• 제목/요약/키워드: biosphere

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Forest Fire Monitoring System Using Remote Sensing Data

  • Hwangbo, Ju-Won;Yu, Ki-Yun
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.747-749
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    • 2003
  • For forest fire monitoring in relatively cool area like Siberia, design of Decision Support System (DSS) is proposed. The DSS is consisted of three different algorithms to detect potential fires from NOAA AVHRR image. The algorithm developed by CCRS (Canada Center for Remote Sensing) uses fixed thresholds for multi-channel information like one by ESA (European Space Agency). The algorithm of IGBP (International Geosphere Biosphere Program) involves contextual information in deriving fire pixels. CCRS and IGBP algorithms are rather liberal compared to more conservative ESA algorithm. Fire pixel information from the three algorithms is presented to the user. The user considers all these information in making decision about the location fire takes place.

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지표면 에너지 분배에서 현열과 잠열의 상보적인 움직임에 대한 고찰 (Compensative Relationship Between Sensible and Latent Heat Fluxes in Surface Energy Partitioning)

  • 최광훈;백경록
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.44-44
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    • 2023
  • 지표면 위 에너지 수지, 즉 순 복사에너지가 어떤 비율로 지열, 현열, 잠열로 분할되는지를 이해하는 것은 매우 중요한 문제이지만, 에너지 분할과 주변 환경 변수 사이의 인과관계를 역학적으로 설명하는 것은 난제로 남아있다. 이 연구에서는 지표면 에너지 분할에서 어떠한 조건에서라도 보편적으로 발견되는 특성을 찾아서 다양한 식생 조건에서 관측된 복사에너지 및 열 플럭스 관측소의 자료를 토대로 각 에너지 항의 시간 변동성을 분석했다. 시계열 분석을 위해 공분산 기법을 통해 관측한 현열 및 잠열 자료를 제공하는 Fluxnet 자료를 사용했으며, International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP) 구분법에 따라 낙엽수림, 상록수림, 농지 및 사바나에 위치한 관측소의 자료를 비교 분석했다. 모든 관측소에서 에너지 수지에서 현열과 잠열의 합이 전체 순 복사에너지에서 차지하는 비중은 시간에 따라 큰 변화를 보이지 않는다는 특성을 발견했다. 하지만, 현열 또는 잠열이 차지하는 비중은 큰 계절성을 보여주고 있었다. 이를 종합하면 현열과 잠열이 상호보완적으로 발생한다는 것을 의미한다. 한편 시간에 따른 두 열 플럭스의 움직임은 해당 관측소 근처에서 서식하는 식생 특성과 깊게 관련됐음을 확인했다.

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서식처 적합성 지수 (HSI)를 활용한 맹꽁이 서식처 복원 계획 (Planning of Narrow-mouth Frog (Kaloula borealis) Habitat Restoration Using Habitat Suitability Index (HSI))

  • 조동길;심윤진
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제3권1호
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    • pp.62-69
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    • 2016
  • 맹꽁이는 Kaloula 속에 속하는 양서류로는 우리나라에서 유일하게 한 종이 서식하고 있으며 멸종위기야생생물 II 급으로 지정, 관리하고 있어 맹꽁이의 절멸 방지를 위해서는 맹꽁이에 대한 서식처 복원 연구가 절실히 필요하다. 본 연구는 훼손된 맹꽁이 서식처 복원이나 대체서식지와 같은 새로운 맹꽁이 서식처 복원 시 바람직한 생태적 복원 방향을 제시하기 위하여 연구 대상지인 전라남도 목포시에 맹꽁이 서식처 적합성 지수 (HSI)를 활용 및 실제 적용하여 맹꽁이 서식처 복원 계획을 제시하는 것을 주된 목적으로 하였다. 연구대상지의 역사적 맥락, 생태기반환경, 생태환경, 맹꽁이의 서식처 요구 조건 등을 분석한 후 UNESCO MAB (Man and Biosphere) 공간구획에 따라 연구 대상지를 핵심, 완충, 전이지역으로 토지이용 계획을 수립하였다. 기본계획으로 맹꽁이 서식처인 핵심지역에 대한 구체적인 맹꽁이 서식처 조성방안을 습지 (산란처), 초지 (은신처 및 먹이터), 수림대 (먹이터)로 구분하여 제시하고 서식처 계획 전, 후의 맹꽁이 서식처 적합도를 비교 평가하였다. 향후 맹꽁이 서식처 복원 계획에 따른 검증 연구로 테스트베드 (test-bed) 조성, 지속적인 모니터링, 과학적인 서식처 유지 관리에 대한 연구가 이루어져야 한다.

생태계와 대기 간의 가스 교환 메카니즘 규명을 위한 안정동위원소의 응용 (Application of Stable Isotopes in Studies of Gas Exchange Processes Between Biosphere and the Atmosphere)

  • 한광현;정덕영
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.242-251
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    • 2010
  • 이 논문은 장기간에 걸쳐 논 생태계에서 측정된 이산화탄소와 메탄의 순교환량 과 이와 동시에 모니터링된 다양한 환경요소들과의 상관관계들을 살펴보고, 이들 플럭스와 환경 요소 및 생태계 요소들이 어떻게 교환된 이산화탄소와 메탄의 동위원소비에 영향을 미치는 지를 파악하고자 하였다. 생육기간 동안 관측된 이산화탄소 및 메탄의 순교환량은 는 담수기에는 각각 일사량과 토양온도의 변화에 따라 경시적인 변화를 보였으나, 낙수기를 전후해서는 토양에 저장되어 있던 가스들이 낙수 후 확산장벽이 사라짐으로 인해 급격히 대기 중으로 대량 방출되는 경향을 보였다. 이러한 플럭스의 변화는 토양 중에 저장되어 있는 이산화탄소와 메탄의 저장량 감소와 직접적으로 연결되었고, 이에 상응하는 순교환량 중 토양의 기여분 증가와 대기 중 이산화탄소 및 메탄의 농도 증가 및 동위원소비 변화가 관찰되었다. 이러한 변화는 환원상태에서 진행되는 메탄생성의 결과로, 기질인 이산화탄소는 상대적으로 무거운 $^{13}C$ 동위원소가 축적되는 반면, 생성물인 메탄은 가벼운 $^{12}C$ 동위원소가 축적되기 때문으로 판단된다. 따라서, 토양 유래 이산화탄소는 식물체 호흡 유래 이산화탄소와 구분되는 동위원소 특성을 지내게 된다. Keeling plot 혼합 모델로 추정된 이산화탄소와 메탄의 가스교환 동위원소 지문은 담수기와 낙수기에 걸쳐 매우 뚜렷한 변화를 보였으며, 그 변화 정도는 토양 중 가스 저장량, 교환된 플럭스의 크기 및 방향, 이동 경로, 부분적인 방출 이산화탄소의 재흡수도, 메탄의 산화정도 등에 의해 크게 달랐다. 본 연구의 결과들은 자연상태에서 관측된 플럭스와 결합된동위원소 기술이 생태계 내 다양한 가스 교환 메커니즘을 이해하는데 매우 유용한 도구가 될 수 있음을 보여주였다.

Molecular characterization and docking dynamics simulation prediction of cytosolic OASTL switch cysteine and mimosine expression in Leucaena leucocephala

  • Harun-Ur-Rashid, Md.;Masakazu, Fukuta;Amzad Hossain, Md.;Oku, Hirosuke;Iwasaki, Hironori;Oogai, Shigeki;Anai, Toyoaki
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.36-36
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    • 2017
  • Out of twenty common protein amino acids, there are many kinds of non protein amino acids (NPAAs) that exist as secondary metabolites and exert ecological functions in plants. Mimosine (Mim), one of those NPAAs derived from L. leucocephala acts as an iron chelator and reversely block mammalian cell cycle at G1/S phases. Cysteine (Cys) is decisive for protein and glutathione that acts as an indispensable sulfur grantor for methionine and many other sulfur-containing secondary products. Cys biosynthesis includes consecutive two steps using two enzymes-serine acetyl transferase (SAT) and O-acetylserine (thiol)lyase (OASTL) and appeared in plant cytosol, chloroplast, and mitochondria. In the first step, the acetylation of the ${\beta}$-hydroxyl of L-serine by acetyl-CoA in the existence of SAT and finally, OASTL triggers ${\alpha}$, ${\beta}$-elimination of acetate from OAS and bind $H_2S$ to catalyze the synthesis of Cys. Mimosine synthase, one of the isozymes of the OASTLs, is able to synthesize Mim with 3-hydroxy-4-pyridone (3H4P) instead of $H_2S$ for Cys in the last step. Thus, the aim of this study was to clone and characterize the cytosolic (Cy) OASTL gene from L. leucocephala, express the recombinant OASTL in Escherichia coli, purify it, do enzyme kinetic analysis, perform docking dynamics simulation analysis between the receptor and the ligands and compare its performance between Cys and Mim synthesis. Cy-OASTL was obtained through both directional degenerate primers corresponding to conserved amino acid region among plant Cys synthase family and the purified protein was 34.3KDa. After cleaving the GST-tag, Cy-OASTL was observed to form mimosine with 3H4P and OAS. The optimum Cys and Mim reaction pH and temperature were 7.5 and $40^{\circ}C$, and 8.0 and $35^{\circ}C$ respectively. Michaelis constant (Km) values of OAS from Cys were higher than the OAS from Mim. Inter fragment interaction energy (IFIE) of substrate OAS-Cy-OASTL complex model showed that Lys, Thr81, Thr77 and Gln150 demonstrated higher attraction force for Cys but 3H4P-mimosine synthase-OAS intermediate complex showed that Gly230, Tyr227, Ala231, Gly228 and Gly232 might provide higher attraction energy for the Mim. It may be concluded that Cy-OASTL demonstrates a dual role in biosynthesis both Cys and Mim and extending the knowledge on the biochemical regulatory mechanism of mimosine and cysteine.

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물의 순환에 대한 예비 지구과학 교사들의 인식 (Pre-service Earth Science Teachers' Perceptions about Water Cycle)

  • 정진우;김윤지;정구송
    • 한국지구과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.699-706
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 지구 시스템 과학을 학습하는 학생의 개념과 사고에 직접적인 영향을 미치게 될 지구과학 예비 교사들의 물 순환의 구성 요소와 순환 과정에 대한 인식을 밝히는 것이다. 국립사범대 지구과학교육학과에 재학 중인 지구과학 예비 교사 50명을 대상으로 개념 그리기 방법을 적용하여 물 순환의 구성요소로 응답한 개념들을 지구 시스템의 하위계인 수권, 기권, 암권, 생물권의 범주로 코딩하고, 물의 순환 과정으로 응답한 요소들로부터 지구 시스템 하위계의 상호작용에 대한 인식을 분석하였다. 예비 지구과학 교사들은 물 순환의 구성요소를 주로 수권과 기권에 한정하여 인식하고 있으며, 생물권에서 식물과 동물의 작용에 대한 인식이 매우 부족하고 특히 인간이 물의 순환에 미치는 영향에 대한 인식은 극히 드물었다. 물의 순환 과정에 대해서는 대부분의 예비 교사들이 증발과 강수만을 순환 과정으로 인식하고 있으며, 지표면의 이동에 비해 지하에서의 이동에 대한 인식이 부족하였다.

농어목 어류, Caesio diagramma 암컷의 생식주기 (Reproductive Cycle in Female Fusilier, Caesio diagramma)

  • 최철영;장영진;죽촌명양;고야화칙
    • 한국양식학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.73-81
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    • 1996
  • 농어목 어류인 Caesio diagramma의 생식주기를 밝히기 위하여 난모세포의 발달과정을 조직학적 방법으로 관찰하였다. 난모세포의 발달과정은 염색인기, 주변인기, 유구기, 제1차 난황구기, 제2차 난황구기 및 제3차 난황구기의 6단계로 구분되었다. 염색인기와 주변인기의 난모세포는 연중 관찰되었으며, 난모세포 발달과정에서의 특징은 난소 내에서 유구가 초기에 형성되며, PAS 염색 결과 난황포는 타어류에 비하여 크기가 작았고 양도 적었다. 4월에 채집된 어류의 난소에서는 난황 형성기의 난모세포가 출현하기 시작하였다. $5\~6$월의 난소에서는 제3차 난황구기 난모세포가 관찰되었으며, 연중 가장 높은 비율을 나타냈다. 또한, 이 시기부터 난소의 일부에서는 배란을 마친 여포와 퇴화중인 난모세포도 다수 관찰되었으며, 7월까지 이어졌다. 9월 이후의 난소에서는 난황 형성기의 난모세포가 관찰되지 않았으며, 12월까지 염색인기 및 주변인기의 난모세포가 주류를 이루었다. 생식소중량지수(GSI)와 간중량지수(HSI)는 4월부터 증가하기 시작하여, $5\~6$월에 최고치에 도달하였으며 GSI와 HSI의 변화는 난모세포의 발달과정과 일치하였다. 따라서 C. diagramma의 주산란기는 $5\~6$월이며, 난소의 발달과정과 여러 형태의 여포가 존재하는 점으로 미루어, 본 종은 비동기발달형의 난소를 가지며 다회산란 어류에 속한다.

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농어목 어류, Caesio diagramma의 vitellogenin과 난황단백의 면역화학적 특성 (Immunochemical Properties of Vitellogenins and Egg Yolk Proteins in Female Fusilier, Caesio diagramma)

  • 최철영;장영진;죽촌명양;고야화칙
    • 한국양식학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.83-92
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    • 1996
  • 농어목 어류, C. diagramma 암컷의 vitellogenin과 난황단백의 면역화학적 특성을 서로 비교하였다. 면역화학적 방법에 의해 C. diagramma 암컷의 혈청에서 vitellogenin 1 (VTG1)과 vitellogenin 2 (VTG2)를 동정하였으며, sephacryl S-300 gel 여과법에 의하여 측정된 분자량은 각각 560,000과 410,000이었다. 암컷의 난소 추출액에서는 두 가지 형태의 난황단백인 E2와 E3가 분리되었으며, 이들의 분자량은 각각 410,000과 170,000이었다. $17\beta$-estradiol ($E_2$)을 주사한 수컷의 혈청과 간조직을 abidine-biotin complex (ABC) 방법으로 분석한 결과, vitellogenin과 유사한 물질이 검출되었다. 이상의 결과로 부터, 외인성 $E_2$ 에 의해 간에서 합성된 vitellogenin은 혈액 속으로 방출된 후 난소로 이동되는 것으로 추정되었다. 암컷의 $E_2$, 혈중농도는 산란기인 6월에 최고치를 나타내었고, vitellogenin 상대농도도 $5\~6$월에 최고치를 나타내었다. $E_2$와 vitellogenin의 변화는 본 종의 난소성숙과 밀접한 관계가 있으며, 난황형성에 있어서도 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있었다. 암컷 혈청 VTG2와 난소추출액 E2의 분자량이 서로 같고, vitellogenin이 간에서 합성되어 난소내로 이동하는 점으로 보아, 난소내 난황단백 성분의 전구물질은 혈청내의 vitellogenin인 것으로 추정되었다.

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기후변화와 관련된 과학영재들의 지구시스템 사고 특성 (The Characteristics of Earth System Thinking of Science Gifted Students in relation to Climate Changes)

  • 박경진;정덕호
    • 영재교육연구
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    • 제24권2호
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    • pp.271-288
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    • 2014
  • 이 연구는 기후변화와 관련된 미래문제해결 과정에서 나타난 과학영재들의 지구시스템 사고와 관련된 인식을 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 문헌 연구를 통해 미래의 기후변화와 관련된 문제를 개발한 후 37명의 과학영재를 대상으로 수업을 실시하였다. 이 과정에서 산출된 과학영재의 해결 아이디어를 언어네트워크분석을 이용하여 분석하였다. 분석 결과 과학영재들은 주어진 문제에 대해 '물 층으로 인한 햇빛의 양 변화, 지구의 온도 변화, 기압의 변화, 바람 및 날씨 변화'순의 개념 연결을 주로 보이고 있었다. 한편 미래문제해결에 대한 지구시스템 사고와 관련하여 과학영재들은 대기권에 대한 하위요소를 가장 많이 사용하였으며, 생물권, 지권, 수권 요소는 상대적으로 적게 사용하였다. 그러나 지구시스템 관련 하위요소 사이의 구조적 관계를 분석해 본 결과 생물권, 지권, 수권 관련 요소가 네트워크 구조에서 중요한 역할을 수행하고 있었다. 이를 통해 과학영재들은 기후변화로 인해 지구시스템 관련 요소가 서로 영향을 미칠 수 있다는 것을 잘 이해하고 있다는 것을 알 수 있다.

화산암질 암반에서 3차원 균열망 모델을 이용한 지하수 유동경로 및 유동시간 해석 (Analysis of the Pathways and Travel Times for Groundwater in Volcanic Rock Using 3D Fracture Network)

  • 박병윤;김경수;김천수;배대석;이희근
    • 터널과지하공간
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    • 제11권1호
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    • pp.42-58
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    • 2001
  • 지하 공간시설로부터 나오는 오염물질의 유출량이나 유출경로를 예측하려는 일은 인간이 건설한 각종 시설로부터 환경을 보호하려는 노력의 일환이다. 특히 방사성폐기물의 핵종이 심부처분장으로부터 생태계로 도달하기까지의 이동경로 및 소요시간을 예측하는 것은 처분장의 안전성을 평가하는데 기본적인 요소가 된다. 오염물질은 암반 불연속면 내의 지하수를 통하여 이동하게 되므로 지하 암반에서의 불연속면을 통한 지하수의 흐름을 파악하는 것은 처분장의 부지선정이나 안전성을 평가하는데 중요한 요소 중의 하나이다. 본 연구에서는 유류비축기지가 건설될 부지를 연구대상으로 선정하고 풍부한 현장 조사자료를 근거로 기하학적 및 수리학적으로 일치하는 3차원 균열망 모델을 구축하고 이를 근거로 계산된 이방성 수리전도도를 복잡한 산악지형을 반영한 3타원 다공성 연속체모델에 입력하여 지하수의 유동경로 및 유동시간을 계산하였다. 본 연구를 통한 여러 가지 결과로부터 여기서 제시한 지하시설물로부터 유출된 지하수의 유동경로 및 생태계 도달 소요시간을 예측하는 방법이 보다 합리적이면서 타당하다는 결론을 내릴 수 있었으며, 방사성폐기물 처분장의 안전성을 평가하는데 본 연구에서 제시한 방법과 절차를 적용할 필요가 있다고 판단된다.

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