• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1285-1300
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• 2022

탁도는 부유물질에 의한 빛의 산란 또는 흡수로 인한 수체의 흐림을 나타내는 수치로 수질 관리 분야에서 중요 지표로 활용되고 있다. 탁도는 소규모의 하천에서 변동성이 심할 수 있으며, 이는 국가하천의 수질에 직접적으로 영향을 준다. 따라서 고해상도의 탁도 공간정보 산출은 매우 중요하다. 이 연구에서는 Korea Multi-Purpose Satellite-3 및 -3A (KOMPSAT-3/3A) 영상으로부터 한강 수계 하천의 고해상도 탁도 매핑을 위한 eXtreme Gradient Boosting (XGBoost) 알고리즘 기반의 탁도 산출 모델을 개발하였다. 이를 위해 총 24장의 KOMPSAT-3/3A 영상과 150장의 Landsat-8 영상으로부터 계산된 대기 상단(Top Of Atmosphere, TOA) 반사율을 활용하였으며, Landsat-8 TOA 반사율은 KOMPSAT-3/3A의 관측 파장 대역에 적합하도록 교차검보정을 수행하였다. 국가수질자동관측망에서 측정된 탁도를 탁도 산출 모델의 참조자료로 사용하였고, 입력 변수로는 탁도가 실측된 위치에서의 TOA 분광반사율과 탁도 분석에 널리 이용되어 온 분광지수인 정규식생지수, 정규수분지수, 정규탁도지수, 그리고 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)의 대기 산출물(에어로졸 광학 두께, 수증기량, 오존)을 사용하였다. 또한 고탁도와 저탁도에 대한 KOMPSAT-3/3A TOA 분광반사율을 분석하여 탁도를 설명할 수 있는 새로운 정규탁도지수(new normalized difference turbidity index, nNDTI)를 제안하였고, 이를 탁도 산출 모델에 입력 변수로 추가하였다. XGBoost 기반 탁도 산출 모델은 현장관측 탁도와 비교하여 2.70 NTU의 평균 제곱근 오차(root mean square error, RMSE) 및 14.70%의 정규화된 RMSE(normalized RMSE)를 가지는 탁도를 예측하여 우수한 성능을 보였으며, 이 연구에서 새롭게 제안한 nNDTI가 탁도 산출에 있어 가장 중요한 변수로 사용되었다. 개발된 탁도 산출 모델을 KOMPSAT-3/3A 영상에 적용하여 하천 탁도를 고해상도로 매핑하였으며, 탁도의 시공간적 변동에 대한 분석이 가능하였다. 이 연구를 통하여 고해상도의 정확한 탁도 공간정보 산출에 KOMPSAT-3/3A 영상이 매우 유용함을 확인할 수 있었다.

• 환경생물
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• 제35권4호
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• pp.549-556
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• 2017

본 연구에서는 국가 수질 유량 측정망을 통해 생산된 모니터링 자료를 이용하여 서남해로 유출되는 우리나라의 한강, 금강, 영산강, 섬진강, 탐진강을 대상으로 총유기탄소의 연간 유출량을 정량하여 비교하였으며, 이를 황해를 공유하는 중국의 양쯔강과 황하강의 탄소 유출량과 비교하였다. TOC 농도는 환경부 물환경정보시스템에서 제공하는 하구 지점의 주단위 자료를 '월평균 TOC 농도'로 전환했으며, 유량자료는 국가수자원관리종합정보시스템에서 제공하는 장기유출 월유량자료를 활용하여, 월간 TOC flux를 산정한 뒤, 최종적으로 이를 합산하여 강 하구에서 바다로 유출되는 연간 TOC flux를 산출하였다. 월간 TOC flux는 모든 강에서 여름철의 유출량이 높았으며, 겨울철에 낮게 나타났다. 이는 우리나라 강의 유기탄소 유출 특성이 아시아 몬순 기후의 강우패턴의 영향을 크게 받고 있다는 것을 의미한다. 연간 TOC flux 산정결과에 따르면, 한강은 $18.0{\times}10^9gC\;yr^{-1}$로서 가장 높은 유기탄소 유출량을 기록했으며, 금강은 한강의 1/3 수준으로 $5.9{\times}10^9gC\;yr^{-1}$, 영산강과 섬진강은 각각 $2.6{\times}10^9gC\;yr^{-1}$과 $2.0{\times}10^9gC\;yr^{-1}$을 기록했으며, 유역규모가 가장 작은 탐진강은 $0.2{\times}10^9gC\;yr^{-1}$로서 한강의 1/90이었다. 본 연구에서 정량한 우리나라 주요 강의 월별 그리고 연간 총유기탄소 유출량의 결과값들은 황해를 공유하는 중국의 대하천들과 비교할 수 있는 국내 대표 자료를 제공할 수 있다. 국내 최대 유기탄소 유출량을 보이는 한강은 중국 황하강에서 유출되는 유기탄소량의 약 4%에 해당하며, 양쯔강과 비교하면 0.6% 정도의 적은 양이라고 할 수 있다. 본 연구는 서남해안으로 유출되는 국내 주요 강의 유기탄소 유출량에 대한 정량적인 자료를 제시함으로써 향후 국내 다른 유역과의 비교뿐만 아니라 동아시아 규모의 탄소이동과 순환연구를 위한 중요한 정보를 제공할 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.991-997
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• 2011

Soil erosion and sediment has been known as one of pollutants causing water quality degradation in water bodies. With global warming issues worldwide, various soil erosion studies have been performed. Although on-site monitoring of sediment loss would be an ideal method to evaluate soil erosion condition, modeling approaches have been utilized to estimate soil erosion and to evaluate various best management practices on soil erosion reduction. Although the USLE has been used in soil erosion estimation for the last 40 years, the USLE model has limitations in estimating event-based soil erosion reflecting rainfall intensity and rainfall duration for long-term period. Thus, the calibrated model, capable of simulating soil erosion using hourly rainfall data, was utilized in this study to evaluate the effects of rainfall amount and rainfall intensity on soil erosion. It was found that USLE soil erosion value is $3.06ton\;ha^{-1}\;yr^{-1}$, while soil erosion values from 2006~2010 were $2.469ton\;ha^{-1}\;yr^{-1}$, $0.882ton\;ha^{-1}\;yr^{-1}$, $1.489ton\;ha^{-1}\;yr^{-1}$, $2.158ton\;ha^{-1}\;yr^{-1}$, $1.602ton\;ha^{-1}\;yr^{-1}$, respectively. Especially, soil erosion from single storm event for 2008-2010 would be responsible for 30% or more of annual soil loss. As shown in this study, hourly soil erosion estimation system would provide more detailed output from the study area. In addition, the effects of rainfall intensity on soil erosion could be evaluated with this system.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권1호
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• pp.241-262
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• 2021

본 논문은 과학논문을 통해 30년 후인 2050년까지 가축과 동물성식품의 동향을 예측하면서 미래 동물생명산업 발전 전략으로써 ICT-기반 스마트축산 기술의 필요성을 검토하였다. 전 세계적으로 가축사육과 동물성식품 소비는 인구증가, 고령화, 농촌인구 감소, 도시화 및 소득증가에 대한 반응으로 빠르게 변화하고 있다. 기후변화는 가축 환경, 생산성과 번식효율성을 바꿀 수 있다. 가축생산은 온실가스 배출 증가, 토지 황폐화, 수질오염, 동물복지 및 인간의 건강 문제로 이어질 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 동물생명산업의 다양한 측면에서 4차 산업혁명과 융합된 ICT-기반 스마트축산을 활용하여 기후변화 대응, 생산성 향상, 동물복지, 동물성식품 영양품질 개선, 동물의 질병예방을 위한 선제적인 미래 대응전략이 필요하다. 미래 동물생명산업은 지속 가능성과 생산효율성을 향상시키기 위해 자동화를 통합해야 한다. 디지털 시대에 IoT와 빅 데이터를 사용하는 지능형 정밀가축사양, ICT-기반 스마트축산은 동물생명산업의 다양한 소스로부터 데이터를 수집, 처리 및 분석할 수 있다. 축사 내부와 외부의 환경 매개 변수를 정밀하게 원격 제어할 수 있는 디지털 시스템으로 구성되어있다. ICT-기반 스마트축산은 인터넷과 휴대폰을 통한 원격 제어를 위해 센싱 기술을 사용하여 동물의 행동복지 및 사양관리를 모니터링 할 수 있다. 농가가 필요로 하는 광범위한 정보의 수집, 저장, 검색 및 보급에 도움이 될 수 있고 새로운 정보서비스를 제공할 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권4호
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• pp.225-236
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• 2014

다변량통계기법은 수리지구화학 자료의 분석 및 해석에 많이 이용되어 왔다. 본 연구에서 대응분석과 주성분분석을 동시에 사용하여 인위적인 활동에 의한 지하수의 특징을 살펴보았다. 본 연구의 목적은 NETPATH 프로그램 속의 WATEQ4F를 이용하여 지하수 화학성분의 분화를 계산하고 이를 다변량통계기법을 이용하여 지구화학적인 정보를 추출하는 것이다. 연구지역은 한반도의 남동쪽에 위치한 울산의 LPG 저장시설이다. 본 연구지역에서는 다른 저장시설에서 관찰되는 초염기성의 조성을 가지는 지하수가 관찰되었다. 이러한 인위적인 영향에 의한 높은 pH를 가지는 지하수로 인해 Al의 분화특징과 탄산염의 침전을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 연구지역에 지하수에 영향을 주는 두 인위적인 요소(세정작용와 시멘트영향)에 의해서 수리지구화학적인 특징과 상이 어떻게 변하는 가에 초점을 두었다. 이전 연구결과와 두 통계분석을 통해 제시된 결과를 비교하여 지구화학적인 정보를 이용한 주성분분석과 대응분석인 수리지구화학 연구에서 기초연구로 활용될 수 있음을 알 수 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.296-302
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• 2004

After the Rio declaration on environment and development in 1992, developed countries are undertaking 'environmentally sustainable transportation (EST)' projects. To meet the needs for EST, current transportation policies in Korea are rapidly reforming and one of its concerns is modernizing and upgrading railway freight system. Planning new railroad construction projects is increasing and subsequent environmental impact assessment (EIA) demands improvements, especially in both the EIA and decision making systems. In this paper, we discuss the present status of EIA for railroad construction projects, especially, by analyzing the EIA documents accumulated for last six years. The EIA for railroad construction projects .accounts for only $4.9\%$ of total project EIAs during 1998-2003. However, the portion is gradually increasing. Major environmental concerns for EIA in railroad construction projects were geomorphological and ecological changes, protection of rare organisms, air pollution, water quality, wast management, noise, etc. We also compared the characteristics of environmental impacts of railroad construction with those of vehicle road construction. The result shows that railroad construction usually requires 3${\~}$4 times longer tunnels and bridges for a given length than vehicle road construction. In addition, the amounts of geomorphological and ecological changes (road-cutting, embankment, devegetation, etc.) in railroad construction were generally less than $40\%$ of those in vehicle road construction. In order to develop environmentally friendly railway systems, monitoring studies for environmental impacts of railroads such as habitat fragmentation and road kills, dispersal of alien plants, tunnelling effects on groundwater and vegetation, and noise impacts are highly required.

• 생약학회지
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• 제49권1호
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• pp.76-83
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• 2018

A traditional herbal formula, Gyeji-tang has been used to treat the early colds, headache, chills, and fever in Asian countries. In this study, we were performed simultaneous determination of the 14 bioactive marker compounds, gallic acid, spinosin, paeoniflorin, albiflorin, liquiritin apioside, liquiritin, 6'''-feruloylspinosin, liquilitigenin, coumarin, cinnmamic acid, benzoylpaeoniflorin, cinnamaldehyde, glycyrrhizin, and 6-gingerol in Gyeji-tang using an ultra-performance liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry (UPLC-ESI-MS/MS). Analytical column was used a Waters Acquity UPLC BEH $C_{18}$ analytical column ($2.1{\times}100mm$, $1.7{\mu}m$) and maintained at $45^{\circ}C$ with a flow rate of 0.3 mL/min. The mobile phase consists of 0.1% (v/v) formic acid in water and acetonitrile with gradient elution. The MS analysis was conducted using multiple reaction monitoring in the positive and negative modes by a Waters ACQUITY TQD LC-MS/MS system. The calibration curves of 14 bioactive marker compounds showed linearity with correlation coefficients ${\geq}0.9798$. The limits of detection and quantification values were in the range of 0.11-6.66 ng/mL and 0.34-19.99 ng/mL, respectively. As a result of the analysis using the established LC-MS/MS method, the amounts of tested 14 compounds in the lyophilized Gyeji-tang sample were detected up to $85.7{\mu}g/g$. These results may be useful for quality assessment of a traditional herbal formulas.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.15-28
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• 2017

A protected area means a space designated and protected by law from development pressure and environmental pressure. It is mainly designated to protect specific ecosystems, natural landscapes, and cultural resources from irrational development (or damage), and involves policies of the public sector such as central and local governments. The United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO) has conducted conservation and restoration projects for preserving natural ecosystems and genetic resources. In order to conserve the ecosystem in the protected area, national and public organizations purchase private land and use it ecologically; in addition, ecological restoration project is carried out for the purpose of creating waterside ecological belt or preserving ecosystem. Land acquisition refers to the land where highly influenced by the water quality and need to restore, and purchased by negotiating with the landlord. Although the nation and public institution carried out ecosystem restoration project for partial purchase land in order to conserve ecosystem, it is below the expected effect due to lack of comprehensive management system and have some problems in restoration project and unification of management institutions. Land acquisition in Donggang River Basin Ecological Conservation area is initiated in 2005 for creating income of local residents and ecological restoration. However, the lack of overall management and awareness resulted in poor vegetation growth and poor response by local residents due to terrain exposure. As such, there is insufficient research on the current situation and systematic integrated management although the number of land acquisition is increasing year after year. Futhermore, overall recognition and follow-up monitoring of eco-restoration are still inadequate. Therefore, the survey on the awareness of the purchase land ecosystem restoration project is necessary for the efficient restoration project and establishment of the management strategy for land acquisition in the future. Therefore, in this study, we provide fundamental materials on further research projects by carrying out research on the awareness of ecological restoration projects in the Donggang River basin ecological preservation area.

• 대한환경공학회지
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• 제32권9호
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• pp.830-839
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• 2010

본 연구에서는 현재 시행되고 있는 오염총량관리제 모니터링 시스템에 적용가능한 부하량 추정기법에 대하여 제시하였다. 수정 TANK 모형을 통하여 8일 간격 유량자료의 1일 간격 유량자료로의 확장을 시행하여 유황곡선의 작성을 가능하게 하였다. 7변수 대수 선형 모형 적용 통한 BOD, COD 및 TOC 부하량 추정에서 만족스러운 결과를 확인할 수 있었다. 연구의 적용의 일환으로, 낙동강유역의 BOD, COD 및 TOC 항목의 부하량 유황 곡선을 작성하여 전체적인 분포를 살펴보았다. 본 연구를 통하여 파악된 부하량 유황곡선은 해당 지점의 현재 전체적인 수질현황을 확률적으로 파악할 수 있음과 동시에 이를 시각적으로 도시할 수 있는 장점을 가지고 있다.

• 항공우주기술
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• 제10권2호
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• pp.29-36
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• 2011

과학기술위성 3호는 우리별 위성 시리즈와 과학기술위성 1호, 2호를 잇는 소형위성으로 첨단 위성체 핵심 기술 선행연구, 첨단 우주 및 지구 과학 탑재체 개발, 우주분야 인력 양성 등의 다양한 역할을 수행한다. 과학기술위성의 주탑재체는 다목적 적외선 영상시스템으로 우리은하와 황도극지방을 관측하여 우주의 기원을 연구한다. 다목적 적외선 영상시스템에는 국산 적외선 센서의 우주검증을 위해 지표면의 적외선 영상 획득 임무도 추가되었다. 부탑재체는 초소형 영상 분광기로서 농작물의 작황, 댐의 수질 예측 모델, 에어로졸 광학 두께 측정 연구 등에 활용된다. 본 논문에서는 2012년 말에 발사되어 주어진 임무기간 동안 과학기술위성 3호의 다양한 임무 수행을 위한 운영개념을 설명한다.