Miscanthus has been considered as the most promising bioenergy crop for lignocellulosic biomass production. In Korea, M. sacchariflorus and M. sinensis can be found easily in all regions. It is a great advantage to utilize as important species with respect to genetic and cross-breeding programs materials for creation of novel hybrids. For successful breeding programs, it is important to precisely understand the variability of flowering traits among Miscanthus species as breeding parents materials. In this study, flowering traits were observed daily in 960 germplasms of two Miscanthus species (M. sacchariflorus and M. sinensis) for growing seasons over 2 years. The flowering process was divided into three stages. ST (sprouting time) was recorded when first leaf of the plant emerged on soil. FS1 (flowering stage 1) and FS2 (flowering stage 2) were recorded when flag leaf was firstly observed, and 1 cm of panicle was showing on at least one stem, respectively. For 2013 and 2014, the latest germplasms exerted flag leaf, i.e. September 30 (DOY of FS1 164.1) and September 4 (DOY of FS1 141.0) occurred M. sacchariflorus cv. Geodae 1 and M. sacchariflorus cv. Uram collected from Southern Korea (Jeollanam-do), while Miscanthus germplasms collected from northern Korea (Gyeonggi-do) which emerged the earliest flag leaf in July and August, significantly decreased DOY. For DOY from ST to FS2, M. sacchriflorus germplasms ranged from 140 to 190 days, and 110 to 170 days for 2013 and 2014. The highest frequency showed to 160 days for 2013, and 150 days for 2014. In M. sinensis germplasms, the highest frequency showed to 180 days for 2013, and 170 days for 2014. In the results of correlation between the day of years from ST to FS2 for 2013 and 2014, M. sacchriflorus and M. sinensis showed high coefficient of correlation (0.70 and 0.89). It can be supposed that flowering characteristics of Miscanthus are largely affected by the unique phenotypic characteristic of native habitat than environmental factors of the current planted site. This study for flowering traits of Miscanthus may provides an important information in order to expedite the introduction as breeding materials for creation of new hybrid.

본 연구는 한국형 바이오에너지작물로 선발된 물억새인 ‘우람’의 미성숙 화기를 이용한 캘러스 유도 및 식물체 재분 화 조건을 확립하고자 하였다. 캘러스 유도율은 MS배지에 2,4-D 3 mg L-1 첨가에서 93.3%로 높게 나타났으며, 2,4-D 3 mg L-1과 BA 0.1 mg L-1 처리에서 86.7%로 높게 나타났 다. 식물체 재분화율은 BA가 첨가된 배지에서 유도된 캘러스 를 이용하였을 경우 BA가 첨가되지 않은 배지에서 유도된 캘 러스보다 높게 나타나는 것을 확인하였다. 재분화를 위한 배 지 조성은 BA 5 mg L-1과 NAA 0.1 mg L-1 호르몬 조합에 서 재분화율이 86.7%로 가장 효과적이었다. 재분화된 소식물 체는 캘러스로부터 분리하여 MS배지에서 발근을 유도하였을 때 배양 4주 이후 뿌리가 3 cm 이상 신장하였다. 기내에서 발 근이 된 소식물체의 순화를 위해 상토에 이식하고 온실에서 재배하였을 때, 5주 후 지상부가 20 cm 이상으로 신장하여 성공적으로 활착되었다.

This study firstly provides basic data for selection of cultivatable bioenergy grass in barren reclaimed lands applied with solidified sewage sludge. The experimental plots consisted of a plot containing reclaimed land mixed with solidified sewage sludge (MSS 50), a plot covered by solidified sewage sludge (CSS 100), and an original reclaimed soil plot (ORS). The growth, biomass production of bioenergy grasses and soil chemical properties were investigated in each experimental plot for 5 years. The organic matter (OM) and total nitrogen (T-N) content in both MSS 50 and CSS 100 were considerably higher than those in ORS. In bioenergy grasses, M. sacchariflorus cv. Geodae 1 showed an excellent growth and adaptability on reclaimed land applied with solidified sewage sludge. The application of solidified sewage sludge may provided soil nutrition in the reclaimed land due to the fact that bioenergy crops grew better in soils applied with solidified sewage sludge than in untreated soils, and treated soils had higher OM and T-N content than untreated soils. This study suggests that M. sacchariflorus cv. Geodae 1 is the most suitable biomass feedstock crop for biomass production and that solidified sewage sludge may be used as a soil material

This study firstly provides basic data for selection of cultivatable bioenergy grass in barren reclaimed lands applied with solidified sewage sludge. The experimental plots consisted of a plot containing reclaimed land mixed with solidified sewage sludge (MSS 50), a plot covered by solidified sewage sludge (CSS 100), and an original reclaimed soil plot (ORS). The growth, biomass production of bioenergy grasses and soil chemical properties were investigated in each experimental plot for 5 years. The organic matter (OM) and total nitrogen (T-N) content in both MSS 50 and CSS 100 were considerably higher than those in ORS. In bioenergy grasses, M. sacchariflorus cv. Geodae 1 showed an excellent growth and adaptability on reclaimed land applied with solidified sewage sludge. The application of solidified sewage sludge may provided soil nutrition in the reclaimed land due to the fact that bioenergy crops grew better in soils applied with solidified sewage sludge than in untreated soils, and treated soils had higher OM and T-N content than untreated soils. This study suggests that M. sacchariflorus cv. Geodae 1 is the most suitable biomass feedstock crop for biomass production and that solidified sewage sludge may be used as a soil material

억새(Miscanthus spp.)는 화본과 중 광합성 효율이 높은 C4 식물군에 속하는 식물로 한국, 일본, 중국 등 동아시아가 원산지인 대표적인 바이오에너지 원료작물이다. 억새는 주로 지하경을 이용하여 번식하여 왔으나 지하경을 이용한 번식은 유전형은 유지할 수 있으나 우량 품종 개발에 불리하다는 문제점이 있다. 조직배양기술은 유용 자원을 이용한 돌연변이 육종과 형질전환 기술을 이용한 신품종 육종을 위한 기반기술로 활용 될 수 있어 바이오매스의 확보측면에서 유용하다. 국내 유망 바이오매스 자원인 억새의 신품종 육성을 위해서는 캘러스 유도 및 식물체 재분화에 효율적인 조직배양 기술을 확립하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 농촌진흥청에서 선발한 ‘우람’ 억새(Miscanthus sacchariflorus cv. Wooram)의 미성숙 화기를 이용한 안정적인 캘러스 유도 및 식물체 재분화 조건을 확립하여 신품종 육종을 위한 기초자료를 확보하고자 하였다. 식물재료는 국립식량과학원 바이오에너지작물연구소 내의 억새 재배포장에서 미성숙 화기가 5 mm 이하로 분화한 개체만 채취하여 사용하였으며, 수집한 재료는 70% EtOH로 2분, 0.45% NaOCl으로 20분간 표면 살균하여 배지에 치상하였다. 미성숙화기로부터 캘러스 유도율을 조사한 결과, MS배지에 생장조절제인 3 mg L-1 2,4-D를 첨가한 처리가 캘러스 유도율 93.3 %로 가장 높게 나타났고 3 mg L-1 2,4-D + 0.1 mg L-1 BA를 혼합 처리한 배지에서도 86.6 %의 캘러스 유도율을 나타냈다. 이후 캘러스로부터 식물체 재생 실험에서 3 mg L-1 2,4-D에 0.1 mg L-1 BA를 혼합 처리한 배지에서 유도된 캘러스가 3 mg L-1 2,4-D 처리 배지에서 유도된 캘러스보다 식물체 재분화율이 높게 나타났다. 캘러스 유도에는 최종적으로 3 mg L-1 2,4-D + 0.1 mg L-1 BA 처리 배지가 가장 효과적인 것으로 나타났다. 식물체 재분화를 위한 최적 생장조절제 농도에 대한 실험에서는 5 mg L-1 BA + 0.1 mg L-1 NAA 배지에서 재분화율 86.6 %로 가장 효과적이었다.

This study aims to verify the method of calculating blast load making similar damage from impact loading. In this process, LS-DYNA is used for modeling beam blast test. From the analysis, the max deflection of impact test and blast analysis is similar, so this method is verified.

콘크리트는 매우 우수한 건설 재료로서 교량, 빌딩 등을 포함한 대다수의 사회기반시설물 건설에 이용되었으며 향후에도 지속적으로 사용되리라 예상된다. 그러나, 콘크리트가 건설 재료로서 아무리 우수하다고 하더라도 시공시의 조건과 방법에 따른 시공 품질 변화와 완공 후 공용 과정에서의 환경과 외력 변화에 의한 열화나 손상을 피할 수는 없으며, 경우에 따라 이러한 요인들은 콘크리트의 내구성과 안전성에 심각한 문제를 유발할 수 있다. 따라서, 시공 과정에서 콘크리트 품질의 적절성을 판단하고 완공 후 공용 과정에서는 콘크리트의 열화와 손상 정도를 진단할 수 있는 기술의 확보는 콘크리트의 안전하고 경제적인 시공 및 유지 관리에 있어서 매우 중요한 부분이다. 시공 또는 공용 중 콘크리트 구조물의 역학적/내구적 상태를 진단 및 평가할 수 있는 다양한 현장 및 실내 시험 방법에 대한 연구가 많이 이루어지고 있으며, 특히 시험 대상 구조물에 손상이나 파괴를 유발하지 않고 구조물의 상태를 진단할 수 있는 비파괴검사(Nondestructive Testing; NDT) 기술은, 시설물 유지 관리에 관한 실무에서의 높은 관심과 수요로 인해 최근에 기술이 빠르게 발전하고 있는 분야이다. 본 특집기사에서는 콘크리트 구조물의 품질 점검 및 손상/열화 진단을 위해 현재 개발이 진행되고 있는 첨단 NDT 기술의 동향과 응용 사례를 소개함으로써, 관련 기술에 관심을 갖고 있는 실무자나 연구자에게 유용한 자료를 제공하고자 한다.

메치실린내성 황색포도상구균(MRSA)은 가장 중요한 지역 사회 병원성 균주의 하나로서 항생제 내성 문제가 세계적으로 대두되고 있다. 감염 치료에 대한 부작용과 내성이 적은 새로운 항생제의 개 발에 많은 관심과 연구가 필요하다. Cinnamomum camphora는 제 주도에서 자생하는 녹나무과의 식물이다. 민간에서는 신경 쇠약, 간질, 방광염, 신우 신염, 당뇨, 암과 당뇨병 치료제로 이용되고 있 다. 본 연구에서는 80% 에탄올을 이용하여 녹나무잎을 추출물하여 임상에서 분리한 메치실린 내성 균주에 대한 항균활성을 연구하였 다. 그 결과 녹나무잎 추출물에서 높은 항균활성을 관찰 할 수 있었 고, 항생제와의 병용처리 녹나무잎 추출물의 MIC와 MBC의 범위는 156-313 ㎍/㎖와 313-625 ㎍/㎖로 판독되었고, oxacillin의 병용 처리의 범위는 1288-256 ㎍/㎖와 128-512 ㎍/㎖, 그리고 ampicillin 의 병용처리 범위는 ㎍/㎖와 8-128 ㎍/㎖로 판독되었다. 녹나무잎 추출물과 항생제의 병용처리는 MRSA 항균활성에 대한 상승효과 가 높게 나타났다.

최근 LID 개념을 이용한 비점오염 저감시설이 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 다양한 LID 시설들 중 침투도랑에 관한 수질처리용량 결정을 위한 기법이 제안된다. 수확체감법칙을 이용한 수질처리용량은 해당 지역의 강수패턴, 유역의 불투수율과 같은 물리적인 특성, 침투도랑의 배수시간 등에 직접적으로 영향을 받고 있음을 살펴볼 수 있다.

우리나라에서는 매년 호우, 태풍, 대설 등 자연재해로 인하여 많은 피해가 발생하고 있다. 자연재해로 인한 피해액과 그에 따른 복구액 역시 점점 증가하고 있는 추세를 보이고 있다. 특히 2011년 서울시 우면산 산사태, 2014년 부산･경남 지방에서의 폭우로 인하여 재산 및 인명피해가 발생하였다. 우리나라의 경우 도시지역에 인구가 집중되는 형태를 띄고 있으며, 이로 인해 도시지역에 재해가 발생하게 되면 치명적인 인명 및 재산피해를 입게 된다. 따라서 도시지역에서는 자연재해에 대한 대응책 마련이 반드시 필요하다. 이를 위해서는 자연재해로 인한 피해를 정략적으로 평가할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 자연재해에 대한 인구 통계적 피해를 정량화하기 위하여 인구 통계적 취약성을 평가할 수 있는 지표기반 모형을 서울시에 적용하였다. 해당 모형은 1)연령분포, 2)인구밀도, 3)산업별 종사자 수, 4)외국인 비율, 5)교육수준으로 총 5개의 대리변수로 구성되어 있다. 이를 이용하여 서울시의 25개 자치구와 16,230개의 집계구에 적용하여 인구 통계적 취약성을 살펴보았다. 본 연구를 통해 산정된 취약성 평가 결과는 자연재해에 대한 인명피해를 감소시키기 위한 방재사업을 추진할 때 효과적인 예산분배를 위한 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

최근 국내외적으로 저영향개발(Low Impact Development, 이하 LID) 기법을 비롯하여 도시화에 따른 영향을 최소한으로 하면서 도시를 개발하고자 하는 개념이 도입되고 있다. 하지만 이러한 LID 기법을 적용하기에는 도심부의 공간은 이미 고밀도 건축되어 있고 오픈 스페이스(Open Space)가 부족하여 녹지로 대체할 수 있는 공간의 확보에도 한계가 있으며, 높은 지가로 인하여 추가적인 녹지 공간의 확보가 어려운 것이 현실이다. 옥상녹화 사업의 효과는 해당 건물뿐 아니라 공공의 이익에 영향을 미치는 공공재로서의 역할을 수반하기 때문에 사업에 대한 타당성을 확보하고, 이를 통해 좀 더 효율적인 옥상녹화 사업을 유도할 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 우리나라의 옥상녹화 설계 기준을 살펴보고, 상대적으로 간단한 모형을 구축하여 설계(토양층의 깊이 변화)에 따른 유출 및 비점오염물질의 배출 거동을 모의하고 결과를 분석하여 옥상녹화의 최적 토양층 깊이를 산정하는 방안을 제시하였다.

본 연구에서는 기후변화에 따른 가능최대강수량(Probable Maximum Precipitation, PMP)의 변동을 추정하기 위한 기반연구로 국내 및 국외의 PMP 산정 방법에 대한 연구동향을 조사하였다. 외국의 문헌조사 결과, 1950년대부터 PMP에 관한 연구가 시작되었으며 주로 경험적인 방법론이 사용되었다. 2000년대에 들어 기후모델을 이용한 기후변화에 따른 PMP의 변화에 관한 연구가 진행되었다. 국내에서는 1960년대부터 PMP에 관한 연구가 이루어졌으며, 1988년 국토교통부의 보고서를 시작으로 국가적인 연구가 지속적으로 수행되고 있었다. 기후변화에 따른 PMP에 관한 연구는 2010년대에 들어서 진행이 되고 있음을 알 수 있었다.

대규모 수공구조물이 파괴될 경우 막대한 경제손실과 인명피해 등 사회, 경제적인 피해가 예상되므로 현재 우리나라에서는 설계시 수문기상학적 방법을 이용한 가능최대강수량(PMP)이 적용되고 있다. 하지만 2014년 8월 제주도 윗세오름에 1,182mm의 일 강수량이 발생하는 등 이상홍수의 빈도와 규모가 커짐에 따라 기존 산정된 PMP를 재검토할 필요성이 있다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 수문기상학적 방법을 제외한 통계학적 방법을 이용하여 1일 PMP를 산정하였다. 대상유역은 한반도 남한을 5개 행정구역으로 구분하였으며, 기상청 66개 관측지점 중 54년의 강우자료를 보유하고 있는 14개 지점을 대상으로 수행하였다 또한 강우자료는 1일 강우를 이용하였으며, 관측된 연 최대치 강우계열로부터 통계학적으로 추정하는 방법을 사용하였다. PMP 산정시 필요한 빈도계수의 경우 임의시간 24시간에 대한 빈도계수를 산정한 후 고정시간 1일 빈도계수로 역수한 수정 빈도계수를 제안하였으며, 산정된 PMP를 SMP와 CMP로 구분하고 1차 선형 회귀식의 기울기를 바탕으로 변화율(Trend)을 분석하였다. 14개 지점의 전체적인 PMP 변화율 분석 결과, CMP가 SMP보다 낮은 변화율을 보였으며, 14개 지점 평균적으로 SMP는 연간 4.4mm 증가, CMP는 연간 3.2mm 정도 증가하는 경향이 나타났다. 이는 기후변화 등으로 인하여 최근 극치 호우가 과거에 비해 다수 발생한 것에 기인한 것으로 판단된다. 향후 기후변화 시나리오에 의해 생성된 미래 강우자료를 이용하여 PMP 산정에 관한 연구가 추가적으로 수행된다면, 과거 및 미래 PMP의 변화율 분석에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 장기간 지표유출량을 산출할 수 있는 SMI 기법(Soil moisture index model)의 적용성이 탐색된다. 장기간의 직접유출량을 산출하는 문제는 강우유출수 관리, 비점오염원 관리, 유역환경관리 등에서 매우 중요한 사안이다. 현재 장기간 강우유출수 모의를 위하여 우리나라에서 가장 널리 이용되는 방법은 유출계수법과 NRCS-CN방법이다. 하지만 유출계수법은 강수의 차단 및 유수의 저류효과를 고려할 수 없을 뿐 아니라 토양특성을 고려될 수 없다는 문제가 있으며 NRCS-CN방법은 선행강수량과 토지이용상태 및 토양특성을 고려될 수 있는 진보된 방법이나 기본적으로 강우사상별로 적용되도록 개발되었기 때문에 유역의 토양의 연속적인 토양함수조건을 고려하지 못하는 문제가 있다. SMI 기법은 이러한 연속적인 토양함수조건을 고려하여 장기간의 연속적인 강우유출량을 모의하기 위하여 개발되었다. 장기간 관측 자료가 있는 우리나라 6개 댐 상류 유역을 대상으로 SMI 기법의 매개변수를 추정할 수 있었으며, NRCS-CN 방법을 이용한 장기간 지표유출량 산정 결과와 비교하였을 때, SMI 기법의 지표유출량이 NRCS-CN 방법보다 현실성 있는 결과로 산출되었으며 강수량에 조금 더 민감함을 확인 할 수 있었다.

우리나라에서는 매년 호우, 태풍, 대설 등 자연재해로 인하여 많은 피해가 발생하고 있으며, 2013년도에서는 총 1,721억 원의 재산피해가 발생하였다. 또한 재해로 인한 피해액과 그에 따른 복구액이 점점 증가하고 있는 추세를 보이고 있으며, 특히나 2011년 서울시 우면산 산사태, 2014년 부산·경남 지방에서 폭우 등으로 인하여 많은 재산 피해와 인명 피해가 발생하였다. 우면산 산사태의 경우 인구밀도가 높은 도시지역에 발생하여 치명적인 피해를 야기시켰으며, 이에 사회적으로 많은 관심을 불러일으키게 되었다. 토사재해와 같은 자연재해가 도시지역에 발생하게 되면 인구가 밀집되어 있기 때문에 그 피해가 자연스럽게 커지게 되며, 이를 극복하기 위해서는 적절한 대응책 마련이 반드시 필요하다. 이를 위해서는 토사재해 발생지역에서의 피해정도를 다양한 관점에서 정량적으로 평가할 수 있어야 한다. 본 연구는 사회경제적 관점에서의 토사재해 취약성평가를 위하여 서울특별시, 부산광역시 집계구를 시범지구로 설정하여 토사재해로 발생하는 사회경제적 피해를 지표기반모델을 이용하여 정량화 하고자 하였다. 모델구조가 결정되면 모델의 세부지표 및 대리변수를 선정하고 각각의 가중치를 산정하는 연구가 수행되어져야 한다. 대리변수 선정 및 가중치 산정을 위한 방법은 1) 참고문헌의 인용, 2) 델파이 방법, 3) 엔트로피 방법, 4) 계층분석법 등이 있다. 본 연구에서는 Thomas L. satty가 개발한 계층분석법(Analytic Hierarchy Process, AHP)을 적용하여 취약성 평가 모델의 세부지표, 대리변수의 선정 및 가중치를 산정 하고자 하였다. AHP는 복잡한 문제를 계층화하고, 계층구조를 구성하고 있는 요소간의 쌍대비교를 통해 중요도를 도출하는 특징을 가진다. 또한 상대적 중요도를 정량화 할 수 있는 장점을 가지기 때문에 사회경제적 관점에서 토사재해 취약성 평가를 위한 세부지표, 대리변수 선정 및 가중치 산정에 적합하다고 판단하였다. AHP의 계층구조는 크게 3 계층로 구분 지었으며, 제 1계층은 사회경제적 토사재해 취약성 지수, 제 2계층은 세부지표, 제 3계층은 대리변수로 구성하였다. 취약성 지수(제 1계층)는 세부지표(제 2계층)로 구성되며 다시 세부지표는 대리변수(제 3계층)로 구성되는 구조를 가지게 된다. 가중치를 산정하기 위해서는 대리변수 또는 세부지표 별 쌍대비교를 실시하게 된다. 여러 개의 대리변수를 짝을 이루어 세부지표에 대한 중요도 또는 선호도에 대해서 상대평가를 실시하고 이를 비교행렬로 작성한다. 구해진 비교행렬로부터 세부지표에 대한 대리변수별 가중치를 산정할 수 있다. 세부지표 역시 마찬가지로 쌍대비교를 통하여 사회경제적 토사재해 취약성 지수에 대한 상대적 가중치를 산정할 수 있다. 대리변수 및 세부지표 별로 가중치가 결정되면, 대리변수의 정량화를 통해 최종적으로 사회경제적 관점에서의 토사재해 취약성 지수를 산정할 수 있다. 이를 통해 도심지에 토사재해가 발생하였을 경우 해당지역의 사회경제적 피해를 정량화 할 수 있으며, 또한 토사재해 취약성 개선을 위한 사업 추진 시 사업운선순위를 선정하는데 있어 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

The rice stem borer (Chilo suppressalis Walker) was one of the most destructive pest of rice for the 1960s and 1970s in Korea. Recently, it is newly recognized as a potential risk factor to the biomass yield of bioenergy crops. The current research was firstly conducted to investigate overwintering larvae population density and pattern of rice stem borer attacking Miscanthus sacchariflorus cv. Geodae 1 which is referred to as an ideal lignocellulosic bioenergy crop in Korea. Population density of larvae per 1 m2 in stems and rhizomes at the Miscanthus experimental plots and rates of damage (wormhole, abscission) of M. sacchariflorus cv. Goedae 1 were investigated from October 2012 to March 2013. The population of larvae per 1 m2 in stems of Miscanthus were 23, 4, 1, and 1 in October, November, December 2012, and January 2013, respectively. Over the same period, the population of larvae in basal stem rots and rhizomes were increased, whereas decreased in stems. Interestingly, the positions of larvae for overwintering in Miscanthus were confirmed to 5~10 cm below the soil surface such as basal stem rot and rhizome, whereas the most common overwintering position known in rice is a part of stem on the ground such as rice straw and rice stubble. It would suggest that the larvae gradually moved to bottom of stems and rhizomes in soil in line with decline in temperature. Moreover, the damage rates of stems per 1 m2 were up to more than 50% in some places. In conclusion, this might be the first report that rice stem borer could affect the productivity of biomass of Miscanthus in case of mass cultivation. Moreover, it should be necessary to make a decision in insect control management for this bioenergy feedstock and other related crops.