• 한국지역지리학회지
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• 제23권1호
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• pp.151-167
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• 2017

본 연구의 목적은 2001~2015년 동안 부산광역시의 $PM_{10}$ 농도가 기온변화 패턴에 미치는 영향을 파악하는 것이다. 최근 15년간 관측된 부산광역시 $PM_{10}$ 농도는 꾸준한 감소 추세를 보이고 있다. 계절적 $PM_{10}$ 농도는 평균적으로 봄철에 가장 높게 나타났고, 겨울철, 여름철, 가을철의 순으로 관측되었지만, 관측 지점별로 계절적 평균 농도 순위는 일정하지 않았다. $PM_{10}$ 농도의 구간별 발생 빈도를 분석한 결과, 가장 높은 빈도로 관측된 미세먼지 농도는 $20{\mu}g/m^3{\sim}60{\mu}g/m^3$ 범위로 조사되었고, 이는 전체 관측일수의 64.6%에 달했다. 황사일과 비황사일의 월평균 농도를 공간적으로 비교한 결과, 황사의 영향이 상대적으로 작은 겨울철에 미세먼지 농도의 서고동저 패턴이 다소 강하게 나타난 반면, 황사의 영향이 증가하는 봄철에는 지역적 차이가 감소하였다. 단순화된 연간 기온 곡선을 이용하여 산출한 월평균 기온증감률을 $PM_{10}$ 농도와 비교한 결과, $PM_{10}$ 농도 변화는 연구지역 평균 기온상승률과 음의 상관관계를 보임에 따라 $PM_{10}$ 농도 감소 추세는 연중 기온 변화 폭(연교차)의 증가 경향으로 이어졌다. 전체적으로 $PM_{10}$ 농도 변화는 연평균기온과는 미미한 상관관계를 나타냈지만, 연평균기온에 지배적인 영향을 주는 겨울철로 국한할 때 $PM_{10}$ 농도와 기온은 비교적 높은 양의 상관관계를 보였다. 에너지 수지 측면에서, $PM_{10}$ 농도 변화는 복사에너지의 반사와 흡수에 따른 복사강제력에 영향을 미쳐 온난화 또는 냉각효과에 기여하게 되는데, 연구지역의 $PM_{10}$ 농도 변화와 기온 변화 간의 상관관계는 시공간적으로 일정하지 않고 도시 대기 질에 연관된 사회경제적 요인이 고려되지 않아 통계적 유의성은 제한적으로 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권2호
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• pp.321-335
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• 2021

미세먼지 (PM10) 및 초미세먼지 (PM2.5)는 인체에 흡수 가능하여 호흡기 질환 및 심장 질환과 같이 인체건강에 악영향을 미치며, 심각할 경우 조기 사망에 영향을 줄 수 있다. 전 세계적으로 현장관측기반의 모니터링을 수행하고 있지만 미 관측지역에 대한 대기질 분포의 공간적인 한계점이 존재하여 보다 광범위한 지역에 대한 지속적이고 정확한 모니터링이 필요한 상황이다. 위성기반 에어로졸 정보를 사용함으로써 이러한 현장 관측자료의 한계점을 극복할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 위성 및 모델자료를 활용하여 2019년도에 대해 한 시간 단위의 지상 PM10 및 PM2.5 농도를 추정하였다. GOCI 위성의 관측영역을 포함하는 동아시아 지역에 대해 트리 기반 앙상블 방법을 사용하는 Boosting 기법인 GBRTs (Gradient Boosted Regression Trees)와 LightGBM (Light Gradient Boosting Machine)을 활용하여 모델을 구축하였다. 또한, 기상변수 및 토지피복변수의 사용유무에 따른 모델의 성능을 비교하기 위해 두 가지 festure set으로 나누어 테스트하였다. 두 기법 모두 주요 변수인 AOD (Aerosol Optical Depth), SSA (Single Scattering Albedo), DEM (Digital Eelevation Model), DOY (Day of Year), HOD (Hour of Day)와 기상변수 및 토지피복변수를 함께 사용한 Feature set 1을 사용하였을 때 높은 정확도를 보였다. Feature set 1에 대해 GBRT 모델이 LightGBM에 비해서약 10%의 정확도 향상을 보였다. 가장 정확도가 높았던 기상 및 지표면 변수를 포함한 Feature set1을 사용한 GBRT기반 모델을 최종모델로 선정하였으며 (PM10: R2 = 0.82 nRMSE = 34.9%, PM2.5: R2 = 0.75 nRMSE = 35.6%), 계절별 및 연평균 PM10 및 PM2.5 농도에 대한 공간적인 분포를 확인해본 결과, 현장관측자료와 비슷한 공간 분포를 보였으며, 국가별 농도 분포와 계절에 따른 시계열 농도 패턴을 잘 모의하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_1호
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• pp.447-460
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• 2022

인공위성 영상레이더 위상간섭기법은 널리 활용되고 있는 원격탐사 기술로서 지진, 화산, 지반침하 등으로부터 발생한 단단한 지각 표면의 변위를 매우 정밀하게 주기적으로 관측할 수 있는 연구 활용분야의 한 종류이다. 습지대 환경처럼 수상 표면에 식생이 존재하는 경우에는 지표면과 동일한 방법을 적용하여 넓은 지역에 대한 높은 공간해상도의 수위 변화 지도 제작이 가능하다. 현재 다양한 파장 대역의 인공위성 영상레이더 시스템이 운용 중에 있으며 여기에는 넓은 지역에 대한 영상을 효과적으로 획득할 수 있는 광역 관측 ScanSAR 모드를 제공하는 위성도 다수 포함되어 있다. 본 논문의 연구 지역인 콜롬비아 북부의 Ciénaga Grande de Santa Marta (CGSM) 습지대는 카리브 해안을 따라 고지대에 위치한 광대한 습지 지역이다. CGSM 습지대는 해수면 상승과 기후 변화와 같은 자연적인 원인 뿐만 아니라 20세기 후반부터 시작된 농업개발 및 도시확장 등의 다양한 인간 활동으로 인한 심각한 환경적 위협을 받고 있다. 최근 해당 습지 지역에 대한 생태학적 중요성이 대두되면서 해당 습지를 보호하고 복원하기 위한 다양한 계획이 진행 중에 있다. 주기적인 습지대 환경 모니터링에 있어 수위 변화 관측은 매우 중요한 자료를 제공하며 일반적으로 수위계와 같은 현장관측 자료 등에 의존하는 경우가 많다. 수위계의 경우 시간적으로 연속적인 자료 관측이 가능하지만 공간적 분포를 이해하기에는 어려운 경우가 많다. 본 연구에서는 현장 관측의 공간적 해상도의 부족함을 보완하기 위한 L-밴드 ALOS-2 PALSAR-2 ScanSAR 광역 관측 모드 자료의 영상레이더 위상간섭기법 습지대 수위 변화 관측 활용 가능성에 대해 평가하고자 한다. 광역 관측 모드의 공간해상도 및 위상간섭도 품질 비교를 위해 ALOS-2 PALSAR-2 stripmap 고해상 모드와 함께 분석하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권6호
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• pp.393-404
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• 2022

위성에서 보다 미세한 공간 분해능으로 신뢰할 수 있는 지상 강우 관측은 도시 수문학적 및 미시적 농업 수요에 필수적이다. 전통적으로 "톱다운" 접근 방식 기반 위성 강우 산출물이 널리 사용되고 있지만 공간 분해능에 한계가 있다. 본 연구는 C-밴드 SAR Sentinel-1 위성 데이터(SM2RAIN-S1)에 적용되는 매개 변수화된 SM2RAIN 모델인 강우 추정을 위한 새로운 "상향식" 접근 방식의 가능성을 평가하여 중부지방에 대한 높은 공간 분해능 지상 강우 추정치(0.01° 그리드/6일)를 생성하는 것을 목표로 한다. 그것의 성능은 중부지방 두 개의 다른 하위 지역, 즉 혼합 산림 중심, 중간 하위 지역, 그리고 경작 중심, 서해안 하위 지역의 1년 기간 동안 기존의 재분석 프로덕트와 우량계 네트워크의 각각의 강우 데이터를 사용하여 공간 및 시간적 가변성에 대해 평가되었다. 평가결과에 따르면 SM2RAIN-S1 프로덕트는 중부지방의 일반적인 강우 패턴을 포착할 수 있고, 서로 다른 토지 피복으로 지역 규모에서 공간 분해능 강우량 측정 가능성을 보유할 수 있으며, 강우량 관측치에 대한 편중된 강우량 추정치가 제공되었다. 또한 SM2RAIN-S1 강우량은 피어슨의 상관 계수(R = 0.69)를 고려할 때 혼합림에서 더 우수했으며, 이는 혼합림에서 토양 수분과 강우의 시간 역학을 포착하는 데 6일 SM2RAIN-S1 데이터의 적합성을 암시했다. 그러나, RMSE와 바이어스 측면에서, 혼합림보다는 경작지의 SM2RAIN-S1 강우 생성물에서 더 나은 성능을 얻었으며, 이는 높은 증발증산 손실(특히 혼합림)에 의해 유도된 더 큰 오류를 SM2RAIN의 추가 개선에 포함해야 한다는 것을 나타낸다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제32권4호
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• pp.184-189
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• 2007

저선량 방사선에 의한 생물학적 효과를 규명하기 위하여, 쥐의 전신에 저선량 X-Ray을 조사하여 쥐의 정자에 미치는 생물학적효과를 관찰하였다. 실험용 동물인 Sprague-Dawley(SD) rat 총 36마리를 6마리씩 구분하여, 각각 대조군, 10 mGy, 20 mGy, 50 mGy, 100 mGy, 200 mGy의 X-Ray을 전신 조사하였다. 0.1g 당 정자수는 각각 $14.216{\times}10^6,\;13.901{\times}10^6,\;14.153{\times}10^6,\;13.831{\times}10^6,\;14.137{\times}10^6,\;14.677{\times}10^6$로 통계적인 차이는 나타나지 않았고, 정자의 운동성은 각각 50.9%, 49.5%, 55.1%, 54.3%, 48.0%, 52.2%이었다. 그리고 남성호르몬은 대조군에 비하여 모두 증가함을 보였고, 현미경 시야에서 고환조직을 확인한 바로는 정세관, 정소세포에서 공포화가 나타나지 않았다. 이 같은 결과로부터 과학기술부와 보건복지부의 법령에서 제한하는 선량이하에서 피폭선량이 관리된 SD rat에게 유해한 효과가 나타나지 않았다. 그러나 이와 같은 연구의 결과는 제한된 숫자의 동물에게서 확인한 결과이므로 인체에서 동일한 효과가 나타난다고 주장할 수 없다. 그러므로 향후 다른 동물과 궁극적으로 인체에 나타나는 효과에 대한 추가적인 연구가 이루어져야 할 것이다.

• 환경정책연구
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• 제12권1호
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• pp.59-74
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• 2013

낙동강을 비롯한 각 수계의 적절한 수질관리방안을 모색하기 위해 현행 모니터링 시스템의 문제점을 고찰하였다. 현재의 모니터링 시스템은 일주일 또는 그 이상의 간격으로 수질시료를 채취하고 분석하여 수계의 수질수준을 판단하고 있으나 이러한 주간 단위의 수질분석은 급변하는 수질에 대한 정보제공에 한계가 있는 것으로 가정하고 강정고령보를 중심으로 보의 상류지역인 문산리, 금호강의 최말단부인 강창교, 보와 금호강 합류부보다 하류에 위치한 사문진교 등 세 개의 지점에 대하여 2011년 5월 1일부터 9월 30일에 걸쳐 매일 수질시료를 채취하여 9개 항목에 대하여 분석하였다. 그 결과 분석대상이 된 9개의 수질인자 모두의 농도가 일단위로 급변하는 추세를 보여 현재의 모니터링 시스템에서 확인하는 수질변화는 큰 의미가 없음을 알 수 있었다. 또한 각 인자에 있어 일변화의 폭이 매우 크게 나타남으로 낙동강의 수질관리를 위해서는 최소한 일단위의 수질시료채취 및 분석이 필요할 것으로 사료되어 현재의 모니터링 시스템에서 수행되고 있는 주간단위의 시료채취 및 분석에 대한 보완이 시급한 것으로 나타났다. 그러나 수계의 모든 지점을 매일 수질시료를 채취하고 분석하는 것은 현실적으로 불가능할 것으로 사료되어 이에 대한 대안을 마련해야 할 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제80권2호
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• pp.246-254
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• 1991

동립효소(同立酵素) 분석(分析)에 의하여 경상북도(慶尙北道) 영일지역(迎日地域) 한 소나무 집단(集團)의 유전적(遺傳的) 구조(構造)를 산(山)의 남(南)쪽과 북(北)쪽의 소집단(小集團)으로 구분(區分)하여 연구(硏究)하였다. 동립효소(同立酵素) AAT, GDH 및 LAP등 에서 각각 5개, 1개 및 2개의 유전자좌(遺傳子座)가 발견(發見)되였으며 상세(詳細)히 분석(分析)한 6개의 유전자좌(遺傳子座)에는 평균(平均) 3.33개의 유전자(遺傳子)가 있음이 확인(確認)되었다. 6개 유전자좌(遺傳子座)의 average heterozygosity는 양친집단(兩親集團)의 경우(境遇) 0.19였고 차대집단(次代集團)의 경우(境遇)는 0.17이었다. 몇 몇 유전자좌(遺傳子座)에 있어서 남(南)쪽 북(北)쪽 소집단내(小集團內) 및 소집단간(小集團間)에 모계(母系)와 부계간(父系間) 유전자빈도(遺傳子頻度)의 유의차(有意差)가 있었고 남쪽 및 북쪽 소집단간(小集團間)에는 모계(母系) 유전자(遺傳子) 빈도(頻度)에 차이(差異)가 있었다. 이 결과(結果)로 보아 산(山)의 북쪽과 남쪽에 위치(位置)한 소나무 소집단(小集團)에 있어서 교배(交配)가 무작위(無作爲)로 일어나지 않았으며 소집단간(小集團間)에도 자유(自由)롭게 교배(交配)가 이루어지지 않고 있어 이들 소집단(小集團)들은 최소(最小)한 생식집단(生植集團)으로서 부분적(部分的)으로 서로 격리되고 있음이 발견(發見)되었다. 양친(兩親)과 차대집단(次代集團)의 몇몇 유전자형(遺傳子型)들은 Hardy-Weinberg 평형(平衡)을 이루지 못하고 있었다. 이 소나무 집단(集團)의 유전적(遺傳的) 구조(構造)로 보아 현재의 소나무 집단(集團)은 소수(少數)의 양친수(兩親樹)에 의해 형성(形成)된 것으로 생각된다.

• 한국환경농학회지
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• 제33권4호
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• pp.231-238
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• 2014

BACKGROUND: Biochar (BC) has a great potential for enhancing soil fertility and carbon sequestration while facilitating beneficial waste disposition. Therefore, it is essential to assess and mitigate any inadvertent consequences associated with soil biochar amendment. Earthworm activity is very vital in the soil system, yet there are a limited number of studies that have examined their impact resulting from biochar application to soil. METHODS AND RESULTS: In this study, the survival, growth, reproductive tests, and oxidative DNA damage tests (measured by 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG) and catalase (CAT) activities) to assess the potential toxicity to earthworm Eisenia fetida in artificial soil amended with BCs were investigated. The BCs derived from perilla meal, sesame meal, and pumpkin seed were pyrolyzed at 300 and $550^{\circ}C$, and then amended with soil at a rate of 5%. All the earthworms survived, but lost weight compared to control soil after 28 day incubation period. Moreover, the BC-amended soils did not significantly affect the cocoon numbers of earthworms. Slightly higher concentrations of 8-OHdG and CAT were observed in earthworms present in BC-treated soil than those in control soil. Furthermore, the 8-OHdG concentrations in the soil amended with BC produced at $550^{\circ}C$ were greater than those at $300^{\circ}C$, and it slightly decreased as the incubation time increased. CONCLUSION: These observations could be due to higher contents of toxic metal(loid)s and also higher pH in BCs pyrolyzed at $550^{\circ}C$ than $300^{\circ}C$. While BC is efficiently being used in agricultural fields, this study suggests that it is required to assess the unintended negative impacts of BC on soil ecosystems.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_1호
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• pp.1029-1040
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• 2017

산불은 다량의 온실가스를 대기 중으로 방출하는 자연재해로서, 이를 효율적으로 감시하기 위해서는 정지궤도 위성의 산불방사열에너지(fire radiative power, FRP)를 활용하는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 2017년 5월 6일에 발생한 우리나라 삼척과 강릉 산불을 사례로, 히마와리 위성의 중적외 채널자료를 이용하여 FRP를 산출하였으며, 이를 통해 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)의 제한적인 시간해상도로는 관측이 불가능한 10분 간격의 산불 피해강도의 실시간 모니터링이 가능함을 확인하였다. 또한 히마와리 FRP를 이용하여 강릉 산불의 배출가스를 계산하였으며, 에어코리아 실측치와 비교하였을 때 거리 차에 의한 1~3시간의 지연현상과 함께, 산불배출가스의 시계열 패턴이 매우 잘 일치함을 알 수 있었다. 또한 선행연구에서 고해상도 영상분석을 통해 제시한 산불배출가스 추정량과 비교하였을 때, 100 ha당 배출량이 삼척은 약 12%, 강릉은 약 2%의 차이로 매우 유사한 결과를 나타냈다. 이는 산불 피해면적과 피해강도에 대한 직접적인 분석 없이도, 정지궤도 위성의 FRP만을 이용하여 산불배출가스의 정밀한 추정이 가능함을 의미한다. 이 연구는 향후 발사될 우리나라 정지궤도 기상위성인 GK-2A(Geostationary Korea Multi-Purpose Satellite-2A)의 산불배출가스 추정 및 에어로솔 산출에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권1호
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• pp.121-128
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• 2012

조간대 지역의 고해상 지형도는 해수 운동에 의한 퇴적 및 침식량의 변화와 같이 과학적인 연구의 기초자료로 쓰일 뿐만 아니라 연안 습지의 실제적인 관리 및 환경변화 모니터링의 도구로서도 그 활용의 가치가 높다. 그러나 조간대는 하상 퇴적물의 유입과 조석현상에 의해 빠르게 변화하고 있어 원격탐사와 같이 단기간에 넓은 지역을 조사할 수 있는 기술의 적용이 필요하다. 레이더 간섭기술은 가장 보편적이면서 성공적인 고해상 지형도 작성 기술로 알려져 있으나, 조간대에서는 지표노출시간의 제약 및 빠른 상태변화로 인해 일반적인 repeat-pass 간섭기술로는 충분한 긴밀도를 얻기 힘들다. 이 연구에서는 재방문주기가 짧은 Cosmo-SkyMed 1일 간격 관측자료와 ERS2-ENVISAT 30분 간격 관측자료를 이용하여 레이더 간섭기술을 이용한 조간대 지형도 작성을 실험하였다. 두 자료 모두 긴 수직기선으로 인한 높은 고도민감도와 짧은 관측주기로 인한 높은 긴밀도로 간섭위상을 구할 수 있었으나, Cosmo-SkyMed 관측자료에서는 대기에 의한 위상지연 효과와 조석에 의한 조간대 표층의 함수율 변화로 인하여 조간대와 같이 평평한 지역의 지형정보를 추출하는데에 어려움이 발생한다. 반면에 ERS2-ENVISAT 관측자료는 이종센서간의 관측중심주파수 차이를 상쇄하기 위해 설정된 긴 수직기선 덕분에 매우 높은 고도민감도를 가지며, 30분이라는 짧은 관측주기는 간섭쌍을 이루는 두 영상에 포함된 대기지연효과를 대부분 상쇄시키므로 조간대의 지형도 작성에 이상적인 자료로 판단된다.