• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.401-409
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• 2021

본 연구는 반밀폐형 토마토 재배 온실에서 광합성율 극대화를 위한 적정 탄산가스 시비 농도를 구명하고자 광합성 모델을 이용하여 잎의 최대 카복실화율(V_cmax), 최대 전자전달속도(J_max), 열파괴, 잎 호흡 등을 계산하고 실제 측정값과 비교하였다. 다양한 광도(PAR 200µmol·m^-2·s^-1 to 1500µmol·m^-2·s^-1)와 온도(20℃ to 35℃) 조건에서 CO₂ 농도에 대한 A-C_i curve는 광합성 측정 기기를 사용하여 측정하였고, 모델링 방정식으로 아레니우스 함수값(Arrhenius function), 순광합성율(net CO₂ assimilation, A_n), 열파괴(thermal breakdown), R_d(주간의 잎호흡)를 계산하였다. 엽온이 30℃ 이상으로 상승하였을 때 J_max, An 및 thermal breakdown 예측치가 모두 감소하였고, 예측 J_max의 가장 최고점은 엽온 30℃였으며 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 생장점 아래 5번째 잎의 광합성율은 PAR 200-400µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 600ppm, PAR 600-800µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 800ppm, PAR 1000µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 1000ppm, PAR 1200-1500µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 1500ppm을 공급했을 때 포화점에 도달하였다. 앞으로 광합성 모델식을 활용하여 과채류 온실 재배 시 광합성을 높일 수 있는 탄산시비 농도를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

• 감성과학
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• 제21권4호
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• pp.55-62
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• 2018

웨어러블 광섬유 직물의 주요 요건은 의류에 적용하기 위해 높은 유연성을 전제로 해야 한다는 점과 인체의 평평한 부위뿐만 아니라 굴곡이 있는 구간에서도 발광 효과, 즉 휘도를 유지해야 한다는 점이다. 따라서 본 연구에서는 위 조건을 충족하는 웨어러블 광섬유 직물의 세부 구조를 직조(weaving) 타입과 자수(computer embroidery) 타입의 2가지로 제작하였고, 이를 토대로 다음의 두 가지 조건에서 실험을 실시하였다. 첫째, 굴곡이 없는 평평한 상태에서의 웨어러블 광섬유 직물을 1cm간격으로 총 10개의 측정점을 좌표화하여 그 휘도를 측정하였다. 둘째, 인체 부위 중 입체적 굴곡이 발생하는 팔뚝 부위에 가로 방향으로 웨어러블 광섬유 직물을 배치하고 1cm 간격으로 총 10개의 측정점을 좌표화하여 그 휘도값을 측정하였다. 그 결과 직조(weaving) 타입의 경우, 평평한 상태에서의 휘도값은 최대 $5.23cd/m^2$, 최소 $2.74cd/m^2$, 평균 $3.56cd/m^2$, 표준편차 $1.11cd/m^2$로 나타났고, 팔뚝 부위에서의 휘도값은 최대 $7.92cd/m^2$, 최소 $2.37cd/m^2$, 평균 $4.42cd/m^2$, 표준편차 $2.16cd/m^2$로 나타났다. 또한 자수(computer embroidery) 타입의 경우, 평평한 상태에서의 휘도값은 최대 $7.56cd/m^2$, 최소 $3.84cd/m^2$, 평균 $5.13cd/m^2$, 표준편차 $1.04cd/m^2$로 나타났고, 팔뚝 부위에서의 휘도값은 최대 $9.62cd/m^2$, 최소 $3.63cd/m^2$, 평균 $6.13cd/m^2$ 표준편차 $2.26cd/m^2$ 나타났다. 즉, 자수(computer embroidery) 타입의 경우가 직조(weaving) 타입의 경우에 비해 더 높은 발광 효과를 보였는데 이는 자수(computer embroidery) 타입의 세부 구조가 배면 소재로 인해 빛의 손실을 줄일 수 있었기 때문으로 사료된다. 또한 두 타입 모두에서 팔뚝부위의 휘도가 평평한 상태에 비해 각각 124%, 119%로 나타나, 인체의 굴곡에도 본 웨어러블 광섬유 직물의 발광효과가 우수하게 나타남을 알 수 있었다. 이는 빛의 파동설을 정의한 호이겐스의 원리(Huygens' principle), 빛 파면의 진행 방향과 이루는 각도(${\theta}$)의 크기에 커지면 이와 비례하여 빛의 세기도 커진다는 호이겐스-프레넬-키르히호프 원리(Huygens-Fresnel-Kirchhoff principle)와 일치하는 결과이다.

• 한국산림과학회지
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• 제110권2호
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• pp.165-178
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• 2021

국내의 멸종위기생물(식물)에 대한 연구는 지속적으로 다양하게 이루어지지 않아서 종의 보존이나 서식지 확대를 위한 기본적 자료가 부족한 실정이다. 본 연구는 전라남도 광양시·구례군 백운산 내 서식하는 환경부 멸종위기 야생생물(식물) 2급인 세뿔투구꽃의 주요 서식지를 대상으로 서식에 영향을 미치는 중요 환경 인자인 기상, 입지, 토양, 임분구조를 조사하여 세뿔투구꽃이 선호하는 서식지와 위협 요인을 분석하였다. 백운산 내 5개 조사지를 선정해 입지환경을 조사한 결과 세뿔투구꽃 자생지의 해발고도는 420~675 m 구간, 방위는 북동쪽이 높은 경향을 보였고, 경사는 15~37°의 범위로 조사되었다. 평균 개체 수는 156개체였고, 조사지 4(550 m)에서 372개체로 가장 많이 분포했고, 높이는 평균 0.6 m이었다. 토양수분은 평균 20.48%, 상대광도는 평균 7.34%였다. A층 토양은 모래 함량이 많고 배수가 잘되는 사질양토(Sandy loam)를 선호한다고 판단된다. 서식지의 토양 pH는 평균 5.2이었고, 유기물은 평균 16.46%, 질소는 평균 0.86%, 유효인산은 평균 11.86 mg/kg, 전기전도도는 평균 0.44 dS/m, 양이온치환용량은 평균 37.04 cmolc/kg으로 분석되었다. 토양 내 총탄소량의 평균은 10.68%로 나타났다. 세뿔투구꽃 서식지의 식생구조를 분석한 결과 조사지 1은 잣나무-비목나무, 조사지 2는 일본목련-서어나무, 조사지 3은 느티나무-굴참나무, 조사지 4는 고추나무-비목나무, 조사지 5는 산뽕나무-때죽나무-서어나무 우점군집으로 해석되었다. 대부분의 서식지가 등산로 및 고로쇠나무 수액채취 지역과 인접해 있어서 인위적 훼손과 교란의 잠재 위험 요소에 노출되어있는 상황이었다.

• 환경영향평가
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• 제30권5호
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• pp.271-296
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• 2021

댐 저수지 수온성층은 수직혼합을 억제하여 저층의 빈산소층 형성과 퇴적물 영양염류 용출을 일으키는 원인이므로 미래 기후변화에 따른 저수지 성층구조의 변화는 수질 및 수생태 관리 측면에서 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 대청댐 저수지를 대상으로 고빈도 자료기반의 통계적 저수지 유입 수온 예측 모델을 개발하고, RCP(Representative Concentration Pathways) 기후변화 시나리오를 고려한 미래 유입 수온변화와 대청호 성층구조의 변화를 예측하는 데 있다. 대청호 유입 수온 예측을 위해 개발한 Random Forest 회귀 예측모델(NSE 0.97, RMSE 1.86℃, MAPE 9.45%)은 실측 수온의 통계량과 변동성을 적절히 재현하였다. 지역 기후 모델(HadGEM3-RA)로 예측된 RCP 시나리오별 미래 기상자료를 Random Forest 모델에 입력하여 유입 수온을 예측하고 3차원 저수지 수리 모델을 이용하여 기후변화에 따른 대청호의 미래(2018~2037, 2038~2057, 2058~2077, 2078~2097) 수온성층 구조 변화를 예측하였다. 예측 결과, 미래 기후 시나리오별로 대기 온도와 저수지 유입 수온의 증가속도는 각각 0.14~0.48℃/10year와 0.21~0.43℃/10year의 범위로써 지속적으로 증가하였다. 계절별 분석 결과, RCP 2.6 시나리오의 봄과 겨울철을 제외한 모든 시나리오에서 유입 수온은 증가 경향이 통계적으로 유의하였으며, 탄소저감 노력이 약한 기후 시나리오로 갈수록 수온의 증가속도가 빨랐다. 저수지 표층 수온의 증가속도는 0.04~0.38℃/10year 범위였으며, 모든 시나리오에서 성층화 기간이 점진적으로 증가되었다. 특히 RCP 8.5 시나리오 적용 시 성층일수는 약 24일 증가하는 것으로 전망되었다. 연구 결과는 기후변화가 호소의 성층강도를 강화하고 성층형성 기간을 장기화한다는 선행연구 결과와 일치하며, 수온성층의 장기화는 저층 빈산소층 확대, 퇴적물-수체간 영양염류 용출량 증가, 수체 내 조류 우점종의 변화 등 수생태계 변화를 유발할 수 있음을 시사한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권6호
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• pp.419-431
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• 2021

최근 서울시의 강수특성이 변하고 있으며, 폭우의 발생빈도와 강도가 점차 증가 추세임이 확인되고 있다. 또한, 대부분의 지역이 도시화가 이루어져 불투수 비율이 높고 인구와 재산이 밀집되어 있어 폭우 발생 시 직접유출에 의한 홍수피해가 가중되고 있는 실정이다. 서울시는 이러한 홍수피해에 적극적으로 대응하기 위하여 침수취약지역 해소사업을 추친 중이며, 구조물적·비구조물적 다양한 대응책을 제시하고 있다. 본 연구에서는 서울시의 미래 기후변화영향을 고려한 수공구조물의 방재성능 목표 설정을 위하여 29개의 GCM의 강수량자료를 활용하여 자료 기간을 단기(2006-2040, P1), 중기(2041-2070, P2), 및 장기(2071-2100, P3)로 구분하여 RCP4.5와 RCP8.5 시나리오에 대한 시공간적 상세화를 실시하였다. 공간상세화는 기상청에서 관리하는 서울관측소의 강우량을 기준으로 GCM의 일자료를 Quantile Mapping을 통하여 처리하였으며, 시간 상세화는 K-Nearest Neighbor Resampling 방법과 유전자알고리즘 방법을 이용한 비매개변수 시간상세화 기법을 통하여 일자료를 시간자료로 상세화하였다. 시간상세화를 통해 각 GCM 시나리오별로 100개의 상세화 시나리오가 산출되어 총 2,900개의 상세화 시나리오를 바탕으로 IDF 곡선을 산출하고 이를 평균하여 미래 극치 강우량의 변화를 산출하였다. 산정결과, 재현기간 100년 지속시간 1시간의 확률강우량은 RCP4.5 시나리오에서 8~16%의 증가 특성을 보이고 있음을 확인하였으며 RCP8.5 시나리오의 경우 7~26%의 증가가 이루어짐을 확인하였다. 본 연구결과는 서울시의 미래 기후변화를 대비한 설계강우량 산정 및 수준목표별 수방정책을 수립하는데 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권1호
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• pp.28-34
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• 2022

본 연구는 새싹 인삼의 수확 전에 UV-A, UV-B LED의 추가 조사에 따른 ginsenoside 함량 변화를 알아보기 위해 수행되었다. 실험 재료는 1년근 묘삼을 사용하였고, 인삼 전용 상토를 채운 삽목상자에 100개체를 정식하였다. 그 후, 묘삼을 온도 20℃, 습도 70%, 평균 광도 80µmol·m^-2·s^-1(광주기; 24h)로 유지되는 컨테이너형 식물 공장에서 37일 동안 재배하였다. 37일 동안 재배한 새싹 인삼을 UV-A(370nm; 12.90W·m^-2) 및 UV-B(300nm; 0.31W·m^-2) LED가 장착된 맞춤형 챔버로 옮겨 3일 동안 처리하였다. 생육조사 및 ginsenoside 함량 분석은 UV 처리 0일(대조구), 1일, 2일 및 3일에 각각 수확하여 수행하였다. 그 결과, 생육은 대조구와 UV 파장 및 일수에 따른 통계적 차이를 보이지 않았다. 반면에 UV-A 처리 3일 만에 지상부의 ginsenoside 함량이 대조구에 비해 186% 향상되었다. 뿌리의 ginsenoside 함량은 UV-A 1일 처리 및 UV-B 3일 처리에서 대조구에 비해 각각 171% 및 160% 더 증가하였다. 본 실험의 결과, 식물공장에서 수확 전 UV LED 조사를 통해 ginsenoside 함량이 높은 새싹 인삼을 생산할 수 있는 것으로 사료된다.

• 토지주택연구
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• 제14권4호
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• pp.17-37
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• 2023

전체 주택 시장에서 보증부 월세시장이 차지하는 비중은 전세 지분을 잠식하며 지난 30년 간 지속적으로 증가하여(1990년 8.2% → 2020년 21.0%) 2.6배로 확대되었다. 월세 부담 분포는 공공임대 월세 지원의 확대와 고가 월세의 등장으로 월세시장 재편으로 이어지고 있다. 월세 가구의 소득 분포는 저소득 월세 가구의 소득 둔화와 고소득 월세 가구의 출현으로 양극화가 진행되고 있다. 이에 본 연구는 보증부 월세시장을 통해 월세시장의 구조적 변화와 소득-임대료 간 부정합 현상을 정량화하는 지표로 월세 가구의 임대료와 소득을 동시에 비교하여 그 추이를 측정하였다. 11개년도(2006~2021년) 주거실태조사 마이크로데이터를 이용하여 2006년(기준연도) 월세 임대료(전월세 전환율 반영)와 월세 가구 소득을 각각4분위 분포로 구획한 후 10~15년 후(분석연도) 나타난 변화를 전국과 16개 광역시·도(세종시 제외) 공간 단위에서 분석하였다. 그 결과, 전국적인 월세 주택 공급에서 최고가 4분위(25% → 18%)와 3분위(25% → 20%)의 축소로 중·상위 월세 주택 공급난을 보인 반면 공공임대주택 공급으로 2분위(25% → 28%)와 최저가 1분위(25%→ 35%)는 확대되었다. 월세 가구의 수요 측면에서 최고소득 4분위(25% → 21%)의 축소와 달리 최저소득 1분위(25% → 31%)는 확대되었다. 16개 광역시·도를 비교해보면, 월세 임대료와 월세 가구소득의 변화 방향과 강도에 있어서 지역 간 상당한 격차가 확인되었다. 특히, 서울의 월세 주택 시장은 공급 양극화로 서울 월세 가구의 소득 분포와 불균형을 이루었다. 아파트 월세시장의 구조적 변화 양상은 비아파트 월세시장과 차별화되었다. 본 연구의 결과는 향후 지역별 월세 주택 시장에서 보증부 월세 가구의 소득 분위별로 부담 가능한 임차 주택 재고를 확보하고 지역별 소득과 임대료 분포 간의 균형을 유지할 수 있는 주거안정 방안을 마련하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_3호
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• pp.979-995
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• 2023

산불은 예측이 어려운 재해이기 때문에 실시간 모니터링을 통해 빠르게 대응하는 것이 중요하며, 정지 궤도 위성 영상은 광역을 짧은 시간 간격으로 모니터링할 수 있어 산불 탐지 분야에 활발히 이용되고 있다. 기존의 위성 영상 기반 산불 탐지 알고리즘은 밝기 온도의 통계량 분석을 통한 임계값 기반으로 이상치를 탐지하는 방향으로 진행되어 왔다. 그러나 강도가 약한 산불을 탐지하기 어렵거나, 적절한 임계값 설정의 어려움으로 일반화 성능이 저하되는 한계점이 있어 최근에는 기계학습을 이용한 산불 탐지 알고리즘들이 제시되고 있다. 현재까지는 random forest, VanillaConvolutional neural network (CNN), U-net 구조 등의 비교적 간단한 기법이 적용되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 정지궤도 위성인 Advanced Himawari Imager를 이용하여 동아시아와 호주를 대상으로 State of the Art (SOTA)딥러닝 기법을 적용한 산불 탐지 알고리즘을 개발하고자 하였다. SOTA 모델은 EfficientNet과 lion optimizer를 적용하여 개발하고, Vanilla CNN 구조를 사용한 모델과 산불 탐지 결과를 비교하였다. EfficientNet은 동아시아와 호주에서 0.88 및 0.83의 F1-score를 기록함으로써 CNN (동아시아: 0.83, 호주: 0.78)에 비해 뛰어난 성능을 입증하였다. EfficientNet에 불균형 문제 해결을 위한 weighted loss, equal sampling, image augmentation 기법 적용 시, 동아시아와 호주에서 각각 0.92와 0.84의 F1-score를 기록함으로써 적용 전(동아시아: 0.88, 호주: 0.83)에 비하여 성능이 향상되었음을 확인하였다. 본 연구를 통하여 제시된 SOTA 딥러닝 기법의 산불 탐지에의 적용 가능성과 딥러닝 모델의 성능 향상을 위해 고려해야 할 방향은 향후 산불탐지 분야에 대한 딥러닝 적용에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제15권3호
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• pp.140-147
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• 2010

한국 남해에서 분리한 유해조류 Chattonella ovata의 성장에 미치는 수온과 염분 및 광량의 영향을 조사하였다. C. ovata는 $10{\sim}30\;^{\circ}C$의 수온과 7.5~40 psu의 염분조합 중 $10^{\circ}C$의 모든 염분조합과 $15^{\circ}C$의 7.5 psu와 10 psu, 그리고 $20^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$의 7.5 psu를 제외한 모든 조합에서 성장하였다. 최대 성장속도는 $30^{\circ}C$, 30 psu 조합에서 $0.62\;day^{-1}$로 관찰되었다. 이원배치 분산분석(two-way ANOVA) 결과로부터 그들의 성장속도는 수온에 크게 의존할 뿐 염분과 교호작용의 영향은 미약하였다. 이와 같은 결과는 C. ovata가 고수온을 선호하는 광염성종임을 지시하였다. C. ovata는 $30\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$ 이하의 광량에서는 성장이 이루어지지 않았고, 본 연구에서 제공한 최대 광량인 $800\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$서 광 저해현상은 보이지 않았다. 광 조건에 의해 유도된 성장식 $\mu$=0.74(I-16.0)/(I+43.9)으로부터 성장에 대한 반포화광량($K_s$)은 $75.9\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$, 절대광량($I_c$)은 $16.0\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$로 나타났으며, 특히 $K_s$는 규조류인 Skeletonema costatum을 비롯한 다른 여러 편모조류보다 낮았다. 이상의 결과로부터 C. ovata는 하계 한국 내만과 연안해역에서 종간경쟁에 유리한 생리특성을 가진 종으로 판단되었다.

• 대한영상의학회지
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• 제84권5호
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• pp.1066-1079
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• 2023

목적 경막내척수외 뇌실막세포종의 임상 및 영상 특성에 대한 보고는 드물다. 하지만, 발생 위치와 병리학적 특성을 고려하였을 때 점액유두상 뇌실막세포종과 구별하기 어렵다. 본 연구는 경막내척수외 뇌실막세포종과 척수 점액유두상 뇌실막세포종을 구별하기 위한 임상적 특징 및 MRI 영상 특징을 조사하였다. 대상과 방법 종양 크기, 종양의 종축/횡축 위치, 조영 정도/패턴, 동공, 종양 변연, T2 강조 영상(T2-weighted image), T1 강조 영상(T1-weighted image; 이하 T1WI), 종양 아래의 cerebrospinal fluid (이하 CSF) T1 신호강도 증가 및 CSF space로의 종양 전파에 대하여 12개의 병리학적으로 확인된 경막내척수외 뇌실막세포종과 10개의 병리학적으로 확인된 척수 점액유두 뇌실막세포종을 대상으로 분석을 하였다. 또한, 분류 및 트리 분석(classification and tree analysis; 이하 CART) 을 수행하여 경막내척수외 척수 뇌실막세포종을 점액유두 뇌실막세포종과 구별하는 데 중요한 임상적 특징 및 MRI 영상 특징을 조사하였다. 결과 경막내척수외 뇌실막세포종 환자는 척수 점액유두 뇌실막세포종 환자보다 유의하게 나이가 많았으며(48세 vs. 29.5세, p < 0.05), T1W1에서 높은 신호 강도는 점액유두상 뇌실막세포종보다 경막내척수외 척수 뇌실막세포종에서 더 자주 관찰되었다(p = 0.02). 반대로 점액유두상 뇌실막세포종은 지주막하강으로의 종양의 파급을 보였다. CSF 신호 강도는 경막내 척수외 척수 뇌실막세포종보다 점액유두 뇌실막세포종에서 더 자주 관찰되었다(p < 0.05). 종양 아래로의 CSF T1 신호 증가 및 CSF space로의 종양 전파는 경막내척수외 척수 뇌실막세포종과 점액유두 뇌실막세포종을 구별하기 위한 CART 분석에서 가장 중요한 변수였다. 결론 경막내척수외 뇌실막세포종과 척추 점액유두 뇌실막세포종을 구별하는 데 있어 임상 및 MRI 영상의 특징이 도움이 될 수 있다.