• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.130-137
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• 2023

최근 농촌문제를 해결하기 위해 주목받고 있는 스마트팜은 작물의 생육환경을 최적화하고 효율적인 관리를 통해 작물의 생산성과 품질을 높이는 기술을 의미한다. 이러한 스마트팜에 생육환경 데이터 간 관계를 분석한다면 추가적인 생산성 향상과 작물 관리가 가능할 것이다. 본 논문에서는 온도, 습도, CO2, 토양온도, 토양습도, 일사, 토양EC, EC, pH 9개의 생육환경 데이터를 획득하고, 이를 분석하는 방법을 제안한다. 데이터 획득은 Main board와 Sensor board 간 RS-485 통신을 통해 획득 후 데이터베이스에 저장하였다. 저장된 데이터는 엑셀 시트 형식으로 내려받아 히스토그램, 데이터 차트, 상관관계 히트맵 분석을 진행하였다. 먼저 히스토그램 분석을 통해 전체, 주간, 야간 데이터의 분포를 파악하였고, 주간과 야간을 구분하여 데이터 차트 분석을 통해 월별로 평균, 중앙값, 최소값, 최대값을 파악하여 월별 데이터 변화 추이를 확인했다. 마지막으로 주간과 야간을 구분하여 상관관계 히트맵 분석을 통해 데이터의 상관관계를 파악하였다. 결과 주간에서는 온도와 토양온도, 토양EC와 EC 간에 매우 강한 양의 상관관계를 보였으며, 야간에는 온도와 토양온도, 토양EC와 EC 간에 매우 강한 양의 상관관계, 온도와 토양EC 간에 강한 음의 관계를 확인할 수 있었다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제48권1호
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• pp.32-48
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• 2024

Background: Longitudinal connectivity in river systems strongly affects biological components related to ecosystem functioning, thereby playing an important role in shaping local biodiversity and ecosystem health. Environmental DNA (eDNA)-based metabarcoding has an advantage of enabling to sensitively diagnose the presence/absence of species, becoming an efficient/effective approach for studying the community structure of ecosystems. However, little attention has been paid to eDNA-based biomonitoring for river systems, particularly for assessing the river longitudinal connectivity. In this study, by using eDNA we analyzed and compared species diversity and composition among artificial barriers to assess the longitudinal connectivity of the fish community along down-, mid- and upstream in the Hotancheon from the Geum River basin. Moreover, we investigated temporal variation in eDNA fish community structure and species diversity according to season. Results: The results of species detected between eDNA and conventional surveys revealed higher sensitivity for eDNA and 61% of species (23/38) detected in both methods. The results showed that eDNA-based fish community structure differs from down-, mid- and upstream, and species diversity decreased from down to upstream regardless of season. We found that there was generally higher species diversity at the study sites in spring (a total number of species across the sites [n] = 29) than in autumn (n = 27). Nonmetric multidimensional scaling and heatmap analyses further suggest that there was a tendency for community clusters to form in the down-, mid- and upstream, and seasonal variation in the community structure also existed for the sites. Dominant species in the Hotancheon was Rhynchocypris oxycephalus (26.07%) regardless of season, and subdominant species was Nipponocypris koreanus (16.50%) in spring and Odontobutis platycephala (15.73%) in autumn. Artificial barriers appeared to negatively affect the connectivity of some fish species of high mobility. Conclusions: This study attempts to establish a biological monitoring system by highlighting the versatility and power of eDNA metabarcoding in monitoring native fish community and further evaluating the longitudinal connectivity of river ecosystems. The results of this study suggest that eDNA can be applied to identify fish community structure and species diversity in river systems, although some shortcomings remain still need to be resolved.

• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.430-439
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• 2023

UV와 O₃는 정수처리 공정에 이용되는 물질로 유기물, 오염물질 및 미생물을 제거하는 것으로 많은 연구가 보고되어 있다. 본 연구에서는 저서성 대형무척추동물 중 오염지표 생물이며 실내 사육 중인 깔따구(C. flaviplumus, C. riparius)를 이용하여 UV와 O₃ 노출에 따른 생존율, 체 Fig. 5. Heatmap of relative mRNA expression of HSP70 in C. riparius and C. flaviplumus exposed to UV and O₃. 색 변화 및 열충격 단백질(Heat Shock Protein 70) 발현 변화를 관찰하였다. UV에 노출된 C. flaviplumus의 생존율은 24시간 후 70% 감소하였으며, C. riparius는 50%로 감소하였다. O₃에 노출된 C. flaviplumus는 생존율의 변화가 없었으며 C. riparius는 노출 10분 후 95%로 감소하였으나, 이후 노출 시간 동안 변화가 없었다. 또한, 체색 변화에서 두 종에 대한 UV와 O₃ 노출은 시간 의존적으로 붉은색의 체색이 옅어지는 현상을 관찰하였다. HSP70 유전자 발현에서 C. riparius는 UV 노출 후 대조군에 비해 발현이 증가하였으며, 노출 12시간 후에서 유의한 차이를 보였다(P<0.05). O₃에 노출된 C. flaviplumus는 대조군에 비해 상대적으로 낮은 발현이 관찰되었으며, 노출 10분과 1시간 후에서 유의한 차이를 보였다 (P<0.05). 이와 같은 결과는 UV와 O₃ 노출에 따른 깔따구에 대한 생태독성학적 영향을 보고하였다. 따라서 본 연구 결과는 정수장에서 이용되는 소독물질인 UV와 O₃가 정수장 내로 유입되는 깔따구에 주는 영향을 파악할 수 있는 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제68권4호
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• pp.392-401
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• 2023

본 연구에서는 농업부산물인 옥수수 속대의 생리활성 화합물 공급원으로의 잠재적 활용 가능성을 탐색하기 위해 이삭의 성숙 단계에 따른 phytosterol 함량 변화를 측정하였다. 1. 옥수수 이삭의 crude fat 함량 변이는 속대가 3 DAS에서 54 DAS까지 2.51±0.06-0.33±0.04%, 종실은 9 DAS에서 54 DAS까지 1.84±0.04-4.91±0.28%로 나타났으며 종실은 성숙할수록 crude fat 함량이 증가하였고 속대는 반대의 경향을 나타내었다. 2. 옥수수 이삭의 등숙 기간 동안 속대와 종실에서 campesterol, stigmasterol, β-sitosterol은 주요 phytosterol로 검출되었으며, total phytosterol 함량은 속대가 3 DAS에서 54 DAS까지 134.84±4.58-48.86±0.89 mg/100g DW, 종실은 9 DAS에서 54 DAS까지 83.15±2.74-42.12±0.08 mg/100g DW로 생리적 성숙 초기 단계에 가장 높은 함량을 보인 뒤 점차적으로 감소하였다. 3. Hierarchical clustering heatmap analysis와 principal component analysis에서 옥수수 속대와 종실은 생리적 성숙 단계 및 조직 부위에 따라 구분이 되었다. 옥수수 속대를 새로운 phytosterol 공급원으로써 활용하기 위해 함량이 가장 풍부한 시기는 R1-R2 stage이며, 이삭 성숙 전체 단계에서 속대에는 종실보다 많은 phytosterol이 존재하므로 농업부산물인 속대를 새로운 phytosterol 공급원으로 활용할 수 있을 것이다.