콘크리트 포장의 조기 파손을 초래하는 콘크리트 혼합물의 품질 저하는 최근 종종 발생되고 있다. 이로 인한 유지보수 비용 또한 증 가하는 추세이다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하고자 콘크리트 배합 시 효과적으로 유변학적 특성을 측정하여 콘크리트 품질을 예 측할 수 있는 시제품 개발을 연구 중이다. 현재 상용화되어 사용되고 있는 ICAR Plus Rheometer 장비의 이론을 변경 적용하여, 본 시제품 Twin Shaft Rheometer mixer를 개발하였다. 동시에 레오미터 장비를 활용해 유변학적 특성을 확인하고 측정하였다. 콘크리트 의 변형과 움직임을 분석하기 위해 수직, 수평 거동의 비교분석을 진행하였고, 흐름 저항성과 토크 점성을 이용하여 유변학적 특성을 기존 장비와 비교 분석하였다. 그 결과 절댓값의 차이는 존재하나 선형적 유사성을 가지는 것을 알 수 있었다. 높은 정확성을 위해 추 가연구는 진행하고 있다. 추가로 슬럼프 측정 센서 또한 개발 진행 중이며, 이 장비는 마이크로파를 통해 매질의 변화를 측정하여 슬 럼프를 유추하는 센서로 더욱 정밀한 결과값을 위해 추가연구 진행하고 있다.

신뢰성 있는 토양의 이산요소모델을 개발하기 위해서는 토양의 특성을 고려하여 매개변수를 교정해야 한다. 본 연구에서는 이산요소모델을 구성하는 각 매개변수가 토양 입자의 거동에 미치는 영향을 분석하였고, 분석된 결과를 이용하여 토양의 이산요소모델을 개발하였다. 민감도 분석의 대상이 되는 매개변수는 전단 계수, 마찰 계수, 표면 에너지 등으로 선정하였으며, 교정의 기준이 되는 토양의 특성은 가비중, 안식각, 점착력 및 내부마찰각으로 선정하였다. 또한, 토성이 서로 다른 해안가, 논 및 밭을 구성하는 토양을 대상으로 연구를 수행하여 다양한 토성에 대한 적용성을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 수행한 민감도 분석 결과를 이용하여 각 토양의 거동을 모사할 수 있는 이산요소모델을 교정하였으며, 시험 결과와의 비교를 통해 교정된 이산요소모델을 검증하였다.

The aquarium pet trade is a source of potentially invasive crayfish species, which can be subsequently intentionally or unintentionally introduced into new environments. There were 34 species of freshwater crayfish imported into Korea for ornamental purposes. Starting with 1 species in 2008, it shows a trend of continuous increase every year with the maximum of 25 species in 2020. The number of freshwater crayfish imported into Korea for ornamental purposes was 1,172,159, with an annual average of 78,144 being imported. The population also recorded a record high in 2017 with a 38% increase in population imports compared to the previous year. Among the 34 pet crayfish imported into Korea, four species classified as high-risk and managed in the US and Europe were American crayfish (Procambarus clarkii), Cherax quadricarinatus, Cherax cainii, and Cherax destructor. In addition to American crayfish (P. clarkii), 3 types of high-risk invasive crayfish are designated as legally managed species by conducting an ecological risk assessment, raising awareness among importers, retailers and consumers through awareness-raising education on freshwater crayfish, and measures for route management such as species identification and improvement of labeling methods are needed.

식용 옥수수 수확기는 수확 시 옥수수 이삭의 손상율을 결정하는 탈과 시스템이 중요하다. 탈과 시스템을 개발하기 위해서는 탈과 시스템의 손상율에 영향을 미치는 주요 설계 변수를 구명해야 하고, 설계 변수의 영향 분석에는 시뮬레이션 기법이 많이 사용되고 있다. 본 연구의 목적은 탈과 시스템의 시뮬레이션 해석에 사용할 옥수수 줄기에 대한 이산요소 모델을 개발하는 것이다. 식용 옥수수의 특성을 고려하기 위하여 옥수수 줄기의 물리적 특성을 분석하였으며, 만능재료시험기를 이용한 압축 시험과 3점 굽힘 시험을 통하여 역학적 특성을 확인하였다. 또한, 옥수수 줄기의 이산요소 모델은 접촉 모델과 결합 모델로 구현하였고, 매개변수 연구를 통해 이산요소 모델의 주요 파라미터를 도출하였으며, 시험 결과와 비교하여 개발된 이산요소 모델을 검증하였다. 본 연구로부터 개발된 옥수수 줄기 모델은 탈과 시스템의 시뮬레이션에 활용된다.

본 연구에서는 석문간척지 주변 농가들을 대상으로 간척지 논 범용화를 위한 암거공법 관련 세부 기술요인에 대한 농가 수요조사 및 분석을 통해 다음과 같은 결과들을 도출하였다. 첫째, 지하흡수공을 보다 필요하고 중요하게 인식할수록 해당 기술에 대한 수용의사가 증가하는 것으로 나타났다. 둘째, 지하배수를 보다 필요하고 중요하게 인식할수록 해당 기술에 대한 수용의사가 증가하는 것으로 나타났다. 셋째, 지하관수를 보다 필요하고 중요하게 인식할수록 해당 기술에 대한 수용의사가 증가하는 것으로 나타났다. 넷째, 심토파쇄를 보다 중요하게 인식할수록 해당 기술에 대한 수용의사가 증가하는 것으로 나타났다. 다섯째, 지하흡수공 기술에 대한 수용의사가 높은 농가들이 무굴착암거공법 수용확률이 높은 것으로 나타났다.

진동은 농업용 트랙터 운전자의 쾌적한 작업 환경 조성을 방해하고, 건강을 위협하는 요소이다. 본 연구에서는 국제 표준안(ISO 2631-1)에 따라 트랙터 운전자의 전신 진동을 평가하였다. 진동 시험은 재현성과 반복성이 뛰어난 four-post road simulator 상에서 6가지 노면 조건을 적용하여 수행하였다. 취득한 진동 신호의 파고율, 최대 진동 진폭, 피폭 진동 누적량, 실효치 등을 이용하여 진동 특성을 분석하였다. 최종적으로 건강 지도 위험 수준과 안락도에 대한 반응도를 평가 방법에 따른 실효치와 피폭 진동 누적량에 적용하여 농업용 트랙터의 운전자 전신 진동을 정량적으로 평가하였다.

농업기계는 다양한 환경과 작물을 대상으로 작업을 수행하기 때문에 농업기계의 설계와 개발은 실 작업 부하를 고려하여 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 식용 옥수수 수확기의 실 작업 부하를 계측하기 위해 식용 옥수수 수확 시험을 수행하였다. 또한, 계측된 부하 데이터를 이용하여 수확기 내 기어박스 요소들의 강도 및 수명을 평가하기 위한 부하 스펙트럼을 구축하였다. 부하 스펙트럼은 기어박스의 구성요소 중 기어와 베어링에 적용 가능한 하중 지속 분포와 기어와 베어링을 제외한 축, 하우징, 캐리어 등에 적용 가능한 부하 스펙트럼으로 나누어 구축하였다. 본 연구를 통해 구축된 하중 지속 분포 및 부하 스펙트럼은 식용 옥수수 수확기의 기어박스 강도 및 수명 평가뿐만 아니라, 기어박스의 설계 하중으로도 활용이 가능할 것으로 보인다.

본 연구는 머신러닝 기법을 토대로 15개 환경 변수를 활용하여 소나무재선충병의 위험지역 분포를 예측하였다. 연구는 최대 엔트로피 모델을 머신러닝 기법으로 활용하였고, 연구 지역은 경주이며 연구 기간은 2018∼2020년이다. 모델의 평가에는 AUC(area under the curve)를 이용하였다. 연구 지역에서 소나무재선충병의 감염목 핵심 분포 지역은 2018년 대비 2019년과 2020년에 각각 2.5배와 4.7배 확대되었다. 소나무재선충병의 감염목 분포 추정 모델의 AUC는 모든 해에 최소 0.86 이상이었다. 모델에서 가장 중요한 변수는 직전 해의 감염목 근접도 이었다. 지형과 도로와의 인접성, 목조건물 인접성, 5월 평균 기온도 중요한 변수이었다. 인간 활동과 매개충의 생장 환경이 소나무재선충병의 공간적 분포에 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 나아가 연구의 결과는 감염목 분포 정보의 지속적인 구축과 공유가 소나무재선충병 예방을 위한 정책과 연구에 중요하다는 것을 시사한다.

본 연구는 플라스틱 재료를 사용한 유공관 암거의 품질성능시험을 통해 간척지 농지 범용화에 적용가능 여부를 판단하였다. 직경 30mm, 50mm, 55mm의 폴리에틸렌 재질의 유공관을 사용하였으며, 품질성능평가 항목은 밀도시험, 인장강도시험, 충격강도시험, 투수시험을 실시하였다. 밀도시험결과는 모든 시험편에서 유공관 품질기준인 밀도 0.94g/㎤이상의 결과를 보였으며, 인장강도 시험은 직경 30mm와 직경 55mm는 24.5MPa이상으로 품질기준을 만족하지만, 직경 50mm 유공관에서 24.4MPa로 품질기준인 24.5MPa에 미흡하므로 보강이 필요한 것으로 나타났다. 충격강도시험은 모든 시험편에서 파괴도 5미만으로 품질기준을 만족하는 결과를 보였으며, 내면에도 이상이 없는 것으로 분석되었다. 투수시험 결과는 모든 시험편에서 품질기준인 0.1㎝/sec 이하를 만족하는 결과를 보였다. 본 연구에 적용한 주름유공관은 간척지 범용농지 에 지하배수암거로 사용이 가능한 것으로 평가되었다. 하지만 제품의 공장생산 시 품질관리가 미흡할 소지가 있으므로 현장반입 전 사전품질 관리가 필요하다고 판단된다.

본 연구의 목적은 전후진 자동변속기가 장착된 트랙터의 변속 충격을 모사하기 위한 시뮬레이션 모델에 적용될 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델을 개발하는 것이다. 전류 제어 모델을 개발하기 위하여 시험 장치를 구성하여 밸브의 정특성 시험과 계단 응답 시험을 수행하였으며, 시험 결과를 토대로 전류 제어 모델을 검증하였다. 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델은 밸브의 전류-압력 선도, PID 제어기, 펄스폭변조 신호 발생기와 밸브 모델로 구성하였다. 전류 제어 모델에 사용된 데이터는 시험을 통하여 도출된 값과 대상 트랙터에 적용된 값을 사용하였다. 전류 제어 모델 검증을 위해 계단 입력 신호에 대하여 전류 특성 시험을 수행하였고, 실제 전류 시험 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하였다. 시험 결과와 시뮬레이션 결과에 대한 전류 특성을 비교해 보면, 상승 시간 오차는 0.0074초, 첨두치 시간의 오차는 0.0065초, 오버슈트 오차는 0.06%로 나타났다. 따라서 개발된 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델은 실제 제어기의 전류 제어 특성을 제대로 반영할 수 있으며, 추후 변속 충격 모사를 위한 트랙터 시뮬레이션 모델에서 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

This study was conducted to elucidate microplastics detection of freshwater ecosystems in Geum river. Samples are collected at 6 points in freshwater, 5 points in fishes. Freshwater was sampled 100 L per each points and fish species were Opsariichthys uncirostris amurensis, Hemibarbus labeo, Pseudogobio esocinus, Zacco platypus, Micropterus salmoides and Cyprinus carpio. FTIR analyis was adopted to identify microplastic types. Extracted microplastics were PES (polyester), PE (polyethylene), PP (polypropylene), PET (polyethylene terephthalate), PVC (Polyvinyl chloride) in freshwater, and PES, PE, PP, PET, PVC in fishes. Our results were expected to be used basic research information for further study in microplastics of freshwater ecosystems.

The purpose of this study is to evaluate topographic characteristics revealed in the predicted distribution areas of Aporia crataegi, according to climate change. Towards this end, this study compared the differences of topographic factors, such as altitude, mountain slope and the aspect of slope, in the distribution areas with different potential inhabitation possibilities of the Aporia crataegi. The inhabitation possibilities of the Aporia crataegi were different, according to altitude and topographic slope, and the inhabitation possibility is judged to be affected more by the topographic conditions including altitude and mountain slope than by the aspect of slope. Especially, the inhabitation possibility of the Aporia crataegi was higher in the higher altitude area, as time goes on furthermore. The reason is that the current climate environment, which is suitable for the potential inhabitation of the Aporia crataegi, is forecast to be formed with an area with high altitude. Although the difference in the aspect of slope was not statistically significant according to inhabitation possibility, the reason why the inhabitation possibility of the Aporia crataegi varies in the mainly southeast slope is conjectured to be derived from the warmer heat environmental condition to grow from a larva into an imago. The result drawn in this study is expected to be utilized as basic data to establish a policy soundly preserving and managing the habitat of biospecies in consideration of climate change and topographic conditions in the natural ecosystem field by using the already built up various biological resources information.

2014년에 본 연구자들은 한국산 멸종위기 야생생물(Ⅰ 급)인 두드럭조개의 국내 최대 규모 서식지로 금강 중상류 지역인 천내습지를 중심으로 645㎡면적에 300여 개체가 서 식하는 것을 확인하였다. 본 종은 우리나라에서 담수에서 수질이 양호하며 유속이 빠른 하천 중ㆍ상류지역에 서식하는 우리나라 토종 민물조 개로 수생태계내에서 여과섭식, 납자루 및 중고기과 어류의 산란숙주 역할을 수행하고 있다(Lee ＆ Min, 2002). 최와 최(1965), 최 등(1967) 및 김(1969)에 따르면 한강 중류지역 에 서식하는 것으로 보고되었으나, 지난 1987년 한강 본류 에서 33개체가 채집된 이래 1990년대 이후 관찰된 기록이 없어 한강에서는 절종(絶種)된 것으로 추정하고 있다. 특히 인위적인 교란에 따른 서식지 축소로 개체수가 크게 줄어 환경부 멸종위기 야생생물 Ⅰ급으로 지정됐다. 두드럭조개의 서식지는 수질이 좋고 유량이 풍부하며 모 래와 자갈이 혼합되는 지점에서 생활하는 것으로 보고되고 있는데, 한강수계는 이러한 화학 및 물리적 조건이 이전보다 많이 교란되어 그 서식지가 감소하여, 현재에는 서식하지 않는 것으로 보여 진다. 최근 하천 공사 등으로 금강을 비롯 한 다른 하천들도 많은 교란이 발생되어 두드럭조개와 같은 보호 및 관리되어야 할 종들이 금강 및 섬진강 수계의 극히 한정된 지역에 소량 분포하고 있으며 개체수와 미소서식지 가 감소하고 있다(김 등, 2015). 최근 멸종위기 야생생물에 대한 사회적 관심이 높아지면서 많은 연구기관들이 참여하 여 연구가 진행되고 있으나, 종의 보전 및 복원을 위한 장기 모니터링 및 서식지에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 자연 상태에서 두드럭조개의 서식조건을 비롯 한 생태학적 특징을 파악하기 위하여 2013년 7월부터 2014 년 6월까지 금강 본류(용담댐-대청댐 구간)에서 10Km 구간 당 1지점, 총 12개 조사지점(S1~12)을 선정하여 분포 조사 를 실시하였으며, 그 중 개체수가 많고 항시 관찰이 가능한 1개 지점(S6)을 고정조사구로 선정하여 다중 재포획법을 사용하여 개체수 추정과 서식 형태 및 생태적 특징을 조사 하였다. 조사 결과 생패가 출현한 5개 지점(S2, S5, S6, S8, S11)과 패각이 발견된 4개 지점(S3, S7, S9, S12)이 두드럭 조개의 서식 또는 서식가능지역으로 추정된다. 특히, 고정 조사구(S6)에서 조사기간 동안 총 296개체의 출현을 확인 하였고, 개체군 규모를 추정한 결과 95% 유의수준에서 최 소 1,571에서 최대 36,133±4개체가 서식할 것으로 추정된 다. 이러한 결과는 고정조사구(S6) 내에 여울, 소 및 유수역 등 다양한 서식지 형태가 모두 포함되어 있고, 유속도 다양 하며, 하상은 모래, 자갈, 호박돌 등으로 다양한 물리적 환경 을 형성하고 있어 많은 수의 두드럭조개가 서식하는 것으로 보인다. 현재 고정조사구 모니터링과 서식지에 대한 연구 등을 추가로 수행하고 있으며, 이를 바탕으로 두드럭조개의 생태 적 특징을 파악하고 개체군 보존을 위하여 이지역과 같은 미소서식지역의 자연성을 유지하는 방안 마련을 포함한 서 식지 보전 및 복원에 활용하고자 한다.

이 연구는 환경부 지정 생태 경관보전지역인 왕피천 유역의 저서성 대형무척추동물 군집분석 및 생물학적 수질평가를 실시하기 위한 것으로 2012년 6월에서 9월까지 총 2회에 걸쳐 현장조사를 수행하였다. 조사대상 지점은 왕피천 유역의 핵심 및 완충구역을 중심으로 상류에서 하류에 걸친 총 11개 지점(본류 5개 지점, 지류 6개 지점)에 해당된다. 조사결과 총 5문 7강 15목 74과 155종이 확인되었으며, 분류된 종과 개체수에 대한 군집분석 결과 우점도지수(DI)는 평균 0.22로 낮게 나타났으며, 평균 종다양도지수(H')는 4.24로 매우 높게 분석되었다. 그리고 조사된 섭식기능군을 이용하여 생태경관보전지역 지정 전과 후의 서식지 유형별 유사도를 분석한 결과, 생태경관보전지역 지정 이후에 지류 94.51%, 본류 93.19%의 높은 유사도 지수 값을 보였다. 이러한 결과로 왕피천 유역에 다양한 종과 많은 개체수가 서식하고 있으며, 생태경관보전지역 지정 이후에 하천생태계의 기능적인 면 역시 잘 유지되고 있음을 유추할 수 있었다. 또한 청정한 하천에서 높은 값을 보이는 EPT 지수값 역시 62.9%로 높게 분석되었다. 그리고 저서성 대형무척추동물 생태점수(ESB)와 한국오수생물지수(KSI)를 이용한 연구지역의 환경상태 및 생물학적 수질을 평가한 결과, 저서성 대형무척추동물 생태점수는 평균 208.2로 매우 높게 나타나 '최우선보호수역'으로 판정되었으며, 한국오수생물지수는 평균 0.32로 생물학적 수질등급 'I등급'으로 평가되었다.

본 연구는 대전천과 유등천의 하천변에 서식하는 육상곤충을 이용해 하천정비공사가 인근 생물에 끼치는 영향을 알아보기 위한 것으로 2008년 4월부터 10월까지 총 7회에 걸쳐 조사를 수행하고 그 결과를 분석하였다. 조사기간 동안 출현한 곤충은 총 10목 110과 428종으로 대전천에서 조사된 곤충은 11목 99과 335종, 유등천에서 조사된 곤충은 11목 98과 350종이었다. 대전천은 D-1지점과 D-2지점에서 178종이 출현하여 가장 많은 종수가 확인되었고, 유등천은 Y-1지점에서 179종이 출현하여 가장 많은 종수가 확인되었다. 유사도 지수를 근거로 각 지점별 클러스터 분석을 실시해본 결과, 하천정비공사가 진행되지 않은 지역(A그룹)과 하천정비공사가 진행된 도심관통 지역(B그룹)으로 그룹화 되었다. 또한 A그룹에서도 각 조사지점이 대전천(A-1그룹)과 유등천(A-2그룹)으로 나뉘어 하천의 지역적 차별성에 따른 곤충의 출현이 상대적임을 알 수 있었다.

고도의 변화는 종 다양성 및 풍부도 그리고 생물 종 구성에 있어 매우 중요한 역할을 하는 요인으로 최근에는 나비를 비롯하여 곤충의 고도에 따른 분포 형태에 관하여 많은 관심이 집중되고 있다. 본 논문에서는 계룡산국립공원의 고도에 따른 나비분포를 조사하여, 종 보전 및 효율적인 관리방안을 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 고도가 증가함에 따라 종과 개체수가 감소하는 경향이 나타났으며, 이는 수관울폐로 인한 그늘의 증가가 원인일 것으로 사료된다. 고도의 영향 이외에도 종의 분포에 영향을 주는 요인을 분석한 결과, 경사도 및 식생군락 그리고 수계거리가 종의 분포 변화와 상관관계가 있는 것으로 조사되었다. 이러한 종들은 먹이식물과 밀접한 관련이 있으므로 추후에 숲내부의 변화를 감지하는데 적합한 생물지표종을 선정한다면 시간과 비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 효율적인 생물다양성 평가를 내릴 수 있을 것으로 판단된다. 또한 추후에 기후 및 미기후, 그리고 먹이식물과 같은 환경요인들의 자료를 축적하고 정량화 할 경우 나비 분포를 예측할 수 있어 종 보전에 있어 더 효율적이라고 사료된다.

본 연구는 금강 수계의 환경요인을 이용한 서식지 유형분류와 그에 따른 수서곤충 섭식기능군의 분포특성을 규명하기 위한 것으로 2007년부터 2008년까지 금강 수계에서 총 38개 지점에 대하여 봄과 가을에 걸쳐 년 2회씩 총 4회 조사를 실시하였다. 38개 조사지점별로 15개의 환경요인들을 현장 측정한 후 서식지 유사도 분석을 실시한 결과, 거리 척도값 4를 전후하여 상류구간(HD)은 C1과 C3그룹, 중류구간(MS)은 C2와 C4 그리고 C5그룹, 하류구간(LR)은 C6과 C7그룹으로 서식지 유형이 분류되었다. 서식지 유형분류에 있어 영향을 끼치는 주요한 환경요인은, 물리적 환경요인의 경우 하폭과 고도, 화학적 환경요인의 경우 수온과 전기전도도 그리고 DO, 하상재료의 경우 모래와 실트 그리고 잔자갈의 함량으로 분석되었다. 조사시기 동안 출현한 수서곤충은 총 9목 46과 142종으로 조사되었고, 서식지 유형별 종수 및 개체수 현존량 증감과 높은 상관성을 보인 주요 환경요인은 유속과 모래의 함량으로 나타났다. 또한 섭식기능군과 환경요인 사이의 상관성 분석결과, (1) 걸러먹는 무리(FC)는 유속, 수폭, 실트 (2) 주어먹는 무리(GC)는 유속 (3) 잡아먹는 무리(P)는 고도, 유속, 큰돌, 전기전도도, 모래 (4) 뚫어먹는 무리(PP)는 수폭, 실트 (5) 긁어먹는 무리(SC)는 유속, 전기전도도 (6) 썰어먹는 무리(SH)는 고도, 큰돌, DO, pH, 전기전도도, 수온과 각각 상관성을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과, 단계적 다중회귀분석(SMRA)에 의해 도출된 금강 수계의 환경요인 중 고도, 하폭, 유속, 전기전도도, 수온 그리고 모래 등 6개의 요인은 생물군집의 서식과 상관성(r≥q0.600, P〈0.01)이 있는 것으로 나타나 금강 수계 섭식기능군 분포에 영향을 미치는 주요한 요인으로 제시되었다.