A heat exchanger refers to a pressure vessel that indirectly exchanges heat between low-temperature/ high-temperature fluids with a solid wall interposed therebetween, and a shell-and-tube cylindrical heat exchanger is generally applied. The shell-and-tube cylindrical heat exchanger is widely used in ships and there is a problem in that the welding area is narrow and welding defects occur a lot due to high-level welding. In particular, in the case of a ship heat exchanger, if a problem occurs in the welding part during operation, the possibility of a safety accident is high, and repair is not easy. In this study, to solve this problem, the GTAW(Gas Tungsten Arc Welding) method was applied to secure the optimum conditions for pipe welding of STS304 material with a thickness of 5.5mm and to conduct a test. Afterwards, in accordance with the ASME rules, welding performance was verified through cross-sectional observation of welds, mechanical property tests, (tensile strength, bending strength, cryogenic impact strength) and non-destructive testing(PT, RT).

본 연구는 전남 여수시 소재 거문군도에 분포하는 박달목서의 개체군 분포특성과 개체군 동태, 보존생물학적 연구를 통해 박달목서 개체군의 보전방안을 제시하기 위해 수행되었다. 거문군도 내 4개의 도서에 분포하는 박달목서는 고도에 31개체, 동백섬 41개체, 서도 49개체, 동도 1개체로 총 122개체가 조사되었으며, 서도와 동백섬에서는 개체 수가 점차 증가할 것으로 추정되었다. 122개체 중 성숙목은 81개체였으며, 41개체는 미성숙목 이었다. 성숙목 중 암나무는 39개체, 수나무 42개체로 성비는 1.08로 추정되었다. 유효집단크기는 23.0~30.9으로 성숙목 집단의 크기보다 작은 것으로 나타났다. 암․수나무의 공간분포는 암나무가 수나무에 비해 집중분포하는 경향을 보였다. 박달목서의 유전적 다양성은 10개의 isozyme에서 12개의 유전자좌가 산출되었고, Nei의 유전적 다양성은 평균 E=0.148로 다소 낮은 수준이었다. 그리고 아집단간 유전적 분화 정도는 Fst=0.078로서 매우 낮은 수준이었으며, 유전자 이동(Nm)은 2.94로서 높은 결과를 보였다. 거문군도에 분포하는 박달목서의 분포특성과 개체군 동태 및 보존생물학 적 연구결과를 종합하여 박달목서 개체군의 보전방안을 제시하였다.

광릉요강꽃(Cypripedium japonicum Thunb.)은 한국, 중국, 일본에 분포하는 동아시아 특산식물로, 지구 수준의 IUCN Red List “위기(Endangered, EN)”로 평가되며, 한국의 국가 Red List에서는 “멸종위기(Critically Endangered, CR)”에 포함된다. 본 연구는 광릉요강꽃 자생지에서 7년 동안 수행된 개체통계학적(demographic) 모니터링 자료를 바탕으로 개체군 구조 및 변화양상을 분석하고, 개체군의 지속성에 대하여 예측하였다. 광릉요강꽃은 국내 7개 지역(포천, 가평, 화천, 춘천, 영동, 무주, 광양)에서 자생지가 관찰되었고, 15개 아개체군에 4,356개체가 생육하는 것으로 확인되었다. 개체군 크기 및 구조는 지역별로 상이하였으며, 인위적 관리가 개체군 크기 및 구조 변화에 중요한 영향을 미치고 있었다. 7년 동안 개체 수 변화를 모니터링한 결과 광릉요강꽃의 개체군 생존력(Population Viability Analysis, PVA)은 지역별로 다양한 경향을 보였다: 향후 1세기 안에 멸절할 가능성은 포천 0.00%, 광양 10.90%, 춘천 24.05%, 화천 79.50%로 예측되었다. 모니터링이 수행된 위 연구지역은 현지 내 보호시설로 인위적 출입을 제한하고 있어 광릉요강꽃의 최대 위협요인인 인위적 남획 변수가 개체군 생존력에 반영되지 않았다. 즉, 실질적인 멸절 위험도는 본 연구에서 추정된 값보다 현저하게 클 것으로 예상된다. 국내 광릉요강꽃 개체군의 멸절위험도의 객관적 판단을 위해서는 향후 다양한 위협요인이 있는 여러 지역의 개체군 정보가 반영될 필요가 있으며, 국내·외로 광릉요강꽃 개체군에 대한 개체통계학적 모니터링을 확대해 나가야 할 것이다.

겨울철 도심지 내 적설 피해를 줄이기 위해 사용되고 있는 제설제는 주로 염화칼슘을 사용하고 있으며 주변에 식재 된 식물에 피해를 줄 수 있다. 본 연구는 제설제로 이용되는 염화칼 슘의 농도별 처리에 따른 가침박달(Exochorda serratifolia)의 생장과 생리적 반응을 알아보기 위해 수행되었다. 실험처리는 염화칼슘 0(대조구), 1.0, 3.0, 5.0%를 일주일 간격으로 1회 200mL씩 화분에 관주하였다. 염화칼슘 1.0, 3.0% 처리구에서 가침박달의 초장, 초폭, 엽장, 엽수, 생체중, 건물중간 통계적인 유의성은 없었지만 염화칼슘 5.0% 이상의 처리구에서는 가침박달의 초장이 짧아지고, 엽수가 줄어들었으며 생체중, 건물중이 유의적으로 낮았다. 총 엽록소 함량은 대조구를 제외한 모든 염화칼슘 처리구에서 낮게 측정되었고, MDA는 모든 염화칼슘 처리구에서 대조구보다 높게 측정된 것으로 보아 모든 염화칼슘 처리구에서 가침박달이 염스트레스를 받은 것으로 판단된다. 하지만 염화칼슘의 농도가 높아질수록 Proline 과 SOD 활성이 증가하여 가침박달의 항산화 반응을 확인하였다. 염화칼슘 5.0%를 제외하고는 모든 염화칼슘 처리구와 대조구의 생육이 비슷한 것으로 보아 가침박달은 내염성이 강한 식물종이라고 판단된다.

부추속 식물은 수선화과의 다년생 초본으로 약 1000여종에 이른다. 한국에서는 24종의 자생종이 분포하며 유전자원으로서 큰 가치를 지닌 분류군이다. 그러나 자생부추속 식물에 대한 연구는 일부 종에 대하여 한정적으로 이루어지고 있으며, 갯부추, 두메부추, 울릉산마늘과 같이 최근 분류되거나 잘 알려지지 않은 종에 대한 연구는 매우 부족하였다. 따라서 본 연구는 자생부추속 4종(강부추, 한라부추, 갯부추, 산부추)에 대한 온도 및 명암처리에 대한 발아특성을 조사하였다. 발아 특성은 발아율, T50, 평균발아일수, 발아균일도, 발아속도로 평 가하였다. 강부추와 갯부추는 5℃에서 50%이상의 발아율을 보였으나 한라부추와 산부추는 전혀 발아하지 않았다. 갯부추 는 남부지방 해변가, 강부추는 강이나 하천주변에 서식하며 한라부추와 산부추는 주로 산지에 서식하는 것으로 알려져있다. 따라서 이러한 차이는 종별 생육지의 환경조건에 따른 차 이로 추정된다. 5℃에서 강부추의 발아율은 명조건(70.0%)보다 암조건(93.3%)에서 향상되었으며, T50과 평균발아일수도 단축되었다. 한라부추는 15℃에서 암조건이 명조건보다 발아율이 증가하고 15℃와 20℃에서는 T50과 평균발아일수가 단축 되었다. 그에 따라 발아속도도 증가하였으며 발아균일도도 상 승하였다. 갯부추는 5℃에서 발아율은 명조건(70.0%)보다 암 조건(83.3%)에서 상승했고, 15℃에서 T50과 평균발아일수가 단축되었으며 발아속도가 증가하였다. 산부추는 15℃와 20℃ 에서 T50과 평균발아일수가 단축되었으며 발아속도가 증가하 였다. 따라서 상대적으로 낮은 온도 처리구에서 명조건보다 암조건이 일부 발아특성을 향상시켰다. 실험에 사용된 4종의 종자는 대부분 15~25℃에서 90%가 넘는 발아율을 보였으나, 다른 발아특성은 온도와 광에 따른 차이를 보였다. 강부추와 산부추의 T50, 평균발아일수, 발아속도는 20℃와 25℃에서 가 장 향상되었고, 한라부추와 갯부추는 25℃에서 T50과 평균발 아일수가 가장 단축되었으며, 발아속도도 가장 빨랐다. 결론적으로 발아특성을 종합적으로 고려했을 때, 강부추는 광과 관계없이 20~25℃, 한라부추는 광과 관계없이 25℃, 갯부추는 암조건 25℃, 산부추는 명조건 25℃와 암조건 20~25℃를 발아 에 적합한 조건으로 제시하였다.

본 연구는 다양한 보존용액이 절화 수명에 미치는 영향과, 절단된 두메부추(Allium dumebuchum H.J.Choi)의 줄기의 수분흡수율 및 상대 생체중을 평가하여 두메부추를 절화로 개발 하기 위해 수행되었다. 두메부추 절화가 수확된 후, gibberellic acid(GA3) 50, 75, 100mg･L-1, 8-hydroxyquinoline sulfate(8-HQS) 25, 50, 100mg･L-1, silver thiosulfate(STS) 0.1, 0.3, 0.5mM, 그리고 Chrysal 8mL･L-1, Floralife 10mL･L-1의 보존용액에 처리되었다. 실험기간 동안 환경조건으로 온도는 24℃로 유지되었으며 상대 습도 43±2.1%, 평균 광도는 22.81±1.2μmol･m- 2･s-1, 일장은 9/15h이었다. 두메부추의 절화수명은 대조구인 절화에서 9.0일로 조사된 것에 비해 GA3 100mg･L-1 보존용액 처리된 절화에서 14.0일로 가장 높게 측정되었다. 수분흡 수율 또한 GA3 100mg･L-1 처리에서 실험이 종료되는 시점에 0.07mL･g-1･d-1로 조사되어 다른 처리보다 높았다. 상대 생체 중은 시판중인 절화수명 연장제 Floralife와 Chrysal 보존용액 처리가 GA3 처리보다 유의하게 높게 조사되었다. GA3를 절화 보존용액으로 사용한 결과, 두메부추는 다른 처리들에 비해 높은 수분흡수율로 절화수명이 대조구보다 평균 5일이상 연장 되었다. 그러나, 8-HQS와 STS 보존용액 처리는 대조구에 비하여 두메부추 절화수명에 큰 차이가 없었다.

수입된 관상용 부추속 종과 야생 부추속 종을 교배하고 새로운 품종을 얻기 위해서는 한국에 자생하는 부추속 종의 개화생리의 이해가 필요하다. 본 연구는 일장처리를 통해 자생 부추속 4종의 화아발달 및 생육특성을 알아보고자 수행하였다. 실험은 국립수목원 유용식물증식센터의 Phyto-Garden System에서 실시되었으며, 온도는 25℃, 습도는 70%로 유지 되었다. 꽃눈이 각 1개씩 출현한 개체를 이용하여, 2019년 6월 28일에 장일(LD, 16hours), 단일(SD, 9hours), 외부환경으로 나누어 실험하였다. LD와 SD처리에서 8:00~17:00(9h)까지 는 296±13μmol･m-2 ･s-1의 광도 하에서 실험하였다. 이후의 추가되는 시간은 형광등을 이용해 약 5μmol･m-2 ･s-1로 일장연장 (day extension, DE)처리를 하였다. 생육조사는 생장특성으로 초장, 초폭, 엽수, 엽장을, 개화특성으로는 꽃의 수와 개화소 요일수를 조사하였다. 실험결과, 한라부추의 단일처리에서 엽수를 제외한 초장, 초폭, 엽장, 엽폭이 장일처리 및 외부환경 보다 높게 측정되어, 4종의 부추속 식물 중 한라부추가 추대 이후 단일처리에서 가장 생장이 왕성한 것으로 확인하였다. 또한, 단일처리에서 개화소요일수는 각각 강부추 51.8일, 둥근 산부추 46.5일, 선부추 43.7일 그리고, 한라부추 52일로 나타 났다. 반면 장일처리의 개체들은 실험종료일까지 전혀 개화하지 않았다. 외부 환경조건에서는 부추속 4종이 평균적으로 97.2일째에 개화하였다. 본 실험은 자생 부추속 4종이 단일처리에서 외부환경보다 화아발달이 촉진되는 결과를 나타냈다.

섬꼬리풀과 큰구와꼬리풀은 관상 가치가 뛰어나다고 평가 되는 우리나라 자생식물이다. 본 연구는 서로 다른 차광수준 에서 자생식물의 생장을 조사하고 적절한 차광조건을 제안하 는 것에 목적이 있다. 이전 차광 연구를 살펴보았을 때 차광 처리에 따라 영향을 받을 수 있는 토양 수분에 대해 조절하거 나 이에 대한 언급이 없는 경우가 많았다. 본 실험은 다른 차 광 조건에서도 토양 수분을 동일하게 유지하기 위해 FDR방식 의 토양수분센서를 활용한 자동 관수 시스템을 사용하였다. 또한 정원 식재를 고려하여 실내 환경이 아닌 우발적인 강우 가 발생하는 노지 환경에서 실험을 진행했다. 차광처리는 차광막을 사용하여 4가지 처리(0%, 55%, 75%, 95%)로 구성하였 다. 토양수분센서를 이용하여 자동 관수로 진행되었고 환경 데이터 또한 수집하였다. 실험 기간 동안 토양 수분은 비가 오면 일시적으로 높아졌지만 자동 관수 시스템 하에서 대체적 으로 목표 토양 수분을 유지하였다. 섬꼬리풀은 차광이 없는 조건에서 엽수와 건물중이 유의하게 높은 값으로 나타났으며, 엽록소 형광에서는 무차광에서 모든 처리구보다 가장 낮은 값 을 나타냈으며, 차광처리구의 경우 무차광과는 유의한 차이가 나타났으나 차광처리간의 차이는 나타나지 않았다. 큰구와꼬 리풀은 55%차광 조건에서 가장 양호한 생장을 나타냈다.

국내 자생식물은 관상적가치 뿐만 아니라 환경 적응력도 뛰어나므로 정원 식물로 활용가능하다. 토양의 적절한 용적수 분함량(volumetric water content, VWC)에 대한 연구가 이루어져 왔지만, 환경적 요인이 통제되는 온실 환경 조건에서 수행되는 경우가 많았다. 정원 식재를 고려할 때 빈번한 강우가 발생하는 실외 조건에서 자동 관수 시스템 연구가 진행될 필요가 있다. 본 연구는 노지 환경에서 너도개미자리, 벼룩이 울타리 및 산괴불주머니의 생장에 적합한 VWC를 조사하는 것을 목표로 하고 있다. 실험에 사용한 토양은 자연풍화 마사토를 이용했으며, FDR 방식의 토양 수분 센서 및 데이터로거를 사용하여 0.15, 0.20, 0.25, 0.30 m3∙m-3 수준의 VWC를 유지시켰다. 벼룩이울타리는 VWC 처리간에 생장 및 항산화 효소 활성에 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 단지 토양 수분 함량이 가장 높았던 VWC 0.30 m3∙m-3 처리에서 생존율이 낮았다. 물 사용 효율을 고려하면 벼룩이울타리는 VWC 0.15‒ 0.20 m3∙m-3 수준이 재배에 적합하다고 판단된다. 너도개미자리는 VWC 조건이 낮을수록 생장량이 높았다. 실외의 빈번한 강우로 인해 관수가 거의 이루어지지 않았던 VWC 0.15 m3∙ m-3 처리에서도 식물 부피 및 생존율이 높았다. 산괴불주머니는 초장, 줄기 수, 측지 수, 생물중 및 건물중이 VWC 0.25 m3∙ m-3 처리에서 가장 높았다. 종합하면, 너도개미자리는 VWC 가 낮은 환경에서도 관리가 가능한 식물종이며 벼룩이울타리 와 산괴불주머니는 너도개미자리보다 VWC를 높게 유지하되 과도한 수분 공급은 피해야할 것이다.