• 제목/요약/키워드: 생물전공

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내분비 장애물질, 환경호르몬이 야생동물의 생식과 발생에 미치는 영향 (The Effects of Endocrine Disrupters on Reproduction and Development of Wild Animals)

  • 윤용달
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제2권2호
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    • pp.115-133
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    • 1998
  • 지난 반세기 동안내분비 장애물질의 제한없는 생산과 무분별한 소비, 방출, 폐기는 물, 흙, 공기 등 자연을 오염시켜 왔다. 그 결과 생태계의 야생동물이 오염되어, 생식과 발생의 이상이 일어나고, 멸종이 예견되기에 이르렀다. 또한 동물 자신은 물론, 후세대에 내분비계의 교란을 일으켜 정상적인 성생활, 발생과 생식의 기형, 정자수 감소 등의 불임유발, 성행동, 신경계와 면역계의 이상, 암까지 유발하는 것으로 알려지고 있다. 암이 개체의 사멸을 일으키는 반면, 내분비 장애물질은 체내에 잔류되며 대를 이어 전달되고, 사멸하여도 환경의 오염원이 되어 먹이사슬로 축적된다는 의미에서 야생동물은 물론 인간의 미래를 어둡게 만든다고 판단되고 있다. 그러므로 이들이 야생동물의 생식과 발생에 미치는 영향, 먹이사슬내의 이동 및 오염 확산을 개관하고자 하였다. 또한 이에 대처하기 위한 국내외 연구동향을 기술하고, 또 중요한 물질의 생산 현황을 요약하고, 발생과 생식을 전공하는 연구자 제위에게 관심을 유도하고자 하였다.

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중등 과학교사 양성을 위한 과학교육과목의 실태 분석과 시험적 모형 연구 (A Study on Science Education Courses for Secondary School Science Teacher Preparation)

  • 박승재
    • 한국과학교육학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.74-81
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    • 1984
  • 중등 과학교사 양상에 있어서 기초 교양 과목과 교육 일반론 및 과학 과목은 중요한 부분이지만 가장 핵심적이고 특유해야할 과목은 과학교육 관계 과목이다. 많은 경우 $2{\sim}3$학점의 한 과목을 필수로 제시되는 "물리교육", "화학교재", "생물교수법" 등의 분야별 과목이 안이하고 무의미하게 제시되는 것이 아닌가 하는 직관적 판단으로부터 우선 한국의 실태를 조사하고 장기적이고 포괄적인 연구 개발의 기본적 모형을 구안하려는 것이 본 연구의 목적이다. 연구의 한 단계로 전국 사범대학 과학교육 관계과나 전공을 대상으로 설문지 방법과 면담을 통해 학사 학위 및 중등 과학교사 자격을 위한 취소 이수학점 그리고 일반 및 과학 교육 관계 과목에 대해 조사하였다. 특별히 과학교육관계 과목에 대해서는 상세하게 필수 및 선택 과목 수와 학점, 대상 학생과 교수, 과목의 목표, 내용, 교육 자료와 평가 방법 등을 조사 분석하였다. 또한 설문의 두 번째 범주인 과학교육 과목 담당 교수의 중등 과학 교사 양성 교육과정에 대한 일반적인 의견과 과학 교육 과목에 대한 구체적 의견을 종합 분석하였다. 이러한 실태 조사와 의견 분석을 바탕으로 과학 교육 과목의 총 이수 학점에 대한 비율, 과목수와 명칭 그리고 교육 내용의 기본적 사항을 제시함으로써 자료개발과 실제 지도를 위한 모형적 연구를 수행하였다.

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다중위성 강우 가뭄활용에 관한 연구 (Application of Drought System using Multi-sensor Satellite Data)

  • 박경원;장상민;윤선권;신용철;이성규
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.250-250
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    • 2016
  • 인공위성을 이용한 강수관측은 전 지구적 규모에서 시공간적으로 균일한 강수정보를 지속적으로 제공할 수 있으며, 가뭄에 중요한 하나의 변수로서 가뭄정보를 제공할 수 있다는 장점이 있어 점차적으로 미계측지역 수문학적으로 활용성이 증대되고 있다. 그러나 인공위성 기반 강수관측자료는 지상관측 강우자료에 비해 시 공간해상도가 낮고, 관측 당시의 대기 상태, 관측기기, 시 공간적 대표성 문제 등에서 기인한 많은 불확실성을 포함하고 있다. 이러한 불확실성을 보완하기 위한 목적으로 미국 항공우주국 (National Aeronautics and Space Administration: NASA)는 GPM(Global Precipitation Measurement) 위성을 핵심위성으로 한 다중 위성자료를 이용하여 전지구적으로 30분 간격, 10 km 해상도의 GPM IMERG (Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM)를 생산 제공하고 있다. 본 연구에서는 다중 인공위성 추정 강수의 가뭄 활용성을 검토하기 위한 목적으로 GPM IMERG 위성 강우 자료(Early run, Late run, Final run)의 검증 및 평가를 수행하고자 하였으며, 각각의 자료들을 강수사례에 적용하여 10 km, 30분 해상도를 가지는 1.5km CAPPI (Constant Altitude Plan Position Indicator) 레이더 및 지상 강우자료와 비교 검증하였다.

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MODIS 위성자료의 가뭄활용을 위한 자동 데이터 처리 기법에 관한 연구 (Application of Automatic Data Processing Method of MODIS Satellite Data for Drought System)

  • 이성규;신용철;장상민;윤선권;박경원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.251-251
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    • 2016
  • 인공위성을 이용한 가뭄연구에는 전지구적으로 운용되는 GPM (Global Precipitation Measurement) 위성, AQUA/TERRA 위성의 MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) 센서 등에서 수집된 관측 자료가 이용된다. 그러나 전지국적으로 관측된 위성 자료는 자료를 생산 제공하는 기관에 따라 자료의 파일포맷 (NetCDF, HDF5, GeoTIFF 등), 자료의 투영법 (projection) 등이 상이하다. 그러므로 가뭄연구에 다중위성자료를 활용하고자 하는 지리정보시스템(Geographic Information System: GIS)에 대한 전문지식이 부족한 연구자는 자료의 표준화 (파일포맷과 투영변환 등) 과정으로 인해 원활한 연구수행이 어렵다. MODIS 위성자료의 경우에는 일반적으로 많이 사용되는 횡단메르카토르 도법 (Transverse Mercator Projection: TM) 대신 시뉴소이드 도법 (sinusoidal projection)을 이용한다. 그래서 미국 지질조사국은 MODIS 자료의 재투영(reprojection)을 위한 전용 소프트웨어인 MRT (MODIS Reprojection Tool)를 배포하고 있다. 본 연구에서는 무료/오픈소스 소프트웨어를 활용하여 시뉴소이드 도법이 적용된 MODIS 자료의 수집, 재투영, 파일포맷 변환 등을 자동으로 처리하는 기법을 개발하여 가뭄활용에 이용하고자 하였으며, MODIS MOD09GA/MOD11A1 자료를 이용하여 효율성을 검증하였다.

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신종 감염병 확산에 따른 마스크 착용효과 인지를 위한 VR연동 "Wearing a Mask" SW교육 제안 (Realization of VR-linked "Wearing a Mask" SW training to recognize the effect of wearing a mask due to the spread of new infectious diseases)

  • 서희철;박유민;조영주
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
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    • pp.625-628
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    • 2020
  • 현재 지구촌은 신종 감염병인 '코로나바이러스 감염증-19(COVID-19)로 인해 혼란을 겪고 있다. 우리나라의 경우 1만 명 이상 감염자가 발생하였으며, 사망자 역시 200여 명이 넘었다. 하지만 위와 같은 감염병을 치료하기 위한 백신은 계속 개발중에 있으며, 현재는 감염 예방 수칙으로 감염의 위험성에서 벗어나고 있는 실정이다. 또, 지구촌에 큰 혼란을 주었던 사스, 신종플루, 메르스와 같이 주로 호흡기를 통해 타인에게 전파되는 신종 감염병 출현 빈도 역시 계속 증가하고 있다. 이외에는 황사, 미세먼지에 관한 문제들로 인해 일상속에서 이뤄지는 생활 방역의 중요성이 대두되고 있는 상황이다. 본 논문에서는 생활 방역의 대표적 수칙인 마스크 착용에서 상황별 올바른 마스크 선택의 중요성을 알려주어 시민의식을 높일 수 있는 VR 연동 'Wearing a Mask' 구현에 대해 제안하고자 한다.

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가뭄과 홍수의 연간 변동성이 토양 수분 및 질소 나이에 미치는 영향 (Impact of extreme annual weather variability on soil moisture and nitrogen age)

  • 우동국
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.70-70
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    • 2021
  • 강수의 변동성 중 특히 가뭄과 홍수의 급격한 연간 변화는 기후변화로 인하여 근래에 많이 발생하고 있다. 가뭄이 발생한 이후 홍수가 발생하거나 그와 반대의 현상이 발생하는 것을 날씨 편달(weather whiplash)라고 한다. 이러한 현상은 토양에 매설되어 수분을 저감하는 배수시설로 인하여 토양 수분 변동 및 무기질소 손실에 지배적은 영향을 준다. 이러한 질소 손실은 부영양화를 일으켜 생태계에 막대한 영향을 미치게 된다. 하지만, 토양 무기질소는 토양에서 체류시간이 길기 때문에 강우 변동성에 의해 발생하는 상호작용을 특정하고 분석하기에는 많은 어려움이 따른다. 이 문제를 해결하고자 이번 연구에서는 생태수문모형과 생물지질모형을 결함한 3차원 모델인 Dhara를 이용하여 토양 배수시설에서 유출되는 무기 질소의 농도 및 나이를 분석하였다. 여기서 나이란 화합물이 발생 하여 다른 형태로 변화하는데 걸리는 시간을 의미한다. 집중적으로 관리되는 경작지에 Dhara 모형을 적용하여 본 연구를 수행하였다. 토양 수분과 질소의 나이를 분석한 결과 반응 화합물인 질소의 경우 토양 수분(비반응 화합물)과 비교하여 이전의 강우상태에 많은 영향을 받는 것으로 분석이 되었다. 가뭄이후 홍수가 발생할 때 배수시설에서 발생하는 질소의 유출이 그 반대 기상 환경인 홍수 이후 가뭄이 발생할 때 보다 더 많이 발생한 것으로 나타났다. 하지만 배수 흐름의 경우 질소의 거동과 반대하는 현상을 보였다. 이러한 결과는 질소유출 저감하여 강 및 바다에서 부영양화를 감소하기 위해 강수의 변동성과 연계하여 분석한다면 새로운 질소유출 저감 대책을 수립할 수 있는 가능성을 보여주었다.

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연령구조평가모델 하의 MSY 계산에서 Steepness와 자연사망률의 영향 분석 (The Influence of Steepness and Natural Mortality Rate on the MSY Calculation in an Age-structured Model)

  • 윤정현;김진우;강희중;현상윤
    • 한국수산과학회지
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    • 제57권3호
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    • pp.292-301
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    • 2024
  • It is challenging to simultaneously estimate parameters in a stock-recruitment relationship, steepness, and natural mortality rate with the other parameters within an age-structured assessment model even in a data-rich situation. Such a problem leads to uncertainty in estimates of management references such as maximum sustainable yield (MSY), which are affected by those components. The objective of this study was to evaluate the effects of those parameters on MSY by analyzing the process of estimating the MSY. For illustration, we used two data sets: The chub mackerel Scomber japonicus in the Korean waters and the yellowtail flounder Limanda ferruginea in the Southern New England-Mid Atlantic. As a result, the natural mortality rate influenced spawning stock biomass per recruit, yield per recruit, and MSY, while steepness affected MSY. A sensitivity analysis enabled us to estimate the natural mortality rate and steepness. The optimal set of steepness and natural mortality was 1.0 and 0.37 per year for the chub mackerel, and 0.35, and 0.8 per year for the yellowtail flounder, respectively.

과학적 모델과 모델링에 대한 중등 과학 교사의 인식 탐색 (An Investigation into the Secondary Science Teachers' Perception on Scientific Models and Modeling)

  • 조은진;김찬종;최승언
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.859-877
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    • 2017
  • 과학 교육의 궁극적 목표인 학생들의 과학적 소양을 배양하는데 있어 이하 모델과 모델링이 차지하는 핵심적 역할을 고려할 때, 중등 과학 교사의 모델과 모델링에 대한 인식을 조사하는 것은 모델 기반 교수 학습을 실제 과학 수업에 적용하기 위한 토대를 마련하기 위해 필수적이라고 할 수 있다. 모델 기반 교수 학습이란 학생들이 자신의 모델을 생성(generating), 평가(evaluating), 수정(modifying)하는 모델링을 통해 과학적 내용 지식을 학습하고 나아가, 과학의 본성에 대한 바람직한 이해를 구축하도록 모델과 모델링 과정에 대하여 학습하는 것을 의미하며, 그러한 모델링 수업의 안내자로서 과학 교사는 모델과 모델링에 대하여 튼튼한 이해를 소유하여야 한다. 이에 본 연구자는 현재 학교 현장에서 과학 교과를 가르치는 50명의 중등 과학 교사를 대상으로, 10개의 개방형 문항을 사용하여 다음과 같은 두 가지 범주의 모델과 모델링에 대한 여러 측면의 인식, 첫째, 모델과 모델링에 대한 여러 측면의 이해, 즉 정의, 예시, 목적, 다양성, 변화성, 설계와 구성, 평가 기준, 둘째, 교수도구로서의 모델과 모델링 활용의 중요성과 교수 의사를 조사하였다. 수집된 자료에 대한 질적 분석을 통하여 다음과 같은 결론에 도달하였다. 첫째, 대부분의 과학 교사들은 모델이 갖는 교수도구로서의 기능적 측면에 집중하여, '실제의 단순화된 표상'이라는 모델 개념을 소유하지만, 과학 내용 전달 측면의 효용에만 집중하기 때문에, 과학에 있어서 모델과 모델링의 역할을 파악하지 못 하고 있다. 둘째, 대부분의 과학 교사들은 하나의 자연 현상을 표상하기 위해 다양한 모델이 구성될 수 있다는 사실과, 그러한 모델의 변화 가능성에 대하여 비교적 잘 인식하고 있으나, 모델의 설계와 구성이나 평가 기준 측면의 이해는 수정을 필요로 하는 제한적 수준에 머물러 있다. 셋째, 많은 교사들이 모델과 모델링에 대하여 가르치는 것의 중요성을 인식하지만, 여러 교육 과정 상의 현실적 어려움과, 교사의 지식 부족을 토로하여 모델과 모델링의 실제 현장 적용에 대해 부정적 시각을 견지하는 교사들이 상당하였다. 넷째, 물리, 화학, 지구과학 전공 교사들에 비하여, 생물 전공 교사들은 전공 또는 과목 의존적 이해의 양상, 즉 생물교과에 자주 등장하는 기능적, 실물 모델에 국한된 모델 개념을 소유하였고, 그러한 관점은 교수도구로서 모델과 모델링을 활용하는 것에 대한 부정적 견해로 나타나, 모델에 대한 지식과 신념 사이의 상호관련성이 일견 탐지되었다. 본 연구에서 중등 과학 교사들이 모델과 모델링에 대하여 무엇을 알고, 어떻게 가르치는가에 대한 기존의 인식을 탐색하여 분석한 결과는 과학 교사의 모델과 모델링에 대한 이해의 제고를 위한 적극적인 개입에 대하여 큰 시사점을 갖는다.

첨단 전자산업 폐수처리시설의 Water Digital Twin(I): e-ASM 모델 개발과 Digital Simulation 구현 (Water Digital Twin for High-tech Electronics Industrial Wastewater Treatment System (I): e-ASM Development and Digital Simulation Implementation)

  • 심예림;이나희;정찬혁;허성구;김상윤;남기전;유창규
    • 청정기술
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    • 제28권1호
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    • pp.63-78
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    • 2022
  • 첨단 전자산업 폐수 처리시설에서 발생되는 유기 폐수는 고농도의 유기물질 및 20가지 이상의 유독 난분해성 물질을 포함하고 있으며, 이를 효율적으로 처리하는 것은 첨단 전자산업의 당면 과제이다. 따라서, 첨단 전자산업 유기폐수 처리시설을 CPS (Cyber physical system)상 Water digital twin으로 구축하여 COD (Chemical Oxygen Demand), TN (Total Nitrogen), TP (Total Phosphorous) 및 TMAH (Tetramethylammonium hydroxide) 등 유기 오염물질의 제거 효율 평가가 가능한 전자산업 폐수 특화 모델 개발이 필요하다. 본 연구에서는 첨단전자산업 유기폐수 제거 메커니즘에 대한 분해 미생물의 성장과 사멸의 이론적인 반응속도식에 기반한 첨단 전자산업 폐수 특화 활성슬러지 모델(Electronics industrial wastewater activated sludge model, e-ASM)을 개발하였다. 개발한 e-ASM은 전자산업 폐수처리공정에서 발생하는 유기물 산화, 질산화, 및 탈질화 과정뿐만 아니라 TMAH 등 난분해성 유기물질의 분해과정 중 발생하는 질산화미생물의 저해(Inhibition) 작용 등 복잡한 생물학적 분해 메커니즘이 모사 가능하다. 이를 활용하여 실제 전자산업 유기폐수 처리시설을 Water Digital Twin으로 구현하여 CPS (Cyber physical system) 상에서 전자산업 폐수처리장에 폐수 유입 성상에 따라 공정 모델링, 유출수 예측, 공법 선정, 설계 효율 평가 등 다양한 목적으로 활용될 수 있다.

기수산물벼룩 Diaphanosoma celebensis의 미세플라스틱 노출에 따른 크기 의존적 Cytochrome P450 유전자의 발현 양상 (Size-dependent Transcriptional Modulation of Genes Involved in Cytochrome P450 Family in the Brackish Water Flea Diaphanosoma celebensis Exposed to Polystyrene Beads)

  • 전민정;유제원;이영미
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.104-114
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    • 2023
  • 플라스틱은 전세계적으로 사용량이 증가함에 따라 해양 환경으로 유입되는 플라스틱 쓰레기의 양도 꾸준히 증가하고 있으며, 미세플라스틱은 해양 생물에 의해 섭취되어 소화관에 축적됨에 따라 성장과 생식에 유해한 영향을 미친다. Cytochrome P450 (CYP)는 환경 오염물질을 대사하는 해독효소로 알려져 있으나 지각류에서는 그 기능에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis에서 clan 2, 3, 4에 각각 속하는 CYP 유전자 9종(clan 2: CYP370A4, CYP370C5; clan 3: CYP350A1, CYP350C5, CYP361A1; clan 4: CYP4AN-like, CYP4AP2, CYP4AP3, CYP4C33-like1)의 서열에 대해 진화적으로 보존된 서열의 유사도를 분석하고 계통분석을 실시하였다. 또한 3종류의 서로 다른 크기의 polystyrene beads (0.05-, 0.5-, 6-㎛ PS beads; 0.1, 1, and 10 mg/L)에 48시간 노출된 기수산 물벼룩에서 이들 9종의 CYP 유전자의 발현을 real time reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR)로 분석하였다. 결과적으로 기수산 물벼룩 CYP 유전자는 모두 진화적으로 보존된 motif를 가지고 있으며 계통분석 결과 각각 clan 2, 3, 4에 속하는 것으로 확인되었다. 이는 기능적으로 보존되어 있음을 의미한다. CYP 유전자 중 clan 2에 속하는 CYP370C5와 clan 3에 속하는 CYP360A1, 그리고 clan 4에서는 CYP4C122 유전자의 발현이 0.05-㎛ PS beads에 노출되었을 때 유의하게 증가하는 양상을 보였으며, 이는 이들 유전자가 PS 대사에 관여한다는 것을 의미한다. 본 연구는 미세플라스틱이 해양 무척추 동물에 미치는 생물 영향을 분자적 수준에서 이해하는데 도움이 될 것이다.