• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권4_2호
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• pp.549-563
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• 2022

Continuous global warming is causing ecosystem destruction and direct damage to human life. The main cause of global warming is greenhouse gases, which account for more than 90 % of carbon dioxide. The leaders of each country signed the Paris Agreement at the United Nations Convention on Climate Change (UNFCCC) to reduce greenhouse gas emissions. Currently, the total amount of CO₂ emitted from South Korea is 664.7 million tons as of 2018, ranking eighth in the world. 37 % of South Korea's total CO₂ emissions come from the construction & building field, especially the cement production, which is a construction material. Carbon reduction technologies can be largely divided into four types: carbon reduction (CC), carbon reduction and storage technology (CCS), carbon reduction and utilization technology (CCU), and carbon reduction, storage and utilization technology (CCUS). Overseas, CCUS technology is mainly applied to reduce and store CO₂ emitted from construction and construction field. A technology for permanently storing CO₂ through mineralization by capturing CO₂ and utilizing CO₂ into a cement production process was developed, and this technology is applied to the entire cement industry. However, the development of CCUS technology applicable to the cement industry is still insignificant in South Korea. In this study, carbon dioxide reduction technology and methods for reducing carbon dioxide emitted during the cement manufacturing process, which is the main component of concrete mainly used in civil engineering construction, were investigated. Overseas, it has reached the commercialization stage beyond the demonstration stage as a way to reduce carbon dioxide by vomiting carbonation reactions. Accordingly, if carbon dioxide reduction plan technology generated during cement manufacturing is developed based on domestic technology differentiated from foreign technology, it is expected to contribute one more step to the carbon neutrality policy.

• 한국물환경학회지
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• 제40권5호
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• pp.243-257
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• 2024

Although lakes are an important part of freshwater, research on biological methods for assessing ecological integrity of Korean lakes is insufficient. Therefore, this study aimed to develop Lakes Benthic Macroinvertebrates Multi-Metric Index (LBMMI) to assess the ecological integrity of lakes in Korea to further understand Korean lake's ecosystem. We used biological data from 388 sampling units of national lake monitoring programs from 2022 to 2023 and water quality data from Water Environment Information System (WEIS). As a result, firstly, reference points and disturbed points were selected through Principal Component Analysis (PCA). Secondly, six core metric elements (Pielou's Evenness index (J), Total number of taxa (To.t), Percent of taxa in insecta (% I.t), Percent of individuals in Oligochaeta and chironomidae(tuble) (% OliCht.i), Percent of taxa in Predator (% Pe.t), and Percent of taxa in Clingers (% CL.t) were selected through discriminant analysis and relationship-test. Lastly, LBMMI was calculated for each sampling point by scoring using core metric elements and five grades were assigned for LBMMI scores using a Beta probability distribution model, with the suitability of LBMMI reviewed by comparing it with TSI_KO. LBMMI developed in this study is expected to appropriately assess ecological integrity of Korean lakes and provide a basis for further research on lake environment conservation.

• 한국습지학회지
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• 제14권4호
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• pp.597-605
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• 2012

우리나라 참나무 중 하천변 잠재자연식생인 졸참나무와 갈참나무가 $CO_2$농도와 온도상승 조건에서, 광 처리에 따른 생육반응의 변화를 알아보았다. 그 결과, 대조구(AC-AT)와 처리구(EC-ET)에서 두 종의 생육반응은 광에 의해 영향을 받았다. 졸참나무와 갈참나무의 지상부, 지하부, 식물체 생물량 그리고 지하부/지상부 비는 대조구와 처리구에서 광이 가장 많을 때 높았다. $CO_2$농도와 온도증가는 두 종의 식물체 생물량과 지하부/지상부 비에 영향을 미치지 않았다. 그러나 두 종의 지상부 생물량은 $CO_2$농도와 온도가 증가했을 때 감소하였다. 졸참나무의 지하부 생물량은 광 70% 이상에서 대조구보다 $CO_2$+온도상승구에서 낮았다. 이를 종합해보면, 두 종은 $CO_2$+온도상승구에서 광이 증가함에 따라 뿌리의 발달을 촉진시켰으며, $CO_2$농도와 온도가 증가하였을 때 지상부 생육에는 부정적인 영향을 미친 것으로 나타났다. 주성분분석 결과 두 종은 대조구와 $CO_2$+온도상승구에서 다소 배열차이가 있었으나, 두 종간에서 더욱 명확히 구별되었다. 이러한 반응은 축1과 축2에 의존하는 모든 기능이 줄기와 지상부 길이를 제외하고는 식물체의 여러 다양한 형질이 종합적으로 관여하는 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지
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• 제23권3호
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• pp.130-145
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• 1988

천수만 식물 플랑크톤 군집의 공간분포와 시간경과에 따른 변화양상이 1985년 9월부터 1986년 8월까지의 기간동안 조사되었다. 식물 플랑크톤의 현존량은 반 일주조의 조석주기에 따라 변해 간조시에 만조시보다 높은 양을 나타내며, 식물 플랑크톤 현존량의 월별 변화는 3월에 1차 대발생이 일어나고 8월에 2차 대발생을 보인다. 본 해역은 해수의 수온 및 염분 등 물리적 요인과 식물 플랑크톤의 분포양상으로 볼 때 외만(outer bay)과 내만(inner bay)의 두 수역으로 나누어진다. 외만 수역은 외양수의 영향에 의해 수괴 혼합이 활발한 반면 내만 수역은 외안보다 비교적 정체된 모습을 나타낸다. 그러나 만 북단의 수역은 방조제 수문을 통한 비정기적인 담수유업에 영향받는 것으로 사료된다. 조사된 정점들 간의 수리적 차이 때문에 각 조사정점에서 식물 플랑크톤의 천이양상 또한 차이가 보인다. 전반적으로 본 해역에서는 Paralia sulcata와 Skeletonema costatum이 년중 우점종으로 출현하고 있으나 일시성 부유 규조류인 Paralia sulcata는 정점 6(만 북단의 정점)에서 6월을 제외하고는 우점종으로 나타나지 않는다. 이는 만 북단의 수역이 외만에 비해 수괴혼합이 덜 이루어지는 비교적 정체된 때문인 것으로 추측된다. 주성분 분석(Principal component analysis) 결과는 천수만 해역의 환경조건이 년중 순환되는 모습을 보여주고 있으며 따라서 본 해역이 정상적인 연안 생태계임을 시사하고 있다. 또한 이러한 천수안내 환경조건의 순환을 주도하는 주요 요인은 수온과 질소계 영양염($NO{_3}{^-}$-N, $NO{_2}{^-}$-N, $NH{_4}{^+}$-N)인 것으로 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제32권1호
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• pp.23-29
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• 2018

월악산 국립공원에서 2009년 1월부터 2013년 12월까지 5년간 낙엽생산량과 낙엽을 통해 임상으로 이입되는 영양염류량을 조사하였다. 잎, 가지, 생식기관, 기타로 분류된 낙엽의 5년간 평균 생산량은 각각 $1.940{\pm}0.21$, $0.505{\pm}0.15$, $0.259{\pm}0.09$, and $0.737{\pm}0.14t\;ha^{-1}yr^{-1}$ 이었으며 낙엽구성원의 비율은 각각 56.4, 14.7, 7.5, 21.4%, 로 잎의 비율이 가장 높았다. 조사기간 동안 생산된 낙엽의 총량은 2009년부터 2013년까지 각각 2.810, 3.796, 3.268, 3.284, $4.045ton\;ha^{-1}yr^{-1}$ 으로, 5년간 평균 $3.441{\pm}0.4ton\;ha^{-1}yr^{-1}$의 낙엽이 생산되었다. 조사기간 동안 조사된 낙엽을 통해 입상에 이입되는 질소, 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘의 평균 이입량은 각각 $22.73{\pm}4.92$, $1.05{\pm}0.42$, $4.26{\pm}1.69$, $8.48{\pm}4.62$, $2.42{\pm}1.01kg\;ha^{-1}yr^{-1}$ 이었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제25권5호
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• pp.710-716
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• 2011

본 연구에서는 중국 북경 옌칭(延慶)으로부터 북한 상원지역에 도입한 1년생 묘목 4배체 아까시나무를 대상으로 식재 입지별로 1년생 묘목의 생장특성을 분석하고, 엽내 3가지 성분의 함량 측정을 통해 향후 식재 후 수확한 엽의 사료첨가제로 이용 가능성을 검토하였다. 그 결과, (1) 상원지역에서 평지에 식재한 4배체 아까시나무는 중국의 옌칭지역 내 4배체 아까시나무에 비해 당년생 맹아지의 길이와 근원경이 50%정도 작게 나타났다. (2) 상원지역의 4개 사면입지에서 4배체 아까시나무의 당년생 맹아지의 길이 생장은 동, 서, 남사면에서 북사면에 비해 23~30% 크게 나타났고, 근원경은 동, 남사면의 4배 아까시나무가 북, 서사면에 비해 14~23% 크게 나타났다. (3) 상원지역에서 4배체 아까시나무의 엽내 조단백질과 조회분 함량은 중국 옌칭지역 내 4배체 아까시나무와 마찬가지로 일반 아까시나무 잎에 비해 40% 이상 높게 나타났다.

• 생태와환경
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• 제51권1호
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• pp.71-85
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• 2018

최근 생물 다양성이 생태계의 기능과 서비스 측면에서 강조되면서 생물 분류군별 다양성 및 분포 파악에 대한 연구가 중요한 이슈가 되고 있다. 국내 담수어류의 분포 및 다양성에 관한 연구는 2000년대에 들어서서 본격적으로 수행되고 있으나 아직까지도 전국적인 분포 및 다양성에 대한 분석은 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구는 한반도 남한지역 전 수계를 대상으로 동시에 모니터링하는 "수생태계 현황 조사 및 건강성 평가"의 자료를 활용하여 국내에 서식하는 담수어류의 분포 및 다양성을 파악하고, 더불어 국내 담수어류의 다양성에 영향을 줄 수 있는 주요 요인들을 제시하였다. 전국 953개 지점에 대한 수생태계 건강성 조사 (2014년 결과 활용) 결과 총 28과 130종의 담수어류가 서식하는 것으로 확인되었다. 전체 지점에서 우점종은 피라미 (Zacco platypus, 상대풍부도, 28.2%)와 참갈겨니(Zacco koreanus, 19.3%)였으며, 20종의 멸종위기종, 51종의 고유종, 4종의 외래종이 출현하였다. 대권역별 비교 시 한강 대권역에서 가장 많은 96종이 확인되어 다양성이 높았으며, 영산/섬진강 대권역에서 가장 적은 72종이 확인되어 다양성이 낮게 나타났다. 본 연구에서 파악된 수계별 평균 고유화 빈도는 32.7%였고 이는 과거 결과와 비교하여 증가한 수치였다. 외래종인 배스 (Micropterus salmoides), 블루길 (Lepomis macrochirus), 떡붕어 (Carassius cuvieri)는 동해안 수계를 제외한 전역에 확산되어 분포하는 것으로 나타났으며, 나일틸라피아 (Oreochromis niloticus)는 3지점에서만 출현하여 현재까지 국내 수계에 적응하지 못한 것으로 파악되었다. 또한 28종의 이입종이 확인되었고 이들의 대부분은 낙동강 및 영동지역 수계로의 이입이었다. 이 중 끄리 (Opsariichthys uncirostris amurensis), 강준치 (Erythroculter erythropterus)는 낙동강 중 하류에서 우점적으로 출현할 만큼 확산이 이루어졌으며, 이들은 외래종 못지 않은 포식압으로 이입된 수계에 영향을 미치고 있을 것으로 판단된다. 또한 4대강 공사로 인해 공사 전/중/후의 어류군집이 달라진 것이 확인되었는데, 특히 물리적인 서식 환경의 변화로 인해 고유종의 감소와 정수성 어종의 증가가 확인되었다. 인간의 직접적인 영향과 더불어 간접영향으로 나타나는 지구온난화는 장기적으로 국내 수계에 현재까지 적응하지 못한 외래종들의 정착을 가능하게 하면서 담수어류 다양성 및 분포 변화를 가속화 시킬 것으로 예상된다. 따라서 국내 상황에 맞는 실질적이면서 효과적인 담수어류의 관리 및 보호 방안 수립이 이루어져야 하며, 이러한 측면에서 전국을 토대로 기초적이고 정량적인 자료가 도출되는 "수생태계 현황 조사 및 건강성 평가"와 같은 연구가 중요하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권4호
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• pp.277-288
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• 2010

다중 수증기/이산화탄소 연직농도시스템(이하 프로파일시스템)은 에디공분산 방법에 의해 측정된 에너지 및 물질 플럭스에 대한 저류항 및 이류의 영향을 정량화하기 위해 광범위하게 이용되고 있다. 본 연구에서는 현재 사용되고 있는 프로파일시스템의 용도를 보다 확장하여 안정동위원소 분석을 위한 공기시료 채취에 활용하였다. 프로파일시스템에서 기체농도 측정에 이용되는 적외선기체분석기의 유출부에 2L 용량의 진공 플라스크를 연결하여 수증기와 이산화탄소의 농도가 측정된 공기시료가 채취되도록 개조하였다. 이 방법의 적용성을 검증하기 위하여 광릉 활엽수림 내에 설치되어 있는 플럭스타워에서 8개의 높이(0.1~40m)로 부터 공기시료를 채취하였다. 플라스크에 채취된 공기시료로부터 실험실에서 진공추출라인을 이용하여 순수한 수증기와 이산화탄소가 분리되었고, 질량분석기를 이용하여 수증기의 수소 안정동위원소 조성 그리고 이산화탄소의 탄소 안정동위원소 조성을 각각 측정하였다. 이와 같은 방법으로 얻어진 자료를 이용하여 산림내 수증기의 수소 안정동위원소 조성과 이산화탄소의 탄소 안정동위원소 조성의 수직적 분포를 확인하였고, 아울러 Keeling plot 을 적용하여 증발산된 수증기의 수소 동위원소 조성 및 생태계 호흡에 의해 발생된 이산화탄소의 탄소동위원소 조성을 산출하였다. 비록 현단계에서 여러 가지 기술적인 개선점이 존재하지만, 본 연구에서 이용한 방법은 기존에 활용되고 있는 방법과 비교하여 두 가지 장점이다. 첫째, 이 방법은 기존에 운용되고 있는 프로파일 시스템의 구조를 그대로 활용함으로써 상대적으로 저비용으로 이용이 가능하다. 둘째, 수증기와 이산화탄소의 동시 시료채취와 동위원소 분석이 가능하여 증발산 및 순생태교환량 구성요소의 구분이 동일한 시간적 해상도로 이루어질 수 있다. 이러한 결과는 생태계 물과 탄소 순환 과정의 상호관련성에 대한 보다 향상된 이해를 위한 기본 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권3호
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• pp.83-98
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• 2021

도시녹지는 도시 생태계 건강성 증진을 위한 중요한 요소이며, 건강한 도시 생태계 유지 및 관리를 위해서는 도시녹지의 공간적인 현황 파악이 필요하다. 환경부에서는 2010년 이후부터 총 41개의 분류 항목을 갖는 1m 급 해상도의 세분류 토지피복지도를 제공해오고 있으나, 가로수와 같은 도시 내 고해상도 상세 녹지 정보는 기타 초지로 분류되거나 누락되어 오고 있다. 따라서, 본 연구에서는 수원시 지역을 대상으로 1m 이하 급의 고해상도 원격탐사 자료(항공 LiDAR 및 RGB 정사영상)를 이용하여, 기존 세분류 토지피복지도에서는 나타나지 않는 고해상도의 상세 도시 녹지(수목, 관목 및 초지) 정보를 분류하고자 하였다. 분류 기법으로는 딥러닝 기반의 이미지 분할방법인 U-Net 구조의 모델을 활용하였으며, 분류 항목의 수 및 사용하는 자료의 종류에 따라 총 3가지의 모델(LRGB10, LRGB5, 및 RGB5)을 제안하고 성능을 평가하였다. 검증 지역에 대한 세 모델의 평균 전체 정확도는 각 83.40%(LRGB10), 89.44%(LRGB5), 74.76%(RGB5)이며, 항공 LiDAR와 RGB 정사영상을 함께 사용하여 총 5개의 항목(수목, 관목, 초지, 건물, 및 그 외)을 분류하는 LRGB5 모델의 성능이 가장 높게 나타났다. 수원시의 수목, 관목 및 초지 기준의 전체 녹지 현황은 각 45.61%(LRGB10), 43.47%(LRGB5), 및 44.22%(RGB5)로 나타났으며, 세 모델 모두 기존 세분류 토지피복지도와 비교하여 평균 13.40%의 도시 수목 정보를 더 제공할 수 있는 것으로 나타났다. 더불어 이러한 도시녹지 분류 결과는 향후 중분류 토지피복지도와 같은 기존 GIS 정보와의 융합을 통해 가로수 녹지 비율 현황 등 추가적인 상세 녹지 현황 정보를 제공할 수 있어, 다양한 도시녹지 연구 및 정책의 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 원예과학기술지
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• 제32권1호
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• pp.46-52
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• 2014

본 연구는 순환식과 비순환식 수경재배 온실 내 특정 구역에서 잠재적인 병발생 가능성을 추정하기 위하여 미생물 시료의 채취 및 배양을 통하여 집락형성단위수(CFU)를 분석하였다. 시료의 채취는 배지를 기준으로 각 구역별 3cm 간격으로 $25cm^2$의 면적에 대해 4개의 구역을 각 온실별로 3회 반복하여 이루어졌다. 비순환식과 순환식 수경재배 온실에서 암면과 코이어를 배지로 사용하는 각 2개 농가를 조사대상으로 하였다. 진균류의 경우 비순환식 수경재배 온실에서 유의적으로 높은 수준의 집락형성단위수(CFU)가 관찰되었다. 세균류의 경우는 유의적인 차이는 관찰되지 않았지만, 순환식 수경재배 온실이 비교적 낮은 경향을 나타냈다. 위치 별 CFU의 비교에서는 순환식과 비순환식 모두 배액의 발생에 따른 환경조건의 변화가 적은 배지 부분에서 가장 낮은 수준의 CFU가 관찰되었다. 주성분 분석결과 온실 내 배액의 이동 경로 상에서 수집된 시료가 미생물의 개체수 변화에 많이 기여하고 있는 것으로 판단되었다. 순환식 수경재배 온실은 비순환식 수경재배 온실에 비해 미생물 증식억제에 유리한 조건에 있으며, 이는 외부 환경에 비해 비교적 단순한 생태계로 구성된 온실의 조건을 고려해 보았을 때 잠재적인 병 발생 가능성이 상대적으로 낮음을 의미한다.