• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.87-96
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• 2020

유속은 수리학적 구조물을 운영 관리하는데 필수적인 요소임에도 불구하고 경제적, 인력적 이유로 인해 유량, 유속 측정이 충분히 이루어지지 않고 있다. 또한, 홍수기에 하천의 유속을 산정하는데 사용되는 공식은 Chezy와 Manning 등류 공식으로 일반적으로 등류가 아닌 자연하천에 이 공식을 그대로 사용하는 것은 문제가 있다. 이에 따라 본 연구는 측정치와 경험적인 방법으로 유량과 유속을 다른 수리학적 요소로 나타내는 방법이 아닌 이론적 방법으로 유속에 접근하였다. 이전의 기존 유속 공식과 분포식의 한계를 엔트로피 이론으로 해결한 Chiu (1987)의 연구를 따라 개수로의 유속을 엔트로피 이론에 근거하여 전개하였고 효용성을 검증하기 위해 지점의 유속이 측정된 수로의 데이터를 활용하여 식을 검증하였다. 이동거리의 R2값은 0.9993, 유속의 R2값은 0.8051~0.9483으로 예측치가 실제 적용 가능함을 확인하였다. 식을 활용하면 실제 유속 측정을 여러 지점에서 매시간 하지 않아도 특성 인자를 통해 시간에 따라 이동하는 하천의 유속과 이동지점을 동시에 구할 수 있고 실시간 유속이 필요하지만 빈번한 실측이 불가능한 홍수기의 유속 산정이 가능하다. 이를 활용하여 하천의 수평·수직거리를 이용해 제작되는 하천 종단면도에 활용 가능하며 GIS와 연계하여 하천 특성인자의 정확성을 높일 수 있을것으로 판단된다. GIS의 공간 모델에 하천의 거리와 유속 정보를 결합해 홍수기의 경보·예측 시스템에 활용이 가능할 것으로 보인다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.308-320
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• 2021

해안침식의 근본적 대책으로서 감소한 공급 토사량 회복을 포함한 종합 토사관리 대책이 유효하지만, 계획에 있어서는 하천에서 바다로 유출된 토사 가운데 어느 정도의 양이 어느 정도의 속도로 해안에 다시 공급되는 토사량의 평가와 이를 위해서는 하천과 바다의 결절점인 하구지역에서 발생하는 토사의 이동 메커니즘 분석이 매우 중요하다. 하지만 지금까지 홍수 시의 하구사주 붕괴(flushing) 과정을 해석하는 수치모델에 관한 연구는 진행되고 있지만 하구사주의 형성 및 발달 과정을 해석하는 수치모델은 아직 확립되어 있지 않은 것이 현재의 연구 진행상태이다. 본 연구에서는 종합토사관리를 위해 유출된 토사가 회복되는 토사량의 평가를 위해 파랑변형, 유황계산 및 지형변화 모델을 구축하여 하구사주의 생성과정을 수치해석을 통한 재현을 목적으로 한다. 하구사주의 생성과정을 모의하였으며 에너지 파랑 및 작용 시간의 개념을 도입하여 장기간 표사이동의 예측을 실시하였다. 계산에 필요한 외력조건은 하구사주가 지배적으로 발달하는 동계시 작용하는 파랑조건과 하천의 유량을 고려하였으며 초기지형은 홍수시 마읍천의 하구사주가 붕괴(flushing)된 직후의 지형정보를 초기조건으로 설정하였다. 그 결과 입사파향에 따라 해빈류에 의해 하구사주의 발달과 생성과정을 재현하였으며 초기지형으로부터 약 66시간 경과 후 맹방하구 사주의 형태로 발달되는 것으로 나타났다.

• 박물관보존과학
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• 제28권
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• pp.51-64
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• 2022

본 연구는 문화재를 대상으로 관람객에게 보다 관심을 유도할 수 있는 증강현실(AR)이나 미디어파사드 공연 시 문화재에 조사되는 광학 에너지에 의해 문화재에 어떠한 영향을 주는지 알아보기 위한 연구를 실시하였다. 문화재는 경천사지 십층석탑을 대상으로 하였으며 평상 시 조사되는 광에너지를 기준으로 미디어파사드 공연 시 조사되는 광에너지의 값을 가지고 그 영향성을 판단하였다. 비교를 위해서 경천사지 십층석탑에 조사되는 광원 별 조도(lx)값을 측정하였고 이 값을 활용하여 적산조도값(lx·h)을 통해 그 영향성을 비교하였다. 그 결과 태양광과 인공광원이 동시에 존재하는 경우 경천사지 십층석탑이 받는 시간 당 적산조도는 786.4 lx·h 이며, 1회 상영 시 미디어파사드에 의해서는 13.2 lx·h의 에너지가 입사됨을 확인하였다. 이 결과는 한 시간 기준으로 미디어파사드 공연 시(주 2회 기준) 경천사지 십층석탑이 받는 광 에너지보다 태양광과 인공광원에 의한 광에너지가 약 29.8배 높음이 확인되었고 이에 미디어 파사드 공연에 의한 경천사지 십층석탑이 광 에너지에 의한 손상은 미미한 수준일 것이라는 결론을 얻었다.

• 한국환경농학회지
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• 제40권4호
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• pp.366-372
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• 2021

BACKGROUND: Ammonia is known as a precursor to fine particulate matter, and according to CAPSS, annual ammonia emissions in the agricultural sector were 249,777 tons as of 2018, accounting for about 79.0% of Korea's total ammonia emissions. In particular, ammonia emissions from agricultural land increased by 19,566 tons (10.2%) compared to the previous year. The Ministry of Environment is setting emission statistics using the ammonia emission coefficient developed in Korea in 2008, but researchers in the agricultural field regard it as a coefficient that does not reflect the reality of Korea's agricultural environment. Accordingly, in order to develop ammonia emission coefficients from the cultivation of apples and pears, Korea's representative fruit type, test agricultural land was set in Iksan, Jeollabuk-do. METHODS AND RESULTS: This study attempted to obtain the ammonia emission coefficient by the treatment of the composite fertilizer (N-P₂O₅-K₂O=12-7-9), and the flux was measured using a dynamic flow-through chamber method. As for the chamber, a total of 12 chambers were installed repeatedly in 4 zones and used to develop emission coefficients. Using compound fertilizers during fruit tree cultivation, the ammonia emission coefficient was evaluated as 10.4 kg NH3/ton for pears and 15.3 kg NH₃/ton for apples. The reason why the ammonia emission coefficient according to the use of composite fertilizers was calculated higher for apple cultivation is believed to be due to the relatively high pH concentration of apple orchard soil. CONCLUSION(S): This study may provide basic data for upgrading the ammonia emission coefficient when using composite fertilizers in agricultural land. In the future, it might be necessary to upgrade the calculation of emissions through the development of ammonia and fine particulate matter emission coefficients considering the agricultural environment of Korea.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.19-23
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• 2023

The Second-generation high-temperature superconducting (HTS) Rare-Earth Barium Copper Oxide (REBCO) wire is a composite laminate having a multi-layer structure (8 or more layers). HTS wires will undergo multiple loads including the bending-tension loads during winding, high current density, and high magnetic fields. In particular, the wires are subjected to bending stress and magnetic field stress because HTS wires are wound around a circular bobbin when making a high-field magnetic. Each of the different laminated wires inevitably exhibits damage and fracture behavior of wire due to stress deformation, mismatches in thermal, physical, electrical, and magnetic properties. Therefore, when manufacturing high-field magnets and other applications, it is necessary to calculate the stress-strain experienced by high-temperature superconducting wire to present stable operating conditions in the product's use environment. In this study, the finite element model (FEM) was used to simulate the strain-stress characteristics of the HTS wire under high current density and magnetic field, and bending loads. In addition, the result of obtaining the neutral axis of the wire and the simulation result was compared with the theoretical calculation value and reviewed. As a result of the simulation using COMSOL Multiphysics, when a current of 100 A was applied to the wire, the current value showed the difference of 10^-9. The stress received by the wire was 501.9 MPa, which showed a theoretically calculated value of 500 MPa and difference of 0.38% between simulation and theoretical method. In addition, the displacement resulted is 30.0012 ㎛, which is very similar to the theoretically calculated value of 30 ㎛. Later, the amount of bending stress by the circular mandrel was received for each layer and the difference with the theoretically obtained the neutral axis result was compared and reviewed. This result will be used as basic data for manufacturing high-field magnets because it can be expanded and analyzed even in the case of wire with magnetic flux pinning.

• IMMUNE NETWORK
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• 제20권5호
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• pp.43.1-43.11
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• 2020

Capicua (CIC) is a transcriptional repressor that regulates several developmental processes. CIC deficiency results in lymphoproliferative autoimmunity accompanied by expansion of CD44^hiCD62L^lo effector/memory and follicular Th cell populations. Deletion of Cic alleles in hematopoietic stem cells (Vav1-Cre-mediated knockout of Cic) causes more severe autoimmunity than that caused by the knockout of Cic in CD4⁺CD8⁺ double positive thymocytes (Cd4-Cre-mediated knockout of Cic). In this study, we compared splenic CD4⁺ T cell activation and proliferation between whole immune cell-specific Cic-null (Cic^f/f;Vav1-Cre) and T cell-specific Cic-null (Cic^f/f;Cd4-Cre) mice. Hyperactivation and hyperproliferation of CD4⁺ T cells were more apparent in Cic^f/f;Vav1-Cre mice than in Cic^f/f;Cd4-Cre mice. Cic^f/f;Vav1-Cre CD4⁺ T cells more rapidly proliferated and secreted larger amounts of IL-2 upon TCR stimulation than did Cic^f/f;Cd4-Cre CD4⁺ T cells, while the TCR stimulation-induced activation of the TCR signaling cascade and calcium flux were comparable between them. Mixed wild-type and Cic^f/f;Vav1-Cre bone marrow chimeras also exhibited more apparent hyperactivation and hyperproliferation of Cic-deficient CD4⁺ T cells than did mixed wild-type and Cic^f/f;Cd4-Cre bone marrow chimeras. Taken together, our data demonstrate that CIC deficiency at the beginning of T cell development endows peripheral CD4⁺ T cells with enhanced T cell activation and proliferative capability.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제47권4호
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• pp.228-240
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• 2023

Growing complexity in ecosystem structure and functions, under impacts of climate and land-use changes, requires interdisciplinary understandings of processes and the whole-system, and accurate estimates of the changing functions. In the last three decades, observation networks for biodiversity, ecosystems, and ecosystem functions under climate change, have been developed by interested scientists, research institutions and universities. In this paper we will review (1) the development and on-going activities of those observation networks, (2) some outcomes from forest carbon cycle studies at our super-site "Takayama site" in Japan, and (3) a few ideas how we connect in-situ and satellite observations as well as fill observation gaps in the Asia-Oceania region. There have been many intensive research and networking efforts to promote investigations for ecosystem change and functions (e.g., Long-Term Ecological Research Network), measurements of greenhouse gas, heat, and water fluxes (flux network), and biodiversity from genetic to ecosystem level (Biodiversity Observation Network). Combining those in-situ field research data with modeling analysis and satellite remote sensing allows the research communities to up-scale spatially from local to global, and temporally from the past to future. These observation networks oftern use different methodologies and target different scientific disciplines. However growing needs for comprehensive observations to understand the response of biodiversity and ecosystem functions to climate and societal changes at local, national, regional, and global scales are providing opportunities and expectations to network these networks. Among the challenges to produce and share integrated knowledge on climate, ecosystem functions and biodiversity, filling scale-gaps in space and time among the phenomena is crucial. To showcase such efforts, interdisciplinary research at 'Takayama super-site' was reviewed by focusing on studies on forest carbon cycle and phenology. A key approach to respond to multidisciplinary questions is to integrate in-situ field research, ecosystem modeling, and satellite remote sensing by developing cross-scale methodologies at long-term observation field sites called "super-sites". The research approach at 'Takayama site' in Japan showcases this response to the needs of multidisciplinary questions and further development of terrestrial ecosystem research to address environmental change issues from local to national, regional and global scales.

• 한국지구과학회지
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• 제34권3호
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• pp.209-223
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• 2013

이 연구의 목적은 한반도에서 $CH_4$ 농도의 수치모의 검증을 통하여 $CH_4$ 배출원의 기여 농도를 추정하는 것이고, 이 수치모의에 사용된 $CH_4$ 배출량을 상자모델로부터 추정된 $CH_4$ 배출량과 비교하는 것이다. 한반도에서 2010년 4월 1일부터 8월 22일까지 $CH_4$의 평균 농도를 추정하기 위해 WRF-CMAQ 모델이 사용되었다. 모델에서 $CH_4$ 배출량은 전지구 배출량인 EDGAR와 한국에서의 온실기체 배출량인 GHG-CAPSS로부터 인위적 배출 인벤토리와 전지구 자연적 인벤토리인 MEGAN이 적용되었다. 이들 $CH_4$ 배출량은 안면도 및 울릉도에서 측정된 $CH_4$ 농도와 모델링 농도 자료를 비교함으로써 검증되었다. 울릉도에서 국내 배출원으로부터 추정된 $CH_4$의 기여 농도는 약 20%로 나타났고, 이것은 한반도 내 농장(8%), 에너지 기여 및 산업공정(6%), 일반폐기물(5%), 생체 및 토지이용(1%) 등 $CH_4$ 배출원으로부터 기원하였다. 그리고 중국으로부터 수송된 $CH_4$의 기여 농도는 약 9%였고, 나머지 배경농도는 약 70%로 나타났다. 박스모델로 추정된 $CH_4$ 배출량은 WRF-CMAQ 모델에서 사용한 $CH_4$ 배출량과 유의미한 결과를 얻었다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권5호
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• pp.536-555
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• 2021

해상풍은 해양의 표층 해류 및 순환, 혼합층, 열속의 변화를 주도하며 해양-대기 상호작용을 이해할 수 있는 중요한 변수이다. 인공위성의 발달에 따라 산란계 관측 자료를 기반으로 산출한 해상풍은 여러 목적으로 광범위하게 사용되어 왔다. 한반도 연안과 같은 복잡한 해양 환경에서 산란계 관측 해상풍은 해양 및 대기 현상 이해에 중요한 요소이다. 따라서 위성 해상풍의 정확도 검증 결과가 다양한 활용을 위하여 중요하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 대표적인 산란계인 MetOp-A/B (METeorological OPerational satellite-A/B)에 탑재된 ASCAT (Advanced SCATterometer) 해상풍 자료를 한반도 주변의 16개 지점에서 2020년 1월부터 12월까지 실측된 해양기상부이 해상풍 자료와 비교하여 해상풍의 정확도를 검증하였다. 해수면으로부터 4-5 m 고도에서 관측된 부이 바람은 LKB (Liu-Katsaros-Businger) 모델을 활용하여 10 m의 중립 바람으로 변환하였다. 일치점 생산 과정 결과 MetOp-A와 MetOp-B에 대하여 5,544개와 10,051개의 일치점을 만들었다. 각 위성 해상풍 풍속의 평균제곱근오차는 1.36 m s^-1와 1.28 m s^-1, 편차는 0.44 m s^-1와 0.65 m s^-1로 나타났다. 산란계의 풍향은 MetOp-A와 MetOp-B에서 각각 -8.03°와 -6.97°의 음의 편차와 32.46°와 36.06°의 평균제곱근오차를 보였다. 이러한 오차들은 해양-대기 경계층 내의 성층과 역학과 관련된 것으로 추정된다. 한반도 주변 해역에서 산란계 해상풍은 특히 풍속이 약한 구간에서 실측 풍속보다 과대추정되었다. 또한 연안으로부터의 거리가 가까워질수록 오차가 증폭되는 특성이 나타났다. 본 연구 결과는 산란계 해상풍 자료를 이용하는 해양-대기 상호작용 및 태풍 연구와 같은 한반도 연안 해역의 예측 모델 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제19권1호
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• pp.15-23
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• 1985

$(Na^++K^+)-ATPase$은 ${\alpha}$ 와 ${\beta}$의 두 subunits로 구성되어 있으며, 분자량이 약 300,000 daltons 정도되는 것으로 보아 ${\alpha}_2{\beta}_2$의 형태로 존재할 것으로 알려져 왔다 한편, 사람 적혈구막에 있는 $Na^+,\;K^+\;Pump$는 glycolytic enzymes과 complex를 이루고 있으리라는 보고도 있다. 우리는 이 실험에서 in situ상태의 사람 적혈구막$(Na^++K^+)-ATPase$의 분자량을 측정하기 위하여, 소위 말하는 ‘Target theory’를 radiation에 의한 ouabain sensitive한 $\Na^+$이동과, intact한 cells과 ghosts에서의 ATP가수분해능력의 inactivation data에 적용하였다. Intact한 cells은 cryoprotective agent의 존재하에서, ghosts는 직접적으로 액화질소의 용기속에 담고 온도를 $-45^{\circ}C$에서 $-50^{\circ}C$로 유지시키면서 1.5 MeV의 electron beam으로 조사한 후에 Pump의 기능내지 효소의 활성도를 측정하여 radiation에 따르는 inactivation의 정도를 측정하였다. 이득 활성도는 radiation의 양에 따라 simple exponential function으로 inactivation되었으며, 이로부터 radiation sensitive volume(target size)를 계산하였다. Target size는 intact한 cells을 사용하였을 경 우$(Na^++K^+)-ATPase$나 $Na^+,\;K^+\;Pump$ 모두 600,000 daltons으로 계산되었으며, 이 값은 만약 cells을 strophanthidin으로 먼저 처치하고 측정하면 약 325,000 daltons으로 감소하였다. Ghosts를 사용했을 경우에도$(Na^++K^+)-ATPase$의 target size는 역시 약 325,000 daltons이었다. 이상의 결과로 미루어 보아 intact한 cells에서는 $(Na^++K^+)-ATPase/Na^+,\;K^+\;Pump$가 $(\alpha\beta)_2$의 dimer 상태로 존재하거나 혹은 $(\alpha\beta)_2$의 monomer에 glycolytic enzymes과 같은 다른 enzymes이 붙어 functional한 구조를 이루고 있는 것이 아닌가 사료된다. 또한 실헐성적은 이러한 dimeric association 혹은 heterocomplex association은 ghost를 만드는 과정에서나 strophanthidin의 처치로 부서질 수 있음을 암시하고 있다.