• 미생물학회지
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• 제53권2호
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• pp.83-96
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• 2017

부산시 영도구의 혁신지구의 인공해수천은 높아진 하상과 조류의 특성으로 인해 물이 순환되지 않고 더구나 주위의 오수가 유입되고 있어서 수질이 나빠지고 악취를 발생하고 있다. 이 문제를 해결하기 위한 방안으로 가장 오염되고 조류이동을 감안한 하천의 지점에 생물증강법을 적용하여 친환경적, 효율적으로 하천을 정화하고자 하였다. 현장에서 활성화된 복합미생물을 가장 오염된 지점(Site 2)에 7~10일 간격으로 투입하여, 수질의 pH, 온도, DO, ORP, SS, COD, T-N, 및 T-P를 측정하였고 또한 하상퇴적토의 COD 및 미생물군집을 분석하였다. 13개월 후 Site 2의 수질 SS, COD, T-N 및 COD (퇴적토)의 처리효율은 각각 51%, 58%, 27% 및 35%으로 나타났으나 T-P는 오히려 47% 증가를 보였다. 대부분의 측정지점에서 황산염환원세균(sulfate reducing bacteria)그룹 (Desulfobacteraceae_uc_s, Desulfobacterales_uc_s, Desulfuromonadaceae_uc_s, Desulfuromonas_g1_uc and Desulfobacter postgatei)과 Anaerolinaeles의 밀도는 대체적으로 생물증강에 의한 정화가 진행될수록 감소하였으며, 반면에 Gamma-proteobacteria (NOR5-6B_s and NOR5-6A_s), Bacteroidales_uc_s, 및 Flavobacteriales_uc_s의 밀도는 증가하는 경향이었다. 상대적으로 COD가 낮고 DO가 높은 청정지점인 St. 4에서는 호기성미생물인 Flavobacteriaceae_uc_s가 우점하였다. 이러한 미생물군은 하천의 정화과정을 추적할 수 있는 지표미생물로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. 생물증강 시행 후의 대표적 시점 퇴적토시료의 미생물군집 alpha diversity 지수(OTUs, Chao1 및 Shannon 지수)는 시행 전에 비해 감소하는 경향을 보였으며, 또한 beta diversity 분석기법(fast unifrac 분석)으로 분석한 결과 정화 전이나 초기에 비해서 정화가 진행될수록 전반적으로 시료에 무관하게 미생물군집의 유사성을 보여 생물증강이 현장 토착 미생물의 군집구조를 변화시키고 있음을 확인하였다. 이러한 사실로 보아 본 복합미생물에 의한 현장 생물증강법은 brine water 및 담수로 이루어진 오염된 하천을 환경친화적, 경제적으로 정화할 수 있는 대안으로 판단이 되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권5호
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• pp.497-505
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• 2019

이 연구는 지리산에 서식하는 반달가슴곰의 동면일과 동면기간 동안의 기온과의 관계를 밝히기 위해 조사되었다. 조사 결과, 동면 시작일은 평균 12월 7일이었으며, 동면 해제일은 4월 20일로 나타났으며, 출산한 암컷의 동면일은 $167.8{\pm}22.6$일이었다. 동면 5일 전의 기온은 $0.6{\pm}4.1^{\circ}C$였고, 동면 기간 동안 기온은 $1.3{\pm}2.6^{\circ}C$, 동면 해제 5일 전의 기온은 $12.6{\pm}3.1^{\circ}C$이 있다. 수컷과 출산을 하지 않은 암컷의 동면일은 각각 $113.6{\pm}25.8$일, $120.4{\pm}25.7$일이었으며, 이들 그룹의 동면 5일 전의 평균 기온은 각각 $-1.8{\pm}3.9^{\circ}C$, $2.1{\pm}4.2^{\circ}C$, 동면기간의 기온은 $-0.4{\pm}2.4^{\circ}C$, $-0.2{\pm}1.6^{\circ}C$, 동면 해제 5일전의 기온은 $7.8{\pm}4.4^{\circ}C$, $7.8{\pm}3.6^{\circ}C$였다. 이러한 결과로 볼 때 새끼를 출산한 암컷은 출산을 하지 않은 암컷과 수컷에 비해 동면 일수와 기온은 높은 것으로 나타났는데 이는 동면기간 새끼를 양육하는 과정에서 발생한 것이라 판단된다. 생애주기별 그룹에 대한 동면일수와 평균기온은 각 그룹간의 평균적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통해 지리산에 서식하는 반달가슴곰의 구체적인 동면시기와 동면기간의 기온에 대해서 파악할 수 있었으며, 기온에 따른 성별, 출산한 암컷, 생애주기 그룹간의 어떠한 차이가 있는지 등 동면기 고유 행동특성이 밝혀졌다는 점에서 연구의 의의가 있다. 이러한 결과는 국제적 멸종위기종인 반달가슴곰의 겨울과 봄 시기에 인간과의 충돌방지와 보전 관리계획 수립 시 널리 활용될 것이다.

• 한국항만경제학회지
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• 제30권1호
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• pp.175-194
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• 2014

최근 우리나라 정부와 지자체들은 북극해와 관련한 다양한 정책을 발굴하고 북극해 대응 기구를 구성하여 북극항로 시대에 대비하고 있다. 북극해 정책 수립에 앞서 가장 먼저 고려해야 할 사항은 북극해 및 북극항로 활성화에 따른 국내 유망산업은 무엇인지, 현재 정부에서 추진하고 있는 해양, 해운, 항만물류, 수산 정책 중 어떤 정책들이 북극해 및 북극항로와 관련이 있는지를 파악하는 것이 중요하다. 본 연구의 목적은 부산 지역의 미래 유망산업에 대한 성장성과 경쟁력을 평가하고, 북극항로 활성화를 위한 추진 사업의 중요성과 시급성 그리고 부산지역 경제 기여도를 분석하고자 한다. 이를 위하여 해양 해운 항만물류, 수산 관련 업계 관계자, 해양수산부 및 부산시의 정책담당자, 관련학계, 연구원 등 총 64명의 전문가 집단 설문조사 및 인터뷰를 진행하였다. 북극항로 상용화에 대비하여 부산경제가 발전하기 위해서는 북극항로를 이용하는 선박이 부산항에서 선박급유, 선박수리, 선용품공급 서비스를 받을 수 있는 여건을 마련해야 한다. 이를 위해 관련 산업의 육성이 필요하다. 한편 동남권에는 조선산업이 발달되어 있다. 북극항로의 상업화로 내빙선박의 수요가 증가하고 국내 조선 및 조선기자재 산업이 성장할 수 있다. 따라서 북극항로를 이용하는 특수선박에 대한 조선기술을 지속적으로 개발하여 극지용 선박 건조를 선점해야 할 것이다. 북극항로가 활성화되면 부산항은 북극 자원개발을 위한 해양플랜트 전진기지가 될 수 있다. 이를 위해 고부가가치 해양플랜트, 기자재 및 관련 서비스업 육성, 해양플랜트 공급기지 구축 등의 정책이 추진되어야 할 것이다. 북극해와 관련된 전문인력 양성을 통해 북극해 사업 진출 확대와 향후 북극해 및 북극항로 이용에 따른 전문 인력 수요 증대에 주도적으로 선도해야 할 것이다. 이를 위하여 단기적으로는 북극항로 전문 인력 양성은 러시아 등의 교육 전문기관과의 제휴를 통하여, 극지 전문인력 양성 교육 기술을 습득해야 한다. 그리고 중장기적으로는 해운 항만 물류분야의 전문 인력인 빙해역 항해사(Ice Navigator), 선박관리 전문가, Ice Pilot의 양성을 추진해야 할 것이다. 수산산업의 경우 북극해 지역까지의 어장 확대로 인해 원양 어획량 증대가 예상되며 이에 따른 원양어업과 수산물 가공업이 유망산업이 될 것으로 예상된다. 원양 어업과 관련해 조업 가능 대상국의 법 제도 파악과 극지 조업이 가능한 어선 및 어업 장비 개발이 선행되어야 할 것이다.

• 한국기후변화학회지
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• 제1권2호
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• pp.121-131
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• 2010

본 연구에서는 미국에서 개발되어 IBSNAT(International Benchmark Site Network for Agrotechnology Transfer) 사업에 의해 국제적으로 널리 보급된 DSSAT 패키지(CERES-Rice 모형)의 최근 윈도우 버전(DSSAT v4)을 국내에 도입하여, 우리나라 벼 품종과 기상요소, 그리고 국립농업과학원의 정밀농업토양자료 등을 적용하여, 출수생태형별 품종유전모수를 추정한 후, GCM 기후시나리오에 따른 벼 생육 및 생산량의 변동을 시뮬레이션 방법으로 평가하였다. 온도가 상승함에 따라 출수 기간은 단축하는 것으로 조사되었다. 온도가 $2^{\circ}C$ 상승하였을 때는 7~8일 단축되는 것으로 모의되었고, $5.2^{\circ}C$ 상승하는 UKMO 기후시나리오를 적용하면 최대 16~18일 단축되는 것으로 추정되었다. 출수 기간은 출수생태형의 구분 없이 온도 상승에 따라 비슷하게 단축되는 것으로 분석되었지만, 벼 등숙 기간의 변화는 출수생태형에 따라 다른 경향을 나타내었다. 즉, 생육 기간이 길은 중만생종의 출수 기간은 온도 상승 정도에 따라 14~18일 짧아졌는데 반하여, 생육 기간이 짧은 조생종의 경우에는 1~3일 짧아져, 단축 정도가 상대적으로 적은 것으로 조사되었다. 온도가 30년 평년 기후(1971~2000년)보다 $2^{\circ}C$와 $3^{\circ}C$ 상승하는 조건에서, 전국적인 평균 벼 수량은 평년 기후에 의해 추정된 것보다 각각 4.5%와 8.2% 감소하는 것으로 전망되었고, $CO_2$ 배증에 따라 온도 상승을 가장 높게 예측하는 UKMO 전지구 기후변화모델을 적용하여, 전국적으로 벼 수량을 모의하였을 때는 평년기후에 적용하여 추정한 수량보다 전국 평균 14.9% 감소하는 것으로 분석되었다. 이는 온난화로 인한 등숙 기간의 단축뿐 아니라 고온에서의 임실율 저하, 그리고 야간고온에 의한 호흡손실 때문인 것으로 판단된다. 따라서 지역별 정밀농업기후 추정과 이에 근거한 최적 품종의 선택, 이앙기 및 수확기 등 생육 기간의 조절 등 온난화 대응기술의 개발이 필요하다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권1호
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• pp.55-64
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• 2019

기후변화에 따른 이상난동 현상으로 과수 개화시기는 앞당겨지는 추세이며, 이에 따라 발아-개화기를 전후로 갑작스레 출현하는 저온에 의한 피해사례가 증가하고 있다. 특정 과원 내에서 동일한 저온이 발생하더라도 개별 과수의 현재 발육상태에 따라 저온에 견뎌내는 힘은 각각 다르므로 피해정도와 양상은 다르게 나타나는데, 기존 과수 꽃눈의 발육상태별 동사온도 기준만으로는 기온 공간변이가 큰 임의 지역의 저온해를 예상하기에는 한계가 있었다. 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하고 조기 대응할 수 있도록 생육추정 모델을 이용해 과수의 생육 수준을 예측하여 봄철 기온 예보자료만으로 저온에 따른 위험수준을 정량적으로 평가할 수 있는 저온해 위험도 함수식을 도출하였다. 저온해 위험 추정식을 2018년을 대상으로 '후지' 사과, '장호원황도' 복숭아, '신고' 배에 적용하여 저온해 발생일과 위험분포의 지리적 양상을 주산지별로 분석한 결과, 4월 8일에 모든 과수에서 저온해가 가장 큰 것으로 나타났다. 대표 주산지로 보면 사과는 거창, 함양, 장수에서, 복숭아는 의성, 청도, 김천, 임실, 남원, 대구에서, 배는 김천, 천안, 아산, 논산, 울산, 경주, 진주 일대에서 피해가 많이 발생했을 것으로 예상되었다. 이 기술은 과수 재배농가의 봄철 저온 피해 경감 및 이상기후에 따른 대응기술 마련에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국작물학회지
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• 제34권4호
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• pp.428-433
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• 1989

벼 어린모 기계이앙재배의 가능성을 검토코자 소백, 대청, 화성벼를 공시, 상토종류는 전선등 인공 mat 3종류와 가행상토를 대비하였으며 어린모의 이항시 촐아장을 4수준과 유묘, 중묘, 담수토중 직파재배구를 설치, 1986년부터 1988년까지 3개년에 걸쳐 실시할 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 어린모 재배를 위하여 인공 mat를 개발코자 전선, 볏짚+톱밥, 대패밥+톱밥을 공시, mat 자재별로 묘생육, mat 형성정도 등을 본 결과 전선mat는 가행상토와 같이 출아가 균일하고 표생육이 양호하였으나 볏짚, 톱밥, 대패밥을 자료로 한 mat는 출아시 들뜨기 현상이 심하고 출아가 불균일 하였으며 이앙시 mat형성도 불량하여 결주율은 출아장 1cm구에서는 14％로서 많았으나 출아잘 3cm구부터는 5％ 이하로 관행중묘와 비슷하였으며 출아장이 길수록 즉 ？묘일수가 길수록 mat형성이 좋았고 결주율도 적었다. 따라서 어린모의 알맞은 출아장은 5∼8cm, 파종후 일수로 보면 7∼10일이 적당하였다. 3. 어린모의 이앙상태를 보면 이앙심도는 중묘기계이앙이 2.5∼3cm인데 비하여 어린모는 1.3∼1.8cm로 천식되었으며 주당묘수도 중묘보다 다소 많았다. 4. 파종기를 담수토중식파재배와 동일하게 하고 이앙기를 어린모는 파조후 10일, 준묘는 파종후 30일로 각각 다를 경우 본답 경수의 증가추이는 어린모 > 중묘 > 담수토중식파재배순으로 많았으며 최고분얼기는 어린모는 이앙후 50일, 중묘는 45일, 직파는 파종후 70일경에 왔으나 시기적으로 보면 7월 1일부터 10일 사이에 왔으므로 관행 중묘와 큰 차이 없었다. 5. 풀수기는 1987년부터 '88년까지 2개년간 누년성적을 보면 어린모가 중묘보다 1일, 직파재배보다는 3일 빠른 경향이었다. 따라서 어린모 조식재배의 경우는 이앙기가 빨랐서도 출수기는 중묘이앙과 차이가 없으므로 출아묘는 이앙기간이 단축되므로 중묘보다는 다소 늦게 파종하고 이앙기는 중묘 적기에 하는 냉해의 우려도 없어 좋을 것으로 생각된다. 6. 간장은 중묘보다 어린모 이앙재배에서 3∼4cm 기었는데 이는 천식이 되어 초기생육이 왕성하므로 과번무 되었기 때문으로 생각되며 지나친 천식은 태풍 등으로 도복의 위험성이 있다. 7. 수량성은 조식재배의 경우 어린모는 중묘와 비슷한 경향이며 직파재배 보다 다소 증수되었다.

• 응용통계연구
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• 제36권1호
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• pp.49-62
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• 2023

급속적으로 비중이 증가하고 있는 태양광 에너지는 지속적인 개발 및 투자가 이루어지고 있다. 신재생에너지 정책인 그린뉴딜과 가정용 태양광 패널의 설치가 증가함에 따라 국내 태양광 에너지 보급이 점차 확대되어 그에 맞추어 발전량의 정확한 수요 예측 연구가 활발하게 진행되고 있는 시점이다. 또한, 일사량 예측이 발전량 수요 예측에 가장 영향을 미치는 요소로 작용하고 있다는 점에서 일사량 예측의 중요성을 파악하였다. 덧붙여, 본 연구는 선행 연구들에서 사용되지 않은 중기예보 기상 데이터를 활용하여 일사량 예측을 하고자 하였다는 점에서 가장 큰 차이점을 확인할 수 있다. 본 논문에서는 서울, 인천, 수원, 춘천, 대구, 대전의 총 여섯 지역의 태양광 일사량 예측을 위하여 다중선형회귀모형, KNN, Random Forest 그리고 SVR 모형과 클러스터링 기법인 K-means 기법을 결합한 후, 클러스터별 확률밀도함수를 계산하여 시간별 일사량 예측을 진행하고자 하였다. 중기예보 데이터를 사용하기 전, 모형 예측 결과를 비교하기 위한 지표로서 MAE (mean absolute error)와 RMSE (root mean squared error)를 사용하였다. 데이터는 2017년 3월 1일부터 2022년 2월 28일까지의 시간별 원 관측 데이터를 중기예보 데이터 양식에 맞추어 일별 데이터로 변환하였다. 모형의 예측 성능 비교 결과, Random Forest로 일별 일사량을 예측한 후, K-means 클러스터링으로 기후요인이 유사한 날짜들을 분류한 뒤 클러스터별 일사량의 확률밀도함수를 계산하여 시간별 일사량 예측값을 나타낸 방법이 가장 우수한 성능을 보였다. 또한 이 방법론을 이용하여 중기예보 데이터에 모형 적합 후, 예측 결과를 확인하였을 때, 일자별로 예측 오류가 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 중기예보 기상데이터의 예측 오류로 인한 것으로 보인다. 향후 연구에서는 중기예보 데이터에서 활용할 수 있는 기상요인 중, 강수 여부와 같은 외생 변수를 추가하거나 시계열 클러스터링 기법을 적용한 연구가 이루어져야할 것으로 보인다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.427-435
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• 2023

이상기상으로 인한 봄꽃 개화 시기의 변화는 식물의 생장기간 뿐 아니라 생물계절을 포함한 생태계의 모든 측면에 영향을 미친다. 따라서 봄꽃 개화 시기를 예측하는 것은 산림 생태계의 효과적인 관리에 필수적이다. 본 연구에서는 464곳의 산림에서 수집된 날씨정보를 기반으로 대한민국 산림의 대표적인 5가지 수종(미선나무, 아까시나무, 철쭉, 산철쭉, 마가목)의 2023년 개화 시기를 예측하기 위해 과정 기반 모형을 사용하였다. 이를 위해 28개 지역의 9년간(2009-2017) 개화 시기 자료를 활용하여 모형을 개발하였다. 개화 시기는 식물의 세 개 이상의 위치에서 처음으로 꽃이 피는 것을 기준으로 측정되었다. 본 연구에서는 STDD와 GDD 과정 기반 모형을 사용하여 개화 시기를 예측하였으며, 두 모형 모두 일반적으로 우수한 성능을 보였다. 과정 기반 모형의 주요 입력변수인 날씨 자료는 산악기상관측시스템과 기상청에서 제공하는 기온 정보를 융합하여 1km의 공간 해상도로 일 단위 기온 자료를 생성하였다. 지역별 보정 계수를 생산하고 적용하기 위해 랜덤포레스트 기계 학습을 활용하여 STDD와 GDD 모형을 기반으로 예측 정확도를 개선하였다. 결과적으로 보정 계수가 적용될 때 대부분의 수종에서 개화 시기의 예측 오차가 작았으며, 특히, 미선나무, 아까시나무, 철쭉에서 평균제곱근오차가 각각 1.2, 0.6, 1.2일로 매우 낮았다. 모형 성능을 평가하기 위해 10회의 무작위 샘플링 테스트를 실시하고, 최적의 결정계수 값을 가진 모형을 선택하여 모형의 성능을 평가하였다. 그 결과, 마가목을 제외한 모든 수종에서 보정 계수가 적용된 모형에서 결정계수가 최소 0.07에서 최대 0.7 증가하였으며 최종적으로 75%에서 90%의 설명력을 가졌다. 이를 기반으로 수종별 보정 계수를 산출하였으며, 1km 해상도의 전국 단위 개화시기예측 지도를 제작하였다. 본 연구는 식물의 계절 변화에 대한 자료로 활용될 것으로 예상되며, 수종 및 지역별로 개화 시기를 상세히 설명하여 기후 변화로 인한 계절 변화를 연구하는 데에 유용할 것으로 기대된다. 또한 우리나라 산림의 주요 수종에 대한 정확도 높은 개화 시기 예측 서비스는 산림 방문객들의 산림 경험 만족도를 크게 높일 수 있으며, 양봉업 등 임업 종사자들의 경제적 향상에 기여할 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.521-535
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• 2023

논·밭 전환 시 수수(sorghum bicolor L. Moench)는 뛰어난 내습성으로 콩과 함께 안정적인 생산이 가능하여 국내 식량작물의 자급률 향상과 쌀 수급 불균형 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대되는 작물이다. 그러나 수량 추정을 위한 재배면적과 같은 기본적인 통계조사는 많은 인력을 투입하여도 오래 걸리는 전통적인 조사 방식으로 인해 잘 이루어 지지 않고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 무인기 기반 RGB 영상에 U-Net을 적용하여 수수 재배지 비파괴적 분할가능성을 확인하였다. 2022년에 7월 28일, 8월 13일, 8월 25일에 각각 영상이 취득되었다. 각 영상취득 날짜에서 512 × 512 영상크기로 훈련데이터셋 6,000장과 검증데이터셋 1,000장으로 나누어 학습을 진행하였으며 수수 농경지(sorghum), 벼와 콩 농경지(others)와 비 농경지(background)로 구성된 세 개 클래스와 수수 농경지와 배경(others+background)으로 구성된 두 개 클래스 기반으로 분류모델을 개발하였다. 모든 취득 날짜에서 세 개 클래스 기반 모델에서는 수수 재배지 분류 정확도가 0.91 이상으로 나타났지만 8월 데이터셋의 others 클래스에서 학습 혼동이 일어났다. 대조적으로 두 개 클래스 기반 모델에서는 8월 데이터셋의 안정적인 학습과 함께 모든 클래스에서 0.95 이상의 정확도를 나타내었다. 결과적으로 8월에 두개클래스 기반 모델을 현장에 재현하는 것이 수수 재배지 분류를 통한 재배면적 산출에 유리할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권3호
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• pp.134-144
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• 2009

베링해 중부 지역에서 획득된 피스톤 코아 PC23A의 퇴적물에서 오팔과 총유기탄소의 함량을 측정하고 집적률을 계산하여 마지막 빙하기 이후의 고생산성 변화를 살펴보았다. 코아 PC23A의 연대는 부유성 유공충의 AMS $^{14}C$ 탄소연대와 방산충 L. nipponica sakaii의 마지막 출현 기준에 의해서 결정되어있으며, 코아 최하단부가 약 61,000년 전으로 계산되었고, 코아 상부는 일부 손실된 것으로 판단된다. 오팔과 총유기탄소 함량은 마지막 빙하기 동안 각각 1-10%, 0.2-1.0%의 범위에서 변동하였으며, 각각 5%와 0.7%의 평균값을 보였다. 반면, 후빙기 동안에 오팔과 총유기탄소 함량은 5-22%, 0.8-1.2%의 범위에서 변동하였으며, 평균값은 각각 8%와 1.0%로 증가된 값을 보여주었다. 마찬가지로 오팔과 총유기탄소의 집적률도 마지막 빙하기($1gcm^{-2}kyr^{-1}$, $0.2gcm^{-2}kyr^{-1}$)동안 보다 후빙기 동안(>$5gcm^{-2}kyr^{-1}$, >$1gcm^{-2}kyr^{-1}$)에 증가하였다. 후빙기 동안 증가된 생산성은 온난한 기후에서 해빙의 발달이 미비하고 높아진 해수면 조건에서 주변 육상으로부터 융빙수의 유입 증가와 남쪽으로부터 알라스카 해류 유입의 증가에 의하여 영양염 공급이 충분한 환경에서 규조류가 번성하였기 때문이다. 반면, 마지막 빙하기 동안에는 낮아진 해수면으로 인하여 알라스카 해류의 유입이 감소하여 영양염의 공급이 제한되고, 낮은 수온과 추운 기후로 인해 광범위하게 발달한 해빙에 의해서 생산성이 감소되었다.