• 한국지구과학회지
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• 제21권5호
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• pp.623-634
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• 2000

본 연구에서는 전남 무안지역을 중심으로 1995년 8월부터 1997년 12월의 총 884일 기간 동안 관측된 CO$_2$ 농도자료와 국외 주요 배경대기관측지점에서 관측된 농도자료를 토대로, CO$_2$의 단주기적 변화경향성에 대한 지역적 차이를 비교 해석하였다. 동기간 동안 무안지역에서 관측된 이산화탄소의 전체적인 일평균 농도는 374.5${\pm}$6.6ppm으로, 그리고 계절별로는 378${\pm}$5.2 (봄: N= 181), 372${\pm}$10.2 (여름: N=210), 372${\pm}$7.2 (가을: N=243), 376${\pm}$5.4ppm (겨울: N=206)의 평균치로 나타났다. 무안지역을 중심으로 관측된 일주기 경향성을 포인트 배로우(Point Barrow)를 위시한 주요 외국 관측점들과의 결과와 비교하였을 때, 단순히 일주기 중심의 경향성 (주야간대의 농도차이)에 덧붙여, 계절적 요인의 작용으로 인한 일주기의 계절별 변화요인 (진동폭 변화, 최고농도의 형성 시점 등)이 지역별로 다양하게 나타난다는 점을 확인하였다. 특히 무안지역은 주야간대의 주기를 중심으로 볼 때, 여타 지역과는 정반대로 주저야고의 경향이 뚜렷하였다. 그리고 일주기를 다시 계절적으로 비교하였을 때, 일일 내내 비교적 고농도가 지속되거나 (봄, 겨울철), 상대적으로 낮은 농도가 24시간동안 지속되는 경향 (여름, 가을철)으로 뚜렷하게 구분되었다. 이는 겨울철 연료의 과배출, 중국대륙으로부터 오염물질의 유입여부 등 연구지역 주변환경의 계절별 오염양상, 공기순환, 기상변화, 식생의 변화 등이 복합적으로 작용하여 나타나는 결과로 보인다. 이러한 결과들을 토대로 볼 때, 여타 요인들에 비해 무안지역은 인위적 오염원의 영향이 강하게 작용하는 것으로 사료된다. 따라서 무안지역을 중심으로 한 농도변화의 경향성에 대한 해석은 여타 외국의 주요 관측점에 대한 결과와 달리, 한반도를 포괄하는 광역적인 차원의 배경농도를 대표하는 것이 아니라, 무안지역을 중심으로 보다 국부적인 차원에서 진행되는 농도변화를 반영하는 경향이 큰 것으로 추정된다. 그렇지만 이러한 경향이 한반도에 광역적으로 나타나는 현상일 가능성도 배제할 수 없다. 이에 대한 판단은 안면도를 중심으로 후속적으로 진행된 연구결과들에 대한 면밀한 검토가 수반되어야 할 것으로 보인다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권3호
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• pp.287-301
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• 2000

본 연구진은 포항지역을 중심으로 1995년부터 1997년의 3년간 오존존데로 관측한 고도별 오존농도 및 오존전량 자료를 이용하여 오존의 수직분포특성에 대한 연구를 수행하였다. 오존의 수직분포를 체계적으로 밝히기 위해, 지상(100m), 대류권(10km), 하부 성층권(20km), 중부 성층권(30km)을 대표 고도로 설정하여 오존농도의 시 ${\cdot}$ 공간적 분포특성에 대한 비교분석을 시도하였다. 지상(100m) 오존의 경우, 포항제철이 인접해 있음에도 불구하고, 전반적으로 청정지역에서와 유사한 농도분포를 유지하였다. 봄과 여름에 높고 가을과 겨울에 낮은 농도분포는 기상인자들과의 상관성을 고려할 때, 대체로 광화학 반응에 의한 결과로 보여진다. 대류권(10km) 및 하부 성층권(20km)의 경우 춘고하저(春高夏低)의 전형적인 북반구 대류권 오존의 시간적 경향성을 나타내었다. 이는 고도별 오존농도간의 분석결과 성층권 오존의 대류권 이동 및 광화학 반응과 역전층 형성에 의한 결과로 추정된다. 중부 성층권(30km) 오존의 경우 지상 오존의 농도분포 경향과 매우 유사한 월주기 및 계절주기를 취하였다. Brewer 분광광도계에 의한 오존전량은 성층권 오존량 (Umkehr 법)에 의해 크게 좌우되며, 오존전량은 유해자외선 (UV-B)과의 상관성은 미미하나, 운량과는 음의 상관성을 갖는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 지상권뿐만 아니라 대류권 및 성층권 오존의 시간적 특성을 이해하는데 있어 포항이 해안도시라는 지리학적인 요인이 매우 중요하다는 점을 확인할 수 있다.

• 한국전통조경학회지
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• 제34권1호
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• pp.71-82
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• 2016

문헌고찰과 현지조사를 통해 김천 방초정의 입지, 누정과 지당의 조형성 그리고 누정제영시의 경관의미 등 정원의장적 특질을 추적한 결과는 다음과 같다. 첫째, 방초정이 입지한 원터마을은 금잠낙지형(金簪落地形) 또는 연화부수형(蓮花浮水形)의 풍수형국으로, 방초정은 소통과 교유문화의 거점공간으로 자리 잡아 왔다. 연안이씨(延安李氏)의 본제(本第) 정양공종택(靖襄公宗宅)과 약 150m 이격된 누정형 별서 방초정의 당호 '방초'에는 "향긋한 풀이 무성한, 앵무가 사는 곳을 희구하겠다"라는 군자(君子)의 지조가 새겨져 있다. 둘째, 중앙 온돌방에 사방분합문을 달고 마루를 가설한 누각형 구조의 방초정은 열린 경관을 추구한 적극적 조망의지 뿐 아니라 "가례증해(家禮增解)" 간행 등 공적 용도의 공간성 또한 주목된다. 셋째, '최씨담(崔氏潭)'은 현존하는 국내 지당 중 전형적 '방지쌍원도(方池雙圓島)'를 갖는 유일한 정원유구로, 지당 내 공존하는 두 개의 섬은 주종(主從) 간의 의리와 부부애를 형상화한 정원시설일 뿐 아니라, 3개소의 입수구와 감천으로 향한 1개의 출수구는 저류 및 생태적 재처리 등 마을방죽으로서의 기능을 수행하는 최적합화된 정원의장이다. 넷째, "방초정8영(芳草亭八詠)"과 이를 확대 재생산한 "방초정10경(芳草亭十景)"에서는 방초정을 중심으로 김천과 구성면의 자연 및 취락의 목가적 전원경(田園景)이 적극적으로 묘사되고 있다. 방초정 집경시는 사계사시(四季四時)와 기상현상 및 팔방(八方)을 고려한 경물포치를 통해 방초정과 원터마을을 소우주의 중심으로 삼고자 하였다. 이는 지역의 거점 문화공간으로서 방초정별서명승에 대한 경관인식의 현현(顯現)이다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제65권6호
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• pp.504-511
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• 2008

연구배경: 황사는 동북아시아에서 자연 발생하는 현상으로, 지름 $10{\mu}m$ 이하의 미세먼지(particulate matter 10, $PM_{10}$)를 다수 포함하여, 흡입하면 하부기관지 및 폐의 가스-교환부분까지 침착 가능하여 호흡기계에 손상을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 황사에 포함된 $PM_{10}$을 기관지상피세포에 작용시켜 활성산소 및 $NF{\kappa}B$, $TGF-{\beta}$, fibronectin이 증가 여부를 확인하고 섬유화의 신호경로를 규명하고자 하였다. 방 법: 공기포집기로 포집한 $PM_{10}$ 입자를 추출하여 기관지 상피세포인 WI-26 VA4 cells (KCLB)에 $PM_{10}$을 농도에 맞게 노출시켰다(0, 50, $100{\mu}g/ml$). ROS는 DCF-DA를 세포에 반응시킨 후 생성된 DCF를 FACScan을 이용해 측정하였다. $TGF-{\beta}$, fibronectin, $NF{\kappa}B$는 western blotting으로 분석하였다. 항산화제인 NAC를 이용하여 각 물질의 발현 억제 여부를 측정하였다. 결 과: $PM_{10}$을 가했을 때 대조군에 비하여 $50{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$에서 ROS, $TGF-{\beta}$, fibronectin, $NF{\kappa}B$ 발현이 유의하게 증가하였고, 항산화제인 NAC를 처리한 세포는 ROS, $TGF-{\beta}$, fibronectin, $NF{\kappa}B$의 발현이 $50{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$에서 유의하게 감소하였다. 결 론: 황사의 $PM_{10}$은 WI-26 VA4 cells에서 ROS 생성을 증가시키고 $NF-{\kappa}B$, $TGF-{\beta}$, fibronectin 생성을 증가시켜 섬유화에 기여할 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권6호
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• pp.663-672
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• 2006

연구배경: 미세먼지는 여러 가지 유기물과 무기물의 복합체로 그 구성 성분이 시간과 장소에 따라 다르고 모양과 크기도 일정하지 않으며, 특히 지름 $10{\mu}m$이하의 미세먼지 (particulate matter 10; $PM_{10}$)는 흡입이 가능한 입자의 크기여서 하부기관지 및 폐의 가스-교환부분까지 침착하여 호흡기계에 손상을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 황사에 포함된 $PM_{10}$과 비황사 시기에 포집된 $PM_{10}$이 폐상피세포주에 작용하여 전염증성 사이토카인(proinflammatory cytokine) 및 cytokine messenger RNA(mRNA)의 발현에 어떤 영향이 있는지를 관찰하여 기관지 천식과 만성 폐쇄성 폐질환등 호흡기 질환의 증상 악화기전에 미치는 역할을 규명하고자 하였다. 연구방법: 공기 포집기(HV 500F, sibata model)를 이용하여 황사와 비황사 기간에 하루 6시간씩 실외의 장소에서 대기분진을 membrane filter에 포집한 다음, $PM_{10}$입자를 추출하고 폐암 상피세포주인 A549 cells(한국세포은행주)에 $PM_{10}$을 농도에 맞게($10{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$, $500{\mu}g/ml$) 노출시켰다. 각각의 노출된 세포로부터 interleukin(IL)-$1{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-8, granulocyte macrophage colony stimulating factor(GM-CSF)의 mRNA를 역전사중합효소연쇄반응(reverse transcriptase polymerase chain reaction; RT-PCR) 방법으로 측정하였다. 결 과: 황사 및 비황사 기간 중 포집된 $PM_{10}$을 가했을 시 가하지 않은 대조군에 비하여 $IL-1{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-8, granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF)의 m'RNA와 cytokine의 발현이 유의하게 높았으며, 황사 기간의 고농도의 $PM_{10}$에 노출된 세포의 $IL-1{\alpha}$ mRNA는 비황사 기간의 $PM_{10}$에 노출된 세포의 mRNA보다 증가되어 있었다. 결 론: $PM_{10}$은 A549 cells에서 전염증성 사이토카인의 발현을 증가시키고 비황사 기간보다 황사 기간 중 대기 중에서 채취한 $PM_{10}$에 노출된 A549 cells에서 일부의 전염증성 사이토카인의 mRNA발현을 더욱 증가시키는 것을 알 수 있었다. 따라서 황사 기간의 $PM_{10}$에 의한 일부의 전염증성 사이토카인의 발현 증가가 만성 호흡기 질환의 증상 악화기전에 연관되어 있을 가능성을 시사하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_1호
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• pp.627-646
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• 2022

최근 지구 온난화로 인한 기후 변화와 관련된 문제의 심각성이 커지고 있으며 평균 기온 또한 상승하고 있다. 이로 인해 온도에 민감한 다양한 생물과 생물이 살아가는 환경에 영향을 미치고 있으며, 생태계의 변화 역시 감지되고 있다. 계절은 그 지역에 사는 생물의 종류, 분포, 생육 특성 등에 영향을 미치는 중요한 요인의 하나이다. 기후 변화 영향 평가의 지표 중 가장 대중적이고 쉽게 인식될 수 있는 식물 계절 중 개화일과 단풍나무 절정일의 모델링을 수행하였다. 모델링에 사용된 식물의 종류에는 봄을 대표하는 식물로 볼 수 있는 개나리와 벚나무, 가을을 대표하는 식물로 볼 수 있는 단풍 나무와 은행 나무를 사용하였다. 모델링을 수행할 때 사용된 기상 자료로는 기상청의 Automated Surface Observing System (ASOS) 관측소를 통해서 관측된 기온, 강수, 일사 자료를 사용하였으며, 개나리, 벚나무의 개화일과 약 -0.2, 은행나무, 단풍나무의 단풍 절정일과 약 0.3 정도의 상관 계수를 가지는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 식생지수를 사용하여 모델링을 수행하였다. 사용된 모델로는 선형 모델인 다중 회귀 모형과, 비선형 모델인 Random Forest (RF)를 사용하여 모델을 수립하였다. 또한 각 모형으로 추정된 예측 값을 공간 내삽 기법을 이용하여 등치 선도로 2003~2020년의 식물 계절 변화 경향 성을 표현하였다. 향후에 높은 시공간 해상도를 가지는 식생지수를 사용한다면 더 높은 식물 계절 모델링의 정확도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권6호
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• pp.691-711
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• 2022

지구 대기에 영향을 주는 거의 모든 인간활동과 자연현상을 수치적으로 담아내는 지구시스템모델은 기후 위기의 시대에 활용될 가장 진보한 과학적 도구이다. 특히 우리나라 기상청이 도입한 지구시스템모델인 Unified Model (UM)은 지구 대기 연구의 과학적 도구로써 매우 활용성이 높다. 하지만 UM은 수치 적분과 자료 저장에 방대한 자원이 필요하여 개별 연구자들은 최근까지도 기상청 슈퍼컴퓨터에만 UM을 가동하는 상황이다. 외부와 차단된 기상청 슈퍼컴퓨터만을 이용하여 모델 연구를 수행하는 것은 UM을 이용한 모형 개선과 수치 실험의 원활한 수행에 있어 효율성이 떨어진다. 본 연구는 이러한 한계점을 극복할 수 있도록 개별 연구자가 보유한 고성능 병렬 컴퓨터(리눅스 클러스터) 에서 최신 버전 UM을 원활하게 설치하여 활용할 수 있도록 UM 시스템 환경 구축 과정과 UM 모델 설치 과정을 구체적으로 제시하였다. 또한 UM이 성공적으로 설치된 리눅스 클러스터 상에서 N96L85과 N48L70의 두 가지 모형 해상도에 대하여 UM 가동 성능을 평가하였다. 256코어를 사용하였을 때, 수평으로 1.875° ×1.25° (위도×경도)와 수직으로 약 85 km까지 85층 해상도를 가진 N96L85 해상도에 대한 UM의 AMIP과 CMIP 타입 한 달 적분 실험은 각각 169분과 205분이 소요되었다. 저해상도인 3.75° ×2.5° 와 70층 N48L70 해상도에 대해 AMIP 한달 적분은 252코어를 사용하여 33분이 소요되는 적분 성능을 보였다. 또한 적분을 위해 사용된 코어의 개수에 비례하여 적분 성능이 향상되었다. 성능 평가 외에 29년 간의 장기 적분을 수행하여 과거 지상 2-m 온도와 강수 강도를 ERA5 재분석자료와 비교하였고, 해상도에 따른 차이도 정성적으로 살펴보았다. 재분석자료와 비교할 때, 공간 분포가 유사하였고, 해상도와 대기-해양 접합에 따라 모의 결과에서 차이가 나타났다. 본 연구를 통해 슈퍼컴퓨터가 아닌 개별 연구자의 고성능 리눅스 클러스터 상에서도 UM이 성공적으로 구동됨을 확인하였다.