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2020 여름 섬진강 대홍수시 하안식생과 수리 특성의 상호관계 (The Interrelationship between Riparian Vegetation and Hydraulic Characteristics during the 2020 Summer Extreme Flood in the Seomjin-gang River, South Korea)

  • 이철호;이건학;김휘래;백동해;김원;김대현;이현재;우효섭;조강현
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제8권2호
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    • pp.79-87
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    • 2021
  • 하천의 하안 생태계에서 식생, 수문 및 지형 사이에 상호작용이 활발하다. 이들 중 하나의 요인의 작은 변화가 다른 두 요인에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 2020년 여름 극심한 홍수로 큰 피해를 입은 섬진강의 선정된 조사지 (가정 2 개 및 하한 2 개)에서 이러한 아이디어를 평가하였다. 특히 원격탐사, 수리 모의, 현장 조사를 결합하여 대홍수시 하안식생과 수리 특성 간의 관계를 조사하였다. 섬진강 조사구간에 위치한 예성교 수위관측소 (영점표고 EL. 27.4 m)에서의 수위는 2020년 8월에 극심한 강우에 의하여 표고 43.1 m까지 상승하였다. 최대 홍수위에서 가정과 하한 조사지의 전단응력은 가정보다 하한에서 4 배 더 높았다. 또한 하안식생이 없을 조건보다 식생이 있는 경우에 대홍수시 수위가 수위가 지점에 따라 최대 1m 정도 상승할 것으로 추정되었다. 조사구간 두 곳 모두에서 대홍수에 의하여 식생 분포면적의 78-80%가 나지로 바뀌면서 광범위한 생물학적 피해를 입었다. 상수리나무와 수고가 낮은 버드나무에 비하여 수고가 높은 버드나무류가 심한 피해를 받았다. 이러한 결과는 모든 하안식물종이 극심한 홍수에 대해 동일한 취약성을 가지고 있지 않으며, 교란에 대해 동일한 종류의 피드백을 나타내지 않는다는 것을 의미한다. 따라서 하안식생의 수목을 효과적으로 관리하는 동시에 의도하지 않게 야기할 수 있는 홍수위험을 최소화하기위한 하천관리 계획이 요청된다.

한국, 미국, 중국, 일본의 초등학교 과학 교육과정과 교과서에 제시된 빛 관련 개념에 관한 비교 연구 (A Comparative Study on the Concept of Light Presented in Elementary School Science Curriculum and Textbooks in Korea, the US, China, and Japan)

  • 이지원;김중복
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제41권2호
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    • pp.283-294
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    • 2022
  • 초등학교 과학 교육과정에서 빛 개념은 중요하게 다루어지나 학생과 교사가 이해에 어려움을 갖는다는 보고가 많다. 내용 자체의 난이도 때문인지, 제시방법, 구성, 표현 등이 어려움을 유발하는 것인지 분석할 필요가 있다. 2015 초등 과학과 교육과정과 미국, 중국, 일본의 초등 교육과정과 교과서에서 나타난 빛 관련 주요개념, 빛 단원 내용구성, 사용한 소재와 광원, 광학기구를 비교하였다. 분석 결과, 네 나라의 교육과정에서 빛에 대한 주요개념의 포함 여부와 다루는 시점은 나라마다 차이가 있었다. 특히 우리나라 교육과정은 광원, 시각 개념을 도입하지 않은데 비해 볼록 렌즈에 의한 굴절 개념은 다룬다는 점에서 차이가 나타났다. 내용구성과 흐름에서도 나라별로 차이가 있었다. 한국 교육과정은 핵심 아이디어나 관점을 따라 내용이 구성되기보다 개념별로 분절적으로 제시되어 있고 개념 간 연계성이 불분명하였다. 주요개념을 설명하기 위한 소재와 광원, 광학기구에서도 국가별 차이점이 나타났는데, 빛의 이용이라는 주제에 대해 미국 교육과정은 목적을 제공하고 빛을 이용하여 이를 달성하는 방식, 중국과 한국은 개념이해를 심화하기 위한 소재를 사용하는 방식으로 나뉘었다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 한 우리나라의 초등학교 과학 교육과정 빛 영역에 관한 시사점은 다음과 같이 도출하였다. 첫째, 개념을 순차적이고 단계적으로 도입하고, 개념 간 연계성이 잘 드러나도록 구성할 필요가 있다. 둘째, 광원에 관한 내용을 주요개념으로 포함하고, 개념 설명을 위해 사용하는 광원을 다루는 개념의 종류와 수준을 고려하여 선정할 필요가 있다. 셋째, 물체를 보는 원리를 포함할 필요가 있다. 넷째, 빛과 렌즈 단원에 포함된 굴절 개념의 소재와 내용 수준을 조정할 필요가 있다. 다섯째, 빛은 초등학교 과학 교육과정에서 포함하고 있는 여러 개념과 깊은 관련성을 가지기 때문에 통합적 접근이 필요하다.

미세먼지 예측 성능 개선을 위한 시공간 트랜스포머 모델의 적용 (Application of spatiotemporal transformer model to improve prediction performance of particulate matter concentration)

  • 김영광;김복주;안성만
    • 지능정보연구
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    • 제28권1호
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    • pp.329-352
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    • 2022
  • 미세먼지는 폐나 혈관에 침투해 각종 심장 질환이나 폐암 등의 호흡기 질환을 일으키는 것으로 보고되고 있다. 지하철은 일 평균 천만 명이 이용하는 교통수단으로, 깨끗하고 쾌적한 환경조성이 중요하나 지하터널을 통과하는 지하철의 운행 특성과 터널에 갇힌 미세먼지가 열차 풍으로 인해 지하역사로 이동하는 등의 문제로 지하역사의 미세먼지 오염도는 높은 것으로 나타나고 있다. 환경부와 서울시는 지하역사 공기질 개선대책을 수립하여 다양한 미세먼지 저감 노력을 기울이고 있다. 스마트 공기질 관리 시스템은 공기질 데이터 수집 및 미세먼지 농도를 예측하여 공기질을 관리하는 시스템으로 미세먼지 농도 예측 모델이 중요한 구성 요소이다. 그동안 시계열 데이터 예측에 관한 다양한 연구가 진행되어왔지만, 지하철 역사의 미세먼지 농도 예측과 관련해서는 통계나 순환신경망 기반의 딥러닝 모델 연구에 국한되어 있다. 이에 본 연구에서는 시공간 트랜스포머를 포함한 4개의 트랜스포머 기반 모델을 제안한다. 서울시 지하철 역사의 대합실을 대상으로 한 시간 후의 미세먼지 농도 예측실험을 수행한 결과, 트랜스포머 기반 모델들의 성능이 기존의 ARIMA, LSTM, Seq2Seq 모델들에 비해 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다. 트랜스포머 기반 모델 중에서는 시공간 트랜스포머의 성능이 가장 우수하였다. 데이터 기반의 예측을 통하여 운영되는 스마트 공기질 관리 시스템은 미세먼지 예측의 정확도가 향상될수록 더욱더 효과적이고 에너지 효율적으로 운영될 수 있다. 본 연구 결과는 스마트 공기질 관리 시스템의 효율적 운영에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

3-메틸아미노프로필아민과 N-메틸-2-피롤리돈을 포함한 저수계 흡수제의 CO2 포집 특성 (Absorption Characteristics of Water-Lean Solvent Composed of 3-(Methylamino)propylamine and N-Methyl-2-Pyrrolidone for CO2 Capture)

  • 왕슈아이;홍정현;유정균;홍연기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권4호
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    • pp.555-560
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    • 2023
  • 기존 아민 수용액 기반 CO2 포집 공정을 산업적으로 적용할 경우 CO2 탈거 및 용매 재생에 따른 재생 에너지가 크다는 문제점을 갖고 있다. 본 논문은 CO2에 대한 높은 흡수 용량과 함께 흡수제에 포함된 물의 조성을 낮춤으로써 재생 에너지를 저감할 수 있는 저수계 흡수제를 제안하였다. 이를 위해 본 연구에서는 디아민인 MAPA (3-methylaminopropylamine)와 함께 물의 일부를 대신하여 물에 비해 CO2에 대한 물리적 용해도가 높고 비열이 낮은 NMP (N-methyl-2-pyrrolidone)를 흡수제에 도입하였다. 흡수제의 CO2에 대한 흡수 용량(αrich)과 순환 흡수 용량(Δα) 및 흡수 속도는 충전탑을 이용하여 측정하였다. 2.5M의 MAPA를 포함한 흡수제를 사용했을 경우 NMP가 10 wt% 포함된 경우에 최대 순환 흡수 용량을 얻을 수 있었다. 총괄물질전달 계수는 NMP의 농도가 증가함에 따라 증가하였다. 그러나 0.5보다 더 높은 CO2 로딩 값에서는 NMP의 농도 증가에 따른 물질전달 계수의 증가 폭이 줄어들었다. lean 로딩 값이 낮은 경우에는 점성에 의한 물질전달 저항이 낮아서 NMP 첨가에 따라 총괄 물질전달 계수가 증가하나 로딩 값이 증가함에 따라 흡수제의 점도가 증가하면서 CO2와 MAPA의 확산도가 낮아지며 이에 따라 총괄 물질전달계수가 급격히 감소하였다.

한국, 중국, 일본 유아들의 일상생활에 대한 비교연구 (An analysis of daily lives of children in Korea, Japan and China)

  • 이기숙;정미라;김현정
    • 한국심리학회지 : 문화 및 사회문제
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    • 제12권5호_spc
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    • pp.81-98
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 한국, 일본, 중국 유아들의 일상생활을 비교문화적으로 탐구하는 데에 있다. 이러한 연구목적을 달성하기 위해 본 연구는 한국, 일본, 중국의 3-6세 유아를 이머니 2,940명을 대상으로 유아의 하루일과 활동들을 설문지를 통해 조사하였다. 조사대상자들은 한국의 서울/경기에 거주하는 어머니 941명, 일본의 동경에 거주하는 어머니 1007명, 중국의 북경에 거주하는 어머니 992명이었다. 연구 결과 첫째, 하루일과 부분에 있어서 한국 유아들은 일본, 중국 유아들에 비해 기상시각 아침 및 저녁식사시각 취침시각이 모두 늦게 이루어지며, 수면시간 또한 일본, 중국외 유아들에 비해 짧은 편으로 나타났다. 둘째, 교육기관 부분에 있어서 중국, 일본, 한국 유아들 순으로 교육기관에 등원하였으며, 일본, 한국, 중국 순으로 귀가하는 것으로 나타났다. 평균 교육기관 재원시간은 중국이 가장 길었으며, 그 다음으로 일본의 보육시설, 한국의 보육시설, 한국과 일본의 유치원 순으로 나타났다. 또한 어머니들이 교육기관에 바라는 사항을 살펴본 결과 아이가 아플 때에도 교육기관에서 맡아주기를 가장 희망하였다. 셋째, 조사대상 유아들 중 한국은 72.6%가, 일본은 61.7%, 중국은 64.6%가 정규교육 이외의 조기 특기활동을 하고 있는 것으로 나타났으며, 그 활동유형으로 세 국가 모두 예체능 관련 활동과 영어를 많이 하고 있었는데, 한국은 학습지를 하는 비율이 일본, 중국에 비해 월등히 높게 나타났다. 넷째, 전자매체 사용에 있어서는 한국, 일본, 중국의 대다수 유아들이 거의 매일 텔레비전을 시청하고 있었으며, 게임은 일본 유아들이, 컴퓨터는 한국 유아들이 사용 비율이 높은 것으로 나타났다. 전자매체의 경우 상대적으로 중국 유아들이 한국, 일본 유아들에 비해 그 사용비율이 현저히 낮았다.