• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.568-585
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• 2022

본 연구에서는 3차원 입자기반 개별요소모델(grain-based distinct element model, GBDEM)을 이용하여 암석 균열의 열에 의한 미끄러짐 거동을 해석하였다. 이는 DECOVALEX-2023 프로젝트 Task G에 참여하여 수행한 연구로, 해석대상은 한국건설기술연구원에서 수행된 saw-cut 균열 시료에 대한 열-역학적 하중 재하 실험 결과이다. 여기에서는 암석 시험편을 Voronoi 다면체의 집합체로 모델링하고, 개별요소법 코드인 3DEC을 통해 입자와 입자 간 경계면, 내부에 포함된 균열에서의 열-역학적 연계거동을 해석하였다. 주요 해석내용은 가열로 인한 암석 표면의 온도 분포, 열응력의 증가에 따른 주응력 변화, 균열의 전단변위와 수직변위이다. 해석 결과, 상기 수치모델은 실내실험에서 관찰된 열전달과 열손실 특성, 열에 의한 균열의 점진적 전단파괴 프로세스, 변위의 제한으로 인한 열응력의 증가 등을 합리적 수준에서 재현하고 있는 것으로 나타났다. 그러나 가열에 의한 전단파괴 시점, 열응력 증분과 변위 크기 등에서는 다소 차이를 보였다. 본 연구의 해석모델은 Task G에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류 및 협력을 통해 지속적으로 개선, 검증할 예정이다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제64권1호
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• pp.38-51
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• 2022

Whole-plant corn (Zea may L.) and sorghum-sudangrass hybrid [Sorghum bicolor (L.) Moench] are major summer crops that can be fed as direct-cut or silage. Proso millet is a short-season growing crop with distinct agronomic characteristics that can be productive in marginal lands. However, information is limited about the potential production, feed value, and ensilability of proso millet forage. We evaluated proso millet as a silage crop in comparison with conventional silage crops. Proso millet was sown on June 8 and harvested on September 5 at soft-dough stage. Corn and sorghum-sudangrass hybrid were planted on May 10 and harvested on September 10 at the half milk-line and soft-dough stages, respectively. The fermentation was evaluated at 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 30, and 45 days after ensiling. Although forage yield of proso millet was lower than corn and sorghum-sudangrass hybrid, its relative feed value was greater than sorghum-sudangrass hybrid. Concentrations of dry matter (DM), crude protein, and water-soluble carbohydrate decreased commonly in the ensiling forage crops. The DM loss was greater in proso millet than those in corn and sorghum-sudangrass hybrid. The in vitro dry matter digestibility declined in the forage crops as fermentation progressed. In the early stages of fermentation, pH dropped rapidly, which was stabilized in the later stages. Compared to corn and sorghum-sudangrass hybrid, the concentration of ammonia-nitrogen was greater in proso millet. The count of lactic acid bacteria reached the maximum level on day 10, with the values of 6.96, 7.77, and 6.95 Log₁₀ CFU/g fresh weight for proso millet, corn, and sorghum-sudangrass hybrid, respectively. As ensiling progressed, the concentrations of lactic acid and acetic acid of the three crops increased and lactic acid proportion became higher in the order of sorghum-sudangrass hybrid, corn, and proso millet. Overall, the shorter, fast-growing proso millet comparing with corn and sorghum-sudangrass hybrid makes this forage crop an alternative option, particularly in areas where agricultural inputs are limited. However, additional research is needed to evaluate the efficacy of viable strategies such as chemical additives or microbial inoculants to minimize ammonia-nitrogen formation and DM loss during ensiling.

• 지구물리와물리탐사
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• 제25권4호
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• pp.203-213
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• 2022

탄성파 탐사 자료의 영상화를 통해 지층의 구조를 파악하기 위해서는 지하 매질의 탄성파 속도 정보가 필수적이다. 지하 매질의 속도를 추정하기 위해 전파형역산(Full waveform inversion) 기술이 주목을 받고 있지만 3차원 전파형역산은 방대한 컴퓨터 자원과 계산 시간이 요구된다. 본 연구에서는 3차원 음향 전파형역산과 2차원 음향 전파형역산의 계산 성능과 정확성을 비교하고, 회절각 필터링 기술을 이용한 주파수영역 2차원 전파형역산을 통해 2차원 근사의 한계점을 일부 보완할 수 있음을 확인한다. 큰 반사각도의 성분만을 이용하는 회절각 필터링 기술을 적용하여, 3차원 탐사자료를 통해 2차원으로 근사할 때 문제가 될 수 있는 2차원 단면을 벗어난 지역으로부터의 반사파의 영향을 줄이고, 3차원 전파형역산과 구조보정에 필요한 장파장 속도구조를 구축할 수 있을 것으로 기대한다.

• 터널과지하공간
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• 제33권3호
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• pp.189-207
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• 2023

In the present study, the thermoshearing experiment on a rough rock fracture were modeled using a three-dimensional grain-based distinct element model (GBDEM). The experiment was conducted by the Korea Institute of Construction Technology to investigate the progressive shear failure of fracture under the influence of thermal stress in a critical stress state. The numerical model employs an assembly of multiple polyhedral grains and their interfaces to represent the rock sample, and calculates the coupled thermo-mechanical behavior of the grains (blocks) and the interfaces (contacts) using 3DEC, a DEM code. The primary focus was on simulating the temperature evolution, generation of thermal stress, and shear and normal displacements of the fracture. Two fracture models, namely the mated fracture model and the unmated fracture model, were constructed based on the degree of surface matedness, and their respective behaviors were compared and analyzed. By leveraging the advantage of the DEM, the contact area between the fracture surfaces was continuously monitored during the simulation, enabling an examination of its influence on shear behavior. The numerical results demonstrated distinct differences depending on the degree of the surface matedness at the initial stage. In the mated fracture model, where the surfaces were in almost full contact, the characteristic stages of peak stress and residual stress commonly observed in shear behavior of natural rock joints were reasonably replicated, despite exhibiting discrepancies with the experimental results. The analysis of contact area variation over time confirmed that our numerical model effectively simulated the abrupt normal dilation and shear slip, stress softening phenomenon, and transition to the residual state that occur during the peak stress stage. The unmated fracture model, which closely resembled the experimental specimen, showed qualitative agreement with the experimental observations, including heat transfer characteristics, the progressive shear failure process induced by heating, and the increase in thermal stress. However, there were some mismatches between the numerical and experimental results regarding the onset of fracture slip and the magnitudes of fracture stress and displacement. This research was conducted as part of DECOVALEX-2023 Task G, and we expect the numerical model to be enhanced through continued collaboration with other research teams and validated in further studies.

• ALGAE
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• 제38권2호
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• pp.141-150
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• 2023

Light quality is a common environmental factor which influences the metabolism of biochemical substances in algae and leads to the response of algal growth and development. Pyropia yezoensis is a kind of economic macroalgae that naturally grows in the intertidal zone where the light environment changes dramatically. In the present study, P. yezoensis thalli were treated under white light (control) and monochromatic lights with primary colors (blue, green, and red) for 14 days to explore their physiological response to light quality. During the first 3 days of treatment, P. yezoensis grew faster under blue light than other light qualities. In the next 11 days, it showed better adaptation to green light, with higher growth rate and photosynthetic capacity (reflected by a higher rETR_max = 61.58 and E_k = 237.78). A higher non-photochemical quenching was observed in the treatment of red light than others for 14 days. Furthermore, the response of P. yezoensis to light quality also results in the difference of photosynthetic pigment contents. The monochromatic light could reduce the synthesis of all pigments, but the reduction degree was different, which may relate to the spectral absorption characteristics of pigments. It was speculated that P. yezoensis adapted to a specific or changing light environments by regulating the synthesis of pigments to achieve the best use of light energy in photosynthesis and premium growth and metabolism.

• Korean Journal of Radiology
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• 제24권11호
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• pp.1102-1113
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• 2023

Objective: To elucidate the use of radiological studies, including nuclear medicine, and biopsy for the diagnosis and staging of prostate cancer (PCA) in clinical practice and understand the current status of PCA in Asian countries via an international survey. Materials and Methods: The Asian Prostate Imaging Working Group designed a survey questionnaire with four domains focused on prostate magnetic resonance imaging (MRI), other prostate imaging, prostate biopsy, and PCA backgrounds. The questionnaire was sent to 111 members of professional affiliations in Korea, Japan, Singapore, and Taiwan who were representatives of their working hospitals, and their responses were analyzed. Results: This survey had a response rate of 97.3% (108/111). The rates of using 3T scanners, antispasmodic agents, laxative drugs, and prostate imaging-reporting and data system reporting for prostate MRI were 21.6%-78.9%, 22.2%-84.2%, 2.3%-26.3%, and 59.5%-100%, respectively. Respondents reported using the highest b-values of 800-2000 sec/mm² and fields of view of 9-30 cm. The prostate MRI examinations per month ranged from 1 to 600, and they were most commonly indicated for biopsy-naïve patients suspected of PCA in Japan and Singapore and staging of proven PCA in Korea and Taiwan. The most commonly used radiotracers for prostate positron emission tomography are prostate-specific membrane antigen in Singapore and fluorodeoxyglucose in three other countries. The most common timing for prostate MRI was before biopsy (29.9%). Prostate-targeted biopsies were performed in 63.8% of hospitals, usually by MRI-ultrasound fusion approach. The most common presentation was localized PCA in all four countries, and it was usually treated with radical prostatectomy. Conclusion: This survey showed the diverse technical details and the availability of imaging and biopsy in the evaluation of PCA. This suggests the need for an educational program for Asian radiologists to promote standardized evidence-based imaging approaches for the diagnosis and staging of PCA.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.669-681
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• 2023

과일 나무의 생육을 평가하는 중요한 지표인 엽록소 함량을 추정하는데 비교적 많은 노동력의 투입이 요구되고 오랜 시간이 소요되는 기존의 파괴 조사 대신 비파괴적 조사 방식인 원격탐사기술을 적용하기 위한 연구가 시도되고 있다. 이 연구에서는 2년(2021, 2022) 간 무인기 기반의 초분광 영상을 이용하여 배나무 잎의 엽록소 함량을 비파괴적으로 추정하는 연구를 수행하였다. 영상 처리로 추출된 배나무 캐노피(canopy)의 단일 band 반사율은 시간 변화에 따라 불안정한 복사 효과를 최소화하기 위해 밴드비화(band rationing) 되었다. 밴드비(band ratios)를 입력 변수로 머신러닝 알고리즘인 elastic-net, k-nearest neighbors (KNN)과 support vector machine을 사용하여 추정(calibration, validation) 모델들을 개발하였다. Full band ratios 기반 추정 모델들의 성능과 비교하여 계산 비용 절감과 재현성 향상에 유리한 key band ratios를 선정하였다. 결과적으로 모든 머신러닝 모델에서 full band ratios를 이용한 calibration에 coefficient of determination (R²)≥0.67, root mean squared error (RMSE)≤1.22 ㎍/cm², relative error (RE)≤17.9%)와 validation에 R²≥0.56, RMSE≤1.41 ㎍/cm², RE≤20.7% 성능을 비교하였을 때, key band ratios 네 개가 선정되었다. 머신러닝 모델들 사이에 validation 성능에는 비교적 큰 차이가 없어 calibration 성능이 가장 높았던 KNN 모델을 기준으로 삼았으며, 그 key band ratios는 710/714, 718/722, 754/758, 758/762 nm가 선정되었다. Calibration에서 R²=0.80, RMSE=0.94 ㎍/cm², RE=13.9%와 validation에서 R²=0.57, RMSE=1.40 ㎍/cm², RE=20.5%를 나타내었다. Validation의 기준으로 한 성능 결과는 배나무 잎 엽록소 함량을 추정하기에 충분하지 않았지만, 앞으로의 연구에 기준이 될 key band ratios를 선정했다는 것에 의미가 있다. 추후 연구에서는 추정 성능을 향상하기 위해 지속적으로 추가 데이터세트를 확보하여 선정된 key band ratios의 신뢰성 검증과 함께 실제 과원에 재현 가능한 추정 모델로 고도화할 필요가 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제21권1호
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• pp.49-60
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• 2016

Distribution and behavior of baseline soil CO₂ were investigated in a candidate geologic CO₂ storage site in Pohang, with measuring CO₂ concentrations and carbon isotopes in the vadose zone as well as CO₂ fluxes and concentrations through ground surface. This investigation aimed to assess the baseline CO₂ levels and to build the CO₂ monitoring system before injecting CO₂. The gas in the vadose zone was collected using a peristaltic pump from the depth of 60 cm below ground surface, and stored at gas bags. Then the gas components (CO₂, O₂, N₂, CH₄) and δ¹³C_CO2 were analyzed using GC and CRDS (cavity ringdown spectroscopy) respectively in laboratory. CO₂ fluxes and CO₂ concentrations through ground surface were measured using Li-COR in field. In result, the median of the CO₂ concentrations in the vadose zone was about 3,000 ppm, and the δ¹³C_CO2 were in the wide range between −36.9‰ and −10.6‰. The results imply that the fate of CO₂ in the vadose zone was affected by soil property and vegetations. CO₂ in sandy or loamy soils originated from the respiration of microorganisms and the decomposition of C₃ plants. In gravel areas, the CO₂ concentrations decreased while the δ¹³C_CO2 increased because of the mixing with the atmospheric gas. In addition, the relation between O₂ and CO₂, N₂, and the relation between N₂/O₂ and CO₂ implied that the gases in the vadose zone dissolved in the infiltrating precipitation or the soil moisture. The median CO₂ flux through ground surface was 2.9 g/m²/d which is lower than the reported soil CO₂ fluxes in areas with temperate climates. CO₂ fluxes measured in sandy and loamy soil areas were higher (median 5.2 g/m²/d) than those in gravel areas (2.6 g/m²/d). The relationships between CO₂ fluxes and concentrations suggested that the transport of CO₂ from the vadose zone to ground surface was dominated by diffusion in the study area. In gravel areas, the mixing with atmospheric gases was significant. Based on this study result, a soil monitoring procedure has been established for a candidate geologic CO₂ storage site. Also, this study result provides ideas for innovating soil monitoring technologies.

• 한국초지조사료학회지
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• 제41권1호
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• pp.23-28
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• 2021

본 시험은 강원지역에서 봄에 파종한 이탈리안 라이그라스(Lolium multiflorum Lam.)의 파종 량(20, 30, 40 kg/ha)에 따른 종자 생산성을 비교하기 위해 수행되었다. 시험포장은 해발 600m 내외의 고지대 밭 포장으로 최근 육성된 극조생종 그린콜(Greencall) 품종을 공시하여 난괴법 3반복으로 수행하였다. 시험구의 파종은 2020년 3월 26일에 하였으며, 수확은 출수일로부터 60일째인 7월 2일에 하였다. 출수기는 5월 8일로 처리 간에 차이는 없었으며, 초장을 포함한 생육 특성에서도 유의적인 차이는 없었다. 이삭 당 종자 수는 30 kg/ha 파종량 시험구에서 146.8개로 가장 많았고, 40 kg/ha 파종량 시험 구에서 114.7개로 가장 적었다. ㎡ 당 이삭 수는 40 kg/ha 파종량 처리구에서 886개로 가장 많았고 20 kg/ha 파종량 처리구에서 750개로 가장 적었다. 종자 생산성과 채종 후의 짚 생산량 모두 유의성은 없었으며, 40 kg/ha 파종량 처리구에서 각각 1,288 kg/ha, 2,970 kg/ha로 상대적으로 높게 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 강원지역 고지대에서 봄 파종을 통한 이탈리안 라이그라스 종자 생산은 가을 파종에 비해 생산량이 낮아 향후 생산성을 높일 수 있는 다양한 기술의 투입이 필요하며, 경제성 분석을 통해 생산 단가를 고려하여 결정하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다. 또한 국내에서 육성된 극조생종 "그린콜(Greencall)"의 경우 본 시험포에서 실험한 결과 파종량 처리마다 이삭 당 종자 개수, 단위 면적 당 이삭 수를 제외한 다른 조사 항목 간에 유의성이 나타나지 않았다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제41권1호
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• pp.16-22
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• 2021

본 시험은 강원지역에서 봄철 파종한 이탈리안 라이그라스(Lolium multiflorum Lam.)의 파종 간격(20, 30 및 40 cm)에 따른 생육특성과 종자 생산성을 비교하기 위해 수행되었다. 시험포장은 해발 600 m 내외의 고지대로 최근 육성된 극조생종 그린콜(Greencall) 품종을 공시하여 난괴법 3반복으로 수행하였다. 시험구의 파종은 2020년 3월 26일에 하였으며 수확은 출수일로부터 60일째인 7월 2일에 하였다. 출수기 5월 8일 이었으며 도복 및 질병 저항성은 처리 간에 차이는 없었다(P>0.05). 초장은 40 cm 파종 간격 시험구에서 80.5 cm로 가장 짧았으며 20 및 30 cm 파종간격간에는 차이가 없었다. 종자의 특성중 이삭의 길이, 이삭당 종자수, 아삭당 종자무게 및 천립중에 있어서는 유의적인 차이가 없었으나 단위면적당(㎡) 이삭두는 20 cm 파종간격이 40 cm에 비해 유의적으로 많았다(937 vs 571). 종자 및 채종 후 짚의 생산량은 건물함량의 경우 평균 49.70 및 33.36으로 처리간에 유의적인 차이는 없었다. 그러나 종자와 짚의 생초 및 건물 수량은 유의적인 차이를 보였는데 20 cm 파종간격이 40 cm 보다 종자의 건물수량이 유의적으로 높았고 짚의 수량도 같은 경향이었다. 한편 20 cm와 30 cm 간에는 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 채종 후 짚의 사료가치는 파종간격간에 유의적인 차이는 나타나지 않았고 평균 조단백질, ADF, NDF, TDN 함량은 각각 6.91, 36.76, 61.75 및 59.86%로 나타났으며 RFV 값은 평균 91이었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 강원지역 고지대에서 봄에 파종한 이탈리안 라이그라스의 종자 생산량은 가을 파종보다는 낮지만, 부득이한 경우를 대비하여 검토할 필요가 있다고 판단되며, 추후 생산을 높일 수 있는 기술의 개발과 경제성 분석이 있어야 할 것이다.