로부터 매일, 매 시간 단위로 새로운 뉴스가 발생한다. 발생되는 뉴스는 예정된 일과 예상하지 못한 일들을 포함하고 있다. 발생하는 뉴스의 거대한 양과 이를 전달하는 수많은 미디어들로 인해 사람들은 뉴스 콘텐츠를 이용하는데 많은 시간을 소비하게 된다. 하지만 미디어에 시시각각 나타나는 속보와 실시간 이슈의 대부분이 가십 기사로 이루어져 있어 사용자들이 자신의 성향에 맞는 뉴스를 선별하고, 뉴스로부터 정보를 획득하는 것은 쉽지 않은 일이다. 또한 사용자의 관심사가 시간에 따라 변하기 때문에 뉴스 제공에 있어 사용자의 변하는 관심사를 반영하는 것이 요구된다. 본 논문에서는 사용자의 최근 관심사를 기반으로 사용자 선호도에 맞는 뉴스를 제공하기 위한 콘텐츠 기반의 추천 기법 및 시스템을 제안한다. 사용자의 최근 선호도를 파악하기 위하여 소셜 네트워크 서비스인 Facebook 사용자의 정보와 최근 게시글을 이용하여 동적으로 사용자 프로파일을 생성하여 이를 뉴스 서비스에 활용하고, 사용자 선호도에 적합한 뉴스를 추출하기 위해서 뉴스 콘텐츠의 분석을 요구한다. 뉴스 콘텐츠 분석을 위해 미디어에서 제공되는 뉴스의 카테고리를 사용하고, 뉴스 방송원고의 분석 및 주요 키워드 추출을 통해 뉴스 프로파일을 생성한다. 사용자 프로파일과 뉴스 프로파일 간의 유사도 측정을 위해서는 두 프로파일 간 형식의 일치화가 요구되므로 사용자 프로파일을 뉴스 프로파일과 동일한 형태로 생성한다. 사용자가 시스템에 접속하면 시스템은 사용자 프로파일에 명시된 선호도를 기반으로 뉴스 프로파일과의 유사도를 측정하고, 사용자 선호도에 가장 적합한 뉴스들을 제공하게 된다. 또한 사용자에게 제공된 뉴스 프로파일과 다른 뉴스 프로파일들 간에 유사도를 측정하여 유사도가 높은 관련된 뉴스들을 제공하게 된다. 제안한 개인화된 뉴스 서비스의 성능을 평가하기 위해 사용자에게 추천된 뉴스에 대한 사용자 평가와 시스템 예측값의 오차를 기반으로 6Sub-Vectors 벤치마크 알고리즘과 성능 평가를 수행하였고, 실험 결과를 통해 제안한 시스템의 우수성을 입증하였다.

물질 및 에너지 수지 분석을 통한 시설채소(오이)의 청정에너지 농업 시스템 구축을 위한 기초 연구 (Study for Clean Energy Farming System by Mass and Energy Balance Analysis in the Controlled Cultivation of Vegetable Crop (Cucumber))

  • 신국식;김승환;오승용;이상은;김창현;윤영만
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.280-286
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    • 2012
  • 본 연구는 바이오가스 생산시설과 연계하는 시설채소 오이의 청정에너지 농업 시스템 구축을 위하여 물질 및 에너지 수지 분석하였으며, 물질 및 에너지 수지 분석을 통해 시설채소 청정에너지 시스템의 도입 방안을 검토하였다. 시설 채소 오이 재배지의 연간 가온용 순에너지요구량 ($E_{YHED}$)을 충족시키는 바이오가스양은 촉성과 반촉성 재배에서 각각 9,482, $2,636Nm^3\;10a^{-1}$ (60% 메탄함량을 기준)이었으며, 바이오가스 생산을 위해서 각각 양돈슬러리 511, $142m^3\;10a^{-1}$가 요구되었다. 해당 양돈슬러리에서 발생하는 질소(N)와 인산 ($P_2O_5$)은 촉성재배에서 1,788, $511kg\;10a^{-1}$, 반촉성 재배에서 497, $142kg\;10a^{-1}$이었으며, 비료성분의 농지환원을 위해서는 촉성 재배의 경우 질소시비 기준 7.5 ha, 반촉성 재배의 경우 질소시비 기준 2.1 ha의 오이재배 면적이 요구되었다. 가온기간 중 촉성 재배에서 일일 가온에너지 요구량 ($E_{i,DHED}$)은 최소 7.7, 최대 515.1, 평균 $310.2Mcal\;10a^{-1}\;day^{-1}$을 나타냈으며, 반촉성 재배에서 일일 가온에너지 요구량 ($E_{i,DHED}$)은 최소 5.3, 최대 258.0, 평균 $165.1Mcal\;10a^{-1}\;day^{-1}$을 나타났다. 촉성 및 반촉성 재배에서 일일 가온에너지 요구량 ($E_{i,DHED}$)의 평균치를 기준으로 산출한 바이오가스 생산 시설의 양돈슬러리 유입용량은 각각 3.3, $1.7m^3\;day^{-1}$이었으며, 일일 가온에너지 요구량 ($E_{i,DHED}$)의 최대값을 기준으로 한 유입용량은 각각 5.4, $2.7m^3\;day^{-1}$로 나타났다. 또한 소화액의 처리측면에서 지역특성에 따라 액비이용을 고려한 바이오가스 생산시설 용량설계와 하절기의 잉여 바이오가스 활용 방안의 모색이 필요하였다.

측편형어류에 대한 트롤 끝자루의 망목선택성 (The Mesh Selectivity of Trawl Cod-end for the Compressed From Fishes)

  • 정순범;이주희;김삼곤
    • 수산해양기술연구
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    • 제29권4호
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    • pp.247-259
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    • 1993
  • The fishing experiment was carried out by the training ship Saebada in order to analyse the mesh selectivity for trawl cod-end, in the Southern Korea Sea and the East China Sea from June. 1991 through August, 1992. The trawl cod-end used in this experiment has the trouser type of cod-end with cover net. and the mesh selectivity was examined for the five kinds of the opening of mesh in its cod-end part. A total of 163 hauls, of which having mesh size 51.2mm ; A 89, 70.2mm ; B 54, 77.6mm ; C 55, 88.0mm ; D 52 and 111.3mm ; E 20 were used respectively. Selection curves and selection parameters were calculated by using a logistic function, S=1/(1+exp super(-(aL+b)) ). The mesh election master curves were estimated by S=1/(1+exp super(-[a(L/M)+$\beta$]) ). and the optimum mesh size were calculated with (L/M) sub(50) of master curve. In these cases 'a' and '$\alpha$' are slope, 'b' and '$\beta$' are intercept. 'L' is body length of the target species of fishes, 'M' is the mesh size, and 'S' denotes mesh selectivity. In this report, the four species of compressed form fishes were taken analized according to fish shape, and 'S' denotes mesh selectivity. In this report, the four species of compressed form fishes were taken analized according to fish shape, and the results obtained are summarized as follows: 1. Red seabream Pagrus major(Temminct et Schlegel) and yellow porgy Dentex tumifrons(Temminct et Schlegel) ; Selection rate in each mesh size of A, B, C, D and E were 99.7%, 97.5%, 91.4%, 76.7% and 57.8% respectively. Selection parameters 'a' and 'b' of mesh sizes C, D and E were 2.65 and -28.62, 4.40 and -77.73, 2.31 and -46.99, and their selection factors were 1.39, 2.10, 1.83 respectively. Selection parameters of master curve '$\alpha$' and '$\beta$' were 3.05 and -5.65 respectively, and (L/M) sub(50) was 1.85. The optimum mesh size of Red seabream was 141mm. 2. Filefish Thamnaconus modestus (Gunther) ; Selection rate in each mesh size of A, B, C, D and E were 99.6%, 98.3%, 91.2%, 80.0% and 48.6% respectively. Selection parameters 'a' and 'b' of mesh sizes C, D and E were 5.82 and -55.10, 2.92 and -36.90, 3.91 and -63.09, and their selection factors were 1.35, 1.44, 1.45 respectively. Selection parameters of master curve '$\alpha$' and '$\beta$' were 3.02 and -4.32 respectively, and (L/M) sub(50) was 1.43. The optimum mesh size was 129mm. 3. Target dory Zeus faber Valenciennes ; Selection rate in each mesh size of A, B, C, D and E were 99.7%, 100%, 83.2%, 91.6% and 65.0% respectively. Selection parameters 'a' and 'b' of mesh sizes C, D and E were 3.85 and -32.46, 4.19 and -57.38, 2.45 and -40.03, and their selection factors were 1.09, 1.56, 1.47 respectively. Selection parameters of master curve '$\alpha$' and '$\beta$' were 2.64 and -3.53 respectively, and (L/M) sub(50) was 1.34. The optimum mesh size was 127mm. 4. Butterfish Psenopsis anomala (Temminct et Schlegel) ; Selection rate in each mesh size of A, B, C, D and E were 99.2%, 34.1%, 46.5%, 14.3% and 2.4% respectively. Selection parameters 'a' and 'b' of mesh sizes B, C and D were 5.35 and -71.70, 5.07 and -69.25, 3.31 and -62.06 and their selection factors were 1.91, 1.75, 2.13 respectively. Selection parameters of master curve '$\alpha$' and '$\beta$' were 3.16 and -6.24 respectively, and (L/M) sub(50) was 1.98. The optimum mesh size was 71mm.

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미국 Corn Belt 폭염이 개발도상국의 식량안보에 미치는 영향 평가 (Modeling the Effect of a Climate Extreme on Maize Production in the USA and Its Related Effects on Food Security in the Developing World)

  • 정유란
    • 한국농림기상학회:학술대회논문집
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    • 한국농림기상학회 2014년도 추계 학술발표논문집
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    • pp.1-24
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    • 2014
  • 2012년 상반기 미국의 옥수수 생산량은 재배면적의 증가 등으로 20% 이상 증가할 것으로 예측되었다. 하지만 2012년 봄 미국의 폭염과 가뭄이 발생하였고, 그 현상이 지속될 것으로 예측되면서 많은 경제학자들, 국제곡물수급 관련 전문가들은 미국의 옥수수 생산량이 감소할 것으로 예측했다. 실제로, 2013년 미국 농무부 (USDA)의 작물생산 총 보고서에서 2012년 미국 폭염과 가뭄으로 미국의 2012년 옥수수 생산량은 2011년에 비해 20% 감소했다고 발표했다. 많은 연구에서 곡물 생산량을 예측하지만 기상이변과 함께 작물의 생물학적 반응뿐 아니라 경제모형이 결합된 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 기상이변과 작물모형, 경제모형을 결기상합하여 미국의 최대 옥수수 생산지역의 옥수수 생산량을 예측하고 생산량의 변화가 개발도상국의 식량안보에 어떤 영향을 줄 것인가를 예측하였다. 기상이변 시나리오를 재현하기 위해 미국 NOAA의 NCDC에서 미국의 폭염 발생 연도의 정보를 획득하고 해당 연도에 대하여 미국 전역의 기상관측소에서 6월부터 8월까지의 월별 일 기상자료 (최고 및 최저기온, 강수량)를 수집하였으며 기준연도 (1950-2000)에 산술평균 방법으로 폭염/가뭄 정보를 적용했다. 미래 시나리오 (2050)는 CGIAR의 CCAFS에서 $CO_2$ emission scenario에 따라 A1B와 B1, 전지구 모형에 따라 CSIRO-MK 3와 MIROC 3.2를 다운로드하였으며, 해상도는 5 arc-minutes (적도에서 10km)이다. 작물모형 (CERES-Maize)으로부터 출력된 옥수수의 생물리학적 결과는 경제모형의 단위 (FPU)로 다시 정리되어 사회경제, 정책과 농업생산을 예측하기 위해 글로벌 경제모형 (IMPACT2)에 입력되었다. 작물모형에서 기준연도에 비해 미국 폭염과 가뭄에 의한 옥수수 생산량은 29% 감소할 것으로 예측되었다. 미래 시나리오 B1의 CSIRO-MK 3과 MIROC 3.2에서는 36% 감소할 것으로 예측되었으며, A1B의 CSIRO-MK 3에서는 38%, MIROC 3.2에서는 58% 감소할 것으로 나타났다. 미국의 기상이변으로 인한 옥수수 생산량의 감소는 전세계 옥수수 시장에 부정적 영향을 끼칠 것으로 예상되면서 세계 옥수수 소비의 감소로 이어질 것으로 예측되었다. 사하라 사막 이남 아프리카 (SSA)의 나라들에서 가장 많은 기아인구가 발생하고 그 외 남아시아와 라틴 아메리카, Caribbean 지역의 나라들에서 기아와 함께 식량 불안이 증가할 것으로 나타났다. 옥수수를 매일 섭취하는 사람들은 옥수수 생산량 감소에서 비롯된 옥수수 소비 감소에 즉각적으로 반응하지 못함으로써 영양불균형에 처하는 등 식량수급의 불안정은 이러한 개발도상국 지역에서 계속 악화될 것으로 나타났다.

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