• Journal of Ecology and Environment
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• 제41권11호
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• pp.302-309
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• 2017

Background: Large-scale land-use change is being caused by various socioeconomic problems. Land-use change is necessarily accompanied by changes in the regional carbon balance in terrestrial ecosystems and affects climate change. Therefore, it is crucial to understand the correlation between environmental factors altered by land-use change and the carbon balance. To address this issue, we studied the characteristics of soil carbon flux and soil moisture content related to rainfall events in mountain pastures converted from deciduous forest in Korea. Results: The average soil moisture contents (SMC) during the study period were 23.1% in the soil respiration (SR) plot and 25.2% in the heterotrophic respiration (HR) plot. The average SMC was increased to 2.1 and 1.1% in the SR and HR plots after rainfall events, respectively. In addition, saturated water content was 29.36% in this grassland. The soil water content was saturated under the consistent rainfall of more than $5mm\;h^{-1}$ rather than short-term heavy rainfall event. The average SR was increased to 28.4% after a rainfall event, but the average HR was decreased to 70. 1%. The correlation between soil carbon flux rates and rainfall was lower than other environmental factors. The correlation between SMC and soil carbon flux rates was low. However, HR exhibited a tendency to be decreased when SMC was 24.5%. In addition, the correlation between soil temperature and respiration rate was significant. Conclusions: In a mountain pasture ecosystem, rainfall induced the important change of soil moisture content related to respiration in soil. SR and HR were very sensitive to change of SMC in soil surface layer about 0-10-cm depth. SR was increased by elevation of SMC due to a rainfall event, and the result was assumed from maintaining moderate soil moisture content for respiration in microorganism and plant root. However, HR was decreased in long-time saturated condition of soil moisture content. Root has obviously contributed to high respiration in heavy rainfall, but it was affected to quick depression in respiration under low rainfall. The difference of SMC due to rainfall event was causative of a highly fluctuated soil respiration rate in the same soil temperature condition. Therefore, rainfall factor or SMC are to be considered in predicting the soil carbon flux of grassland ecosystems for future climate change.

• 한국농공학회논문집
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• 제60권3호
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• pp.37-50
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• 2018

Local climate characteristics for both urban and rural areas can be attributed to multiple factors. Two factors affecting these characteristics include: 1) greenhouse gases related to global warming, and 2) urban heat island (UHI) effects caused by changes in surface land use and energy balances related to rapid urbanization. Because of the unique hydrological and climatological characteristics of cities compared with rural and forested areas, distinguishing the impacts of global warming urbanization is important. In this study, we analyzed anthropogenic climatic changes caused by rapid urbanization. Weather elements (maximum temperature, minimum temperature, and precipitation) over the last 60 years (1955-2016) are compared in urban areas (Seoul, Incheon, Pohang, Daegu, Jeonju, Ulsan, Gwangju, Busan) and rural/forested areas (Gangneung, Chupungnyeong, Mokpo, and Yeosu). Temperature differences between these areas reveal the effects of urbanization and global warming. The findings of this study can be used to analyze and forecast the impacts of climate change and urbanization in other urban and non-urban areas.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.303-306
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• 2006

Using a variety of chemical geothermometers we estimate the temperature of a deep geothermal reservoir in relation to thermal groundwater in the Bugok area, southern Korea, in order to assess the potential use of geothermal energy in South Korea. Thermal water at Bugok has been exploited down to about 400 m below the land surface and shows the highest outflow temperatures (up to $78{\circ}C$) in South Korea. Based on the hydrochemical data and occurrence, groundwater in Bugok can be classified into three groups: $Na-SO_4$ type thermal groundwater (CTGW) occurring in the central part (about 0.24 $km^2$) $Ca-HCO_3$ type cold groundwater (SCGW) occurring in shallow peripheral parts of CTGW; and the intermediate type groundwater (STGW). CTGW waters are typical of thermal water in the area, because they have the highest outflow temperatures and contain very high concentrations of Na, K and $SiO_2$ due to the sufficient reaction with silicate minerals in deep reservoir. Their enriched $SO_4$ was likely formed by gypsum dissolution. The major ion composition of CTGW shows the general approach to a partial equilibrium state with rocks at depth. The application of various alkali ion geothermometers yields temperature estimates in the range of 88 to $198{\circ}C$ for the thermal reservoir. Multiple mineral equilibrium calculation indicates asimilar but narrower temperature range between about 100 and $155{\circ}C$. These temperature estimates are not significantly higher than the measured outflow temperatures for CTGW Considering the heat loss during the ascent- of thermal waters, this fact may suggest that a thermal reservoir in the study area is likely located at relatively shallow depths (possibly close to the depth of preexisting wells). Therefore, we suggest a high potential for geothermal energy development around the Bugok area in southern Korea.

• 환경영향평가
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• 제24권2호
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• pp.134-153
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• 2015

도시 계획적 측면에서 도시의 구조적 변화에 따른 기후영향을 파악하여 그 결과를 도시계획에 반영하는 것은 중요하다. 서울시에서는 도시계획 시나리오 정보를 제공하기 위해 도시계획정보시스템(Urban Plan Information System, UPIS)을 활용 중이다. 지자체의 실제 도시계획에 따른 기후영향을 평가하고 분석하기 위해서는 UPIS에서 제공하는 도시계획시나리오와 도시기후분석모델을 손쉽게 연계할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 국립기상과학원의 도시기후분석모델(Climate Analysis Seoul, CAS)과 도시계획 시나리오를 연계하는 기술을 개발하였다. CAS는 건물과 식생의 물리적 배치에 따른 온도, 바람 등의 국지규모 변화와 중규모 기상모델인 MetPhoMod(METeorology and atmospheric PHOtochemistry mesoscale MODel)의 분석결과를 바탕으로 찬공기의 생성, 이동, 정체와 바람흐름, 열적환경 등을 분석하는 기능을 가지고 있다. 정밀한 도시정보를 모델에 적용하기 위해 고해상도의 항공 LiDAR(LIgit Detection And Ranging) 측량을 통해 생성된 래스터자료(1m 해상도)와 KOMPSAT-2(KOrea Multi-Purpose SATellite) 위성영상 자료(4m 해상도)를 이용하여 토지피복 및 수치표고자료로 활용할 입력자료를 생성하였다. 보다 정확한 도시지면 특징을 반영하기 위해 수치표면모델인 DSM(Digital Surface Model)과 수치지형모델인 DTM(Digital Terrain Model)을 전산유체역학모델(Computational Fluid Dynamics, CFD) 입력자료로 사용하여 상세바람분석을 수행하였다. 8방위의 유입류를 고려하여 재정비 전후의 도시구조물 주변의 흐름 및 풍속 분포와 녹지축 형성 전후의 열환경 변화를 분석하였다. 현실적인 기상상태 반영을 위해 CAS의 중규모 기상장을 입력자료로 사용하였으며, 그 결과 재정비에 따른 도시구조물 변화에 의해 바람길에 큰 변화가 확인되었다. 녹지축 형성 이후 전반적으로 재정비지역 주변의 온도가 감소하였다. CAS와 CFD의 연동을 통해 도시지역 재정비와 녹지축 형성 전후의 주변 바람길과 열환경에 대한 실제적인 평가가 가능하며, 도시개발계획과 녹지조성계획 수립에 유용할 것으로 기대된다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권2호
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• pp.24-31
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• 2018

본 연구에서는 폐 ITO 타겟을 염산에 용해시킴으로써 인듐-주석 복합 산 용액을 제조하여 원료용액으로 사용하였다. 이 원료용액으로부터 분무열분해 공정에 의하여 평균입도 30 nm 이하의 ITO 분체를 제조하였다. 또한 본 연구에서는 인듐-주석 산화물(ITO) 형성을 위한 열역학적 수식들을 확립하였다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $900^{\circ}C$로 증가됨에 따라 평균입도 30 nm 이하인 나노입자들이 응집되어 있는 액적 형태의 비율 및 크기는 감소하는 반면 표면 조직은 더욱 치밀해짐을 알 수 있었다. 반응온도가 $800^{\circ}C$인 경우에는 생성된 분체의 평균입도는 약 20 nm이었으며, 현저한 소결 현상은 나타나지 않았다. 한편, 반응온도가 $900^{\circ}C$인 경우에는 노즐에 의하여 미립화되는 액적의 분열 현상은 $800^{\circ}C$의 경우보다 심하게 나타났으며 액적 형태의 비율은 현저하게 감소하였다. 형성된 입자들의 평균 입도는 약 25 nm로서 $800^{\circ}C$의 경우보다 약간 증가하였다. 반응온도에 관계없이 ITO 입자들은 단결정으로 구성되어 있었다. XRD 분석 결과 분무열분해 공정에 의하여 염화물 상은 전혀 존재하지 않았으며 오직 ITO 상만이 형성되었음을 알 수 있었다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $900^{\circ}C$로 증가함에 따라 비표면적은 약 30% 감소하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권5B호
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• pp.437-444
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• 2010

토양수분은 물 에너지 순환에서 지표면과 대기 사이의 복잡한 관계를 이해하기 위한 중요한 수문인자 중 하나이다. 일반적으로, 토양수분은 온도, 바람, 토성에 의한 증발과 식생에 의한 증산에 의하여 결정이 되는 것으로 알려져 있다. 하지만, 각 인자와 토양수분과의 관계에 대한 심도 있는 연구는 아직 부족한 실정이다. 본 연구에서는 Flux tower(설마천 타워)에서 생성되는 측정인자인 대기온도, 비습, 풍속을 고려하여 토양수분 예측치를 산정하였으며 이를 실측치와 비교하고 상관분석을 실시하였다. 토양수분은 특히 겨울에는 지중온도와 매우 강한 양의 상관계수를 가졌으나 이외의 항인 대기온도, 비습, 풍속과는 상관성이 낮게 산정되었다. 봄부터 가을까지의 자료에서는 지중온도가 토양수분과 매우 강한 음의 상관계수를 가지며 대기온도와 비습의 경우 상당한 음의 상관계수를 가지며 풍속은 식생의 영향으로 상관성이 매우 낮은 것으로 판단되었다. 중회귀분석을 통하여 계절별 토양수분을 추정하여 이를 측정값과 비교하였으며 결정계수($R^2$)는 봄의 경우 0.82, 여름의 경우 0.81, 가을의 경우 0.82, 겨울의 경우 0.96로 대체로 양호한 결과를 나타내었다. 본 연구에서 토양수분에 대한 지표상의 수문기상인자들과의 밀접한 상관관계는 공간해상도가 비교적 큰 원격탐사 토양수분의 downscaling에 유용한 정보를 제공할 수 있으며, 지표상의 물 에너지 순환에 대한 보다 나은 이해를 줄 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권7호
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• pp.809-831
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• 2011

해수면온도는 급변하는 기후를 이해하는 가장 중요한 해양 변수 중의 하나이므로 과학 교과서에는 정확하고 오류없는 해수면온도 영상이 제시되어야 한다. 그러나 고등학교 교과서에 제시된 해수면온도 영상들은 다양한 원인에서 비롯된 많은 오류들을 가지고 있었다. 본 연구는 제 7차 교육과정에 근거한 24종의 고등학교 과학 교과서, 지구과학 I, 지구과학 II 교과서의 36개의 인공위성 해수면온도 영상을 17개 항목에 대하여 분석하였다. 해수면온도 영상 처리 과정에서 생긴 구름 제거, 육지 마스킹, 색상표, 위치 정보, 시간 표시와 관련된 오류와 인공위성에 대한 기본적인 표현 오류를 조사하였다. 예비교사 25명에게 문제가 있는 대표적인 인공위성 영상들을 제시하고 설문을 실시하고 반응을 분석하였다. 그 결과 대부분의 예비교사들은 해수면온도 영상 처리 과정에서 발생할 수 있는 오류에 대하여 인지하지 못하였으며, 해빙, 강수 유입, 한류와 같은 실제 해양현상과 연관지어 해수면온도를 이해하려는 경향을 보였다. 따라서 교과서 해수면온도 영상은 본 연구에서 제시한 세부 항목들을 고려하여 정확하게 처리되어야 한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제21권4호
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• pp.26-49
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• 2018

본 연구는 도시지역을 대상으로 태양복사모델링을 수행하고 검증하여, 도시 내 열스트레스 완화에 대한 적용 가능성을 논의하였다. 이를 위해 연구지역은 항공 LiDAR 자료를 기반으로 실제 건물과 식생의 형태와 높이가 구현되었고, 보행자높이에서의 단파 및 장파복사 플럭스가 모의될 수 있도록 해상도를 향상시켰다. 고층 및 저층 건물이 고밀도로 존재하는 주거지역 $4km^2$에서 SOLWEIG 모델을 이용하여 복사플럭스를 모의하고, 지표에너지수지시스템의 Net radiometer를 이용한 복사플럭스 관측자료로 검증하였다. 그 결과 여름철 맑은 날 가장 높은 정확도를 나타냈고, 같은 날에 대한 평균복사온도를 모의한 결과, 그림자영향이 적은 저층 건물지역과 도로표면에서 가장 높은 수치를 나타냈으며, 고층 건물지역과 식생지역에서는 그림자의 영향으로 상대적으로 낮은 수치를 나타냈다. 본 연구에서 제안된 방법은 보행자높이에서 도시 내 열스트레스 지역 관리를 위한 높은 신뢰도를 보여주었다. 더욱 확장되고 있는 도시재생 및 재개발에 있어서, 새로운 주거환경을 도입하기 위해 도시 기반시설을 계획할 때 자연 및 인공 도시환경 설정과 관련된 많은 기능이 적용될 수 있다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권5호
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• pp.414-420
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• 1994

망간 산화물 birnessite, pyrolusite, hausmannite의 표면에서 일어나는 3가 크롬의 산화현상을 조사하였다. 이들은 zero point of charge, 표면적, 그리고 결정도 등에서 차이가 많은데, 크롬 산화현상은 모두 1차 반응이었으며 반응용액의 pH 및 최초 3가 크롬농도가 반응에 큰 영향을 미쳤다. 일반적으로 hausmannite에 의한 산화가 가장 빨랐으며 pyrolusite에 의한 산화는 상대적으로 매우 느렸다. 용액 pH와 최초 3가 크롬농도의 상호 작용이 전체 반응속도를 조절하는 것 같으며 pH가 높고 3가 크롬농도가 높을 경우 망간산화물 표면에 3가 크롬 침전되거나 complex를 형성할 수 있을 것이다. Birnessite와 hausmannite에서는 $pH\;3.0{\sim}5.0$ 범위에서 pH가 낮을수록 산화력이 높았으나 pyrolusite의 경우에는 pH가 높을수록 산화력이 증가하였다. 반응속도는 온도에 또한 민감했다. pH 3.0에서의 산화반응의 activation energies는 일반적으로 diffusion에 필요한 activation energy보다 크게 나타났으나 반응속도를 결정하는 단계가 무엇인지는 확실하지 않다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제25권2호
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• pp.193-203
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• 2009

적설은 지표 에너지수지를 결정하는 중요한 변수중의 하나이다. 위성자료를 이용하여 지면 정보를 산출함에 있어서 적설과 구름을 구분하는 것은 매우 중요한 위성전처리 과정이다. 일반적으로 잘못된 적설과 구름의 분류는 위성자료를 이용한 지면 정보 산출에 있어서 직접적인 오차 요인이 된다. 따라서, 본 연구에서는 원격탐사 자료를 이용하여 적설 지역을 탐지하는 알고리즘에 대해서 연구하고자 한다. 적설역을 탐하지 하기 위해서, 가장 많이 사용되는 정규화 적설 지수(NDSI: Normalized Difference Snow Index)를 사용하지 않고 가시채널과 적외 채널을 이용한 방법을 제시하였다. COMS 기상영상기 (MI: Meteorological Imager) 채널에서는 정규적설 지수 산출 시 요구되는 근적외 채널을 탑재하지 않기 때문이다. 가시 채널을 이용한 적설 탐지는 구름이 혼재되어 있지 않은 지역에서는 잘 탐지하였으나 구름과 혼재되어 있는 지역에서는 어려움이 있다. 이러한 어려움을 보완하기 위해 적외채널 온도차 ($11{\mu}m\;-\;3.7{\mu}m$)를 이용하는 방법을 수행하였다. 온도차를 이용하는 방법은 가시채널만을 적용했을 때 보다는 향상된 탐지 능력을 보인다.