• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.25-25
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• 2019

1953년 7월 27일 정전협정 이후 한반도를 가로지르는 DMZ (Demilitarized zone: 비무장지대)가 설정되었다. DMZ에 출입은 군사정전위원회의 허가가 있어야 가능하기에 군사시설 및 군작전지역을 포함하여 DMZ 및 민간인통제선 이북은 민간인 접근의 제한으로, 단절된 공간으로 변모하였다. DMZ는 우리나라의 대표적인 동고서저의 지형 및 다양한 생태환경을 두루 갖추고 있어 중요한 생태적 요충지로 평가받고 있다. 산림지역은 민간인통제지역까지 합치면 40여개의 산지가 분포하고 있으며, 하천은 크게 15개의 크고 작은 하천이 위치하고 있다. 남방한계선 수계를 따라 일부지역들은 하천 배후습지, 묵논습지 등 습원형태로도 많이 발견되고 있다. 이런 습원지역들은 대부분 미확인 지뢰지대로 접근이 제한적인 만큼 지난 세월의 흔적들을 고스란히 담고 있다. 1965년 한국자연보존연구회는 30여명의 국내학자를 동원하여 서울에서 가까운 DMZ 인접지역에 대한 예비적인 학술조사를 실시하였으며, 이를 계기로 1966년 10월부터 1968년 9월까지 2년간에 걸쳐 한국자연보존위원회 34명의 국내학자와 미국 스미소니언연구소(Smithsonian Institution) H. K. Buechner 박사를 대표로 5명의 국외학자가 공동으로 종합적인 학술조사를 수행하였다. 이는 DMZ 연구의 시작을 알렸으며, 이후 남북관계나 시대여건에 맞추어 간헐적으로 다양한 조사 및 연구들이 이어져오고 있다. 2015년부터 2018년까지 DMZ 철책주변 현장조사를 통해 확인된 식물현황은 964분류군이다. 군시설로 인해 식물서식환경이 제한적인 상황이지만 척박한 환경에 적응하고 있는 식물은 다양하다. DMZ와 맞닿아 있는 7개 지역에 대한 식물현황은 철원 638분류군, 연천 631분류군, 양구 525분류군 순으로 나타났다. 대부분 중동부 지역에 높은 식물종수가 나타났으며, 서부와 동부의 식물들이 고르게 나타나는 결과로 보인다. 큰잎쓴풀, 봉래꼬리풀 등 희귀식물도 있는 반면, 잠재적으로 생태계에 영향을 줄 수 있는 침입외래식물도 다수 포함되어 있어서, 지속적인 모니터링 및 관리가 필요하다. 그 중에서도 양구지역에 새롭게 발견된 Macleaya cordata (Willd.) R.Br.(양귀비과)는 독성이 포함된 식물이며, 인제에서 2014년에 발견된 미역취아재비는 DMZ일원에 제한적으로 분포하는 종이였으나 현재 연천에서 발견되는 등 확산에 대한 관리방안이 필요하다.

• 환경생물
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• 제36권4호
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• pp.471-478
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• 2018

식품생산과정에서 발생하는 유기성폐기물인 골분, 유박, 굴 패화석을 토양에 투입한 결과 일부 처리구에서 토양생물과 화학성이 영향을 받았다. 골분은 토양의 질산태질소를 일시적으로 증가시켰고, 패화석은 pH를 증가시켰다. 골분은 느티나무 생장을 증진시키는 효과가 있었기 때문에 이차적으로 토양생태계에 영향을 미칠 수 있다. 미생물 PLFA는 패화석에 의해 증가하였으며 환경스트레스를 나타내는 지표도 낮은 경향이 있었다. 이것은 패화석이 양분 증가보다는 pH 증가를 통해 미생물의 서식환경을 개선하는 효과가 있다는 것을 보여준다. 토양미소동물 중에는 세균섭식성 선충만이 유박과 골분 처리구에서 증가하였다. 이들 밀도와 세균 PLFA 간에 상관관계는 없었다. 다만 식물생장과 식물섭식성선충의 유의적 상관관계는 유기물투입이 식물을 통해 이차적으로 토양생태계에 영향을 줄 수 있다는 것을 부분적으로 보여준다. 따라서 유기성폐기물 처리는 토양화학성 변화를 통해 일차적으로 미생물 군집에 영향을 주지만, 미생물을 섭식하는 생물군에게 상향식의 양적인 연쇄반응을 일으키지 않을 수 있다는 것을 시사한다.

• 환경생물
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• 제38권4호
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• pp.714-723
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• 2020

본 연구는 길안천의 저서성대형무척추동물 군집구조를 과거와 비교하여 분석하고자, 2018년 총 2회 조사를 실시하여 Lee (2004)의 결과와 비교하였다. 2018년 출현종수는 2003년과 비교하여 총 45종이 증가하였으며, 그중 EPT 분류군이 24종, OCH 분류군이 18종이 추가로 조사되었다. 군집분석 결과, 다양도지수(H')와, 풍부도지수(R')는 증가하였고, 우점도지수(DI)는 감소하는 경향을 보였다. 섭식기능군은 주워먹는무리(GC)에 속하는 종이 과거대비 11종이 추가로 발견되어 가장 높게 나타났고, 서식기능군의 경우 붙는무리(CL)가 41종으로 가장 많은 종이 출현하였다. 군집안정성에서는 특성군 I그룹이 2003년에 57.1%, 2018년에 61.5%로 가장 높은 출현율을 보였다. 생물학적 수질평가 결과, 과거 평균 'II등급'의 수질등급과 '보통'의 환경상태에서 2018년에는 평균 'Ia'등급의 수질과 '매우 양호'한 환경상태를 나타냈다. 2018년의 이화학적 요인과 생물학적 요인과의 상관관계 분석결과, pH 및 BOD는 개체수, 우점도지수(DI), 풍부도지수(R'), 다양도지수(H'), 균등도지수(J')에 유의한 상관관계를 나타냈다. 유사도 분석결과, 각 연도별로 두 개의 유사군으로 분류되었다. 길안천 수계가 취수시설 및 생태공원, 하천정비사업을 진행하면서 발생한 물리적 교란 이후 시간이 지남에 따라 물 흐름 개선과 다양한 미소서식처 형성을 통해 종 다양성 및 풍부도가 높게 나타난 것으로 판단되며, 향후, 제한적인 구간의 하천정비공사로 인한 하상 교란과 수질과의 상관관계가 저서성대형무척추동물의 군집구조와 군집안정성에 미치는 영향에 대해 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권8호
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• pp.129-136
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• 2006

단단한 모래 입자와 연약하고 작은 고무 입자로 이루어진 Engineered Soil의 변형률에 따른 거동을 분석하기 위한 시험을 수행하였다. 파의 전파, $K_{o}$ 재하, 삼축 시험을 이용하여 단단한 입상 재료에서 연약한 입상 재료의 전이 거동을 파악하기 위해 다른 모래부피비를 가진 Engineered Soil을 준비하였다. 미소, 중간 및 대변형 변형계수는 단단한 입자의 부피비에 따라 직선 관계가 아닌 것으로 나타났다. 대신 변형계수들은 모래부피비가 $sf=0.6{\sim}0.8$ 사이의 threshold 값을 초과할 때 급격하게 증가하였다. 이는 단단한 입자들의 침투 네트워크(percolating network)의 형성을 나타낸다. 내부마찰각은 단단한 입자의 부피비가 증가함에 따라 증가한다. 반대로, 첨두 강도에서의 축변형률은 연약한 입자의 함유에 따라 증가하며, 모래부피비가 60% 이하인 Engineered Soil에서는 첨두 강도를 관찰 할 수 없었다. 연약한 입자의 존재는 하중 체인(farce chain)의 형성을 바꾼다. 연약한 입자들이 높은 하중 전달 체인(chain)의 역할을 못할 지라도, 단단한 입자 하중 체인의 뒤틀림 방지의 중요한 역할을 수행한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권12호
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• pp.103-111
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• 2008

지반은 화학적 및 물리적인 작용으로 인하여 지반 자체가 용해되어 지반 재료 자체가 자연적으로 소실(Vanishing)되는 입자를 포함하고 있다. 지반의 소실은 입자로 구성된 재질에서 국부적인 간극 및 투수계수의 증가와 같은 미소구조의 변화를 유발하여 지반의 강도와 변형에 영향을 미친다. 본 논문에서는 지반 재료의 소실 발생 시 대상지반의 국부적인 강성의 변화특성을 파악하기 위하여 소금과 모래를 여러 가지 부피비로 혼합하여 사용하였다. 실험은 전단파 측정을 위한 벤더 엘리먼트가 설치된 압밀셀을 이용하여 수행하였다. 입자의 용해는 다양한 구속응력 하에서 시료를 포화시켜 수행하였다. 축방향 변형률과 전단파 신호를 매 하중 단계와 입자용해 시 측정하였다. 실험 결과, 입자 용해 후 축방향변형률과 간극비는 증가하였고, 전단파 속도와 최대전단탄성계수는 감소하는 것으로 나타났다. 입자 용해로 인한 간극비 증가와 입자간의 접촉이 감소하여 전단파 속도가 감소하였다. 입자가 용해되는 동안 수직변형률은 포화 시작점에서 급격히 증가하였으며 입자 용해가 완료되면서 수렴하였으며, 전 단파속도는 시작 시 감소하였다가 입자가 재배열되면서 증가하는 것으로 나타났다. 모래와 소금으로 구성된 시료는 지반소실재의 거시적 구조 거동에 의미있는 결과를 보여줄 수 있는 것으로 나타났다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제25권4호
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• pp.177-188
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• 2022

최근 이산화탄소 지중저장 모니터링 기술 중 하나인 미소진동 모니터링 기술에 대한 관심이 증가하면서 과거에 주로 사용되었던 지오폰이나 지진계가 아닌 분포형 광섬유 센서(distributed acoustic sensing, DAS)의 적용도 증가하고 있다. 특히 DAS를 이용하여 모니터링을 수행하면 시×공간적으로 거의 연속된 자료가 기록되게 되어 자료의 양이 방대해지게 되고 빠르고 정확한 자료 처리가 중요하게 된다. 자료처리 중 이벤트 탐지 및 위상 발췌는 가장 기초적인 과정으로 모든 자료에 대해 필수적으로 수행되어야 한다. 이 논문에서는 기계학습 기반의 P, S파 위상 발췌 알고리즘을 개발하여 전통적인 위상 발췌 방법의 한계를 보완하고, 전이학습 방법을 이용하여 신호 대 잡음비가 낮은 단일 성분 자료만 존재하는 DAS 자료에도 적용이 가능하도록 하였다. 사용된 기계학습 모델은 위상 발췌에 뛰어난 성능을 보이는 합성곱 신경망 기반의 EQTransformer를 ResUNet의 특성을 포함하도록 수정하여 구성하였다. 훈련자료는 전세계적으로 기록된 지진파형 자료인 STEAD자료를 이용하였고 학습 자료에 포함되지 않은 특성들에 대해서도 좋은 성능을 보이도록 기본 자료를 다양하게 변형시킨 자료도 학습에 사용하였다. 개발된 알고리즘은 학습자료와 다른 특성을 갖는 K-net 및 KiK-net 자료에 의해 성능이 검증되었다. 또한, 전이 학습을 통해 DAS 자료의 특성에 맞게 변형시킨 후 포항 장기분지에서 측정된 DAS자료에 적용시켜 그 성능을 검증하였다.

• 환경영향평가
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• 제29권5호
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• pp.307-322
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• 2020

본 연구는 생태복원사업의 식재 및 유입식물의 현황을 파악하여 식재식물의 문제점을 해결하기 위한 기초자료로 활용하기 위해 수행하였다. 적극적 복원을 실시한 환경부 생태계보전협력금 반환사업지역과 산림청 민간인 통제선 이북지역 산림복원사업지역에서 식재 및 유입식물을 조사하여 자생, 외래, 재배의 특성을 분석하였다. 또한, 식재식물 중 자생식물의 식재 및 서식 지역, 서식지 특성 비교·분석, 생활형 특성을 분석하였다. 분석결과 생보협 사업의 식재식물 중 자생식물은 50.4%, 외래식물은 6.8%, 재배식물은 42.9%이었다. 민북 사업에서 식재식물 중 자생식물은 78.6%, 외래식물은 21.4%이었고, 재배식물은 없었다. 식재 지역과 서식 지역의 거리가 가깝지 않고 서식지 특성이 상이한 곳에 식재되었다고 판단되는 자생식물도 여러 종 확인되었다. 라운키에르 생활형의 경우 식재식물은 대형지상(MM)과 미소지상(N)식물의 비율이 높았고, 유입식물은 일년생(Th)과 반지중(H)식물의 비율이 높았다. 따라서 생태복원 시 외래 및 재배식물 보다 자생식물의 식재 비율을 높이고, 자생식물 선정 시 서식지와 생태적 특성을 고려하여 생태복원의 효과를 높여야 할 것이다.

• 환경생물
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• 제20권3호
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• pp.256-262
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• 2002

생태계를 평가하기 위한 평가법으로 주로 사용되는 이화학적 측정 평가법은 객관적인 측정치를 제시하는데는 용이하다. 그러나 단지 측정치의 단순한 평균이나 최고치만으로는 타 인자와의 복합 효과 또는 지속 시간에 의한 가중 효과 때문에 실상을 나타낼 수 없는 경우가 많다. 이에 따라 이화학적 측정치들을 객관적으로 종합하여 생태계의 상태를 파악할 필요성이 보다 중요하다. 즉 key factor나 trigger factor와 같은 생물체의 내성과 관련이 있는 인자들로 종이나 생태계의 조절 기구와의 관계를 평가해야 한다. 또한 생물을 이용하여 생태계를 평가하는 방법으로 지표종을 이용한 평가방법이 있으나 오염원에 대한 누적 효과나 종합적인 평가를 판단하는데는 한계성이 있다. 따라서 생태계를 하나의 단위로 하는 평가 방법 이 필요하다. 이에 따라 본 실험은 생산자, 분해자, 소비자로 구성된 microcosm이용하여 대표적인 산업폐수인 도금공장 폐수에 대한 독성을 평가하였다. 그 결과 도금 폐수의 이화학적 성상은 크롬 42,234.8mg\ell^{-1}$, 구리 3.1mg\ell^{-l}$, 아연 $521.3mg\ell^{-1}$로 크롬이 다량 함유되어 있었으며, 시안은 $42.9mg\ell^{-1}$이었다. 도금 폐수를 농도별로 microcosm 내에 첨가한 후 각 개체군들의 동태 변화를 조사한 결과 Ch. vulgaris는 모든 처리구에서 대조구보다 감소하는 경향을 나타내었고, P. putida는 대조구에 비해 증가하였으며, C. glaucoma는 농도가 증가함에 따라 개체수가 감소하기 시작하였으며, 2.5%이상의 처리구에서는 모든 개체수가 사멸하였다. 본 연구 결과 제어된 생물환경 조건하에서 구성된 microcosm이 실험 재현성이 비교적 우수하고, 안정된 미소 생태계를 유지할 수 있어 산업 폐수 및 오폐수에 대한 새로운 독성평가 방법으로 적용이 가능할 것으로 본다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권1호
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• pp.25-32
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• 2006

이 연구에서는 원자력발전소 주변 환경 방사선이 생태에 미치는 영향을 감시할 수 있는 생물학적 지표로서 야생 등줄쥐의 활용 가능성을 평가하였다. 국내 5지 역을 선정하여 10월에 한정하여 등줄쥐를 채집하였는데, 농경지에서 산중턱에 이르기까지 폭 넓게 서식하였다. 채집한 쥐들에 대하여 황갈색 피모와 검은색 등줄무늬를 관찰하였는데, 외부형태 특성 가운데 몸통의 길이, 꼬리의 길, 귀의 길이를 계측한 결과, 등줄쥐의 분류기준과 일치하였다. 아울러, 간장내 효소형을 분석한 결과 국내에 서식하는 대부분의 등줄쥐가 Apodemus agrarius라는 것을 알 수 있었다. 또한, 야외에서 생포한 등줄쥐를 암수 한 마리씩 동거시키고 생산된 새끼가 5주령에 도달하였을때 방사선을 조사하고, ICR 마우스를 비교로 생존율과 적혈구내 미소핵 출현빈도를 분석한 결과, 반치사 선량$(LD_{50/30})$은 5와 7.9Gy였다. 이 연구결과로 야생 등줄쥐가 원자력 발전소 주변 수준의 방사선이 인간생환에 미치는 영향을 판단할 수 있는 생물학적 인 지표로서 잠재적 활용성이 높다는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권5호
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• pp.361-366
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• 2017

컴퓨팅 아키텍처와 응용 소프트웨어 기술의 발달로 최근에는 근사가 아닌 실제 물리계 모사라는 컴퓨터 시뮬레이션의 궁극 목표가 현실 이슈로 대두되고 있다. 본 논문에서는 미국 정부 주도 슈퍼컴퓨팅 기반 다물리 시뮬레이션 사업의 결과물로 나온 일리노이 대학의 일리노이 록스타라는 유체-구조-연소 연성 해석툴을 활용하여 충격파관 내의 금속판의 미소 시간 운동을 전산모사하고 기존 실험, 해석들과 비교하는 연구를 수행하였다. 전산유동해석은 정렬격자를 기반으로 하였고 구조해석은 대변형 선형탄성을 가정하였다. 또한 강한 연계 시간적분법이 적용된 알고리즘의 고도화로 인해 충격파 내 금속패널에 관한 높은 수준의 실험-계산 상관성을 보였다. 본 연구의 제한적인 검증연구를 확장하여 해석환경 내 추가 모듈들의 검증작업들과 코드개선을 통해 오픈소스 기반 연구개발 도구로서 활용할 예정이다.