• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권7호
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• pp.2748-2755
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• 2024

This paper presents two new methods for variance reduction for shielding calculation in Monte Carlo radiation transport. One method is CADIS-NEE, which combines Consistent Adjoint Driven Importance Sampling (CADIS) and next-event estimator (NEE) methods to increase the calculation efficiency of tallies at points. The other is CADIS-deterministic transport (DXTRAN), which combines CADIS and DXTRAN to obtain higher performance than using CADIS and DXTRAN separately. The combination processes are derived and implemented in the hybrid Monte-Carlo-Deterministic particle-transport code NECP-MCX. Various problems are tested to demonstrate the effectiveness of the two methods. According to the results, the two combination methods have higher efficiency than using CADIS, NEE or DXTRAN separately. In a long-distance photon-transport problem, CADIS-NEE converges faster than NEE and the figure of merit (FOM) of CADIS-NEE is 75.6 times of NEE. In a labyrinthine problem, CADIS-DXTRAN's FOM surpasses that of DXTRAN and CADIS by a factor of 45.3 and 17.7, respectively. Therefore, it is advisable to employ these two novel methods selectively in appropriate scenarios to reduce variance.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권2호
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• pp.70-80
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• 2003

본 연구에서는 KoFlux네트워크 타워 관측소의 하나인 광릉 낙엽 활엽수림에서 최초로 직접 관측된 이산화탄소 플럭스를 보고한다. 2002년 6월부터 8월까지 에디 공분산 시스템을 다른 기상 관측 기기들과 함께 30 m 타워에 설치하였다. 관측 장소가 계곡과 같은 경사지에 위치해 있음에도 불구하고 관측된 난류 특성이, 제한된 풍향(즉, 90$\pm$45$^{\circ}$)의 경우, 평평하고 균질한 이상적인 장소에서 관측된 것들과 크게 다르지 않았다. 관측 자료 회수율은 비록 낮았으나, 분석된 예비 결과는 고무적이고, 연구해야 할 가치가 있는 것으로 나타났다. 이류 항을 무시하면, 생태계의 순 $CO_2$ 교환(NEE)은 6월에서 8월까지 약 -1.2에서 0.7 mg m$^{-2}$ s$^{-1}$의 범위를 보였다. 약한 난류가 야간 NEE에 미치는 효과를 마찰 속도(u*)및 저류 항의 산출과 관련하여 살펴보았다. 낮은 u*가 NEE에 미치는 영향은 약 0.2 m s$^{-1}$의 문턱 값을 기점으로 뚜렷하게 나타났다. 야간 NEE에 미치는 저류 항의 역할은 거의 나타나지 않았는데, 이는 밤 동안 산림 내에 축적된 $CO_2$가 경사면을 따라 배수류로 빠져나갔기 때문인 것으로 사료된다. 이는 또한 저류 항을 한 높이에서만 관측된 농도 자료를 사용함으로 생긴 오차로 인한 인위적인 결과일 수도 있다. 쌍곡선 광 반응식을 적용한 결과, 관측된 NEE 변화의 80% 이상이 설명되어, 이 산림 지역의 $CO_2$ 교환이 주로 빛에 의해 조절됨을 보여주었다. 이러한 관계식은 계절에 걸쳐 빠진 자료를 채워 넣는 자료 처리 과정에 효과적으로 사용될 수 있다. 마지막으로, 선형류 모형에 근거한 간단한 규모 분석에 의하면, 이류항의 효과가 NEE산출에 큰 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.1211-1215
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• 2012

Terrestrial ecosystem are a strong sink of carbon. Forest ecosystem, one of them, has been expected to play an important role in climate changing process by absorbing atmospheric carbon dioxide. On the other hand, agricultural ecosystem that consists mainly of annual crops is regarded as poor contributor to carbon accumulation, because its production (carbon hydrate) is decomposed into carbon at a short period, which is emitted to the atmosphere. However, it is thought that fruit tree plays a great role in decreasing atmospheric carbon dioxide concentration, same as forest. Net ecosystem exchange of $CO_2$ (NEE) was measured to estimate carbon fixation capacity using an eddy covariance (EC) system method in 2 years from 2005 to 2006 at an apple orchard in Uiseong, Gyeongbuk. Average air temperature values were higher in 2006 than in 2005 during the dormant season, and lower by about $5^{\circ}C$ over the growing season causing visible cold injuries. Accordingly, we investigated long-term exchange of carbon to determine how much difference of carbon fixation capacity was shown between 2006 and 2005 in terms of environmental and plant variables such as NEE, leaf area index (LAI), and Albedo. NEE was $4.8Mg\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$ in 2005 and $4.7Mg\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$ in 2006, respectively. Low temperature after July in 2006 decreased LAI values faster than those in 2005. Meanwhile, Albedo values were higher after July in 2006 than in 2005. These results show that the low temperature after July in 2006 apparently affected apple growth.

• 간호행정학회지
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• 제1권2호
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• pp.268-284
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• 1995

This study was designed to test effects of nursing ethics education (NEE) on moral reasoning and ethical decision making of subjects. This NEE that was teached for 10 hours course was composed of these : Nurses' ethical code, moral responsibility, Moral value and professional accountability, Respect for human life, General ethics, Theory and Norms of biomedical ethics, Ethical decision making model and Discussion about hypothetical ethical dilemmas Twenty-five senior student nurses were sampled from four year college of nursing from Nov. 3rd, 1993 to Nov. 24th, 1993. Data were collected through self-reported questionnaires included two kinds of tests. Rest's Defining Issues Test was adopted to measure the stage of moral development, which was classified with the stage 2 (instrumental relativist orientation), the stage 3 (interpersonal concordance), the stage 4 (law and order), the stage 5A (societal consensus), and the stage 5B (intuitional humanism), the stage 6 (universal ethical practice). In particular, the level of principled thinking (P) was measured by summing these scores of the stages 5A, 5B, and 6. The possible range of P is 0 to 95. As for measuring the levels of morality and nursing dilemma, Crisham's Nursing Dilemma Test was adopted. This test generated the morality score(MS) and the dilemma score (DS). The data were analyzed by t-test, ANOVA, Kruskal-Wallis test, Mc Nemar's test and Pearson correlation coefficients. The results were as follows ; 1. For the Moral Reasoning both before and after NEE, The Mean score of the stage 5A was significantly higher than that of other stages.(P=0.0001) Before NEE, the mean score of the stage 4 was significantly different from stage 2, 3, 5A, and after NEE, different from stage 2, 5B,6. 2. The analysis of change of moral development level revealed that the score of stage 4 increased after NEE.(P=0.0004) 3. The Effect of NEE for the mean score of 5A, 6, P after education was significantly different by birth place. 4. With regard to the five dilemmas postulated such as forcing medication performing cardiac pulmonary resuscitation, reporting a medication error, informing diagnosis to terminally ill adult, and providing new-nurse orientation, the mean score of the MS and the DS was no significant difference with general characteristics of the students. Effect of NEE morality score and dilemma score after education was no significant difference. 5. As for the correlations between moral reasoning and decision making, the score of the stage 2, 5A, 6, DS was positively correlated with the scores of before and after. Positive correlation was also observed between the scores of stage 2 and stage 4, stage 3 and 6. On the other hand, the score of P was negatively correlated with the scores of stage 2 and of stage 4 and of stage 5A. The score of the stage 5A was also negatively correlated with the score of the sge 6.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권4호
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• pp.348-356
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• 2016

본 연구는 국내 사과원 생태계에 대한 $CO_2$ 및 에너지(현열, 잠열) 플럭스를 에디공분산 기법으로 정량화하고 이들의 계절적 변화를 분석하였다. 2006년 국내 사과원 생태계의 누적 NEE는 $-396.9g\;C\;m^{-2}$으로, 유사한 환경 조건에서 수행된 이탈리아의 사과원 생태계의 NEE ($-380.0g\;C\;m^{-2}$)와 아주 비슷한 것으로 분석되었다. 또한 양국의 사과원 생태계에서 일 최대 NEE는 6월 하순에 관측되었다. 다만, 국내 장마기간에 해당되는 7월의 NEE는 양국의 과수원 생태계에서 다른 양상을 나타내었다. 이와 같이 과수원 생태계와 같은 집약적으로 관리되는 생태시스템에서도 NEE의 변화가 관개 등 영농활동에 의해서 큰 영향을 받지만, 기온, 강수량 등 환경조건에도 영향을 많이 받는 것으로 조사되었다. 국내 사과원 생태계의 탄소 흡수능력에 대한 보다 정확한 평가를 위해서는 3년 이상의 장기적인 플럭스 자료를 토대로 추가적인 연구가 요구되며, 상호 검증과 탄소수지 평가를 위해서는 챔버방식의 생태학적 접근도 추가로 필요할 것이다.

• 환경영향평가
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• 제26권2호
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• pp.127-139
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• 2017

탄소 흡수원 조성과 같은 토지이용과 관련한 온실가스 감축대안 수립을 위해 다양한 생태계 시스템에서의 온실가스 잠재 흡수량 평가가 요구된다. 이 연구에서는 에디 공분산 기반의 플럭스 타워 관측자료를 활용한 순생태계교환량(Net Ecosystem Exchange: NEE)으로 국내 산림 생태계와 농경지 생태계에서의 탄소 흡수 능력을 추정하였다. 또한 우리나라와 유사한 기후조건의 국외 플럭스 타워 자료를 활용하여 국내 생태계 유형별 탄소 수지 추정결과와 비교분석하였다. 에디 공분산 기법을 이용한 산림과 농경지의 NEE 분석 결과, 우리나라의 산림에서는 연간 $-31gC/m^2/yr$에서 $-362gC/m^2/yr$, 농경지 생태계에서는 작물 재배 기간 동안 $-210gC/m^2/growing$ season에서 $-248gC/m^2/growing$ season의 값을 나타내 산림뿐만 아니라 농경지 생태계도 탄소 흡수 기능이 있음을 확인할 수 있었다. 산림의 경우 임상에 따라 시기별로 서로 다른 탄소 흡수 양상을 보였는데, 활엽수림은 늦봄과 초여름, 초가을에, 침엽수림은 봄과 초여름, 가을중순에 탄소 흡수 능력이 컸다. 또한 숲의 나이가 어리고, 활엽수나 침엽수로만 구성된 단순림보다 혼효림이 더 높은 탄소 흡수 능력을 가지고 있었다. 농작물의 성장기간 동안의 탄소 흡수량은 비트가 가장 컸고, 그 다음은 겨울밀, 옥수수, 벼, 감자, 콩 순으로 나타났다. 이러한 결과들은 향후 산림 및 농경지에서의 탄소저감 정책수립과정에 있어 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국기후변화학회지
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• 제5권1호
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• pp.71-81
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• 2014

미기상학적 방법인 에디공분산 기법을 이용하여 벼-보리 이모작의 논 생태계와 대기간 $CO_2$ 교환량의 계절적 변화를 조사하고, 벼-보리 이모작 작부체계에서 벼 재배기간의 $CO_2$ 교환량에 미치는 환경요인들과 지상부 생육량의 효과를 분석하였다. 관측된 $CO_2$ 플럭스자료는 보정과 결측 보충 등의 과정을 거친 후 분석에 활용되었다. 벼-보리 이모작 논 생태계에서 벼 재배기간 동안의 $CO_2$ 순 생태계 교환량(NEE)과 총일차생산량(GPP) 및 생태적 호흡량(Re)은 각각 단위면적($m^2$)당 -215.6, 763.9, 548.3g C로 분석되었다. 순복사에너지(Rn)와 NEE의 관계는 이차함수로 나타낼 수 있으며, Rn의 이차함수는 NEE 변이의 66%를 설명하였다. 반면에 Re와 지온의 관계는 지수함수로 나타낼 수 있으며, 벼논이 배수생태에서는 Re에 대한 지온의 지수함수는 Re 변이의 43%를 설명하였다. 그리고 벼 작물의 지상부 생육량과 논 생태계의 $CO_2$ 플럭스(NEE, GPP, Re)는 유의성 높은 선형관계를 나타냈다. 따라서 환경인자 및 벼 작물 생육자료와 $CO_2$ 플럭스의 관계식으로 미 관측 논 생태계에 대한 $CO_2$ 플럭스의 추정이 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권2호
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• pp.137-145
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• 2014

전라북도 김제시 부량면 신용리의 벼-보리 이모작 논에 설치된 플럭스 관측시스템에서 보리 재배기간동안(2011년 10월 27일~2012년 6월 8일) 연속적으로 관측된 플럭스 자료를 활용하여, 보래재배 논 생태계와 대기간의 $CO_2$ 교환량의 계절적 변화를 분석하였다. $CO_2$ 및 에너지의 교환량은 미기상학적인 에디공분산법으로 추정하였고, 환경인자(순복사, 강수량 등)와 작물체 생육량(엽면적지수, 초장 등)도 함께 측정 조사하였다. 관측된 플럭스 자료는 보정과 결측보충의 과정을 거친 후 분석에 활용되었다. 결론적으로, 벼-보리 이모작 논생태계에서 보리 재배기간동안의 보리생육은 $CO_2$의 순생태계교환량(NEE)에 큰 영향을 주는 것으로 분석되었다. 보리 건물중이 급격하게 증가되는 분얼단계에서 가장 많은 $CO_2$가 흡수되었으며, 출수개화기가 관측된 5월 상순에 가장 높은 NEE ($-11.2gCm^{-2}d^{-1}$)가 관측되었다. 보리 재배기간중의 누적 순생태계 교환량(NEE)과 총일차생산량(GPP) 및 생태적 호흡량(Re)은 각각 단위면적($m^2$)당 -348.0, 663.3, $315.2gCm^{-2}$로 분석되었다. 본 논문은 국내에서 보리 재배기간의 $CO_2$ 플럭스를 에디공분산기법으로 정량화한 최초의 연구결과이며, 향후 벼-보리 이모작 논 생태계의 $CO_2$ 수지 평가의 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.251-267
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• 2021

원격 탐사 기반의 식생지수들은 광합성을 조절하는 식물생리적 특성과 경험적 상관관계를 보이며, 여러공간 규모에서의 총일차생산량(GPP) 추정에 활용되고 있다. 하지만 시간 해상도가 높아질수록 식생지수를 이용한 GPP 추정의 불확실성이 커지는 한계가 존재한다. 또한 식생지수 관련 분석에 주로 사용되는 에디공분산법을 이용하여 추정한 GPP 역시 실제 측정한 순생태계교환량(NEE)을 GPP와 생태계 호흡(RE)으로 배분하는 데 사용하는 방법에 따라 추정값이 달라지는 불확실성이 존재한다. 본 연구에서는 플럭스 타워가 설치된 네 곳의 농림생태계를 대상으로 근지표에서 관측한 식생의 분광 특성을 이용한 다양한 식생지수를 계산하였고, 이를 다양한 시간 해상도에서 GPP 추정에 적용가능한 지를 분석하였다. 동시에 이를 이용하여 NEE 배분 방법의 불확실성을 평가하였다. 비교에 사용한 정규식생지수, 개량식생지수, 적외반사식생지수(NIRv)에 비해 적외반사식생지수와 광합성유효광(PAR)을 결합한 NIRvP이 식생 및 지형 조건에 의한 공간 이질성으로 인해 관측지에 따라 약간의 차이가 나타났지만, 농경지와 산림에서 모두 30분과 일 단위 시간 해상도에서 GPP와 높은 상관성(r² = 0.63, 0.68)을 보였다. 또한 기존 KoFlux 표준 NEE 배분방법에 비해 기계학습 기반의 NEE 배분 방법을 적용할 경우, 산림에서 30분 단위의 GPP와 NIRvP 사이의 상관성이 향상되었지만, 일 단위에는 그 차이가 크지 않았다. 하지만 광조건 이외에 다른 요인에 의해 광합성이 제한되는 경우 NIRvP와 GPP 간의 상관성이 떨어져 NIRvP를 이용해 실제 배분 결과를 직접 평가하긴 어려웠으며, 주로 광 조건에 의해 광합성이 제한되는 흐린 날의 경우 NEE 배분 정확도를 평가할 수 있는 가능성이 존재하였다. 그러나 높은 시간해상도의 Vis 기반의 GPP 추정이 의미를 가지려면, VIs와 GPP간의 경험적 관계를 넘어서는 시스템 사고 및 자기-조직화와 관련된 복잡계 기반의 분석 방법이 요구된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권3호
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• pp.87-99
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• 2009

2006년 광릉 활엽수림지역에서 관측된 자료를 활용하여 수정된 토양-식생-대기 모델을 보정하고 연간 순생태 교환량의 계절변동성에 대한 모델의 모의 능력을 평가하고 탄소교환을 조절하는 주요 인자에 대하여 조사하였다. 수정된 토양-식생-대기 모델(mSPA model)을 1000 LST부터 1400 LST까지 관측된 낮 시간의 평균 순 생태 교환량(Net ecosystem exchange)을 모의하도록 보정한 후 총 일차 생산량(Gross primary productivity)을 계산하는데 사용하였고 생태 호흡량(Ecosystem respiration)은 관측지에서 개발된 경험식을 사용하여 추정하였다. 모델 결과는 여름철에 낮 시간의 평균 기공 전도도는 일사량과 매우 높은 상관성이 있음을 나타내었고 수증기 포차는 기공전도도의 변화에 큰 영향을 미치지는 않음을 보였다. 모델은 성장기간에 두 개의 극대값을 갖는 관측된 순 생태교환량의 계절 변동성을 모의하였다. 모델에서 계산된 연간 총 생산량과 생태호흡량, 그리고 순 생태 교환량은 각각 $964gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$, $733gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$ 그리고 $-231gCm\;^{-2}\;yr^{-1}$이었다. 관측값에 기반하여 산정된 연구결과와 비교할 때 모델 추정값이 약 $140gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$ 더 많은 탄소 흡수를 보였다. 복잡한 지형에서 연간 생태 교환량 추정의 불확실성에 대하여 논의하였다.