본 연구는 2020년 5월부터 10월까지 4대강 사업의 하나로 준공된 8개의 낙동강 보 구간에 서식하는 저서성 대형무척 추동물의 생물다양성 변화와 군집분석을 수행하였으며, 2010년부터 2020년까지 약 10년간의 저서성 대형무척추동물 주요 분류군에 대한 변화상을 분석하였다. 조사결과 저서성 대형무척추동물은 총 3문 5강 18목 52과 83속 97종 128.1개 체/m2가 출현하였으며, 오염지표생물인 깔따구류(Chironomidae sp.)와 실지렁이류(Tubificidae spp.)가 전체적으로 우점하였다. 군집분석결과 우점도지수는 평균 0.62±0.20이고 다양도지수는 1.87±0.63로 낙동강 보 상류에서 가장 안정적으로 분석되었다. 낙동강 보 중앙부에서는 실지렁이가 우점하였으며, 칠곡보와 강정고령보에서 가장 불안한 군집구조가 나타났다. 군집안정성 분석결과 상대적 회복력과 저항력이 높은 특성군I이 높게 나타났으며, 저항력과 회복력이 낮은 특성군III이 소수 분포하는 것으로 나타나 현재 낙동강 보 구간의 군집은 매우 불안한 상태로 분석되었다. 섭식기능군에서는 잡아먹는무리가 비교적 높게 출현하였고, 썰어먹는무리, 모아먹는무리, 걸러먹는무리는 낮게 나타났 다. 서식기능군에서는 굴파는무리와 기어오르는무리가 우세하게 출현하여 대부분 용존산소가 낮은 정수생태계에서 출현하는 기능군들이 많이 분포하고 있는 것으로 나타났다. 주요 법적보호종으로는 상주보와 낙단보에서 멸종위기야생 생물 II급인 노란잔산잠자리(Macromia daimoji)가 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 과거부터 10년간의 분석결과 종수와 개체수는 댐 공사 직후에는 증가하였지만, 2016년 이후부터 급감하면서 다시 안정화되고 있는 것으로 나타났다. 우점종으로는 깔따구류가 모든 지점에서 우점하는 것으로 나타났으며, 현재 약 50% 수준의 비율로 유지되고 있는 것으로 나타났다. EPT 그룹은 2011년을 기점으로 대폭 감소하였으며, 이중 강도래목과 날도래목은 회복하지 못하는 것으로 분석되었다. 오염지표생물인 실지렁이류는 2012년 공사 완료 후 증가 추세를 보였으며, 2015년과 2020년에 개체수가 폭발적으로 증가하였다. 멸종위기야생생물 I급으로 지정된 귀이빨대칭이(Cristaria plicata)는 2011년 합천창 녕보에서 출현 후 관찰되지 않았으며, 멸종위기야생생물 II급인 노란잔산잠자리는 2015년까지 7개의 구간에서 드물게 확인되었으나 현재 분포 서식처가 급격히 줄어든 것으로 확인되었다.

본 연구에서는 채소정식을 위한 정식기에 사용하는 생분해성 포트를 개발하기 위하여 생분해성 첨가제의 비율에 따라 포트의 물성 및 식물의 생장 차이를 구명하였다. 본 실험에 사용된 생분해포트의 주원료는 크라프트지와 신문고지였고, 생분해성 포트는 주 배합비에서 내첨첨가제의 함량을 주원료 대비 각 3%, 5%로 제조하였다. 본 실험에서 8주 육묘 후 포트의 물리적 특성과 첨가제에 따른 변화를 알아보기 위해 포트의 인장강도, 두께, 무게 등을 조사하였다. 생분해성 첨가제가 함유된 포트와 일반 PE포트에 식물 생장도 비교하였다. 2주차에서 5주차에는 매주 배추의 생육조사를 진행했고, 5주차에서 8주차에는 고추생육조사를 진행하였다. 식물의 생장은 뿌리신선중(g), 지상부 시선중(g), 옆 장(cm), 옆 폭(cm)등을 측정하였다. 생분해성 포트에서의 식물 생장은 플라스틱 포트에 비해 생육이 저조하게 나타났다. 생분해성 포트의 무게와 두께는 첨가제 함량에 따라 낮은 상관성을 보였지만, 인장강도의 경우 차이를 보여 내첨제의 비율에 따라 생육에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 첨가제는 무게와 두께에는 영향을 미치지 않아 포트의 생분해 능력에는 영향이 없는 것으로 판단된다. 본 연구는 생분해성 식물 포트 개발의 기초자료가 될 것으로 기대된다.

The Bayesian algorithm model is a model algorithm that calculates probabilities based on input data and is mainly used for complex disasters, water quality management, the ecological structure between living things or living-non-living factors. In this study, we analyzed the main factors affected Korean Estuary Trophic Diatom Index (KETDI) change based on the Bayesian network analysis using the diatom community and physicochemical factors in the domestic estuarine aquatic ecosystem. For Bayesian analysis, estuarine diatom habitat data and estuarine aquatic diatom health (2008~2019) data were used. Data were classified into habitat, physical, chemical, and biological factors. Each data was input to the Bayesian network model (GeNIE model) and performed estuary aquatic network analysis along with the nationwide and each coast. From 2008 to 2019, a total of 625 taxa of diatoms were identified, consisting of 2 orders, 5 suborders, 18 families, 141 genera, 595 species, 29 varieties, and 1 species. Nitzschia inconspicua had the highest cumulative cell density, followed by Nitzschia palea, Pseudostaurosira elliptica and Achnanthidium minutissimum. As a result of analyzing the ecological network of diatom health assessment in the estuary ecosystem using the Bayesian network model, the biological factor was the most sensitive factor influencing the health assessment score was. In contrast, the habitat and physicochemical factors had relatively low sensitivity. The most sensitive taxa of diatoms to the assessment of estuarine aquatic health were Nitzschia inconspicua, N. fonticola, Achnanthes convergens, and Pseudostaurosira elliptica. In addition, the ratio of industrial area and cattle shed near the habitat was sensitively linked to the health assessment. The major taxa sensitive to diatom health evaluation differed according to coast. Bayesian network analysis was useful to identify major variables including diatom taxa affecting aquatic health even in complex ecological structures such as estuary ecosystems. In addition, it is possible to identify the restoration target accurately when restoring the consequently damaged estuary aquatic ecosystem.

When researchers performed intestinal microbiota analysis using fecal samples, sample preparation processes are not standardized as of now. In particular, contrary to lab conditions, there are various factors hard to be controlled when sampling livestock feces on the farm. In this study, we wanted to know the influences of sample preparation conditions on fecal microbiota. We designed an experiment considering various sample preparation conditions (sample origin: rectum and ground; transporting condition: lysis buffer-treated, dry ice, ice, and room temperature; delayed times to extract DNA: 0, 1, 6, and 24 h) that can occur during microbiota analysis using cattle feces. First, we investigated the influences of sample origin, and microbial diversity (observed OTUs, p<0.001) was significantly higher when fecal samples were obtained from the ground than from the rectum and the principal coordinates analysis plot showed that samples were divided into two groups by origin. When we investigated the influences of transporting and storage conditions, observed OTUs (p<0.05) was significantly higher when samples were transported at room temperature than other conditions, and microbiota was affected by transporting and storage conditions. Finally, we investigated the effects of delayed time before DNA extraction from frozen fecal samples on microbial composition. Although this factor did not have a significant influence on microbial diversity, multidimensional scaling revealed its impact on microbial composition. Our findings will contribute to establishing an optimal procedure for microbiota analysis using farm-housing livestock feces.

Fibrous supercapacitors (FSs), owing to their high power density, good safety characteristic, and high flexibility, have recently been in the spotlight as energy storage devices for wearable electronics. However, despite these advantages, FCs face many challenges related to their active material of carbon fiber (CF). CF has low surface area and poor wettability between electrode and electrolyte, which result in low capacitance and poor long-term stability at high current densities. To overcome these limits, fibrous supercapacitors made using surface-activated CF (FS-SACF) are here suggested; these materials have improved specific surface area and better wettability, obtained by introducing porous structure and oxygen-containing functional groups on the CF surface, respectively, through surface engineering. The FS-SACF shows an improved ion diffusion coefficient and better electrochemical performance, including high specific capacity of 223.6 mF cm2 at current density of 10 μA cm2, high-rate performance of 171.2 mF cm2 at current density of 50.0 μA cm2, and remarkable, ultrafast cycling stability (96.2 % after 1,000 cycles at current density of 250.0 μA cm2). The excellent electrochemical performance is definitely due to the effects of surface functionalization on CF, leading to improved specific surface area and superior ion diffusion capability.

본 연구는 양계사내에서 작업자의 위치를 예측하기 위해 BLE 비콘을 이용한 위치 서비스 시스템을 제안한다. 애플리케이션을 개발하여 스마트 단말기로 비콘의 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 기반으로 핑거프린트 알고리즘을 이용한 스코어맵을 생성하였다. 작업자의 위치 예측은 스코어맵과 양계사내에서 실시간으로 수집한 데이터를 유사도 알고리즘을 이용하여 예측하였다. 실험대상 양계사에서 작업자 위치를 예측한 결과 일반 데이터는 위치 예측 시 많은 오차와 낮은 정확도를 보이고, 일반데이터에 필터링을 적용한 알고리즘을 적용 시 위치 예측 정확도가 개선됨을 알 수 있다. 따라서 양계사내에서 BLE 비콘을 이용한 위치기반 서비스 제공이 가능함을 확인하였고, 스코어맵 기반 위치 예측 시스템만 적용했을 때 위치예측 결과보다 필터를 적용한 결과가 더 나은 결과를 보였다. 본 연구는 양계사내에서 BLE 비콘을 이용한 위치 예측이 강점을 가질 수 있는 것으로 보인다.

본 연구에서는 stainless steel로 재질로 된 금속평막모듈을 이용하여 고플럭스가 유지되면서 처리수의 안정화 방 안을 모색하였다. 이 모듈은 기공사이즈가 13 μm 단위여서 플럭스가 60 LMH에서 100 LMH까지 고플럭스로 운전이 가능하 다 그러나 SS가 초기 운전 시 30~50 ppm 정도 유출되지만 SS가 응집핵으로 작용하므로 응집이 가능하게 된다. 기존 고분자 막 여과수는 응집핵이 없어서 coagulation은 되지만 floculation이 안되므로 추가적으로 응집보조제인 clay나 벤토나이트를 투 여하게 되는데 본 연구에서는 이런 응집보조제 필요 없이 SS 누출만으로 floculation이 되므로 총인처리와 처리수질이 안정성 을 도모하고자 하였다. 최종적으로 안정적인 처리수에 고플럭스가 가능한 Metal필터 운전이 MBR 시스템에서 적용가능한지 타당성을 연구하고자 하였다.

In September and October 2020, combined acoustic and trawl surveys were conducted in the northwestern sea of Jeju Island. In the survey area, a region, so called Jeju region, was designated to esimate the biomass of chub mackerel and jack mackerel using a trawl survey method and frequency difference method. In the September survey, the weight ratios of jack mackerel and chub mackerel to the total catch were 24.6% and 2.8%, respectively, and in the October survey, those ratios were 24.9% and 20.7%, which were used to calculate their biomass (trawl survey). Using the frequency difference range (–8 to –3dB) corresponding to two species in 120 and 200 kHz, their biomass was estimated (frequency difference method). As a result, the biomass of two species from the trawl method was 3252.3 tons in September and 5777.0 tons in October. The estimated biomass by the frequency difference method was 4926.6 tons in September and 7521.5 tons in October. It was the first trial to estimate the biomass of two species using the trawl and frequency differencing methods in South Korea although there were some differences between two methods. In addition, horizontal distributions of acoustic backscattering strength over the entire survey area were mapped.

Using environmental DNA (eDNA) in the fisheries and oceanography fields, research on the diversity of biological species, the presence or absence of specific species and quantitative evaluation of species has considerably been performed. Up to date, no study on eDNA has been tried in the area of fisheries acoustics in Korea. In this study, the biomass of a dominant species in the northwestern waters of Jeju Island was examined using 1) the catch ratio of the species from trawl survey results and 2) the ranking ratio of the species from the eDNA results. The dominant species was Zoarces gillii, and its trawl catch ratio was 68.2% and its eDNA ratio was 81.3%. The Zoarces gillii biomass from the two methods was 7199.4 tons (trawl) and 8584.6 tons (eDNA), respectively. The mean and standard deviation of the acoustic backscattering strength values (120 kHz) from the entire survey area were 135.5 and 157.7 m 2 /nm 2 , respectively. The strongest echo signal occurred at latitude 34° and longitude 126°15’ (northwest of Jeju Island). High echo signals were observed in a specific oceanographic feature (salinity range of 32-33 psu and the water temperature range of 19-20℃). This study was a pilot study on evaluating quantitatively aquatic resources by applying the eDNA technique into acoustic-trawl survey method. Points to be considered for high-quality quantitative estimation using the eDNA to fisheries acosutics were discussed.

Damages by jellyfish are occurring frequently around the world. Among them, accidents caused by jellyfish stings are serious enough to cause death. So we designed a jellyfish blocking net and analyzed its stability to prevent sting caused by jellyfish entering the beach. To this end, the dynamic behavior of the jellyfish blocking net according to the current speed (0.25-1.0 m/s) and the net type (50, 100 and 150 mm) on the upper part of the blocking net was modeled using the mass spring model. As a result of simulations for the model, the horizontal tension (horizontal component of the mooring tension) of the mooring line increased with the decrease in the mesh size on the upper part of the blocking net at all current speeds, but exceeded the holding force at high tides faster than 0.5 m/s and exceeded the holding force at all current speeds at low tide. Therefore, the jellyfish blocking nets showed poor stability overall. The depth of the float line had a little difference according to the upper mesh size and increased lineary proportional to the current speed. However, the float line sank too much to block the incoming jellyfish. These analysis results helped us find ways to improve the stability of the jellyfish blocking net, such as adjusting the length of the mooring line and improving the holding power. Therefore, it is expected that this technology will be applied us various underwater structures to discover the weaknesses of the structures and contribute to increasing the stability in the future.

국내 선박의 해양사고 발생률은 지속적으로 증가하고 있으며, 총톤수(Gross tonnage) 10톤 미만의 소형선박에서 집중적으로 발 생하고 있다. 선박의 전복사고는 인명 및 재산 피해를 동반하기 때문에 반드시 예방되어야 하는 사고임에도 불구하고, 전복사고와 관련이 깊은 운항중인 소형선박의 내항성능 연구는 미진한 상태이며 내항성능과 관련된 국내·외 규정이 존재하지 않는 실정이다. 이에 본 연구 에서는 전복사고가 발생한 소형선박의 재결서를 조사하여 전복사고의 주요 원인이 적재상태 불량이라는 점을 파악하고, 대표 선박을 선 정하여 유체정역학적 계산 및 내항성능 해석을 수행하였다. 일반적으로 선박은 운항중 6자유도 운동을 하게 되는데 본 연구에서는 전복 사고와 관련이 깊은 횡동요(Roll)를 알아보기 위해 대표 선박의 응답진폭연산자(RAO) 및 운동응답 스펙트럼(Response Spectrum)을 계산하 고 3시간동안의 파도 정상상태(Stationary)에 대한 단기(Short Term) 통계 해석을 수행하였다. 그 결과 적재상태가 불량할 때에는 선박의 횡 동요가 크게 발생하여 선박의 안정성을 크게 감소시킨다는 사실을 알 수 있었다.

Indoor air quality management is essential for a healthy life. However, it is difficult to perceive, detect, and monitor the level of indoor air pollution and this means that it is possible to be exposed to more pollution indoors than outdoors. In this study, in order to derive effective indoor air quality management measures, public perceptions and behavioral characteristics regarding indoor particulate matter and air quality management methods were investigated through a survey of 1,000 people. Based on the survey, it was found that most of the respondents had a negative perception of the indoor air quality of their residence, and natural ventilation was the most used method for indoor air quality management. Although the frequency of use of air quality management devices such as air purifiers and mechanical ventilation systems was relatively low, their effect regarding air quality management was positively perceived. In particular, the results of survey indicated that respondents of families which included members with fragile health engaged in more active behavior regarding in indoor air quality management than those respondents whose family members had no health issues and that the former have used air quality management devices more frequently. Therefore, it is necessary to develop proper guidelines to encourage more people to actively participate in improving indoor air quality.

High concentrations of fine particles are increasingly being detected due to inflows from abroad and local emission sources in Korea. As most people spend about 90% of their time indoors, the use of indoor air cleaners has grown significantly as they are now thought to be essential items. In this study, the noise, power consumption, and clean air delivery rate (CADR) of commercial air cleaners were analyzed according to the structural shape of the air cleaners. Analyses were performed based on the experimental results of 249 cases for air cleaners certified by Korea Air Cleaning Association. The air cleaners with front inlet and upper outlet air flow direction, which currently account for the highest market share, were found to have the highest noise per CADR (dB(A)/(m3/min)). On the other hand, the air cleaners with the inlet and outlet air flow in the same horizontal direction were found to have lowest noise per CADR than other structures.

The phytoplankton community in the estuarine system is affected by changes of physicochemical factors easily. The present study analyzed phytoplankton community distribution and similarity, in addition to exploring factors influencing variations in phytoplankton community structure in three lakes located in the Yeongsan River estuary from March 2014 to November 2017. We carried out non-multidimensional scaling (NMDS) and random forest analysis (RF) for comparing the pattern of phytoplankton distribution and the relationship between phytoplankton distribution and environmental variables. Similarity Percentage (SIMPER) and Analysis of Similarity (ANOSIM) were performed to figure out the similarity of phytoplankton community at each site of three lakes. From NMDS, Phytoplankton community distribution differed between Yeongsan and Gumho lakes, and the factors influencing the distribution of phytoplankton communities across the three lakes were water temperature, dissolved oxygen, total nitrogen (T-N), nitrate-N (NO3-N), and conductivity. NO3-N was a key factor influencing phytoplankton community structure in the three lakes based on RF. A total of 24 species were identified as indicator species in the three lakes studied, with the highest species numbers observed in Yeongsan Lake (13) and the lowest observed in Yeongam Lake (2). According to SIMPER and ANOSIM results, the phytoplankton community in Yeongsan and Yeongam lakes were similar, and they differed from those in Gumho Lake. In addition, the phytoplankton community structure varied across the study sites in the three lakes, indicating that water channels across the lakes a minor influence phytoplankton community distribution.

2-에티닐-N-노나노일피리디늄 클로라이드를 치환기로 갖는 새로운 폴리아세틸렌 유도체를 합성하였다. 반응초기에 2-에티닐피리딘과 노나노일 클로아이드의 4차염화반응으로 생성된 단량체 종인 2-에티닐-N-노나노일피리디늄 클로라이드 는 별도의 촉매 없이도 중합반응이 잘 진행되었으며, 그결과 89%의 수율로 폴리아세틸렌계 이온성 공액구조 고분자를 합 성할 수 있었다. 여러 가지 분석장비를 이용하여 고분자 구조를 분석한 결과 설계한 치환기를 갖는 폴리아세틸렌 유도체 가 합성되었음을 확인할 수 있었다. 본 고분자는 메탄올, DMF, DMAc, DMSO, NMP 와 같은 극성 용매에 완전히 용해하였 으며, 이온성 측쇄 부분을 갖는 특성으로 다루는 과정에서 공기중 수분을 흡수하는 경향이 강했다. 고분자의 광흡수 및 전 기화학적 특성을 측정하고 분석하였다. 본 고분자는 산화-환원 피크 사이에 비가역적 전기화학적 거동을 보였으며 다른 이 온성 공액구조 고분자의 경우와 유사하게 전기화학적 스캔수를 증가한 실험에서 50회까지도 안정된 산화-환원 거동을 보 였다.

본 연구에서는 polyketone (PK)을 이용하여 전기방사 조건에 따른 섬유 형상의 특성 변화와 유수분리 가능성을 확인해 보았다. 고습과 저습 조건에서는 마이크론 직경의 섬유가 형성되었으며, 특히 고습에서는 섬유의 표면이 거칠게 변한 것이 확인되었다. 섬유 직경을 micro에서 nano로 변경하기 위하여 방사용액에 염을 추가하였으며, 그 결과 섬유 직경이 약 90% 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 제조된 rPK-LNC와 PK-H로 유수분리 특성을 확인하기 위해 oil/water 에멀션으로 중 력 조건에서 유수분리를 진행하였으며 total organic carbon (TOC)와 탁도를 측정하여 특성을 분석하였다. 제거율 확인결과 탁도가 TOC와 동일한 경향성을 나타내는 것이 확인되었다. 따라서 본 연구에서는 고분자의 방사조건과 염의 유무에 따른 분리막의 섬유 형상과 물리적 특성변화와 이를 이용한 유수분리 특성에 대해 연구하였다.