• 한국조경학회지
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• 제49권3호
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• pp.1-10
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• 2021

본 연구는 탐방객이 자유롭게 서술한 블로그 텍스트 데이터를 자연어 처리 기술 중 하나인 감성분석을 활용하여 북한산둘레길의 선호도를 평가하고, 선호 요인과 비선호 요인을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 이에 2019년 1년 동안 작성된 블로그를 수집하고 21개 둘레길 구간별 텍스트에 나타난 긍정 및 부정 감성 단어 도출을 통해 감성점수를 산출하였다. 이후 내용분석을 통해 탐방객이 어떤 요소로 인해 구간을 선호하거나 선호하지 않는지 파악하였다. 북한산둘레길에 대해 작성된 블로그에서는 긍정적인 단어가 평균적으로 약 73% 출현하고 있었고, 각 구간별 게시물의 감성 극성 비율에서도 긍정적인 문서의 비율이 부정적인 문서의 비율보다 높았다. 이를 통해 탐방객은 북한산둘레길에 대하여 대체로 긍정적으로 인식하고 있는 것으로 나타났다. 그럼에도 감성점수를 도출한 결과, 21개 둘레길 구간에서는 선호하는 구간과 선호하지 않는 구간이 존재하고 있었다. 선호 구간과 비선호 구간에 대해 탐방객은 난이도가 낮고 부담 없이 걸을 수 있는 구간을 선호하고 있었고, 경관에 대한 여러 요소(시각, 청각, 후각 등)가 조화롭고 계절감이 뚜렷해 다양한 경관이 연출되는 곳, 경관 시퀀스의 변화가 존재하는 구간을 선호하는 것으로 나타났다. 또한 탐방객은 전망대, 조망점 등의 뷰포인트 유무를 둘레길에서의 주요 요소로 인식하고 있었고, 접근성이 우수하고 안내판 등 정보 제공이 원활하게 이뤄지는 구간에 대해 선호도가 더 높은 것을 알 수 있다. 반면, 도로와 인접함에 따라 발생되는 주변 소음과 과도한 시가지 비율, 구간별 난이도 불균형 등으로 인한 둘레길 동선 불만족이 비선호 요인으로 크게 작용하고 있었으며, 경관 단절 및 구간에 대한 정보 부족 등이 선호도를 떨어트리는 원인으로 나타났다. 본 연구의 결과는 국립공원뿐만 아니라 근교 산림 녹지 관리에 있어서 둘레길 정비 및 개선방안 마련에 활용될 수 있으며, 연구에 활용된 감성분석은 자연지역에 대한 실제 이용자들의 반응을 지속적으로 모니터링 할 수 있다는 점에 의의가 있다. 다만 사전에 정의된 감성사전을 기반으로 평가하였기에 지속적인 사전 업데이트가 필요하다. 또한 소셜미디어 특성상 부정적인 견해보다는 긍정적인 내용을 공유하는 경향이 존재하기 때문에, 현장 설문조사 등의 분석 결과와 비교, 검토하는 작업이 필요하다.

• 한국조경학회지
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• 제49권4호
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• pp.64-73
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• 2021

본 연구의 목적은 소셜미디어에서 공유되는 지오태그 이미지를 활용하여 이용자가 인지하는 북한산국립공원의 경관미를 평가하는 방법을 제시하는 것이다. 연구에서 제시된 평가 방법은 크게 지오태그 이미지 데이터의 수집, 경관 이미지 식별, 조망대상 확률 지수를 적용한 누적가시도 분석의 과정으로 진행되었다. 본 연구에서 데이터로 사용한 램블러(Ramblr)는 국내에서 많은 이용자를 보유하고 있는 아웃도어 활동 지원 어플리케이션으로, 이로부터 북한산국립공원에 대한 총 110,954장의 지오태그 이미지를 수집하여 경관미 평가에 활용하였다. 수집된 지오태그 이미지들은 Google Vision API를 활용해 이미지의 내용을 해석하였으며, 이후 군집분석을 통해서 전체 수집한 사진을 총 11개의 경관이미지 유형과 9개의 비경관이미지 유형으로 구분하였다. 추출한 경관이미지를 바탕으로 북한산국립공원의 경관 유형을 분석한 결과, 봉우리나 산맥과 같은 지형적 특성과 관련한 이미지 유형이 가장 많은 비중을 차지하였으며, 그 외 임내 경관, 단풍경관, 수경관이 주요한 경관 유형으로 발견되었다. 도출된 경관미 평가맵에서는 이러한 주요 경관 유형의 비중과 특성에 따라 표고 및 경사가 높을수록 전반적으로 높은 경관미를 보였다. 그러나 일부 저지대 및 완경사를 지닌 진입지역에서도 높은 경관미가 확인되었다. 또한 북한산 지역이 도봉산 지역보다 경관미가 높게 평가되었으며, 도봉산 지역의 경우에는 표고 및 경사가 높음에도 불구하고, 상대적으로 낮은 경관미가 확인되었다. 이는 경관미가 물리적인 환경 조건뿐만 아니라, 경관을 조망하는 탐방객들의 휴양 활동과도 크게 관계하고 있음을 보여준다. 이처럼 지오태그 이미지의 누적 가시도를 활용한 경관미 평가는 사람들의 인식에 기반한 경관적 가치를 지리적으로 이해하고, 그 편차를 식별할 수 있도록 함으로써 향후 북한산국립공원의 경관 계획 및 관리에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제32권6호
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• pp.430-437
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• 2022

본 연구에서는 분비나무의 생리활성 및 미백 활성을 검증하여 화장품 소재로써의 가능성을 검증하였다. 분비나무 추출물의 항산화 효과를 확인하기 위해 전자공여능을 측정한 결과, 분비나무 줄기와 잎 추출물 모두 농도 의존적으로 활성이 증가하여 각각 1,000 ㎍/ml 농도에서 89.4%, 90.9%의 높은 전자공여능을 나타내었다. ABTS⁺ radical scavenging activity assay 측정 결과, 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하였으며, 두 추출물 모두 1,000 ㎍/ml에서 약 90% 이상의 활성을 나타내었다. 미백 효과를 알아보기 위해 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과, 분비나무 줄기와 잎 추출물은 1,000 ㎍/ml에서 각각 48.5%, 31.1%의 저해율을 나타냈으며 농도가 증가함에 따라 저해활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. MTT assay를 통해 세포 생존율을 확인한 결과, 멜라노마 세포(B16F10)에서 농도구간이 500 ㎍/ml 일 때 분비나무 줄기와 잎 추출물은 98.3%, 94.4%의 생존율을 나타내었다. 이에 따라 세포 관련 실험을 세포의 생존율이 100%에 가까운 25, 50, 100 ㎍/ml 농도로 진행하였다. B16F10 세포에 분비나무 추출물을 처리하여 단백질 발현을 측정한 결과, 분비나무 줄기 추출물은 TRP-1과 tyrosinase, 분비나무 잎 추출물은 MITF의 인자에서 대조군인 kojic acid 보다 단백질 발현 억제가 우수한 것을 확인할 수 있었다. B16F10 세포에 분비나무 추출물을 처리하여 mRNA 발현을 측정한 결과, 농도가 높아질수록 mRNA 발현양이 억제되는 것을 확인할 수 있었으며, 분비나무 줄기 추출물은 tyrosinase의 인자에서 모든 농도구간이 대조군인 kojic acid 보다 mRNA 발현 억제가 우수한 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라 분비나무 추출물의 우수한 미백활성을 확인하였고, 기능성 활성이 우수하여 화장품 천연물 및 기능성 소재로써의 응용가능성을 확인할 수 있었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권3호
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• pp.163-173
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• 2022

기후변화는 종의 생물계절 및 지리적 분포 변화에 많은 영향을 미치는 핵심 요인으로 생태 분야에서는 취약성 평가를 위해 생물의 생리적 특성과 가장 관련이 높은 생태기후지수 (BioClimatic predictor, 이하 BioClim)를 사용하고 있다. 그러나, Shared Socio-economic Pathways (SSPs) 시나리오에 대한 GCM별 미래 기간 기후평균값 이외에 BioClim 값들은 제공되지 않고 있다. 본 연구는 농촌진흥청에서 생산한 1 km 해상도의 SSPs 시나리오 상세화 자료를 이용하여 국내 여건에 적합한 BioClim 자료를 생산하고, 해당 자료를 기반으로 종 분포모형을 적용하여 주로 남부 및 경상북도, 강원도 및 습한 지역에서 생육 환경이 적합한 고로쇠나무의 기준년대 (1981 - 2010년) 및 미래년도 (2011 - 2100년)에 대해 30년 단위로 적합 서식지 분포를 예측했다. 전국자연환경조사자료를 통해 총 819개 지점에서 고로쇠나무 출현 자료를 수집했다. MaxEnt 모형의 성능을 높이기 위해 모형의 매개 변수 (LQH-1.5)를 최적화하고 상세화된 Biolicm 7개 지수와 지형지수 5개를 MaxEnt 모델에 적용했다. 국내 고로쇠나무 분포는 배수, 연 강수량 (Bio12), 경사가 크게 기여하는 것으로 나타났다. 적습하고 비옥한 토양을 선호하는 생육 특성이 반영된 결과로 기후 요인의 영향은 크지 않았다. 이에 따라 기준년도에 고로쇠나무의 높은 수준 적합 서식지는 우리나라 면적의 3.41%, 근미래 (2011 - 2040년) 및 먼미래 (2071 - 2100년)에서 SSP1-2.6은 0.01%, 0.02%를 차지하여 점차 감소하였으나, SSP5-8.5에서는 각각 0.01%, 0.72%로 오히려 기준년도 대비 근미래에는 감소되다가 먼미래로 갈수록 점차 증가하는 경향을 보였다. 본 연구는 기후변화에 보다 적응이 수월한 식생의 미래 분포 양상을 확인한 연구로 기후변화 적응 종이 미래 산림 복원 등에 활용 가능한 기초 연구로 의의가 있다.

• 생명과학회지
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• 제32권8호
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• pp.622-632
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• 2022

본 연구는 많은 만병초의 종류 중 울릉도 만병초와 운금 만병초를 중심으로 주름개선 활성 검증을 통해 기능성 화장품 소재로서의 응용 가능성을 확인하고자 하였다. 울릉도와 운금 만병초 추출물의 tyrosinase 저해활성 측정 결과 1,000 ㎍/ml의 농도에서 울릉도 만병초 추출물은 32.6%의 저해능을, 운금 만병초 추출물은 39.3%의 억제활성을 나타내었다. 또한 두 가지 추출물의 elastase 저해활성을 알아본 결과, 농도 의존적으로 활성을 억제하였으며 1,000 ㎍/ml에서 28.3%, 36.2%의 억제활성을 확인할 수 있었다. Collagenase 저해활성을 측정한 결과, 울릉도 및 운금 만병초 추출물 1,000 ㎍/ml의 농도에서 각각 77.7%, 80.7%의 우수한 저해활성을 확인할 수 있었다. 만병초 추출물들의 주름개선 활성을 알아보기 위해, 섬유아세포인 CCD-986Sk의 세포 생존율을 MTT assay에 의해 확인한 결과 울릉도와 운금 만병초 추출물 모두 모든 농도구간에서 80% 이상의 생존율을 보였으며, 이하의 실험은 100%에 가까운 생존율을 나타낸 25, 50, 100 ㎍/ml의 농도구간으로 설정하여 진행하였다. Western blot을 통해 주름개선 관련 인자인 MMP-1, MMP-2, MMP-3의 단백질 발현양을 측정한 결과 두 추출물 모두 농도가 증가함에 따라 발현양이 감소하였으며, 100 ㎍/ml의 농도에서 울릉도 만병초는 67.2%, 65.5%, 13.6%, 운금 만병초는 89.1%, 85.0%, 62.7%의 발현양을 나타내었다. Reverse transcription-PCR을 통해 동일한 인자의 mRNA 발현양을 측정한 결과, 울릉도와 운금 만병초 추출물 모두 농도 의존적으로 발현양이 감소되었으며, 100 ㎍/ml의 농도에서 울릉도 만병초는 70.1%, 9.1%, 37.9%, 운금 만병초는 38.2%, 8.3%, 57.3%의 발현양을 나타내었고 MMP-3 인자에서 대조군에 비해 우수한 mRNA 발현 억제율을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과로 울릉도 만병초와 운금 만병초의 주름개선 활성을 검증함으로써 기능성 화장품 소재로써의 이용 가치를 확인할 수 있었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권2호
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• pp.172-180
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• 2023

후박나무 묘목의 효율적인 생산을 위해 시비농도에 따른 간장, 근원경, 묘목품질지수, 광합성 반응 측정으로 생장과 생리적 특성을 조사하고 적정 용기묘 생산에 적합한 시비량을 확인하였다. 광합성 특성은 대조구에 비해 시비처리구에서 순광합성속도(A), 순간증산효율(ITE), 내재적 수분이용효율(WUEi), 최대카르복실화속도(Vcmax) 등 높았다. 특히, 시비 농도는 활발한 가스교환을 통해 비교적 높은 A, Vcmax 보였던1000 mg/L과 기공개폐 기작의 조절로 광합성 반응기작을 향상시킨500 mg/L가 적정 수준의 시비로 실험 결과를 보였다. 생장량 또한 대조구보다 시비처리구에서 묘목의 품질지수 등 통계적으로 높은 것으로 나타났다. 특히, 1000 mg/L은 근원경, 간장이 처리구 중 가장 큰 특징을 보였으며, 잎, 줄기, 전체 건중량, 역시 다른 처리구들에 비해 통계적으로 높았고, 묘목의 품질을 나타내는 H/D율 및 T/R율도 건전한 수준인 것을 볼 수 있었다. 500 mg/L 역시 양호한 생육 특성을 보여 경제성을 고려한다면 한 가지 선택지가 될 수 있다고 여겨진다. 그러나 2000 mg/L의 경우, 근원경의 감소로 H/D율은 높아졌고, 지상부에 비해 지하부로의 물질분배가 저조하여 T/R율 역시 증가하는 형태적 특성과 비용 저감을 위한 경제성을 고려하였을 때 2000 mg/L의 시비농도는 과하다고 판단된다. 따라서 후박나무 용기묘의 시비는 500 mg/L 혹은 1000 mg/L이 경제적으로나 식물의 형태적으로 가장 이상적인 시비량이라고 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제25권2호
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• pp.99-110
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• 2023

농업지역에서 발생하는 비점오염물질은 타 지역에 비해 넓은 면적에서 배출되기 때문에 수질관리를 위해서는 발생원 제어와 배출수 관리와 같은 다양한 오염원 저감대책이 필요하며, 이를 위해서는 유역특성을 고려한 오염원별 배출량 및 최적관리방안에 따른 수질개선 효과를 정량적으로 파악할 필요가 있다. 이에 본 연구는 Hydrological Simulation Program-FORTRAN(HSPF)모델을 활용하여 유역내 오염원별 부하 및 주요 오염원저감방안에 대한 수질개선효과를 분석하여 농업지역의 비점오염관리대책 수립 지원을 목적으로 하였다. 연구지역은 경남 창녕군 계성천 유역으로 전체 면적대비 농업지역이 약 26.13%로 산림을 제외하고 지배적인 토지이용을 가지며, 주요 오염원은 농업활동에 기인하는 화학비료 및 액비살포와 축사에서 발생하여 야적 또는 농지에 살포되는 축분을 포함하고 있다. 계성천 유역에 대한 HSPF 모델 구축시 화학비료와 액비 사용량, 소규모 축사의 축분 발생량과 공공하수처리장, 분뇨처리장, 마을하수도 및 개인오수처리시설 등 점오염원 영향을 고려하였다. 특히 본 연구에서는 영양염류의 식생흡수, 침적, 흡탈착, 깊은침투에 의한 손실 등 상세 순환기작모의가 가능하도록 NITR 및 PHOS모듈을 활용하였다. 구축된 모델은 유역말단의 2015~2020년 측정값을 토대로 보·검정을 수행하였으며 모델이 유량 및 수질을 적절히 모의하는 것을 확인하였다. 오염저감시나리오는 농업비점관리(배수물꼬관리, 완효성비료와 사용), 축산비점관리(액비저감, 소규모 축사 축분관리), 생활계오염원제어(개인오수처리시설 관리) 등 세 부문으로 구분하고, 달성기간에 따라 단기, 중기, 및 장기로 구분하여 부문별로 단계별 저감대책을 구성하였다. 개별시나리오 모의 결과 수질개선에 효과는 완효성비료의 대체사용>배수물꼬관리>소규모축사 축분관리 순으로 나타났다. 유역 전반에 모든 관리방안을 적용하였을 때 장기적으로 TN, TP의 연간부하량은 각각 40.6%, 41.1%, 연평균 농도는 각각 35.1%, 29.2% 감소되는 효과를 보였다. 본 연구를 통하여 농업활동 우세 유역에서의 다양한 오염원 저감시나리오별 수질개선효과에 대한 예측 및 이에 기반한 오염관리대책 우선순위 도출을 위한 합리적인 방법론을 제시하고자 한다.

• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.281-302
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• 2023

탄소는 생명체의 구성 요소이자 기후변화에 중요한 역할을 하는 원소로, 생태계에서 다양한 형태로 순환한다. 기후변화가 생태계에 미치는 영향을 예측하고 대응하기 위해서는 탄소순환에 대한 정량적 이해가 필수적이다. 가속질량분석기를 이용한 생태계 탄소화합물의 방사성탄소동위원소비(Δ¹⁴C) 분석은 탄소순환 연구뿐만 아니라, 화석탄소 기원 오염원을 추적하는 환경과학, 환경공학 연구에도 세계적으로 널리 활용되고 있다. 우리나라에서도 여러 연구진에 의해 하천탄소, 강수, 수관통과우, 초미세먼지, 폐수처리장 또는 하수처리장 유출수에 포함된 탄소화합물의 Δ¹⁴C가 보고되었다. 연구 결과를 종합하면, (1) 우리나라 하천탄소의 양과 성분은, 크게 보면 암석과 토양의 풍화, 육상생태계 식생과 토양에 포함된 유기물의 유출 등 다양한 기원의 탄소화합물을 포함하며, 강수량에 따른 계절적 영향을 받는 것으로 이해할 수 있으나, 지역적으로는 산업단지의 폐수나 도시의 하수처리장 방류수 유입, 농업 등 토지 이용, 깊은 토양으로부터의 유출수와 지하수 유입 등 여러 요인에 의해 크게 달라질 수 있다. (2) 하천탄소에 영향을 줄 수 있는 우리나라 강수 용존유기탄소의 Δ¹⁴C도 보고되었고, 특히 겨울철에 이례적으로 Δ¹⁴C가 높았다. 국지적 오염 가능성을 배제할 수는 없으나, 이 연구 결과는 우리가 지금까지 생태계 탄소순환을 잘못 이해하고 있을 가능성을 내포하므로, 그 원인과 범위를 추적하는 후속연구가 필요하다. (3) 우리나라 산림의 수관통과우, 초미세먼지에 포함된 탄소화합물의 Δ¹⁴C를 분석하고 화석탄소의 기여도를 파악한 연구도 보고되는 등 ¹⁴C 분석 방법은 생태학과 환경과학 분야에서 새로운 시사점을 제시하는 데 활용되고 있다. 시료량과 성상에 따라 다르긴 하지만, 원소분석기와 연결된 소형 가속질량분석기를 이용하면 상대적으로 빠르고 저렴하게 시료 분석이 가능하므로, 앞으로 ¹⁴C 분석을 활용한 생태학과 환경과학 연구가 활발히 이뤄지길 기대한다. 성상별 ¹⁴C 분석 자료는 화석탄소 오염원을 추적하고 제거하는 방법을 제시하는 데 활용될 수 있을 뿐만 아니라 기후변화에 취약한 영역을 식별하고 적절한 대응 전략을 마련하기 위해서도 필요할 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_3호
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• pp.1031-1042
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• 2023

인공위성은 시공간적으로 연속적인 지구환경 데이터를 제공하므로 위성영상을 이용하여 효율인 작물 수확량 예측이 가능하며, 딥러닝(deep learning)을 활용함으로써 더 높은 수준의 특징과 추상적인 개념 파악을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 Landsat 8 위성 영상을 활용하여 다시기 영상 데이터를 이용하여 5대 수급 관리 채소인 배추와 무의 수확량을 예측하기 위한 딥러닝 모델을 개발하였다. 2015년부터 2020년까지 배추와 무의 생장시기인 6~9월 위성영상을 이용하여 강원도를 대상으로 배추와 무의 수확량 예측을 수행하였다. 본 연구에서는 수확량 모델의 입력자료로 Landsat 8 지표면 반사도 자료와 normalized difference vegetation index, enhanced vegetation index, lead area index, land surface temperature를 입력자료로 사용하였다. 본 연구에서는 기존 연구에서 개발된 모델을 기반으로 우리나라 작물과 입력데이터에 맞게 튜닝한 모델을 제안하였다. 위성영상 시계열 데이터를 이용하여 딥러닝 모델인 convolutional neural network (CNN)을 학습하여 수확량 예측을 진행하였다. Landsat 8은 16일 주기로 영상이 제공되지만 구름 등 기상의 영향으로 인해 특히 여름철에는 영상 취득에 어려움이 많다. 따라서 본 연구에서는 6~7월을 1구간, 8~9월을 2구간으로 나누어 수확량 예측을 수행하였다. 기존 머신러닝 모델과 참조 모델을 이용하여 수확량 예측을 수행하였으며, 모델링 성능을 비교했다. 제안한 모델의 경우 다른 모델과 비교했을 때, 높은 수확량 예측 성능을 나타내었다. Random forest (RF)의 경우 배추에서는 제안한 모델보다 좋은 예측 성능을 나타내었다. 이는 기존 연구 결과처럼 RF가 입력데이터의 물리적인 특성을 잘 반영하여 모델링 되었기 때문인 것으로 사료된다. 연도별 교차 검증 및 조기 예측을 통해 모델의 성능과 조기 예측 가능성을 평가하였다. Leave-one-out cross validation을 통해 분석한 결과 참고 모델을 제외하고는 두 모델에서는 유사한 예측 성능을 보여주었다. 2018년 데이터의 경우 모든 모델에서 가장 낮은 성능이 나타났는데, 2018년의 경우 폭염으로 인해 이는 다른 년도 데이터에서 학습되지 못해 수확량 예측에 영향을 준 것으로 생각되었다. 또한, 조기 예측 가능성을 확인한 결과, 무 수확량은 어느 정도 경향성을 나타냈지만 배추의 경우 조기 예측 가능성을 확인하지 못했다. 향후 연구에서는 데이터 형태에 따라 CNN의 구조를 조정해서 조기 예측 모델을 개발한다면 더 개선된 성능을 보일 것으로 생각된다. 본 연구 결과는 우리나라 밭 작물 수확량 예측을 위한 기초 연구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 식물병연구
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• 제29권4호
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• pp.331-344
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• 2023

한국식물병명목록 6판이 2022년 4월에 발행된 이후에 1년이 경과하였다. 목록 6판에서 발견된 오류사항을 수정하고 6판 이후에 보고된 병을 추가하여 한국식물병명목록 6.1판(2023)을 작성하였다. 기존 6판의 수정사항은 397건으로 대부분은 단순 오탈자나 경미한 사항이었으나, 12개의 병은 중복이나 근거가 명확하지 않아 삭제하였고, 2개의 병은 병명을 바꾸었다. 2021년 이전에 보고되었으나 6판에 수록되지 않았거나, 6판 발행 이후에 보고된 158개의 병을 추가하였다. 결국 목록 6.1판에는 6판에 보고된 병 6,534개에 146개 병이 추가되어 총 6,680개의 병이 수록되었다. 기주 분류군도 30개가 더해져 목록 6판의 1,390개에서 6.1판에는 1,420개가 되었다. 병원체는 목록 6판의 2,400개에서 62개가 더해져 6.1판에는 2,462 분류군이 되었다. 결국 한국식물병명목록 6.1판(2023)은 1,420개의 기주에, 2,462 분류군의 병원체가 일으키는 6,680개의 병을 수록하고 있다. 목록 6.1판은 책으로 인쇄되지는 않고 온라인 한국식물병명목록(https://genebank.rda.go.kr/kplantdisease.do)을 통하여 제공되고 있다.