• 제목/요약/키워드: temperature-dependent development models

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잔물땡땡이의 온도발육모형과 생물계절 (Temperature-dependent development models and phenology of Hydrochara affinis)

  • 윤성수;김명현;어진우;송영주
    • 환경생물
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    • 제38권2호
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    • pp.222-230
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    • 2020
  • 논 생태계 서식 생물을 장기적으로 모니터링하여 기후변화의 영향을 평가하기 위한 기초 연구로 잔물땡땡이의 발육단계별 온도발육모형을 선정하고 생태적 매개변수(유효적산온도, 발육한계온도, 발육최적온도, 발육최고온도)를 추정하였다. 선정된 온도발육모형을 이용하여 위도별 4 지역(철원, 당진, 부안, 해남)에서 발생하는 잔물땡땡이의 세대 수를 각 지역의 일 평균기온을 사용하여 예측하였다. 실험온도 구간(18~30℃)에서는 모든 성장단계에서, 발육속도가 온도에 따라 선형적으로 증가하였고 모형 사이의 적합성은 유의한 차이가 없었다. 하지만 발육최적온도와 달리 발육한계온도는 모형별로 상당한 차이를 보였다. 잔물땡땡이는 고위도인 철원에서 3.6 세대가 발생하지만 다른 지역에서는 4.3 세대가 발생하는 것으로 예측되었다. 본 연구의 결과는 기후변화에 따른 생물계절 변동 및 논 생태계 생물다양성 보전 연구의 기초자료로 활용될 것으로 보인다.

비선형 곤충 온도발육모형의 특성과 발전과정에 대한 고찰 (A Review for Non-linear Models Describing Temperature-dependent Development of Insect Populations: Characteristics and Developmental Process of Models)

  • 김동순;안정준;이준호
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제56권1호
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    • pp.1-18
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    • 2017
  • 곤충의 온도발육모형은 해충의 발생예찰모형을 비롯한 개체군모형에서 기본이 되는 요소이다. 본고에서는 곤충의 온도의존적 비선형 발육모형에 대하여 고찰하였다. 모형의 종류를 크게 경험모형과 생물리적 모형으로 구분하였으며, 수식의 유사성 내지 기원에 대한 유연관계에 따라 세분하였다. 발육률 곡선의 형태적 묘사에 적합한 수식을 적용하는 경험모형은 Stinner-계열, Logan-계열, 수행모형, 그리고 베타 분포모형으로 세분화하여 고찰하였다. 촉매반응을 바탕으로 하고 있는 생물리적 모형은 Eyring-모형, SM-모형, SS-모형, SSI-모형으로 이어지는 단계통으로 분류하였다. 본 연구에 포함된 각 모형의 개발과정과 형태적합 특성에 대하여 기술하였다.

콩줄기명나방(Ostrinia scapulalis) (나비목: 포충나방과)의 발육과 산란에 미치는 온도의 영향 (Effects of Temperature on the Development and Reproduction of Ostrinia scapulalis (Lepidoptera: Crambidae))

  • 안정준;김은영;서보윤;정진교
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제61권4호
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    • pp.577-590
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    • 2022
  • 콩줄기명나방은 콩과작물 특히 팥을 가해하는 해충으로 알려져 있다. 본 연구는 온도가 콩줄기명나방의 발육단계별 발육기간, 성충의 수명과 산란특성에 미치는 영향을 파악하고자 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34, 36℃ 항온조건에서 조사하였다. 알과 유충은 7, 10, 13℃를 제외한 항온조건에서 다음 생애단계로 성공적으로 발육하였다. 알, 유충, 번데기의 발육기간은 온도가 상승할수록 짧아지는 경향을 보였다. 콩줄기명나방 발육단계별 발육 최저, 최고 한계는 LRF와 SSI모델을 이용하여 계산하였고 발육영점온도와 유효적산온일도는 선형회귀분석을 이용하였다. 1령 유충 부화부터 성충출현까지의 발육영점온도와 유효적산온일도는 13.5℃와 384.5DD로 추정되었다. SSI모델을 이용한 부화부터 성충출현까지 발육 최저 및 최고온도는 19.4℃과 39.8℃였고 이들간의 차이 즉 발육적정온도범위는 20.4℃였다. 성충은 16℃와 34℃ 범위에서 부화하는 알을 생산하였고, 25℃에서 최대 약 416마리의 자손을 낳았다. 노화율, 나이별 생존율, 나이별 누적산란율, 온도의존 산란수에 관련된 성충모델들이 작성되었다. 본 연구에서 제시한 온도발육모형과 산란모형은 야외에서 콩줄기명나방의 개체군동태를 이해하고 콩과작물의 종합적인 해충군관리체계를 마련하는데 기초기반자료로 활용될 것으로 기대된다.

Integral Abutment Bridge behavior under uncertain thermal and time-dependent load

  • Kim, WooSeok;Laman, Jeffrey A.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제46권1호
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    • pp.53-73
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    • 2013
  • Prediction of prestressed concrete girder integral abutment bridge (IAB) load effect requires understanding of the inherent uncertainties as it relates to thermal loading, time-dependent effects, bridge material properties and soil properties. In addition, complex inelastic and hysteretic behavior must be considered over an extended, 75-year bridge life. The present study establishes IAB displacement and internal force statistics based on available material property and soil property statistical models and Monte Carlo simulations. Numerical models within the simulation were developed to evaluate the 75-year bridge displacements and internal forces based on 2D numerical models that were calibrated against four field monitored IABs. The considered input uncertainties include both resistance and load variables. Material variables are: (1) concrete elastic modulus; (2) backfill stiffness; and (3) lateral pile soil stiffness. Thermal, time dependent, and soil loading variables are: (1) superstructure temperature fluctuation; (2) superstructure concrete thermal expansion coefficient; (3) superstructure temperature gradient; (4) concrete creep and shrinkage; (5) bridge construction timeline; and (6) backfill pressure on backwall and abutment. IAB displacement and internal force statistics were established for: (1) bridge axial force; (2) bridge bending moment; (3) pile lateral force; (4) pile moment; (5) pile head/abutment displacement; (6) compressive stress at the top fiber at the mid-span of the exterior span; and (7) tensile stress at the bottom fiber at the mid-span of the exterior span. These established IAB displacement and internal force statistics provide a basis for future reliability-based design criteria development.

Effect of temperature on the development of the Common Grass Yellow, Eurema hecabe

  • Kim, Seonghyun;Park, Haechul;Park, Ingyun
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제31권2호
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    • pp.35-39
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    • 2015
  • The developmental responses of insects to temperature are important considerations in gaining a better understanding of their ecology and life histories. Temperature-dependent phenology models permit examination of the effects of temperature on the geographical distributions, population dynamics, and management of insects. Measurements of insect developmental and survival responses to temperature pose practical challenges that depend on the chosen modality, variability among individuals, and high mortality rates near the lower and upper threshold temperatures. Different temperature levels can significantly affect larval development of Eurema hecabe. The development of E. hecabe reared on leaves of Lespedeza cuneata was investigated at three temperature regimes (20, 25, and 30℃), a relative humidity of 60%, and a light:dark photoperiod of 14:10 h. The developmental time from larva to adult was 34.3, 20.6, and 17.9 d at temperatures of 20, 25, and 30℃, respectively. Pupal rate was 47.6%, 47.6%, and 61.9% at temperatures of 20, 25, and 30℃, respectively. The developmental threshold temperature estimated from larva to pupae was 8.1℃ with 381.7 degree-days. There is an increasing need for a standardized manual for rearing this butterfly species based on adequate knowledge of its ecology.

NUMERICAL INVESTIGATION OF THE SPREADING AND HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS OF EX-VESSEL CORE MELT

  • Ye, In-Soo;Kim, Jeongeun Alice;Ryu, Changkook;Ha, Kwang Soon;Kim, Hwan Yeol;Song, Jinho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제45권1호
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    • pp.21-28
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    • 2013
  • The flow and heat transfer characteristics of the ex-vessel core melt (corium) were investigated using a commercial CFD code along with the experimental data on the spreading of corium available in the literature (VULCANO VE-U7 test). In the numerical simulation of the unsteady two-phase flow, the volume-of-fluid model was applied for the spreading and interfacial surface formation of corium with the surrounding air. The effects of the key parameters were evaluated for the corium spreading, including the radiation, decay heat, temperature-dependent viscosity and initial temperature of corium. The results showed a reasonable trend of corium progression influenced by the changes in the radiation, decay heat, temperature-dependent viscosity and initial temperature of corium. The modeling of the viscosity appropriate for corium and the radiative heat transfer was critical, since the front progression and temperature profiles were strongly dependent on the models. Further development is required for the code to consider the formation of crust on the surfaces of corium and the interaction with the substrate.

Effect of temperature on the development of Alphitobius diaperinus (Coleoptera: Tenebrionidae)

  • Kim, Seonghyun;Park, Haechul;Park, Ingyun;Han, Taeman;Kim, Hong Geuan
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제35권2호
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    • pp.106-110
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    • 2017
  • The developmental responses of insects to temperature are important considerations in gaining a better understanding of their ecology and life histories. Temperature dependent models permit examination of the effect of temperature on the geographical distributions, population dynamics, and management of insects. The measurements of insect developmental and survival responses to temperature pose practical challenges that depend. The developmental characteristics of A. diaperinus were investigated at four temperature regimes (20, 25, 30 and $35^{\circ}C$), a relative humidity of 60%, and a light:dark photoperiod of 16:8h. The developmental time from larva to adult was 129.0, 49.8, 40.5 and 31.9 days at temperatures of 20, 25, 30 and $35^{\circ}C$, respectively. Pupal rate was 80.0%, 100%, 83.3% and 91.7% at temperatures of 20, 25, 30 and 35 respectively. There is an increasing need for a standardized manual for rearing this. Pupa had significantly lower weights at $35^{\circ}C$ than at the other temperatures. Female pupae (20mg) were significantly heavier than male (17mg).

A Model to Explain Temperature Dependent Systemic Infection of Potato Plants by Potato virus Y

  • Choi, Kyung San;Toro, Francisco del;Tenllado, Francisco;Canto, Tomas;Chung, Bong Nam
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제33권2호
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    • pp.206-211
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    • 2017
  • The effect of temperature on the rate of systemic infection of potatoes (Solanum tuberosum L. cv. Chu-Baek) by Potato virus Y (PVY) was studied in growth chambers. Systemic infection of PVY was observed only within the temperature range of $16^{\circ}C$ to $32^{\circ}C$. Within this temperature range, the time required for a plant to become infected systemically decreased from 14 days at $20^{\circ}C$ to 5.7 days at $28^{\circ}C$. The estimated lower thermal threshold was $15.6^{\circ}C$ and the thermal constant was 65.6 degree days. A systemic infection model was constructed based on experimental data, using the infection rate (Lactin-2 model) and the infection distribution (three-parameter Weibull function) models, which accurately described the completion rate curves to systemic infection and the cumulative distributions obtained in the PVY-potato system, respectively. Therefore, this model was useful to predict the progress of systemic infections by PVY in potato plants, and to construct the epidemic models.

꼬마배나무이(Cacopsylla pyricola(Foerster)) 발생소장 및 온도별 발육기간 (Population Trends and temperature-Dependent Development of Pear Psylla, Cacopsylla pyricola(Foerster) (Homoptera: Psyllidae))

  • 김동순;조명래;전흥용;임명순;이준호
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.73-82
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    • 2000
  • 지금까지 우리 나라에서 배를 가해하는 나무이과(Psyllidae) 해충은 배나무이(Cacoosylla pyrisuga)와 꼬마배나무이(C. pyricola) 두 종으로 알려져 있었으나, 정확한 생태가 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구는 꼬마배나무이의 생태를 구명하여 방제기초 자료를 마련하고자 월동생태 및 발생소장, 온도발육 실험 등을 수행하였다. 꼬마배나무이는 겨울형 성충태로 배나무 거친 껍질 밑에서 월동하였으며, 월동성충은 2월 중순경부터 활동을 시작하였다. 성충과 약충이 배나무 잎이나 과실을 흡즙하면서 그을음병을 유발시켜 피해가 발생하였다. 꼬마배나무이의 포장발생 정도는 이상저온이었던 1993년에는 연중 다발생되었고, 한발고온이었던 1994년에는 7월 이후 발생이 급격히 감소하였으며, 기온이 평년수준이었던 1995년에는 7~8월에 발생이 감소하는 경향이었으나 9, 10월 발생이 다시 증가하는 특성을 보였다. 꼬마배나무이 알의 온도별 발육기간은 15, 20, 25, 30, $35^{\circ}C$에거 각각 13.33, 9.32, 7.82, 6.60, 7.75일 이었으며, 1영에서 5영까지 온도별 발육기간은 15, 20, 25, $30^{\circ}C$에서 각각 33.75, 23.77, 15.21, 17.40일 이었다. 고온영역에서 꼬마배나무이의 발육기간은 증가하였고 사망률도 증가하였다. 또한 온도와 꼬마배나무이 발육율과의 관계를 비서형 발육모형과 선형발육모형을 통하여 검토하였다.

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콩명나방(Maruca vitrata) (나비목: 포충나방과) 발육과 산란에 미치는 온도의 영향 (Effects of Temperature on the Development and Fecundity of Maruca vitrata (Lepidoptera: Crambidae))

  • 안정준;김은영;서보윤;정진교;이시우
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제61권4호
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    • pp.563-575
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    • 2022
  • 콩명나방은 콩과작물 특히 팥을 가해하는 해충으로 알려져 있다. 본 연구는 콩명나방의 생물적 특징을 알아보기 위해 발육단계별 발육기간, 성충의 수명과 번식능력을 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34℃ 항온조건에서 조사하였다. 알은 모든 항온조건에서 부화하였고 유충은 16~31℃ 온도조건에서 성공적으로 성충까지 발육을 완료하였다. 알의 발육기간은 31℃까지 온도가 상승할수록 짧아지다가 이후 온도에서 길어지는 경향을 보였다. 유충, 번데기의 발육기간과 성충수명은 온도가 상승할수록 감소하였다. 콩명나방 발육단계별 발육 최저, 최고 한계는 LRF와 SSI모델을 이용하여 계산하였고 발육영점온도와 유효적산온일도는 선형회귀분석을 이용하였다. 1령 유충 부화부터 성충출현까지의 발육영점온도와 유효적산온일도는 12.8℃와 280.8DD였다. SSI모델을 이용하여 추정한 부화부터 성충출현까지 발육최저 및 최고온도는 14.2℃과 31.9℃였고 이들간의 차이 즉 발육적정온도범위는 17.7℃였다. 온도와 관련된 콩명나방 성충의 생존, 수명, 산란기간, 산란수 자료들을 이용하여 산란모형을 작성하였다. 본 연구에서 제시한 온도발육모형과 산란모형은 야외에서 콩명나방의 개체군동태를 이해하고 콩과작물의 종합적인 해충군관리체계 확립에 기여할 것으로 보인다.