• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.320-327
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• 2021

최근 지구온난화에 의한 이상기상으로 겨울철 한파와 봄철 저온에 의한 농작물 피해가 심각하게 발생하고 있다. 특히 과수의 개화기 저온피해는 꽃눈의 생육단계에 따라 차이가 있으며 발육이 진전될수록 내한성이 약해져 개화 직전부터 낙화 후 1주까지 한계온도가 다르게 발생한다. 따라서 개화기가 빠른 사과 '홍로'가 '후지'보다 피해가 심각한 것이 일반적이나 2020년 4월 저온피해는 개화기가 늦은 '후지'의 피해가 심하게 발생하여그 원인을 분석하고자 본 연구를 수행하였다. 충북 보은군 사과나무 '후지'와 '홍로'를 동시에 재배하는 2농가를 대상으로 품종 간 피해율 실태조사를 실시하였다. 또한 정확한 품종 간 비교 분석을 위하여 생육단계가 동일한 시료를 선택하여 인위적으로 저온처리(-2.0℃, -4.0℃)를 하여 피해 정도를 조사하고, 원인 분석을 위해 조직 내 유리당과 호르몬 함량을 분석하였다. 실태조사 결과 2농가 모두 '후지'가 '홍로'보다 피해율이 높았으며, 특히 B농가(저지대, 평지) '후지'의 경우 피해율이 60.5%로 가장 높았다. 또한 동일한 생육단계의 시료를 사용한 인위적 저온 처리 시험결과에서도 '후지'와 '홍로' 품종 간 피해율에 유의한 차이가 있었다. 유리당 함량은 저온 피해율이 낮았던 '홍로'가'후지'보다 높았으며, 호르몬 분석 결과 정상 꽃눈보다 손상된 조직에서 ABA, IAA와 SA 함량이 높게 나타났다. 따라서 본 연구 결과 조직내 유리당 함량이 높으면 저온 피해율이 낮은 것을 확인할 수 있었으며, 특히 저온 피해율은 sorbitol 함량과 부의 상관관계를 이루고 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권4호
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• pp.354-361
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• 2012

외국에서 도입한 블루베리의 내한성을 평가하고, 목재수분계측기가 월동 중 블루베리 가지의 동해피해를 간편하고 신속하게 진단하는데 활용할 수 있는지를 알아보기 위하여 수행되었다. 월동 중 블루베리의 가지의 고사율은 0~100%로 다양하게 나타나 품종별 내한성의 차이가 컸다. 블루베리 가지의 저온처리에 따른 TTC 검정에서 품종별 OD값은 $-40^{\circ}C$ < $-21^{\circ}C$ < $4^{\circ}C$ 순으로 처리온도가 낮을수록 낮게 나타났다. 블루베리 가지의 저온처리에 따른 가지절단면의 색의 검정은 가지고 사율에 의한 내한성과 다른 결과와 차이가 있었다. 목재수분계측기에 의해 측정된 살아있는 블루베리 가지의 월동 중 최저 수분함량은 약 15%였으며, 월동 중 블루베리 가지의 위치별 수분함량은 나무 아랫부분일수록 높고 가지 끝으로 갈수록 낮았으나, 봄으로 접어들면서 가지 끝의 수분함량이 점점 높아져 20~40% 범위로 측정되었다. 월동 중 동해피해를 받은 가지는 점점 건조되어 수분함량이 5% 이하로 낮아졌다. 동해를 받은 블루베리 가지의 수분함량은 14% 수준 이하일 것으로 추정되며, 목재수분계측기가 블루베리 가지의 동해피해를 현장에서 신속하게 진단하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제35권3호
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• pp.203-212
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• 2008

목 적: 정자의 동결 과정에서 생길 수 있는 급격한 온도 차에 의한 동결 충격이나 동결 상해등에 의한 세포막의 손상, 세포의 기능 장애 등은 정자의 수정능에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 인간 정자를 동결 보존하는 과정에서 콜레스테롤 전처리가 정자의 운동성 및 기능보존에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구방법: 본원을 내원한 14명 남성의 정자를 대상으로 콜레스테롤을 첨가하지 않은 대조군 (control)과 여러 농도의 콜레스테롤을 동결보존액에 첨가한 실험군에서 정자의 동결-융해 후 상태를 다음 3가지 방법으로 비교, 분석하였다. 1) 정자 분석, 2) calcium ionophore로 유도된 첨체 반응 검사, 3) 정자 염색질 구조 분석 (sperm chromatin structure assay). 결 과: 첫째로 인간 정자의 운동성은 $0.5{\mu}g$ 농도의 콜레스테롤을 첨가한 동결보존액에서 동결-해동하였을 경우, 콜레스테롤을 첨가하지 않은 군에 비해 유의적 차이를 보이며 증가하는 것을 확인하였다 ($33.46{\pm}1.48%$ vs. $30.10{\pm}1.07%$, p<0.05). 다음으로 동된 정자의 첨체 반응 검사에서도 콜레스테롤을 첨가한 동결보존액에서의 첨체 반응이 일어나는 정자의 비율이 첨가하지 않은 군에 비해 유의하게 높게 관찰되었다 ($53.60{\pm}1.60%$ vs. $47.40{\pm}1.86%$, p<0.05). 마지막으로 정자 염색질 구조 분석에서는 콜레스테롤을 첨가한 군이 첨가하지 않은 군에 비해 정자의 DNA손상이 적게 나타남을 확인하였다. 결 론: 본 실험은 동결보존액을 통한 정자 원형질막 내 콜레스테롤 함유량의 증가가 동결-융해 후 정자의 운동성과 수정능(capacitation status)을 증가시키고 DNA 손상을 방지하는 역할을 한다는 결과를 보여주었다. 이러한 결과를 통해 동결보존액 내 콜레스테롤의 첨가는 인간 정자의 동결보존 동안 발생할 수 있는 동결 상해를 줄여줄 수 있는 유용한 방법으로 사료된다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제37권2호
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• pp.99-108
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• 1995

붕소 결핍이 식물의 뿌리 발육에 큰 영향을 미치고 있으며, 특히 붕소가 결핍하면 식물체의 내동성 물질로 알려진 당, 가용성 단백질, RNA, proline 및 인지질 등이 감소하기 대문에 붕소와 뽕나무의 뿌리 발육 및 내동성과 깊은 관계가 있을 것으로 예상하고 이에 대한 실험을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 붕소를 주지 않은 뽕나무의 가지는 50cm 가량 밖에 자라지 않았으며, 붕소를 준 뽕나무는 190cm 이상 자랐다. 붕소를 주지 않은 뽕나무의 가지에 measles 현상이 보였으며 잎의 엽맥은 necrosis현상이 심하였다. 붕소를 주지 않은 뽕나무는 식재 초기에 새 뿌리가 나오다가 70일 후 부터는 새 뿌리와 묵은 뿌리 모두 갈색으로 변하였으며, 붕소시용 뽕나무의 뿌리는 새 뿌리가 왕성하게 발육하였다. 붕소를 주다가 붕소를 주지 않으면 3일 후부터 새 뿌리가 갈색으로 변하였으며, 붕소를 주지 않다가 붕소를 시용하면 2일 후부터 새 뿌리가 나기 시작해서 이것이 왕성하게 자랐다. 고농도 붕소 영양액(0.5ppm)으로 키운 뽕나무의 잎과 줄기 피충부에는 저농도 붕소 영양액(0.01ppm)으로 키운 뽕나무의 잎과 줄기 피충부에서 보다 붕소함량이 많았다. 고농도 붕소 영양액(0.5ppm)으로 키운 뽕나무의 잎과 줄기 피층부에는 저농도 붕소 영양액(0.01ppm)으로 키운 것보다 인지질, 단백질, 당, RNA 및 proline 함량이 많았다. 뽕가지를 -15$^{\circ}C$에서 24시간 처리한 결과 붕소를 준 뽕나무는 정상적으로 발아 하였는데, 붕소를 주다가 주지 않은 뽕나무와 처음부터 붕소를 주지 않은 뽕나무는 전혀 발아가 되지 않았다. 이상의 결과로 보아 붕소는 뽕나무의 뿌리 발육에 지대한 영향을 미치며 나아가서는 뽕나무의 내동성과도 관계가 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.5-12
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• 2017

한랭지역에 건설된 터널 라이닝은 터널주변 지하수의 결빙 등으로 인한 균열, 누수 및 백태 등이 빈번하게 발생하게 된다. 이러한 터널의 동결피해는 동절기 외기온도에 의해 터널내부 라이닝 및 배면의 지반온도의 하강으로 발생하게 되므로 시공 시 단열재를 설치하여 동결로 인한 피해를 저감하거나 기 시공된 터널에서는 단열재를 설치하거나 발열체 등을 설치하여 동결로 인한 피해를 저감할 수 있다. 본 연구에서는 대기온도의 변화에 의한 라이닝 배면의 지반온도 변화와 발열체가 설치되었을 경우 라이닝 및 배면 지반의 온도변화를 분석함으로써 동결피해 저감을 위한 대응방안 시 나타나는 효과를 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.163-170
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• 2012

한중콘크리트 공사에 적용을 검토할 수 있는 초속경 콘크리트는 초기 급속한 발열반응을 통해 동해를 입기 전에 소요의 강도를 확보할 수 있을 것이며, 열 보상을 통해 시공환경이 유지될 경우 강도발현에 필요한 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 일반 콘크리트는 영하의 기온에서 타설할 경우 양호한 경화를 얻을 수 없으며, 저온에서 동해를 방지하고 경화성을 확보하기 위하여 내한방동제를 첨가하여 사용하고 있다. 그러나, 내한방동제의 대부분은 염화물을 주성분으로 하고 이를 다량으로 사용할 경우, 콘크리트의 동결을 방지하고 시멘트의 수화반응을 촉진시켜 응결시간을 단축하고 초기강도 증진을 유도하는 효과가 있는 반면, 장기재령에서 강도발현이 문제가 되고, 경제성이 떨어진다는 단점이 있다. 최근 연구되고 있는 마그네시아 인산염 복합체는 초속경성이 있고 저온에서도 수화반응이 가능한 것으로 보고되고 있어 새로운 한중공사 및 극한지용 건설재료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 한중공사 및 극한지에서 사용이 가능한 건설재료의 개발을 위한 사전 연구의 일환으로서, 마그네시아 인산염 복합체를 활용한 모르타르에 대해 온도의 영향을 고려한 재료 물성 평가를 실시하고 적정 배합을 제안하고자 한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제14권3호
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• pp.124-131
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• 2012

본 연구에서는 '장호원황도' 복숭아의 휴면아 동해위험지수를 이용하여 새로운 기후변화 시나리오(RCP8.5) 조건에서 복숭아 주산지 3곳의 동해위험 변화를 전망하였다. 경기 이천시 주변(A)과 충북 충주시 일대(B), 경북 영천과 경산시 지역(C) 등 3곳의 복숭아 주산지에 대해 1km 격자의 월별 미래 수치기후도로부터 농경지에 해당하는 격자점의 공간평균값을 추출하고, 이로부터 확률추정기법에 의해 10년 간격으로 30세트씩 일별 기상자료를 생성하였다. 이들 기온자료를 동해위험도 예측모형에 입력하여 2000년대, 2020년대, 2050년대 및 2080년대의 월동기간(11월 1일~3월 15일) 일별 휴면심도 및 동해위험도를 계산하였다. 계산결과에 따르면 현재(2000년대)의 경우 A와 B지역은 월동기간 내내 동해위험도가 높지만 C지역은 12월 중순에서 1월까지는 상대적으로 위험도가 낮은 것으로 평가되었다. 미래로 갈수록 3개 주산지 모두에서 동해 발생빈도가 줄어들어 2080년대에 이르러서는 현재에 비해 1/4~1/10에 불과할 것으로 예상되었다. 반면 위험도가 80% 이상으로 '심각한' 수준의 동해는 사라지지 않고 미래에도 발생할 것으로 예상되었으며, 발생시기는 전 기간에 걸쳐 발생하는 현재에 비해 미래에는 12월~1월 초순으로 제한될 것으로 전망되었다. 이러한 전망에 대한 가장 유력한 근거는 생리적 내동성 유지기간(최대 휴면심도 지속시간)의 단축이므로 전반적인 온난화 추세에도 불구하고 기후 연차변이 증폭이 예상되는 미래에는 극한기후로 인한 심각한 동해위험이 복숭아 주산지 3곳에서 여전히 높을 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제51권1호
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• pp.22-35
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• 1981

본(本) 연구(硏究)는 일본(日本) 및 한국(韓国國)에서 내한성(耐寒性)이 강(強)하다고 생각되는 삼(杉)나무 클론 및 품종(品種)에 인공적(人工的)인 고온(高温) 및 저온처리(低温處理)를 했을 때 내한성(耐寒性)이 변화(変化)하는 정도(程度)에 있어서 품종간(品種間)의 차이(差異)를 알기 위하여 설계(設計) 되었다. 고온처리(高温處理)는 상대습도(相対湿度) 100%하(下)에 $15^{\circ}C$에서 $20^{\circ}C$로 1일(日)에서 9일간(日間), 저온처리(低温處理)는 $-7^{\circ}C$로 1일(日) 3일간(日間) 실시(実施)되었으며 몇 경우에는 고온처리(高温處理)에 잇따라 저온처리(低温處理)가 실행(実行)되었다. 고온처리후(高温處理後) 내한성(耐寒性)을 작게 저하(低下)시키거나 저온처리후(低温處理後) 내한성(耐寒性)을 크게 증진(増進)시키는 수목(樹木)의 능력(能力)을 자연(自然)에서 일어나는 이학적(異学的)인 기후변동하(気候変動下)에서의 적응력(適応力)을 측정(測定)하는 지표(指標)로 삼고 1977~1980년(年)의 겨울 동안 초겨울, 한겨울, 초봄의 세 시기(時期)에 모두 내한성(耐寒性) 품종(品種)을 선발(選拔)하였던 바 이들 품종(品種)은 서울 7호(號), 9호(號), 남부(南部)3호(號), 4호(號), 성강(盛岡) 11호(號), 청삼(靑森) 8호(號), 흑석(黑石) 9호(號)로 나타났다. 이들 선발(選拔)된 품종(品種)은 초상(初霜)과 만상(晩霜)에 뿐만 아니라, 삼나무에 잘 일어나는 기부(基部)의 동해(凍害), 즉 지면(地面)에 가까운 지제부(地際部)가 고온(高温)에 의하여 내한성도(耐寒性度)가 저하(低下)되므로서 발생(発生)되는 유묘(幼苗)의 치명적(致命的)인 피해(被害)에 다른 품종(品種)들보다 비교적 강(強)하리라고 고찰(考察)되었다. 내한성(耐寒性) 및 고온(高温) 저온처리후(低温處理後) 내한성(耐寒性) 변화(変化) 속도(速度)에 있어서 품종간(品種間) 또는 동일품종내(同一品種內) 개체간(個体間)에 변이(変異)가 큰 것이 발견(発見)되었으며 이러한 변이(変異)는 그 품종(品種)이 선발(選拔)된 기후적(気候的) 조건(條件)과는 관련이 없었으나 앞으로 보다 내한성(耐寒性)이 강(強)한 삼나무 품종(品種)을 개발(開発)함에 있어서 큰 가능성(可能性)을 보여 주었다.

• Computers and Concrete
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• 제5권6호
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• pp.573-597
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• 2008

Among artificial intelligence-based computational techniques, adaptive neuro-fuzzy inference systems (ANFIS) are particularly suitable for modelling complex systems with known input-output data sets. Such systems can be efficient in modelling non-linear, complex and ambiguous behaviour of cement-based materials undergoing single, dual or multiple damage factors of different forms (chemical, physical and structural). Due to the well-known complexity of sulfate attack on cement-based materials, the current work investigates the use of ANFIS to model the behaviour of a wide range of self-consolidating concrete (SCC) mixture designs under various high-concentration sodium sulfate exposure regimes including full immersion, wetting-drying, partial immersion, freezing-thawing, and cyclic cold-hot conditions with or without sustained flexural loading. Three ANFIS models have been developed to predict the expansion, reduction in elastic dynamic modulus, and starting time of failure of the tested SCC specimens under the various high-concentration sodium sulfate exposure regimes. A fuzzy inference system was also developed to predict the level of aggression of environmental conditions associated with very severe sodium sulfate attack based on temperature, relative humidity and degree of wetting-drying. The results show that predictions of the ANFIS and fuzzy inference systems were rational and accurate, with errors not exceeding 5%. Sensitivity analyses showed that the trends of results given by the models had good agreement with actual experimental results and with thermal, mineralogical and micro-analytical studies.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권1호
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• pp.63-73
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• 2010

A comprehensive mapping project for agroclimatic zoning in South Korea will end by April 2010, which has required 4 years, a billion won (ca. 0.9 million US dollars) and 22 experts from 7 institutions to complete it. The map database from this project may be categorized into primary, secondary and analytical products. The primary products are called "high definition" digital climate maps (HD-DCMs) and available through the state of the art techniques in geospatial climatology. For example, daily minimum temperature surfaces were prepared by combining the climatic normals (1971-2000 and 1981-2008) of synoptic observations with the simulated thermodynamic nature of cold air by using the raster GIS and microwave temperature profiling which can quantify effects of cold air drainage on local temperature. The spatial resolution of the gridded climate data is 30m for temperature and solar irradiance, and 270m for precipitation. The secondary products are climatic indices produced by statistical analysis of the primary products and includes extremes, sums, and probabilities of climatic events relevant to farming activities at a given grid cell. The analytical products were prepared by driving agronomic models with the HD-DCMs and dates of full bloom, the risk of freezing damage, and the fruit quality are among the examples. Because the spatial resolution of local climate information for agronomic practices exceeds the current weather service scale, HD-DCMs and the value-added products are expected to supplement the insufficient spatial resolution of official climatology. In this lecture, state of the art techniques embedded in the products, how to combine the techniques with the existing geospatial information, and agroclimatic zoning for major crops and fruits in South Korea will be provided.