• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.31-38
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• 2024

디지털 위상 고정 루프는 디지털 위상 검출기, 디지털 루프 필터, 디지털 제어 발진기, 분배기 등으로 이루어진 일반적인 회로로 전기 및 회로 분야 등 다양한 분야에서 널리 사용된다. 디지털 위상 고정 루프의 성능 향상을 위해 다양한 수학적인 알고리즘 등을 활용한 상태 추정기가 사용된다. 전통적인 상태 추정기로는 무한 임펄스 응답 상태 추정기의 칼만 필터를 활용해왔으며, 무한 임펄스 응답 상태 추정기 기반 디지털 위상 고정 루프는 초기값의 부정확성, 모델 오차, 다양한 외란 등의 예상치 못한 상황에서 급격한 성능 저하가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 새로운 디지털 위상 고정 루프를 설계하기 위해 2계층 Frobenius norm 기반 유한 임펄스 상태 추정기를 제안한다. 제안한 상태 추정기는 첫 번째 층의 추정 상태를 이용하여 두 번째 층에서 상태 추정을 하는데, 이때 첫 번째 층의 추정 상태와 누적된 측정값과 결합하여 설계하였다. 새로운 유한 임펄스 응답 상태 추정기 기반 디지털 위상 동기 루프의 강인한 성능을 검증하기 위해 잡음 공분산 정보가 부정확한 상황에서 무한 임펄스 응답 상태 추정기와 비교하여 시뮬레이션을 수행하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.213-220
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• 2023

본 연구는 비자나무(Torreya nucifera (L.) Siebold & Zucc, TN)와 생물전환 된 비자나무 추출물(TNB)의 항염증 효과를 평가하기 위해 수행되었으며 이를 위해 C. acnes에 의해 유도된 RAW264.7 염증 모델에서 염증인자의 발현을 조사하였다. 실험 결과, TNB는 50, 100, 200 ㎍/mL 농도에서 TN의 높은 세포독성을 개선하였으며 nitric oxide (NO)와 NO 합성 효소인 inducible NO synthase (iNOS) 및 prostaglandin의 합성 효소인 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 발현을 유의하게 억제하였다. 또한 TNB는 염증성 사이토카인인 tumor necrosis factor-α (TNF-α) 및 interleukin (IL)-1β, IL-6, IL-8의 발현을 유의하게 억제하였으며 특히 IL-6, IL-8의 경우 가장 고 농도인 200 ㎍/mL에서 정상세포 수준으로 감소하였다. 이후 진행된 western blot에서 인산화 된 IκB-α 및 NF-κB의 발현이 농도의존적으로 억제됨을 확인하였으며 인산화가 억제되면서 degradation이 감소하여 TNB처리 농도가 높아짐에 따라 IκB-α의 농도가 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로, TNB는 NF-κB신호 전달 경로를 차단함으로써 다양한 염증 매개 인자의 발현을 효과적으로 하향 조절할 수 있으며 이를 통해 항 염증 활성을 유도하는 것으로 확인된다. 이러한 결과를 근거로 TNB가 C. acnes에 의해 유발된 염증성질환의 치료에 효과적인 천연물 소재로 적용될 수 있음을 제안한다.

• 환경생물
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• 제42권2호
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• pp.193-206
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• 2024

본 연구는 한반도 전체 산림면적과 탄소저장량의 변화를 추정하기 위해 수행되었다. 위성영상을 활용하여 2000~2019년 기간 산림면적의 변화를 연도별로 분석하였으며, 한국형 산림탄소모형을 기반으로 2000~2020년의 산림탄소 변화를 추정하였다. 모형의 검증을 위해 국가산림자원조사 자료와 임업통계연보, European Space Agency (ESA)에서 구축한 산림 바이오매스 지도를 활용하였다. Landsat 위성자료를 기반으로 한 한반도 산림손실 면적은 478,334 ha로 추정되었으며, 북한과 남한은 각각 48.6% (232,610 ha)와 51.3% (245,725 ha)의 총 손실 면적을 차지하여 지난 20년간 북한과 남한이 비슷한 면적의 산림이 손실된 것이 확인되었다. 모델 분석 결과 2000년의 우리나라와 북한 산림의 지상부 탄소저장량은 211.5, 277.1 Tg C으로 추정되었으며, 2020년에는 각각 357.9, 417.4 Tg C으로 증가할 것으로 나타났다. 같은 기간 우리 나라와 북한 산림의 단위면적당 평균 탄소저장량은 각각 34.8, 29.4 Mg C ha^-1에서 58.9, 44.2 Mg C ha^-1으로 증가할 것으로 분석되었으며, 이러한 결과는 우리나라 산림이 북한의 산림보다 전반적인 생산성과 탄소흡수량이 높다는 것을 의미한다. 또한, ESA의 분석 결과에서 우리나라의 산림 바이오매스가 다소 낮게 추정된 것이 확인되었으며, 따라서 앞으로 보다 활발한 연구와 정보공유 등을 통해 국제사회 및 학문의 영역에서 우리나라 산림의 평가가 제고될 필요성이 있다고 사료된다. 본 연구 결과는 한반도 전체 산림 탄소 및 자원의 추정에 행정구역 및 국가 단위의 유용한 정보를 제공할 뿐만 아니라, 향후 북한 산림환경복구 계획수립을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권4호
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• pp.25-31
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• 2007

물질 간 상호작용이 위해도에 많은 영향을 미칠 수 있다는 것은 널리 알려져 있지만 이를 위해성평가에 적용할 수 있는 방안은 아직 미미한 실정이다. 본 연구에서는 p-xylene이 토양 내에 존재할 때, 대수층으로의 이동성이 극히 제한적인 benz[a]anthracene (BaA)의 지하수로의 이동성 증가를 확인하고 그 증가된 위해도를 산정하기 위하여, 지하 환경을 모사한 셀을 제작하여 실험을 수행하였으며, 이를 해석하는 간단한 물질이동 모델을 개발하였다. 셀 실험 결과 BaA의 이동성은, BaA와 p-xylene이 혼합물질로 동시에 존재하는 경우에, BaA만으로 오염되어 있는 경우보다 월등히 높았다. 후자의 경우는 강우에 의한 이동이 주요 이동기작이었으며 그 정도는 아주 미미하였다. Defined Time Steps (DTS)을 이용하여 개발된 오염물질 이동모델은 두 물질 모두 실험결과와 유사한 경향을 보이며 변하는 것을 확인하였으나, 더욱 정확한 예측을 위하여 모델의 수정, 보완작업이 계속되고 있으며 이는 다음 연구의 주제가 될 것이다. 실험실 규모의 셀 실험의 경우 모세관대가 물질이동에 중요한 역할을 하기 때문에 실험실 규모의 시뮬레이션에서는 모세관대 모듈을 적용하는 것이 보다 적합한 것으로 나타났다. 현장규모 오염에서의 모델링 결과를 토대로 위해도를 산정하고 비교한 결과, 지하수 섭취를 통한 BaA의 발암위해도는 NAPL이 존재할 때, 존재하지 않을 때보다, 약 15${\sim}$87배 크게 계산되었다. NAPL이 존재하지 않는 경우 BaA의 지중 이동속도는 매우 느리며, 실제 오염현장의 경우 이동 과정에서 물질분해가 일어나므로 NAPL의 존재 여부에 따른 실제 위해도 차이는 더 크게 발생할 것으로 예상된다.

• 한국습지학회지
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• 제17권3호
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• pp.228-236
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• 2015

도시화는 불투수면의 증가를 초래하여 자연적인 물순환 시스템의 왜곡, 비점오염물질 유출 증가, 하천의 수질악화 및 수생태계 훼손 등의 문제를 발생시킨다. 불투수면 증가로 인한 수리수문학적, 생태학적 및 환경적 영향을 저감하기 위하여 선진국에서는 저영향개발(Low Impact Development, LID)기법을 주요한 대안으로 적용하고 있다. 국내에서도 2012년에 비점오염원관리종합대책을 통하여 LID 기법을 비점오염 관리의 주요 방안으로 추진하고 있다. LID 시설은 물순환 구축을 통한 강우유출수의 유출저감과 함께 식물, 미생물, 여재에서의 다양한 물리화학적 및 생물학적 기작을 이용하여 오염물질을 제거하는 기술이다. 이러한 LID 시설에는 다양한 여재가 사용되고 있으나 여재의 오염물질 저감능력 평가를 위한 흡착과 탈착 특성 등에 대한 종합적인 비교평가가 수행되지 못하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 LID 시설에 사용되는 다양한 여재 중에서 모래, 자갈, 바이오세라믹, 우드칩 및 바텀애쉬에 대하여 중금속(Pb, Cu)에 대한 흡착 및 탈착 특성 분석을 통해 여재의 환경성 평가를 수행하였다. 분석결과, 연구에 사용된 모든 여재에서 Pb에 대한 흡착 선호도가 Cu에 비하여 높게 나타났으며 흡착 kinetic 모델에서는 Pseudo second order equation의 적용성이 높게 평가되었고, 흡착등온식 모델에서는 Langmuir-3 isotherm이 높은 적용성을 보였다. 특히 여재 중에서 바이오 세라믹과 우드칩의 경우 Pb에 대한 뛰어난 흡착능을 보이는 것으로 평가되었다. 여재의 탈착 실험 결과 모든 여재에서 환경부 유해물질 기준에 초과하지 않아 LID시설에 다양하게 적용 가능한 것으로 나타났다.

• 환경정책연구
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• 제10권1호
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• pp.49-70
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• 2011

농업 지역에서의 비점 오염원에 대한 기작과 발생을 해석하기 위해 많은 노력이 진행되고 있다. 또한 우리나라뿐 아니라 다른 나라에서도 수질 악화가 점점 심해지고 있는 것이 사실이다. 비점 오염물질은 직접유출과 기저유출로 분리되어 하천으로 이동된다. 보통 지하수는 지표수에 비여 수질이 양호하다고 여기지만 농업지역에서의 오염된 하천 주위의 지하수 오염은 심각할 수 있다. SWAT 모형은 용성 및 정확도가 높기 때문에 수문 및 수질 연구에 있어 국내외에서 널리 사용되고 있다. 하지만 SWAT 모형은 소유역별 수문학적 반응단위인 HRU를 이용하여 유역 내 수문 및 수질을 평가하는데, 소유역 내 HRU의 공간적인 정보를 표출하도록 되어 있지 않기 때문에 다양한 영농방법이 지표수 및 지하수에 미치는 영향을 공간적으로 분석하는 데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 SWAT 모형의 단점을 개선할 수 있는 SWAT HRU Mapping module을 개발하였으며 이를 횡계 2리 유역에 적용하여 지하수 함양량 및 대수층 유입 $NO_3-N$ 부하량 및 농도를 분석하였다. 이에 따라 농경지에서 대수층으로 유입되는 $NO_3-N$ 부하량이 산림에 비해 상당히 많은 것으로 분석되었다. 또한 같은 밭 지역이라고 해도 재배되는 작물의 종류 및 시비량 등에 따라 대수층으로 유입되는 오염부하에는 상당히 다른 영향이 있을 수 있으며, 재배작물과 토양 특성에 따라 $NO_3-N$이 대수층으로 유입될 것으로 판단된다. 본 연구에서 개발된 SWAT HRU Mapping module은 유역에서의 기저유출을 통한 오염원의 시공간적 분석을 하는 데 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권7호
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• pp.579-589
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• 2009

황강은 1989년 합천 본댐 및 조정지댐의 건설후 하도폭, 하상재료, 식생 및 하천구간내 사주의 형성 등 많은 하천 지형학적 변화가 있었다. 이러한 변화는 댐 건설후 흐름 및 유사이송의 변화에 기인한다. 합천댐은 약 591천 $m^3$/년의 유사를 차단한 것으로 파악되었다. 조정지댐 준공후 연최대피크 방류량은 654.7 $m^3$/s에서 126.3 $m^3$/s로 감소되었다 (댐건설전의 19.3%). 합천조정지댐 하류로부터 낙동강 합류점까지 45 km 구간의 1982, 1993 및 2004년의 항공사진을 분석한 결과 비식생하도폭(non-vegetated active channel width)은 평균 152m 감소되었다 (1982년의 약 47%). 비식생하도의 면적 역시 평균 6.6$km^2$ (1982년의 44%)가 감소하였다. 평균 중앙입경(D50)의 크기는 1983년 및 2003년에 1.07mm에서 5.72 mm로 평균 하상구배는 0.000943에서 0.000847로 각각 변하였다. 하상 세굴깊이는 조정지댐으로 부터 하류 20 km 구간에서 평균 약 2.6 m였다. 1차원 유사모형인 GSTAR-1D를 이용하여 장기하상변동을 예측하였는데 최심하상고는 2013-2015년 사이에 안정된 상태에 도달하는 것으로 나타났다. 합천 조정지댐에 의해 홍수기에 발생되는 흐름파가 하류 하천 지형변화에 미치는 영향을 파악하기 위해 해석적인 방법을 개발하고 유사모의모형으로 예측한 값과 비교 검토한 결과, 일주기파(daily pulse)와 홍수피크(flood peak)는 각각의 평균값이 흐를 때와 비교하여 하천지형변화에 훨씬 큰 영향을 미치는 것으로 나타났는데 이는 각각의 평균일 경우 보다 21%와 15%의 유사이송량의 증가를 보여주었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제11권1호
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• pp.51-56
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• 1982

가공식품(加工食品)의 가장 중요(重要)한 색소형성(色素形成)으로 알려 진 비효소적(非酵素的) 갈변반응(褐變反應)인 amino-carbonyl반응(反應)에 대(對)한 온도(溫度)의 영향을 규명(究明)하기 위하여 0.05M glucose-arginine을 model system으로 선정하여 처리온도(處理溫度) 및 시간(時間)에 따라 분해(分解)되는 glucose 및 arginine의 함량변화(含量變化)와 생성(生成)되는 melanoidin 색소(色素)의 강도(强度)로써 반응속도상수(反應速度常數)와 반감기(半減期)를 구(求)하였으며, 또 Arrhenius 식(式)에 따라 반응속도상수(反應速度常數)의 온도의존성(溫度依存性)을 조사(調査)하였다. 1. 처리온도(處理溫度) 및 시간별(時間別)로 분해(分解)되는 glucose 및 arginine의 정량(定量)은 carbohydrate analysis 및 $\mu$ Bondapak $C_{18}$ column을 사용(使用)한 HPLC를 이용(利用)함이 효과적(效果的)이었다. 2. glucose 및 arginine의 분해반응(分解反應)은 $100^{\circ}C$ 및 $120^{\circ}C$에서의 glucose를 제외하고는 모두 1차반응(次反應)에 따랐으나, $100^{\circ}C$이상에서의 glucose에 있어서는 2상(相) 1차반응(次反應)(two-phase first-order reaction)에 따랐다. 또 melanoidin 생성반응(生成反應)에 있어서 $60^{\circ}C$ 및 $80^{\circ}C$에서는 1차반응(次反應)에 따랐으나 $100^{\circ}C$이상에서는 역시 2상(相) 1차반응(次反應)에 따랐다. 3. glucose-arginine 반응(反應)에 의한 melanoidin 색소(色素)의 생성반응(生成反應)은 $100^{\circ}C$ 및 $120^{\circ}C$에서 3$\sim$5시간(時間)동안에 거의 완성단계에 있었으며 $100^{\circ}C$이상에서는 거의 차(差)가 없었다. 4. glucose 및 arginine의 분해반응(分解反應)과 melanoidin의 생성반응(生成反應)의 속도상수(速度常數)가 $100^{\circ}C$ 및 $120^{\circ}C$에서 현저한 증가현상(增加現象)을 나타내므로 amino-carbonyl 반응(反應)에 의(依)한 갈색색소형성(褐色色素形成)은 $100^{\circ}C$이상의 고온에서 심하게 일어남을 알 수 있었다. 5. glucose 및 arginine의 분해반응(分解反應)과 이에 따른 melanoidin의 생성반응(生成反應)에 대(對)한 반응속도상수(反應速度常數)의 온도(溫度) 의존성(依存性)은 $100^{\circ}C$이하에서는 Arrhenius식(式)에 따랐으나 $120^{\circ}C$이상의 고온(高溫)에서는 이에 따르지 않았다. 6. glucose 및 arginine 분해반응(分解反應)의 활성화(活性化)에너지는 각각(各各) 12.512kcal/mole과 12.122kcal/mole로서 거의 비슷하고 melanoidin생성반응(生成反應)의 활성화(活性化)에너지는 18.142kcal/mole로서 melanoidin생성반응(生成反應)이 온도(溫度)에 더 민감함을 보여주었다.

• 생태와환경
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• 제43권2호
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• pp.279-287
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• 2010

본 연구는 형산강 수계 6개 지점을 선정하고, 2009년 4월과 9월에 조사를 실시하여 이 화학적 수질, 물리적 서식지 분석을 통하여 어류 분포특성 및 생태 건강도를 진단하였다. 생물통합지수(Index of Biological Integrity, IBI) 모델 분석은 국내 하천의 특성에 맞게 수정 보완하여 8개 다변수 메트릭 모델을 이용하였고, 물리적 서식지 평가지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)분석은 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였다. 형산강의 1, 2차 생태 건강도 조사 결과 평균 25.4(n=6)로 "보통상태" (C)로 나타났다. 1차 조사 결과 평균 25로 "보통상태" (C), 2차 조사 결과 평균 25.7로 "보통상태" (C)로 나타났다. 물리적 서식지 평가 결과 최상류 H1에서 150.5로 "양호상태" (B)로 나타났으며, 하류인 H6에서 76으로 "보통상태" (C)로 나타나 하류로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 이 화학적 수질 분석은 형산강 수계의 환경부 수질 측정망 자료 중 2000년부터 2009년까지 10년간의 자료를 이용하여 분석하였다. 형산강의 지난 10년간 평균 BOD 값은 2.4 $mgL^{-1}$ (범위: 0.3~13.8 $mgL^{-1}$)로서 우리나라 수질기준(2010년 1월의 환경부 기준고시)에 의거할 때 II (약간 좋음) 등급을 보였고, COD 역시 큰 변이를 보이며(범위: 0.6~12.8 $mgL^{-1}$), BOD와 유사한 경향을 보였다. TN의 평균값은 3.0 $mgL^{-1}$ (범위: 0.3~10.4 $mgL^{-1}$)이고, TN 역시 형산강이 경주시를 지나면서 TN이 증가한 후 감소하는 경향을 보였다. TP의 평균값은 103.5 ${\mu}gL^{-1}$(범위: 0~606 ${\mu}gL^{-1}$)로 TN과 비슷한 양상을 보였다. SS는 7.5 $mgL^{-1}$ (범위: 0.1~25.2 $mgL^{-1}$)로 하류로 갈수록 증가하는 경향을 보였다. 전체적으로 본류 지점은 하류로 갈수록 건강성이 악화되는 것으로 나타났는데 이는 경주시를 관통하면서 수질이 악화되었고, 생활하수, 산업폐수 및 분뇨처리수가 유입되어 이와 같은 결과가 나타난 것으로 사료되었다.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1207-1214
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• 2017

노화에 따른 퇴행성관절염은 삶의 질을 저하시키는 가장 큰 병리학적 현상 중의 하나이다. 오미자 열매(Schisandrae Fructus)는 오랫동안 전통의학에서 여러 가지 만성질환 치료를 위해 널리 사용되어 왔다. 오미자 추출물이 SW1353 인간 연골세포에서 $IL-1{\beta}$에 의해 유발된 염증 반응을 감소시키는 것으로 최근 보고된 바 있으나, primary culture된 연골세포 및 동물 모델에서의 퇴행성관절염에 대한 보호 및 치료 잠재력은 여전히 명확하지 않다. 따라서 본 연구에서는 $IL-1{\beta}$에 의해 유도된 primary culture된 쥐의 연골세포와 MIA에 의해 유도된 골관절염에 대한 matrix metalloproteinases (MMPs)의 활성에 미치는 오미자 에탄올 추출물의 영향을 조사하였다. 오미자 추출물 처리는 $IL-1{\beta}$로 유도된 연골세포에서 MMP-1, -3 및 -13의 mRNA 발현 및 효소 활성을 유의하게 감소시켰다. 또한 오미자 추출물은 MIA에 의해 증가된 MMP-1 및 -3의 발현을 유의적으로 억제시켰다. 따라서 오미자 추출물은 퇴행성관절염 예방과 치료를 위한 기능성 소재로서의 잠재적 가능성이 있음을 알 수 있었다.