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WRF-SMOKE-CMAQ(MADRID)을 이용한 한반도 봄철 황사(PM10)의 농도 추정 (An Estimation of Concentration of Asian Dust (PM10) Using WRF-SMOKE-CMAQ (MADRID) During Springtime in the Korean Peninsula)

  • 문윤섭;임윤규;이강열
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.276-293
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    • 2011
  • 본 연구에서는 한반도 황사 사례 동안 WRF 기상모델과 SMOKE 배출량모델, CMAQ 및 CMAQ-MADRID 대기질 모델을 이용하여 다양한 황사 발생량 경험식에 대한 $PM_{10}$의 농도를 추정하였다. 특별히 Wang et al.(2000), US EPA 모델, Park and In(2003), GOCART 모델, DEAD 모델의 5가지 황사 발생 경험식이 중국과 몽골 등의 황사 발생량을 추정하기 위해 WRF-SMOKE-CMAQ(MADRID) 모델에 적용되었다. 일기도, 후방궤적 및 위성이미지 분석에 따르면 한반도로의 황사 수송은 절리저기압(위성에서 콤마형 구름)과 관련된 지상 전선의 뒤쪽에서, 그리고 상층 제트류의 발달에 기인한 파의 정체현상과 함께 상층 골에서의 풍속이 하층으로 전이되는 풍하 바람에 의해 생성되었다. 그리고 WRF-SMOKE-CMAQ 모델링 결과, 황사의 시 공간적 분포에 있어서는 Wang et al.(2000)의 경험식이, 평균 편의 및 평균 제곱근 오차에서의 정확도 부분에서는 GOCART 모델의 경험식이 관측값을 보다 잘 모사하는 것으로 나타났다. 또한 Wang et al.의 경험식을 이용한 황사의 연직분포 분석 결과에서 강한 황사 사례(2007년 3월 31에서 4월 1일 $800\;{\mu}g/m^3$ 이상)의 경우는 황사 수송이 한반도 상공 대기 경계층 내를 통과하였기 때문으로, 약한 황사 사례(2009년 3월 16일과 17에 $400\;{\mu}g/m^3$ 이하)의 경우는 황사 수송이 경계층 위를 통과하였기 때문으로 나타났다. 또한 CMAQ 모델과 CAMQ-MADRID 모델에서의 미세먼지($PM_{10}$) 민감도 분석 결과에서는 CMAQ-MADRID 모델이 CMAQ 모델에 비해 한반도를 포함한 동아시아 지역에서 최대 $25\;{\mu}g/m^3$ 정도가 높게 모사되었고, 모델 내 구름 액상과정에 의해서는 최대 $15\;{\mu}g/m^3$ 정도가 제거되는 것으로 나타났다.

뇌 해마를 떼어버린 흰쥐의 공격적 행동 (Aggressive behavior of Male Rats following Hippocampal Ablation)

  • 박노순;김철
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제1권2호
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    • pp.169-175
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    • 1967
  • 해마가 공격정 행동에 미치는 영향을 알기 위하여 두정-측두 경계 부위 신피질을 양측성으로 둥글게(지름 3 mm 정도) 떼고 이를 거쳐 해마를 거의 완전히 떼어 버린 흰쥐 17마리(해마군)와 신피질에만 지름 3 mm 정도의 손상을 준 흰쥐 8마리(수술대조군) 및 정산 흰쥐 17 마리(정상군)를 마련하여 다음과 같은 실험을 실시하였다. 발에 가해진 전기 충격을 계기로 하여 해마군에 속하는 개체와 정상군에 속하는 개체사이, 해마군에 속하는 개체와 수술대조군에 속하는 개체 및 수술대조군에 속하는 개체와 정산군에 속하는 개체 사이에 싸움을 일으키고 일정한 판단기준에 따라 승리, 패배 및 무승부를 가렸다. 약 2분의 시간 간격을 두고 15회에 걸쳐 반복한 전기 충격에 의하여 얻은 성적을 총괄하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 해마군과 정상군 사이의 싸움에서 해마군이 승리를 거둔 수는 정상군의 그것 보다 유의하게 많다. 2. 해마군과 수술대조군 사이의 싸움에 있어서는 두 무리의 성적이 서로 유의하게 다르지 않으나 해마군이 우위를 차지하는 경향만은 뚜렷하다. 3. 수술대조군과 정상군 사이의 싸움에서 수술대조군이 얻은 성적은 정상군의 그것과 비교하여 유의하게 다르지 않다. 위의 실험결과로 미루어 해마는 정상기 공격적 행동을 다소나마 억압하는 경향이 있는 것으로 보인다.

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서해안과 남해안에서 1999년부터 2017년까지 최저와 최고 천문조위 계산 (Estimation of the Lowest and Highest Astronomical Tides along the west and south coast of Korea from 1999 to 2017)

  • 변도성;최병주;김효원
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권4호
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    • pp.495-508
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    • 2019
  • 조석현상이 뚜렷한 연안에서 항해, 연안 구조물 설계, 해양영토 획정, 침수범람 예보 등을 위하여 여러 조위 기준면들(tidal datums)이 사용된다. 우리나라 수로학 분야와 해안공학 분야에서는 수심을 측량하는 기본 수준면(datum level)으로 약최저저조위(ALLW)를 사용하고, 해안선과 안전수직높이(vertical clearances) 기준면으로는 약최고고조위(AHHW)를 사용하고 있다. 그러나 최근에 미국, 호주, 영국을 포함하여 국제적으로는 최저 천문조위(LAT)와 최고 천문조위(HAT)를 기본 수준면과 안전수직높이의 기준면으로 사용하고 있다. 이 연구에서는 서해안과 남해안 9개 조위 관측소에서 19년(1999-2017년) 동안 1시간 간격으로 관측한 해수면 높이 자료를 '19년 벡터평균 분석', '19년 연속 분석', '1년 연속 분석' 방법으로 각각 1분 간격으로 19년간 예측한 조위로부터 LAT와 HAT를 계산하였다. 이 연구에서는 19년 연속 관측자료의 조석 조화분해와 19년 연속 조석 예측에 모두 적합한 UTide 프로그램을 사용하였다. 각 조위 관측소에서 '19년 벡터평균 분석'과 '19년 연속 분석' 방법으로 각각 계산한 LAT 또는 HAT 값들의 차이는 대부분 ±1 cm 미만으로 큰 차이를 보이지 않았으며, 이 두 방법은 서로 거의 일치하는 결과를 생산하였다. 반면에 각 조위 관측소에서 19년간 연속 관측한 자료를 연별로 19개로 나누어 각각 1년 자료씩 조석 조화분해한 후 각각 19년간 조위를 예측한 '1년 연속 분석' 방법은 서로 크게 다른 19개의 LAT와 HAT 값들을 산출하였으며, 그 19개들의 표준편차는 3~7 cm이었다. '1년 연속 분석' 방법으로 구한 이들 값들은 '19년 연속 분석' 방법으로 산출 값과 비교하면 서해안과 남해안에서 LAT는 -16.4~10.7 cm의 차이를 보였으며, HAT는 -8.2~14.3 cm의 차이를 보였다. 계산된 LAT와 HAT를 ALLW와 AHHW와 정량적으로 비교했을 때, 서해안과 남해안에서 LAT는 ALLW보다 평균적으로 46.2 cm 더 낮았으며, HAT는 AHHW보다 평균적으로 33.6 cm 더 높았다. 이러한 차이에 가장 크게 기여하는 분조는 ALLW와 AHHW 계산에 고려되지 않은 진폭이 비교적 큰 Sa와 N2 분조이었다. 또한 천해분조가 강하게 발달한 내만에서는 M4와 MS4 분조가 추가적으로 그 차이에 상당히 기여하였다. LAT와 ALLW 간 차이와 HAT와 AHHW 간 차이가 같지 않은 이유는 ALLW와 AHHW를 계산할 때는 주요 4대 분조의 진폭만을 사용하지만 LAT와 HAT를 계산할 때는 실질적으로 67개 분조의 진폭뿐만 아니라 지각도 사용하기 때문이다.

아크 용융로에서 방사성 알루미늄 폐기물의 용융특성 (Melting Characteristics for Radioactive Aluminum Wastes in Electric Arc Furnace)

  • 민병연;송평섭;안준형;최왕규;정종헌;오원진;강용
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.33-40
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    • 2006
  • 한국원자력연구소 내의 연구용 원자로(TRIGA II, III) 해체 시 발생한 방사성 알루미늄 해체 폐기물의 감용 및 제염 특성을 평가하기 위해 아크로에서 알루미늄의 용융 특성 및 방사성 핵종의 분배 특성에 대한 연구를 수행하였다. 알루미늄 폐기물은 흑연전극(graphite electrode)을 이용한 전기아크로에서 4가지 종류의 플럭스$(A:NaCl-KCl-Na_3AlF_6,\;B:NaCl-NaF-KF,\;C:CaF_2,\;D:LiF-KCl-BaCl_2)$를 함께 첨가하여 용융시켰다. 또한 알루미늄의 용융 시 방사성 핵종의 분배 특성을 고찰하기 위해 알루미늄 시편에 방사성 모의 핵종인 코발트, 세슘, 스트론튬의 화합물을 오염시킨 후 혹연도가니에 넣어 알루미늄 용융실험을 수행하였다. 전기아크로에서 알루미늄의 용융실험을 수행한 결과 플럭스의 종류에 따라 다소 차이는 있으나 플럭스의 첨가에 의해 알루미늄 용융체의 유동성이 증가됨을 확인할 수 있었다. 아크 용융에 의해 생성된 슬래그의 발생량은 플럭스 A와 B를 첨가한 알루미늄 용융실험에 비해 플럭스 C와 D를 첨가한 실험에서 상대적으로 많은 양이 생성됨을 알 수 있었으며, 첨가된 플럭스의 양이 증가할수록 이에 비례하여 슬래그의 발생량이 증가함을 알 수 있었다. 슬래그(slag)의 XRD 분석을 통해 방사성 핵종이 주괴에서 슬래그 상으로 이동한 후 슬래그를 구성하고 있는 산화알루미늄과 결합하여 안정한 화합물로 슬래그 상에 포집됨을 알 수 있었다. 알루미늄 폐기물의 용융시 Co의 분배율은 플럭스를 첨가한 경우에 보다 높은 제염계수를 나타냈으며, 모든 플럭스에서 40% 이상의 제염 효과를 나타내었다. 반면에 휘발성 핵종인 Cs과 Sr은 주괴로부터 98% 이상이 제거되어 대부분이 슬래그상과 분진으로 이동되는 특성을 확인할 수 있었다.

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야간 이갈이와 교근비대 환자의 보툴리눔 독소 주사 효과 (Nocturnal Bruxism and Botulinum Toxin Effect on the Subjects with Masseteric Hypertrophy)

  • 손승만;정기정;김미은;김기석
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제32권3호
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    • pp.337-346
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    • 2007
  • 본 연구는 교근비대의 중요한 기여요인으로 간주되는 이갈이의 영향을 평가하기 위해 이갈이 습관의 유무에 따른 BTX-A 주사후의 임상적 변화를 조사하였다. 실험을 위해 양측성 교근비대를 가진 지원자 중, 야간 이갈이 습관을 가지고 있는 지원자 5명과 이갈이 습관이 없는 지원자 5명을 선택하여 BTX-A(Allergen Inc., $Botox^{(R)}$)를 25 unit씩을 양측 교근에 각각 주사하였다. BTX-A의 교근주사 후에 나타나는 변화를 평가하기 위하여 주사 전과 주사 후 2주, 4주, 8주, 3개월, 6개월 9개월에 각각 검사를 시행하여 초음파를 이용한 전측두근과 교근의 두께 측정, 전치부와 구치부의 최대교합력 측정, 교합력의 변화에 대한 주관적 평가를 비교하였다. 교근에 BTX-A를 주사한 후에 이갈이군과 비이갈이군 모두 초음파검사에서 교근의 두께가 감소되어 3개월 정도에 가장 현저한 위축 소견을 보였으며 이후 점차 회복되어가는 양상을 보였다(p<0.001). 비이갈이군과 비교하였을 때 이갈이군에서 교근두께의 회복이 더 현저하였으나, 주사 후 9개월에도 치료전과 비교했을 때는 여전히 근위축이 관찰되었다. 구치부 최대교합력도 교근두께 변화와 유사한 양상을 보였다. 전측두근과 전치부 최대 교합력은 주사 후 시간경과에 따른 변화를 보여 주지 않았다(p>0.05). 피검자가 스스로 느끼는 교합력은 주사 2주 후에 가장 저하되었다가 점차 빠르게 회복되어 6개월에서 9개월 사이 이전의 상태로 회복한 반면 교합력측 정기로 측정한 구치부 최대교합력의 상대적 변화는 최대교합력이 원래의 상태로 회복되지 못했음을 보여주었다. BTX-A 주사로 인한 상대적인 구치부 최대교합력의 저하는 비이갈이군에서 더욱 현저하게 관찰되었다. 이 실험의 결과는 이갈이는 BTX-A 주사 후에 발생한 교근 위축과 교합력 감소가 원상태로 회복되는 과정에 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 그러므로 이갈이 등의 이상기능 습관을 가진 교근비대 환자의 BTX-A 주사효과를 보다 오래 유지하기 위해서 주사와 함께 습관조절을 위한 교합장치의 사용을 고려할 필요가 있을 것으로 생각된다.

난지권 화산회토양의 토색별 토양수분 특성곡선 및 단일화 추정모형 (Estimation Model for Simplification and Validation of Soil Water Characteristics Curve on Volcanic Ash Soil in Subtropical Area in Korea)

  • 허승오;문경환;정강호;하상건;송관철;임한철;김정규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.329-333
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    • 2006
  • 유기물 함량이 많은 난지권 제주도의 화산회 토양에서의 수분함량과 토양수분 장력과의 관계를 파악하는 것이 밭작물이 주로 재배되는 제주도 특성상 계획적인 관개관리를 통해 효율적인 물 관리를 가능하게 할 것이므로 이를 위해 본 연구는 토양수분 장력을 실측하지 않고 추정할 수 있도록 유기물 함량이 다른 토색별 토양수분특성곡선을 작성하고자 하였다. 유기물 함량에 차이가 많이 나는 세 가지 색의 토양을 이용해 토양수분 장력별로 토양수분 함량을 측정한 후 scaling 기법을 이용해 토양수분 특성곡선 추정모형을 작성했다. 암갈색, 농암갈색, 흑색으로 구분이 가능한 화산회 토양을 토색별로 살펴보면, 토성이 동일하더라도 유기물함량이 높은 화산회 토양일수록 토색이 진한 경향을 보여 토색에 미치는 유기물 함량의 영향을 판단할 수 있었다. 토색별 토양수분 특성곡선은 흑색토, 농암갈색토, 암갈색토의 순으로 수분 보유능의 차이를 보였으며, 이들도 scaling 기법을 통해 토양수분장력을 dimensionless water content의 멱함수 형태로 단일화 시킬 수 있었다. 또한, scale 변환 수분함량을 이용해 주로 토양수분 특성을 해석하는데 많이 이용되고 있는 van Genuchten 모형에 적용할 수 있는 매개변수들을 토양시료 전체에 대해, 그리고 각각의 토색별로 작성하였다. 이들 함수는 로지스틱(logistic) 형태를 보였다. 결과적으로 토양수분 곡선특성 추정모형은 수리특성의 기본이 되어 농경지에서의 물의 이동특성을 해석하는 밑바탕이 될 것이며, van Genuchten 변수들은 유기물 함량이 높은 지역에서 SWAT 등의 다양한 수문모형들에 적용이 가능할 것이다.

사양 방식이 엘크 암사슴의 건물섭취량, 증체량 및 자록의 번식성적에 미치는 영향 (Effects of Feeding Systems on Feed Intake, Weight Gain and Fawn Performance in Elk Doe(Cervus canadensis))

  • 이진욱;이성수;이상훈;최봉환;전다연;김찬란;김동교;이은도;김관우
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.250-258
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    • 2021
  • 본 연구는 엘크 암사슴(Cervus canadensis)의 사육방식에 따른 사료섭취량, 체중변화 및 자록의 성장에 미치는 영향을 확인하고 적정 방목강도를 구명하기 위하여 수행되었다. 본 실험에 사용된 공시가축은 3~4년생 엘크 암사슴 16두(평균체중 : 236.2 ± 15.7 kg)를 이용하였으며, 방목초지는 3년 이상된 톨 페스큐 위주의 기성 혼파초지로서 초종구성은 톨 페스큐(약 50%), 오차드그라스(약 10%), 켄터기 블루그라스(약 5%)와 피, 바랭이 등으로 구성되었다. 방목초지의 수분함량은 19.51~22.61%로 방목기간 동안 유사하였으며, 조단백질 함량은 6~7월에 유의적으로 높게 나타났다. 조지방과 조회분 함량은 가을로 갈수록 점차 증가하였으며, NDF와 ADF함량은 각각 53.65~60.18%과 26.08~29.10%로 조사되었다. 실험기간동안 보충사료 섭취량은 월별로 처리구 사이에 유의적인 차이가 나타나지 않았으나, 조사료와 총 건물섭취량은 5월을 제외하고 처리구 사이에 유의적인 차이가 나타났다 (p<0.05). 특히 8월에는 GR처리구의 조사료 섭취량이 급격히 감소하였는데, 여름철 환경변화에 따른 것으로 사료된다. 반면, 9월 포유를 위해 부족한 영양소를 섭취하기 위해 사초섭취량이 급격히 증가하였다. 우리 연구에서 암사슴의 채식패턴은 수사슴과 차이를 보였으며, 이는 실험기간 자록의 이유 및 포유기간에 따른 영향을 받은 것으로 사료된다. 본 실험에서 사양방식에 따른 엘크 암사슴의 체중은 유의적 차이가 나타나지 않았으나, GR처리구에서 자록의 성장률이 빠른 것으로 나타났다. 그러나, GR처리구에서 BF처리구에 비해 낮은 이유율이 나타나 분만 전후 사사사육을 통해 이유율을 높여주는 것이 필요할 것으로 판단되며, 목지 내에서 분만 시 포유경험이 있는 산차가 높은 암사슴을 이용하고 방목강도를 높여주는 것이 이유율을 향상시키는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다. 엘크 암사슴의 방목강도는 연평균 15두/ha로 나타났는데, 이는 다마 암사슴(Dama dama)에 비해서는 체중대비 높게 나타났으나, 엘크 수사슴에 비해서는 낮은 수치를 보여주었다. 이러한 결과는 기성초지 이용으로 인해 사초의 생산성이 감소한 결과로 사료되며, 앞으로 방목초지의 혼파방법과 기성초지의 비배관리 등을 통해 초지 활용성을 높일 수 있는 연구가 추가적으로 필요할 것으로 사료된다.

식물에서 추출한 살충.살균제가 문화재 재질에 미치는 영향 - 견직물, 면직물, 저마직물, 한지, 안료분말, 채색편 - (The Effects of Various Vegatable Pesticides on Materials of Cultural Property - Dyed and Undyed Silk Fabrics, Cotton Fabrics and Korean Papers, Undyed Ramie Fabric, Pigments, Painted Plates -)

  • 오준석
    • 보존과학회지
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    • 제20권
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    • pp.9-22
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    • 2007
  • 문화재의 생물방제를 목적으로 개발되어 시판되고 있는 3종의 식물 추출 천연 살충 살균제에 대한 문화재의 재질에 미치는 영향을 평가하였다. 평가 대상 재질은 1) 견직물 : 염색하지 않은 견직물, 황벽, 오배자, 오배자(명반 후매염), 오배자(녹반 후매염), 치자, 울금, 도토리, 도토리(녹반 후매염), 자초, 천근, 천근(명반 후매염), 홍화(홍염색), 소목, 소목(명반 선매염, 후매염) 염색 및 쪽, 쪽과 황벽 복염, 쪽과 소목 복염 견직물 2) 면직물 : 염색하지 않은 면직물, 황벽, 오배자, 오배자(명반 후매염), 치자, 도토리, 도토리(녹반 후매염), 자초, 천근, 천근(명반 후매염), 홍화(홍염색), 소목, 소목(명반선매염, 후매염) 염색 및 쪽, 쪽과 소목 복염 면직물, 3) 염색하지 않은 저마직물 4) 한지 : 염색하지 않은 한지, 소목, 쪽, 치자, 홍화(홍염색), 황벽 염색 한지 5) 안료분말 :석청 석록, 연단, 석간주, 주사, 주, 패각호분, 밀타승,대자, 석황, 쪽, 백토, 연백 남전 5)채색편 : 석청, 석록, 연단, 석간주, 주사, 주, 패각호분, 밀타승, 대자, 석황, 쪽, 백토, 연백, 남전이다. 시험은 시료를 습도 $55{\pm}1%$. 온도 $20{\pm}2^{\circ}C$의 환경에서 약제의 권장 농도의 10배에 9개월간 노출 시킨 후 기준 시료와의 색차와 인장강도를 비교 평가하였다. 약제 노출 후 염색을 하지 않은 견직물 면직물 저마직물 한지는 약제에 의한 색상 변화는 거의 일어나지 않았으나, 염색 견직물 면직물 한지는 도토리나 천근 염색 직물 등이나 치자 염색 한지를 제외하고는 대부분 일반인도 인식이 가능한 뚜렷한 색상차가 발생하였다. 특히 울금 염색 견직물은 가장 색상차가 뚜렷하였다. 그리고 안료분말이나 채색편은 납, 구리, 비소, 수은 함유 안료 및 식물성 안료 등에서 뚜렷한 색상차가 발생하였다. 인장강도는 염색하지 않은 견직물은 약제에 거의 변화가 없으며 면직물은 약간 감소하는 경향을 보이나, 염색을 한 견직물이나 면직물은 강도의 증가나 감소가 뚜렷하였다. 특히 천근 염색 견직물은 10% 이상의 강도 감소가, 쪽 염색 견직물은 10% 이상의 강도 증가가 일어났으며, 천근과 소목(명반 후매염) 염색 면직물은 10% 이상의 강도 감소 현상이 일어났다.

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월악산 소나무림의 유기탄소 분포 및 수지 (Organic Carbon Distribution and Budget in the Pinus densiflora Forest at Mt. Worak National Park)

  • 이지영;김덕기;원호연;문형태
    • 한국환경생태학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.561-570
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    • 2013
  • 월악산국립공원 송계계곡에 발달되어 있는 소나무림에서 2011년 5월부터 2012년 4월까지 지상부와 지하부 생물량, 낙엽생산량, 낙엽층의 낙엽량, 그리고 토양의 유기탄소 분포를 조사하였으며, 탄소수지를 파악하기 위해 토양호흡량을 측정하였다. 지상부와 지하부 생물량에 분포되어 있는 유기탄소량은 각각 52.25, 14.52 ton C $ha^{-1}$ 이었으며, 낙엽층과 토양의 유기탄소량은 각각 4.71 ton C $ha^{-1}$, 58.56 ton C $ha^{-1}$ 50cm-$depth^{-1}$ 로 조사되었다. 조사지 소나무림의 전체 유기탄소량은 130.04 ton C $ha^{-1}$ 이었으며, 이중 51.4%가 식물체에 분포하는 것으로 나타났다. 본 소나무림에서 연간 광합성을 통하여 식물체에 고정된 유기탄소량은 4.26 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$이었고, 층위별로는 교목층, 관목층, 초본층에 각각 4.12, 0.10 및 0.04 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$의 유기탄소가 고정되었다. 조사기간 동안 낙엽생산을 통해 임상으로 유입되는 유기탄소량은 1.62 ton C $ha^{-1}$ 이었으며, 토양호흡을 통하여 방출되는 탄소량은 6.25 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$으로 이중 미생물호흡과 뿌리호흡을 통해 방출되는 탄소량은 각각 3.19, 3.06 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$이었다. 유기탄소 순 생산량과 미생물호흡량의 차이로 추정했을 때 본 소나무림에서 연간 대기로부터 순 흡수하는 유기탄소는 1.07 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$ 로 조사되었다.

한국형 산림토양탄소모델(KFSC Model)을 이용한 RCP 8.5 기후변화 시나리오 하에서의 국내 소나무림 토양탄소 저장량 장기 변화 추정 연구 (Estimation of Change in Soil Carbon Stock of Pinus densiflora Forests in Korea using KFSC Model under RCP 8.5 Climate Change Scenario)

  • 박찬우;이종열;이명종;김춘식;박관수;김래현;이경학;손요환
    • 한국기후변화학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.77-93
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    • 2013
  • 지구온난화는 산림 생산성을 증가시켜 토양으로의 탄소 유입량을 늘리는 한편 토양호흡량을 증가시켜 토양으로부터의 탄소 유출량도 늘리기 때문에, 온도변화에 의한 미래 토양탄소 저장량의 변화 경향은 불확실하다. 따라서 본 연구에서는 한국형 산림토양탄소모델(Korean forest soil carbon model; KFSC 모델)을 이용하여 RCP 8.5 기후변화 시나리오 하에서 국내 소나무림 토양탄소의 동태를 추정하였다. 국내에 분포하고 있는 소나무림 총 1,467,458 ha를 16개 행정 구역으로 나누고, 이를 다시 6개의 영급[1영급(1~10년), 2영급(11~20년), 3영급(21~30년), 4영급(31~40년), 5영급(41~50년), 6영급 이상(51~80년)]으로 나누어 모의 단위를 설정하였다. 각 모의 단위별로 2100년까지의 순일차생산량, 토양 호흡량 및 산림토양탄소 저장량 변화를 기후변화가 있을 때(RCP 시나리오)와 없을 때(CT 시나리오; constant temperature)로 나누어 추정하였다. 두 시나리오 모두 순일차생산량은 초기에 감소하다가 점차 증가하는 경향을 나타내었으며, 토양 호흡량은 초기에 증가하다가 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 현재 국내 소나무림이 유령림에서 장령림으로 전환되는 시점에 있기 때문으로 여겨진다. 또한, RCP 시나리오에서의 평균 순일차생산량 및 평균 토양 호흡량이 CT 시나리오에서보다 각각 20.2%와 20.0% 높게 나타났다. 한편, 토양탄소 저장량은 초기 임령이 1, 4, 5영급 또는 6영급 이상일 경우에는 CT 시나리오에서의 모의값이 RCP 시나리오에서의 모의값보다 높았으나, 2, 3영급일 경우에는 반대의 경향이 나타났다. 또한, 지위지수가 낮을 경우 지위지수가 높은 경우에 비해 토양탄소 저장량이 낮았다. 이는 임분의 생장이 빠르게 나타나는 경우, 온도에 의한 순일차생산량 변화의 영향을 더 크게 받았기 때문일 것이다. 모의 후기에 RCP 시나리오에서 토양탄소 저장량이 감소하는 경향이 나타났는데, 이것은 기온 상승에 의해 토양 호흡량이 지수함수적으로 증가하면서 호흡으로 인한 토양탄소 유출량이 상대적으로 많아지기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 현재의 기후변화 경향이 지속된다면 산림토양탄소의 손실량은 더욱 커질 것으로 예상된다.