• 한국산림과학회지
• /
• 제107권1호
• /
• pp.43-49
• /
• 2018

본 연구에서 33개월생 소나무 묘목을 대상으로 인위적 온난화 처리와 강수 조절에 의한 계절별 세근 생산량과 세근 고사율의 변화를 2년에 걸쳐 분석하였다. 온난화 처리는 적외선등을 이용하여 대조구 대비 대기온도가 $3.0^{\circ}C$ 높게 유지되도록 설정하였고, 강수 조절은 투명 판넬과 펌프를 이용하여 대조구(PC) 대비 30% 감소(PD) 또는 30% 증가(PI) 되도록 설정하였다. 온난화 처리는 세근 생산량 및 고사율에 통계적으로 유의한 영향을 주지 못하였고, 강수 조절은 세근 생산량($mm\;mm-2\;day^{-1}$)에만 유의한 영향을 주었다(PC: 3.57, PD: 4.59, PI: 3.02). 한편 온난화 처리 및 강수 조절과 계절간의 상호작용은 세근 생산량 및 고사율에 영향을 주지 못하였다. 그러나 온난화 처리 여부에 따라 토양 온도와 토양 수분이 각각 세근 생산량과 세근 고사율에 미치는 영향이 다르게 나타났다. 온난화 처리구는 세근 생산량의 계절적 변화가 주로 토양 온도에 영향(양의 상관관계)을 받았고, 세근 고사율은 주로 토양 수분의 영향(음의 상관관계)을 받았다. 반면에 온도 대조구에서는 세근 생산량은 주로 토양 수분의 영향(양의 상관관계)을 받았고, 세근 고사율은 토양 온도 및 수분과 유의한 관계가 나타나지 않았다. 이는 온난화가 진행됨에 따라 세근 생산량과 세근 고사율에 영향을 주는 기후인자가 달라질 수 있음을 시사한다.

• 한국기후변화학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.9-17
• /
• 2016

Climate change affects plant responses on physiological characteristics and growth, and Pinus densiflora, one of the major tree species in Korea, are expected to be particularly vulnerable to rising temperature and increased precipitation. This study was conducted to investigate the effects of an open-field warming and precipitation manipulation on physiological characteristics and growth of P. densiflora seedlings. Seedlings of 2-year-old P. densiflora were planted in April, 2013, in open-field nursery located at Korea University. The air temperature of warmed plots had been set to be $3^{\circ}C$ higher than the control plots using infrared lamps. Precipitation was manipulated to be 30% lower or higher than the control, using transparent panels and drip irrigation. Net photosynthetic rate, total chlorophyll content, seedling height, root collar diameter and biomass were measured from April, 2014 to April, 2015. The increase in new shoot biomass from warming was statistically significant, with the biomass in warmed plots about 2-fold higher than in the control plots in 2014 and 2015. This result might be related to advanced bud burst and increased occurrence of abnormal new shoots in warmed plots. Meanwhile, the results of net photosynthetic rate, total chlorophyll content, seedling height, root collar diameter and total biomass from warming and precipitation manipulation were not statistically significant, but tendencies of lower net photosynthetic rate and higher seedling height and biomass in warmed plots compared to the control were shown. Such might be speculated as results of the extended growth period. When root to shoot (R/S) ratio was calculated from the biomass data obtained in April 2014 and April 2015, increased R/S ratio was observed regardless of the treatments applied. Drought tolerance of P. densiflora and particularly low annual precipitation observed in 2014 were suggested as the possible reasons.

• 한국산림과학회지
• /
• 제109권1호
• /
• pp.31-40
• /
• 2020

본 연구는 기후변화와 관련하여 양묘과정에서 온도와 강수 변화에 따른 주요 침엽수의 생존 및 생장 특성 변화를 알아보고자 수행하였다. 소나무와 낙엽송 노지묘(1-0)를 대상으로 대조구 기준 3℃의 온도를 상승시키거나 ±40%의 강수를 조절한 6처리 생육환경[온도 2처리(대조: TC, 증가: TW) × 강수 3처리(대조: PC, 감소: PD, 증가: PI)] 실외 실험구를 조성하였으며, 생존율, 근원경, 묘고, 물질생산량 및 묘목품질지수 변화를 조사하여 이원분산분석을 수행하였다. 소나무는 온도와 강수 처리에 따른 생존율 차이가 없었지만, 강수가 증가할수록 묘목품질지수가 낮아지는 경향을 보였다. 낙엽송은 온도 상승과 강수 감소에 따라 고사율이 증가하였으며, 묘목품질지수는 두 요인 간 상호작용을 보이면서 온도대조-강수증가 처리구에서 가장 낮게 나타났다. 따라서 양묘과정에서 소나무는 강수 증가, 낙엽송은 온도 증가 또는 강수 감소에서 낮은 묘목 생산량과 품질이 예상되며, 기후변화에 따른 두 수종의 특이적 민감도를 확인할 수 있었다. 향후 지구온난화와 가뭄·폭우 등의 강수 변화에 의해 수종별 묘목 생존과 품질의 변화가 예상되기 때문에 각 수종의 생육 반응 특성에 따른 적합한 양묘시업 대응 전략이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제103권2호
• /
• pp.159-164
• /
• 2014

소나무 묘목을 대상으로 한반도 기후변화 시나리오에 근거한 50년 후 온도 $3^{\circ}C$ 증가와 강수량 30% 변화의 영향을 모의하고자 실외에서 온난화 처리와 강수 조절을 수행할 수 있는 시스템을 설계하였다. 이를 위하여 2013년 4월에 묘포장을 조성하고 2년생 소나무 묘목을 식재한 다음 5월부터 적외선등을 이용하여 온난화 처리구(W)의 대기온도를 대조구(C)에 비하여 $3.0^{\circ}C$ 높게 설정하여 가열하였으며, 강수 대조구($P^0$)와 강수 차단 덮개를 이용한 강수 감소(대조구 대비 -30%; $P^-$) 조절, 그리고 펌프와 점적관수를 통한 강수 증가(대조구 대비 +30%; $P^+$) 조절을 실행하였다. 온난화 처리구의 대기 온도는 초기에 대조구에 비하여 평균 $2.2^{\circ}C$ 높았으나 이후 점차 목표치에 근접한 $3.0^{\circ}C$로 유지되었다. 또한 온난화 처리에 따른 평균 토양 온도는 온난화 처리구에서 대조구보다 평균 $3.1^{\circ}C$ 높게 나타났다. 강수 증가 및 감소 조절에 따른 평균 토양 수분 함량은 온난화 처리구에서 $P^0W$에 비하여 $P^+W$는 13.9% 증가하고, $P^-W$는 10.0% 감소하였으며, 온난화 대조구 중에서 $P^+C$는 23.7% 증가하고, $P^-C$는 7.6% 감소하였다. 환경요인의 모니터링을 통하여 실외 실험적 온난화와 강수 조절 시스템이 적정하게 설계되고 가동됨을 확인할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
• /
• pp.161-166
• /
• 2002

Bioremediation of trace metals in groundwater may require the manipulation of redox conditions via the injection of a carbon source. To simulate the numerous biogeochemical processes that will occur during the bioremediation of trace-metal-contaminated aquifers, a reactive transport model has been developed. The model consists of a set of coupled mass balance equations, accounting for advection, hydrodynamic dispersion, and a kinetic formulation of the biological or chemical transformations affecting an organic substrate, electron acceptors, corresponding reduced species, and trace metal contaminants of interest, uranium in this study. The redox conditions of the domain are characterized by estimating the pE, based on the concentrations of the dominant terminal electron acceptor and its corresponding reduced specie. This pE and the concentrations of relevant species we then used by a modified version of MINTEQA2, which calculates the speciation/sorption and precipitation/dissolution of the species of interest under equilibrium conditions. Kinetics of precipitation/dissolution processes are described as being proportional to the difference between the actual and calculated equilibrium concentration.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.666-669
• /
• 2008

Droplet in miniaturized microfluidic systems have received much focused attention recently. In this work, electrical charging phenomenon of a conducting water droplet on the electrode under the dc electric field is studied and using this phenomenon droplet actuation method for microreactor applications is experimentally demonstrated. To find effects of key factors, the effects of electric field, medium viscosity, and droplet size are investigated. A scaling law of charging for the conducting droplet is derived from the experimental results. Unlike the case of a perfect conductor, the estimated amount of electrical charge ($Q_{est}$) of a water droplet is proportional to the 1.59 power of the droplet radius (R) and the 1.33 power of the electric field strength (E). (For a spherical perfect conductor, Q is proportional to R2 and E.) It is thought that the differences are mainly due to incomplete charging of a water droplet resulted from the combined effect of electrochemical reaction at electrode and the relatively low conductivity of water. Using this phenomenon, we demonstrate the transport of the charged droplet and fusion of two oppositely-charged droplets. When electric field is subjected sequentially on the electrode, the charged droplet is transported on the electrode. For the visualization of fusion of charged droplets, the precipitation reaction is used. When subjected to a DC voltage, two droplets charged are moving and merging toward each other due to the Coulombic force and chemical reaction is simultaneously occurred by coalescence of droplets. It may be due to the interchange effect of charge. It is shown that the droplet can be used for microreactor where transporting, merging etc. of reagents constitute unit operation.

• 한국습지학회지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.41-47
• /
• 2006

전 지구적 기후변화로 인하여 습지에서 일어나는 다양한 종류의 생지화학적인 순환에 큰 변화가 관측되고 있다. 특히, 갯벌의 경우 온도변화에 의한 직접적인 환경변화 뿐 아니라 해수면의 상승과 강수량의 변화라는 요인에 의해 간접적인 영향도 받을 것으로 예측된다. 본 논문에서는 온도와 해수의 염도 변화에 따라 갯벌에서 발생하는 메탄양의 변화를 실험실 규모의 실험을 통하여 규명하고자 했다. 시료는 겨울철 강화도 동검도 갯벌에서 채취하여 2 종류의 실험을 수행하였다. 첫 번째 실험에서는 0-5 cm, 5-10 cm 깊이의 토양을 자연 상태의 염도와 50 % 희석한 염도 조건 하에서 20 일간 배양하며 2일 간격으로 메탄 발생량을 측정하였다. 두 번째 실험에서는 5-10 cm 깊이의 토양을 $5^{\circ}C$, $15^{\circ}C$ 에서 자연 상태의 염도와 50 % 희석한 염도 조건 하에서 31일간 배양하며 발생하는 메탄의 양을 하루 간격으로 측정하였다. 첫 번째 실험의 결과 5-10 cm 깊이의 토양에서 메탄이 더 많이 발생하며 염도의 영향은 배양 후반부로 가면서 크게 나타남을 알 수 있었다. 두 번째 실험 결과에서는 $15^{\circ}C$에서 $5^{\circ}C$에서 보다 더 많은 메탄이 발생하였고, 50 % 희석한 염도 조건에서 자연 상태의 염도 조건에서 보다 많은 메탄이 발생하는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 갯벌에서의 메탄 생성율은 온도 상승과 해수의 화학적 특성의 변화에 따라 많은 영향을 받음을 보여준다. 또한 전 지구적 기후변화로 야기될 온도나 해수 염도의 변화가 메탄의 발생에 영향을 미쳐, 생물학적 되먹임 기작에도 변화가 일어날 것으로 사료된다.

• 생태와환경
• /
• 제35권4호통권100호
• /
• pp.273-284
• /
• 2002

본 연구는 하계동안 습지 수면을 덮고 있는 부유성 수생식물이 습지생태계에 미치는 영향을 알기위하여 1998년 1월부터 1999년 10월까지 우포습지의 이${\cdot}$화학적 변화를 파악하고 하계에 부유수생식물 및 저토가 수질에 미치는 영향을 현장실험을 통하여 평가하였다. 우포습지의 수위는 홍수발생 시 낙동강의 범람으로 2-3m정도의 변화를 보였다. 대부분의 이 화학적 요인들 및 동${\cdot}$식물플랑크톤의 밀도는 여름동안의 홍수와 6월에서 10월까지 습지 수표면을 거의 덮고 있는 수생식물에 의해 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 용존산소(Jun.-Sept., 4.5${\pm}$2.5 mg/1: Oct.-May,8.1${\pm}$4.0 mg/l)와 pH(Jun.-Sept.,6.9${\pm}$0.4; Oct.-May,7.4${\pm}$0.8)는 다른 계절에 비해 여름철에 현저히 낮았다. 여름철에 번성하는 부유성 수생식물(개구리밥, 생이가래, 좀개구리밥)과 수중의 저토가 하계의 육수학적 특성이 미치는 영향을 파악하기 위하여 수표면에 enclosure(100 L, 6개)를 설치하고 부유식물, 천 그리고 노출 상태의 처리군을 부유식물의 유${\cdot}$무, 수중 저토의 유 ·무에 대해 실험한 결과, 부유식물이 있는 처리군이 다른 경우에 비하여 DO, pH가 낮게 나타났고, 노출된 대조구에서 상대적으로 식물플랑크톤(chi. a)의 생체량이 높았다. 또한 각 처리군에서 수중 저토가 있는 경우 영양염류농도가 높았고, 특히 부유식물이 있는 처리구에서 높은 영양염류의 농도를 보였다. 동물플랑크톤 군집의 변화는 부유식물에 의한 뚜렷한 영향은 보이지 않았지만, 초기에 rotifer가 우점하였고 이후 cladoceran과 copepods의 증가로 rotifer의 밀도가 급격히 감소하였다. 결과적으로, 조사기간 중 하계에 지속적으로 관찰된 DO와 pH가 감소하는 것은 수생부유식물의 번성과 수중 퇴적물의 분해에 따른 영향인 것으로 나타났다.