• 한국육종학회지
• /
• 제51권4호
• /
• pp.298-317
• /
• 2019

본 연구는 선행연구에서 개발된 근적외선 분광분석(NIRS) 예측 모델을 활용하여 측정된 국내외 육성계통 메벼 유전자원의 아밀로스 및 단백질 함량 자료를 통계처리 하여 자원의 지리적 특성과 성분 함량에 대한 정확한 정보를 제공하기 위해 실시하였다. 정규분포분석 결과 메벼 유전자원의 아밀로스 평균은 23.6%였고, 단백질 평균은 7.9%였으며 전체 자원의 95%를 차지하는 자원들의 함량범위는 아밀로스가 15.7-31.5%, 단백질이 5.3-10.5%였다. 자원의 다양성지수는 아밀로스가 0.83, 단백질은 0.54였다. ANOVA, DMRT에 사용된 자원 수는 한국 자원이 2,386, 중국은 2,136, 일본은 1,219, 필리핀은 1,213자원이었다. 국가별 아밀로스 평균 함량은 한국 자원이 22.1%, 중국 자원은 24.5%, 일본 자원은 21.5%, 필리핀 자원은 25.2%였다. 단백질 평균함량은 한국 자원이 7.6%, 중국 자원은 7.8%, 일본 자원은 7.4%, 필리핀 자원은 8.2%였다. ANOVA 결과 벼 유전자원의 아밀로스 및 단백질 함량은 국가별 차이가 있었고 1% 유의수준에서 차이가 인정되었다. DMRT 결과 국가별 아밀로스 함량은 한국, 중국, 일본, 필리핀의 네 집단으로 나눌 수 있었으며 각 집단 간 아밀로스 함량차이는 1% 유의수준에서 차이가 인정되었다. 단백질 함량은 한국, 중국, 일본, 필리핀의 네 집단으로 나눌 수 있었으며 각 집단간 단백질 함량차이는 1% 유의수준에서 차이가 인정되었다. 일본 자원은 가장 낮은 아밀로스와 단백질 평균함량을 나타냈고, 필리핀 자원은 가장 높은 아밀로스와 단백질 평균함량을 나타냈다. 이러한 지리적 분포에 따른 벼 자원 간 함량차이는 각 지역별 자원 선호도와 계통 특성이 반영된 결과라고 할 수 있다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.427-435
• /
• 2023

이상기상으로 인한 봄꽃 개화 시기의 변화는 식물의 생장기간 뿐 아니라 생물계절을 포함한 생태계의 모든 측면에 영향을 미친다. 따라서 봄꽃 개화 시기를 예측하는 것은 산림 생태계의 효과적인 관리에 필수적이다. 본 연구에서는 464곳의 산림에서 수집된 날씨정보를 기반으로 대한민국 산림의 대표적인 5가지 수종(미선나무, 아까시나무, 철쭉, 산철쭉, 마가목)의 2023년 개화 시기를 예측하기 위해 과정 기반 모형을 사용하였다. 이를 위해 28개 지역의 9년간(2009-2017) 개화 시기 자료를 활용하여 모형을 개발하였다. 개화 시기는 식물의 세 개 이상의 위치에서 처음으로 꽃이 피는 것을 기준으로 측정되었다. 본 연구에서는 STDD와 GDD 과정 기반 모형을 사용하여 개화 시기를 예측하였으며, 두 모형 모두 일반적으로 우수한 성능을 보였다. 과정 기반 모형의 주요 입력변수인 날씨 자료는 산악기상관측시스템과 기상청에서 제공하는 기온 정보를 융합하여 1km의 공간 해상도로 일 단위 기온 자료를 생성하였다. 지역별 보정 계수를 생산하고 적용하기 위해 랜덤포레스트 기계 학습을 활용하여 STDD와 GDD 모형을 기반으로 예측 정확도를 개선하였다. 결과적으로 보정 계수가 적용될 때 대부분의 수종에서 개화 시기의 예측 오차가 작았으며, 특히, 미선나무, 아까시나무, 철쭉에서 평균제곱근오차가 각각 1.2, 0.6, 1.2일로 매우 낮았다. 모형 성능을 평가하기 위해 10회의 무작위 샘플링 테스트를 실시하고, 최적의 결정계수 값을 가진 모형을 선택하여 모형의 성능을 평가하였다. 그 결과, 마가목을 제외한 모든 수종에서 보정 계수가 적용된 모형에서 결정계수가 최소 0.07에서 최대 0.7 증가하였으며 최종적으로 75%에서 90%의 설명력을 가졌다. 이를 기반으로 수종별 보정 계수를 산출하였으며, 1km 해상도의 전국 단위 개화시기예측 지도를 제작하였다. 본 연구는 식물의 계절 변화에 대한 자료로 활용될 것으로 예상되며, 수종 및 지역별로 개화 시기를 상세히 설명하여 기후 변화로 인한 계절 변화를 연구하는 데에 유용할 것으로 기대된다. 또한 우리나라 산림의 주요 수종에 대한 정확도 높은 개화 시기 예측 서비스는 산림 방문객들의 산림 경험 만족도를 크게 높일 수 있으며, 양봉업 등 임업 종사자들의 경제적 향상에 기여할 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제29권7호
• /
• pp.915-929
• /
• 2023

최근 국민 삶의질 향상, 여가 활동 다변화, 인구구조의 변화 등으로 관광수요 증가 및 관광활동이 다양화되고 있다. 특히 연안도시의 경우, 육상 관광 요소와 해양관광 요소가 공존하는 지역으로 다양한 요인이 관광수요에 영향을 미치고 있다. 본 연구 목적은 본 연구는 행위자 기반의 데이터를 활용하여 관광규모의 시계열 분석을 통해 예측 정확도를 향상시키고, 영향요인을 탐색하고자 한다. 연구 대상은 부산 지역 내 기초자치단체이며, 데이터는 월단위의 관광객수와 관광소비금액을 활용하였다. 연구방법으로 확정적(결정적) 모형인 단변량 시계열 분석과 영향요인을 파악하기 위해 SARIMAX 분석을 수행하였다. 영향요인은 관광소비성향을 설정하였으며, 업종별 소비금액과 SNS 언급량을 중심으로 설정하였다. 연구결과 COVID-19를 고려하지 않은 시계열 모형과 고려한 모형 간의 정확도(RMSE 기준) 차이가 지역별로 최소 1.8배에서 최대 32.7배 향상되었다. 또한 영향요인을 보면 관광소비업종과 SNS 트렌드가 관광객수와 관광소비금액에 유의한 영향을 미치고 있다. 따라서 미래 수요예측을 위해서는 외적 영향을 고려하고, 관광객의 소비성향과 관심도가 지역관광 측면에서 고려 대상이 된다. 본 연구는 연안도시인 부산 지역의 미래 관광수요 예측과 관광규모에 미치고 있는 영향요인을 파악하여 정부 관광정책 및 관광추세를 고려한 관광수요태세 마련을 위한 정책 의사결정에 기여하고자 한다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제39권5_3호
• /
• pp.1009-1029
• /
• 2023

도시 수목은 탄소를 저장하고 불투수면적을 감소시키는 도시 생태계의 중요 요소이며, 탄소 저장량 및 순환량 산정 시 주요 정보로 활용될 수 있다. 많은 선행 연구에서 항공 라이다 자료 및 인공지능 기법을 활용하여 고해상도 수목 정보를 산출하고 있으나, 항공 라이다 영상은 제공하는 플랫폼이 제한되어 있으며 비용적인 면에서도 한계가 다수 존재한다. 따라서 본 연구에서는 수원시를 대상으로 자료 취득이 용이한 고해상도 위성 영상인 Sentinel-2를 활용하여 기계학습 기반의 도시 내 수목 피복률(fractional tree canopy cover, FTC)을 추정하고자 하였다. Sentinel-2 시계열 영상으로부터 중앙값 합성을 수행하여 수원시 전역에 대한 단일 영상을 제작하여 활용하였다. 도시 내 토지 피복의 이질성을 반영하기 위하여, 30 m 격자내 10 m 해상도의 광학 지수의 평균 및 표준편차 값과 환경부 세분류 토지 피복 지도 기반 항목별 피복률을 계산하여 기계학습 모델의 입력 변수로 활용하였다. 총 4가지의 입력 변수 조합을 설정하여, 입력 변수 구성에 따른 FTC 추정 정확도를 비교 및 평가하였다. 광학 영상의 평균 정보만을 활용(Scheme 1)했을 때 보다 도시 내 이질적인 특성을 반영할 수 있는 표준 편차 및 피복률 정보를 모두 함께 고려(Scheme 4, S4)했을 때 향상된 성능을 나타낼 수 있었다. 검증용 자료에 대해 S4의 Random Forest (RF) 모델이 0.8196의 R², 0.0749의 mean absolute error (MAE), 및 0.1022의 root mean squared error (RMSE)로 전체 기계학습 모델 중에서 성능이 가장 높게 나타났다. 변수 기여도 분석 결과 광학 지수의 표준 편차 정보는 도시 내 복잡한 토지 피복 지역에 대해 높은 기여도를 나타내었다. 훈련된 S4 구성의 RF 모델을 수원시 전역에 대해 확장 적용하였을 때, 참조 FTC 자료에 대해 0.8702의 R², 0.0873의 MAE, 및 0.1335의 RMSE의 우수한 성능을 나타냈다. 본 연구의 FTC 추정 기법은 향후 다른 지역에 대한 적용성이 우수할 것으로 판단되며, 도시 생태계 탄소순환 파악의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제38권5호
• /
• pp.319-331
• /
• 2023

아미노글리코사이드계 항생제(Aminoglycosides, AGs)는 그람음성균과 양성균에 광범위하게 작용하는 동물용 의약품으로, 최근 배양육에 사용된다고 알려져 있어, 안전성 관리를 위한 분석법 마련이 반드시 필요하다. AGs는 고극성 화합물로 성분 간의 분리를 위해 이온쌍 시약(ion-pairing reagent, IPR)을 사용하고 있으나 IPR을 이동상에 첨가하는 기존 분석방법의 경우 용매가 흐르는 동안 질량분석기로 주입되는 IPR로 인해 기기적인 문제가 발생할 가능성이 높아, IPR를 바이알에 직접 첨가하는 분석방법을 검토하였다. 본 연구에서 10종 AGs 성분에 대한 분석방법을 확인하고 유효성을 검증하였다. 검출한계와 정량한계는 각각 0.0001-0.0038 mg/kg 와 0.004-0.011 mg/kg의 범위로 나타났으며, 0.01-0.5 mg/kg 범위 내의 직선성(R²)은 0.99 이상이었다. AGs의 시료 회수율을 확인하고자 소고기와 세포배양배지(cell culture medium) 매질에서 회수율과 상대표준편차로 나타낸 정밀도를 확인한 결과 각각 70.7-120.6% 및 0.2 to 24.7%로 나타났다. 기존의 이동상에 IP 첨가 방법과 비교하였을 때 유사한 수준으로 양호하였다. 검증된 AGs 분석법은 국내 유통되는 닭고기, 소고기, 돼지고기 15품목과 배양육 배지 첨가제 6품목에 적용해보았다. 그 결과 국내 유통되는 육류 15품목 모두 AGs 성분이 검출되지 않았으나, 세포배양배지에서 streptomycin은 695.85-1152.71 mg/kg, dehydrostreptomyci은 6.35-11.11 mg/kg로 검출되었다. 따라서 IRR을 바이알에 직접 첨가하는 LC-MS/MS 방식은 육류, 세포배양배지, 배지첨가제 중 AGs 분석 및 안전성 평가를 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 환경생물
• /
• 제41권3호
• /
• pp.179-192
• /
• 2023

인천 영흥도는 대한민국에서 가장 큰 하천인 한강의 담수가 유입되어 영양염의 변화가 예상되는 해역이다. 특히 해양의 영양염의 변화는 식물플랑크톤을 포함한 미소생태계의 변화를 야기시키고, 어패류와 같은 상위 단계의 현존량에도 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 인천 영흥도 연안은 국내의 주요 수산물 생산지임에도 불구하고 미소생태계의 기초자료조차 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 인천 영흥도의 기초자료 수집을 위해, 2014년부터 2018년까지 5년간 미소생태계를 조사하였다. 특히, 연안에서 유입되는 담수의 영향을 거리를 통해 비교하기 위해, 연안 정점(S1)과 연안으로부터 0.75, 1.5, 3 km 떨어진 대조구 정점을 설정하여 물리·화학·생물학적 요인의 변화를 모니터링했다. 그 결과 수온(15.7~26.7℃), 용존 산소(5.73~14.31 mg L^-1), 염분도(28.5~34.1) 및 pH(6.65~8.80)는 계절에 따른 변화만 관찰되었을 뿐, 정점에 따른 유의미한 차이는 관찰되지 않았다. 영양염의 경우, 용존무기질소는 4~6월에 평균 6.4 μM의 농도에서 7~11월 16.4 μM로 증가하였고, 인산 인 및 규산 규소 역시 4~6월 각각 0.4 μM, 2.5 μM에서 7~11월 1.1 μM, 12.0 μM로 그 농도가 증가하였다. 특히 인산 인은 2014~2015년 최대 0.2 μM로 2016~2018년(2.2 μM)에 비해 낮은 농도로 관찰되어, 해당 기간동안 인산 인 제한 현상이 나타나며 계절에 따른 차이는 보였으나, 서해의 뚜렷한 조석차에 의해 정점 간 차이는 나타나지 않았다(Table S1). 연간 댐 방류량이 낮았던 2014~2015년 조사 정점에서 인산 인 제한현상이 두드러졌고, 해당 시기 식물플랑크톤의 현존량은 최대 3,370 cells mL^-1으로 높게 관찰되었다. 그러나 해당 시기, 용존유기탄소 혹은 박테리아의 현존량 증가는 관찰되지 않았다. 생물학적 요인 역시 3 km의 거리에 따른 정점 간 차이는 관찰되지 않았으나, 계절 및 담수 유입에 따른 미소생태계 변화에 관한 기초자료를 축적할 수 있었다. 본 연구를 통해 미소생태계의 기초자료 수집을 통한 인천 연안의 생태계를 이해하였으며, 다양한 오염원으로부터의 교란을 방지하기 위해 인천 영흥도에서의 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국어류학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.263-269
• /
• 2023

이 연구는 꼼치(Liparis tanakae)의 난발생 과정, 자치어의 발육에 따른 형태를 관찰하여 어획량이 급격히 감소하고 있는 꼼치의 자원 회복을 위한 연구에 도움이 되고자 한다. 여수시 돌산 인근 해역에서 채집된 어미로부터 자연 산란시킨 난을 대상으로 난발생 및 자치어 형태발달을 관찰하였고, 사육 과정 중 수온은 12.3~13.5℃(평균 12.7℃)를 유지하였다. 수정란의 난경은 1.57~1.79 mm(평균 1.71 mm, n=100)이었고 형태는 구형이었으며, 침성점착난이었다. 수정 후 4시간 35분에 2세포기에 달하였고, 수정 후 74시간 10분에는 배체가 형성되기 시작하였다. 수정 후 106시간에 꼬리 끝부분에 쿠퍼씨포가 생겼으며, 수정 후 176시간에는 쿠퍼씨포가 소실되었다. 수정 후 526시간에 부화가 시작하였고 이포가 발달되어 눈 바로 뒤쪽에 위치하였다. 부화 직후의 전기자어(전장 5.70~6.24 mm(평균 5.98 mm, n=20))는 입과 항문이 열려 있었고, 부화 후 3일째 자어(전장 5.89~6.42 mm 평균 6.13 mm, n=20))는 아래턱 안쪽과 꼬리에 흑색소포가 나타났다. 부화 후 16일째 자어(전장 6.43~7.38 mm(평균 7.13 mm, n=20))는 난황과 유구가 대부분 흡수되었고, 머리 부분에 흑색소포가 나타났으며, 부화 후 63일째 치어(전장 11.95~13.02 mm(평균 12.16 mm, n=20))는 머리 부분이 현저히 발달하였고, 체형이나 반문이 성어와 닮아 있어 치어기로 이행하였다. 이 연구는 꼼치의 난발생 및 자치어 형태를 통해 어류의 종 보존 및 복원을 위한 양식 기술 확보 자료로 사용될 것이다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제29권1호
• /
• pp.28-41
• /
• 2024

탄소수지는 다양한 환경조건에서 식물의 생리적 상태를 평가할 수 있는 중요한 지표 중 하나이다. 우리 동해 연안에 분포하는 새우말의 수온 변화(5-30℃)에 따른 광합성률과 호흡률을 측정하여, 전체 식물 탄소수지의 계절적 변동을 추정하였다. 수온 처리에 따라 최대총광합성률은 유의한 차이를 보였지만, 광합성 효율은 유의한 차이를 보이지 않았다. 새우말의 최대총광합성률은 수온이 상승함에 따라 증가하여 20℃에서 최대값(101.65 μmol O₂ g^-1 DW h^-1)을 보인 후 30℃에서 급격히 감소하였다. 수온 변화에 따른 새우말의 포화광도, 보상광도와 호흡률은 모두 유의한 차이를 보였다. 새우말의 포화광도는 20-25℃까지(121.59-124.50 μmol photons m^-2 s^-1) 증가하다가 30℃에서 급격히 감소하였다. 보상광도와 호흡률은 수온이 증가할수록 점차 증가하였다. 최대총광합성률과 호흡률의 비율은 5℃에서 가장 높았고, 30℃에서 급격히 감소하였다. 광합성 매개변수, 호흡률 및 생체량을 통해서 추정된 새우말 전체 식물의 탄소수지는 겨울과 봄에 증가하고, 여름과 가을에 감소하는 뚜렷한 계절적 경향을 보였으며, 봄에 생장이 가장 활발하고, 수온이 가장 높은 시기에 급격히 감소하는 새우말의 생장 패턴과 일치하였다. 새우말은 늦여름부터 겨울까지 음의 탄소수지를, 봄에서 초여름까지 양의 탄소수지를 보였다. 기후 변화에 의한 지속적인 수온 상승은 우리 동해 연안 암반생태계에 분포하는 잘피생육지의 구조와 기능에 영향을 미칠 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제40권2호
• /
• pp.229-241
• /
• 2024

클라우드 플랫폼을 이용한 빅데이터 처리기술의 발달로 위성영상과 같이 용량이 큰 자료에 대한 접근 및 처리와 분석이 최근 획기적으로 개선되고 있다. 본 연구에서는 그 플랫폼 중 하나인 Google Earth Engine (GEE) 기반의 전처리 완료된 Sentinel-1 합성개구레이더(synthetic aperture radar, SAR) 위성영상 자료의 후방산란계수 값에 비교적 간단한 토양수분량 추출 방법인 Change Detection Method를 적용하여, 2015~2023년의 국내 용담댐 유역 내 6개 관측소 지점 및 유역 평균에 대한 지표 토양수분량을 산정 후 실측과의 상관성 분석 및 GEE의 활용성을 검토하였다. 그 결과 SAR 위성영상 자체의 지표 측정 정확도와 자료간 특성 변동 등으로 인해 유역 내 관측소별 일부구역에 대해 산정한 지점 지표 토양수분량은 VH와 VV 편파에서 모두 0.1~0.3 수준의 낮은 상관성이 확인된 반면, 유역 전체 면적에 대한 평균 SAR 후방산란계수 값 추출 및 이동평균으로 자료의 불확실성 및 변동성을 완화시킨 유역 평균 지표 토양수분량은 0.5 수준의 향상된 결과를 보였다. 이렇게 GEE를 활용하여 산정된 토양수분량의 결과는 SAR 자료의 전처리에 있어 직접적으로 원하는 분석을 수행하지 못하는 제한점은 있지만, 방대한 위성영상 자료를 효율적으로 처리하여 장기간의 유역 평균과 같은 넓은 범위의 토양수분량을 산정, 평가해 볼 수 있다는 점에서 그 활용성을 확인할 수 있었다. 이를 바탕으로 향후 국내 여러 지점의 지표 토양수분량 관측자료와 연계해 주요 댐 유역의 평균지표 토양수분량 장기 변화 파악 등에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제45권2호
• /
• pp.157-171
• /
• 2024

이 연구의 목적은 1) 베트남 고등학생들을 대상으로 Lee et al. (2024)에서 보고한 개정 시스템 사고 검사 도구의 타당도를 재검증하고, 2) 연구에 참여한 우리나라 고등학생과 베트남 고등학생 간 시스템 사고 능력에 대한 차이를 알아보는 것이다. 이를 위하여 베트남 고등학생 234명이 베트남어로 번역된 개정 시스템 사고 검사 도구 20문항과 STS 척도 20문항에 응답한 자료를 활용하였다. 타당도 분석은 문항 반응 분석(Item Reliability, Item Map, Infit and Outfit MNSQ, 남녀 집단의 DIF)과 탐색적 요인 분석(프로맥스를 활용한 주축 요인 분석)을 통해 검증하고, 나아가 우리나라 고등학생 475명의 데이터를 함께 활용하여 구조 방정식 모형을 이용한 잠재평균비교를 통해 검증하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 베트남어로 번역된 Re_ STMI 20문항의 문항 반응 분석 결과 Item Reliability는 .97, Infit MNSQ는 .67-1.38으로 나타났으며 Item Map과 DIF 분석에서도 선행 연구에서 보고된 결과와 일치하는 결과가 도출되었다. 탐색적 요인 분석에서는 모든 문항들이 의도한 하위 요인에 적재되었으며, 요인별 신뢰도는 .662-.833, 전체 신뢰도는 .876으로 분석되었다. 우리나라 고등학생과 잠재평균비교를 위한 확인적 요인 분석에서 도출된 모형 적합도 수치는 모두 수용 가능한 값으로 분석되었다(χ²/df: 2.830, CFI: .931, TLI: .918, SRMR: .043, RMSEA: .051). 마지막으로 연구에 참여한 우리나라 고등학생과 베트남 고등학생 간 잠재평균비교에서는 시스템 분석, 정신 모델, 팀 학습, 공유비전 요인에서 작은 효과 크기가, 개인 숙련 요인에선 중간 이상의 효과 크기를 보이며, 베트남 고등학생들이 시스템 사고 능력에서 유의미하게 높은 결과를 보여주었다. 이를 통해 개정 시스템 사고 검사 도구 문항은 안정적인 신뢰도와 타당도를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 앞으로 학생들의 시스템 사고 연구와 관련하여 베트남어 및 영어 등으로 번역한 문항을 활용하여 시스템 사고의 국제 비교 연구도 진행할 필요성이 있을 것이다.