• 한국농림기상학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.175-182
• /
• 2018

본 연구는 기온에 따른 봄배추 '춘광'의 재배 적기를 밝혀 농가에 적정 재배시기를 제공하기 위해서 수행되었다. 기온이 외기보다 $6^{\circ}C$까지 단계적으로 상승하도록 설계된 온도구배 터널을 3개의 구역(외기+$2^{\circ}C$, A; 외기+$4^{\circ}C$, B; 외기+$6^{\circ}C$, C)으로 나눈 후 작기(2017.3.6., 1차; 3.20., 2차; 4.3., 3차)에 걸쳐 정식하였다. 재배기간 동안의 생육도일(growing degree days, GDDs)은 1차 A, 1차 B, 2차 A, 1차 C, 2차 B, 3차 A, 2차 C, 3차 B, 3차 C 순으로 높았다. 구중은 1차 B, 1차 C, 2차 A 처리구에서 높게 나타나 처리간 높은 유의적 차이를 보였으나 생태적인 특성(엽수, 엽면적, 최대엽의 엽장 및 엽폭 등)은 차이가 없었다. 다만, 생육초기 $13^{\circ}C$ 이하의 저온에 감응하였던 결과로 1차 A 처리구에서 5.5%의 추대현상이 발생하였다. 또한 2차 C, 3차 A, B, 및 C 처리구에서 기온이 높아짐에 따라 각각 11.0, 5.5, 33.3, 및 44.4%의 속썩음 현상이 발생하였다. GDDs에 따른 배추 구중은 587 GDDs까지 증가하다 729 GDDs 이후에는 오히려 감소하였다. GDDs에 따른 배추 수량과 적정 재배시기 예측식에서 최대 기대수량은 정식 후 64일 기준 GDDs가 601일 때 16.3MT/10a이었다. 최대 수량의 95%(약 15.5MT/10a) 이상을 재배 적기로 설정할 때 적정 범위는 478~724 GDDs로 산출되었다. 재배적기 예측식의 검증 결과, 봄배추 주산지인 진도, 해남, 나주, 서산, 평택의 GDDs는 각각 634, 619, 666, 652, 및 719이었고, 예측식에서 산출된 범위(478~724 GDDs)에 포함되었다. 결과적으로 봄배추의 재배 최적기는 예측식의 최대값인 수확기준 601 GDDs이며 적정 범위는 호냉성인 온도 특성을 감안하여 478~724 GDDs인 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.199-209
• /
• 2015

북대서양 자오면 순환(AMOC)은 그린란드 부근에서 고밀도 해수의 침강으로 유도되는데, 이것은 열과 물질을 수송시키기 때문에 기후 시스템의 중요한 요소이다. 이 연구는 전 지구 기후모델 중 하나인 HadGEM2-AO 모델에서 모의된 AMOC의 특징과 장기변동 메커니즘을 분석하였다. AMOC 지수를 이용한 지연 상관 분석을 통해 AMOC의 수십 년 변화는 해양 자체유지 변동으로 간주할 수 있었다. 즉 AMOC의 장기 변화는 남북 수온 경도와 해양 순환의 위상차로 인해 발생하는 불안정성에 의한 것으로 분석되었다. AMOC가 강해지면서 열의 북향 수송에 의해 남북 수온 경도가 작아지고, 따라서 해수의 순환과 열 수송이 줄어드는데, 이와 함께 고위도에서는 냉각이 유도되어 결과적으로 다시 AMOC가 강해지게 된다. 이 메커니즘은 저위도로부터 이류되는 열의 양에 따라 고위도 지역의 밀도 변화가 결정되기 때문에 AMOC의 변동을 염분 유도가 아닌 열적 유도 과정으로 이해할 수 있다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.227-238
• /
• 2006

해양에서 수온의 등온선 밀집 정도를 표준지수로 정량화하기 위해 선밀도 지수(line density index: LDI)를 개발하였다. 지수 값의 범위를 0에서 100까지 제한시킨 LDI의 개발과정에 대한 이론적 배경을 기술하였고, line의 총 길이가 해당 면적의 1/10를 넘지 못한다는 적용조건에 대한 타당성 검증도 수행하였다. LDI의 적용 실험을 위해 남해역에서 관측된 NOAA SST 자료를 이용하였다. GIS를 이용하여 SST 레스터 데이터로 부터 $0.1^{\circ}C$ 등온선 벡터 데이터를 선형화하고 단위격자 영역을 폴리곤으로 제작한 후 공간중첩을 통해 LDI를 계산하였다. 단위 영역의 크기가 LDI의 분포에 미치는 영향을 분석하기 위해 두 종류의 격자 크기를 설계하여 LDI의 통계량를 산출하고 정규성 검정을 수행하였다. 분석 결과 격자크기에 따라 LDI의 평균과 정규성 같은 고유특징은 변하지 않으나, 통계량 값의 범위, 분산, 표준편차 등은 변하였는데, 이는 수온전선 구조가 복잡하고 전선폭이 격자 영역보다 훨씬 작을 때 발생하는 문제임이 확인되었다. 또한, LDI와 수온 차(${\Delta}T^{\circ}C$) 와의 관계성을 분석하고 수온전선역의 수온 수평경도(${\Delta}T^{\circ}C/km$)를 선형회귀모델로부터 계산하여 기존 연구자들의 제시한 수온전선역에서의 수온 수평경도 값과도 비교하였다. 본 연구를 통해 새롭게 개발된 LDI가 지니는 의미는 해양환경에서 시 공간적인 변화에 따른 수온전선 형성 지역을 절대적인 지수치로 비교 가능함은 물론, 수온전선과 해양환경 또는 해양생물과의 관계를 정량적으로 분석할 수 있는 기반을 제시했다는 점이다.

• 대한화학회지
• /
• 제58권6호
• /
• pp.575-579
• /
• 2014

종양 조직으로 약물을 효과적으로 전달하기 위하여 리포솜의 개발이 활발이 연구되고 있다. 그러나 리포솜이 종양조직에 효과적으로 축적됨에도 불구하고, 낮은 약물 방출 때문에 리포솜의 치료 효과가 제한적이다. 따라서 우리는 외부 자극에 의하여 약물방출을 최대화 시킬 수 있는 온도민감성 리포솜을 개발하였다. 모델약물인 독소루비신은 pH 전위차 방법에 의하여 리포솜 내부에 봉입하였다. 리포솜의 입자 크기는 $142.0{\pm}6.24nm$ 이었고, 표면전하는 $-10.55{\pm}1.12mV$ 이었다. 온도민감성 리포솜으로부터 약물의 방출은 형광광도계로 측정하였으며 $42^{\circ}C$ 이상에서 5분 이내에 80% 이상의 방출률을 나타냈다. 초음파에 의해 온도민감성 리포솜으로부터 방출된 독소루비신의 세포독성은 초음파를 조사하지 않은 온도민감성 리포솜보다 월등히 우세하였다. 이번 연구에서 우리는 초음파에 의하여 온도민감성 리포솜으로부터 온도에 민감한 약물방출을 증명하였고, 이것은 외부 자극에 의한 종양조직의 약물 농도를 증가시킬 수 있는 암치료에 효과적일 것이다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.333-343
• /
• 2015

본 연구는 국내에서 아직 미흡한 조류 번식지 예측 모형을 이용해 참매의 서식지 예측 및 대체번식지로서 이용 가능한 지역을 선정하고, 향후 참매 번식 가능지역을 대상으로 보호관리 지역을 확대할 수 있는 근거를 제시하기 위한 방안이다. 참매의 번식지는 현장조사에서 확인된 둥지(N=10)를 이용하였으며, 출현지점은 제3차자연환경조사를 통해 확인된 참매출현지점(N=23)을 활용해 분석하였다. 모형변수로는 지형인자 4가지, 자연환경인자(식생) 3가지, 거리인자 7가지, 기후변수 9가지를 활용하였다. 활용변수 중 Random sampling을 통해 확보된 비출현 좌표와 출현좌표간 비모수 검증을 통해 최종 환경변수를 선정하였다. 유의성 검증을 통해 선택된 변수는 번식지 대상 10가지, 출현지점 대상 7가지였으며, 이 변수를 활용해 최종 서식지 예측 모형(MaxEnt)을 구축하였다. 모델 구축결과 번식에 활용된 각 변수별 모형 기여도는 온도의 계절적 변동, 혼효림 과의 거리, 입목밀도, 경급의 순이었으며, 출현지점에 활용된 각 변수별 모형 기여도는 온도의 계절적 변동, 수계와의 거리, 경작지와의 거리, 경사도의 순이었다. 번식지점을 대상으로 한 모델링은 기후환경과 숲 내부에서 번식하는 참매의 특성이 반영된 것으로 판단된다. 예상서식지는 충청북도 중부 이북지역으로 예상되었으며, 그 면적은 $189.5km^2$(2.55%)였다. 충북 이남지역은 청주와 충주 등의 비교적 큰 도시가 발달되어 있는 반면 충청북도 북부지역의 경우 산림과 경작지가 고루 발달되어 있어 번식에 있어 일정한 세력권과 먹이원이 필요한 참매로서는 번식에 유리한 지역일 것으로 판단된다. 출현지점 대상으로 한 모델링은 면적이 $3,071km^2$(41.38%)으로 확인되었으며, 이는 출현지점을 대상으로 하여 단순이동 관찰 및 계절적인 변동 미고려 등의 한계가 있기 때문에 번식지점을 대상으로 한 모델링보다 광범위한 서식예상지역을 예측하였다. 결과에서 확인된 예측지점은 번식지를 대상으로 하였을 경우 정밀한 서식예측이 가능하나, 둥지의 특성상 확인되는 지점이 적고, 참매의 행동영역을 반영하지 못하는 단점이 있다. 반면 출현지점을 대상으로 하였을 경우 더 광범위한 지점에 대한 결과 도출이 가능하였으나, 단순 이동이나 지속적인 이용실태를 반영하지 못하기 때문에 정밀도에서는 다소 떨어진다고 할 수 있다. 다만 이러한 결과들을 통해 참매의 서식지를 예측할 수 있으며, 특히 정밀한 번식지역의 예측자료는 환경영향평가나 개발계획 수립시 서식지 모형 결과를 도입하여 반영할 필요성이 있다.

• 한국음향학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.1-13
• /
• 2013

일반적으로 해양에서는 염분이 크게 변하지 않기 때문에 염분변화로 인한 음속변화는 무시할 수 있다. 그러나 제주 서부 해역에서는 매년 여름 저염분수의 영향으로 염분이 낮아지는 현상이 발생하여 표층 음속의 변화가 발생한다. 해양자료센터의 자료를 이용하여 제주 서부해역 세 정점에서의 30년(1980~2009) 자료 중 28 psu 이하의 저염분수가 발생한 해와 그렇지 않은 해의 수직분포를 각각 평균하여 음속분포를 구한 후에 수온과 염분에 의한 음속 변화를 분석하였다. 그 결과 저염분수 환경에서 염분에 의한 음속 변화는 표층에서 -5.36 m/s, 수심 10 m에서 -1.35 m/s 인 것으로 나타났다. 또한 표층 음속 감소로 인해 수심 약 5 m까지의 음속 수직 분포가 양(+)의 기울기를 갖게 되어 표층 염분채널이 형성되었으며 벨홉(Bellhop)모델을 이용한 음파전달 모의실험을 통해 이를 확인하였다. 30년간 표층채널 발생 동향을 분석한 결과 혼합층에서 압력에 의해 발생하는 정수채널은 9회, 저염분에 의해 발생하는 염분 채널은 5회로 나타났으며 염분 채널이 발생한 경우는 정수 채널에 비해 음선 임계각이 크게 나타나는 것으로 확인되었다. 또한 2010년 8월 1일 제주 서부해역에 발생하였던 저염분수의 공간적 분포를 측정한 자료에서도 일부 정점에서 염분채널이 형성되었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.289-296
• /
• 2009

본 연구는 장기 해양관측(1966-1995)자료, 위성관측자료 및 수치모델기법을 이용하여 한국 남서해역에서 하계에 형성되는 조석전선괴 저수온역의 시공간적 변화를 파악하였다. 한국 남서 연안해역에서는 6월과 8월에 대흑산도~진도간 해역의 표면에서 주변 해역보다 $2{\sim}3^{\circ}C$ 낮은 저수온역이 분포하면서 조석전선역이 형성됨을 확인할 수 있었다. 수온수평경도가 $0.3^{\circ}C$/km 이상인 조석전선은 성층계수 2.0~2.5 범위이며, $0.03^{\circ}C$/km 이상인 저수온역은 성층계수 2.5~3.0의 범위와 일치하였다. 소조시에서 대조시까지 조석주기가 변하는 동안 조석전선의 위치변동은 전선은 25~75km, 저수온역의 범위는 60~90km로 조류의 세기에 정비례하여 이동 범위가 커지는 것으로 나타났다. 또한, 남서쪽 외해역으로 저수온역이 확장되는 원인은 진도 남서쪽으로 향하는 10cm/s 이상의 강한 조석잔차류에 의한 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제95권6호
• /
• pp.663-671
• /
• 2006

본 연구는 소나무림과 참나무류림의 공간분포 패턴을 규명하기 위하여 수행하였다. 공간분석을 위한 기초 자료로 수치 임상도와 현존식생도를 활용하여 $100m{\times}100m$ 격자 단위로 전국 단위의 소나무림과 참나무류림 분포도를 제작하였다. 또한 $100m{\times}100m$ 래스터 격자 단위의 지형, 기후, 토양 관련 주제도를 제작하였다. 이상의 소나무림과 참나무류림의 분포도와 주제도간의 GIS 기반 공간 분석을 실시하여 지형, 기후, 토양 등의 환경 인자에 따른 소나무림과 참나무류림의 공간분포 특성을 분석하였으며, 이러한 공간분포 특성을 활용하여 소나무림과 참나무류림의 출현빈도모델을 제시하였다. 소나무림의 경우 참나무류림에 비하여 상대적으로 표고가 낮고 경사도가 완만하며 기온이 높은 지역에 많이 분포하고 있는 것으로 나타났다. 또한, 소나무림은 양토, 보통 이하의 얕은 토심지역이며 배수가 양호한 화성암 지역에 주로 분포한 반면, 참나무류림은 사양토, 보통 이하의 얕은 토심지역이며 배수가 양호한 변성암 지역에 주로 분포하고 있는 것으로 나타났다. 이상과 같은 지리형태학적 인자에 따른 소나무림과 참나무류림의 공간분포 패턴을 회귀식으로 도출한 결과 통계적 유의성이 매우 높게 나타났다. 본 연구 결과는 지형, 기후, 토양 등의 환경 요소를 고려한 소나무림과 참나무류림 임분의 합리적인 관리에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제50권7호
• /
• pp.445-454
• /
• 2022

항공기가 빙점 이하의 습도가 높은 구름대를 지날 때 액적이 항공기와 충돌하면 날개, 동체 등 항공기 구성품에 결빙이 발생한다. 특히 항공기의 날개에 결빙이 증식되면 공력 성능의 저하와 비행 안정성의 감소 등의 치명적인 안전 문제를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 항공기 날개에 적용되는 고양력 장치인 다중 익형의 결빙 증식량이 최소가 되도록 형상 최적설계를 수행하였다. 3차원 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 지배 방정식을 이용하여 공력해석을 수행하였고, 다물리 전산해석을 통해 결빙의 형상 및 증식량을 예측하였다. 최적설계의 목적함수는 결빙 증식량 최소화로 설정하였고, 설계변수는 Slat과 Flap의 전개 각도와 위치를 정의하는 형상 변수 6개를 선정하였다. 설계 과정에서 목적함수의 평가는 크리깅 근사모델을 사용하여 대체하였고 유전자 알고리즘을 적용하여 최적 형상을 도출하였다. 최적화를 수행한 결과, Slat과 Flap에 최적의 전개 각도와 위치를 적용하였을 때 결빙 증식량이 약 8% 감소하였다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.239-249
• /
• 2020

본 연구는 자연 조건에서 쌀가루용 벼의 수발아율을 예측하기 위한 것으로 기계학습을 이용하여 기상요소들에 따른 수발아율을 간단히 예측할 수 있는 초기 시스템을 개발하기 위해 수행되었다. 이를 위하여 강원도, 충청북도, 경상북도에 위치한 6개 지역에서 쌀가루용 벼 3품종을 재배하였다. 수확 후 수발아율과 출수일을 조사하였으며, 각 지역의 종관기상대의 일평균 기온과 상대 습도, 그리고 강수량 정보를 이용하여 기계학습 모델 중 하나이며, 정확도가 높은 GBM 모델로 수발아율을 예측하였다. 2017년부터 2019년까지 강원과 충북, 그리고 경북의 6개 지역에서 쌀가루 용 벼 3품종에 대해 재배 실험을 수행하였다. 조사 항목은 출수일과 수발아율이었다. 기상자료는 동일한 지역명의 종관기상대를 이용하여 일 평균 기온 및 상대 습도, 그리고 강수량 자료를 수집하였다. 수발아율 예측을 위해 기계학습 모델인 Gradient Boosting Machine (GBM)을 이용하였으며, 학습 투입 변수로는 평균 기온과 상대 습도, 그리고 총 강수량이었다. 또한 수발아 피해 관련 기간을 설정하기 위해 출수 후 몇일 후부터 그 이후의 기간에 대한 실험도 수행하였다. 자료는 수발아 피해 관련 기간의 교정을 위한 training-set과 vali-set, 검증을 위한 test-set으로 구분하였다. training-set과 vali-set으로 교정한 결과, 출수 후 22일 후부터 24일동안에서 가장 높은 score를 나타내었다. test-set으로 검증한 결과는 3.0%보다 낮은 구간에서 수발아율을 약간 높게 예측한 경향이 있었지만, 높은 예측력을 보였다(R2=0.76). 따라서, 기계학습을 이용하여 특정기간동안의 기상요소들로 수발아율을 간단하게 예측할 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 기계학습을 이용하여 특정 기간 동안에 평균 기온과 상대 습도, 그리고 총 강수량으로 높은 수발아율 예측 성능을 보였으며, 이 시스템을 이용하여 일반 농가들을 대상으로 수발아에 관한 피해를 예방할 수 있는 조기 수발아 예측 시스템으로 이용가능 할 것으로 판단된다. 하지만 품종마다 휴면 정도 차이로 인한 수발아 관련 기간에 차이가 있으므로, 다른 쌀가루용 벼 품종에 대해서도 추가로 조사하고, 개별 품종으로 세분화하여 분석한다면 좀 더 정확도 높은 예측 시스템을 개발할 수 있을 것으로 판단된다.