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제올라이트 4A 분리막을 이용한 물/에탄올, 물/이소프로필알코올 혼합물의 투과증발 특성 연구 : 활동도계수모형 및 Generalized Maxwell Stefan 모형 (Pervaporation Characteristics of Water/Ethanol and Water/Isopropyl Alcohol Mixtures through Zeolite 4A Membranes: Activity Coefficient Model and Maxwell Stefan Model)

  • 오웅진;정재칠;이정현;여정구;이다훈;박영철;김현욱;이동호;조철희;문종호
    • 청정기술
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    • 제24권3호
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    • pp.239-248
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    • 2018
  • 본 연구에서는 (주)파인텍에서 개발한 제올라이트 4A 분리막을 이용하여 물, 에탄올, 이소프로필알코올 단일 성분 및 혼합물의 투과증발 실험을 수행하였다. 본 분리막은 수열합성법을 이용하여 제막하였고, Si/Al 비율이 1인 LTA 구조에 $Na^+$를 이온교환하여 약 $4{\AA}$의 기공크기를 갖고 있으며, 강한 친수성을 나타내고 있다. 물리적 특성을 확인하기 위해 SEM, porosimetry, BET, 압축강도계를 이용하였다. 다양한 온도 및 농도 조건 실험을 통해 제올라이트 4A 분리막이 물/에탄올(분리계수 3,000 이상) 및 물/이소프로필알코올(분리계수 1,500 이상) 혼합물로 부터 물을 선택적으로 분리할 수 있음을 확인하였다. 활동도계수, Generalized Maxwell Stefan 모형 및 Dusty Gas 모형을 이용하여 단일성분 및 혼합물의 투과증발 거동을 모사하였으며, Genetic Algorithm를 이용한 상수추정을 통하여 분리층의 흡착 및 확산상수를 구하였다.

n-type GaN 위에 형성된 Ti/Al/Mo/Au 및 Ti/Al/Ni/Au 오믹 접합의 isolation 누설전류 분석

  • 황대;하민우;노정현;최홍구;송홍주;이준호;박정호;한철구
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.266-267
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    • 2011
  • 질화갈륨(GaN)은 높은 전자이동도 및 높은 항복전계를 가지며 낮은 온저항으로 인하여 에너지효율이 우수하기 때문에 고출력 전력소자 분야에서 많은 관심을 받고 있다. GaN을 이용한 고출력 전력소자의 경우 상용화 수준에 근접할 만한 기술적 진보가 있었으나, 페르미 레벨 고정(Fermi-level pinning) 현상, 소자의 누설전류 등 아직 해결되어야 할 문제를 갖고 있다. 본 연구에서는 실리콘 기판 위에 성장된 GaN 에피탁시를 활용한 고출력 전력소자의 누설전류를 억제시키기 위해 오믹 접합 중 Au의 상호확산을 억제하는 중간층 금속(Mo or Ni)을 변화시켰으며 오믹 열처리 온도에 따른 특성을 비교 연구하였다. $Cl_2$$BCl_3$를 이용하여 0.6 ${\mu}m$ 깊이의 메사 구조가 활성영역을 형성하였고, Si 도핑된 n-GaN 위에 Ti/Al/Mo/Au (20/100/25/200 nm) 와 Ti/Al/Ni/Au (20/100/25/200 nm) 오믹 접합을 각각 설계, 제작하였다. 오믹 열처리시의 GaN 표면오염을 방지하기 위해 $SiO_2$ 희생층을 증착하였다. 오믹 접합 형성을 위해 각 750$^{\circ}C$, 800$^{\circ}C$, 850$^{\circ}C$에서 30초간 열처리를 진행 하였으며, 이후 6 : 1 BOE 용액으로 $SiO_2$ 희생층을 제거하였다. 750, 800, 850$^{\circ}C$에서 Ti/Al/Mo/Au 구조의 오믹 접합 저항은 각 2.56, 2.34, 2.22 ${\Omega}$-mm 이었으며, Ti/Al/Ni/Au 구조의 오믹 접합 저항은 각 43.72, 2.64, 1.86 ${\Omega}$-mm이었다. Isolation 누설전류를 측정하기 위해서 두 개의 오믹 접합 사이에 메사 구조가 있는 테스트 구조를 제안하였다. Isolation 누설전류는 Ti/Al/Mo/Au 구조에서 두 오믹 접합 사이의 거리가 25 ${\mu}m$이고 100 V일 때 750, 800, 850 $^{\circ}C$의 열처리 온도에서 각 1.25 nA/${\mu}m$, 2.48 nA/${\mu}m$, 8.76 nA/${\mu}m$이었으며, Ti/Al/Ni/Au 구조에서는 각 1.58 nA/${\mu}m$, 2.13 nA/${\mu}m$, 96.36 nA/${\mu}m$이었다. 열처리 온도가 증가하며 오믹 접합 저항은 감소하였으나 isolation 누설전류는 증가하였다. 750$^{\circ}C$ 열처리에서 오믹 접합 저항은Ti/Al/Mo/Au 구조가 Ti/Al/Ni/Au 구조보다 약 17배 우수하였고, 850$^{\circ}C$ 고온의 열처리 경우 Ti/Al/Mo/Au 구조의 isolation 누설전류는 8.76 nA/${\mu}m$로 Ti/Al/Ni/Au의 누설전류 96.36 nA/${\mu}m$보다 약 11배 우수하였다. Ti/Al/Mo/Au가 Ti/Al/Ni/Au 보다 오믹 접합 저항과 isolation 누설전류 측면에서 전력용 GaN 소자에 적합함을 확인하였다.

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$LaGaO_3$:$Eu^{3+}$형광체의 합성 및 발광 특성 (Synthesis and Anaiysis of Photohnninescence Properties of $^5D_1$$^7F_1$ Transition in $LaGaO_3$:$Eu^{3+}$ Red Phosphor)

  • 김경화;최윤영;손기선;김창해;박희동;최세영
    • 대한화학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.453-459
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    • 2000
  • 최근 정보 표시 소자로 전계 방출 표시 소자(FED),PDP.LCD 등이 주목받고 있다. 음극선 발광 형광체는 FED뿐만 아니라 형광 표시판(VFD) 등이 중요한 핵심 소자이다. 따라서 본 연구에서는 FED에 응용 가능한 새로운 모체 탐색을 시도하였고 $LaGaO_3$모체에 $Eu^{3+}$를 첨가한 적색 형광체를 합성하여 광 특성을 분석하였다. $Eu^{3+}$의 농도에 따른 발광 스펙트럼, 여기 스펙트럼과 잔광 시간 곡선을 통해 $LaGaO_3$: $Eu^{3+}$의PL거동을 규명하였다. 잘 알려진 $Eu^{3+}$ 캐스캐이딩(cascading)과 다중 음향 양자(multiphonon emisson)에 의한 cross-relaxation은 $LaGaO_3$: $Eu^{3+}$ 형광체에서도 확인되었다. 또한, Inokutti-Hirayama식으로 부터 결정된 $Eu^{3+}$ 사이의 다중극자 상호 작용(multipolar interaction)유형은 이중 극자 상호 작용(dipole-dipole interaction)으로 밝혀졌다. 본 연구를 통해 $^5D_0$ 전이의 직접 소광 기구(direct quenching mechanism)를 새롭게 제안하였다. 소광 유형은 농도에 의존하며, 0.2몰 이하에서는 확산 율속 단계에 의한 소광 현상이 우세하다가 0.3몰 이상 부터는 $^5D_0$에서 전하 이동 띠(Charge Transfer Band,CTB)로 전이되는 직접 소광 유형이 지배적이다. 음극선 거동은 800V의 가속 전압하에서 여기시켜 측정하였고, PL거동과 같이 0.125몰일때 가장 큰 615nm의 발광 휘도를 나타내었다.

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한국인 국제결혼의 설명틀과 혼인 및 이혼신고자료의 분석 (A Conceptual Scheme of International Marriage of Koreans and Analyses of the Marriage and Divorce Registration Data)

  • 김두섭
    • 한국인구학
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    • 제29권1호
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    • pp.25-56
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    • 2006
  • 이 논문은 혼인 및 이혼신고자료를 활용하여 1990년 이후 한국인의 국제결혼 증가추이와 이에 관련되는 사회인구학적 특성들을 살펴보기 위한 것이다. 이 논문은 국제결혼의 증가를 혼인력 변화의 한 단면으로 규정하고 그 인과구조에 관한 설명 틀을 제시하고 있다. 국제결혼의 급격한 증가를 초래한 주요 원인으로는 출산력의 지속적인 저하, 출생성비의 상승, 농촌-도시 인구이동, 양성평등 관념의 확산과 세계화가 강조되었다. 이 논문의 분석에 사용된 주요 자료는 $1999{\sim}2004$년 혼인신고자료와 $2000{\sim}2004$년의 이혼신고자료이다. 이 논문은 국제결혼한 부부들의 연령, 초혼 여부, 교육, 직업, 거주지 등의 특성을 분석하는데 초점을 맞추었다. 그리고 이혼한 부부의 인구학적 특성에 관한 분석도 이루어졌다. 이 연구의 분석결과는 국제결혼의 다양성이 그동안 간과되어 왔다는 사실을 확인해 준다. 한국 남자와 여자의 국제결혼은 부부의 사회인구학적 특성에서 확연하게 대비된다. 그리고 외국인 배우자의 국적에 따라서도 커다란 차이가 발견된다. 혼인적령인구의 성비불균형으로 인하여 혼인시장에 가해진 압박에 의해 촉진된 국제 결혼은 주로 한국 남자와 중국, 동남아시아 및 구소련연방 국가의 여자와의 결혼에 적용될 수 있다. 이에 비해 한국 남자와 선진국 여자의 결혼이나 한국 여자의 국제결혼은 가치관의 변화와 세계화에 따른 인적교류의 확대에 기인하는바 크다고 판단된다.

연변 조선족사회의 최근 변화: 사회인구학적 접근 (Recent Changes of the Ethnic Korean Population in Yanbian Autonomous Prefecture: A Socio-demographic Approach)

  • 김두섭
    • 한국인구학
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    • 제26권2호
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    • pp.111-145
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    • 2003
  • 이 연구는 개혁개방정책 이후 중국 내 조선족이 보인 사회인구학적 행태의 변화를 설명하기 위한 것이다. 시장경제체제의 도입과 한중 국교수립 이후 조선족사회는 출산력수준의 급격한 저하와 인구구조의 고령화로 매우 급격한 변화를 겪고 있다. 조선족의 인구행태와 인구구조의 이러한 변화는 한족에 비해 두드러지게 나타난다. 중국 내 조선족인구가 가장 밀집되어 거주하고 있는 연변지역의 조선족사회는 최근 절대인구규모의 감소추세를 보이고 있다. 아울러 시장경제의 도입 이후 이동성향이 높아지고 통혼권과 거주지역이 확산되며. 조선족학교를 통한 민족교육이 급격히 위축되는 추세를 보인다. 그리고 이에 따라 조선족사회의 사회적 통합과 문화정체성이 약화되고 중국 내 소수민족사회로서의 위상도 점차 약화되는 과정에 있다. 연변 조선족사회의 사회인구학적 변화와 위기상황에 대한 설명을 위해 이 연구는 연변조선족자치주의 1990년과 2000년 인구센서스 자료와 각종 통계자료를 활용하였다. 또한, 이 연구에서는 인구센서스를 통하여 드러난 조선족인구의 연령구조가 매우 불규칙적이라는 점을 감안하여 1990년과 2000년 인구센서스 자료의 신뢰성과 정확도를 재검토하는 작업도 이루어졌다.

스마트워크 환경 하에서의 바람직한 기업문화 (A Desirable Corporate Culture under Smart Work Environment)

  • 이주형;김선배
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권11호
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    • pp.93-102
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    • 2012
  • 본 연구는 스마트워크 환경 하에서의 바람직한 기업문화를 창출하는데 있다. 정부의 탄소배출 억제 정책과 기업의 효율적인 비용절감, 생산성 극대화 그리고 개인의 일과 가정의 양립조건을 만족시킬 수 있는 스마트워크에 대한 관심이 확대되고 있다. 이러한 관심과 정보통신기술의 급격한 발전으로 스마트워크의 현실적인 여건이 마련되었으나 법률검토 및 제도장치 마련 등 충분한 사전 준비 없이 진행되다보니 많은 혼란과 도입하는 기업이 저조하다. 정부, 기업, 종업원 등 이해관계자의 조정을 통한 사회적 합의가 도출되어야 하며, 개인과 조직이 동반성장할 수 있는 WIN-WIN 방안을 연구하고, 스마트워크 환경의 새로운 기업문화의 방향을 제시하고자 하였다. 스마트워크는 단순한 '원격근무' 이상의 의미를 갖는다. 똑똑하게 일하는 방식의 스마트워크는 일을 하기위한 이동을 최소화하고 일과 사람이 함께 움직이는 새로운 패러다임으로의 전환을 의미하며, 일 중심의 문화에서 사람중심의 문화로의 변화를 의미한다. 본 논문에서는 성공적인 스마트워크 도입을 위하여 정부 및 기업의 역할을 정리하였으며, 강력한 추진력을 가진 정부차원의 '스마트워크 활성화 추진위원회(가칭)'를 두어 행정안전부, 노동부, 여성가족부, 방송통신위원회 등과 조율하여 스마트워크의 새로운 문화를 창출하고, 민간협의체를 구성하여 민간 기업 부문의 스마트워크 기업문화 창출 및 확산을 지원해 나갈 것을 제안하였다.

PECVD에 의한 Sirich 산화막의 특성 (Characteristics of Silicon Rich Oxide by PECVD)

  • 강선화;이상규;박홍락;고철기;최수한
    • 한국재료학회지
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    • 제3권5호
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    • pp.459-465
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    • 1993
  • SOG박막 밑에 층간 절연박으로 사용하는 PECVD산화막을 Si rich산화막으로 만들어 줌으로써 실리콘 dangling bond가 수소원자나 수분과 결합하여 SOG박막으로 부터 침투되는 수소원자나 수분의 확산을 억제하므로서 소작 열화되는 것을 방지한다. 이러한 Si rich산화막의 기본 특성을 알아보기 위하여 LF/HF power비와 $SiH_4/N_2O$ gas유량비를 변화시켜서 박막 특성을 조사하였다. 저주파 power만 변화시킨 경우, 증착속도가 감소하고 굴절율과 압축응력에 증가하며 FTIR에서 3300$\textrm{cm}^{-1}$~3800$\textrm{cm}^{-1}$영역의 수분에 의한 peak이 감소하는 것으로 보아 박막이 치밀해짐을 알 수 있고, $SiH_{4}$기체유량을 증가시킨 경우엔 증착속도, 굴절율, 식각속도는 증가하나 압축응력은 감소한다. FTIR에서 Si-O-Si peak의 세기가 감소하고 낮은 파수영역으로 이동하며, AES분석 결과에서 일반적인 oxide(Si:0=1:1.98)에서 보다 Si:O비가 1:1.23으로 낮아 PECVD산화 막내의 Si danling bond가 증가했음을 알 수 있었다.

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다상유동 전산모사를 통한 공학 규모의 cathode processor의 성능평가 (Performance Evaluation to Develop an Engineering Scale Cathode Processor by Multiphase Numerical Analysis)

  • 유병욱;박성빈;권상운;김정국;이한수;김인태;이종현
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.7-17
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    • 2014
  • 용융염 전해정련공정은 사용후핵연료로부터 전기화학적인 방법을 통해 음극에서 우라늄을 회수 하는 공정이다. 이 때 우라늄은 약 30wt%의 염을 포함하고 있어 순수한 우라늄을 얻기 위해서는 염을 제거하는 Cathode Process (CP)가 필수적이다. CP는 대량의 우라늄을 처리해야 하므로 파이로공정의 난관중의 하나로 인식되고 있으며, 우라늄의 순도가 최종적으로 결정되는 단계이므로 매우 중요한 공정이다. 현재, 이에 대한 연구는 주로 실험적 방법에 근거 하고 있어 염 제거 공정 중 온도, 압력, 염 가스의 거동을 관찰하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는, 공정의 운전 조건에 대해 적합한 수학적 모델을 이용하여 전산모사 해석을 진행하였다. 본 연구는 증류부에서 염 가스의 증류 량, 확산계수에 의해 계산된 장치 내 염 가스의 이동 그리고 응축부에서의 응결속도를 중점적으로 연구하였다. 장치내의 각각의 염 가스 거동을 정의하기 위해 Hertz-Langmuir 관계식, Chapman-Enskog Theory, ANSYS-CFX의 상용 코드를 사용하였다. 그리고 HSC Chemistry에서 염의 물성 값을 이용하여 모델을 구성하였다. 본 연구의 전산모사 해석을 통해 얻은 연구 결과를 이용하여 염 가스의 거동과 장치의 최적 운전조건을 예측하였다. 따라서 본 해석 결과는 CP의 물리적 현상을 깊게 이해하는데 쓰일 뿐 아니라, 공학규모의 CP 장치를 상용규모로 확장하는데 이용 할 수 있다.

Mg 중간층 두께에 따른 Zn/Mg/Zn 다층 박막의 내식특성에 관한 연구 (The Study on the Corrosion Property of the Zn/Mg/Zn Multilayer Coatings with Various Mg layer thicknesses)

  • 배기태;라정현;이상율
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.177-177
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    • 2016
  • 우수한 내식성을 가지는 Zn 박막은 자동차, 가전제품, 전자제품 등에 사용되는 철 생산품의 수명 연장을 위하여 널리 사용되어 왔다. 최근 개발된 Zn-Mg 합금 박막은 Zn나 Mg에 비해 우수한 내식성을 나타내는 Zn-Mg 합금상을 형성하기 때문에 순수한 Zn 박막이나 다른 Zn 계 합금 박막에 비해 우수한 내식성을 가진다고 보고된 바 있다. 본 연구에서는 다양한 합금상의 형성을 위해 Mg 중간층 두께를 제어하며 Zn/Mg/Zn 다층 박막들을 합성하였으며 열처리를 통한 합금상의 변화, 그에 따른 박막의 내식성에 관해 연구하였다. Zn/Mg/Zn 다층 박막은 총 $4{\mu}m$의 두께로 Mg 중간층의 두께를 변화하였으며 비대칭 마그네트론 스퍼터링 공정을 이용하여 냉연강판 위에 합성하였다. 합성된 다층 박막은 다양한 Zn-Mg 합금상을 형성하기 위하여 진공로를 이용하여 $200^{\circ}C$에서 1시간 동안 어닐링 열처리를 실시하였다. 열처리 전, 후 Zn/Mg/Zn 다층 박막의 미세조직과 조성은 X선 회절 분석기 (XRD)와 전계방출형 주사전자현미경 (FE-SEM)과 글로우 방전 분광분석기 (GDEOES)를 사용하여 분석하였다. 어닐링 열처리를 통한 Zn-Mg 합금상 형성이 Zn/Mg/Zn 다층 박막의 내식성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 동전위 분극시험과 EIS(Electrochemical impedance spectroscopy) 분석 실시하였다. FE-SEM과 GDOES 분석 결과, Zn/Mg/Zn 다층 박막들 각각의 중간층 Mg 두께는 1.5, 2.0, $2.5{\mu}m$ 였으며, 어닐링 열처리 후 중간층의 Mg이 상, 하부의 Zn 층으로 확산되면서 박막을 치밀한 구조로 변화시키는 것으로 확인되었다. XRD 분석 결과, 열처리를 하지 않은 Zn/Mg/Zn 다층 박막들에서는 Mg 상의 피크의 강도 차이만 존재할 뿐 Zn-Mg 합금상은 형성되지 않았다. 그러나 열처리를 후 Zn/Mg/Zn 다층 박막들에서 $MgZn_2$ 합금상이 형성되었으며, 중간층 Mg 두께가 $1.5{\mu}m$ 이하인 박막에서는 Zn 상이, 초과하는 박막에서는 Mg 상이 잔존하는 것을 확인하였다. EIS 분석 결과, 열처리 후 박막의 전하이동저항 값은 증가하며 박막의 어드미턴스 값이 감소하였으며 Bode phase plot을 통해 열처리 후 시정수(time constant)가 높은 주파수 영역에서 형성 되는 것을 확인하였다. 이는 열처리 후 Zn/Mg/Zn 다층 박막이 치밀해지고 내식성이 향상되었음을 나타낸다. 동전위 분극시험 결과에서도 마찬가지로 열처리 한 Zn/Mg/Zn 다층 박막들은 열처리 전 대비 내식성이 향상되는 것을 확인하였다. 열처리를 통한 Zn/Mg/Zn 다층 박막의 내식성의 향상은 우수한 내식성의 합금상의 형성과 박막 미세구조의 치밀화에 기인한다고 판단하였다. 또한 열처리 한 Zn/Mg/Zn 다층 박막들에서는 Zn와 $MgZn_2$ 상들이 공존 할 경우 가장 우수한 내식성을 나타내었으며, 이는 $MgZn_2$와 Zn 사이의 적은 전위 차이로 인해 갈바닉 부식 효과가 감소되었기 때문으로 판단된다.

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우리나라에서 솔껍질깍지벌레의 분포확산 (The Spread of Black Pine Bast Scale, Matsucoccus thunbergianae (Hemiptera: Margarodidae) in Korea)

  • 임유진;이상명;김동수;김준범;최광식;이신혜;박정규;이동운
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.59-65
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    • 2012
  • 솔껍질깍지벌레는 우리나라 곰솔림의 주요한 해충의 하나이다. 본 연구는 우리나라에서 솔껍질깍지벌레의 분포를 알아보기 위하여 7개도 3개 광역시, 91개 시군구, 686 읍면동의 해송림에서 2010년 밀도를 조사하였다. 5개도 2개 광역시에서 솔껍질깍지벌레가 서식하고 있었는데 시군구별로는 조사대상의 64.8%인 59개 시군구에서 서식이 확인되었다. 솔껍질깍지벌레의 분포는 남해안 전역과 동해안의 포항, 서해안의 충남 보령지역까지 분포하였다. 충북과 대전광역시 및 제주도에서는 솔껍질깍지벌레의 분포가 확인되지 않았다. 부산지역은 16곳의 모든 구에서 솔껍질깍지벌레가 분포하였고, 시군 단위에서는 전남 해남군의 솔껍질깍지벌레 평균밀도가 1.713마리/0.785 $cm^2$로 가장 높았으며 읍면동 단위에서는 해남군 송지면이 6.36마리/0.785 $cm^2$로 가장 높았다. 곰솔 가지 내의 솔껍질깍지벌레 밀도와 솔껍질깍지벌레가 서식하고 있는 빈도와는 높은 상관관계가 있었다(상관계수=0.89).