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기계학습법을 이용한 동해 남서부해역의 표층 이산화탄소분압(fCO2) 추정 (Estimation of Surface fCO2 in the Southwest East Sea using Machine Learning Techniques)

  • 함도식;박소예나;최상화;강동진;노태근;이동섭
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권3호
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    • pp.375-388
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    • 2019
  • 지구의 탄소순환을 이해하고 미래 대기 $CO_2$의 농도와 기후 변화를 예측하기 위해서는 해양과 대기 사이 $CO_2$ 교환율(sea-to-air $CO_2$ flux)의 시공간 변화를 정확하게 추정하는 것이 필요하다. 연구선을 이용한 현장 관측이 갖고 있는 시공간 제약으로 인해 동해에는 매우 제한적인 표층 이산화탄소분압($fCO_2$) 자료만 존재한다. 이 연구에서는 위성 및 수치모형에서 얻은 수온, 염분, 엽록소, 혼합층 자료를 세 종류의 기계학습 모형에 입력하여 동해 남서부해역의 고해상도 표층 $fCO_2$ 시계열 자료를 산출하였다. 세 모형 중 현장 관측 자료를 가장 잘 재현하는 Random Forest (RF) 모형의 평균제곱근오차는 $7.1{\mu}atm$이었다. RF 모형을 이용한 $fCO_2$ 예측에 중요한 역할을 하는 변수는 수온, 염분과 시간 정보였으며, 엽록소와 혼합층 깊이는 $fCO_2$ 예측에 미미한 역할을 하였다. RF 모형에서 예측한 표층 $fCO_2$를 이용하여 계산한 동해 남서부해역의 $CO_2$ 교환율은 $-0.76{\pm}1.15mol\;m^{-2}yr^{-1}$로 이전 현장 관측 연구에서 제시한 교환율( $-0.66{\sim}-2.47mol\;m^{-2}yr^{-1}$) 범위 중 작은 값에 해당한다. RF 모형의 표층 $fCO_2$ 시계열 자료는 1주일 내외의 짧은 시간 사이에도 $CO_2$ 교환율이 상당히 변할 수 있음을 보여주었다. 앞으로 보다 정확한 $CO_2$ 교환율 산출을 위해서는 $fCO_2$가 급격하게 변화하는 봄철에 높은 해상도의 현장 관측을 수행할 필요가 있다.

인공위성 관측 자료를 이용한 해양-대기 DMS flux 추정 및 장기 추세 분석 (Estimations and Long-term Trend of Sea-to-air Dimethyl Sulfide (DMS) Flux using Satellite Observation Data)

  • 최유나;송상근;한승범;손영백;박연희
    • Ocean and Polar Research
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    • 제39권3호
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    • pp.181-194
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    • 2017
  • The long-term linear trend of global sea-to-air dimethyl sulfide (DMS) flux was analyzed over a 16-year time span (2000~2015), based on satellite observation data. The emission rates of DMS (i.e. DMS flux) in the global ocean were estimated from sea surface DMS concentrations, which were constructed with chlorophyll a (Chl-a) concentrations and mixed layer depths (MLD), and transfer velocity from sea to air, which was parameterized with sea surface wind (SSW) and sea surface temperature (SST). In general, the DMS flux in the global ocean exhibited a gradual decreasing pattern from 2000 (a total of 12.1 Tg/yr) to 2015 (10.7 Tg/yr). For the latitude band ($10^{\circ}$ interval between $0^{\circ}$ and $60^{\circ}$), the DMS flux at the low latitude of the Northern (NH) and Southern hemisphere (SH) was significantly higher than that at the middle latitude. The seasonal mean DMS flux was highest in winter followed by in summer in both hemispheres. From the long-term analysis with the Mann-Kendall (MK) statistical test, a clear downward trend of DMS flux was predicted to be broad over the global ocean during the study period (NH: $-0.001{\sim}-0.036{\mu}mol/m^2/day\;per\;year$, SH: $-0.011{\sim}-0.051{\mu}mol/m^2/day\;per\;year$). These trend values were statistically significant (p < 0.05) for most of the latitude bands. The magnitude of the downward trend of DMS flux at the low latitude in the NH was somewhat higher than that at the middle latitude during most seasons, and vice versa for the SH. The spatio-temporal characteristics of DMS flux and its long-term trend were likely to be primarily affected not only by the SSW (high positive correlation of r = 0.687) but also in part by the SST (r = 0.685).

2010년 동해 영덕 연안의 저염수 (Descriptive Analysis of Low Saline Water in Youngdeuk, the East Coast of Korea in 2010)

  • 최용규;권기영;양준용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.379-387
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    • 2012
  • 동해 영덕 연안의 저염수를 보기 위하여 지난 2010년 격월별(2월 23일, 4월 6일, 6월 8일, 8월 19일, 10월 6일, 12월 20일)로 20개의 정점에서 CTD 관측을 수행하였다. 혼합층은 여름에 약 10 m 깊이로 얕았으며, 겨울에 약 20 m 깊이에서부터 저층까지 혼합층을 나타내었다. 연중 $5^{\circ}C$ 이하의 찬 물이 수온 약층 이심을 점하고 있었다. 염분 약층은 8월에는 깊이 20 m에, 10월에는 깊이 40 m에 분포하였으며 연중 가장 뚜렷하였다. 뚜렷한 저염수는 10월에 깊이 10 m에서 나타났는데, 10월에 강수량-증발량의 값이 음을 보였다, 이것은 10월에 영덕 연안에서 나타나는 저염수가 이류되어 온 것임을 시사하였다. 동해의 영덕 연안에서 나타나는 저염수는 동한 난류가 주요한 역할을 하는 것으로 보여진다.

흉부 촬영시 심음영 확대에 따른 유용성에 관한 연구 (The Usefulness of Magnification of the Heart Shadow in Chest Radiography)

  • 박은경;이건영;정용태;동경래;지연상
    • 대한디지털의료영상학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.119-125
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    • 2010
  • In order to demonstrate the value of long-distance radiography, we have studied how distance affects images in chest frontal radiography and compared short-distance and long-distance images in chest lateral radiography. Cardiothoracic ratio(CTR %) of 50 patients with no disease in the chest(10 each at the age of 20~60) were evaluated in Supine AP(100 cm), Sitting AP(100 cm), Sitting AP(180 cm), and Erect PA(180 cm). In lateral radiography, we evaluated and compared left lateral radiography(100 cm and 180 cm) of the patients based on the horizontal maximum of the heart. The average value of CTR(%) were 0.48 in Erect PA(180 cm), 0.52 in Supine AP(100 cm), 0.50 in Sitting AP(100 cm), 0.49 in Sitting AP(180 cm), which were Supine AP(100 cm) > Sitting AP(100 cm) > Sitting AP(180 cm) > Erect PA(180 cm). The average value of Maximum transverse diameter of left of the cardiac(MLD), which showed how much axis of spine was slanted to the left, was 90.67 mm in Erect PA(180 cm), 103.92 mm in Supine AP(100 cm), 93.54 mm in Sitting(100 cm), 89.84 mm in Sitting AP(180 cm), 58.11 mm in the minimum value and 118.79 mm in the maximum value. The average value of Maximum transverse diameter of right side of the cardiac(MRD), which suggested how much axis of spine was slanted to the right, was 47.18 mm in Erect PA(180 cm), 48.12 mm in Supine AP(100 cm), 44.98 mm in Sitting AP(180 cm), and the minimum value 26.84 mm and the maximum value 65.30 mm. There was no standard method to calculate; therefore, the horizontal maximum of the heart was used for lateral radiography. The average value was 121.07 mm in 100 cm and 109.76 mm in 180 cm. Sitting AP(180 cm) among the types was closest to C-PA(180 cm). As a result, during C-AP radiography, long-distance radiography lessened shadow of the heart more than that of short distance, Sitting position more than Supine position.

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참다래를 가해하는 해충과 우점종인 열매꼭지나방의 가해특성 (Investigation of Insect Pests and Injury Characteristics of Stathmopoda auriferella (Walker) on Kiwi Fruit Tree)

  • 박종대;박인진;한규평
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.148-152
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    • 1994
  • 1991~1993년에 참다래 집단 재배지역인 전남 남부해안지방을 중심으로 참다래를 가해하는 해충과 우점종인 열매꼭지나방의 가해특성에 관하여 연구한 결과 해충은 총 12과 13종이 조사되었으며 그중 열매꼭지나방과 뽕나무깍지벌레가 우점종이었다. 열매꼭지나방 의 태별크기는 난이 0.12mm, 종령유충이 9.8mm, 용이 5.9mm 그리고 성충의 날개편 길이는 12.3mm이었다. 열매꼭지나방에 의한 피해과율은 평균 45.9%이었으며 지역에 따라 큰 차이를 인정할 수 없었다. 성충은 연 2회발생하며 1회는 5월하순~7월중순 , 2회는 8월중순~9월상순으로 최성기는 각각 6월상중순, 8월하순이었다. 시기별 유충과 용의 비율은 7월상순에서 100:0이었다. 중순은 96.1:3.9, 하순은 64.9:35.1 이었고 8월 상순에는 19.8:80.2, 중순은 0:100이었다. 또한 피해과는 7월상순에 4.6%로 처음 발견되었으며 7월중순 이후에는 40%이상으로서 이 시기의 피해가 당년의 피해정도를 결정하였고 가해하는 부위는 과정부가 70%, 과경부가 11.1%이었으며 품종별로는 국내 주 지배품종인 헤이워드 32.2%, 몬티 22.2% 향록 13.9%, 아보트 9.3%. 브로노 6.0% 이었다.

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사독의 조해물질에 관한 연구 (Inhibitory Substance on the Snake Venoms Produced by Penicillium sp.)

  • Seu, Jung-Hwn;Yi, Dong-Heui
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.75-89
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    • 1979
  • 사독은 단백성물질이며 그 작용은 효소적이다. 동물에 대한 강력한 작용은 독사교상의 치료에 있어서 중요한 문제점을 가지고 있다. 독사에 대한 항혈청의 개발은 오래 전부터 이루어 졌으며 근년에 와서는 거의 완성된 상태라고 생각한다. 그러나 이러한 형편에서도 항혈청에 지니고 있는 몇가지의 결점으로 인하여 유효한 화학치료제의 개발이 요구되고 있다. 그러나 사독의 다양성을 고려할 때 획일적인 치료제를 얻기란 매우 곤란할 것으로 생각된다. 사독을 화학물질로써 불활성화 시키려는 시도는 많아서 chelate 성 물질 thio 화합물, 혹종의 Amino acid, Tannic acid 등 단백질 응고제 등 시험관내에서는 강력히 작용하는 물질이 많이 발견되었으나 이들의 작용은 사독에 대해서 비특이적이며 또한 생체내에서의 작용이 강하여 그의 이용에 많은 제한이 있다. 저자들은 미생물로부터 사독에 대한 조해물질의 검색을 시도했던바 Penicillium 속의 한균주로 부터 유효한 물질을 얻을 수 있었으며 이것을 ISV-33이라 명명하였다. 이 물질은Agkistro-don 및 Trimeresurus 류 사독의 Proteinase와 출혈인자 및 치사인자에 잘 작용하여 이것들을 불활성화시키나 일반효소에는 거의 작용하지 않았다. 이 물질은 사독에 대해서 $\frac{1}{4}$~$\frac{1}{8}$ 량으로서 충분히 작용하나 그 자체의 독성은 위를 대상으로 실험했을 때 거의 나타나지 않는다. 또 이 물질은 사독에 대해서 특이성이 강하며 in vivo에서도 작용한다. 이 물질은 결정성이며 열수에는 용이하게 용해하나 명수나 명종 유기용매에는 거의 용해하지 않으며 단지 Ethylacetate에는 약간 용해한다. mp는 222$^{\circ}C$에서 승화하며 분자량 약 392인 Tetra carboxylic acid로 동정되었다 분자식은(C$_{8}$ $H_{6}$N $O_{5}$)$_2$라고 인정되며 이 물질은 Polycarboxylic acid 이므로 chelate 작용이 있을 가능성이 있으나 금속효소에 대해서는 일률적으로 작용하지 않음으로 사독의 불활성화에 있어서 chelate 작용에 인한 것은 아니라고 생각된다. 그 구조식은 아직 확정하지는 못하였으나 지금까지의 실험결과로서 cyclo hexane을 골격으로 하고 여기에 Epoxy group와 caborxyl 기가 있는 것으로 추정된다. 또 이 물질은 산, Alkali, 가열등에 대해서 매우 안정한 것으로 나타났다. 이 연구의 일부는 문교부 연구조성비(1978년도)에 의해서 수행되었다.

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Newcastle병(病)의 예방접종(豫防接種)에 관한 연구(硏究); 사독(死毒)백신 및 감독(減毒)된 생독(生毒)백신에 대한 면역학적(免疫學的) 반응(反應) (A STUDY ON NEWCASTLE DISEASE VACCINATION: The Immunological Response to Inactivated and Attenuated Virus Vaccines)

  • 정길택
    • 대한수의학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.27-36
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    • 1962
  • 필자(筆者)는 한국(韓國)에 특(特)히 많이 유행(流行)하고 있는 가계(家鷄)의 유행병(流行病)인 Newcastle discase에 착안(着眼)하였다. 예방방법(豫防方法)으로서 종래(從來) 사용(使用)된 Forinalin-inactivated vaccine은 수산화(水酸化) "알미늄 젤"을 부가(賦加)하므로서 근육내주사방법(筋肉內注射方法)으로 사용(使用)할수 있게되어 사용방법(使用方法)이 비교적(比較的) 편리(便利)하게 되었으나 그 면역효과(免疫效果)에 대(對)하여서는 아직 이론(異論)이 있으므로 Hitcher등(等)이 제창(提唱)한 Attenuated Vaccine에 대(對)하여 더 흥미(興味)를 가지게 되었다. 특(特)히 이와같은 생독(生毒) Vaccine은 닭의 age에 차별(差別)없이 독력(毒力)이 거의 없을뿐만 아니라 경비적(經鼻的)으로 대단(大端)히 간이(簡易)한 방법(方法)으로도 투여(投與)할수 있고 고도(高度)의 면역(免疫)을 장기간(長期間) 부여(賦與)할수 있는 점(點)을 들어 기(其) 실용성(實用性)을 주목(注目)하게 되었다. 그러나 vaccine투여방법(投與方法)은 기면역율(其免疫率)과 vaccine투여(投與)로 인(因)한 손실(損失)을 좌우(左右)하게 되므로 중요(重要)한 연구과제(硏究課題)임을 인정(認定)하고 급수법(給水法)을 채택(採擇)하여 일정량(一定量)의 vaccine을 투여(投與)한후(後) 면역항체(免疫抗體)의 출현(出現)을 혈구응집조지항체(血球凝集阻止抗體)와 강독방어능력(强毒防禦能力)을 관찰(觀察)하여 구체적방법(具體的方法)을 검토(檢討)하려 하였다. 먼저 생독(生毒)vaccine으로 사용(使用)한 Lasota strain과 사독(死毒)으로 사용(使用)한 서울주(株)를 각각 $10^{-1}$에서 $10^{-11}$까지 희석(稀釋)하여 9일란(日卵)의 Allantoic Cavity로 접종(接種)하여 60시간(時間)이 경과(經過)한 후(後) Allantoic fluia를 채취(採取)하여 비교(比較)한 결과(結果) 서울주(株)는 $10^8MLD/ml$, $10^{9.6}LD_{50}/ml$였고 Lasota strain은 $10^9MID/ml$, $10^{10.5}ID_{50}/ml$였다. Formalin-mactivated Vaccine을 만들기 위(爲)하여 서울주(株)로 감염치사(感染致死)된 계태아(鷄胎兒), 양뇨막(羊尿膜), 요수등(尿水等)의 혼합유제(混合乳劑)에 Formaldehy를 1% 가(加)하여 48시간후(時間後)에 4배(四倍)의 생리식염수(生理食鹽水)를 가(加)하고 이 혼합물(混合物) 100ml에 4% "알미늄 젤"을 20ml.의 비(比)로 가(加)하여 Inactivation Test (9일(日)에 난접종(卵接種)) 및 Sterility Test(Thioglycollate Medium에 접종(接種))를 한 결과(結果) 완전(完全)히 inactivation 되었고 무균상태(無菌狀態)임을 인정(認定)한 후(後) 사용(使用)하였다. Attenuated Vaccine을 만들기 위(爲)하여는 Lasota strain을 9일란(日卵)의 Allantaic carity로 접종(接種)하여 3일간(日間) 발육(發育)케 한 후(後) Allantoic fluid를 채취(採取)하여 Allantoic fluid 100ml.에 탈지유(脫脂乳) 4ml.의 비(比)로 가(加)하여 2.5ml.식(式) 분주(分注)한 후(後) 냉동건조(冷凍乾燥)하여 $4^{\circ}C$에 보관(保管)하였다. 오개월팔일령(五個月八日齡)의 백색(白色)레구흥 200수(首)를 100수식(首式) 2군(二群)으로 나누어 각각(各各) 사독(死毒) Vaccine (1ml.I.M.) 및 생독(生毒) Vaccine (1 : 400, 10ml 경구(經口))을 투여(投與)한 후(後) 105일간(日間) 관찰(觀察)한 결과(結果) : 1. 사독(死毒) Vaccine은 HI항체(抗體)나 감염방어작용(感染防禦作用)이 105일간(日間)의 실험기간 동안 모두 고도(高度)로 유지(維持)되었다. 2. 생독(生毒) Vaccine은 감염방어작용(感染防禦作用)은 완전(完全)히 유지(維持)되었으나 HI항체(抗體)는 75일(日)까지 고도(高度)로 유지(維持)되었으나 75일후(日後)에는 약간(若干) 저하(低下)되었다. 3. 급수(給水)에 타서 경구적(經口的)으로 투여(投與)하는 생독예방접종(生毒豫防接種)은 면역기간(免疫期間)이 사독예방접종(死毒豫防接種)에 비(比)해 약간 짧은듯 싶지만 그접종방법(接種方法)이 대단히 간단하며 시간(時間)도 짧게 걸린다.

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