• 지구물리와물리탐사
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• 제6권4호
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• pp.199-206
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• 2003

MT 탐사자료의 역산에 있어서 지하의 전기비저항과 함께 정적효과를 파라미터로 설정하여 동시 역산을 수행하는 알고리듬을 하나의 지하구조 모델에 각기 다른 양의 정적효과를 포함시킨 4개의 자료에 대하여 적용시키고 이를 정적효과가 전혀 고려되지 않은 경우와 비교하여, 3차원 역산에서 정적효과가 미치는 영향 및 그 특성에 대하여 분석하였다. 일반적으로 현장자료에 정적효과가 어느 정도 포함되어 있는지에 대한 사전 정보가 전혀 없으므로 역산과정에서 이를 조절하는 trade-off 파라미터의 적절한 선택이 매우 중요하며, 본 연구에서는 모델의 smoothness와 static shift의 양을 조절하는 각각의 파라미터의 크기를 매 반복마다 구하는 알고리듬을 동시역산에 적용하였으며 4개의 이론자료에 적용한 결과 만족할 만한 결과를 얻었다. 정적효과가 포함된 자료에 대하여 정적효과를 고려하지 않은 역산(기존의 MT 역산)에서는 지표 block의 전기비저항을 바꿔 역산 스스로가 정적효과를 유발하려는 경향을 보였으며 이의 결과로 저주파수에서는 상당한 정적효과를 발생시켜 정적효과가 그리 크지 않은 경우 심부구조를 어느 정도 규명해 내는 것으로 나타났다. 그러나 고주파수에서는 이들 지표 block의 영향이 주파수에 무관하지 않게 되어 정적효과를 포함하는 자료의 겉보기 전기비저항과 위상을 동시에 만족시키지 못하게 된다. 그러나 정적효과를 파라미터로 하는 동시역산의 경우, 매우 심한 정적효과를 포함하는 자료에 대해서도 지하구조를 매우 정확히 영상화 하는 것이 가능하였다.

• 펄프종이기술
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• 제47권4호
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• pp.177-186
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• 2015

Until Mandelbrot introduced the concept of fractal geometry and fractal dimension in early 1970s, it has been generally considered that the geometry of nature should be too complex and irregular to describe analytically or mathematically. Here fractal dimension indicates a non-integer number such as 0.5, 1.5, or 2.5 instead of only integers used in the traditional Euclidean geometry, i.e., 0 for point, 1 for line, 2 for area, and 3 for volume. Since his pioneering work on fractal geometry, the geometry of nature has been found fractal. Mandelbrot introduced the concept of fractal geometry. For example, fractal geometry has been found in mountains, coastlines, clouds, lightning, earthquakes, turbulence, trees and plants. Even human organs are found to be fractal. This suggests that the fractal geometry should be the law for Nature rather than the exception. Fractal geometry has a hierarchical structure consisting of the elements having the same shape, but the different sizes from the largest to the smallest. Thus, fractal geometry can be characterized by the similarity and hierarchical structure. A process requires driving energy to proceed. Otherwise, the process would stop. A hierarchical structure is considered ideal to generate such driving force. This explains why natural process or phenomena such as lightning, thunderstorm, earth quakes, and turbulence has fractal geometry. It would not be surprising to find that even the human organs such as the brain, the lung, and the circulatory system have fractal geometry. Until now, a normal frequency distribution (or Gaussian frequency distribution) has been commonly used to describe frequencies of an object. However, a log-normal frequency distribution has been most frequently found in natural phenomena and chemical processes such as corrosion and coagulation. It can be mathematically shown that if an object has a log-normal frequency distribution, it has fractal geometry. In other words, these two go hand in hand. Lastly, applying fractal principles is discussed, focusing on pulp and paper industry. The principles should be applicable to characterizing surface roughness, particle size distributions, and formation. They should be also applicable to wet-end chemistry for ideal mixing, felt and fabric design for papermaking process, dewatering, drying, creping, and post-converting such as laminating, embossing, and printing.

• 한국토양환경학회지
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• 제5권1호
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• pp.75-83
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• 2000

현재 대부분 매립지의 건설에 있어서 천연 재료에 기초하여 토목합성섬유가 함께 이용되고 있으며 점차 사용이 증가되고 있는 추세에 있다. 이러한 토목합성 섬유 중에서도 Geotextile은 Geomembrane보호를 위한 보호재와 침출수 집수 및 배수 시설에서 배수재 및 집수관의 막힘을 방지하기 위한 필터로서 이용되고 있다. 그러나, Geotextile의 원료로 이용되는 폴리머는 매립지 건설 시 경우에 따라서 장기간 태양광에 노출될 수 있어 자외선에 의한 내구성의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 매립지 설계에 필요한 기초적인 자료를 제공하기 위하여 최근 많이 이용되고 있는 고중량 Geotextile을 이용하여 옥외 노출에 의한 내구성 변화에 관한 평가를 수행하였다. 부직포의 옥외 노출 실험 결과, 옥외 노출된 부직포의 인장강도는 18개월의 노출기간에 500g/$\textrm{m}^2$과 700g/$\textrm{m}^2$의 부직포는 초기 인장강도의 40%정도까지 인장강도가 감소하였으며, 1000g/$m^2$의 부직포는 동기간의 옥외노출에의 초기강도의 60%까지 인장강도가 감소하였다. 또한, 인장강도의 손실은 노출 초기에 수평면 누적 일사량이 약 1500MJ/$m^2$정도가 될 때까지 빠르게 감소하였다.

• 지구물리
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• 제3권1호
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• pp.25-36
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• 2000

총 22개의 지진발생기록(event)을 이용하여 3-D Spectrogram을 분석한 결과 대체적으로 인공지진의 경우 자연지진과 비교해 볼 때 P파의 에너지가 우세하게 나타난다. 자유표면 효과 보정을 수행한 후 15개 주파수 대역을 사용하여 P (Pn, Pg)/Lg 스펙트럼 비의 상용대수를 계산한 결과 자연지진의 경우 대체로 스펙트림 비의 상용대수가 $-1.2{\sim}-0.9$의 값, 인공지진의 경우는 대체로 $-0.7{\sim}-0.1$의 값을 보여주고 있다. 이는 -0.6의 스펙트럼 비의 상용대수 값이 자연지진과 인공지진을 구별하기 위한 기준이 될 수 있다는 연구 결과(Kim Park, 1997)와도 잘 일치하고 있다. 자연지진과 인공지진으로 추정되는 2개의 지진발생기록에 대해 추가로 Complexity를 계산해 본 결과 인공지진의 Complexity 값이 자연지진의 Complexity 값과 비효해 볼 때 현저히 작은 값을 보여주고 있다. 이는 상대적으로 인공지진의 경우 P파의 발달이 우세하기 때문인 것으로 사료되며 앞에서 계산한 3-D Spectrogram 분석 견과와도 잘 일치하는 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권3호
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• pp.218-231
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• 2005

본고에서는 우주에서 장기간에 걸쳐 임무를 수행하는 인간의 생명지원을 목적으로 CELSS를 이용한 식물생산, 물과 공기의 정화 및 재생, 폐기물 처리 등을 위한 공학적 접근을 검토하였다. 이러한 공학적 접근에는 미소중력 또는 저압과 같은 우주 환경에 적용 가능한 폐쇄형 식물생산 시스템, 물질 순환, 물의 재생, 폐기물의 처리, 미량 유해가스의 제거, 조명, 배양액의 공급 등이 포함된다. 우주에서 재배 가능한 작물의 선택 기준으로 높은 생산성, 식용성, 소화성, 조리성, 자동화 가능성, 짧은 줄기, 높은 증산속도 등이 제기되고 있다. 화성 표면에서의 낮은 압력은 작물 생산용 온실을 설계할 때 주요 장애물에 해당한다. 때문에 저압하에서 식물 재배가 가능한 팽창식 온실의 개발에 관심이 집중되고 있다. 팽창식 온실의 구조, 내부 압력, 자재, 조명 방식, 방사선 차폐 등은 주요 설계 인자에 해당한다. 팽창식 온실 내의 낮은 압력은 구조물의 질량과 가스의 누출속도를 줄일 수 있다. 저압 조건에서는 증산속도가 급격하게 증가하여 식물의 수분요구도가 높게 나타난다. 증산 또는 수경재배시스템으로부터의 증발에 의해서 수분이 대기 중으로 방출될 때 증기압이 증가한다. 저압 조건에 있는 폐쇄계에서는 증기압의 변화가 전체 압력에 커다란 영향을 미친다. 그러므로 저압 조건의 수경재배시스템은 누수로 인하여 기화되는 수분 손실을 줄이기 위해서 고도로 밀폐되어야 한다. 또한 저압으로 유지되는 온실내의 상대습도를 높게 유지할 수 있는 환경제어 기술이 개발되어야 한다. 향후 폐쇄생태계 생명유지 시스템의 핵심 기술은 우주뿐만 아니라 지구상의 사막, 극지방 또는 해저와 같은 열악한 환경 조건에서도 생명 지원을 가능케 할 것이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제21권2호
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• pp.1-23
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• 2018

본 연구에서는 열환경 개선 정책을 효율적으로 수립하기 위해 정책과 연계한 열 취약성 평가 방법을 제시하였다. 평가지표 선정을 위해 국내 17개 도시의 열환경 개선 정책과 국내 외 35개 선행연구의 열환경 평가지표를 고찰하였고, 최종적으로 열환경 개선정책과 연계된 15개 열취약성 평가지표를 선정하였다. 선정된 지표는 열지수, PM10 농도, 지표면 온도, 건물 표면적, 5세 미만 인구, 심혈관 질환자 수 등이 있다. 또한, 선정된 평가지표에 대한 이론적 근거를 확보하였다. 평가지표의 적용을 위해 사례지역인 대구광역시의 열환경 취약성 평가를 실시하였다. 평가를 위한 기초자료는 $30m{\times}30m$ 해상도를 기준으로 수집하였다. 이후 Z-Score와 매트릭스 방법을 활용하여 4개 등급으로 구분된 대구광역시의 열환경 취약성 평가 결과를 도출하였다. 분석 결과, 대구광역시에서 열에 가장 취약한 1등급의 면적 비율이 가장 높은 지역은 동구였으며, 그 다음으로 달서구, 북구 순으로 높았다. 또한, 대구광역시의 139개 동 중에서 열취약성 1등급의 면적비율이 가장 높은 동은 동구의 안심1동이었는데, 15개 지표의 표준화 지수를 살펴본 결과 열취약성과 가장 높은 관계성을 가지는 요인이 되는 것은 기초생활수급자의 수, 심혈관 계통 사망자의 수, 열지수, 지표면온도 순 이었다. 이에 따라, 안심1동의 열환경을 개선하기 위해 우선적으로 시행해야하는 정책은 무더위 쉼터의 확충과 관리, 온열환자 감시체계 및 DB 구축, 도심내 그늘 확대 등의 정책이 우선적으로 시행되어야 한다. 본 연구는 열환경 개선 정책과 평가지표를 연계시켜 활용함으로써 도시 군관리계획, 지구단위계획 등에서 전략적이며 효율적인 열환경 개선 정책을 수립하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제25권4호
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• pp.339-357
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• 2009

새만금간척 사업은 국책사업으로 33km방조제를 건설하여 401 km$^2$의 대규모 연안 지역을 간척하기 위하여 1991년에 착공되었다. 2006년 4월에 끝물막이 공사가 완공되어 갯벌이 호수와 육지로 바뀌었다. 완공으로 방조제 내측의 하구역 조석 시스템뿐만 아니라 방조제 외측의 연안 해양 환경의 변화에도 많은 변화가 일어났다. 이번 연구에서는 새만금 주변 해역에 대해 Landsat-5/7 위성과 NOAA 위성자료를 이용하여 방조제 완공 전후에 SST의 공간변화를 연구하였다. 타워, 부이, 실측자료 등 다양한 현장 실측 자료를 이용하여 위성 SST를 검증한 결과, 0.96 이상의 상관관계와 약 1$^{\circ}C$ 정도의 RMSE 값을 보였다. 1985년부터 2007년까지 38개의 Landsat 영상을 분석하여 새만금 방조제 건설 전후의 연안 SST 시공간적 변화를 분석하였다. 공간적으로 자세한 SST 분포를 파악할 수 있었지만, 환경 요인이 다른 38개의 영상을 이용하기 때문에 새만금 방조제 건설에 따른 변화를 파악하기는 어려웠다. 따라서 시간 해상도가 우수한 NOAA 자료를 이용하여 새만금 내외측 해역의 온도 변화를 분석한 결과, 방조제 내측은 여름철 온도의 증가로 여름-겨울철 간의 SST의 상승폭이 커서 계절간 SST 변화가 두드러졌고, 방조제 외측은 큰 변화가 없었다. 본 연구에서는 시공간해상도가 다른 열적외선 위성자료를 상호보완적으로 활용하여 연안 해역에서의 SST 공간 변화를 효과적으로 모니터링 하였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제41권9호
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• pp.271-280
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• 2017

Background: Soil microorganisms play key roles in nutrient cycling and are distributed throughout the soil profile. Currently, there is little information about the characteristics of the microbial communities along the soil depth because most studies focus on microorganisms inhabiting the soil surface. To better understand the functions and composition of microbial communities and the biogeochemical factors that shape them at different soil depths, we analyzed microbial activities and bacterial and fungal community composition in soils up to a 120 cm depth at a fallow field located in central Korea. To examine the vertical difference of microbial activities and community composition, ${\beta}$-1,4-glucosidase, cellobiohydrolase, ${\beta}$-1,4-xylosidase, ${\beta}$-1,4-N-acetylglucosaminidase, and acid phosphatase activities were analyzed and barcoded pyrosequencing of 16S rRNA genes (bacteria) and internal transcribed spacer region (fungi) was conducted. Results: The activity of all the soil enzymes analyzed, along with soil C concentration, declined with soil depth. For example, acid phosphatase activity was $125.9({\pm}5.7({\pm}1SE))$, $30.9({\pm}0.9)$, $15.7({\pm}0.6)$, $6.7({\pm}0.9)$, and $3.3({\pm}0.3)nmol\;g^{-1}\;h^{-1}$ at 0-15, 15-30, 30-60, 60-90, and 90-120 cm soil depths, respectively. Among the bacterial groups, the abundance of Proteobacteria (38.5, 23.2, 23.3, 26.1, and 17.5% at 0-15, 15-30, 30-60, 60-90, and 90-120 cm soil depths, respectively) and Firmicutes (12.8, 11.3, 8.6, 4.3, and 0.4% at 0-15, 15-30, 30-60, 60-90, and 90-120 cm soil depths, respectively) decreased with soil depth. On the other hand, the abundance of Ascomycota (51.2, 48.6, 65.7, 46.1, and 45.7% at 15, 30, 60, 90, and 120 cm depths, respectively), a dominant fungal group at this site, showed no clear trend along the soil profile. Conclusions: Our results show that soil C availability can determine soil enzyme activity at different soil depths and that bacterial communities have a clear trend along the soil depth at this study site. These metagenomics studies, along with other studies on microbial functions, are expected to enhance our understanding on the complexity of soil microbial communities and their relationship with biogeochemical factors.

• 한국지구과학회지
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• 제37권7호
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• pp.420-433
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• 2016

본 연구의 목적은 2011년 4월 22일부터 10월 22일까지 우리나라에서 강수가 있는 총 75일 동안 COMS 위성의 적외 채널 $10.8{\mu}m$ 휘도 온도(IR), 적외 채널 $10.8{\mu}m$와 수증기 채널 $6.7{\mu}m$의 휘도 온도차(IR-WV), 정규화 된 가시반사도(VIS)와 기상 레이더의 강우강도를 이용하여 2-D와 3-D 대류운의 강우강도 (CRR) 조견표를 향상시키는 것이다. 특별히 한국형 2-D와 3-D CRR 조견표를 검증하기 위해 2011년 강수가 있는 24일 동안의 기상 레이더 강우강도 자료가 사용된다. 2-D와 3-D CRR 조견표는 각 채널의 등급 범주별 강우 총수와 비강우 총수의 행렬을 이용하여 구한 강우 확률에 평균 누적강우강도와 최대 강우강도를 각각 곱함으로써 2-D (IR, IR-WV)와 3-D (IR, IR-WV, VIS) 조견표의 기본과 최대 행렬을 얻을 수 있다. 최종적으로 새로운 2-D와 3-D의 CRR 조견표는 경험적으로 기본과 최대 강우강도 행렬의 회귀 분석으로 얻어진다. 그 결과 새로운 CRR 조견표는 기존보다 낮은 IR 휘도 온도, 낮은 IR-WV 휘도 온도차일 때에도 비교적 많은 강우 현상을 나타내며, $10mm\;h^{-1}$ 이상의 강우강도 영역이 확대되어 나타난다. 정확도와 범주별 통계가 주어진 기간 동안 발생했던 CRR 자료에 대해 계산된다. 새로운 2-D와 3-D CRR 조견표의 평균 오차, 평균절대 오차, 제곱근평균 오차가 기존 조견표보다 작게 나타나며, 예측 거짓경고비율은 감소하고, 탐지확률은 증가하며, 임계성공지수는 개선된다. 태풍과 뇌우와 같은 기상 이변에서의 강한 호우를 고려하기 위해서 습윤 보정 계수를 교정한다. 이 인자는 수치모델이나 COMS에서 복원한 지면에서 500 hPa까지 평균한 총가강수량과 상대습도의 곱 (PW RH)으로 정의된다. 이 연구에서는 PW RH에 근거하여 IR 운정 휘도 온도가 210 K 이하일 때, 상대습도가 40% 이상일 때 1에서 2사이를 경험적으로 정한다. 새로운 2-D와 3-D CRR 조견표를 적용한 결과 평균 오차, 평균 절대 오차, 제곱근 평균 오차가 줄어든다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권3호
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• pp.40-46
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• 2009

독립영양 황탈질 미생물 Thiobacillus denitrificans를 이용한 질산염 오염지하수 정화 기술을 개발하고자, 3열의 관정형 반응벽체(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $3m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)를 한국농어촌공사 수리시험장(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $8m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)에 설치하고 현장적용성을 검토하였다. 전자공여체로 총 80 kg의 황입자를, 탈질미생물로 Thiobacillus denitrificans를 준비하였다. 황입자 표면에 Thiobacillus denitrificans를 부착하는 1톤 용량 물통 실험에서, Thiobacillus denitrificans는 질산염 농도 375 mg/L(6.1 mM)의 오염수를 11일 경과 후 ~12% (0.7 mM), 18일 경과 후 ~24%(1.3 mM), 32일 경과 후 ~45%(2.4 mM), 그리고 부착 종료 시(60일)까지 ~52%(2.8 mM)를 제거하며 황입자 표면에 성공적으로 부착 증식하였다. 이후, Thiobacillus denitrificans가 부착된 황입자를 3열의 관정형 반응벽체(각 열 간격 1 m)에 주입하여 황탈질 미생물 관정형 반응벽체를 설치하였다. 초기 질산염 농도 평균 181 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 28일 간 1차 정화실험을 실시하였고, 평균 281 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 14일 간 2차 정화실험을 실시하였다. 1차 실험의 인공오염지하수(2.9 mM)는 1열 반응 후 ~2%(0.06 mM), 2열 반응 후 ~9%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~15%(0.44 mM)의 질산염이 제거되었다. 2차 실험의 인공오염지하수(4.5 mM)는 1열 반응 후 ~1%(0.02 mM), 2열 반응 후 ~6%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~8%(0.37 mM)가 제거되었다. 실험 기간 중 인공오염지하수의 주입용량은 $1.24\;m^3/d$, 유속은 0.44 m/d를 유지하였고, pH는 6.7~8.3, DO는 0.9~2.8 mg/L 범위로 큰 변화가 없었다. 본 관정형 반응벽체 실험의 낮은 정화효율의 원인은 인공오염지하수에 대한 Thiobacillus denitrificans의 탈질 소요 시간 부족, 관정형 반응벽체의 개별 관정사이로 빠져나가는 인공오염지하수체, 그리고 질산염 환원효소의 활성 및 생성을 억제시키는 용존산소의 상대적으로 높은 농도 때문으로 추정된다. 황탈질 관정형 반응벽체의 현장적용시에는 탈질반응에 필요한 체류시간, 관정형 반응벽체의 개수 및 간격, 그리고 용존산소 농도 등 해당 오염부지의 고유 특성을 고려한 설계가 필요하다.