과도한 조류 발생은 수생태계 교란과 수질 악화를 초래하는 대표적인 환경 문제로, 효과적인 관리와 대응을 위해 정확한 예측이 필요하다. 우리나라는 사계절의 기후 특성이 뚜렷하며, 수온이 상승하는 하절기에 조류 발생이 집중되는 경향을 보인다. 이에 따라 실시간 모니터링 자료는 대부분 저농도 상태가 유지되어 데이터 불균형 문제가 발생한다. 본 연구에서는 chlorophyll-a 농도를 기준으로 하천 현장의 조류 발생 수준을 Class 1 (Chl-a ≤ 10 ㎍/L), Class 2 (10 < Chl-a ≤ 50 ㎍/L), Class 3 (Chl-a > 50 ㎍/L)와 같이 3개의 class로 구분하고, 대표적인 앙상블 머신러닝 모형인 extreme gradient boosting (XGB) 알고리즘을 이용하여 조류 발생 수준을 예측하는 분류 모형을 구축하였다. 데이터 불균형 해소를 위해 생성형 인공지능 기반 알고리즘인 conditional generative adversarial network (CGAN)과 전통적인 데이터 보강 알고리즘인 synthetic minority over-sampling technique (SMOTE), 그리고 딥러닝 기반 기법인 autoencoder (AE)를 활용한 3가지 데이터 보강 알고리즘을 활용하여 데이터의 불균형을 개선한 자료를 생성하고 이를 XGB 모형에 적용하여 성능 변화를 비교하였다. 분석 결과 macro average 기준으로 원본 데이터를 사용한 모형의 recall은 0.606이었으나 SMOTE, AE 및 CGAN의 recall은 각각 0.666, 0.682, 0.720으로 크게 개선되었고, F1 score도 데이터 불균형 해소를 통해 약 7–13%의 성능이 향상되는 등 전체적으로 데이터 불균형 해소로 모형의 성능이 향상되었으며 CGAN이 가장 우수한 성능 개선 효과를 보이는 것으로 나타냈다. 본 연구의 결과를 통해 데이터 불균형 해소를 통한 머신러닝 모형 성능 개선 가능성을 확인하였다.

강화학습은 지속적으로 변화하는 환경에서 최적의 해결책을 제시할 수 있도록 구현되는 머신러닝 알고리즘으로 시간 및 조건에 따라 변화하는 시스템의 최적화에 우수한 성능을 보이는 장점을 가지고 있다. 따라서, 최근 운영 조건과 시간에 따라 변화하는 상하수도 시설 및 취수원 등 현장 물환경 관리 최적화에 강화학습을 적용하기 위한 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 강화학습이 상하수도 시설 및 물환경 관리에 적용된 사례를 분석하였다. 상하수도 시설의 운영시 시설 운영의 목적에 맞는 처리수 수질을 유지하면서 운영에 필요한 에너지 소비 및 비용을 최소화하는 노력이 중요하다. 강화학습은 데이터에 기반한 반복적인 분석을 통해 시스템 운영의 최적 조건을 학습할 수 있으며, 다양한 연구 사례에서 강화학습의 적용을 통해 상하수도 시설 등의 운영 효율 개선이 가능함을 보여주었다. 하수처리 시설의 경우 강화학습을 활용하여 운영비의 많은 부분을 차지하는 폭기조 산소 공급과 내부 반송 펌프 운전을 최적화할 수 있으며, 정수장의 경우 약품 투입량 절감 등을 통해 운영비 절감 효과를 달성할 수 있음을 확인하였다. 또한, 용수 공급망과 저류조 운영의 최적화를 통해 상수도 및 하천 현장의 오염 발생을 저감할 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 강화학습을 활용하여 기존의 경험에 기반한 시설 운영 방식의 한계를 개선하고 상하수도 시설 운영 및 물환경 관리 효율 향상에 기여할 수 있음을 확인하였다

Understanding the distribution of seagrass meadows is the first critical step toward their effective conservation and management. This study provides the first comprehensive assessment of Zostera species distribution along the southeastern coast of Korea’s South Sea. The survey encompassed coastal areas from Haeundae in Busan to Changwon, Geoje, Tongyeong, Sacheon, Goseong, Namhae, and Hadong in Gyeongsangnam-do, using local fisheries cooperative questionnaires, boat-based snorkeling, and SCUBA diving. Four Zostera species were identified: Zostera marina, Z. caespitosa, Z. caulescens, and Z. japonica. Among the 162 surveyed sites, Z. marina was the most prevalent, occurring at 140 sites (86.4%), followed by Z. japonica (10 sites, 6.2%), Z. caespitosa (9 sites, 5.6%), and Z. caulescens (3 sites, 1.9%). The total seagrass coverage by Zostera species in the region was 1,174.2 hectares, with species-specific coverage as follows: Z. marina (798.7 ha, 68.0%), Z. japonica (339.4 ha, 28.9%), Z. caulescens (29.0 ha, 2.5%), and Z. caespitosa (7.1 ha, 0.6%). The mean occurrence depths were 2.0±0.1 m for Z. marina and 2.7±0.2 m for Z. caespitosa, with the latter found slightly deeper. Z. caulescens occurred at the greatest depths, averaging 6.8±0.5 m (range: 5.0~8.8 m), while Z. japonica was limited to the intertidal zone. Z. marina predominated in all regions except Busan, while the Nakdong River estuary contained the nation’s largest Z. japonica habitat. Z. caespitosa was observed in Geoje, Changwon, and Tongyeong, whereas Z. caulescens was restricted to Geoje. These findings provide essential baseline data for the conservation and management of Zostera species in Korean coastal waters.

본 연구는 경남지역 휴게음식점에서 판매되는 디저트류 를 대상으로 타르색소의 함량을 조사하고 위해성을 평가 하고자 수행되었다. 분석 대상은 2024년 3월부터 10월까 지 수거한 마카롱, 머랭쿠키, 케이크, 음료, 캔디 등 총 100 건의 시료였으며, 국내 허용 타르색소 9종을 UPLC-PDA 로 정량 분석하였다. 전체 평균 검출률은 59.0%였으며, 마 카롱(96.2%)과 케이크(76.5%)에서 높은 검출률을 보인 반 면, 캔디류에서는 타르색소가 검출되지 않았다. 평균 함량 은 머랭쿠키(56.05 mg/kg)와 마카롱(46.99 mg/kg)에서 높 게 나타났고, B1과 R40 색소가 가장 빈번히 검출되었다. 총 39건의 시료에서 2종에서 5종의 색소가 병용 검출되었 으며, 특히 머랭쿠키에서는 병용 기준을 초과한 사례가 확 인되었다. 기준 초과한 품목을 포함한 위해도 평가 결과 0.00-17.72%의 수준으로 나타나 안전한 범위 내에 있었다. 다만, 식품섭취량 자료에 마카롱, 머랭쿠키 등 특정 품목 의 세부 섭취량이 포함되어 있지 않아, 이와 유사한 제품 군(snack)의 평균 섭취량을 대체 자료로 활용하였다. 이에 따라 평가 결과는 실제 섭취 수준과 차이가 있을 수 있으 며, 일부 섭취량은 과대 또는 과소 평가되었을 가능성이 있 다. 그러나 색소 병용 사용의 빈도와 기준 초과 사례는 자 가품질검사 의무가 없는 휴게음식점에서의 안전성 관리 취 약성을 반영하며, 향후 이들 업소를 대상으로 한 타르색소 사용 기준 교육 및 체계적인 모니터링 등 안전 관리가 필 요하다고 판단된다.

활성슬러지 생물반응기 내 핵심 미생물군은 하수처리장에서 미생물 군집이 수행하는 생태학적 역할을 이해하는 데 중요한 기반이 된다. 본 연구에서는 이러한 핵심 미생물군의 생태학적 중요성을 규명하기 위해, 한국과 중국에 위치한 6개의 실규모 하수처리장에서 채취한 총 39개의 시료를 대상으로 고효율 염기서열 분석 기반의 미생물 군집 분석을 수행하였다. 분석 결과, 각각의 하수처리장에서 관찰된 미생물 군집 변동성은 하수처리장 간의 변동성보다 낮은 패치 동역학이 관찰되었다. 이 결과는 핵심 미생물군이 공간적 스케일보다는 시간적 스케일에서 정의될 수 있음을 보여준다. 또한, 미생물의 기능적 동역학을 비교한 결과, 하수처리장 전반에 걸쳐 통계적으로 유사한 기능적 대사경로가 관찰되었으며, 이는 활성슬러지 생물반응기 내 미생물 군집이 분류학적으로 상이하더라도 유사한 기능을 수행하고 있음을 시사한다. 종합적으로, 본 연구는 하수처리장 미생물 군집의 기능적 중복성에 대한 통찰력을 제공한다.

Multivalent ions in natural aqueous solutions—such as seawater, brackish water, and freshwater—can negatively affect the performance of ion exchange membranes (IEMs) used in electrochemical energy and environmental devices. In this study, a pore-filling cation exchange membrane (CEM) permeable to multivalent ions was fabricated to minimize performance degradation caused by such ions. To achieve this, multilayer pore-filling CEMs were prepared by performing two impregnation processes using monomer electrolyte solutions of different compositions (varying deionized water content and monomerto- crosslinker ratios). As a result, a highly crosslinked electrolyte polymer formed on the internal side of the CEM, while a low-crosslinked polymer formed on the external side. Due to the presence of the low-crosslinked outer polymer layer, the multilayer pore-filling CEM exhibited a smaller increase in resistance caused by Mg2+ ions. Furthermore, based on the correlation between permselectivity and resistance measured in a 0.45 M NaCl + 0.05 M MgCl2 solution, which simulated the Mg2+ concentration in seawater, an optimal structure of multilayer pore-filling CEM was identified, and it exhibited a minimized increase in resistance and a permselectivity of over 90 %.

Ti-6Al-4V alloy is widely utilized in aerospace and medical sectors due to its high specific strength, corrosion resistance, and biocompatibility. However, its low machinability makes it difficult to manufacture complex-shaped products. Advancements in additive manufacturing have focused on producing high-performance, complex components using the laser powder bed fusion (LPBF) process, which is a specialized technique for customized geometries. The LPBF process exposes materials to extreme thermal conditions and rapid cooling rates, leading to residual stresses within the parts. These stresses are intensified by variations in the thermal history across regions of the component. These variations result in differences in microstructure and mechanical properties, causing distortion. Although support structure design has been researched to minimize residual stress, few studies have conducted quantitative analyses of stress variations due to different support designs. This study investigated changes in the residual stress and mechanical properties of Ti-6Al-4V alloy fabricated using LPBF, focusing on support structure design.

Ni-based superalloys are widely used for critical components in aerospace, defense, industrial power generation systems, and other applications. Clean superalloy powders and manufacturing processes, such as compaction and hot isostatic pressing, are essential for producing superalloy discs used in turbine engines, which operate under cyclic rotating loads and high-temperature conditions. In this study, the plasma rotating electrode process (PREP), one of the most promising methods for producing clean metallic powders, is employed to fabricate Ni-based superalloy powders. PREP leads to a larger powder size and narrower distribution compared to powders produced by vacuum induction melt gas atomization. An important finding is that highly spheroidized powders almost free of satellites, fractured, and deformed particles can be obtained by PREP, with significantly low oxygen content (approximately 50 ppm). Additionally, large grain size and surface inclusions should be further controlled during the PREP process to produce high-quality powder metallurgy parts.

본 연구는 미국흰불나방(Hyphantria cunea)의 국내 잠재 서식지 변화를 분석하기 위해 기후 변화와 토지 피복 변화라는 주요 환경 요인을 종합 적으로 고려하여 서식 적합도를 예측하였다. 먼저, 전 지구적 출현 데이터를 바탕으로 MaxEnt 모델을 구축하여 기후 변화 시나리오에 따른 국내 서식 적합도 변화를 모의하였다. 이후, 토지 피복 변화에 따른 산림 및 시가지 내 미국흰불나방의 PRA를 분석하였다. 연구 결과, 미국흰불나방의 적합 서식지는 태백산맥과 한라산 고산지대를 제외한 한국 대부분 지역에 분포할 것으로 예측되었다. SSP에 기반한 통합 기후-토지 피복 시나리오 에서 미국흰불나방의 PRA는 SSP1-2.6 시나리오에서는 2055s, 2085s가 각각 66,934 km2에서 67,363 km2로 증가한 반면, SSP3-7.0에서는 PRA는 66,676 km2에서 59,696 km2로 크게 감소하는 결과가 나타났다. 그러나 모든 시나리오에서 미국흰불나방 PRA 백분율이 여전히 전 국토 면적의 80%를 초과하기 때문에, 미국흰불나방에 대한 지속적인 방제 및 관리가 필요함을 시사한다. 본 연구는 국내에 광범위하게 퍼진 미국흰불나 방 개체군의 지속적인 관리가 필요함을 강조하며, 이를 토대로 미국흰불나방의 모니터링, 조기 경보, 예방 및 통제, 관리를 위한 기초 자료를 제공한 다. 또한, 기후 변화와 토지 이용 변화가 미국흰불나방의 서식 적합도에 미치는 영향을 종합적으로 분석함으로써, 효과적인 방제 및 관리 전략 수립 에 기여할 것으로 기대된다.

본 연구는 스토킹 치료 프로그램 수강명령을 받은 남성 스토킹 가해자 에게 변증법적 행동치료 기반 집단상담 프로그램을 적용하고 그 효과를 검증하기 위하여 수행된 실험연구이다. 연구 참여자는 총 80명으로 시험 집단과 통제집단에 40명씩 무작위로 배정하였다. 시험집단에는 스토킹 법규 교육과 처치 프로그램을 실시하고, 통제집단에는 스토킹 법규 교육 을 실시하였다. 실험 종료 후 통제집단에도 동일한 처치 프로그램을 실 시하였다. 시험집단과 통제집단의 동질성 검증을 위해 독립표본 t -검정 을 시행하였고, 사전검사와 사후검사의 차이값에 대해 대응표본 t -검정 을 시행하였다. 연구 결과는 첫째, 시험집단에서 대인관계 문제의 정도가 유의하게 낮아졌고, 둘째, 시험집단에서 정서 인식 명확성의 정도가 유의 하게 높아졌으며, 셋째, 분노 표출은 시험집단과 통제집단 모두에서 통계 적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 본 연구는 변증법적 행동치료를 스토킹 가해자 집단에 적용하여 재범 방지를 위한 경험적 자료를 제시하 였다는 의의가 있다.