• 디자인학연구
• /
• 제17권1호
• /
• pp.211-220
• /
• 2004

새로운 자연과학의 패러다임으로 대두되고 있는 복잡성의 과학인 카오스(Chaos), 프랙탈(Fractal) 이론은 자연을 몇 개의 단순한 요소로 분해 이해하는 것이 아니라 전체적인 관계 속에서 이해하는 것이다. 인간과 자연을 포함한 모든 세계를 바라보는 우리의 시각을 비선형성, 다양성, 시간성, 복잡성으로 향하게 하며 비정수 차원의 자연과 복잡성을 표현하기에 적합한 적용 방법이다. 비선형적 프랙탈 기하학과 카오스 이론을 예술방면으로 응용하는 것은 과학과 예술이 만나는 상상의 영역이며 아직까지 많은 연구가 이루어지지 않은 분야이다. 이러한 프랙탈 형태의 기하학적 특성과 조형 원리를 파악하기 위해 객관적인 자료를 분석해 조형 언어를 추출한 연구이다. 형식에 있어서 수학적인 방법에 의한 프랙탈적 분석이라기보다는 프랙탈의 여러 개념 가운데 특히 자기 유사성(Self-similarity)과 반복성(Recursiveness) 그리고 무작위성(Randomness), 불가능한 공간에 의해 표현되어진 도형과 그래픽디자인과의 조형적인 유사성을 밝혀 보았다. 즉 프랙탈 도형은 부분의 부분, 또 그 부분을 반복해서 확대해 가도 도형의 본직적인 구조가 변하지 않는 특성을 가지고 있다. 이와 같이 무한소까지 확대해도 전체와 일치하는 자기 닮음 구조로 되어있다. 이것은 어느 부분이나 전체를 재구성할 수 있는 정보를 모두 가지고 있음을 뜻한다. 본 연구에서는 이러한 배경을 바탕으로 그래픽디자인에서 나타난 기하학적 조형성에 대한 프랙탈적 분석 가능성을 주로 검토하는 데 목적을 두고 있다. 그리고 연구의 결과 그래픽디자인은 이미 수학적인 계산 속에서 아름다운 비례를 찾고 있었다는 것을 발견할 수 있었다. 자연을 표현하는 가장 적합한 공식인 프랙탈 기하학은 앞으로 과학과 그래픽디자인의 복합체로서 고유성과 특수성의 고부가가치를 창출해야 한다. 이런 요구를 수용하고 변화에 적응 발전해야 하는 필요성이 대두되는 단계에서 본 연구의 의의가 크다고 하겠다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.8-14
• /
• 2006

시설재배지내 염류와 인산이 집적된 토양(Total-P; $2140mg\;kg^{-1}$)에서 이온간 경쟁에 의한 인산의 유효도를 증진효과 조사하기 위해 현장 작물재배시험을 실시하였다. 규산의 인산유효도 증진효과를 알아보기 위해 규산을 처리하지 않은 삼요소구(NPK)를 대비구로 하여, 인산무시용 조건에서 규산질비료를 세수준(0, 2, $4Mg\;ha^{-1}$) 처리하여 비교하였다. 인산을 시용한 삼요소구에 비해 인산을 무처리하고 규산을 처리시 배추의 생육과 수량은 크게 증대되었다. 특히 인산을 무처리하고 규산을 $4Mg\;ha^{-1}$ 처리시 삼요구에 비해 약 25%의 수량증대가 확인되었다. 식물체내 인산함량은 처리간 유의적인 차이는 없었으나 규산 처리량 증가에 따른 수량증대로 인산 흡수량이 유의적으로 증가하였다. 규산질비료 시용량 증가에 따라 토양 중 유효인산함량의 유의적 증가가 하였으며, 토양의 유효규산과 식물체의 규산함량간($r=0.76^{**}$), 그리고 식물체 규산함량과 배추 수량간($r=0.78^{**}$)에는 고도의 정의 상관관계가 확인되어 시용규산이 토양 내 인산의 유효도 증진과 작물의 인산흡수량 증가에 직접적 효과가 있는 것으로 조사되었다. 규산질비료 처리량이 증가함에 따라 식물체의 인산 흡수량 증가로 인해 시험 후 토양 중 Total-P 함량은 다소 감소하였으나, 유효인산 함량에는 큰 차이를 발견할 수 없었다. 시험 전 토양과 비교할 때 배추수확 후 토양 내 전 인산 함량 감소는 주로 Ca-P 함량 감소로부터 기인된 것으로 조사되었다. 결과적으로 인산 집적지 토양에 규산질비료의 적절한 시용은 인산의 유효도를 증진시켜 작물의 수량을 증대시키고, 인산시비량 감축에 따른 인산집적을 크게 감소시킬 수 있을 것으로 평가되었다.

• 한국전통조경학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.110-125
• /
• 2017

1962년 문화재를 보존하여 이를 활용함으로써 국민의 문화수준향상을 도모하기 위하여 제정된 문화재보호법은 2000년 지정문화재를 대상으로 하는 대상적 범위의 극복을 위해 문화재 현상변경 허가제도를 도입, 이후 허가 절차 및 대상 등의 보완을 위해 역사문화환경 보존지역내 건축행위 등에 관한 허용기준 작성 지침 제정(2006), 국가지정문화재 주변 경미한 현상변경 행위 고시(2008) 등 지속적인 개선노력을 해오고 있다. 그럼에도 불구하고, 2007년 이후 감소세를 보이던 개별 현상변경 허가처리 건수는 2010년부터 다시 증가, 2014년에는 총 1554건이 접수되었고, 그 중 약 29%가 불허 또는 심의 중에 있는 것으로 확인, 문화재 주변 지역주민들의 주민 불편사항이 계속 제기되고 있다. 이에 본 연구는 최근 5년간(2010~2014) 문화재위원회 가운데 현상변경 관련 분야 5개 분과위원회(건축/사적/천기/근대/중민)의 허가 처리현황 전체 7,403건에 대한 통합DB를 구축, 그 가운데 역사문화환경 보존지역에서 이루어진 4,364건을 대상으로 심층분석을 실시하여 신청유형과 행위 유형 특성을 분석하고, 분석결과 유형화 및 시사점 도출을 통해 현상변경 허가대상을 규정하는 역사문화환경 보존지역 내 경미한 건축행위 등에 관한 기준과 문화재위원회 운영 지침의 개선방안을 검토하였다. 이를 통해, 단기적으로는 관련 행정처리기준의 보완과 더불어 시 군 구 위임사무범위 등의 제도개선방안 기초자료를 확보하는 한편, 역사문화환경 보존지역 내 건축행위 등의 허가제도 개선을 통한 행정효율성 제고 및 허가심의에 필요한 사회경제적 지출 최소화로 국민불편 경감효과를 기대한다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제35권5_1호
• /
• pp.649-663
• /
• 2019

2018년 유엔 개발 계획(United Nations Development Programme; UNDP)의 보고서에 따르면 북한의 산림 황폐화는 매우 극단적이며, 지금까지도 진행되고 있다. 기후변화 측면에서 산림 황폐화는 단순히 한 국가만의 문제가 아닌 전 지구적인 스케일의 문제로 여겨지며, 이러한 북한 산림 황폐화의 원인은 만성적인 식량난과 개간 산지의 확대, 산림 병해충의 영향으로 알려져 있다. 산림 황폐화에 대응하기 위한 연구와 정책 사업들은 원격탐사와 산림 관련 국가 공간자료들을 이용하여 진행되지만, 북한의 경우 국가 공공 자료들의 접근이 제한적이며, 객관성이 보장되기 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 Landsat 위성영상을 사용하여 통계적 확률밀도 추정 방법을 통해 한반도에서 유일하게 행정구역상으로 분단된 강원도에 대한 산림면적을 탐지 및 평가하고자 하였다. 남한의 산림 공간자료와 정규화식생지수(Normalized Difference Vegetation Index; NDVI)를 이용하여, 산림 비산림의 NDVI 값에 대한 범주별 가우시안 확률밀도함수를 추정하고 산림 탐지를 위한 NDVI 임계점(0.6658)을 설정하였다. 설정된 임계점을 이용하여 남 북 강원도에 대한 다중시기 산림면적 탐지를 진행한 결과 남 북 모두 2000년대까지 산림 면적이 감소하였으나, 2010년대에는 면적이 증가하는 경향이 나타났다. 또한, 지역적 규모에서 산림 면적의 감소는 국가별 도시화, 산업화의 정책 방향과 일치함을 확인하였다. 검증을 위한 Kappa value의 경우 대부분 강적합(0.8)과 중적합(0.6) 수준을 나타내었으며, 탐지된 면적과 국가 통계와의 비교 결과도 약소한 차이를 나타내었다. 본 연구는 북한 산림 황폐화에 대응하는 기반 자료로 사용될 수 있으며, 탐지된 결과를 바탕으로 산림자원의 보호와 복구의 필요성이 제기된다.

• 한국습지학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.102-113
• /
• 2019

조석에 따른 마산만의 수질의 차이를 파악하기 위하여 2016년 초여름(6월)과 여름(7, 8월)의 대조기 1 조석주기 내의 만조와 간조시에 6개의 조사정점에서 slack-tide sampling을 실시하였다. 조사된 모든 수질성분들의 혼합 상태는 SAL과의 사이의 상관관계를 통하여 잘 설명되고 있다. 초여름과 여름철 공통적으로 하천수 유입 물질인 TURB, DSi, NNN은 주로 보존성 혼합을, 내부증감 물질인 SS, COD, AMN, $H_2S$는 주로 비보존성 혼합을 나타내었다. 보존성 혼합은 만조와 간조의 수질 사이에 좋은 선형 관계를 나타내었고, 비보존성 혼합은 양자가 각기 다른 변동 양상을 나타내었다. 요인분석을 통하여 만조와 간조의 농도차의 시공간적 변화에 주요한 잠재변수들을 확인할 수 있었다. 초여름의 경우는 갈수기로서 외부유입 물질(allochthonous inputs)이 적으므로 농도차 변화에 주도적으로 영향을 미치는 오염원이 없이 조석, 유역으로부터 자연유입, 내부증감 등의 영향이 복합적으로 작용하여 4개의 요인(VF1~4)에 고루 분포되어 나타났다. 반면에 여름철의 경우는 하천수의 영향을 받는 ST-1에서 큰 농도차를 나타내는 지표들은 VF1 요인에 집중적으로 포함되어 나타났고, 그 밖에 내부 증감을 나타내는 지표들로 극명히 구분되어 나타났다. 실제로 항상 안정된 상태의 하구는 존재하지 않는다. Flushing time의 변화 등에 의하여 혼합양상은 항상 변할 수 있고, 여기에 내부증감으로 end-members의 조건이 변함에 따라 농도차의 발생은 불가피하다. 그러므로 하구의 수질을 조사할 때 평균적인 수질 자료를 확보하기 위한 시료 채취 방법을 항상 강구할 필요가 있다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.208-220
• /
• 2019

본 연구에서는 낙엽 현상을 정량화하는 모델을 적용하여 광릉숲 천연활엽수림에서 수종에 따른 낙엽의 시기와 속도를 추정하고, 이에 따른 상층 수종의 양분이용특성을 검토하였다. 낙엽은 2015년과 2016년의 가을에 36개의 낙엽수거망을 이용해 주기적으로 수집하였으며, 5개 수종으로 분류하여 측정한 건중량을 딕슨의 모델에 적용했다. 또한 수집시기마다 낙엽의 질소농도를 분석하여 재전류율을 산출하였다. 광릉숲의 낙엽은 10월 초에 시작하여 11월 중순까지 떨어졌는데, 수종에 따라 두 해에 다른 경향을 보였다. 평균적으로 낙엽이 절정인 시기는 상층의 서어나무가 먼저, 졸참나무가 가장 늦게 나타났고, 낙엽의 속도는 팥배나무가 최소 18.6일 동안 빠르게, 까치박달이 최대 40.8일 동안 천천히 나타났다. 한편 낙엽이 절정일 때 상층 수종의 질소 재전류율은 졸참나무 평균 0.45%, 서어나무 평균 0.48%로 나타났으며, 졸참나무의 재전류율은 강수량이 적었던 2015년에 높게 나타났다. 잎은 달려있던 기간의 기온, 강수량, 광주기, $CO_2$ 등의 환경변화에 영향을 받아 탈락되므로 낙엽 현상과 재전류율은 수종에 따라 연간 다른 경향의 차이를 보였다. 향후 낙엽수들의 계절현상을 정량화하고 여러 조건에 따라 비교 분석 한다면 기후변화에 의한 낙엽 시기와 속도의 조절이 수목의 생육 기간을 연장 혹은 단축할 지를 예측하고, 이것이 양분이용특성에 어떠한 영향을 미치는지를 구명할 수 있을 것이다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.316-335
• /
• 2021

본 연구에서는 생태적 지위 이론(개념과 정의)의 시대별 변화를 검토하여 이를 바탕으로 동식물의 서식지 관련 연구에 이론적 토대를 제공하고자 하였다. 이를 위하여 1900년대부터 현재까지 진행되고 있는 국내·외 생태적 지위에 대한 시대별 주요 논의 동향을 검토하고 분석·정리하였다. 생태학이 발달한 미국, 유럽 등에서는 생태적 지위 이론에 대한 이론적, 실증적 연구가 1900년대 초부터 현재까지 지속해서 이루어지고 있다. 특히, 1900년대 초를 생태적 지위 개념이 태동한 시기라고 한다면 1900년대 중반은 개념이 성장한 시기고, 1900년대 중반에서 후반까지는 개념이 고도화된 시기다. 이렇게 고도화된 개념은 2000년대 접어들어 다양한 기술과 연구 방법 및 분야의 발달에 따라 적용 분야에 따라 다양화가 진행되었다. 이러한 논의를 종합하면, 한 종의 생태적 지위를 정의하는데 고려되어야 할 요소는 1) 대상종의 개체군 동태, 2) 개체군을 유지할 수 있는 모든 생물적 환경 조건(먹이망 상의 먹이 관계와 물질 흐름), 3) 개체군을 유지할 수 있는 모든 비생물적 환경 조건(물리적 환경 조건), 4) 대상종과 생물, 비생물 환경 인자와 이들 환경 인자 간의 모든 직·간접적 상호작용, 5) 대상종의 이동 능력이나 유전적 다양성과 변화에 의한 적응력 등을 포함하는 대응 및 적응 메커니즘 등이었다. 국외의 상황과 달리 국내에서는 생태적 지위에 대한 충분한 이론적, 철학적, 실증적 고찰이 이루어지지 않았다. 그린넬, 엘튼, 허친슨에 의해 제시된 개념과 정의가 선택적으로 일부만 소개되거나, 용어에 관한 설명 없이 단순히 차용되고 있었다. 생태적 지위 이론이 서식지 기반의 생물종 보전과 복원을 위한 토대가 된다는 점에서 생태적 지위에 대한 이론적, 실증적 연구와 연구 방법의 다양화와 고도화 그리고 기술적 발전이 추진되어야 할 것이다. 이는 우리나라 생태학 분야의 학문적 발전뿐만 아니라 생태계와 생물다양성의 효과적이고 성공적인 보전 및 복원을 위한 정책 수립과 시행의 중요한 토대를 제공할 것이다.

• 자원환경지질
• /
• 제55권1호
• /
• pp.97-109
• /
• 2022

화력발전소 연소부산물로 형성된 바닥재와 바이오차는 건식 매립 시 강수와 혼합되어 토양 하부로 침투할 가능성이 있다. 이 연구에서는 강수와 혼합된 바닥재 성분이 토양 및 지하수 환경에 미칠 수 있는 물리화학적 영향을 예측하고자 하였다. 아이스 칼럼 및 침투실험을 통해 미립자인 바닥재는 대부분 증류수에 용해되어 토출구로 배수되나, 바이오차(숯가루)는 매질에 여과되는 것을 시각적으로 관찰하였다. 칼럼 실험 용출액의 이온 분석(Al, As, Cu, Cd, Cr, Pb, Fe, Mn, Ca, K, Si, F, NO₃, SO₄) 결과, 숯가루 충진 칼럼은 K가 상당히 높은 농도(0.5 cm 충진 시 19.8 mg·L^-1, 1 cm 충진 시 126 mg·L^-1)로 검출되었으나 시간에 따라 점차 농도가 감소하였다. Al과 Ca는 미량으로 검출되었으나 시간에 따라 농도가 상승하는 것이 관찰되었다. 바닥재 충진 칼럼은 실험 초기부터 Ca와 SO₄가 고농도로 검출되었으며 24시간 동안 각각 30 mg·L^-1, 67 mg·L^-1가 감소하였다. 연구 결과에 근거하여, 투수성이 좋고 포화대가 지표에 가까운 토양의 경우 오랜 시간 강수가 지속된다면, 상당량의 바닥재는 강수와 혼합되어 지하수면 아래로 침투할 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 바이오차는 불포화대에서 걸러지며, 포화대에 도달하여도 지하수에 녹지 않아 직접적인 오염을 일으킬 가능성은 낮다고 여겨진다. 바닥재와 바이오차의 침투에 의한 토양 및 지하수 환경의 교란은 자연적 완충작용에 의해 보완되나, 실제 매립지는 대용량 고농도의 매질과 반응이 이뤄지므로 일반화를 위해서는 더욱 큰 규모의 연구가 필요할 것이다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.28-43
• /
• 2022

본 연구는 창원시 도시지역 내 공원을 대상으로 UAV 영상 기반 물리적 공간 유형을 분류하고, ENVI-met 열 쾌적성 결과와의 비교를 통해 물리적 공간 유형에 따른 열 쾌적성 특성을 분석하였다. 물리적 공간 유형은 UAV 기반 NDVI, SVF 특성에 따라 4개 유형으로 분류하였다. ENVI-met 열 쾌적성 결과는 수목 밀집지역의 T_MRT가 그 외 지역보다 최대 30℃ 이상의 차이를 보였으며, 오후 시간대 중에서는 수목 밀집지역과 다른 지역의 T_MRT 차이가 16시에 19.6℃로 가장 큰 것으로 나타났다. UAV 기반 물리적 공간 유형과 시간대별 열 쾌적성 특성 분석결과 NDVI가 높고, SVF가 높은 공간 유형에 대해 UAV 활용 시 시간대별 열 쾌적성 변화 패턴과 유사한 경향을 보이는 것을 확인하였으나, 수목 및 인공 구조물 등이 밀집된 지역에 대해서는 상대적으로 UAV 기반 물리적 환경 유형과 상관관계가 낮은 것으로 나타났다. 결론적으로 개활지 및 식생으로 이루어진 공간 유형에 대해 UAV 영상 기반 열 쾌적성 분포 파악 가능성을 확인하였으며, 수목 인접지역이 개활지보다 열적으로 쾌적한 것으로 도출되었다. 따라서, 도시계획 단계에서 개활 공간은 잔디 및 수목 등 자연피복재질을 고려하여 조성할 필요가 있으며, 인공피복재질 활용 시 수목, 건물과의 인접성 등을 고려한 공간계획이 이루어져야 할 것으로 판단된다. 향후 지상LiDAR 및 현장 측정 기반 UAV 영상 보정을 통해 신속·정확한 도시기후 현상 규명 및 열 쾌적성을 고려한 도시계획 수립이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제48권4호
• /
• pp.365-372
• /
• 2022

셀로비오스(cellobiose)는 식물 등에 널리 분포하는 셀롤로오스의 분해 과정에서 생성되는 이당류이다. 환원당인 셀로비오스는 2 개의 β-1,4 결합으로 결합한 구조를 가지며, 식물 등에 존재하는 천연물로서, 건강식품이나 식품의 감미료, 화장품 원료, 의약품 원료로서 활용되어지고 있다. 본 연구에서는 다양하게 유용될 셀로비오스를 기능성 화장품인 미백 화장품 소재로서의 가능성을 확인하고자, 자가포식 활성화 및 멜라닌 생성저해 효능을 검토하였다. 인간 유래 멜라닌 생성 세포로 알려진 MNT-1 세포에서 셀로비오스의 농도에 따른 독성 실험을 진행한 결과 20 mg/mL이하에서 세포독성이 없음을 확인하였고, 공초점 현미경을 통해 셀룰비오스 처리에 따른 자가포식 표지자인 microtubule-associated protein 1 light chain 3 (LC3) puncta의 증가가 확인되었다. 또한 LC3의 형태가 LC3-I에서 LC3-∏로 변환됨을 확인하였으며, 농도와 시간에 따라 LC3-II양이 증가하는 것을 확인하였다. 셀로비오스를 동일 세포에서 20 mg/mL 농도로 7 일간 처리하여 멜라닌 생성량을 분석한 결과, 50% 이상 멜라닌 생성 감소를 확인하였다. 추가적으로, 멜라닌 생성 관련 단백질TYR 및 TYRP1의 발현량을 western blot법을 이용하여 분석한 결과, 농도의존적으로 발현이 저해되어 멜라닌 생성이 감소함을 확인하였다. 이러한 연구 내용을 기반을 토대로 셀로비오스를 함유한 화장품 크림제형을 확보하여 4 주 동안 제형의 변화를 확인 해본 결과 성상이 고온에서 액채형태로 변화하였지만 pH는 변화하지 않았음을 확인하였다. 결론적으로, 자가포식 활성화 및 멜라닌 생성 억제 과정에 셀로비오스가 관여함을 확인하였으며, 이를 통해 미백 화장품 소재로서의 활용 가능성을 제안하고자 한다.