• 유기물자원화
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• 제31권2호
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• pp.63-71
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• 2023

수계 내 질소의 증가는 부영양화나 녹조 및 적조현상을 유발하여 수계의 파괴 및 물의 자정능력을 저하시켜 전세계적으로 중요한 환경문제가 되었다. 수계 내 질소의 가장 일반적인 형태는 암모늄(NH₄⁺)이온의 형태로 폐수로부터 유입되는 가장 많은 부분을 차지하고 있으며 부영양화의 주요 원인이 되고 있어 암모늄 제거에 있어 적절한 처리 및 방안이 필요하다. 본 연구에서는 생장력이 좋은 바이오매스 중 하나인 수단그라스를 적용하여 바이오차를 생산하였으며, 200℃-400℃ 탄화 온도 조건 변화에 따른 과정에서 생성된 수단그라스 바이오차를 활용하여 암모늄 이온, 10~100ppm 농도 변화에 따른 흡착능력 분석하였으며, 이 결과를 통해 흡착제로써 활용 가능성을 평가하고자 하였다. 탄화반응으로 인해 수단그라스의 화학구조가 분해되면서 바이오차의 탄소 및 고정 탄소함량이 증가하였다. 바이오차의 pH는 탄화 온도가 높을수록 pH와 전기전도도가 높아지면서 전기전도도로 인해 양이온에 대해 높은 흡착 가능성을 보였다. 흡착실험 결과를 바탕으로 NH₄-N의 농도가 높아지면서 최대 54.5%, 최저 17.4%의 제거효율을 보였으며, 탄화 온도가 높을수록 바이오차의 기공 및 비표면적 증가로 인해 오염물질의 흡착이 용이해져 NH₄-N의 제거효율이 높아졌다. FT-IR 분석 결과, 탄화반응의 고온으로 인해 전체적인 표면 작용기의 감소가 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.402-402
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• 2020

대청호는 1998년 조류경보제 도입 이후 1999년과 2014년을 제외하고 매년 조류 경보가 발령되었으며 2001년 조류 경보 '대발생'이 발령된 후 2017년 가장 높은 조류 발생 수치를 기록하였다. 상시 조류 발생 지역인 대청호 내 녹조를 제어하기 위해 비점오염원 발생원을 기준으로 우선관리지역을 선정하고, 각 지역의 특성을 반영한 관리대책을 제안하였다. 우선관리지역 선정을 위해 대청호 유역 내 오염총량 소유역을 기준으로 각 소유역의 농업 비점오염원의 발생부하량을 산정하고 유출을 고려한 가중치를 추가하였다. 본 연구에서는 농업 비점오염원을 크게 토지계 비점오염원과 축산계 비점오염원으로 분류하였으며, 토지계 농업비점오염원은 논, 밭, 과수원 지역으로 정의하였다. 발생부하량의 산정은 오염총량관리 기술지침(2019, 국립환경과학원)을 기준으로 하였으며, 토지계 발생부하량 산정을 위한 토지계 정보원으로 환경부에서 제작 및 배포하는 세분류 토지피복도를 축산계 발생부하량 산정을 위한 축산 두수는 2017년 기준 전국오염원조사 내 축산두수를 이용하였다. 토지계 비점오염원의 하천까지 유출을 반영하기 위해 각 소유역별 평균 경사도를 가중치로 이용하였으며, 축산계 비점오염원은 오염물질이 발생한 후 하천까지의 평균 유출 정도를 확인하여 가중치로 반영하였다. 실제 하천에 미치는 영향이 높은 지역에 대한 우선적인 관리를 위해 하천수 수질측정망에서 측정한 수질 데이터와의 비교를 통하여 최종 우선관리지역을 보청A03, 보청A05, 금본F14, 금본F22 소유역으로 선정하였다. 각 소유역에 대한 수질 관리목표를 확인하였으며, 지역의 특성을 분석하여 토지계 및 축산계 비점오염원에 대한 적절한 관리대책을 제안하였다. 본 연구에서 사용한 수질 측정망 데이터가 각 소유역보다 적게 분포하여 소유역에서 발생한 비점오염물질이 하천에 미치는 영향을 직접 파악하는데 한계가 있었다. 또한, 축산계의 경우 발생한 비점오염물질이 모두 하천으로 유입되지 않으며, 축산계 비점오염원의 배출경로를 파악하는데 어려움이 있다는 한계를 가진다. 본 연구의 한계를 바탕으로 농림축산식품부 및 축협 등에서 구축하는 사육두수의 데이터를 이용하는 방법론 등의 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.153-160
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• 2023

실물 또는 그에 준하는 모형을 제작하여 디자인 아이디어를 검증하는 과정은 제품 개발 과정에 있어 필수적이다. 이러한 배경에서 본 연구는 디자인공학 전공을 중심으로 기초 단계부터 일정 수준 이상까지의 모형 제작 역량을 체계적으로 함양할 수 있는 교과목 개발 사례를 고찰하는데 목적이 있다. 이를 위한 이론적 고찰로서 산업디자인 등 유관 영역 및 전공에서의 모형 또는 프로토타이핑 등 메이킹 관련 선행연구들을 고찰하고, 이어서 커리큘럼 개발을 위한 방법론적 고찰로 블룸의 개선된 택사노미 모델과 석천홍의 공업디자인 프로그램 모델을 살핀다. 최종적으로는 이를 적용하여 대학 교육의 일반적 한 학기인 16주차 학습에 대응하는 강의 계획이 포함 된 신설 교과목을 제안한다. 연구의 결과, 여전히 물리적 모형을 제작하는 일은 새로운 디자인 개발에 있어 필수적이란 사실을 확인할 수 있었으며, 그에 따라 전공 영역에 맞는 체계적 교육 과정의 수립도 요구된다는 점을 확인하였다. 본 연구의 범위가 교과목 개발까지인 관계로, 후속 연구에서는 실제 적용을 통한 역량 교육으로서의 효용성 검증 및 성찰과 개선된 교과 설계제안 등의 내용이 고찰 될 필요가 있다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.267-273
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• 2023

조류는 생태계를 구성하는 중요한 요소이다. 그러나 남조류의 과도한 성장은 하천환경에 다양한 악영향을 발생시키고 규조류는 상수원과 정수장 공정관리에 영향을 미친다. 지속적이고 효율적인 조류 관리를 위해 조류 모니터링이 중요하다. 본 연구에서는 You Only Look Once (YOLO)의 최신 알고리즘 YOLO v8을 사용하여 조류경보제 기준에 사용하는 유해 남조류 4종과 정수처리공정에 영향이 큰 규조류 1종 총 5종의 이미지를 분류하는 이미지 분류모형을 구축하였다. 기본모형의 mAP는 64.4로 분석되었다. 모형의 학습에 사용된 원본 이미지에 회전, 확대, 축소를 수행하여 이미지의 다양성을 높인 5가지 모형을 구축하여 입력자료로 사용된 이미지의 구성에 따른 모형 성능의 변화를 비교하였다. 분석결과 회전, 확대, 축소를 모두 적용한 모형이 mAP 86.5로 가장 좋은 성능을 보이는 것을 확인하였다. 이미지의 회전만을 적용한 모형, 회전과 확대를 적용한 모형, 이미지의 회전과 축소만를 적용한 모형의 mAP는 각각 85.3, 82.3, 83.8로 분석되었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.27-33
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• 2023

최근 기후변화로 인한 물 부족 현상이 발생하고 있으며 저수지의 녹조 발생으로 농업용수의 물 관리 필요성이 증대되고 있다. 기존의 녹조 방지는 많은 사람이 현장에 투입돼 운영되고 보트를 통한 이동으로 최적의 살포 시간을 놓치고 있다. 이를 해결하기 위해서는 오염을 사전에 차단하고 시간 내 이동하여 균일하게 복합 미생물을 균일하게 살포하는 기술이 필요하다. 방제 드론은 농약 살포에 활용되고 있으며 방제 드론을 활용하여 녹조 방지 업무에 적용이 가능하다. 본 논문에서는 해양 방제 시스템 구축을 위한 기초연구로 저수지 환경 적용을 위해 수행되었으며, 그 결과물의 하나로 방제 드론에 사용 가능한 핵심기술인 드론 전용 노즐의 특성을 산출하였다. 특히, 기존의 농업용 방제 드론이 제시된 살포 간격 내에서 농도가 불균일하다는 단점이 있음을 파악하였고, 이를 보완하기 위해 노즐 위치선정 및 노즐 살포 균일도를 산출하였다. 실험 결과를 바탕으로 저수지 환경의 녹조 감시 시스템 구축의 핵심 알고리즘을 개발하고 추후 해양 방제 업무 적용에 활용이 가능하도록 정밀 방제 기술을 제안한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제11권1호
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• pp.1-10
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• 2006

서해 중부 연안에 위치한 아산만의 과거 동물플랑크톤 연구는 주로 3개월 간격의 계절별 자료에 근거하고 있다. 본 연구에서는 상대적으로 짧은 주기의 월별 채집을 바탕으로 동물플랑크톤의 월 변동을 파악하고, 수온과 염분, 식물플랑크톤의 출현량을 환경 요인으로 취급하여 이들의 변화 특성 및 이와 동물플랑크톤 분포와의 관계를 파악하였다. 수온은 시간적으로 전형적인 온대수역의 변화양상을 보여주며, 공간적으로는 만의 안쪽에서 연간 변화의 폭이 다소 크게 나타났다. 염분의 계절변화는 장마에 의한 계절변화가 크며 이 시기 인공담수호의 간헐적인 담수유출이 플랑크톤 생태계에 적지 않은 영향을 미칠 것으로 판단되었다. 식물플랑크톤의 클로로필 양은 과거에 비해 상당한 증가를 보였는데 만의 안과 밖에서 봄철 대증식의 시작과 기간에서 차이가 있었다. 만 안쪽에서 바깥쪽으로 가면서 춘계 대증식이 2월에서 4월로 늦춰졌고, 만 안쪽과 중앙에서는 대증식 기간이 3개월 정도 유지된 반면, 만 바깥쪽에서는 약 1개월 정도로 그 기간이 짧아졌다. 식물플랑크톤의 클로로필 양과 동물플랑크톤의 양, 특히 최 우점종 Acartia hongi의 양 간에는 약하지만 의미있는 양의 상관관계를 보였다(p<0.05).과거 계절별 자료에 근거한 시간변동과 비교하여 월별 채집의 필요성이 확인되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권4호
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• pp.333-341
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• 2008

청계만에는 3개의 방조제(창포, 복길, 구일)가 위치하고 있고 이로부터 유입되는 담수로 인한 환경의 변화가 예상된다. 이를 조사하기 위해 2006년 11월(가을), 2007년 2월(겨울), 5월(봄), 8월(여름)에 각 방조제 앞에서 3개 정점을 선정하였다. 각 방조제 정점에서 대발생은 갈수기인 2007년 2월에 대형식물플랑크톤에 의해 발생하였고 풍수기에는 중 형식물플랑크톤이 우점하는 분포를 나타냈다. 각 방조제 정점에서 풍수기에는 담수의 유입으로 인하여 염분과 투명도는 낮고 암모늄과 인산염은 갈수기인 2007년 2월보다 높게 나타났지만 식물플랑크톤 생체량은 낮게 나타났는데 이는 담수의 유입으로 인한 높은 탁도나 염분의 급격한 감소가 영양염류보다 더 영향을 미치는 것으로 사료된다. 즉 본 조사해역에서 갈수기인 2007년 2월에는 식물플랑크톤의 성장에 영양염류가 영향을 미치지만 풍수기에는 높은 탁도나 급격한 염분변화가 영양염류보다 더 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제37권1호
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• pp.62-70
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• 2024

주요 유망 배 7 품종(Pyrus pyrifolia Nakai)을 대상으로 적화제로서 석회유황합제의 효과를 검증하고, 품종별 적용 가능성을 판단하고자 3년에 걸쳐 적과율 및 과실 특성을 조사하였다. 석회유황합제 100배액을 만들어 만개 후 2일과 3일째에 총 2회 처리하였다. 적과율 조사 결과, 대부분의 국내 주요 배 품종에서 석회유황합제 처리에 의해 유의미한 적화효과를 나타냈고, 특히 '황금배'가 41.5%로 가장 큰 적화 효과를 나타냈고 '슈퍼골드' 40.1%, '한아름' 39.9% 순으로 높은 효율을 보였다. 당시 기상 조건과 실험 결과 간의 관계를 파악하기 위해 약제 처리 시점의 기상정보와 약제 적화효율의 연관성을 조사해본 결과 평균 일사량과 +0.49 수준의 약한 정적 상관관계, 평균 운량(구름양)과 -0.45의 약한 부적 상관관계를 나타냈다. 과실 품질과 약해 증상에서도 전반적으로 모든 자원이 통계적 유의차를 보이지 않았고, 일관된 특이사항은 발견되지 않았다. 결과적으로 적화 노력 감소 및 생력재배를 위한 석회유황합제 활용의 적합성을 확인할 수 있었다. 그러나 실제 적화제의 사용 시 생력재배의 성공 여부는 정확한 처리 시점, 처리 시점의 환경 등 다른 요인으로 인해 크게 영향을 미칠것으로 보인다. 이러한 결과는 국내 배 품종별 재배 생력화를 위한 중요한 기초자료가 될 것이다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제16권1호
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• pp.63-86
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• 2024

This study analyzed the distribution, diversity, and density variation of algal clusters in a freshwater reservoir from an oceanic island and a traditional inland water system to gain insights on future marine freshwater resource management. In the Paldang water system (Han River), despite the upstream Paldang Dam and the downstream Jamsil underwater reservoir being in the same meteorological zone, their algae density patterns varied inversely. The distinct algal cluster structure (diversity/dominance) of Paldang was altered in the downstream reservoir, suggesting that physical devices aid algae management in traditional water systems. In contrast, 24 out of 35 genera (63.2%) identified in the Jeolgol Reservoir (Baeknyeong Island) were unique, lacking regulatory mechanisms, and existing in a complex ecotone. The desmid Chlorophyceae Cosmarium, adapted to higher photosynthetic stress and low temperatures, dominated in January (38.04%) and August (86.45%) during the periods of extreme photosynthetic stress. Jeolgol's annual algal cluster structure (H' 2.097; D 0.259; S' 35) demonstrated higher stability than Paldang (H' 1.125; D 0.448; S' 13) and the Jamsil underwater reservoir (H' 1.078; D 0.469; S' 12), maintaining an H' above 1.5 even during midwinters. No evidence of TN/TP inflow from surrounding soils was observed, even during torrential rainfalls, with phosphorus being the limiting factor for algal growth. TOC, BOD, chlorophyll-a, and turbidity peaked during Cosmarium bloom. Future climate change is expected to cause fluctuations in algal clusters and related water quality factors. The complex transitional nature of the Jeolgol Reservoir, its algal diversity, and the interspecies interactions contribute to the high stability of its algal community.

• 한국자원식물학회지
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• 제37권3호
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• pp.263-269
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• 2024

Embryos of early-ripening peaches could not achieve physiological maturation or undergo abortion before harvest. Embryo rescue is an effective strategy to rescue embryos from early-ripening peaches. Thus, the current study was carried out to determine the appropriate developmental stage and optimal medium composition for embryo rescue in early-ripening peach. Development of open-pollinated 'Yumi' fruit was investigated from 20 to 90 days after full bloom (DAFB) to explore period occurring endocarp hardening. After endocarp hardening, embryo development was observed by light microscopes. Shoot and root meristems were observed at 65 DAFB and embryo size rapidly increased at 75 DAFB. Embryos collected at 75, 80, 85, and 90 DAFB were cultured on four media based on Driver and Kuniyuki (DKW) medium. Germination rate of embryos cultured on four media gradually increased from 75 to 90 DAFB and reached 100% at 90 DAFB. Notably, M3 medium (0.5 DKW supplemented with 6-benzylaminopurine (BAP) 1.0 ㎎/L) displayed the highest germination rate at 75 and 80 DAFB stages. Growth and development of shoot and root were pronounced in plantlet cultured at 90 DAFB stage. While delayed shoot growth was evident in plantlets cultured at 75, 80, and 85 DAFB stages, this retardation could be overcome through the application of growth regulators, particularly in M3 and M4 (0.5 DKW supplemented with BAP 1.0 ㎎/L and indole-3-butyric acid 0.5 ㎎/L) media. Remarkably, roots of plantlet grown in M4 medium exhibited limited elongation. In conclusion, germination rate of embryo and growth of embryo cultured plantlet can be enhanced by collecting seeds from early-ripening 'Yumi' at the 90 DAFB stage and conducting embryo culture using the M3 medium.