• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권2호
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• pp.133-142
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• 2007

화학비료의 과다사용으로 환경오염의 문제가 심각해 지면서 친환경 농자재(목초재 또는 축산분뇨 등)를 사용하는 유기농업의 필요성이 대두되어 왔다. 이러한 친환경 농자재의 시용량은 작물 종류별, 토양 종류별, 계절별, 재배환경 등에 따라 결정되어져야 한다. 유기비료로서 축산분뇨량의 효율적 사용과 축산분뇨로부터의 암모니아 방출량 저감을 위해서는 먼저 축산분뇨의 경작지 시비 후 암모니아 방출모델이 제시되어야 한다. 그리고 암모니아 방출에 영향이 큰 인자들을 찾아내어 이 인자들을 변화시킴으로서 암모니아 방출량을 감소시킬 수 있을 것이다. 이 연구에서는 인공신경망(artificial neural network) 기법을 이용하여 시비된 돈분의 암모니아 휘산량을 예측한다. 유럽지역에서 얻은 암모니아 방출 실험데이터(ALFAM database)를 바탕으로, 암모니아 손실 영향인자에 따른 암모니아 방출량을 Michaelis-Menten 모델식을 이용하여 예측한다. 이 모델식의 모델인자(암모니아 최대 방출량과 암모니아 최대 방출량의 50%에 도달하는 시간)는 feedforward-backpropagation 인공신경망 기법으로 예측하였고, 가중치 분할법(weight partitioning method)으로 암모니아 손실에 미치는 총 15개의 영향인자의 상대적인 중요도를 분석하였다. 그 결과 암모니아 방출량은 기후에 따라 크게 좌우되고, 돈분의 상태도 상당한 영향을 주고 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.19-32
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• 2018

GCP(Gravel Compaction Pile, 이하 GCP)공법은 현재 정량적인 설계법이 제시되어 있지 않아 경험적인 방법에 의해 설계 및 시공되고 있어 팽창파괴, 전단파괴 등 다양한 형태의 파괴가 빈번히 발생하고 있으나 명확한 원인 규명과 파괴 예방 대책수립이 어려운 실정이다. 또한 국내와 시공 장비, 재료 특성 등이 다름에도 불구하고 해외의 지반에 적용하는 공법을 그대로 국내에 적용하고 있어 지지력, 침하량 등이 실측값과 큰 차이를 나타내고 있다. 본 연구에서는 GCP공법의 합리적이고 안전한 설계법을 제안하기 위한 연구로써 국내 점토지반에 GCP공법을 적용하여 지반강도 변화에 따른 침하 및 응력 거동특성을 분석하고자 하였다. 이를 위해 ABAQUS를 이용하여 복합지반의 침하량과 침하감소율, 응력분담비, GCP의 최대 수평변위량 및 발생 예상위치를 분석하고자 하였다. 분석 결과, 치환율 30%이상에서 복합지반의 침하감소율이 60%이상 감소하는 것을 확인하였고, GCP의 최대 수평변위량은 말뚝 직경의 2.6배의 깊이에서 발생하였으며, 치환율 40%이상에서는 수평변위량의 차이가 미미한 것을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제29권3호
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• pp.365-376
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• 2013

The purpose of this study was to evaluate effects of spatio-temporal changes in land uses and rainfall magnitude using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT). Prior of application of the model to real-world problem, the model should be calibrated and validated properly. In most modeling approaches, the validation process is done assuming no significant changes occurring at the study watershed between calibration and validation periods, which is not proper assumption for agricultural watersheds. If simulated results obtained with calibrated parameters match observed data with higher accuracy for validation period, this does not always mean the simulated result represents rainfall-runoff, pollutant generation and transport mechanism for validation period because temporal and spatial variables and rainfall magnitude are often not the same. In this study SWAT was applied to Mandae study watershed in Korea to evaluate effects of spatio-temporal changes in landuses using 2009 and 2010 crop data for each field at the watershed. The Nash-Sutcliffe model efficiency (NSE) values for calibration and validation with either 2009 or 2010 was evaluated and the NSE value for calibration with 2009 and calibration with 2010 were compared. It was found that if there is substantial change in land use and rainfall, model calibration period should be determined to reflect those changes. Through these approaches, inherent limitation of the SWAT, which does not consider changes in land uses over the simulation period, was investigated. Also, Effects of changes in rainfall magnitude during calibration process were analyzed.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권11호
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• pp.1157-1168
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• 2012

본 연구에서는 시간에 따른 수질 변화를 파악하고 원인에 따른 경향을 분석함으로써 적절한 관리대책을 수립하는 것이 필요하다고 생각되어 이 같은 연구를 하게 되었다. 현재 수질오염이 심각한 낙동강 수계를 대상으로 2006~2010년까지 수질변화를 분석하였다. 수계의 803개, 국가하천 13개소, 지방1급 하천은 10개소, 하천에 합류하는 하천은 31개 지점에서 측정한 수은, BOD(Biological Oxygen Demand), TN(Total Nitrogen)과 TP(Total Phosphorus) 등의 월평균 자료결과를 바탕으로 하여 통계적 분석(상관분석, 회귀분석, 분산분석, 시계열분석)을 통한 낙동강 유역의 인근 지역의 계절별로 수질항목을 확인하였으며, 평가지표에 따른 변화를 측정하고자 하였다. 유역의 지질 및 지형의 영향이 주로 작용하는데 지역의 기후조건, 식생, 지형, 토양, 비포화대 매질의 영향을 받기 때문에 여러가지의 변수를 가지고 유출했으며, 이는 방류량의 결정문제, 호소의 부영양화 문제 등이 제기될 수 있겠으며, 좋은 개선방안을 만들어보려고 한다. 따라서 낙동강의 강우기 유량을 증대하는 대책이 병행되는 것이 바람직하며, 물 관리 대책에는 하천유지용수 확보를 구성을 해야하며, 수로 건설사업 완료를 지속적인 관찰이 필요하다. 그러나 지류에는 물이 흐르지 않는 시기가 발생하는 이유는 자연 상태에서 흘러야 하는 하천수 및 공업용수와 농업용수로 취수했기 때문이다. 따라서 이모든 것을 관찰 및 구성을 하기 위해서는 지속적인 연구가 필요로 하며, 다음과 같은 연구의 목적을 두고 연구조사 하였다.

• 지적과 국토정보
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• 제46권2호
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• pp.27-42
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• 2016

산림은 우리나라 토지피복 면적의 64%에 해당하는 넓은 면적을 차지한다. 이와 같이 넓은 면적의 산림을 조사, 모니터링, 관리하기 위해서는 원격탐사 및 지리정보시스템 기술이 필수적이다. 위성영상의 분광반사 특성을 이용하여 임상 및 수종분류가 가능하며, 이를 통해 임상도를 제작할 수 있다. 3차원 자료인 LiDAR를 이용하여 개체목의 위치와 수고 측정, 이를 통해 바이오매스와 탄소량 추정이 가능하다. 그 외에도 대상물의 반사특성을 이용해서 각종 지수들이 추출될 수 있는데, 예를 들어 식생지수와 표면토양지수 등을 통해 식생의 활력도와 산림 황폐화 정도를 파악 할 수 있다. 이러한 식생지수들의 변이를 파악하여 소나무 재선충병, 참나무 시들음병 등의 조기탐지 및 관리도 가능하다. 또한 A/R CDM, REDD+ 등 최근 기후변화 대응 사업에 있어서 원격탐사는 사업성 판단과 이산화탄소 흡수 및 저장량을 산정하는데 중요한 역할을 하고 있다. 기후변화 취약성 평가에서는 지리정보시스템의 시공간자료를 이용하여 국가 및 지자체 단위의 취약성이 시공간적으로 평가되고 있다. 또한, 시공간자료를 영향변수로 추가시킨 각종 모델을 통해 산림생장, 입목고사, 산사태 및 산불 등의 예측이 시공간적으로 이루어 질 수 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권10호
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• pp.1319-1326
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• 2014

Rapamycin, produced by the soil bacterium Streptomyces hygroscopicus, has the ability to suppress the immune system and is used as an antifungal, anti-inflammatory, antitumor, and immunosuppressive agent. In an attempt to increase the productivity of rapamycin, mutagenesis of wild-type Streptomyces hygroscopicus was performed using ultraviolet radiation, and the medium composition was optimized using glycerol (which is one of the cheapest starting substrates) by applying Plackett-Burman design and response surface methodology. Plackett-Burman design was used to analyze 14 medium constituents: M100 (maltodextrin), glycerol, soybean meal, soytone, yeast extract, $(NH_4)_2SO_4$, $\small{L}$-lysine, $KH_2PO_4$, $K_2HPO_4$, NaCl, $FeSO_4{cdot}7H_2O$, $CaCO_3$, 2-(N-morpholino) ethanesulfonic acid, and the initial pH level. Glycerol, soytone, yeast extract, and $CaCO_3$ were analyzed to evaluate their effect on rapamycin production. The individual and interaction effects of the four selected variables were determined by Box-Behnken design, suggesting $CaCO_3$, soytone, and yeast extract have negative effects, but glycerol was a positive factor to determine rapamycin productivity. Medium optimization using statistical design resulted in a 45% ($220.7{\pm}5.7mg/l$) increase in rapamycin production for the Streptomyces hygroscopicus mutant, compared with the unoptimized production medium ($151.9{\pm}22.6mg/l$), and nearly 588% compared with wild-type Streptomyces hygroscopicus ($37.5{\pm}2.8mg/l$). The change in pH showed that $CaCO_3$ is a critical and negative factor for rapamycin production.

• 한국환경생태학회지
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• 제12권2호
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• pp.131-137
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• 1998

공단지역과 일반지역의 대기오염 및 산성비가 수목피해에 미치는 영향을 파악하기 위하여 경남, 울산지역을 중심으로 산림내 유입되는 강우에 대한 오염물질의 이온특성을 분석하고, 대기중 S $O_2$농도와 수목의 쇠퇴도를 비교하였다. 강우의 pH는 공단지역이 일반지역보다 낮아 산성비가 내리고 있었고, EC는 pH와 강한 부의 상관(r=-.7861$^{**}$ )이었다. 용존성분중 양이온과 음이온 농도는 공단지역이 높았으며, 음이온에서는 S $O_{4}$$^{2-}$ 와 N $O_{3}$$^{-}$ 가 높았다. 대기중 S $O_2$농도는 공단지역이 높고, 계절별로는 겨울과 봄이 높았다. 수목쇠퇴와 변수들의 상관분석결과 편상관계수는 S $O_{4}$$^{2-}$ ＞ pH ＞ EC(Electrical conductivity) ＞ N $O_{3}$$^{-}$ ＞ S $O_2$＞ C $l^{-}$ 순이었으며, 추정회귀식은 Y = 5.1007-0.7811 $X_2$(pH) + 0.0253 $X_{5}$ (S $O_{4}$$^{2-}$ ) + 0.0275 $X_{6}$(NON $O_{3}$$^{-}$)로서, 대기오염과 산성비가 함께 영향을 미치는 것으로 나타나 산림생태계 쇠퇴 및 토양산성화는 계속될 것으로 생각된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.15-23
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• 2018

본 연구에서는 최근 발생하는 지반재해를 사전에 예측하기 위해 널리 사용되고 있는 GIS의 기반의 확장프로그램인 SINMAP을 이용하여 매개변수에 따른 위험도 평가를 수행하였다. 위험도평가는 매개변수의 영향을 파악하기 위해 중요변수인 내부마찰각과 T/R 값의 범위를 각각 3가지와 4가지 패턴으로 결정하였으며, 해석결과를 기존 산사태 결과와 비교하여 산사태 거동을 규명하고 매개변수의 적용성을 평가하였다. 지형학적 습윤대를 분석한 결과, 한계습윤대와 포화대가 토석류 영역과 거의 일치하고 있으며 지하수 수렴부가 붕괴시점부와 상관관계가 있는 것으로 나타나 지형학적 습윤대가 경사분포나 붕적토층의 존재여부, 산사태 유발구조물 등과 복합적으로 산사태 발생 가능성을 평가하기 위한 지표로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 내부마찰각의 하한계가 증가함에 따라 상한계불안정영역이 50~70%까지 감소되어 안정지수에 미치는 영향력이 큰 경향을 보였으나 낮은 습윤지수 범위에서는 그 영향력이 줄어드는 양상을 나타내었다. 습윤지수의 범위에 따른 변화를 분석한 결과, 고도평균값을 적용한 경우를 제외하면 모든 Group에서 유사한 안정지수 분포를 보이고 있어 습윤지수보다는 내부마찰각에 민감한 양상을 나타내고 있음을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.51-64
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• 2002

굴착단계별 지반거동을 예측하기 위해 아무리 정교한 수치해석기법을 적용하여도 수치해석 모델링, 토질정수, 현장 및 시공조건 등과 관련한 불확실성으로 인해 실제 시공시 관측되는 거동은 설계단계의 수치해석을 통한 예측과 상당히 다른 결과를 나타낸다. 따라서, 굴착과정에서 발생되는 지반거동을 파악하기 위해서 항상 현장계측을 통한 관리가 이루어져야 한다. 하지만 지금까지 수행된 계측관리는 현단계 안정성만을 판단하는 절대치 관리기법에 한정되어 있어 다음 굴착단계에 대한 지반거동의 예측이 어려운 실정이다. 이러한 측면에서 본 연구는 현단계 안정성 여부를 판단하는 절대치 관리기법 이외에 역해석을 통해 다음 굴착단계의 지반거동을 예측하고 안정성을 판단하는 예측관리기법을 도입한 지반굴착 흙막이공의 정보화시공 종합관리 시스템인 TOMAS-EXCAV를 개발하였다. TOMAS-EXCAV는 SQP-MMFD의 최적화기법을 적용한 역해석 프로그램을 정해석 프로그램과 연계하여 굴착 또는 시공 초기단계에 실시된 계측결과를 토대로 주요 설계변수의 최적화를 수행함으로써 흙막이구조물 해석시 모든 불확실성을 포괄적으로 반영한다. 본 연구에서는 이에 대한 검증을 위해 흙막이 현장 2개소를 선정하여 역해석을 중심으로 TOMAS-EXCAV의 적용성을 확인하였다.

• 식물병연구
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• 제8권4호
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• pp.199-206
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• 2002

벼 도열병 발병 모의 실황 포장을 발병 상습지(안동대 실험포장; 산간 협곡 위치한 천수답)에 설정하여 벼 식물생육군락(일품벼 공시)의 실황 기상자료를 무인기상관측 장치를 통해 수집, 가공하여 도열병 발병에 미치는 기상요인의 가변값을 추정, 분석하였다. 기상요소 측정은 시험포장에 무인기상관측장치를 설치하여 매시단위로 기온, 상대습도, 일사량, 강우량, 풍향, 풍속, 지온, 잎습전지속 시간 등을 측정하였다. 각 기상요인중 도열병 발병에 가장 많은 영향을 미친 것은 발병 전 10일간 평균최고기온으로 결정계수 0.95＊을 나타냈으며, 도열병 발병에 영향을 가장 미치지 않은 요인은 풍속으로 결정계수 0.24$^{ns}$ 로 나타났다. 도열병 발병과 병 진전에 가장 높은 유의성을 보인 기상요인은 평균온도(T-ave), 최고온도(T-max), 상대습도(RH), 상대습도 90%이상인 누적시간(RD) 등이었으며, 이들을 이용한 통계적 모형은 아래와 같다. Y = -3410.91 - 23.91 $\times$ T-ave ＋ 28.56 $\times$ T-max ＋ 41.0 $\times$ RH - 3.75 $\times$ RD, ($R^2$= 0.99＊), (T-ave >= 19$^{\circ}C$ and T-max - T-ave >= 5.2$^{\circ}C$ and RH% >= 90.4%. 발병모형과 발병심각도의 적합도 검정($\chi$$^2$)은 유의도 0.001로 발병모형이 실제 발병 심각도와 유사함을 나타내었다.