• 제목/요약/키워드: Resources Circulation

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한반도 고수온 예측 시스템의 수온 과소모의 보정을 위한 LSTM 모델 구축 및 예측성 평가 (Development and Assessment of LSTM Model for Correcting Underestimation of Water Temperature in Korean Marine Heatwave Prediction System)

  • 임나경;진현근;박균도;박영규;김경옥;최용한;김영호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제29권2호
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    • pp.101-115
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    • 2024
  • 해양의 고수온 현상은 지구온난화로 인한 주요 문제 중 하나로, 식량 자원의 감소와 해양 탄소 흡수력의 저하 등, 해양 생태계와 인류에게 직접적인 위협으로 부상하고 있다. 따라서, 한반도 주변 해역에서의 고수온 예측은 해양 환경 모니터링 및 관리에 중요하다. 본 연구에서는 역학 모델 기반 한반도 고수온 예측 시스템의 성긴 해양의 수직격자체계로 인한 고수온 예측의 과소모의를 개선하기 위해 LSTM 모델을 개발하였다. 2023년에 대해 수행된 한반도 고수온 예측 시스템의 고수온 예측 결과와 LSTM 모델의 결과를 기반으로 한반도 주변의 동해 해역, 황해 해역 그리고 남해 해역에서의 고수온 예측 성능을 평가했다. 본 연구에서 개발된 LSTM 모델이 세 영역 모두에서 수온이 상승하는 시기에 수온 예측 성능을 크게 개선하는 것으로 나타났으며, 수온 상승이 시작되기 전이나 하강하는 시기에는 예측 성능의 개선 효과가 미미했다. 이는 LSTM 모델이 성층이 강화되는 환경에서 성긴 수직격자로 인해 발생하는 고수온 예측의 과소모의를 개선할 수 있는 가능성을 보여준다. 향후 역학 모델의 예측 성능 개선이나 역학 모델의 대체에 자료기반 인공지능 모델의 활용성이 확대될 것으로 기대한다.

증숙 공정을 이용한 마 분말 첨가 팬케익 프리믹스의 품질특성 (Quality Characteristics of Pancake Premix with Dioscorea batatas Powder by Steaming Process)

  • 강문경;김진숙;김기창;최송이;김경미
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.593-599
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    • 2016
  • Purpose: The aim of this study was to investigate the quality characteristics of pancake mix containing Dioscorea batatas powder. In order to optimize the formulation ratio of the pancakes, steaming process was used to develop health-oriented products by adding D. batatas saponin and improved blood circulation. Methods: D. batatas powder was substituted into pancake at 0%, 10%, 20%, 30% and 40% of the total weight of wheat flour. Results: The viscosity of batter tended to increase as the ratio of D. batatas powder increased whereas the measures of spreadability were not significantly changed. In addition, the L-value and b-values decreased gradually while a-value increased. Among the textural characteristics cohesiveness tended to increase in proportion to the amount of D. batatas powder. Conclusion: The results of the sensory evaluation showed that pancake made with 20% D. batatas powder was the most preferable in appearance, flavor, taste, texture, and overall acceptability.

제주지역 고농도 biomass 활용 시스템 제안 (The Proposal for High-concentrated Biomass Utilization System in Jeju)

  • 강진영;이수미;허목
    • 유기물자원화
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    • 제17권2호
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    • pp.51-58
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    • 2009
  • 본 논문에서는 제주지역에서 발생하는 주요 biomass에 대한 통합관리 및 자원순환체계에 대하여 검토하였다. 제주지역에서 발생하고 있는 주요 biomass는 슬러지가 년간 10,818톤, 음식물쓰레기가 61,284톤, 가축분뇨 1,519,000톤으로 발생하고 있으며, 슬러지의 경우에는 해양배출, 음식물쓰레기는 자원화, 축산분뇨는 발생원에서 처리되어 액비 등의 형태로 재활용되고 있다. Biomass자원의 순환관리 체계를 구축할 수 있는 방안으로는, 일본 오이타현 Hita-city에서 적용하고 있는 biomass town을 조성하고 관리하는 체계를 도입함이 적합한 사례라고 사료되었으며, 자원화체계를 구축하는 모델을 설정하여 경제성을 검토한 결과 시설규모에 차이가 있으나, 4년 이내 흑자로 전환되어 경제성이 있는 것으로 확인되었다. 제주지역의 Biomass자원의 순환관리 체계 구축에 있어서, 우선적으로 가축분뇨가 고려되어야하는 것으로 판단되어, 본 연구에서는 가축분뇨처리에 대한 문제점과 향후 과제에 대해서 제시하였다.

Utility of Climate Model Information For Water Resources Management in Korea

  • Jeong, Chang-Sam
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.37-45
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    • 2008
  • 우리나라도 세계적인 기후변화 추세에 따라 장래 수자원의 변동이 예상되고 있다. 이러한 문제에 대응하고 피해를 최소화하기 위해서는 미래의 기후를 예측하는 기상모형으로부터 유용한 정보를 추출하여 활용하는 방안을 마련하여야 한다. 본 연구의 목적은 불확실성 분석을 통한 수자원 운영의 중심이 되는 국내 유역들에 대한 GCM모형의 활용성을 평가하는 것이다. 주된 기법은 Kolmogorov-Smirnov test를 이용하여 관측값과 GCM 모의값의 유의성을 평가하는 것이다. GCM의 시공간적 특성을 고려한 기법이 제안되었으며, 유럽의 ECMWF모형과 국내 기상연구소에서 모의한 서로 다른 해상도를 지니는 Metri-GCM의 표면 강수량과 표면온도 자료 등이 추출되어 적용되었다. 관측값으로는 유역대표 강수량, 온도, 유량 등의 자료가 적용되었다. 분석 결과 GCM의 유역별 적용성을 확인할 수 있었는데, 특히 온도 자료의 경우 대부분의 유역에 모든 모형의 모의 결과가 적용 가능함을 확인하였다.

광역 기온자료를 이용한 국지 수온 추정오차 비교 분석 (Error Analysis of the Local Water Temperature Estimated by the Global Air Temperature Data)

  • 이길하;조홍연
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권4호
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    • pp.275-283
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    • 2011
  • 미래 기온변화 정보를 제공하는 General Circulation Model (GCM) 자료, 즉 광역 기온자료를 이용하여 우리나라의 국지 수온변화를 추정하는 연구를 수행하였다. 국지수온 추정은 마산만, 시화호, 낙동강 하구를 대상으로 Two-step 접근방법과 One-step 접근방법을 적용하여 각각의 추정오차를 비교 분석하였다. Two-step 추정방법은 광역 기온으로 국지기온을 추정하는 제1단계에서는 선형회귀분석 기법을 적용하였으며, 모든 지점에서 결정계수가 0.98~0.99 정도로 매우 높게 나타났다. 그리고 국지기온으로 국지수온을 추정하는 제2단계에서는 S-형태함수의 비선형 회귀분석기법을 적용하였으며 이 경우 RMS(Root-mean squared) 오차는 마산만에서 2.07 (온도 증가시기), 1.93 (온도 감소시기), 시화호에서는 2.59, 낙동강 하구에서는 1.58로 파악되었다. 반면 동일한 S-형태함수를 이용한 비선형 회귀분석기법으로 광역기온자료로부터 바로 국지 수온을 추정하는 One-step 접근방법을 적용한 경우, RMS 오차는 마산만이 2.28 (온도증가시기), 1.89 (온도감소시기), 시화호에서는 2.55, 낙동강하구는 1.52로 Two-step 접근방법과 비슷한 수준의 오차를 보이는 것으로 파악되었다. 따라서 광역 기온자료를 이용하여 국지 수온을 추정하는 경우에는 One-step 접근방법도 유용하고 실용적인 것으로 판단된다.

한반도 수자원분야 기후변화 연구동향 분석 (Analysis of Climate Change Researches Related to Water Resources in the Korean Peninsula)

  • 이재경;김영오;강노을
    • 한국기후변화학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.71-88
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    • 2012
  • 지구온난화는 전 세계적으로 21세기 최대 관심사이며, IPCC 보고서에 의하면 지구의 평균온도와 범위가 점점 증가하며, 이에 따른 불확실성도 증가하고 있다. 이러한 지구온난화의 영향은 인간 삶의 기반과 관련된 여러 부문에 광범위하게 영향을 미치고 있으며, 수자원 분야도 예외가 아니다. 기후변화에 따른 수자원 영향평가는 다른 분야의 기초 자료로도 사용될 만큼 중요한 부분이다. 본 연구에서는 과거 우리나라에서 수행되었던 수자원과 관련한 기후변화 연구에 대하여 총 논문 124편과 보고서 57편을 살펴보았다. 국내 기후변화 연구(보고서 및 연구논문 포함)는 현재 전망이나 영향평가에 매우 편향되어 진행되어 왔다. 수문기상인자의 경향성과 전망 분야에서는 수문변수로 지표수, 홍수 등이, 기상변수로 강수, 온도 등에 집중되어 분석되었다. 이는 우리나라가 계절적 강우 발생의 편차가 크고 수자원 관리가 매우 힘들기 때문에, 강수, 온도, 지표수, 홍수 등 수자원과 직접적 관련이 있는 변수에 초점이 맞추어져 수행이 되어 왔다. 우리나라 미래 수자원 전망에서는 지역적으로 다르겠지만, 과거 강수, 온도, 지표수 등이 대체적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 특히 홍수나 가뭄에서 인명 피해는 줄어드는 반면, 재산 피해는 증가하는 경향을 보였다. 하지만 미래 전망에서 강우 강도, 온도, 유출량 등이 증가하는 경향을 나타내었으나, 아직 이를 이용한 수자원 취약성이나 미래 수자원 유역 관리까지는 수행되지 못하였다. 특히, 우리나라에서 수행된 기후변화 연구 결과들이 상이하여 기후변화 연구 단계별로 많은 불확실성이 발생하고 있음을 파악하였다. 기후변화에 대한 적응전략의 경우, 기후변화 대응에 대한 대국민 인식 및 사회적 기반이 취약하며, 개인 및 기업의 자발적인 대응이 부족하였다. 또한, 정부 차원에서의 기후변화 관련 대국민 홍보와 기업의 자발적인 온실가스 등의 감축에 상응하는 인센티브 제공 등의 법적 또는 제도적인 장치가 부족하였다. 마지막으로 기후변화에 대한 국내 경제성 분석에 대한 연구 사례는 전무하며, 진행 중에 있는 극소수 의 연구 사례가 있었다. 하지만 기후변화에 따른 수자원 부족에 대한 대비 또는 적응전략을 세우기 위해서는 정형화된 경제성 분석이 마련되어야 함을 파악하였다.

기후변화에 대비한 환경연구의 방향 (Consideration on new research direction in marine environmental sciences in relation to climate change)

  • 김수암
    • 환경정책연구
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    • 제1권1호
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    • pp.1-24
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    • 2002
  • Due to the recent increase in greenhouse gases in atmosphere, world climate is rapidly changing and in turn, the earth ecosystem responds upon the climate changes. Comparing the ecosystem in the past, the present shapes of ecosystem is the result of the serious modification. Fishery resources in marine ecosystem, which usually occupy the upper trophic level, are also inevitable from such changes, because they always react to the natural environmental conditions. The northwestern Pacific is the most productive ocean in the world producing about 30% of world catch. From time to time, however, it has been notified that abundance, distribution and species composition of major fish species were altered by climate events. Furthermore, primary productivity of the ocean is not stable under the changing environments, so that carrying capacity of the ocean varies from one climate regime to another. Major climate events such as global warming, atmospheric circulation pattern, climate regime shift in the North Pacific, and El Nino event in the Pacific tropical waters were introduced in relation to fisheries aspects. The current status and future projection of fishery production was investigated, especially in the North Pacific including Korean waters. This new paradigm, ecosystem response to environmental variability, has become the main theme in marine ecology and fishery science, and the GLOBEC-type researches might provide a solution far cause-effect mechanism as well as prediction capability. Ecosystem management principles for multi-species should be adopted for better understanding and management of ecosystem.

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Detection of Genetically Modified Maize by Multiplex PCR Method

  • 허문석;김재환;박선희;우근조;김혜용
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권6호
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    • pp.1150-1156
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    • 2004
  • The GMO (Genetically Modified Organism) labeling system on raw materials has been in Korea since March 2001, and genetically modified organisms (GMOs)-derived foods since July 2001. Therefore, we designed a multiplex PCR method to ascertain the validity of the labeling system and to monitor the status of circulation for genetically modified maize (GM Maize). Five lines of GM Maize (GA21, TC1507, Mon810, NK603, and Bt176) were used, and specific primer pairs were designed to detect each line. Using this method, the different lines of GM Maize were monitored from raw products and processed foods in Korean market. Some of the maize processed foods and raw materials were shown to contain more than one foreign gene. This method was found to be effective for-detecting five different GM Maize in a single reaction.

폐기물부담금제 도입에 따른 인천시 폐기물의 에너지화 제고방안 연구 (A Study on Increasing the Energy Recovery from Waste at Incheon Metropolitan City according to Landfill Tax Introduction)

  • 임지영;김진한;박정환
    • 유기물자원화
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    • 제23권2호
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    • pp.21-27
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    • 2015
  • 본 논문은 자원순환사회 구축을 목표로 필요한 재원마련을 위해 도입예정인 폐기물부담금제에 대응하기 위한 폐기물의 에너지화 제고방안을 인천시를 중심으로 평가하고 폐기물부담금제 도입을 위해 고려하여야 할 사항들을 제안하였다. 인천시의 폐기물 에너지화를 위한 주요 문제점으로 파악된 음식물 류폐기물의 반입량 감소에 따른 폐기물의 고발열량화, 종량제봉투에 혼입되어 배출되는 금속류, 건전지 등을 해결하기 위한 대책을 도출하였다.

기후변화 영향평가의 불확실성 저감연구 (Reducing Uncertainties in Climate Change Assessment)

  • 이재경;김영오
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.345-351
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    • 2008
  • 미래의 기후변화 영향평가에 있어 전지구모형(General Circulation Model)은 가장 중요한 자료 중 하나이다. 즉, 온실가스 방출(emission) 시나리오에 기초한 전지구모형의 모의결과를 이용하면 미래 수자원에 대한 정보를 얻을 수 있다. 하지만 미래 수자원은 방출 시나리오, 상세화(downscaling) 기법, 강우-유출모형, 전지구모형의 종류에 따라 크게 달라질 수 있어 매우 큰 불확실성(uncertainty)을 포함하고 있다. 이러한 불확실성을 줄이는 방법 중 하나로 전지구모형의 모의능력에 따라 가중치(weight)를 부여하고 결합(combining)하는 multi-model 앙상블(ensemble) 기법이 선진국을 중심으로 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 우선 기후변화 영향평가를 위하여 국내에서 사용가능한 전지구모형을 조사하고 그 중CCSM3, CSRIO, ECHAM4, GFDL, MIRCO를 선택하였다. 한강 충주댐 유역에 대하여 과거($1980{\sim}1999$년)와 미래($2030{\sim}2049$년) 기간에 대하여 전지구모형의 기후정보를 간단한 선형보간법을 이용하여 상세화하였다. 다음으로 multi-model 앙상블 기법을 조사하였다. 본 연구에서는 Giorgi et al.(2002)이 제안한 Reliability Ensemble Average(REA) 기법을 적용하여 선형보간법으로 상세화한 전지구모형의 모의결과에 가중치를 주어 불확실성을 줄이는 연구를 수행하였다. 특히 REA를 구성하는 식 중 모형의 편차(bias) 뿐만 아니라 분산(variance)까지 고려함으로서 이를 개선하는 Modified-REA를 제안하였다. 제안한 방안을 이용하여 결합한 전지구모형의 모의결과가 기존 REA의 결과보다 기후정보의 불확실성을 더 줄일 수 있는 것으로 나타났다.

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