인공위성은 최첨단 기술로써 시공간적 관측제약이 적어 해양 사고에 효과적 대응과 해양 변동 특성 분석 등으로 각국의 국가 기관들이 위성 정보를 활용하고 있다. 하지만 고해상도 위성 관측 기반 해수면 온도 자료(Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis, OSTIA)는 위성의 기기적, 또는 지리적 오류와 구름으로 인해 낮게 관측되거나 공백으로 처리되며 이를 복원하기까지 수 시간이 소요된다. 본 연구는 최신 딥러닝 기반 알고리즘인 LaMa 기법을 활용하여 결측된 OSTIA 자료를 복원하고, 그 성능을 기존에 이용되어 온 세 가지 영상처리 기법들의 성능과 비교하여 평가하였다. 결정계수(R²)와 평균절대오차(MAE) 값을 이용하여 각 기법의 위성 영상 복원 성 능을 평가한 결과, LaMa 알고리즘을 적용하였을 때의 R²과 MAE 값이 각각 0.9 이상, 0.5℃ 이하로, 기존에 사용되어 온 쌍 선형보간법, 쌍 삼차보간법, DeepFill v1 기법을 적용한 것보다 더 우수한 성능을 보였다. 향후에는 현업 위성 자료 제공 시스템에 LaMa 기법을 적용하여 그 가능성을 평가해 보고자 한다.

가송이(Tricholoma bakamatsutake Hongo)는 주름버섯목(Agaricales), 송이과(Tricholomataceae)에 속 하는 외생균근성 버섯류의 하나로, 송이(T. matsutake)와 일반적인 외형이 거의 비슷하며, 송이향과 맛이 강하게 나기 때문에 이 두 균종은 쉽게 혼동되며, 실제 분류 및 계통발생학적으로도 가송이와 송이는 유연 관계가 있는 것으로 밝혀졌다. 가송이는 한국, 일본, 대만, 중국의 신갈나무 등과 같은 활엽수림에 분포하는 것으로 알려져 있으며, 최근에는 제주도 구실잣밤나무림에서 발견되었다. 가송이는 균사생장이 매우 느려 연구에 어려움이 많아 균사배양 최적 조건을 구명하고자 본 연구를 실시하였다. 온도에 따른 가송이 균주 별 균사생장 특성을 조사한 결과, 모든 균주에서 25℃에서 가장 균사생장속도가 가장 빨랐으며, 특히 3833 균주가 다른 균주에 비해 약 1.5배 빠른 것으로 조사되었다.

Cnidium officinale M. is an important crop that is widely used as a raw material for health functional foods. However, it is experiencing cultivation difficulties due to climate change and abnormally high temperatures. In response to this problem, the characteristics and main causes of the high-temperature damage occurring in C. officinale M. cultivation fields were analyzed. A survey of five farmhouse fields in Jecheon and Bonghwa, major C. officinale M. cultivation areas in Korea in 2018, indicated that about 5% to 37% of the cultivation fields in Jecheon and 5% to 15% of the fields in Bonghwa died from wilting. The high-temperature damage of the C. officinale M. fields is divided into two categories: upper leaves drying due to solar radiation and temperature, and lower leaves dying serially to the radiant heat of the vinyl mulch. Damage caused by radiant heat was typically greater. This is due to the greenhouse effect that occurs in the small space between the black vinyl mulching and the soil. The heat radiated to the surface of the ridge creating an environmental condition that greatly exceeded the atmospheric temperature especially on hot days. As a result, short plants with underground parts, such as C. officinale M., can suffer more high-temperature damage than other plants, so it is considered that it is necessary to develop related technologies such as mulching materials that can reduce pavement temperature in the future.

본 연구는 금속 인공물을 감소시키기 위한 VAT(view angle tilting)와 SEMAC(slice encoding for metal correction) 기법 적용에 따른 온도 변화 범위를 관찰하고자 하였다. 제작된 인체 모방 팬텀을 활용하였고, 검사방법으로는 임상에서 실제로 사용하고 있는 고속스핀에코(fast spin echo, FSE) 기법의 영상 파라미터들을 그대로 이용하였다. VAT 와 SEMAC 기법은 FSE와 같은 파라미터로 설정한 다음 VAT 파라미터는 100%와 SEMAC 파라미터는 25로 설정하였다. 온도 측정 방법으로는 수소원자 공명주파수전이법(proton resonance frequency shift, PRFS)기법을 활용하였으며, 광 섬유 온도계(fiber-optic sensor, FOS)로 절대 온도를 측정한 후 비교 분석하였다. 온도 변화는 SEMAC 기법에서 기존 FSE 기법 (0.28℃±0.10℃)에 비해 1.63℃±0.12℃로 약 6배 상승하였고(SEMAC-FOS = 1.59℃), VAT 기법은 약 2배 증가(VAT-FOS = 0.51℃)가 확인되었다. 특히, SEMAC 기법은 VAT 기법(VAT-FOS = 0.51℃, VAT-PRFS = 0.54℃ ±0.02℃)과 비교하여 약 3배가 증가하여 가장 높은 온도 상승이 관찰되었다. 이는 SEMAC 기법 적용 시 자기공명영상 전자파 인체 영양에 대한 안전기준을 충족하기 위해 영상 파라미터 최적화 작업의 필요성을 시사한다.

PURPOSES : Due to the frequent occurrence of accidents on icy roads during nighttime, it would be advantageous to notify road managers and drivers about the most perilous areas. This would allow road managers to treat the icy roads with de-icing chemicals and enable drivers to be better prepared for potential hazards. Essential information about pavement temperature is required to identify icy spots on the road. METHODS : With the goal of estimating nighttime pavement temperature on the National Highways in Korea using atmospheric data, the current study investigated a widely recognized forecasting method known as deep neural network (DNN). To achieve this objective, the input data for the models were gathered from the weather agency's website. The dataset comprised of relative humidity, air temperature, dew point temperature, as well as the differences in air temperature and humidity between two consecutive days. RESULTS : In order to assess the effectiveness of the built DNN model, a comparison was made using baseline pavement temperature data gathered through an infrared-based pavement temperature sensor installed in a highway patrol car. The results indicated that the DNN model achieved a mean absolute error (MAE) of 0.42 and a root mean square error (RMSE) of 0.62. In comparison, a conventional regression model yielded an MAE of 2.07 and an RMSE of 2.64. Thus, the DNN model demonstrated superior performance in comparison to the conventional regression model. CONCLUSIONS : Considering the increasing focus on preventive maintenance, these newly developed prediction models can be implemented proactively as a preventive measure against icing. This proactive approach has the potential to significantly improve traffic safety on winter roads.

PURPOSES : In this study, we aimed to evaluate the transition temperature (Tt) of asphalt binders using molecular dynamics simulations, which can provide a more accurate assessment of the mechanical properties of a material at the molecular level and can be applied to material development and design. METHODS : Unlike conventional macro- or meso-level simulations, we utilized MD simulations to evaluate the Tg of asphalt binders based on material composition and aging degree as input variables. In this analysis, 11 temperatures ranging from 434 K to 233 K at 20 K intervals were utilized, and the bulk volume and density were calculated through MD simulations. RESULTS : The MD simulation successfully predicted the Tg of the asphalt binder, and the molecular-level properties and interactions determined in this study can be applied not only to material development but also to the determination of constitutive equations or contact models used in continuum mechanics or discrete element methods. The calculated Tg was slightly different depending on the aging of the asphalt binder; however, it was found to accurately reflect the transitional characteristics. CONCLUSIONS : This study demonstrated the potential of MD simulations as valuable tools for material development and design in the construction industry. The results indicate that the use of MD simulations can lead to more accurate and efficient material development and design by providing a more detailed understanding of material properties and interactions at the molecular level.

In order to respond to environmental pollution, developed countries, including Korea, have begun to conduct research to utilize hydrogen energy. For mass transfer of hydrogen energy, storage as liquid hydrogen is advantageous, and in this case, the volume can be reduced to 1/800. As such, the transportation technology of liquefied hydrogen for ships is expected to be needed in the near future, but there is no commercialized method yet. This study is a study on the technology to test the performance of the components constituting the membrane type storage container in a cryogenic environment as a preparation for the above. It is a study to find a way to respond by analyzing in advance the problems that may occur during the shear test of adhesives. Through this study, the limitations of ISO4587 were analyzed, and in order to cope with this, the specimen was supplemented so that fracture occurred in the adhesive, not the adhesive gripper, by using stainless steel, a low-temperature steel, to reinforce the thickness. Based on this, shear evaluation was performed under conditions lowered to minus 243℃, and it was confirmed that the breaking strength was higher at cryogenic temperatures.

The influence of MgO addition on the densification and microstructure of alumina (Al2O3) was studied. Compacted alumina specimens were manufactured using ball-milling and one-directional pressing followed by sintering at temperatures below 1700oC. Relative density, shrinkage, hardness, and microstructure were investigated using analytical tools such as FE-SEM, EDS, and XRD. When the MgO was added up to 5.0 wt% and sintered at 1500oC and 1600oC, the relative density exhibited an average value of 97% or more at both temperatures. The maximum density of 99.2% was with the addition of 0.5 wt% MgO at 1500oC. Meanwhile, the specimens showed significantly lower density values when sintered at 1400oC than at 1500oC and 1600oC owing to the relatively low sintering temperature. The hardness and shrinkage data also showed a similar trend in the change in density, implying that the addition of approximately 0.5 wt% MgO can promote the densification of Al2O3. Studying the microstructure confirmed the uniformity of the sintered alumina. These results can be used as basic compositional data for the development of MgOcontaining alumina as high-dielectric insulators.

Cyanobacteria Pseudanabaena strains are known to produce 2-MIB (odorous material) in freshwater systems, thereby causing problems in water use. However, their physiological responses to environmental factors in relation with 2-MIB production is not well explored. This study was conducted to evaluate the effect of temperature on the growth and 2-MIB production of Pseudanabaena redekei. The experimental cyanobacteria strains were separated from the Uiam Reservoir (North Han River) and cultured in the BG-11 medium. Temperature was set to 10, 15, 20, 25, and 30℃ for the experiment, in the reflection of the seasonal water temperature variation in situ. For each temperature treatment, cyanobacterial biomass (Chl-a) and 2-MIB concentration (intra-cellular and extra-cellular fractions) were measured every 2 days for 18 days. Both maximal growth and total 2-MIB production of P. redekei appeared at 30℃. While intra-cellular 2-MIB contents were similar (26~29 ng L-1) regardless of treated temperatures, extra-cellular 2-MIB concentration was higher only in high temperature conditions (25~30℃), indicating that the extents of 2-MIB biosynthesis and release by P. redekei vary with temperature. The 2-MIB productivity of P. redekei was much higher in low-temperature conditions (10~15℃) than high temperature conditions (25~30℃). This study demonstrated that temperature was a critical factor contributing to 2-MIB biosynthesis and its release in cell growth (r=0.605, p<0.01). These results are important to understand the dynamics of 2-MIB in the field and thereby provide basic information for managing odorous material in drinking water resources.

이 논문에서는 내구성이 우수한 것으로 알려져 있는 펄트루젼 FRP의 습도 노출 및 동결 융해 영향을 검토하고, 이에 따른 국부좌굴강도 영향을 검토하기 위한 해석적 연구를 수행하였다. FRP는 일반적으로 내구성이 우수하다고 알려져 있기 때문 에, 해양 구조물 등 습윤환경에서 적용하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 특히 구조용 부재로 제작되는 펄트루젼 FRP 부재는 하절기와 동절기의 온도변화에 노출되기 때문에 이에 대한 검토가 필요하다. 펄트루젼 FRP의 습도 노출 및 동결 융해 영향은 기존 연구의 실험 결과를 참고하였으며, 국부좌굴강도는 정밀해법을 통해 영향을 검토하였다. 검토 결과 펄트루젼 FRP 는 습도노출 및 동결융해의 영향으로 인해 최대 약 20%의 인장강도 및 탄성계수 변화를 나타내었으나, 국부좌굴강도는 약 3% 로 그 영향이 상대적으로 작은 것으로 나타났다. 따라서, 온도이력 및 습윤환경에서도 펄트루젼 FRP는 국부좌굴강도의 큰 변화 를 나타내지 않고 높은 내구성을 나타낼 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 공정 간소화, 균일한 나노 입자 형성, 백금 저감 및 활용도를 높이기 위하여 원자층 증착법 (Atomic Layer Deposition, ALD)을 통하여 양이온 교환막 연료전지용 촉매를 제조하고 증착 온도에 따른 백금 입자 형성 거동 을 확인하였다. 증착 온도는 250 °C, 300 °C, 350 °C로 조절하여 백금 촉매를 형성하였으며 각 각의 촉매의 증착 양 상을 확인하기 위하여 Thermogravimetric analysis, X-ray diffraction 및 Transmission electron microscopy를 도입하여 담지량, 백금 입자 분포, 크기 및 결정구조 등을 확인하였다. 합성된 백금 촉매를 연료전지에 적용하기 위해서 Cyclic Voltammetry 기법을 통해서 전기화학적 활성 표면적를 구하고, Membrane Electrode Assembly 셀을 제작하여 전지 특성을 확보하였다. 최종적으로, 백금 촉매 제조 시 ALD 증착 온도는 300 °C 이하에서 합성해야 됨을 밝혀냈으며, ALD으로 제작된 백금 촉매가 기존 습식 촉매보다 더 우수한 특성을 보임을 확인하였다. 해당 연구는 ALD을 통하여 다양한 접근법으로 촉매를 제조할 시, 기본적인 ALD 공정 정보 및 ALD 촉매 합성 방향성을 제공할 수 있다.

본 연구는 국내 산림생명자원 중 광나무의 대량생산을 위한 기초연구로, Priming 처리에 따른 발아 효율성 및 유묘 생육특성에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 종자 Priming처리는 대조구, GA3 (10, 100, 200 ㎎·L-1), Ca (NO3)2 (50, 100, 200 mM), KNO3 (50, 100, 200 mM)를 24시간 처리하여 발아특성을 분석하였고, 순화재배에 따른 생육특성 및 활착률을 조사하여 수확량을 비교·분석하였다. 발아특성은 25℃·KNO3 100 mM에서 발아율이 유의적으로(p<0.001) 높았으며, 평균발아일수는 10.3~18.1일로 15℃에서 대체적으로 빠른 발아일수를 나타냈다(p<0.001). 발아속도 및 발아균일지수 또한 25℃·KNO3 100 mM에서 유의적으로 높은 값을 보였다(p<0.001). 생육특성의 경우 2 5℃·KNO3 100 mM 처리에서 유근 길이(5.1±2.4 ㎝), 초장(5.7±0.7 ㎝), 근장(16.6±2.0 ㎝), 건중량(0.079 g)이 유의적으로 가장 높게 나타났다 (p<0.001). 유묘활력지수 또한 25℃·KNO3 100 mM 처리에서 1418.3으로 높았으며, 가장 높은 수확량(16.8 g/㎡)을 나타냈다. 결과적으로 25℃, KNO3 100 mM 처리 시 실내발아에서 발아효율성을 높일 수 있었으며, 순화재배 시 우수한 유묘 생육을 보여 수확량을 증진시킬 수 있었다.

본 연구는 서울대공원 인공사육장에서 남생이(Mauremys reevesii) 알의 부화온도 차이에 따른 부화기간과 성장에 영향을 주는지 알아보고자 연구했다. 전체 201개의 남생이 알을 26(n=89)℃, 28(n=75)℃ 그리고 32(n=37)℃에서 각각 부화시켰다. 남생이 알의 부화온도와 부화기간은 온도에 따라 유의미한 차이를 나타내었다. 본 연구에서 부화 온도가 높을수록 부화율이 증가하였다. 26℃, 28℃, 그리고 32℃에서 부화한 알의 부화 기간은 각각 66.1(±4.0, n=52)일, 65.3(±3.3, n=44)일 그리고 58.8(±7.7, n=31)일이었다. 부화율은 32℃(83.8%)가 26℃(58.4%)와 28℃(58.7%)보다 상대적으로 높았다. 32℃에서 부화 한 14일 된 새끼의 몸무게가 26℃와 28℃에서 부화한 14일 된 새끼의 몸무게보다 높았다. 그렇지만 부화 후 180일과 270일에 새끼의 몸무게는 부화 온도에 따라 큰 차이가 없었다. 본 연구에서 한국산 남생이(M. reevesii) 알의 부화 온도가 부화 기간과 성장 초기 남생이의 체중에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다.

명월(Sedum nussbaumerianum)은 돌나물과(Crassulaceae) 에 속한 다육식물의 일종이다. 명월은 적색, 황색, 녹색의 다 양한 엽색을 가지고 있고 백색 내지 연분홍색의 꽃을 개화하 여 관상가치가 높다. 그러나 학술적으로는 거의 연구된 바가 없는 미지의 식물이다. 이에 따라 본 연구에서는 명월의 생육 에 적합한 적정 주야간 온도를 구명하기 위해 주야간 온도를 각각 20/15, 24/19, 28/23, 32/27℃의 네 가지 단계로 나누 어 설계하였다. 결과에서 명월은 20/15℃ 처리구에서는 초장, 줄기의 지름, 엽폭, 지상부 생체중, 지상부 수분함량, 꽃수, 엽 색과 꽃색의 CIELAB a*가 가장 높은 것으로 나타나 색상 품 질이 우수했던 것으로 평가되었다. 한편, 24/19℃ 처리구에 서는 초폭, 근장, 피복면적, 엽수, 엽장, 지하부 생체중, 지상 부와 지하부 건물중, 개화율, 꽃대의 길이, 화장, 화폭이 가장 높은 것으로 나타나 색상품질은 20/15℃에 비해 상대적으로 낮았으나, 생육수준은 20/15℃ 처리구에 비해 더 우수했던 것으로 평가되었다. 반대로 본 연구에서 상대적으로 가장 높 은 온도수준인 32/27℃에서는 생육수준이 저조하고 과거 연 구에서 스트레스 지표로 사용되었던 엽색의 CIELAB L*과 b* 의 수치가 높았던 것으로 나타났다. 또한 32/27℃ 처리구 에서는 생식생장이 완전히 억제되어 개화율이 0%로 조사되 었다. 마지막으로 피어슨 상관 계수(Pearson correlation coefficient) 분석에서 L*은 지상부 생체중과 음의 상관관계 를 가진 것으로 나타났으며, b*는 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중과 모두 음의 상관관계를 가지는 것으로 나타나 과 거 연구와 마찬가지로 L*과 b*가 식물의 생장과 반비례함을 알 수 있었다. 결론적으로 명월의 식물체의 크기를 유의미하게 증대시키고 개화를 촉진시키기 위해서는 24/19℃에서 재배할 것을 권고하며, 상대적으로 짙은 적색의 엽색과 화색을 가진 식물체를 재배생산 하고자 하는 경우 20/15℃에서 재배할 것 을 권고한다.

백은무(Kalanchoe pumila)는 돌나물과(Crassulaceae)에 속 한 다육식물의 일종이다. 이 종은 학술적으로는 알려진 바가 거의 없는 미지의 식물이나 군생하여 자라며 분홍색 꽃을 개화 하기 때문에 관상가치가 높다. 이에 따라 본 연구에서는 온도 처리에 따른 백은무의 생육과 개화특성에 대해서 조사하였다. 온도는 주간/야간의 온도를 20/15, 24/19, 28/23, 32/27℃ 의 네 가지 단계로 설계하였다. 결과에서 백은무는 20/15℃ 처리구에서 초폭, 줄기의 지름, 피복면적, 엽수, 엽장, 엽폭, 지상부와 지하부의 생체중과 건물중, 꽃대의 길이, 꽃수, 화 장, 화폭이 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서 백은무는 상대 적으로 저온의 환경에서 더 많은 탄소동화작용을 수행하는 것 으로 보인다. 한편, 24/19℃ 처리구에서는 초장과 정규식생지 수를 나타내는 normalized difference vegetation index (NDVI)가 가장 높은 것으로 나타났으며, 28/23℃ 처리구에서 는 근장과 안토시아닌 반사 지수 2를 나타내는 anthocyanin reflectance index 2(ARI2)가 가장 높은 것으로 나타났다. 32/27℃ 처리구에서는 대부분의 매개변수가 가장 낮은 것으 로 나타났으며, 생육이 거의 정지된 것으로 판단된다. 특히 과 거 연구에서 스트레스 지수로 활용된 매개변수인 CIELAB L* 과 b*는 32/27℃ 처리구에서 가장 높게 나타났다. 상관관계 분석에서는 L*은 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중과 음의 상관관계를 가지는 것으로 나타나 잎의 명도(lightness)가 높 을수록 식물의 생육에 부정적인 것으로 평가되었다. 추가적으 로 b*도 이와 유사한 결과를 나타내었다. 결과적으로 백은무 의 식물체 크기를 유의미하게 증대시키고 개화 품질을 촉진시 켜 관상가치를 극대화하기 위해서는 20/15℃ 수준에서 재배 할 것을 권고한다.