• 한국수자원학회논문집
• /
• 제54권10호
• /
• pp.819-833
• /
• 2021

본 연구는 안동댐 하류(4,565.7 km²)를 대상으로 준분포형 수문모델인 SWAT과 서식처모델인 PHABSIM을 연계하여 적용성을 평가하고, 대상어종에 대해 환경생태유량을 산정하였다. 대상유역 내 다목적 댐 2개(안동댐: ADD, 임하댐: IHD)의 실제운영자료를 구축하여 SWAT에 적용하였으며 추가로 1개의 수위관측소(구담: GD)을 선정하여 ADD, IHD, GD에 대해 유입·유출량 검보정을 수행하였다. 검보정 결과 R²는 0.52 ~ 0.74, NSE는 0.48 ~ 0.71, RMSE는 0.92 ~ 2.51 mm/day로 분석되었다. 검보정된 GD의 유출량을 이용하여 2012년부터 2020년까지의 유황분석을 실시한 결과, 관측값의 유황분석 결과와 비교하여 평균 Q185는 36.5 m³/sec (-1.4%), 평균 Q275는 23.8 m³/sec (0%)로 분석되어 Q185와 Q275를 PHBASIM의 유량 경계조건으로 적용하였다. PHABSIM의 대상하천은 GD가 위치한 410 m 구간으로 선정하였고 하천기본계획보고서 기반으로 하천단면 및 수리인자를 구축하였다. 대상하천의 우점종은 피라미, 아우점종은 돌고기로 분석되었으며 문헌조사를 통해 대상어종의 HSI를 수집하였다. PHABSIM 수위 모의결과, Q185, Q275에서 각각 -0.12, +0.00 m의 오차가 발생하였고, 유속모의의 경우 Q185, Q275에서 각각 +0.06, +0.09 m/s의 오차가 발생하여 연계모의가 적절하게 된 것을 확인하였다. PHABSIM의 서식처 모의 결과, 피라미의 평균 가중가용면적 WUA와 환경생태유량은 76,817.0 m²/1000m, 20.0 m³/sec, 돌고기의 평균 WUA와 환경생태유량은 46,628.6 m²/1000m, 9.0 m³/sec로 분석되어 피라미가 돌고기보다 대상하천에 대해 적응성이 높은 것을 확인할 수 있었다.

• 미생물학회지
• /
• 제55권3호
• /
• pp.234-241
• /
• 2019

효모와 곤충 간의 집중적인 상호 작용은 곤충의 먹이에 대한 유인과 발달 및 행동에 대한 관련성을 보였다. 곤충 내장에서 분리된 효모는 먹이의 소화를 돕는 셀룰라아제(셀룰로오스 분해)를 분비한다. 한국의 경기도에서 수집한 메뚜기의 장에서 셀룰로오스를 분해하는 효모 세 균주를 분리 하였다. 효모 균주의 cellulase 활성을 확인하기 위해, 카르복시 메틸 셀룰로즈(CMC)를 함유하는 배지로 플레이트상의 투명한 영역을 요오드 용액을 사용하여 관찰하였다. 효모 $ON22^T$, $G10^T$ 및 $G15^T$ 균주는 CMC-플레이트 분석에서 양성 셀룰로오스 활성을 나타냈다. Large subunit rDNA 유전자와 Internal transcribed spacer (ITS) 영역의 D1/D2 영역의 서열 분석에 기초한 계통수를 통해 $ON22^T$와 $G10^T$ 균주가 Moesziomyces aphidis JCM 10318 (D1/D2 영역에서 각 100%와 99.8%, ITS 영역에서 각 98.4% 및 99.5% 서열유사성)와 가장 가깝고 G15는 Moesziomyces antarcticus JCM $10317^T$ 종 (D1/D2 영역에서 100%, ITS에서 100% 서열 유사성)에 속한다는 것을 밝혔다. 셀룰라아제는 바이오 에탄올 생산과 같은 바이오 연료와 같은 다양한 산업 공정에서 사용되고 있다. 따라서, 셀룰로오스 분해 미생물의 분리 및 연구는 중요성을 갖게 되었다. 이 논문은 한국의 Moesziomyces 속의 셀룰로오스 분해 효모 균주인 $ON22^T$, $G10^T$, $G15^T$에 대한 첫 번째 보고이다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제55권12호
• /
• pp.1041-1052
• /
• 2022

본 연구는 낙동강 본류의 안동댐 하류(4,565.7 km²) 하천을 대상으로 1차원 물리적 서식처 모형인 PHABSIM과 2차원 물리적 서식처 모형인 River2D를 활용하여 대상어종에 대해 환경생태유량을 산정하고 어류서식처에 대한 2차원 공간분석을 수행하였다. 서식처 모형의 구축을 위해 낙동강유역의 하천기본계획보고서를 활용하여 하천단면정보와 수리학적 입력자료를 수집하였다. PHABSIM 구축범위는 구담수위관측소(GD)로부터 약 410.0 m, River2D의 경우 GD를 포함한 약 6.0 km에 대해 구축하였다. 대상어종 선정 및 HSI 구축을 위해 대상하천의 하류에 위치한 풍지교에서 어류 현장조사를 수행하였다. 어류 현장조사 결과, 피라미가 우점종으로 나타나 피라미(Zacco platypus)를 대상어종으로 선정하였고 피라미의 물리적 서식처 특성을 활용하여 HSI를 구축하였다. 피라미의 최적 HSI 범위는 유속에서 0.3~0.5 m/s, 수심에서 0.4~0.6 m, 그리고 하상재료는 모래에서 잔자갈로 나타났다. HSI를 PHABSIM에 적용하여 환경생태유량을 산정한 결과, 대상하천의 최적 환경생태유량은 20.0 m³/sec로 산정되었다. River2D를 활용하여 어류서식처의 2차원 공간분석을 수행한 결과 WUA는 환경생태유량 조건에서 107,392.0 m₂/1000 m으로 산정되었고, Q₃₅₅ 조건과 비교하여 하천 전반적으로 어류서식처가 확보되는 것을 확인하였다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.316-326
• /
• 2013

본 연구에서는 3년간(2010~2012년) 뉴트리아의 전국적인 확산과 분포 흐름을 확인하고 서식 현황을 조사하였다. 2010년 9개 시 군에 분포하는 것으로 파악된 뉴트리아는 2012년 조사 결과, 13개 시 군에서 서식하는 것으로 나타났으며, 뉴트리아의 서식 흔적 조사에서 확인된 629개의 지점 중 95.9%의 흔적지점이 부산 경남지역을 중심으로 확인되었다. 부산 경남지역의 5개 행정구역 내 위치한 6개 조사구역을 서식지 유형별로 구분하여 개체 밀도를 조사한 결과, 2010년 3.89(${\pm}2.56$)개체/100m, 2011년 2.90(${\pm}2.69$)개체/100m, 2012년 1.39(${\pm}0.66$)개체/100m의 개체 밀도를 확인하였다. 조사기간 동안의 서식지 유형별 평균 개체밀도는, 소택형 습지 조사지역 3.48(${\pm}2.15$)개체/100m, 하천 조사지역 1.01(${\pm}0.25$)개체/100m, 하천형 습지 조사지역 3.69(${\pm}2.83$)개체/100m로 나타났다. 2010년부터 2012년까지 3년간 조사구역의 연간 평균 개체 밀도는 매년 감소하는 경향을 보였으며, 하천이 습지에 비해 뉴트리아 평균 개체 밀도가 낮게 나타났다. 현재 뉴트리아는 국내의 습지, 하천, 강 등 다양한 환경에 적응하여 서식하고 있으며 특히, 습지와 같이 서식에 유리한 환경이 조성된 지역에서는 급속한 밀도의 증가를 보일 수 있다. 과밀 지역에 서식하는 뉴트리아는 타 지역으로의 확산 가능성을 지니고 있으므로 생태적인 특성을 적용한 효율적인 관리방안의 수립이 필요하다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.193-200
• /
• 2013

형광등이나 LED와 같은 인공광을 사용하는 식물공장(인공광 식물공장)은 계절에 상관없이 광, 온도 및 습도 등을 인위적으로 제어하면서 작물을 안정적으로 연중 생산할 수 있는 시스템이다. 본 연구에서는 수경재배 방식을 채택하고 있는 인공광 식물공장 시스템 내에서 엽채재배용 배양액을 이용한 방풍나물의 수경재배 가능성과 혼합광질이 생장에 미치는 영향을 검토하였다. 방풍나물은 청색과 적색 LED를 1:1 및 1:3의 비율로 혼합한 혼합광 조건에서 90일간 수행하였다. 광원의 광강도는 $100{\mu}mol/m^2/s$로 설정한 후 30일 간격으로 지상부 잎을 3회 수확하여 생장량을 조사하였다. 재배기간 동안 형광등과 LED의 혼합광 조사는 방풍나물 지상부 생장에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 재배개시 30일째 방풍나물 지상부 생체중 및 건물중은 형광등+청색+적색의 혼합광(청, 적색 혼합비율 1:3, FLBR13구)에 의한 영향을 받아, 대조구인 형광등 조사구(FL구)에 비해 각각 3.7배 및 2배 증가하였다. 또한 식물체당 전개엽수는 FLBR13구에서 형광등+청색+적색 혼합광(청, 적색 혼합비율 1:1) 조사구인 FLBR11구에 비해 유의하게 증가하였다. LED와 형광등을 혼합 조사한 처리구에서와 같이, 형광등을 혼합하지 않고 청색과 적색의 LED만을 혼합하여 조사한 처리구에서도 청색과 적색의 혼합비율이 1:1인 BR11구에 비해 적색광의 혼합비율을 3배 증가시킨 BR13구에서 방풍나물의 지상부 생장이 촉진되었다.

• 환경생물
• /
• 제34권4호
• /
• pp.304-313
• /
• 2016

현재 전 세계적으로 원자력 발전소가 직면하고 있는 문제 중 가장 큰 문제는 방사성 핵종($^{134}Cs$, $^{135}Cs$, $^{137}Cs$)에 오염된 핵 폐기물 저장 및 처리시설 확충이다. 원자력 발전소의 꾸준한 증가율에 비하여 방사성 폐기물을 처리할 수 있는 처리시설의 공간적 한계에 직면하고 있기 때문이다. 이에 환경 친화적이면서 효율적인 폐기물 처리방법의 개발이 시급하다. 이에 따라, 경제적이면서 높은 회수율을 가지는 균주와 세슘 이온의 상호 작용을 통한 방사성 세슘 생물학적 흡착에 대한 연구가 각광받고 있다. 하지만, 현재 세슘 저항성을 지닌 균주는 많이 보고되어 있지 않은 상태이다. 본 연구는 한국원자력연구원 첨단방사선 연구소 주변에서 샘플을 채취하여 세슘 저항성을 지닌 균주를 선별하였다. 세슘 저항성 균주 선별 방법은 다음과 같다. 샘플 및 100 mM CsCl을 R2A 액체 배지에 첨가한 뒤, 72시간 후에 살아남은 균주들을 16S rRNA 염기서열을 NCBI's BlastN의 database의 균주들의 염기서열과 비교/분석을 하여 균주를 동정 분석하였다. 동정 분석 결과, B. anthracis Roh-1, B. cereus Roh-2 균주들이 세슘 저항성 우점종 균주인 것을 확인할 수 있었다. B. cereus Roh-2 균주가 B. anthracis Roh-1 균주보다 세슘에 대한 저항성을 보이는 것을 본 실험을 통해 확인할 수 있었으며, 특히 50 mM CsCl 환경에서 B. cereus Roh-2 균주는 B. anthracis Roh-1 균주보다 최대 30% 이상 세슘에 대해 저항성을 가지는 것을 확인하였다. 또한, $0.2mg\;L^{-1}$ $Cs^+$가 함유된 R2A 배지를 24시간 동안 처리하였을 때, B. anthracis Roh-1 균주는 g당 최대 $2.01mg\;L^{-1}$의 세슘 흡착능을 유도결합플라즈마 질량분석기 분석을 통해 확인하였다. 본 세슘 저항성 균주 스크리닝 기술 및 선별된 균주들은 차후에 방사성 오염지역 생물학적 환경 정화 및 제염해체를 위한 플랫폼 기술로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 1997년도 추계 국제학술심포지움 논문집
• /
• pp.3-31
• /
• 1997

Water has always played a significant role in the lives of people. In urbanised Rome, with its million people. sophisticated supply systems developed and then fled with the empire. only to be rediscovered later But it was the industrial Revolution commencing in the eighteenth century that ushered in major paradigm shifts In use and altitudes towards water. Rapid and concentrated urbanisation brought problems of expanded demands for drinking supplies, waste management and disease. The strategy of using water from local streams, springs and village wells collapsed under the onslaughts of rising urban demands and pollution due to poor waste disposal practices. Expanding travel (railways. and steamships) aided the spread of disease. In England. public health crises peaks, related to water-borne typhoid and the three major cholera outbreaks occurred in the late eighteenth and early nineteenth century respectively. Technological, engineering and institutional responses were successful in solving the public health problem. it is generally accepted that the putting of water into pipe networks both for a clean drinking supply, as well as using it as a transport medium for removal of human and other wastes, played a significant role in towering death rates due to waterborne diseases such as cholera and typhoid towards the end of the nineteenth century. Today, similar principles apply. A recent World Bank report Indicates that there can be upto 76％ reduction in illness when major water and sanitation improvements occur in developing countries. Water management, technology and thinking in Australia were relatively stable in the twentieth century up to the mid to late 1970s. Groundwater sources were investigated and developed for towns and agriculture. Dams were built, and pipe networks extended both for supply and waste water management. The management paradigms in Australia were essentially extensions of European strategies with the minor adaptions due to climate and hydrogeology. During the 1970s and 1980s in Australia, it was realised increasingly that a knowledge of groundwater and hydrogeological processes were critical to pollution prevention, the development of sound waste management and the problems of salinity. Many millions of dollars have been both saved and generated as a consequence. This is especially in relation to domestic waste management and the disposal of aluminium refinery waste in New South Wales. Major institutional changes in public sector water management are occurring in Australia. Upheveals and change have now reached ail states in Australia with various approaches being followed. Market thinking, corporatisation, privatisation, internationalisation, downsizing and environmental pressures are all playing their role in this paradigm shift. One casualty of this turmoil is the progressive erosion of the public sector skillbase and this may become a serious issue should a public health crisis occur such as a water borne disease. Such crises have arisen over recent times. A complete rethink of the urban water cycle is going on right now in Australia both at the State and Federal level. We are on the threshold of significant change in how we use and manage water, both as a supply and a waste transporter in Urban environments especially. Substantial replacement of the pipe system will be needed in 25 to 30 years time and this will cost billions of dollars. The competition for water between imgation needs and environmental requirements in Australia and overseas will continue to be an issue in rural areas. This will be especially heightened by the rising demand for irrigation produced food as the world's population grows. Rapid urbanisation and industrialisation in the emerging S.E Asian countries are currently producing considerable demands for water management skills and Infrastructure development. This trend e expected to grow. There are also severe water shortages in the Middle East to such an extent that wars may be fought over water issues. Environmental public health crises and shortages will help drive the trends.

• 한국광물학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.59-70
• /
• 2017

$SiO_2$는 지각과 맨틀을 구성하는 풍부한 물질로 고압 상태의 $SiO_2$ 원자구조를 결정짓는 전자구조적 특성에 대한 상세한 이해는 지구 내부의 탄성과 열역학적 성질에 대한 통찰을 제공한다. $SiO_2$처럼 경원소(low-z)로 이루어진 지구 물질의 고압상 전자구조는 in situ 고압 XRS (x-ray Raman scattering) 실험을 통해 연구되어 왔다. 하지만 기존의 고압 실험 방법으로는 물질의 국소 원자구조와 XRS 스펙트럼 간 상관관계를 밝히는데 한계가 있다. 이를 극복하고 더 높은 압력에서 존재하는 $SiO_2$에 대한 XRS 정보를 얻기 위해 밀도 범함수 이론(density functional theory; DFT)에 기반을 둔 제1원리(ab initio) 계산법을 이용한 XRS 스펙트럼 계산 연구들이 진행되고 있다. 비탄성 X-선 산란에 의하여 원자핵 주변 1s 오비탈에 만들어지는 전자-정공(core-hole)은 경원소 물질의 국소 전자구조에 크게 영향을 미치기 때문에 O K-edge XRS 스펙트럼 형태를 계산할 때 중요하게 고려해야 한다. 본 연구에서는 온-퍼텐셜 선형보충파(full-potential linearized augmented plane wave; FP-LAPW) 방법론에 기반하는 WIEN2k 프로그램을 사용하여 ${\alpha}-quartz$, ${\alpha}-cristobalite$ 그리고 $CaCl_2$-구조를 갖는 $SiO_2$에 대한 O 원자 전자 오비탈의 부분 상태밀도(partial density of states; PDOS)와 O K-edge XRS 스펙트럼을 계산하였다. 또한, $CaCl_2$-구조를 갖는 $SiO_2$의 O 원자 PDOS의 전자-정공 효과의 적용 여부에 따른 차이를 비교하여, 원자핵 부근 전자구조 변화에 따른 PDOS의 피크 세기와 위치 변화가 크게 나타났다는 사실을 확인할 수 있었다. 또한 계산된 각 $SiO_2$ 구조의 O K-edge XRS 스펙트럼이 각 $SiO_2$ 구조에서 계산된 O 원자의 $p^*$ 오비탈의 PDOS 결과와 매우 유사한 형태를 갖고 있음을 확인하였다. 이는 O K-edge XRS 스펙트럼이 갖는 대부분의 특징적인 피크들이 O 원자의 점유 1s 오비탈에서 $2p^*$ 오비탈로의 전자전이에 기인하기 때문이다. 본 연구의 결과는 $SiO_2$에 대한 정확한 O K-edge XRS 스펙트럼을 계산하는데 있어 전자-정공 효과를 고려해야 한다는 사실을 보여준다. 또한, 실험적으로는 재현이 어려운 고압 환경에 존재하는 $CaCl_2$-구조를 갖는 $SiO_2$ (~63 GPa)에 대한 O K-edge XRS 스펙트럼 계산을 통해, 제1원리 계산이 고압상 물질의 물성 연구에 이용될 수 있다는 사실을 보여준다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.268-276
• /
• 2007

본 연구에서는 서울 도심과 전원 지역간 $CO_2$ 농도 차이가 IPCC 중단기 기후변화 시나리오에 상응하는 차이가 있는지를 확인하기 위해 수도권의 도시기후를 IPCC 기후변화 시나리오를 재현한 "천연실험실"로 활용하고자 서울(도심), 수원(부도심), 이천(전원), 3지역에서 2006년 6월 19일부터 2007년 6월 25일(2007년 3월 3일-5월 22일까지 결측)까지 $CO_2$ 농도를 관측하였으며 이 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 3지점의 연 평균 대기 중 $CO_2$ 농도의 구배가 서울(439 ppm)>수원(419 ppm)>이천(416 ppm)으로 나타났다. 2) 계절에 따른 $CO_2$ 농도의 일변화 변동폭은 여름철에 크게 나타난 반면 겨울철에는 그 폭이 완만해졌다. 3) 계절에 따른 시간대별 대기 중 $CO_2$ 농도는 여름철에는 대체로 새벽 5시에, 가을철에는 오전 8시에, 겨울철에는 오전 9시에, 봄철에는 새벽 5시에 고농도가 나타남으로써 고농도가 나타나는 시간대가 가을철부터 지연되었다가 다시 봄철에는 일출 전후로 옮겨갔다. 4) 시간대별 대기 중 $CO_2$ 농도는 일출 직후에 442 ppm(서울: 0700 LST, Local Standard Time)으로 최대 농도를 보였으며, 최소 $CO_2$ 농도는 광합성이 활발한 오후 시간대로 407 ppm(수원: 1500 LST)으로 나타났다. 5) 배경대기관측소 안면도에서 산정한 배경 $CO_2$ 연평균 농도 377 ppm에 대해 서울은 14%, 수원은 10%, 이천은 9% 높았으며, IPCC BAU Scenario의 2030-2040년 대기 중 $CO_2$ 농도인 450 ppm에 대해 서울은 이미 98%에 도달하였고, 2040-2050년의 550 ppm에 대해서는 80%에 도달하여 우리나라의 도시-전원(서울-이천)간 $CO_2$ 농도차이는 IPCC BAU Scenario의 20-30년 후의 기후변화 시나리오에 상응하는 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.1147-1155
• /
• 2018

신령버섯균사체 액체배양 추출물(Agaricus blazei mycelial liquid culture extract, ABMLCE)은 TM-3 mouse Leydig 고환세포에서 testosterone (TS)의 생성을 촉진하였다. 이번 연구에서는 eritadenine (EA, 15.3 mg/100 g)을 함유한 ABMLCE가 RWPE-1 전립선세포에서 전립선비대증(Benign prostatic hyperplasia, BPH) 관련 핵심 효소인 $5{\alpha}-reductase$ 2 ($5{\alpha}-R2$) 활성과 dihydrotestosterone (DHT) 함량을 감소시켰음을 보고한다. RWPE-1 전립선 세포는 24-well plate에서 ABMLCE (0~50 ppm), EA (0~10 ppm,), finasteride (FS $10{\mu}M$: positive Control)를 함유한 Keratinocyte serum-free medium (K-SFM)에서 24시간 배양하였다. 시료처리 세포배양액에 대해 $5{\alpha}-R2$, superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), cyclooxygenase-2 (COX-2) 효소활성, TS, DHT, tumor necrosis $factor-{\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$)와 $interleukin-1{\beta}$ ($IL-1{\beta}$)를 assay kit를 사용하여 분석하였다. $5{\alpha}-R2$ 활성과 DHT 함량은 ABMLCE의 농도 의존적으로 유의성(p<0.05) 있게 감소되었고, SOD와 CAT 효소활성은 유의성(p<0.05) 있게 증가되었다. 반면에 COX-2 활성과 $TNF-{\alpha}$ 및 $IL-1{\beta}$의 함량은 감소되었다(p<0.05). 마찬가지로 EA의 효과도 ABMLCE 효과와 유사하였다. ABMLCE 50 ppm과 EA 10 ppm의 $5{\alpha}-R2$ 및 DHT 감소효과는 FS $10{\mu}M$ 효과와 유사하였다. 이들 결과는 ABMLCE와 EA는 항염증효과와 항산화효과를 통하여 BPH 유발 핵심 인자인 $5{\alpha}-R2$ 효소활성과 DHT 함량을 감소시켰다. 또한 이 결과는 EA를 함유하는 ABMLCE는 인체 BPH 개선 소재로 활용할 수 있음을 의미한다.