• 한국물환경학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.467-473
• /
• 2007

Although the dominant land use at the Imha-dam watershed is forest areas, soil erosion has been increasing because of intensive agricultural activities performed at the fields located along the stream for easy-access to water supply and relatively favorable topography. In addition, steep topography at the Imha-dam watershed is also contributing increased soil erosion and sediment loads. At the Imha-dam watershed, outflow has increased sharply by the typhoons Rusa and Maemi in 2002, 2003 respectively. In this study, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was evaluated for simulation of flow and sediment behaviors with long-term temporal and spatial conditions. The precipitation data from eight precipitation observatories, located at Ilwol, Subi and etc., were used. There was no significant difference in monthly rainfall for 8 locations. However, there was slight differences in rainfall amounts and patterns in 2003 and 2004. The topographical map at 1:5000 scale from the National Geographic Information Institute was used to define watershed boundaries, the detailed soil map at 1:25,000 scale from the National Institute of Highland Agriculture and the land cover data from the Korea Institute of Water and Environment were used to simulate the hydrologic response and soil erosion and sediment behaviors. To evaluate hydrologic component of the SWAT model, calibration was performed for the period from Jan. 2002 to Dec. 2003, and validation for Jan. 2004 to Apr. 2005. The $R^2$ value and El value were 0.93 and 0.90 respectively for calibration period, and the $R^2$ value and El value for validation were 0.73 and 0.68 respectively. The $R^2$ value and El value of sediment yield data with the calibrated parameters was 0.89 and 0.84 respectively. The comparisons with the measured data showed that the SWAT model is applicable to simulate hydrology and sediment behaviors at Imha dam watershed. With proper representation of the Best Management Practices (BM Ps) in the SWAT model, the SWAT can be used for pre-evaluation of the cost-effective and sustainable soil erosion BMPs to solve sediment issues at the Imha-dam watershed. In Korea, the Universal Soil Loss Equation (USLE) has been used to estimate the soil loss for over 30 years. However, there are limitations in the field scale mdel, USLE when applied for watershed. Also, the soil loss changes temporarily and spatially, for example, the Imha-dam watershed. Thus, the SW AT model, capable of simulating hydrologic and soil erosion/sediment behaviors temporarily and spatially at watershed scale, should be used to solve the muddy water issues at the Imha-dam watershed to establish more effective muddy water reduction countermeasure.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
• /
• 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
• /
• pp.27-47
• /
• 1992

Engineers have developed new instruments that aid in diagnosis and therapy Ultrasonic imaging has provided a nondamaging method of imaging internal organs. A complex transducer emits ultrasonic waves at many angles and reconstructs a map of internal anatomy and also velocities of blood in vessels. Fast computed tomography permits reconstruction of the 3-dimensional anatomy and perfusion of the heart at 20-Hz rates. Positron emission tomography uses certain isotopes that produce positrons that react with electrons to simultaneously emit two gamma rays in opposite directions. It locates the region of origin by using a ring of discrete scintillation detectors, each in electronic coincidence with an opposing detector. In magnetic resonance imaging, the patient is placed in a very strong magnetic field. The precessing of the hydrogen atoms is perturbed by an interrogating field to yield two-dimensional images of soft tissue having exceptional clarity. As an alternative to radiology image processing, film archiving, and retrieval, picture archiving and communication systems (PACS) are being implemented. Images from computed radiography, magnetic resonance imaging (MRI), nuclear medicine, and ultrasound are digitized, transmitted, and stored in computers for retrieval at distributed work stations. In electrical impedance tomography, electrodes are placed around the thorax. 50-kHz current is injected between two electrodes and voltages are measured on all other electrodes. A computer processes the data to yield an image of the resistivity of a 2-dimensional slice of the thorax. During fetal monitoring, a corkscrew electrode is screwed into the fetal scalp to measure the fetal electrocardiogram. Correlations with uterine contractions yield information on the status of the fetus during delivery To measure cardiac output by thermodilution, cold saline is injected into the right atrium. A thermistor in the right pulmonary artery yields temperature measurements, from which we can calculate cardiac output. In impedance cardiography, we measure the changes in electrical impedance as the heart ejects blood into the arteries. Motion artifacts are large, so signal averaging is useful during monitoring. An intraarterial blood gas monitoring system permits monitoring in real time. Light is sent down optical fibers inserted into the radial artery, where it is absorbed by dyes, which reemit the light at a different wavelength. The emitted light travels up optical fibers where an external instrument determines O2, CO2, and pH. Therapeutic devices include the electrosurgical unit. A high-frequency electric arc is drawn between the knife and the tissue. The arc cuts and the heat coagulates, thus preventing blood loss. Hyperthermia has demonstrated antitumor effects in patients in whom all conventional modes of therapy have failed. Methods of raising tumor temperature include focused ultrasound, radio-frequency power through needles, or microwaves. When the heart stops pumping, we use the defibrillator to restore normal pumping. A brief, high-current pulse through the heart synchronizes all cardiac fibers to restore normal rhythm. When the cardiac rhythm is too slow, we implant the cardiac pacemaker. An electrode within the heart stimulates the cardiac muscle to contract at the normal rate. When the cardiac valves are narrowed or leak, we implant an artificial valve. Silicone rubber and Teflon are used for biocompatibility. Artificial hearts powered by pneumatic hoses have been implanted in humans. However, the quality of life gradually degrades, and death ensues. When kidney stones develop, lithotripsy is used. A spark creates a pressure wave, which is focused on the stone and fragments it. The pieces pass out normally. When kidneys fail, the blood is cleansed during hemodialysis. Urea passes through a porous membrane to a dialysate bath to lower its concentration in the blood. The blind are able to read by scanning the Optacon with their fingertips. A camera scans letters and converts them to an array of vibrating pins. The deaf are able to hear using a cochlear implant. A microphone detects sound and divides it into frequency bands. 22 electrodes within the cochlea stimulate the acoustic the acoustic nerve to provide sound patterns. For those who have lost muscle function in the limbs, researchers are implanting electrodes to stimulate the muscle. Sensors in the legs and arms feed back signals to a computer that coordinates the stimulators to provide limb motion. For those with high spinal cord injury, a puff and sip switch can control a computer and permit the disabled person operate the computer and communicate with the outside world.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
• /
• 제30권2호
• /
• pp.68-75
• /
• 2012

본 연구에서는 항암효과가 뛰어난 차가버섯의 초음파 추출 공정 최적화를 위해 반응표면 분석법으로 모니터링하여 최적 추출 조건을 설정하였다. 중심합성계획법에 따라 추출 시간($X_1$), 에탄올 농도($X_2$), 추출 온도($X_3$)을 요인변수로 하고 추출 수율($Y_1$), 총 페놀함량($Y_2$), 총 플라보노이드함량($Y_3$), 갈색도($Y_4$)를 종속변수로 하여 시행 하였다. 실험 결과 추출 수율은 에탄올 농도와 추출 온도에 영향을 받음을 알 수 있었다. 안장점에서 추출 조건이 추출 시간 20.47min($X_1$), 에탄올 농도 42.85%($X_2$), 추출 온도 $69.57^{\circ}C$($X_3$)일 때, 최대값 18.02%로 나타났다. 총 페놀함량 또한 에탄올 농도와 추출 온도에 영향을 크게 받았다. 최대값은 71.57mg GAE/g으로 나타났으며 이때의 추출 조건은 추출시간 21.60min($X_1$), 에탄올 농도 45.19%($X_2$), 추출 온도 $69.68^{\circ}C$($X_3$)로 나타났다. 총 플라보노이드함량은 추출 온도의 영향을 받은 것으로 나타났고 안장점에서 추출 조건은 추출 시간 22.53min($X_1$), 에탄올 농도 46.37%($X_2$), 추출온도 $69.56^{\circ}C$($X_3$)였고 최대값은 35.98mg RE/g으로 예측되었다. 갈색도는 추출 시간, 에탄올 농도, 추출 온도 이 세가지 조건 모두에 영향을 크게 받았다. 안장점일 때의 추출시간 22.00min($X_1$), 에탄올 농도 46.89%($X_2$), 추출 온도 $69.71^{\circ}C$($X_3$)의 조건에서 최대값이 예측되었다. 앞에서 얻은 결과들을 바탕으로 contour map을 분석한 결과 추출시간 21.50min, 에탄올 농도 44.87%, 추출 온도 $69.64^{\circ}C$의 최적 추출 조건이 예측되었다.

• 한국환경복원기술학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.29-41
• /
• 2014

최근 생태계 서비스의 가치를 정량화하고, 경제적 보상을 통해 보전할 수 있도록 하는 생태계 서비스 직불제 (Payment for Ecosystem Services, PES)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PES를 정책에 반영시키는 것은 생태계 보전과 빈곤경감을 동시에 달성할 수 있는 방안으로 여겨지면서, 주로 개발도상국에서 적극적으로 도입하고 있다. 그 중, 베트남은 선구적으로 PES를 범국가적인 법 제정을 통해 시행하고 있으나, 공간적 정량화를 통한 광범위한 생태계 서비스 평가는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 북부 베트남에서 수도 하노이를 흐르는 홍강(Red River)의 상류인 Da 강 유역을 중심으로 수문학적 생태계 서비스를 평가를 통해 우선보전산림을 설정하고자 하였다. 우선 평가를 위해 기본적인 최신의 토지피복지도를 구축하고자 Landsat영상을 통해 토지피복분류를 수행하였다. 그리고 이 지역의 수자원공급 및 토사 유실량 방지의 수문학적 생태계서비스를 평가하기 위해 물수지이론 및 USLE 공식을 도입하였으며, 이를 통해 도출된 서비스량을 산림지역에 한정하여 서비스공급 우위지역을 도출함으로써 우선보전 산림지역으로 설정하도록 제안하고자 하였다. 그 결과, 산림지역 내에서도 지형, 기후, 토지피복에 따라 생태계서비스공급량의 범위가 달라짐을 확인하였으며, 수문학적 생태계 서비스 공급우위지역은 푸롱산(Mt. Phu Luong), 판시판산(Mt.Fanxipan), 호앙리엔 국립공원(Hoang Lien National Park) 등으로 나타났다. 이 연구의 결과는 Da 강 유역에서 생태계 서비스 보전을 위한 우선 지역을 확인하는 것뿐만 아니라, 어느 지역의 토지소유주가 더 보상받아야 하는지를 판별하는데 이용함으로써 보상공유(Benefit Sharing) 달성에 기여할 수 있을 것이다.

• 동아시아식생활학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.713-722
• /
• 2011

본 실험은 반응표면분석법을 이용하여 추출조건에 따른 Acai 에탄올 추출물의 이화학적 특성을 모니터링하였다. 추출조건에 따른 수율의 최대값은 2.84%이었고, 중심합성계획에 의한 Acai 추출조건별 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량에 대한 반응표면 회귀식의 $R^2$는 각각 0.9596와 0.9356로 1% 이내의 유의수준에서 유의성이 인정되었다. 전자공여능에 대한 회귀식의 $R^2$는 0.8842로 5% 이내의 유의수준에서 유의성이 인정되었으며, 추출온도보다는 에탄올 농도에 크게 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 아질산염 소거능에 대한 pH 조건별 추출조건의 영향은 에탄올 농도가 가장 영향이 큰 것으로 나타났다. 추출조건별 anthocyanin 함량은 74.421~291.841 mg/L의 범위였으며, 결과에 대한 반응표면 회귀식의 $R^2$는 0.9792로 1% 이내의 유의수준에서 인정되었고, 추출온도와 시료에 대한 용매비보다는 에탄올 농도에 많은 영향을 받음을 알 수 있었다. ORAC은 137.73~562.94 ${\mu}moles$ TE/g의 범위였으며, 시료에 대한 용매비가 낮을수록, 에탄올농도가 높을수록 함량이 증가하였다. Acai의 추출조건을 최적화하기 위하여 추출물의 특성인 추출물의 수율, 총폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, 전자공여능, anthocyanin 함량 및 ORAC에 대해 contour map을 superimposing하여 얻은 최적추출조건의 범위는 에탄올 농도 28~58%, 추출온도 $60{\sim}68^{\circ}C$, 시료에 대한 용매비가 10~12 mL/g이었다.

• 한국음향학회지
• /
• 제21권8호
• /
• pp.708-718
• /
• 2002

본 연구에서는 진동-음향계에서 방사되어 생성된 일반 근접장에서 음향 인텐시티 기법을 이용해 소음원을 파악하는 방법의 문제점에 관하여 논한다. 이를 위해 자동차나중장비의 엔진실을 모사하는 3차원 구조물 모델을 고려한다. 실제 상황과 유사하도록 모델에는 음원들이 복잡한 형상의 표면에 상호 연관성이 있는 또는 없는 형태로 분포한다. 즉, 음원들은 음향학적으로 단단한 상자들에 의해 형성된 좁은 공간으로 연결되어 있다. 따라서 반사가 심한 음장에 면한 표면에 배치되어 있으며, 전체 구조의 바닥 부분은 하부의 바닥과 작은 틈새만큼 떨어져 있다. 음향 경계요소법을 이용하여 근접 음장과 내부 음장의 인텐시티를 계산한다. 주어진 음원들간의 상대적 위상, 주파수, 위치에 따른 효과를 조사하였고, 그 결과를 등인텐시티선도, 벡터도 및 에너지 유선으로 표현하였다. 현장에서 종종 행해지는 바와 같이, 예를들어 엔진룸 상부에서 인텐시티를 측정하여 음원을 조사하는 것과 같은, 반사장이 강한 음장에서 음향 인텐시티 기법을 적용하여 음원탐색을 시도할 경우 가짜 음원이 검색될 수 있음을 보였다. 이와 같은 음장에서 정확한 결과를 얻기 위해서는, 음원탐색 수행 전에 음장의 리액티비티에 대한 조사가 먼저 필요하며, 측정을 시행하기 전에 음장의 리액티비티를 없애거나 대폭적으로 줄이는 작업이 선행되어야 할 것이다.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제49권2호
• /
• pp.49-60
• /
• 2007

The alpine agricultural activities are usually performed at higher and steep areas in nature. Thus, significant amounts of soil erosion are occurring compared with those from other areas. Thus, the soil erosion induced environmental impacts in these areas are getting greater. The Doam watershed is located at alpine areas and it has been well known that the agricultural activities in the watershed are causing accelerated soil erosion and water quality degradations. Many modeling approaches were employed to solve soil erosion and water quality issues. In this study, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was utilized to simulate the hydrologic and sediment behaviors in the Doam watershed. In many previous modeling studies, the digital soil map and its corresponding soil properties were used without modification to reflect soil conditioning at many agricultural fields of the Doam watershed. Thus, the soil sample was taken at the agricultural field within the Doam watershed and analyzed for its physical properties. In this study, the digital topsoil properties in the agricultural fields within the Doam watershed were replaced with the soil properties for reconditioned soil analyzed in this study to simulate the impacts of using soil properties for reconditioned soil in hydrologic and sediment modeling at the Doam watershed using the SWAT model. The hydrologic component of the SWAT model was calibrated and validated for measured flow data from 2002 to 2003. The $R^2$ value was 0.79 and the EI value was 0.53 for weekly simulated data. The calibrated model parameters were used for hydrologic component validation and the $R^2$ value was 0.86 and the EI value was 0.74 for weekly data. For sediment comparison, the $R^2$ value was 0.67 and the EI value was 0.59. These statistics improved with the use of soil properties of the reconditioned soil in the field compared with the results obtained without considering soil reconditioning. The simulated sediment amounts with and without considering the soil properties of the reconditioned soil were 284,813 ton and 158,369 ton, respectively. This result indicates that there could be approximately 79% of errors in estimated sediment yield at the Doam watershed, although the model comparison with the measured data gave similar satisfactory statistics with and without considering soil properties from the reconditioned soil.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제36권2_1호
• /
• pp.179-197
• /
• 2020

지형 정규화 기법은 영상 촬영 시의 광원, 센서 및 지표면 특성에 따라 발생하는 밝기값 상의 지형적인 영향을 제거하는 방법으로, 지형 조건으로 인해 동일 피복의 픽셀들이 서로 다른 밝기값을 지닐 때 그 차이를 감소시킴으로써 평면 상의 밝기값과 같아 보이도록 보정한다. 이러한 지형적인 영향은 일반적으로 산악 지형에서 크게 나타나며, 이에 따라 산불 피해 지역 추정과 같은 산악 지형에 대한 영상 활용에서는 지형 정규화 기법이 필수적으로 고려되어야 한다. 그러나 대부분의 선행연구에서는 중저해상도의 위성영상에 대한 지형 보정 성능 및 분류 정확도 영향 분석을 수행함으로써, 고해상도 다시기 영상을 이용한 지형 정규화 기법 분석은 충분히 다루어지지 않았다. 이에 본 연구에서는 PlanetScope 영상을 이용하여 신속하고 정확한 국내 산불 피해 지역 탐지를 위한 각 밴드별 최적의 지형 정규화 기법 평가 및 선별을 수행하였다. PlanetScope 영상은 3 m 공간 해상도의 전세계 일일 위성영상을 제공한다는 점에서 신속한 영상 수급 및 영상 처리가 요구되는 재난 피해 평가 분야에 높은 활용 가능성을 지닌다. 지형 정규화 기법 비교를 위해 보편적으로 이용되고 있는 7가지 기법을 구현하였으며, 토지 피복 구성이 상이한 산불 전후 영상에 모두 적용, 분석함으로써 종합적인 피해 평가에 활용될 수 있는 밴드 별 최적 기법 조합을 제안하였다. 제안된 방법을 통해 계산된 식생 지수를 이용하여 화재 피해 지역 변화 탐지를 수행하였으며, 객체 기반 및 픽셀 기반 방법 모두에서 향상된 탐지 정확도를 나타내었다. 또한, 화재 피해 심각도(burn severity) 매핑을 통해 지형 정규화 기법이 연속적인 밝기값 분포에 미치는 효과를 확인하였다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.102-107
• /
• 2015

본 연구에서는 중국의 동북지역 기후자료를 수집하여 DB를 구축하고, 이들 기후자료를 활용하여 농업기후지대를 구분함으로써 대상지역의 농업기상특성 분석의 기초정보를 확보하고자 하였으며, 국외의 주요 곡물 수출국의 기상관측정보를 수집, 분석, 제공할 수 있는 체계를 구축하고자 하였다. 중국 동북지역 농업기후지대를 구분하기 위하여 미국 항공우주국의 전 지구 모델링 및 동화 센터의 1979-2010년까지 32년 동안의 월별 기온 및 강수량 자료와 Weather Research and Forecasting(WRF) 모형의 동아시아 영역의 해발고도와 식물비 자료를 활용하였다. 중국 동북지역은 해발고도는 200m 이하, 200-800m, 800m 이상, 식물비 60%, 연평균 기온은 $0^{\circ}C$, 최난월 기온은 $22^{\circ}C$, 연평균 강수량 700mm를 기준으로 22개 농업기후지대로 구분되었다. 22개 농업기후지대는 연평균기온은 $3.4^{\circ}C$, 강수량 613.2mm, 일사량 $4,414.2MJ/m^2$의 기후특성을 보였다.

• Weed & Turfgrass Science
• /
• 제6권2호
• /
• pp.117-123
• /
• 2017

본 연구에서 국내의 농경지 내 생태계교란식물의 분포를 알아보고자 한다. 생태계교란식물 9종의 지역적 분포를 알아보기 위해 분포지도를 작성하였다. 단풍잎돼지풀과 돼지풀은 전국적인 분포를 보였으나 단풍잎돼지풀은 경기북부에 집중적으로 발생하고 있었고, 돼지풀은 경우에는 강원 및 전라 지역을 제외한 전국에 고르게 분포하고 있었다. 미국쑥부쟁이는 경기도 및 강원도 지역에 집중적으로 분포하고 있었으며, 가시상추의 경우 서북-동남 방향으로 분포하고 있었다. 서양금혼초는 제주도에 집중적으로 발생하고 있었고, 도깨비가지는 주로 경기 동부 지역에 분포하고 있었다. 애기수영과 가시박의 경우 전국에 산발적으로 발생하고 있었으나 경기도 지역에 상대적으로 많은 비율로 발생하고 있었으며, 서양등골나물은 경기도 연천군의 과수원 및 밭작물 재배지에만 발생하는 것으로 나타났다. 농경지 내 생태계교란식물의 분포는 비농경지와 거의 같은 경향을 보였으며, 이는 농경지의 생태적 지위가 비농경지와 다르지 않음을 의미한다. 따라서 작물의 수량 및 품질을 떨어뜨리기 때문에 잡초를 관리해야한다는 인식에서 더 나아가 주변 생태계에 부정적인 영향을 줄 수 있기 때문에 제거해야 한다는 인식의 전환이 필요하다. 또한, 각 생태계 교란식물의 효율적인 방제를 위해 제초제 약효/약해 연구나 발아생리 연구와 같은 다양한 연구가 필요한 실정이다.