본 연구의 목적은 기상자료(강수량, 최고기온, 최저기온, 평균기온, 평균풍속) 기반의 다중선형 회귀모형을 개발하여 농업용저수지 저수율을 예측 하는 것이다. 나이브 베이즈 분류를 활용하여 전국 1,559개의 저수지를 지리형태학적 제원(유효저수량, 수혜면적, 유역면적, 위도, 경도 및 한발빈도)을 기준으로 30개 군집으로 분류하였다. 각 군집별로, 기상청 기상자료와 한국농어촌공사 저수지 저수율의 13년(2002~2014) 자료를 활용하여 월별 회귀모형을 유도하였다. 저수율의 회귀모형은 결정계수(R2)가 0.76, Nash-Sutcliffe efficiency (NSE)가 0.73, 평균제곱근오차가 8.33%로 나타났다. 회귀모형은 2년(2015~2016) 기간의 기상청 3개월 기상전망자료인 GloSea5 (GS5)를 사용하여 평가되었다. 현재저수율과 평년저수율에 의해 산정되는 저수지 가뭄지수(Reservoir Drought Index, RDI)에 의한 ROC (Receiver Operating Characteristics) 분석의 적중률은 관측값을 이용한 회귀식에서 0.80과 GS5를 이용한 회귀식에서 0.73으로 나타났다. 본 연구의 결과를 이용해 미래 저수율을 전망하여 안정적인 미래 농업용수 공급에 대한 의사결정 자료로 사용할 수 있을 것이다.

본 연구는 다목적함수를 고려한 입자군집최적화(Particle Swarm Optimization, PSO) 알고리즘을 Python으로 개발하고, Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모형에 적용하여 자동보정 알고리즘의 적용 가능성을 평가하였다. SWAT 모형의 유출 해석은 안성천의 공도 수위 관측소 상류유역(364.8 km2)을 대상으로 하였으며, 공도 지점의 2000년부터 2015년까지의 일 유량 자료를 이용하였다. PSO 자동보정은 결정계수 (coefficient of determination, R2), 평균제곱근오차(RMSE), NSE 모형효율계수(Nash-Sutcliffe Efficiency, NSEQ), 특히 중간유출과 기저유출의 보정을 위해 NSEINQ (Inverse Q)를 활용하여 SWAT을 보정하였다. PSO을 통한 SWAT 모형의 자동보정과 수동보정의 유출해석 결과, 각각 R2 는 0.64, 0.55, RMSE는 0.59, 0.58, NSEQ는 0.78, 0.75, NSEINQ는 0.45, 0.09의 상관성 분석결과를 보였다. PSO 자동보정 알고리즘은 수동보정에 비하여 높은 향상을 보였는데 특히 유출의 감수곡선을 개선시켰으며 적절한 매개변수 추가(RCHRG_DP)와 매개변수 범위의 설정으로 수동 보정의 한계를 보완하였다.

홍수조절지는 하천 제내지 측에 제방을 축조하고 제방 일부 구간에 횡월류위어를 설치해 일정규모 이상의 홍수사상 발생 시 홍수량 일부를 월류시켜 저류하는 홍수저감시설이다. 다양한 하천시설물이 존재하는 하천 내에서 홍수조절지의 운영 최적화를 위해서는 기존 시설과의 연계 운영을 함께 검토해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 하도 내 수문 시설의 영향을 고려해 홍수조절지 횡월류위어의 위치 변화에 따른 수로 내 수위 저감 및 유량 분담 효과를 분석하였다. 수문 시설의 영향을 고려하기 위해 수로 내 2문의 방사형 수문을 설치하였으며, 수문으로부터 상류 방향으로 횡월류위어의 위치를 이동시키며 수로 내 수위 변화와 횡월류위어의 월류량을 측정하였다. 실험 결과 횡월류위어의 위치가 수문에 가까울수록 수위 저감 효과가 크게 나타났으며, 유량 분담 효과는 큰 변화가 없는 것으로 확인되었다. 2개소 이상의 횡월류위어 운영 시에는 충분한 저류공간이 확보되어 횡월류 위어의 위치에 따른 수위 저감 효과의 변화가 크지 않은 것으로 확인되었다. 또한, 수문 운영 시 1개소 횡월류위어의 위치 변화에 따른 수위 저감율 을 경험식으로 산정해 향후 홍수조절지 계획 시 활용 가능한 기초자료를 제공하고자 한다.

본 연구에서는 금강유역(9,645.5 km²)을 대상으로 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)을 이용하여 HadGEM3-RA RCP 4.5와 8.5 기후변화 시나리오에 따른 미래 기간(2020s: 2010~2039, 2050s: 2040~2069 ,2080s: 2070~2099 )의 지하수위 변화를 평가하였다. 이를 위해 SWAT 모형의 검․ 보정은 11년(2005~2015)동안의 유역내 2개 댐지점(대청댐, 용담댐)의 일별 유입량 및 저수량, 5개 관정지점(JSJS, OCCS, BEMR, CASS, BYBY)의 일단위 지하수위 관측자료, 3년 5개월(2012년 8월~2015년 12월) 동안의 3개 보지점(세종보, 공주보, 백제보)의 일별 유입량 및 저수량 자료를 이용하였다. 2개 댐의 유입량 및 저수량 검보정 결과, Nash-Sutcliffe 모델효율(NSE)은 각각 0.57~0.67, 0.87~0.94, 결정계수(R2)는 각각 0.69~0.73, 0.63~0.73의 범위를 보였으며, 3개 보의 유입량 및 저수량의 NSE는 각각 0.68~0.70, 0.94~0.99, R2는 각각 0.83~0.86, 0.48~0.61로 검보정 되었다. 5개 지점의 지하수위에 대한 R2는 0.53~0.61이었다. 유역 전체의 미래 기온은 기준년도(1976~2005)대비 2080s RCP 8.5 시나리오에서 최고 4.3°C 상승하고 강수량은 6.9% 증가하였으며, 미래 지하수위는 5개 지하수위 관측지점 중 금강 상류 3개 지점(JSJS, OCCS, BEMR)에서 각각 –13.0 cm, -5.0 cm, -9.0 cm 감소하였고, 금강 하류 2개 지점(CASS, BYBY)에서는 각각 +3.0 cm, +1.0 증가하였다. 미래 지하수위는 유역 내 강수량의 계절별 공간적 편차에 따른 지하수 충전량의 차이에 기인한 것으로 판단된다.

본 연구의 목적은 안성천 상류 공도유역(366.5km²)을 대상으로 SWAT 모형을 이용하여 미래 기후변화 평가에 있어, 미래의 토지이용변화를 동시에 고려하면 수문학적 거동에 얼마나 영향을 주는지를 분석하고자 하였다. 미래기후변화 시나리오는 HadGEM3-RA의 RCP 4.5와 8.5 시나리오를 이용하여 2030s (2020-2039)과 2050s (2040-2059) 기간으로 나누어 적용하였으며, 토지이용변화는 도시성장 시나리오에 따른 회귀모형 기반의 CLUE-s 모델을 이용하였다. 기준년(1976-2005) 대비 미래 강수량은 RCP 4.5에서 2030s에 최대 5.7%의 감소, 2050s에는 최대 18.5% 증가하였고, 미래 기온은 2030s RCP 4.5에서 최대 1.8°C, 2050s RCP 8.5에서 최대 2.6°C 증가하였다. 미래 토지이용은 2050년 도시지역이 58.6% (29.0 km²에서 46.0 km²) 증가하는 것으로 예측되었다. SWAT 수문 검보정은 14년(2002-2015) 동안의 공도관측소 일유량 자료를 이용하였으며, 저유량 모델효율의 향상을 위하여 2014-2015년 연속 가뭄년을 대상으로 보정을 실시한 결과, 하천유량(Q)과 1/Q을 대상으로Nash-Sutcliffe 모델효율은 각각 0.86과 0.76이었다. 미래 기후변화 시나리오만을 적용한 결과, 하천유출량이 2030s RCP 4.5에서 최대 24.2% 감소하다가 2050s RCP 4.5에서 최대 10.9% 증가하는 변화를 보여주었다. 한편, 기후변화와 더불어 미래의 토지이용변화를 함께 고려한 경우는 하천유출량이 2030s RCP 4.5에서 최대 14.9% 감소, 2050s RCP 4.5에서 최대 19.5% 증가하는 변화를 보여주어, 미래 기후변화에 따른 유역의 수문평가 시, 도시성장이 기대되는 유역 등 미래의 토지이용변화가 클 가능성이 있는 유역에 대해서는 토지이용변화 요소를 고려할 필요가 있다고 생각된다.

In this study, we evaluated the antioxidant activity and anti-inflammatory effects of Abeliophyllum distichum (A. distichum) leaves that were prepared via air-drying. Fresh and air-dried A. distichum leaves were examined via 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) radical, and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS) radical scavenging assay and measurements of the reducing power. The suppression effects on inflammation of the leaves were analyzed by a western blot and RT-PCR on LPS-induced RAW 264.7 cells. As a result, the antioxidant activity of the fresh leaves was found to be more effective than that of the air-dried leaves. Also, the fresh leaves were more effective in suppressing the protein and mRNA levels of iNOS and COX-2 than the air-dried leaves, thereby indicating the better anti-inflammatory effects. In addition, the contents of phenolic compounds and acteoside were analyzed by high-performance liquid chromatography (HPLC). The results showed that the acteoside content decreased with the use of the air-drying method, while there was no change in the content of phenolic compounds. Therefore, this study indicated that fresh A. distichum leaves potential antioxidant and suppression activities of various factors that are involved in the production of NO, which were found to be better than those of air-dried A. distichum leaves. These biological activities were also found to be independent of the content of phonolic compounds and were assumed to be directly or indirectly related to the content of acteoside.

This study was conducted to investigate egg development and larvae morphological development of catfish and to provide basic data to clarify the genetic relationship with Siluriformes fish. The mother fish that was used in this study was caught in the stream of Nakdong River in Uiseong-gun, Gyeongbuk. The temperature range of the breeding was 23.0- 25.0℃ (mean 24.0±1.0℃) and egg size was 1.62-1.70 mm (mean 1.66±0.05, n=30). Eggs of catfish began hatching at 54 hours and 40 minutes after fertilization. Immediately after hatching, the total length of larvae was 3.60-3.65 mm (mean 3.62±0.03, n=5) and had an egg yolk without swimming ability. On the third day after hatching, the larvae at the medium stage was 8.00-8.65 mm (mean 8.32±0.45) in total length, and two pairs of whiskers formed around the mouth were elongated. On the 12th day after hatching, the larvae at the juvenile stage was 16.5-17.0 mm (mean 16.7±0.35) in total length, and the stem of each fin was in the range, and the juvenile at this period was morphologically similar to the mother fish.

저온 적응성 효모 SCY297의 종균 방법에 따른 생존율과 약주 제조시 양조 특성을 조사하였다. 동결건조, 송풍건조 및 액체 제형 방법으로 제조한 다음, 실온에서 장기 저장에 따른 효모의 생존율과 양조 특성을 비교하였다. 또한, 부형 제로 skim milk, α-lactose, trehalose를 5%씩 첨가하여 생존율과 양조특성에 미치는 영향을 조사하였다. 부형제가 첨가된 동결건조 및 액체 제형 SCY297 효모는 실온에서 15주 까지 약 80% 이상의 생존율을 나타내었고, 송풍건조는 skim milk 첨가한 경우만 약 80% 이상 생존율을 나타내었다. 저장기간 및 제형화된 효모 SCY297로 약주를 발효하여 그 술덧을 분석한 결과, 동결건조 및 송풍건조된 SCY297는 무처리 SCY297보다 적정산도는 0.61, 아미노산도는 14.23 증가하였고, 알코올 함량은 5.07% 감소하였다. 액체 SCY297는 무처리 SCY297보다 pH 1.86, 아미노산도는 5.1 증가하였고, 알코올 함량은 2.9%로 감소량이 낮았다. 따라서 본 연구 결과, 종래의 고상형 방법보다 액상형 방법을 통한 종균화 가능성을 제시하였다.

본 연구는 국민 영양평가 및 정책 수립에 근간이 되는 국가표준식품성분표 개정을 위해 농촌진흥청과 국립축산 과학원이 공동으로 국산 돈육의 대표 시료를 선정하고 부위별로 신뢰성이 확보된 vitamin B12 함량 데이터 구축을 위해 분석법 검증과 분석품질관리를 수행한 연구이다. Immunoaffinity-HPLC 분석법을 특이성, 직선성, 검출한계 및 정량한계, 정확성, 정밀성 등의 분석수행특성 지표를 이용하여 평가한 결과 모든 항목에서 AOAC 가이드라인 수용기준에 충족되는 것을 확인하였다. 또한 모든 시료 분석 시 in-house QC sample을 분석한 결과 QC chart의 관리한 계선 안에 포함이 되어 본 연구 기간 동안 수행된 모든 시료 분석이 관리하에 정확성과 정밀성을 나타내는 분석값 임을 확인할 수 있었다. 총 7개 primal cut과 이들로부터 세분화된 22개 retail cut의 vitamin B12 함량 분석 결과 주요 부위(평균 0.42-0.69 μg/100 g) 뿐만 아니라 같은 부위 안에 서도 세부 부위에 따라 vitamin B12 함량에서 차이가 나타났다. 특히, 삼겹살과 목심 부위에서 vitamin B12 함량이 높게 나타났으며 세부 부위에서는 삼겹살 부위의 토시살이 0.98 μg/100 g로 최고값을 보였고, 등심 부위의 알등심살과 뒷다리 부위의 홍두깨살이 0.33 μg/100 g으로 가장 낮은 수준을 나타냈다. Vitamin B12 함량은 돈육의 부위별 단백질 함량과는 유의적인 차이를 보였으나 지방 및 수분 함량과는 유의 적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구에서 생산된 국내산 돈육의 부위별 vitamin B12 함량 데이터는 분석법 검증과 분석품질관리를 통하여 신뢰성이 확보된 데이터로 국가표 준식품성분표 개정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구의 목적은 하천의 조도계수와 유량의 불확실성을 고려하여, 부정류 흐름에서 홍수위 해석에 미치는 영향을 정량적으로 분석하는 데 있다. 본 연구에서는 GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation) 기법을 적용하여 조도계수와 유량의 불확실성이 홍수위 해석에 미치는 영향을 분석하고, 강우사상의 크기와 불확실성과의 관계를 분석하였다. 조도계수의 불확실성은 하천기본계획을 참고하여 0.025~0.040의 범위에서 분석하였다. 유량의 불확실성은 수위 h일 때의 유량을 Q라고 할 때, Q= A(h- B)C로 표현되는 수위-유량관계식의 회귀계수 A, B, C를 통해 분석하였다. 수위-유량관계식의 회귀계수를 비선형 회귀분석을 통해 추정하였으며, 회귀계수는 t 분포를 가정하여 95% 신뢰도로 상한과 하한의 범위를 산정하였다. 산정된 회귀계수의 범위는 A는 5.138~18.442, B는 -0.524~0.104, C는 2.427~2.924로 산정되었다. 범위 내에서 10,000개의 매개변수 세트 를 추출하여 HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center’s River Analysis System)에 적용하여 Monte Carlo 모의를 수행하였다. 강우사상 1~3에서 모의된 홍수위의 95% 신뢰구간의 평균적인 범위는 각각 0.39 m, 0.83 m, 0.96 m이며, 첨두 홍수위가 발생했을 때의 범위는 각각 0.52 m, 1.36 m, 1.75 m로 산정되었다. 또한 이천관측소의 1986~2015년의 일 강우에 대한 빈도해석을 수행하였으며, 수행 결과 GEV (Generalized Extreme Vlaue) 분포일 때 강우사상 1~3의 재현기간은 각각 1년, 10년, 25년 빈도에 해당되었다. 본 연구를 통해 강우사상의 크기와 불확실성의 관계를 분석하 였으며, 향후 다양한 강우사상에 적용하여 검증한다면 홍수위의 불확실성을 예측하여, 하천관리 등을 위한 구조물의 계획 및 설계 시 의사 결정에 실질적인 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.

Background : This study of investigate the quality characteristics of Korean Dioscoreae Rhizoma by species and various processing methods. We used two types of species D. Rhizoma, which were the long type shape of D. batatas and short type shape of D. japoninca, respectively. Methods and Results : The reaction of D. Rhizoma with acetic acid and iodine showed light blue to blue colours, respectively. When compared with loss of drying between two species, the long type species was about 2% more higher than that of short type of species. When compared with processing methods, the both steamed and dried samples was more higher 2.0 - 3.0% than that of non-steamed samples. The contents of acid-insoluble ash samples with peel was relatively higher than that of samples containing no-peel. The results of TLC analysis also showed the same Rf and colours when compared with the standard of D. Rhizoma. However, both dried sample with peel (DWP) showed more clear spot than those of dried sample except peel (DEP) and both steamed and dried sample except peel (SDEP). Conclusion : We sincerely hope that this study will be contributed to the standardization and quality control of korean herbal medicines.

Background : Recently, hair loss, which has been regarded as a mere means of middle-aged men due to stress and environmental pollution. The market for hair loss in Korea is about four trillion won and it is growing continuously. It is mainly made by mixing natural extracts such as medicinal plant. The purpose of this study was to investigate the effects of ethanol extracts of Houttuynia cordata Thunb. whole plant and Calendula officinalis L. flower extracts on the growth of fibroblasts, dermal papilla cells and lipid precursors, I want to try to make a materialization. Methods and Results : The cytotoxicity of each sample extracts treated with 50%, 100%, and 500 μg to fibroblasts, cell-viability were 107.3%, 109.6%, and 128.2%, respectively. The cytotoxicity of each sample to the dermal papilla cells was not observed. And the lipid differentiation of the lipogenic precursor cells which regulates the hairegeneration by secretion of the platelet derived growth factor. The 70% ethanol extracts of H. cordata whole plant and C. officinalis flower were showed promotes the hair growth activity. The lipolysis rate was significantly increased with increasing treatment concentration Conclusion : As a result of this study, in-vitro hair growth activity of herbal medicines for hair treatment material development was not shown to be toxic to each cell. And 70% ethanol extract of H. cordata whole plant stimulated lipid precursor cells inducing differentiation. As a result, the 70% ethanol extracts of H. cordata whole plant and C. officinalis flower have potential to developing hair-related product.

Background : Polygonum multiflorum Thunb. is a herbaceous perennial belonging to the Polygonaceae family. And is an herbal medicine which can be used as a raw material for food, which is excellent in immunity enhancement, vocalization and blood transfusion. The purpose of this study was to expand the utility of the P. multiflorum. Also, we fermented P. multiflorum by mushroom mycelial, and analyzed for general components and amino acids before and after fermentation Methods and Results : The moisture content of P. multiflorum and fermented P. multiflorum by mushroom mycelial (FPM) were 7.35% and 59%, respectively. The crude protein content did not show a significant difference between the two samples, crude fat, ash and crude fiber content of FPM were lower than P. multiflorum. The content of soluble nitrogen free extract of P. multiflorum (79.78%) was significantly higher than FPM (31.05%). Sixteen kinds of amino acids were detected in P. multiflorum, and the major amino acid was determined the arginine. The content of arginine and glutamic acid were 586.67 ㎎%, and 283.78 ㎎%, respectively. Sixteen kinds of amino acids were detected in FPM, and the major amino acids were determined the arginine (654.68 ㎎%) and threonine (591.18 ㎎%). The total amino acid contents of P. multiflorum and FPM were 3,469.03 ㎎%, and 3,630 ㎎%, respectively. Conclusion : The content of crude fat, ash, crude fiber, and soluble nitrogen free extract of FPM were lower than the P. multiflorum, and the major amino acids were different in two samples. Total amino acid content of FPM was higher than the P. multiflorum. As the mushroom fermentation progresses, it is confirmed that the amino acid content is increased, and it is expected to develop the product using the P. multiflorum fermented with mushroom mycelial.