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건조방법에 따른 적하수오(Polygonum multiflorum Thunberg)의 이화학적 성분 (Chemical Constituents in Polygonum multiflorum Thunberg Root Based on Various Dry Methods)

  • 오준석;홍재희;박태영;윤경원;강경윤;진성우;김경제;반승언;임승빈;고영우;서경순
    • 한국자원식물학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.283-293
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    • 2018
  • 본 연구는 생산과 수요가 늘고 있는 마디풀과 하수오의 최적 건조방법 구명을 통한 식품소재화 및 산업화를 목적으로 수행하였다. 하수오의 최적 건조방법을 구명하기 위해 열풍건조, 음건 및 동결건조 적하수오의 일반성분, 유리당, 아미노산 및 지방산 등을 비교분석하였다. 건물량을 기준으로 건조방법에 따른 적하수오의 일반성분 함량을 비교 하였을 때, 수분함량은 동결건조 적하수오가 유의적으로 낮게 나타났다. 유리당 분석에서 총 유리당 함량은 동결건조 적하수오에서 높게 나타났으며, fructose, glucose 및 sucrose의 함량 역시 동결건조 적하수오, 음건 적하수오, 열풍건조 적하수오 순으로 높게 나타났다. 유기산은 총 5종이 검출되었으며, oxalic acid가 가장 높게 나타났다. 적하수오의 주요 구성 아미노산은 arginine, glutamic acid, proline, serine, lysine 등이며, 총아미노산 함량, 필수아미노산 함량은 모두 동결건조 적하수오에서 높게 나타났다. 총 구성 아미노산 중 필수아미노산 함량 비율은 음건 적하수오에서 높게 나타났다. 유리 아미노산은 세가지 건조방법 모두에서 arginine과 proline이 함량이 높게 나타났으며, 총아미노산 함량, 필수아미노산 함량 및 총 구성 아미노산 중 필수아미노산 함량 비율은 모두 동결건조 적하수가 가장 높게 나타났다. 적하수오의 무기성분은 총4종이 검출되었으며, potassium이 가장 많았으며, sodium이 가장 낮게 나타났다. 적하수오에서 지방산은 포화지방산인 palmitic acid 1종과 불포화지방산인 oleic acid와 linoleic acid 2종이 검출되었다. 이상의 결과로 볼 때 하수오의 유용성분 손실이 가장 적은 건조방법은 동결건조로 생각되며, 산업적인 측면에서 비용을 고려한 건조방법은 건조온도를 조절한 열품건조 방법의 고안이 필요할 것으로 생각된다.

경기도 가평 지역 조림지 내 전나무(Abies holophylla)의 분포와 천연갱신 (Distribution and Natural Regeneration of Abies holophylla in Plantations in Gapyeong, Gyeonggi-do)

  • 남광현;주광영;최은호;정종빈;박필선
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권3호
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    • pp.341-354
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    • 2021
  • 전나무속(Abies)은 내음성 수종으로 천이 후기 단계 또는 노령림의 주요 수종으로 알려져 있다. 경기도 가평 지역은 전나무(Abies holophylla Maxim.) 임분이 산재하고 있으나 구체적인 현황은 알려진 바가 드물고, 전체 산림의 상당 부분을 잣나무(Pinus koraiensis Siebold & Zucc.)와 일본잎갈나무(Larix kaempferi (Lamb.) Carriere) 조림지가 차지하고 있다. 본 연구는 가평 지역의 잣나무, 일본잎갈나무 조림지와 주변의 전나무 임분을 조사하여 조림 수종에서 지역 자생수종인 전나무로의 천이 가능성을 알아보기 위하여 수행하였다. 가평군 이화리 및 산유리의 전나무가 분포하는 잣나무, 일본잎갈나무 조림지와 주변 전나무 천연 임분에서 매목조사를 실시하고, 전나무 치수의 발생 현황을 파악하였다. 또한 해당 지역의 조림 기록을 조사하였다. 조사 지역에서 전나무의 우점치는 36.1-79.1%로 가장 높았으며, 하층의 전나무 밀도는 ha당 50-5,820본이었다. 전나무의 직경분포를 이용한 비계량 다차원척도법(NMDS) 분석 결과, 전나무 분포 특성에 따라 조사지의 임분은 4개의 유형(AN, AP, AM, P)으로 구분되었다. AN는 전나무의 직경분포가 역 J형을 보이는 전나무 천연림과 유사한 형태를 보였으며, AP는 전나무 모수가 임분 내에 존재하는 조림지로 전나무가 상층과 중층에서는 조림목과, 하층에서는 활엽수와 경쟁을 하고 있었다. AM은 전나무 모수가 임분 내 존재하나 산림작업이 이루어져 밀도가 조절된 임분이었다. P는 임분 내 전나무 모수가 없는 조림지이나 인근에 전나무 모수가 있어 하층에 전나무의 갱신이 이루어지는 유형으로 전나무림으로의 수종 전환이 예상된다. 가평 지역 내 종자 공급이 가능한 전나무 모수가 남아있거나 인접한 곳에 전나무림이 위치한 일본잎갈나무와 잣나무 조림지에서 자생수종인 전나무는 천연갱신이 활발하였고 이들 조림지는 점차 전나무림으로 발달할 가능성을 보여주었다. 본 연구의 결과는 천연림 복원이나 복층림 경영에 필요한 기초 자료로 이용될 수 있으며, 향후 전나무의 입지, 내음성과 생장 특성에 대한 정보와 이를 바탕으로 한 갱신과 관리 기술 개발이 필요하다.

와파린 및 새로운 경구용 항응고제를 복용하는 환자에서의 치료 내시경과 관련된 위장관 출혈 및 혈전색전증의 위험 (Therapeutic Endoscopy-related Gastrointestinal Bleeding and Thromboembolic Events in Patients Using Warfarin or Direct Oral Anticoagulant)

  • 나희경
    • 대한소화기학회지
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    • 제72권5호
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    • pp.271-273
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    • 2018
  • 내시경 시술 전 일시적으로 항응고제를 중단하는 것은 위장관 출혈의 위험과 혈전색전증의 위험 사이에 적절한 균형을 잡기 어렵기 때문에 논란의 여지가 많다. 와파린은 새로운 경구용 항응고제(direct oral anticoagulant agent, DOAC)보다 임상의에게 더 친숙하고, 효과를 쉽고 빠르게 전환시킬 수 있다는 장점이 있지만 복잡한 약역동학 특징과 좁은 치료적 범위 때문에 관리가 어렵다. 반면, DOAC는 약물의 모니터링 및 용량 조절 없이 정해진 용량으로 처방이 가능하며, 빠르게 작용하고, 반감기가 짧아 관리가 쉽지만 해독제가 없다는 단점이 있다. 이전 연구들에서 DOAC를 복용한 환자들은 와파린을 복용한 환자들보다 시술과 관련되지 않은 위장관 출혈의 위험이 높았다고 보고한 바 있다. 하지만 시술과 관련된 위장관 출혈 위험에 대하여는 알려진 바가 없는 실정이다. 미국이나 유럽 내시경 가이드라인들에서는 저위험 내시경 시술을 받는 환자들에서는 와파린과 DOAC를 유지하도록 권고하고 있으며, 고위험 시술의 경우에는 와파린를 사용하는 환자들에서 헤파린 교량 요법(heparin bridging)을 시행하도록 권고하고 있다. 임상적으로 DOAC를 사용하는 환자들 또한 혈전색전증을 예방하기 위하여 헤파린 교량 요법을 시행해볼 수 있는데, 와파린 및 DOAC의 헤파린 교량 요법과 관련된 출혈 및 혈전색전증 위험의 차이 또한 명확하지 않다. 따라서 저자들은 1) 와파린과 DOAC 치료를 받는 환자들에서의 출혈, 혈전색전증 및 사망의 위험을 비교하고자 하였으며, 2) 13종류의 고위험 내시경 시술 중에서 시술별 위험을 비교하고, 3) 헤파린 교량 요법이 합병증의 발생을 증가시키지 않는지 확인하고자 본 연구를 진행하였다. 일본 대규모 국가 입원 환자 데이터베이스를 이용하여 2014년 4월부터 2015년 5월까지 시술 전 와파린 또는 DOAC(rivaroxaban, apixaban, dabigatran, edoxaban)를 복용하고, 13종류의 고위험 내시경 시술을 시행받은 20세 이상의 성인 환자 총 16,977명을 확인하였다. 고위험 시술은 용종 절제술, 내시경 점막절제술, 내시경 점막하박리술, 협착 부위의 풍선확장술, 내시경 지혈술, 내시경 정맥결찰술, 내시경 주사 경화요법, 내시경 괄약근절개술, 내시경 초음파 유도하 미세침 흡인 검사, 경피적 위루술을 포함하였다. 일대일 성향 점수 매칭 분석(propensity score matching, 나이, 성별, 체질량 지수, 기저 질환, 병원의 규모, 시술의 종류, 약물의 종류를 매칭)을 시행하여 와파린군과 DOAC군에서 시술 위장관 출혈 및 혈전색전증, 사망의 발생을 비교하였다. 또한 경구항혈전제와 헤파린 교량 치료 시행 유무에 따라, DOAC 단독군, 와파린 단독군, DOAC와 헤파린 교량 요법군, 와파린과 헤파린 교량요법군으로 나누어, 하위군(subgroup) 분석을 시행하였다. 5,046쌍이 성향 점수 매칭 분석에 포함되었으며, 와파린군에서 DOAC군보다 통계적으로 의미 있게 위장관 출혈의 비율이 높았다(12.0% vs. 9.9% p=0.02). 혈전색전증 발생률(5.4% vs. 4.7%)과 입원중 사망률(5.4% vs. 4.7%)은 양 군에서 의미 있는 차이는 없었다. DOAC 종류별로 나누어 하위군 분석을 시행하였을 때, 와파린군은 rivaroxaban군에 비하여 위장관 출혈의 비율이 높았으며, rivaroxaban군, dabigatran군에 비하여 혈전색전증의 비율이 높았고, 입원 중 사망률에서는 의미 있는 차이는 없었다. 내시경 시술의 종류로 보정하였을 때 위장관 출혈 및 혈전색전증, 사망률은 DOAC 단독으로 치료한 환자에서보다 와파린과 헤파린 교량 요법(bridging) 또는 DOAC과 헤파린 교량 요법을 시행한 환자에서 높았다. 시술 종류 중에서는 위루관 삽입술에 비하여 내시경 점막하박리술, 내시경 점막절제술 및 내시경 정맥류결찰술, 내시경 주사경화요법을 시행한 환자에서 위장관 출혈의 위험이 가장 높았으며, 하부 내시경 점막절제술, 하부 용종 절제술, 내시경적 유두괄약근절제술 또는 내시경 초음파 유도하 미세침 흡인 검사는 중등도 위험을 보였다.

물류환경변화에 따른 부산항 운영사 재구성효과에 관한 실증연구 (A Study on the Reconfiguration Effect of Busan Port Operator in Logistics Environment)

  • 박호철;이성윤;안기명
    • 한국항해항만학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.507-517
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    • 2018
  • 부산항 '컨'터미널 운영문제점을 요약하면, 부산항 '컨'터미널 운영에 글로벌 선사의 미참여로 인한 환적화물 감소우려가 가장 높고 국적선사의 자가터미널 미확보로 인한 국적선사 경쟁력 약화우려, 금융투자자의 '컨'터미널 운영으로 인한 항만운영과 투자 미비로 인한 운영상 문제점 발생 그리고 다수 '컨'터미널 운영사로 인한 타부두 이송비용(ITT) 추가 발생과 비효율적인 선석활용문제가 높게 인식되고 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위한 부산항 '컨'터미널 재구성방안으로, 환적물동량 증대에는 글로벌 선사의 참여가 가장 영향력있는 방안으로 인식되고 그 다음으로 국적선사 자가 '컨'터미널 확보로 나타나고 있다. 항만효율성 제고효과에는 '컨'터미널 통합이 가장 영향력있는 방안이고 그 다음으로 글로벌 선사 참여방안과 BPA 단일운영체제방안으로 인식하고 있다. 국적선사 서비스 경쟁력 제고효과에는 국적선사 자가 '컨'터미널 확보방안이 가장 영향력있는 방안이고 그 다음으로 역시 글로벌 선사의 터미널 운영에 참여 방안으로 나타나고 있다. 항만공공성 제고효과에는 BPA 단일운영체제방안이 가장 영향력있는 방안이고 그 다음으로 글로벌 선사 참여방안으로 인식하고 있어 부산항 경쟁력 제고와 공공성 확보를 위해서는 글로벌 선사의 항만 참여를 정책적으로 고려할 필요가 있다. 글로벌 선사의 참여방안과 터미널 통합방안 그리고 BPA 단일 운영체제방안은 부산항 강점요인간의 상호작용효과로 환적화물 증대 매우 긍정적으로 영향을 미치는 것으로 나타나고 있으며, 항만효율성 제고에는 터미널 통합방안과 강점요인 간에 상호작용효과가 긍정적인 영향을 미치고 있다. 따라서, 부산항의 강점을 최대한도로 활용하여 환적화물을 증대시키기 위해서는 '컨'터미널 운영에 글로벌 선사를 참여시키고 선석활용을 극대화하기 위해서는 터미널을 통합하며 BPA 단일운영체제방안이 터미널 관리에 효율적인 것으로 시사하고 있다.

고지방식이로 유도한 비만이 마우스의 조직 아연 농도와 아연수송체 발현에 미치는 영향 (Effects of high-fat diet induced obesity on tissue zinc concentrations and zinc transporter expressions in mice)

  • 민별초롱;정자용
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제51권6호
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    • pp.489-497
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    • 2018
  • 본 연구에서는 고지방식이로 유도한 비만군과 저지방식이를 공급한 대조군에서 각 조직의 아연 농도와 아연수송체 발현 수준을 비교하여, 비만 상태가 아연 대사에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. C57BL/6J mice를 두 군으로 나누어 각 군당 15마리씩 고지방식이 (비만군) 또는 저지방식이 (대조군)를 총 15주간 공급하였다. 본 연구 결과, 비만군은 대조군에 비해 체중 증가량, 부위별 지방조직, 혈청과 간의 중성지방과 콜레스테롤 농도, 혈청 ALT 및 AST 활성 등이 모두 유의적으로 높게 나타났다. 또한 혈청 렙틴과 염증성 사이토카인인 IL-6의 농도도 비만군에서 유의적으로 증가하였다. 조직 별 아연 농도를 비교한 결과, 간, 소장, 신장, 췌장 등의 측정한 모든 조직에서 비만군이 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며, 대변으로 배설되는 아연 함량은 비만군이 대조군에 비해 유의적으로 높았다. 혈청 아연 농도의 경우 두 군 간 유의적인 차이가 없었으나, 혈청 내 아연-의존 금속효소인 ALP 활성은 비만군에서 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타나 아연의 기능적인 결핍을 확인하였다. 내인성 아연의 체외 배출에 관여하는 췌장 조직에서의 ZnT1 mRNA 수준은 비만군에서 대조군에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 식이 아연 흡수에 관여하는 소장에서의 Zip4와 ZnT1의 mRNA 수준은 두 군간에 유의적인 차이가 없었다. 간 조직의 경우, ZnT1과 Zip10 mRNA이 모두 비만군에서 유의적으로 증가하였다. 이상의 결과를 요약하면, 비만 상태는 아연의 배설 증가와 조직 내 아연 농도 감소를 유발하는 것으로 나타났으며, 이들 아연 대사의 변화는 췌장과 간 조직의 아연 수송체 발현 수준 변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 보인다. 비만인들에서 아연 영양상태가 결핍되지 않도록 관심을 가져야 할 것으로 생각되며, 비만으로 인한 아연 대사의 이상 (dysfunction)을 억제하기 위해서는 아연 수송체 발현을 조절할 수 있는 요인들에 대한 이해가 더욱 필요할 것으로 생각된다.

호화 옥테닐 호박산 전분의 유화 특성 (Emulsifying Properties of Gelatinized Octenyl Succinic Anhydride Modified starch from Barley)

  • 김산성;김선형;이의석;이기택;홍순택
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.174-188
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    • 2019
  • 본 연구는 OSA 전분을 열처리 한 후, 이를 이용하여 제조한 OSA 전분 에멀션의 이화학적 특성 및 계면 흡착 구조 등을 조사하였다. 에멀션 중 지방구의 크기는 OSA 전분 농도의 증가와 더불어 지속적으로 감소하여 0.2 wt% 농도에서 최소값($0.31{\pm}0.01{\mu}m$)을 나타내었고, 그 이상의 농도에서는 변화가 없었다. 에멀션의 크리밍 안정도는 OSA 전분 농도가 높을수록 증가하였으며, 0.75 wt% 이상의 첨가 농도에서 크리밍 발생에 대하여 매우 안정하였다. 에멀션 중 OSA 전분의 계면 흡착량은 0.2 wt% 첨가 농도 이상에서 농도의 증가와 더불어 증가하였으며(0.2 wt% : $1.03mg/m^2$ ${\rightarrow}$ 1.25 wt% : $5.08mg/m^2$), 이는 계면에서 OSA 전분이 다층 구조를 이루는 것에 기인된 것으로 추정하였다. OSA 전분 에멀션의 pH를 조절하였을 때 산성 지역에서 지방구의 응집에 의해 크기가 증가하였으며, 이는 상대적으로 낮은 제타 전위에 기인된 것으로 사료되었다. 터비스캔에 의한 분산 안정도 또한 pH에 영향을 받아 산성 지역에서 낮았으며, pH 7 이상에서는 높은 분산 안정도 특성을 보였다. 공초점현미경을 이용하여 열처리된 OSA 전분이 흡착된 지방구 표면을 관찰한 결과, OSA 전분은 입자 형태가 아닌 두꺼운 계면막을 형성하는 것으로 나타났다. 따라서 에멀션 형성 전에 OSA 전분을 열처리할 경우, 전분의 호화과정에서 용출된 아밀로오스와 아밀로펙틴이 지방구 표면에 막의 형태로 흡착되므로, OSA 전분 에멀션에 있어서 중요한 유화 안정화 기작은 '입체장애 안정화(steric stabilization)'인 것으로 사료되었다.

LC-MS/MS를 이용한 농산물 중 Kasugamycin 시험법 개발 (Development of Analytical Method for Kasugamycin in Agricultural Products using LC-MS/MS)

  • 이한솔;도정아;박지수;조성민;신혜선;장동은;정용현;이강봉
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.235-241
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    • 2019
  • 본 연구는 농산물 중 잔류허용기준 신설 예정 농약인 가스가마이신의 안전 관리를 위한 공정 시험법을 개발하기 위하여 수행되었다. 가스가마이신은 단백질 합성과정 중 번역 개시 단계를 저해하여 균의 증식을 억제하는 작용기작을 가지고 있으며 특히 사상균인 Piricularia oryzae에 의해 발병하는 도열병을 예방하는 데 효과적이다. 현재 우리나라에는 농산물 중 가스가마이신의 잔류물의 정의가 설정되어 있지 않고 모화합물 만을 잔류물의 정의로 예정하고 있다. 또한 잔류허용기준이 설정된 농산물이 없기 때문에 모든 국내 재배 농산물 또는 수입 농산물 유통 시 실시하는 잔류농약 검사에서 농약 허용물질목록관리제도(Positive List System; PLS)에 의하여 잔류량이 0.01 mg/kg 이하가 되어야 한다. 이에 농산물 중 잔류농약 분석 및 검사를 위한 공정 시험법 마련이 시급하여 본 연구에서는 대표농산물 5종(현미, 감자, 대두, 감귤, 고추)을 대상으로 시험법을 개발하고자 하였다. 따라서 수용성 유기용매인 메탄올의 적용과 수산화나트륨을 이용한 pH 조절을 통한 추출법 및 HLB 카트리지를 이용한 정제법을 최적화하여 LC-MS/MS에 의한 분석법을 확립하였다. 가스가 마이신의 시험법 정량한계는 0.01 mg/kg이며 5종의 농산물에 0.01, 0.1 및 0.5 mg/kg의 처리농도로 회수율 실험을 한 결과 평균 회수율은 71.2~95.4%이었고, 상대표준 편차는 12.1% 이하로 조사되었다. 이러한 검증 결과는 국제식품규격위원회 가이드라인(CAC/GL 40-1993, 2003)의 잔류농약 분석 기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 국내 및 수입 농산물 중 가스가마이신의 안전 관리를 위한 공정시험법으로 활용될 수 있으며 잔류물의 정의 및 잔류허용기준을 설정하는 데 기초자료로써 활용 가능할 것이다.

조경용 식생매트의 열전도율 측정에 관한 연구 (A Study on the Thermal Conductivity Measurement for Planting Mats of Landscaping)

  • 차욱진;양건석
    • 한국조경학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.85-96
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    • 2018
  • 선진국들은 지구온난화의 영향을 최소화하기 위해 1997년 '교토의정서' 채택이후 온실가스를 줄이기 위한 다양한 정책을 시행하고 있다. 우리나라 역시 2030년 온실가스 감축 목표를 배출전망치(BAU: Business As Usual) 대비 37% 줄이기 위해 산업부문, 수송부문, 건물부문의 에너지 소비량을 감축하여야 한다. 정부에서는 에너지 소비량 감축을 위한 각종 법령 및 행정규칙을 제정하여 시행하고 있으며, 특히 건물부문의 에너지 소비량을 감축하기 위하여 녹색건축물 조성지원법에 따른 '건축물의 에너지절약설계기준'을 시행하고 있다. 실내온도를 $28^{\circ}C$로 유지하기 위해 사용되는 전력량은 벽면녹화 및 옥상녹화 등으로 녹화된 건물이 녹화되어지지 않은 건축물에 비해 평균 30%의 전력사용량의 감소효과가 있다. 이렇듯 조경녹화에 대한 에너지 절감의 효과는 입증되고 있으나, 이러한 입증은 '건축물의 에너지절약설계기준'에 적합한 방법이 아니기에 에너지 절감의 실효성을 가지고 있지 못한다. 조경용 녹화가 에너지 절감에 따른 실효성을 가지려면 '녹색건축물 조성 지원법 제14조'의 '건축물의 에너지절약 설계기준'의 단열재료에 대하여 구성재료의 열전도율로 열관류율을 계산하여 '별표 1'의 기준에 적합하여야 한다. 본 연구에서는 3종류의 벽면녹화용 식생매트와 1종류의 복합매트(내부단열재+식생매트)를 제작하여 다양한 열전도율 측정 실험을 수행하고, 에너지 보존식을 이용하여 내부단열재 두께 등에 대하여 이론적인 계산을 하였다. 3종류의 식생매트의 열전도율은 0.130~0.157W/mk 정도로서 목재의 열전도율(0.170w/mk)보다 낮아 단열의 기능을 가지는 매트로써 역할을 할 수 있음을 알 수 있었다. 특히, 복합매트는 내부단열재(그라스포, 폴리우레탄 등)의 두께를 조절하면 '건축물의 에너지절약설계기준의' 단열기준 0.051W/mk에 적합한 식생매트가 될 수 있을 것으로 판단된다.

근거리 원격탐사 기법을 이용한 총일차생산량 추정 및 순생태계 CO2 교환량 배분의 정확도 평가에 관하여 (On Using Near-surface Remote Sensing Observation for Evaluation Gross Primary Productivity and Net Ecosystem CO2 Partitioning)

  • 박주한;강민석;조성식;손승원;김종호;김수진;임종환;강민구;심교문
    • 한국농림기상학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.251-267
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    • 2021
  • 원격 탐사 기반의 식생지수들은 광합성을 조절하는 식물생리적 특성과 경험적 상관관계를 보이며, 여러공간 규모에서의 총일차생산량(GPP) 추정에 활용되고 있다. 하지만 시간 해상도가 높아질수록 식생지수를 이용한 GPP 추정의 불확실성이 커지는 한계가 존재한다. 또한 식생지수 관련 분석에 주로 사용되는 에디공분산법을 이용하여 추정한 GPP 역시 실제 측정한 순생태계교환량(NEE)을 GPP와 생태계 호흡(RE)으로 배분하는 데 사용하는 방법에 따라 추정값이 달라지는 불확실성이 존재한다. 본 연구에서는 플럭스 타워가 설치된 네 곳의 농림생태계를 대상으로 근지표에서 관측한 식생의 분광 특성을 이용한 다양한 식생지수를 계산하였고, 이를 다양한 시간 해상도에서 GPP 추정에 적용가능한 지를 분석하였다. 동시에 이를 이용하여 NEE 배분 방법의 불확실성을 평가하였다. 비교에 사용한 정규식생지수, 개량식생지수, 적외반사식생지수(NIRv)에 비해 적외반사식생지수와 광합성유효광(PAR)을 결합한 NIRvP이 식생 및 지형 조건에 의한 공간 이질성으로 인해 관측지에 따라 약간의 차이가 나타났지만, 농경지와 산림에서 모두 30분과 일 단위 시간 해상도에서 GPP와 높은 상관성(r2 = 0.63, 0.68)을 보였다. 또한 기존 KoFlux 표준 NEE 배분방법에 비해 기계학습 기반의 NEE 배분 방법을 적용할 경우, 산림에서 30분 단위의 GPP와 NIRvP 사이의 상관성이 향상되었지만, 일 단위에는 그 차이가 크지 않았다. 하지만 광조건 이외에 다른 요인에 의해 광합성이 제한되는 경우 NIRvP와 GPP 간의 상관성이 떨어져 NIRvP를 이용해 실제 배분 결과를 직접 평가하긴 어려웠으며, 주로 광 조건에 의해 광합성이 제한되는 흐린 날의 경우 NEE 배분 정확도를 평가할 수 있는 가능성이 존재하였다. 그러나 높은 시간해상도의 Vis 기반의 GPP 추정이 의미를 가지려면, VIs와 GPP간의 경험적 관계를 넘어서는 시스템 사고 및 자기-조직화와 관련된 복잡계 기반의 분석 방법이 요구된다.

광릉 낙엽활엽수 노령림의 CO2 수지 역학: 15년 관측으로부터의 교훈 (The Dynamics of CO2 Budget in Gwangneung Deciduous Old-growth Forest: Lessons from the 15 years of Monitoring)

  • 양현영;강민석;김준;류다운;김수진;천정화;임종환;박찬우;윤순진
    • 한국농림기상학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.198-221
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    • 2021
  • 1960-70년대 대규모 산림녹화 이후에 한국의 산림은 점차 노령화되고 있다. 노령림의 순 CO2 교환은 이론적으로 중립에 가깝지만, 교란이나 관리에 의해 CO2 흡원 또는 발원이 될 수 있다. 본 연구는 한국의 광릉 낙엽활엽수 노령림(GDK)의 CO2 수지 역학을 이해함으로써, 다음 두 가지 질문에 답하고자 하였다: (1) 보전되고 있는 GDK는 과연 이론적으로 알려져 있는 CO2 중립인가? (2) 관측된 CO2 수지의 경년 변동이 문헌에 보고된 조절 인자들과의 선형적인 인과관계로 설명이 가능한가? 이에 답하기 위해, 본 연구는 KoFlux GDK 관측지에서 에디 공분산 기술로 2006년부터 2020년까지 15년 동안 관측된 CO2 플럭스 자료와 생기상학적 자료를 분석하였다. 연구 결과, (1) GDK는 15년 자료를 평균해서 보면 약한 CO2 발원이며, 관측기간 동안 흡원과 발원 사이를 오갔으나 최근 5년 동안 CO2 발원으로서의 강도가 증가하고 있다. (2) 전천일사, 생장기간, 엽면적지수의 경년 변동은 총 일차생산량(Gross Primary Production, GPP)의 경년변동과 양의 상관관계(R2=0.32~0.45)가 있는 반면, 기온과 지표면 온도의 경년 변동은 생태계 호흡(Ecosystem Respiration, RE)의 경년 변동과 유의한 상관관계가 없었다. 또한, 관측기간 초반(첫 10년)의 CO2 플럭스와 기상요인 및 생물학적 요인으로 학습시킨 기계학습은 관측기간 후반(최근 5년)의 GPP와 RE의 경년 변동을 제대로 모사해내지 못했다. 단, 고사목에서 배출된 탄소 추정량이 CO2 발원으로의 전환에 일부 기여했을 것으로 추정된다. GDK의 장기 CO2 수지 역학에 대해 올바로 이해하고 해석하기 위해서는, 분석과 모델링을 위한 복잡계과학 기반의 새로운 프레임워크가 필요하다. 더불어, 플럭스 모니터링 및 자료 품질 유지와 함께 고사목과 교란을 지속적으로 모니터링하는 것이 중요함을 다시 한 번 확인하였다.