• 환경영향평가
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• 제32권2호
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• pp.94-111
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• 2023

효과적인 외래생물 관리 전략 수립을 위해서는 도입 및 확산 여부 평가를 위한 정기 모니터링이 요구된다. 환경 DNA (eDNA, environmental DNA) 메타바코딩은 높은 검출 민감도를 가지고 다수의 종을 동시에 검출할 수 있어 외래생물의 출현 여부와 그 영향을 평가하는데 활발히 활용되고 있다. 국내에서는 어류를 중심으로 메타바코딩의 적용 가능성 평가가 이루어지고 있으며 타 분류군에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 환경 DNA 메타바코딩을 활용한 국내 외래생물 탐지 가능성을 확인하고자 했다. 분류군별 검출 가능성을 확인하기 위해 어류, 포유류, 조류, 양서류를 목표로 디자인 된 4가지 범용 프라이머(MiFish, MiMammal, Mibird, Amp16S)를 활용하여 대상종 검출 여부를 평가하였다. 그 결과, 총 55개 지점 중 17개 지점(Trachemys scripta, 3개 지점; Cervus nippon, 3개 지점; Micropterus salmoides, 7개 지점; Rana catesbeiana, 4개 지점)에서 대상종의 서식이 확인되었다. 대상지 내 조밀한 지점 선정에도 생태적 특성을 반영한 검출 지점에 차이가 나타났다. 큰입배스와 붉은귀거북을 중심으로 외래생물이 출현이 생물 군집구조(종 풍부도, 풍부도, 다양도)에 미치는 영향을 비교한 결과, 외래생물이 서식하는 지점에서의 다양도가 더 높게 나타났다. 또한 외래생물 출현 지점에서 출현 종 수가 1~4종 추가 검출되었으며 풍부도 또한 1.7배 높게 나타났다. 메타바코딩을 통한 외래생물 검출 결과 및 군집구조 비교는 eDNA를 통한 다량의 모니터링 데이터 구축이 다차원적 생태계 평가에 효율적으로 활용될 수 있음을 나타냈다. 또한 환경의 인위적, 자연적 변화에 따른 생물상 변화를 관찰하고 자연생태 분야의 환경영향평가 등 현황 평가 및 예측을 위한 주요한 기초자료로 활용 가능성을 제시하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권2호
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• pp.106-114
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• 2023

본 연구에서는 항공살포에 의한 약액의 비산 저감을 위한 방법으로 차단 식물의 효과를 정량 평가하고자 하였다. 이에 따라 식물의 엽면적지수(LAI)에 따른 잎의 약액 부착 효율 및 공기 투과 저항성을 비산 챔버를 활용하여 측정하였다. LAI는 엽면적 밀도를 세 수준으로 구분하여 측정하였으며, 각 수준별 평균 LAI는 1.723±0.130, 2.810±0.412, 4.875±0.701로 산정되었다. 풍속 1m·s^-1에서 LAI가 'Low' 수준일 때 부착 효율 16.13%로 측정되었고, 동일 LAI 수준에서 풍속이 2m·s^-1로 증가할 때 식물의 부착 효율은 29.06%로 측정되어 1.80배 증가한 것으로 나타났다. 'Medium' 수준에서는 풍속 조건에 따라 24.42%에서 43.06%로 1.76배 증가하였다. 또한 LAI가 'High' 수준일 때 풍속의 변화에 따른 식물의 부착 효율은 1.24배 증가하는 것으로 나타나 풍속의 증가에 따라 식물의 약액 부착 효율도 함께 증가하는 경향을 보였다. 풍속 및 LAI에 따른 식물의 공기 투과 저항성 실험에서 LAI가 증가할수록 공기 투과 저항성 또한 증가하는 경향을 보였으며, 2차 함수 및 거듭제곱 함수에 대한 회귀분석 결과 결정계수가 0.96-0.99 수준으로 높은 설명력을 보였다. 본 연구를 통해 농경지에 인접하게 식재된 식물이 항공살포 된 약액이 비산될 때 잎에 부착 및 지면 퇴적을 유도하여 비산 저감에 효과를 나타냄을 정량 평가하였다. 또한 LAI가 증가할수록 내부 저항이 증가하는 것을 실험적으로 규명하였다. 이를 기반으로 향후 잎의 형상 및 캐노피 등 식물 특성 변수를 추가 반영하여 비산 저감 효과를 기대할 수 있는 적정 작물을 선정하는 자료가 될 것으로 사료된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제43권1호
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• pp.11-21
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• 2023

본 연구는 기계학습을 기반으로 제작한 수량예측모델을 이용하여 PCR 4.5 시나리오에 따른 사일리지용 옥수수(WCC)의 피해량 산정 및 전자지도를 작성할 목적으로 수행하였다. WCC 데이터는 수입적응성 시험보고서(n=1,219), 국립축산과학원 시험연구보고서(n=1,294), 한국축산학회지(n=8), 한국초지조사료학회지(n=707) 및 학위논문(n=4)에서 총 3,232점을 수집하였으며, 기상데이터는 기상청의 기상자료개방포털에서 수집하였다. 본 연구에서 이상기상에 따른 WCC의 피해량은 RCP 4.5 시나리오에 따른 월평균기온 및 강수량을 시간단위로 환산하여 준용하여 산정하였다. 정상기상에서 DMY 예측값은 13,845~19,347 kg/ha 범위로 나타났다. 이상기상에 따른 피해량은 이상기온 2050 및 2100년 각각 -263~360 및-1,023~92 kg/ha, 이상강수량 2050 및 2100년 각각 -17~-2 및-12~2 kg/ha였다. 월평균기온이 증가함에 따라서 WCC의 DMY는 증가하는 경향으로 나타났다. RCP 4.5 시나리오를 통해 산정한 WCC의 피해량은 QGIS를 이용하여 전자지도로 제시하였다. 본 연구는 온실가스 저감이 진행된 시나리오를 이용했지만, 추가 연구는 온실가스 저감이 되지 않은 RCP 시나리오를 이용한 연구를 수행할 필요가 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제54권1호
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• pp.43-51
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• 2022

본 연구에서는 자작나무 증포 추출물의 탈모 조절 활성 분석을 위해 in vitro (인간모유두세포) 및 in vivo (C57BL/6N 마우스) 모델을 이용하여 모발의 성장 효과를 평가하였다. 찌고 말리는 과정을 반복하는 증포 차수 별 함유 성분의 변화가 관찰되어 새로운 추출법의 가능성을 확인하였다, 즉, 1회-5회 증포 후 관찰된 성분의 변화는 3회 증포 추출물(BPE3)에서 안정적인 추출 수율, 높은 페놀화합물 함량 및 항산화 활성을 가지는 것으로 확인되었다. 또한, 발모 주기의 전 과정에 관여하는 모유두세포에 BPE3를 처리하였을 때 유의한 수준의 FGF7과 Wnt7b 발현을 증가시켜 모발 성장 촉진과 모발의 성장기 개시를 도울 것으로 판단되었다. In vivo 마우스 모델에 12일 간 BPE를 도포하여 관찰한 결과 6일 경과 시 양성대조군(MXD 및 PTN)과 유사한 수준으로 단모의 성장이 관찰되었으며, 9일 경과 시 높은 밀도의 발모가 진행되기 시작하여 12일 경과 시 미처리 대조군에 비해 BPE3군에서 고른 발모가 관찰되었다. H&E 염색을 통한 각 군별 피부조직의 변화는 BPE3군에서 뚜렷이 나타났으며, 특징적으로 단위면적 당 많은 모낭(hair follicle)의 형성과 모간부(hair shaft)의 신장이 관찰되어 안정적으로 모발의 성장기로 진입한 것으로 판단되었다. 피부조직의 유전자발현 추가 분석 시 FGF7, VEGF, 및 Wnt7b 유전자가 유의하게 증가하여 모발성장, 분화, 모낭줄기세포 활성을 유도하여 모발성장을 촉진시킨 것으로 생각된다. 또한, BPE3가 LPS로 유도된 RAW264.7 세포의 염증인자(iNOS, IL-6 및 COX2) 발현을 저해하여 자가면역 등 염증성 탈모억제에 긍정적 역할을 할 것으로 판단된다. GC-MS 분석을 통해 확인한 betulin과 불포화지방산 등 저분자 물질은 BPE3가 나타낸 약리활성을 방증하였다. 결론적으로, 자작나무 3회 증포 추출물인 BPE3는 모유두세포의 발모 주기를 촉진할 뿐 아니라 두피의 염증 환경에서 휴지기를 단축시켜 정상적 발모를 돕는 소재로서 높은 잠재력을 나타냈다.

• 생태와환경
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• 제55권1호
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• pp.35-48
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• 2022

한반도 하구의 어류군집 구조 및 다양성을 확인하고 해역에 따른 특성을 분석하기 위해서 2016년부터 2018년까지 3년간 총 325개 하구에 대해 어류군집을 조사하였다. 전체 하구의 규모(하폭)는 하구별 편차가 크게 나타났으며(14~3,356 m), 염도 2 psu 이하의 저염도 하구가 68.9%로 다수 분포하였다. 한반도 하구의 전체 출현종은 52과 149종이며, 우점종은 황어(relative abundance, RA, 12.5%), 아우점종은 숭어(RA, 9.5)로 나타났다. 한반도 하구는 해역에 따른 물리적, 화학적 서식 환경이 다르게 구성되어 있었으며, 이에 따라 어류군집도 통계적으로 유의한 차이를 보였다(PERMANOVA, Pseudo-F=26.69, P=0.001). 또한, 해역별 낮은 어류군집 유사도(SIMPER, 21.79~26.39%)에서도, NMDS 분석 결과 해역별로 유사한 어류군집을 가지고 있음을 확인하였다. 동해 하구의 어류군집은 타 해역과 비교하여 회유성 어종과 보호종의 중요성이 높게 나타나며, 남해 하구는 기수성 어종의 중요성이 높게 나타난다. 서해 하구의 어류군집은 담수와 관련 있는 요인(1차 담수어, 외래종)의 중요성이 크게 나타나는데, 이는 서해 하구의 많은 수가 닫힌하구 (78.2%)로 구성되어 염도가 낮게 나타나는 것과 관련이 있다. 이러한 해역별 어류군집 특성은 SIMPER 분석의 군집 유사도 기여종 분석에서도 유사한 결과를 보였다. 국내에서 하구의 어류군집 관련 연구는 대부분 단일하구 단위로 이루어져서 국가 단위의 하구 특성을 이해하고, 정책을 마련하는데 어려움이 있었다. 본 연구는 국가 단위의 하구 어류군집 구조의 현황 및 특성에 대한 자료를 제공할 뿐만 아니라, 군집지수의 분포, 주요 출현종의 서식처 염도 범위, 회유성 어종의 주요 소상 지점 등의 추가 자료를 제시하였다. 이러한 정보는 향후 한반도 하구의 관리를 위한 자료 및 연구에서의 참조 기준으로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한정형외과학회지
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• 제54권1호
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• pp.59-66
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• 2019

목적: 선천성 만곡족 환자에서 Ponseti 방법으로 치료한 환자들에서 잔여 혹은 재발 변형에 대한 수술적 치료의 필요성을 예측하고 치료 결과를 평가하는 데 있어 어떤 방사선적 기준선이 유용할지에 대하여 연구하고자 하였다. 대상 및 방법: 2005년부터 2013년까지 Ponseti 방법으로 치료를 시작한 환자 102족(65명, 양측성 37명)을 연구대상으로 했다. 환자는 수술 여부에 따라 두 군(A군: Ponseti 방법의 결과가 성공적이어서 추가 수술을 시행하지 않은 군, B군: Ponseti 방법의 결과가 만족스럽지 않아 수술을 시행한 군)으로 나누었고, 두 군의 방사선적 족부 변형 상태 비교를 위해 전후면 및 측면 거종간 각, 전후면 거골-제1중족골간 각, 발목 완전 배굴 상태에서의 측면 경종간 각을 측정하였다. 각 방사선 사진은 관찰자 내 신뢰도를 평가하기 위해 한 정형외과 의사가 두 번씩 검토한 후 평균을 분석하였으며 관찰자 간 신뢰도를 평가하기 위해 난수표를 통해 20족을 선정하여 각도를 측정하였다. 결과: A군은 73족(71.6 %)이었고, B군은 29족(28.4%)이었다. 초기 방사선 소견상 측면 거종간 각 및 측면 경종간 각에서 두 군 간 의미 있는 차이가 있었고, 관찰자 간 및 관찰자 내 신뢰도의 편향은 관찰되지 않았다. 전후면 거골-제1중족골간 각 및 측면 경종간 각은 양군에서 모두 치료 전후로 유의한 차이가 있었다. 결론: 선천성 만곡족의 치료에서 Ponseti 방법으로 치료한 후 70% 이상의 환자에서 만족스러운 결과를 보였다. 방사선적으로 초기 측면 거종간 각 및 측면 경종간 각을 통해 수술적 치료 여부를 예측할 수 있었고, 전후면 거골-제1중족골간 각 및 측면 경종간 각을 통해 치료 후 선천성 만곡족의 변화 정도를 평가할 수 있었다.

• 대한정형외과학회지
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• 제52권1호
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• pp.40-48
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• 2017

목적: 족부 및 족관절부의 연부조직 결손은 해부학적 한계와 기능적 특성상 선택할 수 있는 재건술의 폭이 비교적 적은 편으로 미용 및 기능적 필요로 인하여 동일 하퇴부의 추가 반흔을 피하고자 하는 경우 그 선택의 폭은 더 줄어들게 된다. 저자들은 이런 경우 전외 측 대퇴 천공지 피판술을 시행하였고 그 임상적 결과를 보고하고자 한다. 대상 및 방법: 총 16예가 대상에 포함되었고 남자 12명, 여자 4명, 평균 나이는 34세였다. 연부조직 결손의 가장 흔한 원인은 외상으로 9예였다. 추시기간은 평균 33개월이었고 피판의 평균 크기는 146 cm²로 피판의 생존 및 합병증, 보행 여부 등을 평가하였다. 결과: 총 16예의 피판 중 15예는 성공적으로 생존하였으며 1예에서는 환자의 조기 보행으로 인한 천층 일부 괴사로 피부이식술을 추가하여 호전되었다. 모든 환자들에게서 보조 기구 없이 독립 보행이 가능하여 피판이 보행에 지장을 준 경우는 없었고 최종 추시까지 잔존하는 특별한 합병증은 없었다. 결론: 족부 및 족관절 연부조직 결손의 재건에 있어 이차 치유나 단순 봉합, 또는 유경 피판술 등의 방법으로 피복이 어려운 경우 전외측 대퇴 천공지 피판술은 안전하면서도 얇게 결손 부위를 피복할 수 있어 유용한 유리 피판술로 생각된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권3호
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• pp.325-338
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• 2023

구상나무는 한반도 아고산대 생태계에 미치는 기후변화 영향 평가에 중요한 환경지표종이다. 하지만 아고산대의 특성상 해발고도 약 1,000 m 이상에 주로 분포한 구상나무를 주기적으로 현장 조사하는 것은 많은 인력을 요구한다. 따라서 본 연구는 주기적인 관측이 가능한 원격탐사 자료를 활용하여 한라산과 지리산을 대상으로 2003년부터 2020년까지의 9월 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)의 normalized difference vegetation index (NDVI)와 지표면 온도 그리고 Global Precipitation Measurement (GPM)Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM의 강수량 자료를 이용해 구상나무의 식생 변동 및 환경변수와의 연관성을 분석하였다. 2003년과 비교하여 2020년에 구상나무 서식지역의 식생지수 감소를 확인하였으며, 이를 바탕으로 구상나무 생육 우수 지역과 구상나무 고사율이 높은 지역을 선별하였다. 이러한 지역들에 대한 장기간 식생지수 시계열 분석 결과, 한라산과 지리산 모두 고사지역에서 식생지수가 감소하는 경향을 보였다(한라산: -0.46, 지리산: -0.43). 또한 Hodrick-Prescott 필터를 통해 추출된 식생지수와 지표면온도 그리고 강수량의 추세변화를 통해 구상나무의 장기간 변동을 분석한 결과, 한라산의 경우 지표면온도가 증가하고 강수량이 감소하는 시기에 구상나무 생육 우수 지역과 구상나무 고사율이 높은 지역의 식생지수 차이가 증가하였다. 이는 온도 상승과 강수량 감소가 한라산 구상나무 생육쇠퇴에 영향을 미치는 것으로 해석된다. 반면 지리산은 장기적으로 구상나무 고사지역의 장기적인 식생지수 감소 추세를 보여주었으나, 식생지수 변화 패턴이 지표면온도와 강수량과는 유의미한 상관성을 발견하지 못하였다. 추후 지표면 온도와 강수량 외에 선행연구에서 구상나무 생육쇠퇴와 연관이 있다고 알려진 환경인자(토양수분, 일사량, 강풍 등)에 대한 추가 분석이 필요하다. 본 연구를 통해 위성 자료로 구상나무 생태계의 장기간 모니터링 및 환경 변수들의 상관성 분석에 대한 가능성을 제시하였다. 본 연구를 토대로 위성 기반 모니터링이 구상나무의 생태학적 연구에 어떻게 활용될 수 있는지에 대한 이해를 높이는데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권3호
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• pp.253-263
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• 2023

이 연구에서는 초등학교 과학 빛의 직진과 반사 단원의 교사용 지도서 텍스트와 초등예비교사의 내용 지식 체계 사이의 불일치를 탐색하였다. 이를 위하여 교육대학교에 재학 중인 초등예비교사 279명이 교사용 지도서의 '그림자와 거울' 단원의 정해진 분량을 읽고 생성한 과학 지식에 대한 질문 455개와 답변 543개를 분석하였다. 질문은 과학 개념의 종류와 불일치 유형에 따라 분류하였고, 답변은 정확도를 분석하였다. 질문의 과학 개념을 분석한 결과, 초등예비교사들은 직진 개념에서는 그림자에 대해, 반사에서는 상에 대해, 그 외 개념에서는 광원에 대해 가장 궁금해하였다. 부정확한 답변이나 무응답률이 높아서 정답률이 낮은 질문은 반사에 의한 빛의 중첩, 실험도구의 원리, 렌즈에 의한 상 등으로 초등과학 교육과정에 일부포함되어 있거나 심화된 내용이었다. 불일치 유형에 따라 질문은 분류하면, 지식 충돌에 의한 질문보다 지식 결핍에 의한 질문 빈도가 89.5%로 높게 나타났으며, 지식 결핍 유형 중 현상의 원인에 대한 설명 요구 유형이 45.9%로 질문도 가장 많고, 답변의 정확도도 가장 낮았다. 이를 통해 초등예비교사의 지식 결핍에 의한 인지적 불일치가 해소될 수 있도록 초등교육과정에 현상 중심으로 제시되어 다루지 않는 개념이라도 교사가 알아야 할 개념은 교사용 지도서의 내용을 보강할 필요가 있다는 것을 확인하였다. 또한 교과서에 제시된 실험을 현장의 상황에 맞게 재구성할 때 정확한 실험이 이루어질 수 있도록 실험 설정의 이유와 실험 도구의 작동 원리에 대한 추가 설명을 지도서에 포함해야 할 필요가 있다는 것을 확인하였다. 지식 충돌에 의한 불일치는 현실에서 경험하는 것과 교과용 지도서에 제시된 내용이 충돌하여 생기는 사례가 많았다. 따라서 이를 해소하기 위해 우리 삶의 실제 맥락과 교과서 맥락에 대한 차이를 교사용 지도서에 포함하여 교사용 지도서 텍스트와 초등예비교사의 지식 사이의 불일치를 줄일 필요가 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3A호
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• pp.201-209
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• 2010

일반적으로 PSC 거더 교량은 철근 콘크리트 부재와 달리 전단면을 사용하여 외부하중을 저항한다. 또한 설계와 시공의 용이성, 구조적 안전성, 경제성, 유지관리의 편리성 등의 장점 때문에 30 m 이하의 중/소 경간 교량에 많이 적용되고 있다. 그러나, 최근 전세계적으로 환경, 미관 등에 관심이 높아짐에 따라, 교량의 경간은 점점 길어지는 추세이다. 이러한 추세는 케이블 교량뿐만 아니라 PSC 교량에서도 나타난다. 본 연구는 시대적 흐름에 맞춰 PSC 거더를 50 m 이상의 장경간에 적용하기 위한 연구의 일환으로 상부에 H형 강재가 도입된 중공 박스 합성거더를 개발하였다. 개발된 거더는 타설 전 상부에 H형 강재에 미리 비부착 압축 프리스트레스를 주어 거더의 성능저하 시 프리스트레스력을 제거하여 성능을 회복시키는 방법이다. 개발된 거더는 실제 교량에 사용하기위한 필수적인 정적실험을 3점 재하로 4단계로 구분하여 수행하였다. 1차 하중은 균열발생시점까지로 하였으며, 하중 제거 후 미리 상부강재에 도입된 프리스트레스력을 제거하여 거더의 성능회복력을 확인하였다. 그 후, 거더가 파괴될 때까지 하중을 재하하였다. 실험 결과, 18.7 mm의 잔류변형이 발생하였으나, 상부 강재의 PS 제거에 의해 7.7 mm로 회복되었다. 즉, 상부 H형 강재에 도입된 비부착 압축프리스트레스의 제거에 의한 거더 하연의 추가 압축응력으로 하중 증가에 따른 잔류변형을 약 60%가량 회복시키는 성능향상을 보였다. 상부에 H형 강재를 시공함으로써 추후 보수보강을 용이하게 할 수 있고, 비용도 절감할 수 있다.