• 한국물환경학회지
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• 제29권3호
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• pp.365-376
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• 2013

The purpose of this study was to evaluate effects of spatio-temporal changes in land uses and rainfall magnitude using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT). Prior of application of the model to real-world problem, the model should be calibrated and validated properly. In most modeling approaches, the validation process is done assuming no significant changes occurring at the study watershed between calibration and validation periods, which is not proper assumption for agricultural watersheds. If simulated results obtained with calibrated parameters match observed data with higher accuracy for validation period, this does not always mean the simulated result represents rainfall-runoff, pollutant generation and transport mechanism for validation period because temporal and spatial variables and rainfall magnitude are often not the same. In this study SWAT was applied to Mandae study watershed in Korea to evaluate effects of spatio-temporal changes in landuses using 2009 and 2010 crop data for each field at the watershed. The Nash-Sutcliffe model efficiency (NSE) values for calibration and validation with either 2009 or 2010 was evaluated and the NSE value for calibration with 2009 and calibration with 2010 were compared. It was found that if there is substantial change in land use and rainfall, model calibration period should be determined to reflect those changes. Through these approaches, inherent limitation of the SWAT, which does not consider changes in land uses over the simulation period, was investigated. Also, Effects of changes in rainfall magnitude during calibration process were analyzed.

• 생물환경조절학회지
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• 제6권3호
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• pp.205-215
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• 1997

본 연구에서는 온실 재배 토마토 군락의 열수지에 근거한 증산모델을 구성하고 실험을 통하여 모텔에 필요한 계수의 추정과 모질의 검증을 수행하였다. 온실의 일사략과 엽-대기수증기압차(LVPD)를 매개변수로 하는 기공확산저항 추정식을 구성하여 기공작산저항 실측 자료를 이용하여 추정식의 계수를 추정하였다. 이 추정식으로 기공확산저항 변이의 80％ 이상을 설명할 수 있었으며 추정식에 이용하지 않았던 독립 자료를 이용하여 검정한 결과 추정정도가 높아 증산예측 모델의 구성식으로 이용될 수 있는 것으로 판단되었다. 반투과성 매질의 복사 흡수이론을 적용한 Stanghellini의 식을 다소 변형하여 모델의 군락 순복사 추정식으로 사용하였으며 이 추정식에 의하여 계산된 순복사량은 실측치와 잘 일치하였다. 계수 추정에 사용하지 않았던 독립 자료를 이용하여 순복사 및 기공확산저항 추정식으로 구성된 증산예측 모델의 군락온도 및 증산예측 정도를 검증하였다. 모델에 의하여 계산된 군락 온도, 순간 증산속도 및 일 총 증산량은 실측치와 잘 일치하여 본 연구에서 작성된 증산 예측 모델은 온실 재배 토마토의 환경제어, 관개제어 등에 실용적으로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 대기
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• 제15권2호
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• pp.75-90
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• 2005

이 연구에서는 지면-대기 모수화 방안 (BATS1e)이 접합된 미국 국립기상연구센터 (NCAR)에서 개발한 지역기후모델(RegCM2)을 이용하여 지면피복의 변화가 동아시아 여름몬순에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 지면피복 변화의 영향을 분석하기 위하여 두 종류의 지면피복 자료를 이용하였다. 하나는 NCAR에서 제공하는 지면피복 자료 (CTL 실험)이고 다른 하나는 최근의 기상위성자료로부터 직접 분류한 고해상도 지면피복분류 자료(LCV 실험)이다. CTL 실험에서는 중국 중부지역과 몽고지역의 지면온도가 각각 약 $1-3^{\circ}C$ 높고 낮게 모의되었다. 또한 모의 영역 북부지역에서는 강수가 과다하게 모의된 반면 모의영역 남부 바다지역의 강수는 과소하게 모의되었다. 지면피복 변화에 의한 알베도, 거칠기 길이 및 최소기공저항계수와 같은 지면의 생물리적 요소들의 변화는 지면-대기 상호작용을 변경시켰다. 즉, 지면피복이 낙엽활엽수림에서 농지와 관계농지로 변경된 LCV 실험의 중국 중부지역에서는 잠열 속과 풍속이 현저하게 증가되었다. 그 결과 CTL 실험에서 나타났던 중국 중부지역에서의 온난편차가 LCV 실험에서는 대부분 완화되었다. 중국 중부지역에서의 강한 기온 하강은 태평양과 대륙사이의 기압 차를 약화시키고 있다. 남동에서 북서방향으로의 기압경도력이 약화됨에 따라 중국 남부와 남중국해로부터 북동쪽으로의 수증기 수송도 약화되었다. 이러한 수증기 수송의 변화는 모의 영역 북부지역에서의 과다한 강수 모의와 남중국해에서의 과소한 강수모의를 동시에 크게 완화시켰다. 그러나 지면피복의 변화는 특히 7월과 8월에 한반도와 일본 열도 지역에서의 강수를 크게 증기시키고 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권1호
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• pp.46-53
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• 2018

본 연구는 공기주입 이중피복온실과 관행 이중피복온실의 생육환경과 단열성능을 비교하기 위하여 수행하였다. 두 온실의 온도, 상대습도, 포차, 이산화탄소농도, 일사량, 딸기 생산량 및 난방연료소비량을 비교하였다. 공기주입온실이 관행온실보다 야간에 상대습도가 더 높고 포차는 더 낮게 나타나 딸기의 생육에 좋지 않은 환경을 보여주었다. 이산화탄소농도는 공기주입온실이 관행온실보다 더 높게 나타났으며, 이는 공기주입온실이 더 밀폐되어 있어 환기량이 적기 때문인 것으로 판단된다. 관행온실의 광투과율이 77%로 공기주입온실의 72%보다 더 높아 관행온실의 광환경이 더 우수한 것으로 나타났다. 관행온실의 딸기 생산량이 더 높게 나타났으며, 이는 관행온실의 생육환경이 공기주입온실보다 더 우수한 결과로 판단된다. 난방연료는 공기주입온실에서 더 적게 소모되어 공기주입온실의 단열성능이 더 우수한 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권10호
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• pp.1213-1222
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• 2009

The search for diverse plant growth-promoting (PGP) diazotrophic bacteria is gaining momentum as efforts are made to exploit them as biofertilizers for various economically important crops. In the present study, 17 diazotrophic strains belonging to eight different genera isolated from rice paddy fields were screened for multiple PGP traits and evaluated for their inoculation effects on canola and rice plants. All of the strains tested positive for 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase activity and production of indole 3-acetic acid (IAA) and ammonia ($NH_3$). Additionally, four of the strains were able to solubilize phosphorus (P), five tested positive for zinc (Zn) solubilization and sulfur (S) oxidation, and eight strains produced siderophores. Based on the presence of multiple PGP traits, 10 strains were selected for inoculation studies. Treatment with Herbaspirillum sp. RFNB26 resulted in maximum root length (54.3%), seedling vigor, and dry biomass in canola, whereas Paenibacillus sp. RFNB4 exhibited the lowest activity under gnotobiotic conditions. However, under pot culture conditions, Paenibacillus sp. RFNB4 significantly increased plant height and dry biomass production by 42.3% and 29.5%, respectively. Canola plants and rhizosphere soils inoculated with Bacillus sp. RFNB6 exhibited significantly higher nitrogenase activity. In greenhouse experiments, Serratia sp. RFNB18 increased rice plant height by 35.1%, Xanthomonas sp. RFNB24 enhanced biomass production by 84.6%, and rice rhizosphere soils inoculated with Herbaspirillum sp. RFNB26 exhibited the highest nitrogenase activity. Our findings indicate that most of the selected strains possess multiple PGP properties that significantly improve the growth parameters of the two plants when tested under controlled conditions.

• 지질공학
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• 제26권4호
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• pp.473-484
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• 2016

본 연구는 환경유해시설인 광물찌꺼기 적치장의 효과적 유지관리를 위한 모니터링 방안을 수립하기 위해 수행하였다. 광물찌꺼기 적치장 유지관리를 위한 모니터링은 세분된 점검항목 및 평가항목의 선정을 통해 상세한 조사가 필요하며, 조사결과를 효과적으로 활용하기 위하여 불량정도 및 그 진행성 여부에 대한 평가가 필요하다. 따라서 모니터링 항목을 옹벽구조물(콘크리트 옹벽, 석축, 돌망태) 및 일반시설물(차수층, 복토층, 사면, 광물찌꺼기, 우수배제시설, 침출수, 식생)로 점검항목을 세분하고, 각 항목별 모니터링 결과에 대한 상태평가를 수행하여 등급 및 점수화를 통해 체계적인 유지관리가 될 수 있도록 모니터링 개선안을 제안하였다. 개선안에 따른 현장 적용성 평가 결과, 기존 모니터링에 비해 최대 16건(우수배제시설)의 하자 발생 건수가 추가로 확인되는 등 기존 모니터링에 비해 세부적인 평가가 가능한 것으로 확인되었으며, 등급에 따른 광물찌꺼기 적치장별 종합점수는 금장광산이 89.3점으로 가장 양호하고 거풍광산이 22.2점, 화천광산이 27.8점으로 가장 불량한 것으로 확인되었다. 이와 같이 개선안을 적용할 경우, 보다 상세한 모니터링을 수행할 수 있고 각각의 항목에 대한 정량적인 평가가 가능하다. 이러한 정량적 평가는 향후 광물찌꺼기 적치장의 보수 우선순위를 결정하고 중점관리항목 선정, 유지보수 계획수립에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제24권1호
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• pp.1-15
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• 2015

농업생태계에 대한 기후변화의 영향을 경감시키기 위해 토양탄소격리를 증대시키기 위한 영농관리기법 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 토양유기탄소에 대한 비종(화학비료와 퇴비), 작부체계, 작물잔사관리의 영향을 조사하였다. 화학비료와 퇴비 시험포를 조성하여 자연 강우 조건에서 옥수수-보리를 2년동안 재배하고 토양내 SOC의 분석을 위해 토양샘플링을 실시하였다. 영농관리에 따른 SOC의 장기변화 패턴을 추정하기 위해 DNDC모형을 1981년부터 2010년까지 기상자료와 실험자료 기반 매개변수로 모의하였다. DNDC 모의에 의하면 화학비료 처리구에서는 작물잔사 환원이 없으면 SOC가 감소하는 것으로 나타났다. 반면 퇴비 처리구에서는 같은 조건에서 SOC가 증가하였고, SOC의 증가는 퇴비의 시비율에 비례하였다. 또한 SOC는 투입된 퇴비량의 증가로 인해 옥수수 단작보다 옥수수-보리 작부체계에서 더 증가하였다. 비종에 관계없이 작물잔사의 토양환원은 SOC 증가를 가져왔지만, 퇴비시용의 경우 잔사환원 효과는 작은 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제13권3호
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• pp.82-88
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• 2005

본 연구는 음식물류폐기물 퇴비화 과정 중 유입되어지는 초기 염분함량이 어떠한 이동현상과 제염현상을 통하여 최종 부산물비료로 잔존하게 되는지를 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 또한 부산물비료의 안정성을 평가하기 위하여 작물재배시험을 수행할 하였다. 본 데이터는 음식물류폐기물 퇴비화 과정 중 염분의 변화에 대한 기초 연구 자료로 활용하고, 음식물류폐기물 퇴비화 공장에서 생산되는 음식물퇴비의 안정성 평가지표로 활용하고자 한다. 본 실험에 사용된 음식물퇴비는 I시의 주택 및 업소에서 매일 배출 되는 것을 수거한 음식물류폐기물을 G사에서 퇴비화 한 것이다. 음식물류폐기물의 pH는 7.21이었고, 수분함량은 80.5%로 나타내었다. 부자재는 파쇄목을 사용하였으며, 음식물류폐기물류 폐기물의 약 3%정도를 넣었다. pH는 6.60이었고, 수분함량은 44.8%로 조금 높은 경향을 보였다. 반송재는 pH 7.35이고, 수분함량은 37.9이었으며, 음식물류폐기물 총 양의 10%정도를 넣었다. Na의 함량은 일반적인 퇴비화 과정 중에 증가하는데, 이번 실험에서는 감소하는 경향을 보였다. 이는 무교반 밀폐형 발효 퇴비화 시스템 과정 중 컨테이너에서 후숙 발효시 수분이 증발되지 않고 수증기가 컨테이너 천장에서 다시 액체 상태로 변하여 발효조 내의 염분을 씻어내는 효과에 의한 것으로 판단된다. 음식물퇴비를 시비한 고추 작물재배시험에서는 대조구와 음식물퇴비 및 돈분퇴비의 혼합처리구중에서 FWC-0.5 이상 혼합 시용 시 고추의 생육이나 품질 저하 등이 나타났으나, FWC-0.5 미만으로 혼합 시용 시 돈분퇴비구인 대조구와 유사하거나 양호한 결과를 얻었다. 그리고 음식물퇴비와 돈분퇴비의 혼용시용은 과부족 양분의 상호보완과 특이적 성분의 집적에 완충 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1419-1426
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• 2012

KNU 식물공장 모델의 냉난방 에너지 부하를 DesignBuilder를 이용하여 해석하였다. 실내설정온도, LED 보광주기, LED 보광량, 유리외피의 구조에 따른 에너지 소모량을 분석하였다. LED 보광이 없는 식물공장의 실내설정온도를 상추의 적정 생육온도인 $20^{\circ}C$를 중심으로 $15^{\circ}C$, $25^{\circ}C$로 변화시키면서 일정온도로 유지하는데 필요한 연간 냉난방부하를 분석하였다. $15^{\circ}C$일 때 냉방부하, $25^{\circ}C$일 때 난방부하가 가장 크게 나타났다. 상추 재배에 필요한 LED 보광 적용 시 난방부하는 감소하지만 냉방부하가 약 6배 증가한다. 또한 LED 보광 시 주간보다는 야간보광이 냉난방부하 감소에 유리한 결과를 주었다. 식물공장 외피가 냉난방부하에 미치는 영향을 비교하기 위하여 다섯 가지 종류의 외피를 적용하여 계산하였다. 이중창호의 열관류율이 작을수록 식물공장의 난방부하는 감소하고 냉방부하는 증가하였다. 재배할 작물의 적정생장온도 설정, LED 및 재배설비의 내부발열량에 따른 적절한 외피선택, 다양한 패시브 및 액티브 에너지 절감기술의 적용으로 냉방부하를 감소시키는 것이 식물공장 운영에 중요한 요소로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.465-474
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• 2009

비점오염원의 유출량을 파악하기 위하여 대상지의 토지피복 현황을 잘 파악할 수 있는 위성영상자료를 사용하려는 시도가 이루어지고 있다. 그러나 수문 유출모형에 사용되는 인자와 부합되는 토지피복 분류항목이 되지 못한 채 단순한 분류항목으로만 사용되거나, 육안 해석용으로만 적용되는 한계가 있다. 이 같은 상황에서 위성영상으로부터 수문유출 모형에 실질적으로 적용할 수 있는 토지피복 분류항목을 설정하여, 위성영상을 통한 효과적인 비점오염원 관리가 이루어질 수 있도록 하였다. 수문유출 모형에서 사용하고 있는 토지피복 항목을 파악하기 위하여 비점오염원 유출모델의 주요 인자, 선행연구에서 사용된 토지피복 항목, 그리고 국내외 각 기관에서 제시하고 있는 토지피복 분류체계에 대한 내용을 조사하였다. 이를 통해 비점오염원에 의한 원단위, 유출곡선지수의 토지피복 계수, 토양유실량 예측공식의 식생인자, Manning의 조도계수 등의 인자들이 위성영상으로부터 추출하여 적용할 수 있는 토지피복 정보임을 파악할 수 있었다. 이러한 과정을 거쳐 위성영상으로부터 수문유출모형에 적용할 수 있는 토지피복 분류항목을 설정하였다. 또한 이 결과가 우리나라의 환경에 적절한 것인지를 검증하기 위하여 국내 수문유출모형 관련 기관의 전문가로부터 토지피복 분류항목의 적정성에 대한 자문 과정을 거쳐 결정하였다. 연구대상지는 우리나라의 대표적인 습지로 비점오염원 관리체계가 필요한 우포늪의 토평천 유역을 대상지로 하였다. 토지피복 분류항목을 적용할 위성영상으로는 분광 해상도가 높은 Landsat ETM Plus 영상과 공간 해상도가 높은 SPOT-5 영상을 사용하였다.