• 한국작물학회지
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• 제67권1호
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• pp.67-75
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• 2022

Roots play important roles in water and nutrient uptake and in response to various environmental stresses. Investigating diversification of cultivars through root phenotyping is important for crop improvement in adzuki beans. Therefore, we analyzed the morphological and architectural root traits of 22 adzuki bean cultivars using 2-dimensional (2D) root imaging. Plants were grown in plastic tubes [6 cm (diameter) × 40 cm (height)] in a greenhouse from July 25^th to August 28^th. When the plants reached the 2^nd or 3^rd trifoliate leaf stage, the roots were removed and washed with tap water to remove soil particles. Clean root samples were scanned, and the scanned images were analyzed using the WinRHIZO Pro software. The cultivars were analyzed based on six root phenotypes [total root length (TRL), surface area (SA), average diameter (AD), and number of tips (NT) were included as root morphological traits (RMT); and link average length (LAL) and link average diameter (LAD) were included as root architectural traits (RAT)]. According to the analysis of variance (ANOVA), a significant difference was observed between the cultivars for all root morphological traits. Distribution analysis demonstrated that all root traits except LAL followed a normally distributed curve. In the correlation test, the most important morphological trait, TRL, showed a strong positive correlation with SA (r = 0.97^***) and NT (r = 0.94^***). In comparison, between RMT and RAT, TRL showed a significantly negative correlation with LAL (r = -0.50^***); however, TRL did not show a correlation with LAD. Based on RMT and RAT, we identified the cultivars that ranked 5% from the top and bottom. In particular, the cultivar "IT 236657" showed the highest TRL, SA, and NT, while the cultivar "IT 236169" showed the lowest values for TRL, SA, and NT. In addition, the coefficient of variance for the six tested root traits ranged from (14.26-40%) which suggested statistical variability in root phenotypes among the 22 adzuki bean varieties. Thus, this study will help to select target root traits for the adzuki bean breeding program in the future, generating climate-resilient adzuki beans, especially for drought stress, and may be useful for developing biotic and abiotic stress-tolerant cultivars based on better root trait attributes.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.84-91
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• 2022

본 연구에서는 국내 내진설계기준에 의해 중간모멘트골조로 설계된 철골 모멘트접합부에서 면외방향 어긋남을 갖는 보가 접합부의 거동에 미치는 영향을 평가하였다. 기둥을 중심으로 보가 접합되는 형식에 따라 2가지 경우(단면접합 및 양면접합)와 각각의 경우에 대하여 4개 수준의 어긋남 각도(0°, 10°, 20°, 30°)를 조합하여 총 14개의 유한요소해석 모델을 구성하였다. 해석결과, 면외 어긋남을 갖는 대상 모멘트접합부는 국내 구조기준에 따른 중간모멘트골조의 성능수준을 만족하는 것으로 나타났다. 그러나, 면외 어긋남 각도가 커질수록 접합부 시스템의 하중저항능력이 감소하였다. 면외 어긋남 각도가 30°인 접합부에서 보-기둥이 직교된 접합부에 비하여 최대 하중은 약 13% 감소하였고, 층간 변위각 0.02 rad까지의 에너지 소산능력은 최대 26% 감소하였다. 또한, 어긋남 형상에 기인하여 접합부와 인접한 보 플랜지에서 응력이 비대칭으로 분포되며, 보 플랜지와 기둥 플랜지가 예각을 이루는 내측 플랜지(Inner Flange)에 응력이 집중되었다. 본 연구에서 고려한 보-기둥 접합에서는 어긋난 보에 의해 기둥의 축방향 회전에 미치는 영향은 미미하여 무시할 만 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2B호
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• pp.169-175
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• 2008

교각 국부세굴에 있어서 세굴발생에 주요한 역할을 하는 마제형 와의 부정류적 특성을 수리실험을 통해 규명하였다. 이를 통해 교각 전면에서 발생하는 유사이송에 관한 물리적 이해를 도모하고자 하였다. 본 연구에서 kaolin 점토를 이용한 흐름의 가시화를 통하여 마제형와의 부정류적 특성을 관찰하였고, 음파 도플러 유속계(ADV)를 이용하여 유속과 난류 특성을 측정하였다. 교각 전면부 상류방향 한 지점에 대해서 세굴 발생 전과 평형세굴심 도달 후의 유속 및 난류 성분을 측정하여 비교 해석하였다. 세굴 발생전 바닥 전단응력이 평형 세굴심 도달 후의 값보다 4배정도 크게 나타났는데, 이는 마제형와의 부정류적 거동이 세굴공을 형성하는 초기 단계에 주요한 역할을 하는 것임을 말해 준다. 그러므로, 본 연구를 통하여 속도 변동 성분의 이정 분포는 마제형 와의 중요한 특성 중의 하나임을 알게 되었고, 이러한 마제형 와의 부정류적 특성은 교각 주위의 흐름 구조와 세굴 현상간의 관계를 이해하는 주요한 인자임을 알 수 있게 되었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제18권3호
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• pp.145-155
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• 2002

본 연구에서는 knitted glass fabric 강화 레진에 대한 치과보철소재로서의 적용가능성을 평가하기 위한 목적으로, 가장 높은 수준의 교합하중이 작용하게 되는 구치부 3본 고정성국소의치에 이 재료를 사용하는 경우에 대해 해석을 수행하였다. 우선 구치부3본 고정성국소의치에 대해 knitted glass fabric 강화 레진을 적용한 두 가지 설계 개념을 상정하였고, 각 설계형상에 대한 유한요소해석을 하였다. 강도 평가를 위해서75N의 생리적인 반복 수직 교합 하중 조건을 부여, 보철물에 유도되는 국소응력을 피로강도측면에서 고찰하였다. 각각의 설계에는 knitted glass fabric을 모재로 하고 보강재로 unidirectional 형의 glass 복합재가 사용되었다. 본 연구에서 개념설계 된 두 가지의 3본 고정성국소의치는 수직 교합 하중 75N 에 대해 충분한 강성과 강도를 가진 것으로 분석되었다. 가공치와 knitted caps사이의 연결 부위에서 국소적인 응력 집중이 관찰되었으나 그 크기는 재료의 피로강도 범위 이내였으며 국소적인 설계변경을 통하여 응력분포를 더욱 개선할 수 있을 것으로 추정하였다. 본 연구를 통해 knitted glass fabric 은 새로운 치과 보철 소재로서의 그 가능성이 기대된다.

• 대한관절경학회지
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• 제16권2호
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• pp.160-166
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• 2012

목적: 삼차원 유한 요소 모델을 이용하여 해부학적 이중 다발 전방십자인대 재건술 시행 후 전방 전위 및 회전 부하에 따른 이식건의 응력 분포 양상을 살펴보고자 하였다. 대상 및 방법: 건강한 성인 남성의 우측 슬관절을 대상으로 한 $0^{\circ}$ 및 $45^{\circ}$ 굴곡 위에서의 고해상도 컴퓨터 전산화 단층 촬영을 기반으로 삼차원 슬관절 모델을 구축하였다. Computer aided design (CAD) 프로그램으로 $0^{\circ}$ 굴곡 슬관절 모델에서 전내측 및 후외측 다발의 중심점에 직경 7 mm의 터널을 생성시키고, 각각의 터널에 이식건을 삽입시켜 해부학적 이중 다발 재건술을 시행하였다. 구축된 모델을 $45^{\circ}$ 굴곡위로 시뮬레이션 한 후 대퇴골에 대한 경골의 5 mm 전방 전위 및 $10^{\circ}$ 내회전 부하를 각각 구현하여 이식건 응력 양상의 유한 요소 분석을 시행하였다. 결과: 전방 전위 시 전내측 다발의 응력 분포는 주로 경골 부착부와 대퇴골 부착부의 전방부에서 증가된 양상을 보였고, 후외측 다발 역시 이식건의 전방부 전장에 걸쳐 응력이 증가되었다. 내회전 부하 시 전내측 다발은 경골 부착부 전면에서 응력이 가장 증가되었다. 후외측 다발의 응력 분포 또한 전반적으로 후방부보다 전방부에서 응력이 증가하였다. 결론: 슬관절 유한 요소 모델에서 전방 전위 및 회전 부하 시 전내측 다발 및 후외측 다발 공히 비슷한 양상으로 응력이 증가하는 소견을 보였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제33권4호
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• pp.259-277
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• 2003

본 연구는 상하악 절치부의 압하를 도모하기 위한 장치의 하나인 분절호선장치를 사용하여 절치부의 순측경사에 따른 저항중심의 위치와 변화양상, 그리고 치축경사 개선과 압하를 동시에 이루기 위해 필요한 최소 후방 견인력의 크기 및 변화양상을 알아보기 위하여 3차원 유한요소법을 이용하여 시행되었으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 치축 경사도의 변화에 따른 상악 절치부 저항중심은 1) 정상 치축경사를 가진 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 6mm에 위치하였다. 2) 순측경사가 $10^{\circ}$ 증가된 경우에서 측절치 브라켓의 원심면 후방 9mm에 위치하였다. 3) 순측경사가 $20^{\circ}$ 증가된 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 12mm에 위치하였다. 4) 순측경사가 $30^{\circ}$ 증가된 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 16mm에 위치하였다. 2. 치축 경사도의 변화에 따른 하악 절치부 저항중심은 1) 정상 치축경사를 가진 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 10mm에 위치하였다. 2) 순측경사가 $10^{\circ}$ 증가된 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 13mm에 위치하였다. 3) 순측경사가 $20^{\circ}$ 증가된 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 15mm에 위치하였다. 4) 순측경사가 $30^{\circ}$ 증가된 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 18mm에 위치하였다. 3. 응력분포 양상은 1) 각 저항중심에서 압하력을 가한 경우에 치주인대에 균일한 압축응력을 나타내었다. 2) 후방 견인력을 동시에 적용한 경우에 순측경사가 증가할수록 응력분포 양상이 복잡해지는 양상을 보였다. 4. 상하악 절치부가 $20^{\circ}$까지 순측경사된 경우에서 Pure intrusion을 위하여 필요한 후방 견인력의 크기도 증가하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권2호
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• pp.157-168
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• 2008

연구목적: 골유착성 임플랜트를 이용한 치료가 초기의 완전 무치악 증례에 도입된 이후 장기간의 임상 관찰 결과 높은 성공률이 보고되고 있으며, 점차 부분 무치악 및 단일치 상실 증례 등의 다양한 영역으로 확대되고 있다. 하지만 이러한 임플랜트에 가해지는 저작압은 임플랜트와 주위 골에 축 방향 힘 (axial force)과 다양한 측방 모멘트 (bending moments)를 일으키는데 이러한 응력의 적절한 분산이 치료의 성공에 큰 영향을 미치게 한다. 이번 연구의 목적은 하악 구치부가 부분 무치악일 때 외측연결 방식과 내측연결 방식의 임플랜트로 수복함에 있어 상부 보철물의 연결 (splinting)이 임플랜트와 주위 골로의 응력분산에 미치는 영향을 삼차원 유한요소 분석을 통해 비교해보고자 하였다. 연구재료 및 방법: 외측연결 방식과 내측연결 방식의 대표적인 2종의 임플랜트를 선정하였고 각각 8.5mm와 13mm 길이에 대하여 실험하였다. 임플랜트는 외측연결 방식을 대표하는 브레네막 시스템을, 내부연결 방식을 대표하는 ITI 임플랜트를 연구재료로 선택하였다. 각각의 임플랜트는 구치부에서 골양이 허용되는 한 추천되는 넓은 직경 (wide diameter)의 임플랜트 (4.8-5.3mm)를 이용하였다. 이러한 4종류의 임플랜트 모형에서 제1대구치와 제2대구치 금관의 연결 여부에 따라 총 8개의 실험 군으로 분류하였다. 하중은 수직하중 및 수평하중을 각각 100N씩 하악 제1대구치 임플랜트 보철부위 (금관부)에 가하였고 금관의 연결여부에 따라 임플랜트와 주위골에 응력이 분산되는 양상을 관찰하였다. 삼차원 유한요소분석을 위한 하악골모형 제작에는 Hypermesh (Altair Engineering Inc., Troy, MI, USA)를 사용하였고 응력해석을 위해서는 PAM-CRASH 2G version 2005 (ESI, France), 포스트프로세싱을 위해서는 PAM-VIEW version 2005 (ESI, France)을 이용하였다. 여러 응력값 중에서 대표적인 등가응력 (von Mises stress)을 이용하여서 응력분포를 비교분석하였다. 연구결과: 내부연결방식과 외부연결방식 모두 상부의 금관을 연결함에 따라 임플랜트와 주위골로 전해지는 응력값이 감소하였다. 그리고 응력값이 감소하는 정도는 외부연결방식에서 더 크게 나타났다. 하지만 두 방식 모두 금관연결에 따른 응력 감소 효과는 임플랜트 길이 증가에 의해 영향 받지는 않았다. 이번 실험에서 상부 보철물이 연결되지 않은 상태에서 제1대구치 부위에 수직방향 또는 수평방향의 하중을 가했을 때 외부연결방식에서 더 많은 양의 응력이 주변 피질골의 상부 좁은 부위로 전달되었다. 하지만 상부 보철물을 연결한 상태에서 하중을 가한 경우에는 외부연결방식에서 하중 측인 제1대구치 부위에서 나타나던 상부 피질골에서의 응력 집중이 많이 감소한 것을 보여주었다. 또 한 비하중 측인 제 2대구치 부위에서의 응력분산도 외부연결방식에서 더 많은 것으로 나타났다. 이에 비해 내부연결방식에서는 하중 측인 제 1대구치 부위에서 지대주 나사를 따라 높게 나타나던 응력값의 중등도 감소 효과를 나타내었고 연결된 제2대구치 부위로의 응력분산 효과도 작았다. 결론: 하악 구치부가 결손한 하악골에 내부연결방식과 외부연결방식을 대표하는 두 가지 종류의 임플랜트를 선택하여 상부 금관의 연결이 임플랜트와 주위 골의 응력 분산에 미치는 영향에 대하여 삼차원 유한요소분석을 하였다. 이러한 실험 결과를 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 8.5mm와 13mm에 대해서 응력 분포는 거의 동일하게 나타나고, von Mises stress 최대값 또한 거의 유사하였다. 2. 수직하중에서는 근심측에서 응력이 집중되었고 수평하중에서는 근, 원심측이 비슷한 크기의 응력을 보였다. 3. 내부연결방식에서는 지대주 나사의 벽면을 따라서 응력이 분산되는 양상을 보였으나 외부연결방식에서는 지대주에 눌리는 임플랜트 상부 부위에 응력이 집중되었다. 4. 금관을 연결함에 따라 임플랜트와 주위골로 전달되는 응력 값은 두 방식 모두 감소하는 모습을 보였으나 응력 값이 감소하는 정도는 내부연결방식에 비해 외부연결방식에서 더 크게 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권4호
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• pp.254-267
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• 2011

영산강 하구역 대형저서동물 군집구조의 10년 경과 후의 변동사항을 파악하기 위하여 임과 박(1998)이 1995년 조사한 정점과 동일한 40개 정점에서 2006년 대형저서동물 군집을 조사하였다. 1995년에 비해 2006년에는 출현종수와 평균 밀도가 현저히 감소하였고, 생체량은 약간 감소하였으나 유사한 값을 보였다. 출현종수 감소는 다모류에서 가장 크게 나타나 1995년의 67종이 2006년에는 48종으로 감소하였으나 점유율은 각각 48% 및 43%로서 유사하였다. 연체동물도 31종에서 22종으로 감소하였으나 점유율은 유사하였다. 갑각류와 극피동물 및 기타분류군의 출현종수는 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 출현밀도는 다모류에서는 큰 차이가 없었으나 연체동물 및 갑각류는 크게 감소된 것이 특징적이었다. 그 밖에 극피동물과 기타분류군은 밀도 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 1995년과 2006년 동시에 가장 우점했던 종은 이매패류인 Theora fragilis였으며, 두 번째로 우점한 종은 다모류인 Tharyx sp.로서 우점 순위는 10여년이 지난 뒤에도 변함이 없었다. 그러나 T. fragilis는 1995년에 평균 1,254 ind./$m^2$였으나, 2006년에는 235 ind./$m^2$로 급격히 감소하였다. 주 분포역은 영산강 하구둑에서부터 목포항에 이르는 지역으로 큰 변화가 없었으나 이들 정점에서의 밀도 감소는 현저하였다. 그 대신 다모류인 Tharyx sp.의 밀도가 증가하였으며 점유율도 증가함으로서 T. fragilis가 우점하던 해역이 Tharyx sp.가 우점한 해역으로 바뀐 것으로 나타났다. 또한 1995년에 우점종으로 출현하였던 다모류인 Poecilochaetus johnsoni와 이매패류인 Raetellops pulchella는 2006년에 밀도가 현저히 감소하였으며, 고하도 서측해역에 우점적으로 분포하던 표층퇴적물식자인 이매패류의 Yoldia johanni는 급격한 밀도 감소와 함께 분포역도 축소되었다. 종 다양도는 2006년에 평균 $1.95{\pm}0.42$로서 1995년 여름철의 $2.08{\pm}0.47$에 비해 약간 감소하였으며, Rarefaction 방법으로 비교한 결과에서도 동일한 양상을 나타내었다. 이러한 결과는 반폐쇄적인 하구역에서 나타나는 지속적인 유기물 축적과 퇴적, 그리고 하구역 준설 및 주변의 토목 공사와 같은 인위적인 영향이 우점종들의 분포와 밀도에 영향을 미쳤음을 시사하고 있으며 그 결과 전체적인 종 다양도 감소를 초래한 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제41권1호
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• pp.93-113
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• 2008

제주도 동부 저지대 (해발 200m 이내), 한동-종달-우도-수산-삼달-하천 지역의 20개 시추공에서 얻어진 화산암류의 암석학적 특징과 $^{40}Ar/^{39}Ar$절대연대를 보고하고, 이에 근거하여 이 지역의 지형형성과 화산활동에 대해 고찰한다. 이 지역의 지하에 분포하는 화산암류는 주로 현무암류(알칼리 현무암, 전이질 현무암, 솔리아이트질 현무암)와 솔리아이트질 안산암 및 현무암질 조면안산암으로 구성된다. 솔리아이트질, 전이질 및 알칼리암류가 서로 호층을 이루어 분포하는 것은 이 지역에서 이들 화산활동이 동시에 일어났었음을 지시한다. 특히, 조면현무암 혹은 현무암질 안산암이 이 지역의 기저부에 분포하는 점은 비교적 분화된 알칼리 화산활동이 먼저 시작되었음을 의미한다. 이 지역에 분포하는 화산암류의 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대는 최고 $526{\pm}23Ka$에서 최저 $38{\pm}4Ka$이다. 동부 지역 저지대에서 용암류의 분출과 같은 하와이형 화산활동은 퇴적층의 관계, 화산암류의 전암 화학성분 및 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대의 변화로 부터 다섯 단계로 구분된다. 즉, 서귀포층이 퇴적할 동안의, I-U기$(550{\sim}400Ka)$, II기$(400{\sim}300Ka)$, III기$(300{\sim}200Ka)$와 퇴적 이후 IV기$(200{\sim}100Ka)$, V기(100Ka이후)이다. 화산암류의 성분 변화 및 분포 지역의 차이 그리고 이들 시기 간에 분포하는 다양한 퇴적층(수성화산기원퇴적층 포함)의 존재는 화산활동이 오랜 기간 동안 간헐적으로 진행되었으며, 저지대의 육지지형이 화산활동 및 퇴적작용에 의해 내륙에서 해안으로 점진적으로 확대되면서 만들어졌음을 지시한다. 특히 시추코어 화산암의 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대 자료는 제주도 동부 저지대 지역 대부분이 IV와 V 화산활동기 동안 분출된 200Ka 이내의 비교적 젊은 화산암류로 이루어져 있음을 지시한다. 이는 제주도 화산활동 시기 및 지형 형성에 대한 기존의 연구와는 상이한 결과이며, 화산암류의 K-Ar절대연대 자료를 바탕으로 한 기존의 제주도 화산활동 시기 구분이 재고되어야함을 확인하였다. 또한, 시추공에 근거한 화산 층서의 해석은 암석기재, 암석화학적 특징과 함께 절대연대 자료를 바탕으로 이루어져야 함을 강조한다.

• 환경생물
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• 제32권2호
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• pp.138-152
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• 2014

본 연구에서는 해사채취가 이루어지지 않았던 해역에서 해사채취에 따른 저서생태계 변화를 모니터링하였다. 인위적인 교란지역, 자연지역 등의 실험 지역을 선정하여 생태계에서의 중형저서동물이 해사채취로 인한 영향을 알아보았다. 연구는 강화도 남쪽에 위치한 장봉도 인근의 수심 20 m 내외의 주문지적에서 실시되었다. 조사지역에서의 해사채취는 2006년 10월 21일부터 2006년 12월 10일까지 $38,000m^3$의 해사를 고정식 방법으로 진행되었다. 조사 지역에서의 시료 채집은 해사채취를 이전에 조사를 실시하고, 시범채취가 시작된 이후 2~7차 조사를 실시하였다. 본 연구에서 중형저서동물은 해사채취로 인한 퇴적상의 변화로 서식밀도와 생체량이 해사채취 기간 동안 크게 감소하는 것을 알 수 있었다. 하지만 해사채취가 종료된 후에는 전체 서식밀도와 생체량 값이 채취 이전의 상태와 비슷한 값으로 다시 나타나는 것을 알 수 있었다. 중형저서동물의 군집 변화를 보면, 해사채취 지역인 정점 M에서는 2006년 10월, 11월, 2007년 1월에 각 160.8, 102.3, 67.4 inds. $10cm^{-2}$로 감소하는 경향을 보였으며, 2007년 8월, 11월, 12월에도 286.4, 231.7, 51.4 inds. $10cm^{-2}$로 동계로 가면서 감소하는 경향을 보였다. 조사 지역을 두 지역 (영향지역, 비영향지역)으로 구분을 하여 분석한 결과, 해사채취가 진행되고 있는 시기에 영향지역의 퇴적물이 해사채취로 인해 평균입도가 세립화되어졌다. 이 시기에 전체 중형저서동물의 서식밀도는 영향지역에서 2개월 전보다 급감하여 132.3 inds. $10cm^{-2}$ 값이 나타났고, 비영향지역에서는 281.5 inds. $10cm^{-2}$로 이전 조사보다 증가하였다. 이 후 2006년 11월부터는 두 지역의 퇴적물 평균 입도 차이가 $0.50{\Phi}$ 이내로 감소하고, 2007년 11월, 12월에서는 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 전체 중형저서동물의 서식밀도에서도 두 지역의 평균 입도 차이가 감소하는 2006년 11월부터는 큰 차이가 나타나지 않고, 그 이후의 서식밀도 역시 큰 차이는 나타나지 않았다. 하지만 CLUSTER analysis와 SIMPROF test 결과, 채취 지역과 인근 주변의 정점들과의 유의한 차이를 보이지는 않았다. 본 연구에서는 해사채취량이 지속적으로 많이 이뤄지지 않고 강한 조류의 영향으로 해사채취 웅덩이가 빠르게 메워졌고, 또한 강한 조류로 인하여 주변 생물의 가입이 빠르게 나타나 해사채취 영향이 크게 나타나지 않은 것으로 사료된다.