• 한국농림기상학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.85-101
• /
• 2013

본 연구는 논, 밭, 과수원, 도로변에 생육하고 있는 식물상을 조사하여 $C_4$식물의 분포특성을 규명하고자 하였다. 현장조사는 2002년부터 2006년까지 5년간 수행되었다. 그 결과, 총 74과 231속 352종이 확인되었으며, 쌍자엽식물 255종, 단자엽식물 89종, 양치식물 8종으로 분류되었다. 농경지유형별로는 논에서 55과 203종, 밭에서 49과 218종, 과수원에서 44과 115종, 도로변에서 48과 202종이 출현하였다. 본 조사를 통하여 논은 쑥과 고마리, 밭과 도로변은 쑥과 개망초, 과수원은 닭의장풀과 바랭이로 대표되며 농업생태계에서 출현율이 가장 높은 식물은 쑥으로 확인되었다. 또한, 출현식물 중 $C_4$식물은 8과 25속 38종으로 확인되었으며, 논, 과수원, 도로변에서는 $C_4$ 단자엽식물의 출현율이 높았으며 밭에서는 다른 농경지유형에 비해 쌍자엽식물의 출현빈도가 높았다. 이러한 $C_4$식물의 출현율 차이는 고온 건조한 우리나라 밭 주변 식물서식환경을 반영하고 있으며, 논과 과수원은 상대적으로 습윤한 미기후조건에서 건조조건이 아니라 온도조건에 의해 $C_4$ 단자엽식물이 분포하는 것으로 생각되었다. 또한 농업생태계를 대표하는 $C_4$식물 중 단자엽식물은 바랭이와 닭의장풀이며 쌍자엽식물은 개비름과 명아주로 확인되었다. 본 조사에서 총 47종의 귀화식물이 확인되었으며 토양의 수분환경조건이 상대적으로 건조한 밭과 도로변에서 많은 귀화식물이 출현하였다. 귀화식물 가운데 $C_4$ 식물은 비름속의 개비름과 털비름 2종으로 나타났으며, 단자엽식물은 관찰되지 않았다. 본 연구에서는 농경지유형에 따른 대표적인 $C_4$식물의 분포특성이 확인되었으며 지구온난화로 인한 기온의 상승으로 고온에 적응성이 높은 $C_4$식물의 새로운 유입과 이미 유입된 종 가운데 농업생태계에 나쁜 영향을 미칠 수 있는 외래식물의 확산에 대한 장기적인 모니터링의 필요성을 제안하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.279-289
• /
• 2000

본 연구에서는 정수공정에서 응집제 종류와 고액분리방법이 조류제거에 미치는 영향을 조사하였다. 따라서, 원수의 특성을 탁도, $KMnO_4$ 소비량, UV-254, chlorophyll-a 등으로 파악하고 이들 수질인자간의 상관관계를 분석하였다. 또한 시판중인 Alum계열 응집제(Alum, PAC, PACS)가 조류제거에 미치는 영향을 실험실 쟈테스트를 이용하여 탁도 및 유기물제거, pH 저하특성 및 알카리도 소모특성 및 개체수 제거율 등으로 연구하였다. 상관관계 분석에 의하면 유기물항목인 UV-254, $KMnO_4$ 소비량, chlorophyll-a와 탁도의 상관계수는 각각 0.775, 0.674 및 0.623으로 상관성이 매우 높은 것으로 나타났다. 조류발생시 응집제 종류별 응집침전에서 유기물 제거특성은 조류의 농도가 적을 경우에는 유사한 효율을 보였으나 조류농도 증가에 의한 높은 유기물 농도($KMnO_4$ 소비량 20mg/l 이상)와 높은 탁도(100NTU 이상)에서는 PAC, PACS와 같은 무기고분자 응집제가 Alum보다 제거효율이 우수하였다. 조류번성시 응집공정을 거친 후 침전과 부상공정의 비교실험에서 부상분리공정을 사용할 경우 Alum이 모든 분석항목에서 고분자 응집제인 PAC, PACS보다 우수하였으며, 95% 이상의 제거율을 나타내었다. 반면에 PAC와 PACS의 경우는 침전공정이 부상공정보다 효율이 높았으며, $KMnO_4$ 소비량의 경우 부상법 제거율의 2배 이상 효율을 보여주었다. 따라서 조류제거를 향상시키기 위해서는 Alum을 사용할 경우 부상분리, PAC, PACS를 사용할 경우 침전공정이 바람직한 것으로 나타났다. 대상원수에서는 남조식물문의 Microcystic와 녹조식물문의 pediastrum simplex 등 두 가지의 속이 다수 속으로 출현하였으며, Alum, PAC, PACS의 투입후 침전실험에서 27%, 45%, 22%의 조류개체수의 제거율을 보였으나, 용존공기부상법(DAF)을 적용한 경우에는 모든 응집제에서 동, 식물플랑크톤 모두가 100%에 가까운 제거율을 보여주었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.335-347
• /
• 2013

2008년 2월 일본 홋카이도 서해상의 발달된 저기압에 의해 생성된 폭풍파랑이 동해상 남/남서쪽으로 전파되어 한국과 일본의 동해 해안을 따라 상당한 인명 및 재산 피해를 입혔다. 본 연구는 두 파트로 구성되어 있다. 첫번째 파트에서는 연안역을 따라 상당한 피해를 입은 일본 토야마만에서의 극한 폭풍파랑을 추산하였다. 추산방법으로는 풍파의 성장발달에 중요한 요소인 바람의 강도와 계속 시간의 극한조건을 산정 후, 극한조건을 적용한 동계 온대저기압 상황을 비정역학 기상모델과 스펙트럼 파랑모델을 이용한 수치 실험을 통해 추산하였다. 추산된 토야마만 후시키 토야마에서의 극한 폭풍파랑의 유의파고 및 주기는 각각 6.78 m와 18.28 sec이다. 두 번째 파트에서는 2008년 2월 폭풍파랑으로 인해 북방파제 및 항구에 상당한 피해를 입은 토야마만 후시키항에서의 파랑-구조물 상호작용에 관한 수치실험을 수행하였다. 수치실험은 적합격자세분화 및 wet-dry법이 적용된 비선형천수방정식 모델을 이용하였다. 첫 파트에서 추산된 폭풍파랑 특성은 파랑-구조물 상호작용 수치실험에서 입사파 조건으로 사용되었다. 수치실험 결과, 후시키항의 북방파제가 폭풍파랑에 의해 파손 시, 배후의 만요우부두는 월파 및 월류에 안전하지 못 함이 파악되었다. 또한, 추산 폭풍파랑 상황 하에서 만요우부두의 현 호안시설로는 측면 호안벽으로부터의 월류에 대응하지 못 함이 파악되었다. 두 번째 수치실험결과로부터, wet-dry법이 적용된 적합격자세분화에 의해 세분화된 격자는, 계산부하를 효율적으로 유지하는 동시에, 해안선의 표현 및 해안구조물의 표현에 뛰어남을 확인하였다.

• 미생물학회지
• /
• 제51권3호
• /
• pp.231-240
• /
• 2015

본 연구에서는 발효식품으로부터 16종의 공액리놀레산(CLA) 생성 젖산균을 분리하였다. 이들 균주 중, S48 및 P1201 균주는 다른 젖산균들보다 더 높은 CLA를 생성하였다. 두 균주는 형태학적, 생리학적, 화학적 및 분자유전학적 특징에 따라 Lactobacillus plantarum로 동정하였다. pH 2.0 인공위액산에서 4시간 배양 후 이들 균주의 생존율은 각각 59.57% 및 6.22%을 나타내었다. 이들 균주는 $37^{\circ}C$에서 48시간 동안 상이한 자유 리놀레산 함량이 함유되어 있는 8% 탈지분유 배지에서 cis-9, trans-11 및 trans-10, cis-12 CLA 이성체가 생성되었고, 두 CLA 이성체는 48시간 배양 동안 지속적으로 증가하였다. 발효 48시간 후, 증자콩-분말 두유의 CLA 함량은 생콩 및 볶음콩-분말 두유에서 보다 높은 생성능을 보였다. 특히, 증자콩-분말 두유의 CLA 함량은 각각 S48 및 P1201 균주에서 $183.57{\mu}g/ml$ 및 $198.72{\mu}g/ml$ 생성되었다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.287-293
• /
• 2013

본 시험은 녹비작물의 토양 혼입시기가 벼의 수량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 녹비작물을 벼 이앙 25일전, 18일전 및 11일전에 각각 혼입하였으며, 혼입시기별 녹비보리 및 헤어리베치의 biomass와 무기성분 함량 및 양분공급량을 조사하였고, 각각의 처리구에서 벼의 수량을 조사하였다. 녹비보리 및 헤어리베치의 biomass는 토양으로의 혼입이 늦어질수록 biomass는 증가하였고, T-N, T-P 및 $K_2O$의 함량은 점차 감소하는 경향이었지만 그 차이는 미미하였다. 녹비보리 및 헤어리베치의 N, $P_2O_5$ 및 $K_2O$의 공급량은 다소 차이는 있지만 전반적으로 5월 20일에 혼입한 LPM3 처리구에서 가장 많았다. 벼의 간장, 수장 및 이삭수는 녹비작물의 혼입시기별 처리구에 상관없이 비슷한 경향으로 control 처리구에 비해 생육이 좋았지만, 녹비작물의 토양 혼입시기에 따른 유의성은 없었다. 벼의 총립수, 천립중 및 수량은 control 처리구에 비해 녹비보리 및 헤어리베치 처리구에서 많았으며, 토양 혼입시기에 상관없이 벼의 수량은 control 처리구 대비 녹비보리 혼입 처리구에서 2~3%, 헤어리베치 혼입 처리구에서 4~5%의 증수효과를 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.154-155
• /
• 2012

The promise of nano-crystalites (nc) as a technological material, for applications including display backplane, and solar cells, may ultimately depend on tailoring their behavior through doping and crystallinity. Impurities can strongly modify electronic and optical properties of bulk and nc semiconductors. Highly doped dopant also effect structural properties (both grain size, crystal fraction) of nc-Si thin film. As discussed in several literatures, P atoms or radicals have the tendency to reside on the surface of nc. The P-radical segregation on the nano-grain surfaces that called self-purification may reduce the possibility of new nucleation because of the five-coordination of P. In addition, the P doping levels of ${\sim}2{\times}10^{21}\;at/cm^3$ is the solubility limitation of P in Si; the solubility of nc thin film should be smaller. Therefore, the non-activated P tends to segregate on the grain boundaries and the surface of nc. These mechanisms could prevent new nucleation on the existing grain surface. Therefore, most researches shown that highly doped nc-thin film by using conventional PECVD deposition system tended to have low crystallinity, where the formation energy of nucleation should be higher than the nc surface in the intrinsic materials. If the deposition technology that can make highly doped and simultaneously highly crystallized nc at low temperature, it can lead processes of next generation flexible devices. Recently, we are developing a novel CVD technology with a neutral particle beam (NPB) source, named as neutral beam assisted CVD (NBaCVD), which controls the energy of incident neutral particles in the range of 1~300eV in order to enhance the atomic activation and crystalline of thin films at low temperatures. During the formation of the nc-/pm-Si thin films by the NBaCVD with various process conditions, NPB energy directly controlled by the reflector bias and effectively increased crystal fraction (~80%) by uniformly distributed nc grains with 3~10 nm size. In the case of phosphorous doped Si thin films, the doping efficiency also increased as increasing the reflector bias (i.e. increasing NPB energy). At 330V of reflector bias, activation energy of the doped nc-Si thin film reduced as low as 0.001 eV. This means dopants are fully occupied as substitutional site, even though the Si thin film has nano-sized grain structure. And activated dopant concentration is recorded as high as up to 1020 #/$cm^3$ at very low process temperature (＜ $80^{\circ}C$) process without any post annealing. Theoretical solubility for the higher dopant concentration in Si thin film for order of 1020 #/$cm^3$ can be done only high temperature process or post annealing over $650^{\circ}C$. In general, as decreasing the grain size, the dopant binding energy increases as ratio of 1 of diameter of grain and the dopant hardly be activated. The highly doped nc-Si thin film by low-temperature NBaCVD process had smaller average grain size under 10 nm (measured by GIWAXS, GISAXS and TEM analysis), but achieved very higher activation of phosphorous dopant; NB energy sufficiently transports its energy to doping and crystallization even though without supplying additional thermal energy. TEM image shows that incubation layer does not formed between nc-Si film and SiO2 under later and highly crystallized nc-Si film is constructed with uniformly distributed nano-grains in polymorphous tissues. The nucleation should be start at the first layer on the SiO2 later, but it hardly growth to be cone-shaped micro-size grains. The nc-grain evenly embedded pm-Si thin film can be formatted by competition of the nucleation and the crystal growing, which depend on the NPB energies. In the evaluation of the light soaking degradation of photoconductivity, while conventional intrinsic and n-type doped a-Si thin films appeared typical degradation of photoconductivity, all of the nc-Si thin films processed by the NBaCVD show only a few % of degradation of it. From FTIR and RAMAN spectra, the energetic hydrogen NB atoms passivate nano-grain boundaries during the NBaCVD process because of the high diffusivity and chemical potential of hydrogen atoms.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.707-718
• /
• 2012

본 연구는 낙동강수계 매수토지 생태복원지를 대상으로 2007년 복원 공사 직후부터 4년간의 식생구조 변화를 모니터링하고 식생 관리방안을 제시하고자 하였다. 연구대상지는 낙동강 수계 생태복원지 중 총 15개소($208,342m^2$)를 대상지로 하였고 조사는 2007년 11월, 2008년 9월, 2009년 10월, 2010년 9월에 각각 시행하였다. 식재종 및 개체수 변화 분석 결과 교목층은 당단풍나무, 상수리나무, 신나무, 갈참나무, 굴참나무 등은 비교적 개체수가 증가하거나 변화가 없었고 떡갈나무, 말채나무, 뽕나무, 쪽동백나무, 팥배나무는 100% 고사한 것으로 나타났다. 관목은 초본과 덩굴성 식물에 의한 피압으로 대부분 고사하였다. 식재밀도는 4년간 평균 28주/$100m^2$ ${\rightarrow}$ 20주/$100m^2$ ${\rightarrow}$ 16주/$100m^2$ ${\rightarrow}$ 16주/$100m^2$로 감소하였다. 생장량은 복원 공사 직후 이식에 따른 스트레스로 다소 감소하였으나 이후 활착이 이루어짐에 따라 안정화되는 경향을 나타내었다. 흉고단면적 변화는 2007년 복원직후에 $507.1cm^2/100m^2$이던 것이 2008년에 $301.8cm^2/100m^2$로 감소하였으며 이후에는 $324.9cm^2/100m^2$(2009년), $372.7cm^2/100m^2$(2010년)으로 다소 증가하는 경향을 나타내었다. 수변 생태복원지의 식재구조 개선을 위해서는 토양습도를 고려한 수종의 선정과 대상지 여건을 고려한 적정 식재구조의 차별화가 필요하였다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.26-46
• /
• 2020

이 연구의 목표는 관개된 옥수수 밭에서의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 평가하고 문서화하는 것이다. 열역학적 관점에서, 우리는 이 농업생태계를 태양 복사로 인해 시스템 내부와 외부 사이에 큰 경도(gradient)가 부여되는 열린 열역학적 시스템으로 간주하였다. 따라서 시스템이 평형에서 멀어질 때, 열역학적 원칙에 따라 비평형 소산 과정(nonequilibrium dissipative process)인 이 생태-사회시스템이 모든 생물, 물리, 화학 및 인위적 구성 요소를 사용하여 태양으로부터 주어진 경도에 저항하여 이를 감소시키도록 움직인다고 가정하였다. 이 가설을 검증하기 위한 첫 단계로서 미국 네브라스카의 옥수수 밭에 위치한 AmeriFlux의 NE1 사이트에서 2003년부터 2014년까지 관측된 플럭스 및 미기상 자료를 사용하여 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 정량화하였다. 12년 평균한 생장기간의 결과에 따르면, 시스템의 에너지 포획(순복사와 하향단파복사의 비, R_n/R_s↓)은 옥수수의 생장과 함께 증가하였고, 생장기간이 비생장기간보다 약 80% 높았다. 생장기간 동안 시스템 내의 엔트로피 생성(σ)은 평균 9.56 MJ m^-2 K^-1이었고, 주로 하향단파 복사에 의해 결정되었다. 엔트로피 수송(J)은 잠열플럭스, 순장파복사, 현열플럭스의 순으로 기여하였고, 시스템 외부 환경으로 퍼낸 양은 σ의 ~84%에 해당하는 -7.99 MJ m^-2 K^-1이었다. 따라서 매년 생장 기간동안 시스템 내에 순 축적된 엔트로피(dS/dt)는 1.57 MJ m^-2 K^-1이었다. 탄소 흡수 효율(CUE)은 1.25~1.62, 물 사용 효율(WUE)은 1.98~2.92 g C (kg H₂O)^-1이었고 모두 옥수수의 성장과 함께 증가하였다. 극심한 가뭄으로 관개가 더 빈번하게 행해진 2012년의 경우, σ와 J가 모두 평년보다 10% 많은 최대값을 보였고, 그 결과 서로 대부분 상쇄되어 dS/dt는 평년보다 조금 높은 수준에 머물렀다. 가뭄 중에도 빈번한 관개로 인해 엔트로피 수송의 주된 경로가 현열플럭스에서 잠열플럭스로 바뀌면서 생산량과 CUE는 평년 값을 웃돌았으나 물과 빛의 사용 효율은 오히려 낮아졌다. 이러한 결과에 근거하여 관개된 옥수수 생태-사회시스템의 지속가능성의 변화를 평가하기에는 아직 여러가지 문제가 남아있다. 자기-조직화 과정은 시스템과 주변 간의 경도를 효과적으로 감소시키는 역할을 한다. 따라서 엔트로피 자료와 함께, 지속가능성의 척도가 되는 자기-조직화 역량을 나타내는 스펙트랄 엔트로피, 또는 하부시스템의 구조 및 에너지·물질의 흐름의 강도와 방향의 변화를 가늠할 수 있는 역학적 과정망(dynamic process network) 분석 등의 추가 연구가 병행되어야 한다.

• 환경영향평가
• /
• 제26권2호
• /
• pp.127-139
• /
• 2017

탄소 흡수원 조성과 같은 토지이용과 관련한 온실가스 감축대안 수립을 위해 다양한 생태계 시스템에서의 온실가스 잠재 흡수량 평가가 요구된다. 이 연구에서는 에디 공분산 기반의 플럭스 타워 관측자료를 활용한 순생태계교환량(Net Ecosystem Exchange: NEE)으로 국내 산림 생태계와 농경지 생태계에서의 탄소 흡수 능력을 추정하였다. 또한 우리나라와 유사한 기후조건의 국외 플럭스 타워 자료를 활용하여 국내 생태계 유형별 탄소 수지 추정결과와 비교분석하였다. 에디 공분산 기법을 이용한 산림과 농경지의 NEE 분석 결과, 우리나라의 산림에서는 연간 $-31gC/m^2/yr$에서 $-362gC/m^2/yr$, 농경지 생태계에서는 작물 재배 기간 동안 $-210gC/m^2/growing$ season에서 $-248gC/m^2/growing$ season의 값을 나타내 산림뿐만 아니라 농경지 생태계도 탄소 흡수 기능이 있음을 확인할 수 있었다. 산림의 경우 임상에 따라 시기별로 서로 다른 탄소 흡수 양상을 보였는데, 활엽수림은 늦봄과 초여름, 초가을에, 침엽수림은 봄과 초여름, 가을중순에 탄소 흡수 능력이 컸다. 또한 숲의 나이가 어리고, 활엽수나 침엽수로만 구성된 단순림보다 혼효림이 더 높은 탄소 흡수 능력을 가지고 있었다. 농작물의 성장기간 동안의 탄소 흡수량은 비트가 가장 컸고, 그 다음은 겨울밀, 옥수수, 벼, 감자, 콩 순으로 나타났다. 이러한 결과들은 향후 산림 및 농경지에서의 탄소저감 정책수립과정에 있어 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 식물분류학회지
• /
• 제46권2호
• /
• pp.256-266
• /
• 2016

한국의 멸종위기 난과 식물인 석곡 13,000 촉을 증식하여 2013년 6월에 완도군 보길도 일대의 자연 서식지에 복원하였다. 연구팀은 복원 후 2년간 생장과정을 모니터링 하였다. 모본의 확보, 교배, 종자형성, 파종, 계대배양, 순화배양 등의 과정을 거쳐 복원할 13,000 촉을 육성하였다. 복원 전에 5개 엽록체 마커와 핵 ITS 지역을 이용하여 복원할 개체들의 유전적 다양성을 검증한 결과 국내의 자연집단 사이에서 관찰되는 수준의 유전적 다양성이 입증되었다. 현지복원은 연구팀과 지역주민들과의 공조체계를 구축하여 협동으로 수행하였다. 복원 이후 1년, 2년의 시점에 생존율, 영양번식률, 생장률 등을 조사하여 자료화 하였다. 복원 후 훼손은 없었으며, 97% 이상의 생존율을 보였다. 복원 후 영양번식이 활발하여, 복원 시점보다 촉수가 227%로 증가하였다. 그러나 복원당시에 비하여 개체의 평균 길이는 짧아졌다. 완전한 양지나 음지에 비해서 반음지 지역에서 석곡 개체들은 가장 잘 번식하고 생장하였다. 또한 부착한 기주 식물에 따라서 영양번식률 및 생장률에 차이를 보였다. 그늘쪽 바위틈과 참가시나무의 수피에 부착한 개체들이 가장 활발하게 증식하였고, 동백나무 수피에 부착하는 개체들이 세 번째 높은 증식률을 보였다. 일부 복원 개체들은 야생에서 꽃을 피우고, 수분되어 종자가 결실되는 것을 확인하였다. 전반적으로 복원한 개체의 촉수가 크게 증가하여 성공적인 복원으로 평가된다. 인위적인 훼손방지를 위하여 국립공원 및 지역주민들과 공조체제를 구축하였고, CCTV를 설치하여 감시활동을 하고 있다.