• 환경영향평가
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• 제30권1호
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• pp.1-12
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• 2021

본 연구는 환경DNA 기술을 이용한 국내 담수어류종 탐지방법 도입 및 적용가능성을 확인하기 위해 수행되었다. 환경DNA를 이용한 모니터링 기술은 기존의 현장조사 모니터링 방식에 비하여 교란이 적고 편의성이 높으며 조사에 대한 감도가 높아 급변하는 하천 생태계 모니터링을 위한 효율적인 방법으로 주목받고 있다. 본 연구의 대상지는 경기도 민물고기 생태학습관으로 수족관 내 수조, 생태연못, 양식장에 서식하는 국내 대표적 담수어류종에 대해 7월부터 10월까지 3차례의 물 환경시료를 수집하여 환경DNA 분석을 실시하였다. 국내 담수생태계의 다양한 서식환경을 고려하여 선정된 종에 대해 기 구축된 유전자생물종 DNA 염기서열 특성을 검토하고, 종 검출 여부 확인을 위해 채수된 16개의 환경시료를 Miya et al(2015)에서 제시된 환경DNA 분석 프로토콜에 준하여 분석하였다. 그 결과 대상 어종 총 7목 11과 50종 중 7목 11과 45종(90%)이 검출되었다. 이는 환경DNA 기술과 기 구축된 어류종 DNA DB를 활용하여 다양한 환경조건에서도 단순한 채수 샘플링으로부터 국내 서식하고 있는 주요 민물고기 어종이 검출되었다는 점에서 의의가 있다. 나아가 실험 중 발생된 수족관 내 시료 오염, 불균질한 DNA 채집, 생물종 유전자정보 누락 등의 오차요인들을 분석하여 자연환경에서 적용 시 앞으로의 보완 방향에 대하여 제시하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제3권4호
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• pp.281-291
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• 2012

산림은 탄소 흡수원, 수자원 함양, 생물종 보전 등 다양한 역할을 한다. 이러한 산림의 기능을 보전하고 기후변화에 대응한 국제 산림 사업을 시행하기 위해서 안정적 재원 조달과 사업의 질 제고, 지속적 관리 등이 필요하며, 이를 효과적으로 수행하기 위하여 민관파트너십을 고려할 수 있다. 특히 개발 재원의 다양화와 사업의 질 제고를 위해서는 기업의 산림 사업에 대한 인식 파악이 선행되어야 한다. 이를 위해 129개 민간 기업을 대상으로 설문조사와 사업 부문별 11개 업체를 대상으로 인터뷰를 실시하였다. 조사 결과, 산림 사업과 관련된 정보 부족, 사업 절차의 복잡성, 투자 대비 낮은 수익 등의 이유로 기업의 산림 사업에 대한 관심이 낮은 것으로 나타났다. 이러한 문제점을 해결하고 향후 민관파트너십 사업을 활성화하기 위해 수원국 내 기후변화 및 산림 자원에 대한 인식제고, 정부의 재정과 행정 및 제도적 지원, 정보 공유, 사업 후 성과 관리, 공공과 민간 부문 간 동등한 협력 관계 구축 등의 방안이 필요할 것으로 보인다.

• 한국지역지리학회지
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• 제12권6호
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• pp.645-655
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• 2006

도시화와 산업화로 점점 녹색의 자연성을 상실해가고 있는 대도시 대구에서 대구 중심 생태계의 한 부분으로서 중요한 역할을 담당하는 앞산은 대구시민들에게는 소중한 공간이다. 특히 앞산은 대도시에 위치함에도 불구하고, 문화 역사적, 생물학적, 지형 지질학적으로 다양하고도 우수한 자원들이 많이 분포하고 있어 적극적인 보존대책이 필요하다. 본 연구에서는 그동안 등한시해왔던 앞산의 환경에 대해 살펴보고 여기서 드러나는 문제점을 면밀히 검토하여 앞산의 환경 보존과 지속적인 이용을 위해 다음과 같은 방안을 제시해 보았다. 1. 보다 정확한 정보가 게재된 '새로운 앞산지도' 제작이 필요하다. 2. 정밀 자연생태조사를 바탕으로 앞산 생태계 관리 방안이 구축되어야 한다. 3. 지형, 지질 등 무생물 자원 보호를 위해 대구시 관광과 또는 대구시교육청 산하에 '지오투어리즘' 부서 신설이 필요하다. 4. 실효성있는 '환경영향평가제'가 도입되어야 한다. 5. 지역 시민단체 주도의 앞산환경보호활동과 교육에 적극적인 행 재정 지원이 필요하다. 6. 산불방지를 위해 몇 곳을 정하여 기도처를 양성화할 필요가 있다. 7. 앞산 생태공간의 건강성 회복을 위해 '자연 휴식년제' 실시가 필요하다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제29권11호
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• pp.775-784
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• 2002

DNA chip 기술에 의해 얻어지는 마이크로어레이(microarray) 데이타는 세포나 조직 내의 수천 개 유전자의 발현도(expression level)를 한번에 측정한 것으로, 유전자 발현 양상에 기반한 암의 진단, 유전자의 기능 예측 등에 이용되고 있다. 다양한 데이타 분석 기법들 중 베이지안망(Bayesian network)은 데이타의 각 속성들간의 관계를 그래프 형태로 표현할 수 있는 특징을 가지고 있다. 이는 마이크로어레이 데이타의 분석을 통해 여러 유전자와 조직의 특성(암의 종류 등) 사이의 관계를 밝히는데 유용하다 하지만 대부분의 마이크로어레이 데이타는 sparse data로 베이지안망을 비롯한 각종 분석 기법의 적용을 어렵게 하고 있다. 본 논문에서는 베이지안망에 기반한 마이크로어레이 데이타 분석을 위해 효율적 구조 학습 알고리즘과 데이타 차원 축소를 이용한다. 제시되는 분석법은 실제 마이크로어레이 데이타인 NC160 data set에 적용되었으며, 그 유용성은 데이타로부터 학습된 베이지안망이 실제 생물학적으로 알려진 사실들을 어느 정도 정확하게 표현하는지에 의해 평가되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권7호
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• pp.903-909
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• 2021

예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)은 염기서열이 완전히 밝혀진 동물로 유전자 기능 분석, 동물 행동 연구 등 다양한 연구 분야에 사용되는 대표적인 생물 종이다. 그동안 선충을 이용해 물의 오염 여부를 판별하기 위한 바이오 모니터링 시스템에 대한 여러 연구들이 있었다. 본 논문은 하천의 수질 오염의 원인이 되는 화학물질을 식별하기 위해 선충의 수영 행동이 활용 가능한 지를 보여주기 위해 기계학습 기반의 바이오 모니터링 시스템을 제안한다. 선충의 수영 행동을 대표하기 위해 선충을 대상으로 가지 길이 유사성(Branch Length Similarity) 엔트로피를 계산한다. 그리고 BLS 엔트로피의 조합인 BLS 엔트로피 프로파일을 클러스터링 알고리즘을 사용해 몇 가지 패턴으로 유형화하여 데이터 집합을 만든다. 0.1ppm 농도의 포름알데히드, 벤젠, 톨루엔이 첨가된 아레나에서 선충의 수영 행동을 촬영하고 개발한 히든 마코프 모델(Hidden Markov Model: HMM)의 성능을 검증한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.1-6
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• 2013

생태계는 다양한 환경 내에 다양한 생물종이 서로 상호작용하고 있는 복잡계이다. 이들 상호작용은 계층적 먹이그물 구조를 이루고 있는데, 많은 경우, 포식자-피식자-식물의 관계를 보여준다. 포식자-피식자 경쟁관계는 시공간적으로 일어나는 현상이기 때문에, 초기시점에서의 개체들 분포와 밀도가 어떠한가는 매우 중요한 정보를 담고 있다. 본 연구에서는, 이들 세 단계 계층구조의 생태계를 간단한 격자 모델로 구성하고 이 모델을 사용하여 각 종의 초기 개체군 밀도가 변함에 따라 생태계 안정성이 어떻게 변하는지를 연구하였다. 격자공간은 $L{\times}L$ 크기의 L(=100) 사각격자로 구성되었다. 식물의 초기 밀도는 0.2로 고정하였다. 시뮬레이션 결과는, 포식자의 밀도가 0.4이하, 피식자의 밀도가 0.5이하일 때 두 종이 공존하는 것을 보여 주었으며, 포식자 밀도가 0.5이상, 피식자 밀도가 0.6 이상의 조건에서는 두 종이 멸종하는 것을 보여 주었다. 공존과 멸종의 두 상태가 접하는 영역의 조건에서는 확률적으로 공존하기도하고 멸종하기도 하는 비선형성이 강한 행동을 보여 주었다. 본 연구를 통해 초기종의 밀도가 생태계 안정성에 매우 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제94권6호
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• pp.462-467
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• 2005

도시림의 경관생태학적 관리를 위한 기초정보를 수집하기 위하여 대구광역시 시가지에 분포하는 고립된 잔존 임지 3개 공원을 대상으로 비오톱 유형을 구분하고, 그 기능적 등급과 식생경관의 구성적 특성을 평가하였다. 비오톱 유형은 소분류군을 기준으로 대개 15~20개 유형으로 나타났으며, 공원 면적이 클수록 비오톱 유형의 다양성과 평균 면적도 크게 나타남을 알 수 있었다. 비오톱 등급은 생물이 살아가기에 부적당한 낮음(1~3등급)이 전체의 72.7%로 대부분을 차지하고 있었으며, 높음(7~9등급)은 전혀 나타나지 않았다. 기능적 가치등급에 있어서는 중간(등급 3)과 그 이하(등급 4~5)가 대부분으로 나타났으며 비오톱 공간 면적이 클수록 등급도 다소 높아지고, 등급이 높을수록 상대적으로 저온역을 나타내고 있음을 알 수 있었다. 식생경관의 구성적 특성은 아까시나무, 상수리나무가 공원에 관계없이 우점경관요소형으로 나타나 아주 단순하였으며, 그 평균 면적도 대개 1 ha미만의 아주 작은 공간규모를 나타내어 산림생태계 구성요소로서의 기능적 역할의 연속성에 많은 문제가 있는 것으로 판단되었다. 결론적으로 도시내 잔존 임지에 있어서 비오톱 유형의 다양성과 기능적 가치를 증대시키기 위해서는 각 유형별 생태적 최소면적을 확보를 위한 유사 비오톱 유형의 공간적 통합을 위한 경관생태시업이 필요한 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권11호
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• pp.815-822
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• 2023

수질오염 중 유기물 오염은 가장 흔히 발생한다. 물환경보전법에 의해 유기물질을 측정하는 지표에는 BOD, COD, TOC가 있다. 그 중 BOD, COD의 분석은 노동집약적이다. 그리고 생물분해가 불가능하거나 유독물질이 존재하는 유기물질일 경우에는 낮은 정확도를 나타내 환경부에서는 TOC 중심의 관리로 전환되고 있다. 오늘날 센서기술의 발전으로 다양한 항목을 센서를 통해 모니터링 가능하다. 본 연구에서는 분광측정기인 Spectro::lyser V3를 이용한 하천 TOC 디지털 모니터링을 진행했다. 우선 측정 장비에 대한 적용성 평가를 위해 안동하천실험센터에서 실험을 진행했다. 그리고 낙동강 합류부에서 측정한 데이터를 Kriging 기법을 활용하여 하천의 TOC 공간분포를 분석했다. 본 연구에서는 센서를 활용한 하천 TOC 모니터링 및 공간분포에 대한 연구를 제안했다. 실시간으로 하천 TOC 농도 변화를 모니터링 할 수 있으며, 이는 오염원 감시 및 대응에 있어 기초자료로 활용할 수 있다. 이러한 센서 기반 하천 모니터링은 시간적 해상도 및 실시간 데이터 취득에 있어 장점이 있는데, 다양한 공간 정보 해석 방법을 적용한다면 추후 수생태 건강성, 하천 취수원 선정, 성층 분석 등 다양한 연구에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제9권2호
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• pp.85-93
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• 2005

스테로이드 호르몬인 에스트로겐은 여러 조직의 발생 및 분화에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 최근 에스트로겐의 영향을 평가하는데 있어 전통적인 여성 호르몬이라는 인식을 탈피하여 수컷 생식계상의 역할에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 특히 내분비계 교란물질에 관한 다양한 연구 결과가 보고되면서, 수컷에서의 에스트로겐 역할에 대한 관심이 증대되고 있는 실정이다. 따라서 에스트로겐의 정확한 역할을 파악하기 위해서 발생 단계에 따른 에스트로겐 수용체의 수컷 생식기관 내 분포를 정리해 보고, 내분비계 교란물질의 노출에 따른 수컷 생식계의 발생 및 분화 이상과 정자형성과정의 장애 등을 알아보고자 하였다. 끝으로 외인성 화학물의 에스트로겐성을 평가하기 위한 지표인자들을 정리하여, 남성 생식기관의 발생, 분화, 기능에 관련된 에스트로겐의 역할에 대한 실제적인 정보를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.426-432
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• 2001

본 논문은 진화형 하드웨어를 이용하여 생물의 정보처리 시스템인 셀룰라 오토마타 신경망의 구현에 관한 연구이다. 셀룰라 오토마타 신경망은 진화 및 발생을 기반으로 한 신경망 모델이다. 진화는 다양성을 주요 근원을 제공하는 돌연변이 및 재 조합 비율에 의하여 비결정론이며, 발생은 결정론 적이며 지역적인 무리현상을 따른다. 셀룰라 오토마타 신경망은 셀룰라 오토마타에 의해 신경망 내부의 각 셀의 상태를 발생시키고, 초기 셀을 유전자 알고리즘의 개체로 간주하여 초기 셀이 진화 알고리즘을 통해 진화함으로써 신경망이 진화하는 시스템이다. 본 논문은 이 시스템을 진화형 하드웨어 이용하여 하드웨어로 구현하였다. 진화형 하드웨어는 진화 알고리즘과 재구성하드웨어의 결합체이다. 즉, 재구성 하드웨어의 구성에 필요한 bit를 유전자 알고리즘의 개체로 간주한 것이다. 진화 알고리즘을 수행하기 위해 유전자 알고리즘 프로세서를 설계하였으며, 셀룰라 오토마타 신경망이 유전자 알고리즘의 개체와 셀룰라 오토마타 룰에 의해 자동적으로 신경망을 생성하기 위해 신경망을 이루는 셀들로 설계하였다. 제안된 시스템의 효율성을 검증하기 위해 Exclusive-OR 문제에 적용하였다.