산업혁명 이후 화석연료의 사용 증가는 전 지구의 온도를 상승시켰다. 지난 100년간 전 세계에서 측정된 자료에 따르면 전 지구의 평균온도는 0.89℃ 상승하였으며, 같은 기간 우리나 전체 평균온도는 약 1.70℃가 상승하였다. 전 세계의 상승 온도보다 2배정도 빠른 것으로 관측되는 국내의 빠른 온난화는 국내 아고산대에서 자생하는 주요 침엽수의 생육을 위협하고 있다. 그 중 구상나무는 국제 자연보전연맹(IUCN)으로부터 2011년 멸종위기종(EN)으로 평가되었다. 분포면적이 10Km2이하로 줄어들 시 극심멸종위기종 (CR)으로 될 것으로 예상하고 있다. 이와 같이 기후변화로 인해 생육에 위협을 받는 수종들의 보전을 위해서는 기후요소와 수목생장과의 관계를 이해하는 것이 매우 중요하다. 수목의 생장은 연륜폭(ring width)으로 대표되고 있으며 이는 생육기간 중에 형성층에서 지속적으로 발생하는 분열, 확대, 비후 과정을 거치면서 결정된다. 형성층 활동 시기는 수종, 생육조건, 환경조건 등에 따라 다르므로 수목이 자라기에 척박한 환경인 아고산대 침엽수들의 형성층 활동기간에 대한 기초자료 확보는 기후와의 연관성을 연구하는데 중요하다. 수종별 형성층 활동 시기를 비교하고자 덕유산 국립공원 아고산대에서 구상나무(Abies koreana), 잣나무(Pinus Koraiensis), 가문비나무(Picea jezoensis), 주목(Taxus cuspidata)을 5본씩을 선발하여 2017년도에 형성층 활동을 조사하였다. 금년에는 흉고직경별 형성층 활동 시기를 비교하기 위하여 구상나무와 주목을 흉고직경별로 나누어 조사를 실시하였다. 구상나무의 경우 흉고직경을 30cm이상(AKL), 20~25cm(AKM), 10~15cm(AKS)로 구분하여 수목을 선정 하였으며, 각 흉고직경 등급에서 5본씩을 선발하였다. 주목의 경우는 흉고직경을 50cm이상(TCL)과 20~40cm(TCS)로 구분하여 수목을 선정하였으며, 각 흉고직경 등급에서 5본씩을 선발하였다. 형성층 시료 채취 시 상해조직(callus) 발생을 고려하여 2.5cm간격을 두고 시료를 채취하였다. 현미경 관찰을 위한 박편 제작을 위해 모든 시료를 PEG(Polyethylene glycol)2000으로 임베딩 하였으며, 활주식 마이크로톰(sliding microtome)을 이용하여 7-12㎛ 두께의 박편으로 제작하였다. 형성층 활동 개시는 형성층대(cambial zone)에서 새로운 목부세포(xylem cell)가 관찰되었을때로 정의하였다. 적 산온도는 Sarvas(1972)모델을 이용하여 계산하였다. 이는 율리우스일(Julian day)을 기준으로 일일 평균온도가 처음으로 +5℃이상이 5일 이상 지속된 날부터 일일 평균온도를 합한 값이다. 2017년 형성층 활동 개시를 유도한 평균 적산온도는 구상 나무 78.4(±14.3), 잣나무 105.8(±25.9), 주목과 가문비나무는 127.6(±34.7)이었다. 2018년의 경우, AKL은 99.3(±14.1), AKM은 87.6(±5.2), AKS는 71.3(±34.4)의 적산온도에서 형성층 활동이 개시되었으며, TCL은 161.5(±29.0), TCS는 135.5(±35.6)의 적산온도에서 형성층 활동이 개시되었다. 수종별로 비교했을 경우 2017년, 2018년 모두 구상나무가 주목보다 낮은 적산온도에서 형성층 활동이 개시되었다. 연도별로 비교해 보면, 구상나무의 경우 2017년 78.4(±14.3), 2018년 86.1(±23.3)의 적산온도에서 형성층 활동이 개시되었고, 주목의 경우 2017년 127.6(±34.7), 2018년 148.5(±33.5)의 적산온도에서 형성층 활동이 개시되었다. 전체적으로 2017년 보다 2018년에 모든 수목이 상대적으로 높은 적산온도에서 형성층 활동이 개시되었었다. 2018년에 실시한 흉고 직경별 형성층 활동 개시와 적산온도와의 관계를 보면, 흉고 직경이 클수록 높은 적산온도에서 형성층활동이 개시되는 것으로 확인되었다.

수목의 정확한 수령은 수목의 수간과 뿌리 사이에서 관찰 되는 나이테 수로 결정된다. 하지만 일반적으로 해당 부위 가지면 아래에 위치하며, 노출된 경우라 하더라도 지면으로부터의 높이가 제한되어 있어 생장추를 이용한 생장편 채취가 매우 어렵다. 이러한 이유로 가슴 높이에서 생장추로 채취한 생장편의 횡단면에서 관찰되는 나이테 수에 생장편 채취 높이까지의 생육하는데 소요되는 기간을 합하여 수령을 추정하다. 따라서 수고생장 속도에 관한 기초자료는 수목의 수령을 추정하는데 중요한 기초자료가 된다. 구상나무는 우리나라에만 자생하는 고유수종이다. 하지만 환경변화로 인해 고사가 급격히 증가하고 있는 추세이다. 구상나무의 고사를 유도하고 있는 환경인자들로 온도 상승, 수분 스트레스 증가, 태풍 등을 일반적으로 제시하고 있으나, 구상나무의 생물학적 한계 수령도 고사의 원인이 될 수 있다는 의견도 제시되었다. 2017년 지리산국립공원 반야봉 일대에서 실시된 구상나무 고사목 100여 본의 수령을 조사한 결과 100년이 넘는 구상나무가 매우 제한적이었기 때문이다. 하지만 구상나무의 수령과 관련된 연구 중에 생장편을 채취한 높이까지 구상나무의 수고생장이 도달하는 기간이 보정된 것이 없기 때문에 실제 수령은 다소 증가 할 것으로 추정된다. 본 연구는 지리산 아고산대에서 고사한 구상나무의 수고 생장 속도와 청주 미동산수목원에 식재된 구상나무의 수고 생장을 비교하기 위해 수행되었다. 아고산대와 저지대의 구상나무 수고생장 속도에 차이가 있는지 확인하기 위하여 실시되었다. 또한 구상나무 수령 추정 시 얼마나 많은 수령이 고려되어야 하는지 알기 위하여 실시되었다. 지리산 아고산대에서 고사한 구상나무 1본과 청주 미동산 수목원에 식재된 구상나무를 대상으로 10cm 간격으로 나이테 수를 조사한 결과 가슴높이(120cm)까지 생장하는 데 소요되는 기간이 각각 17년과 11년이었으며, 처음 10cm 까지 수고생장을 하는데 각각 4년과 3년이 소요되어 가장 많은 기간이 소요되었다. 이후, 지리산 아고산대 구상나무 는 80cm까지 10cm씩 수고생장을 하는데 약 2년이 소요되었으며, 청주 미동산수목원 구상나무는 40cm까지 10cm씩 수고생장을 하는데 약 2년이 소요되었다. 이상의 연구를 통해 아고산대 구상나무가 저지대에서 생육하고 있는 구상나무보다 수고생장 속도가 느리며, 가슴높이에서 채취한 생장편을 이용하여 구상나무의 수령을 추정 하기 위해서는 최소한 10년 이상을 추가해야 함을 확인되었다. 생육환경에 따라 수고생장 속도가 다르기 때문에 생육 환경에 따른 구상나무의 수고생장 속도에 관한 연구가 체계 적으로 수행되어져야 할 것이다. 또한, 구상나무의 수고생장은 느리기 때문에 수정 추정 시 보다 세심한 주의가 요구됨이 함께 확인되었다.

침버섯 자실체는 원기형성일로부터 exp{b2 * ln(t)2 + b1* ln(t)}의 생장곡선을 그리면서 성장하는 것으로 나타났으며 재배후 20일째에는 생장 임계선을 가지는 것으로 나타났다. 또한 생장 임계선이 20일째 나타나지만 재배 14일째부터는 다당류의 감소현상이 나타나는 것으로 확인되었다. 이로 인해 재배후 14~15일(자실체 생중량 150 g)째가 최적 수확시기로 사료된다. 이는 Choi et al. (2011)이 연구하여 발표하였던 침버섯의 균사 생장 패턴과 유사하며 배양시기별 기능성 단백질을 생산하는 양에 차이가 있는 것으로 사료된다. 하지만 Park et al. (2004)는 표고버섯에서 채취 시기별 영양소 차이가 존재하지 않지만 부위별 영양소 차이가 존재한다고 하였다. 침버섯은 시기별 생장하는 부위가 다르기에 시기에 따른 기능성 단백질 차이가 아닌 세부 부위별 유효성분 분포 차이로 본 연구와 같은 결과가 도출되었을 가능성도 배제할 수 없다고 사료된다. Myung-Hee et al. (2012)는 시판 되는 버섯의 부위 중 자실체에 주로 유효성분 이 분포한다고 하였다. 따라서 침버섯의 최적 수확시기는 버섯의 자실체에 해당하는 바늘의 생장이 거의 정지되는 시점이기에 성장 시기별 기능성 물질의 생산량의 차이인지 부위별 유효성분 분포 차이인지를 규명할 추가적인 연구가 필요하다.

이 연구의 목적은 탄소 순환 관련 탄소 배출 시나리오를 통해 고등학교 학생들의 질량 보존의 개념을 확인하는 것이다. 이 연구를 위해 총 76명의 고등학교 2학년 학생들이 참여하였다. 연구 참여자들에게 2013년의 대기 중 이산화탄소 값이 2110년까지 ±15%의 변화로 450 ppm와 340 ppm으로 점진적으로 증가 또는 감소되는 두 개의 시나리오를 제시하였다. 시나리오에 따라 연구 참여자들에게 이산화탄소의 배출량 궤적을 그리게 한 후, 이를 설명하게 하였다. 그 결과는 다음과 같다. 대부분의 연구 참여자들은 탄소 배출 시나리오에 따른 이산화탄소 배출량과 자연적 순수 제거량에 대한 질량 보존의 추론보다는 이산화탄소 배출량은 앞으로도 계속해서 증가할 것이라는 결과를 나타내었다. 이는 연구 참여자들이 고등학교 지구과학 교과서의 탄소 배출과 관련된 그래프들 즉, 산업혁명 이후 최근까지의 인위적 이산화탄소 배출량 그래프, 대기 중 이산화탄소 농도 그래프, 평균 지구의 온도에 대한 그래프를 통해 이산화탄소 배출량이 계속해서 증가할 것이라는 패턴 매칭(pattern matching)을 생각하게 되었다는 것을 의미한다.

본 연구는 광양만 임해매립지의 곰솔 식재 이후 연륜생장에 영향을 미치는 식재환경과 기후요인을 조사 분석하였다. 임해매립지의 곰솔 식재 이후에 수목의 이식과 가뭄에 의하여 연륜생장이 급감소하였다. 수목이식에 의한 연륜생장의 급감소는 모든 지반들에서 유사하게 나타났다. 가뭄에 의한 연륜생장의 감소는 토양경도가 높은 식재지반에서 급격하게 감소하였으나 성토지역에서는 감소 현상이 크지 않았다. 이식에 의한 연륜생장 급감소 이후에 토양경도가 높은 지반들에서는 생장회복이 저조하였으나 성토지역에서는 빠르게 생장이 회복되었다. 연륜생장의 평균민감도와 상대적 변이계수는 토양경도가 높은 지반들이 성토지반들보다 높게 나타났다. 이것은 토양환경이 불량한 지반일수록 외부적 환경변화에 대하여 불안정적으로 생장하는 것으로 해석되었다. 이상의 결과를 요약하면 곰솔의 연륜생장은 이식과 가뭄에 대하여 성토지반에서는 수목 자체적으로도 양호하게 생장을 하지만 토양경도가 높은 지역에서는 생장이 불량하였다. 따라서. 외부적 환경변화에도 수목자체적으로 적응할 수 있는 식재 및 유지관리 방법이 모색되어져야 할 것으로 사료되었다.

Continuous outbreaks of Shigella spp. have raised concerns about the lack of rapid and on-site applicable biosensor method for Shigella detection. Since a bacteriophage has recently been employed as an emerging bio-recognition element in biosensor method, Shigella sonnei-specific bacteriophage was isolated and purified from a slaughterhouse with the final concentration of 2.0×1012 PFU/mL in this study. Analysis of purified S. sonnei-specific bacteriophage using transmission electron microscopy indicated that it possessed an icosahedral head with a relatively long non-contractile tail. It was therefore classified as a member of the Siphoviridae family. Head width, head length, and tail length were 69.9±11.2 nm, 77.5±8.8 nm, and 264.4±33.9 nm, respectively. The genomic DNA size of the S. sonnei-specific bacteriophage was determined to be approximately 25 kb by using 0.4% agarose gel electrophoresis. In specificity test with 43 food-associated microorganisms, the S. sonnei-specific bacteriophage exhibited a clear plaque against S. sonnei only. In addition, the S. sonnei-specific bacteriophage was stable within a wide range of pH values (pH 3-11) and temperatures (4-37 ). Thus, the present study demonstrated the excellent specificity and stability of the S. sonnei-specific bacteriophage as a novel bio-recognition element for S. sonnei detection in foods.

To monitor structural responses and detect serious events, an image-based health monitoring technology for existing bridges has been developed. The image-based system allows users to connect and remotely control cameras in real-time. The developed system was successfully tested and verified in the test bed bridges. This paper presents the application examples of it.

To monitor structural responses and detect serious events, an image-based health monitoring technology for existing bridges has been developed. The image-based system allows users to connect and remotely control cameras in real-time. The developed system was successfully tested and verified in the test bed bridges. This paper presents the application examples of it.

To monitor static and dynamic responses of bridges, an image-based monitoring system using networking Pan-Tilt-Zoom IP (Internet Protocol) cameras has been developed. Verification testing is carried out during the human-excited vibration test of the stay cables in a cable-stayed bridge. As well as identifying the natural frequencies of the stay cable, the reasonable damping ratios are successfully extracted from the acquired images.

To monitor static and dynamic responses of bridges, an image-based monitoring system using networking PTZ IP (Pan-Tilt-Zoom Internet Protocol) cameras has been developed. Triggers to acquire video or still-images are performed when structural events like vibrations or excessive displacements occur. Also, periodic or user-defined triggers can be performed. When a trigger occurs, the system collects bridge members' images along the pre-defined touring route of a group of presets and extracts relative displacements between images.

This study established key factors causing deck slab deterioration based on GPR database of 747 highway bridges, and predicted deck slab damage rates with respect to bridge service life. To minimize the influence of bridge service life on deck slab deterioration, the deck slab damage rate database was corrected based on a linear regression model of bridge service life vs. deck slab damage rate. The corrected deck slab damage rates were analyzed to determine correlation considering the number of snowy days, the amount of snowfalls, the number of freeze-thaw days, average winter temperature, altitude, the amount of deicing chemicals and equivalent traffic volume, and then both the number of freeze-thaw days and the amount of deicing chemicals were determined to be key factors causing deck slab deterioration. The complex deterioration considering both key factors was represented deck slab damage rate charts, and the average deck slab life was derived. The results of this study will be used as a guideline for highway bridge maintenance to identify the progress of deck slab deterioration for a given bridge and predict the time required deck slab rehabilitation.

지진해일은 발생 빈도는 낮으나 일단 발생하게 되면, 빠른 속도로 해안에 전파되어 심각한 인명 및 재산피해를 초래하기 때문에 지진해일에 관해 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 지진해일에 관한 연구들은 대부분 원해 및 근해에서의 전파 양상, 해안가에서의 파고 및 처오름높이에 관해 이루어졌고, 지진해일에 의한 유사 이송에 관한 연구는 미미한 실정이다. 최근 들어, 지진해일에 의한 유사 이송을 이용하여 역사 및 가상지진해일을 해석하려는 시도가 활발하게 이루어지고 있다. Li 등(2012)은 퇴적물 평형농도에 의해 유도된 이송-확산 방정식(advection-diffusion equation)을 이용하여 2004년 수마트라 지진해일에 의한 인도네시아 수마트라 북서쪽 Lhok Nga 해안에서의 해저 지형 변화를 관측된 지진해일 파고와 비교하였다. 본 연구에서 사용한 유사이송모델은 유사가 발생하는 영역을 소류사에 의해 구성되는 소류층과 부유사의 거동이 주가되는 부유층으로 분리하여 고려하는 방법으로 유도되었다. 해안으로부터 먼 거리에서 발생하여 전파해오는 지진해일을 수치모의 할 경우에는 분산효과를 고려하는 것이 중요하기 때문에 선형 천수방정식을 지배방정식으로 사용하여 차분하였을 때 발생하는 수치분산항을 통해 보정하였고, 근해의 경우 비선형 천수방정식을 지배방정식으로 사용하였다. 지진해일 전파와 유사이송을 결합해 울진 원자력발전소 취수구에 대하여 1983년 동해 중부 지진해일에 의한 해저지형의 변화를 수치모의하였다.

지진해일은 대표적인 자연재해 중 하나로 빠른 속도로 해안에 전파되어 심각한 인명 및 재산 피해를 초래한다. 또한, 지진해일은 큰 에너지를 가지고 있어 유사와 각종 부유물 등 많은 물질을 이동시켜 해안 지형 변형, 구조물 피해 등을 발생시킨다. 따라서 지진해일에 의해 발생되는 유사이송을 예측하는 것은 범람으로 인한 피해지역 예측과 더불어 매우 중요하다. 본 연구에서는 지진해일에 의한 유사이송으로 해저지형이 변화하는 것을 예측하기 위해 수치모의실험을 수행하였다. 본 연구에서 사용한 유사이송모델은 유사가 발생하는 영역을 소류사에 의해 구성되는 소류층과 부유사의 거동이 주가 되는 부유층으로 분리하여 고려하는 방법으로 유도되었다. 해안으로부터 먼 거리에서 발생하여 전파해오는 지진해일을 수치모의할 경우에는 분산효과를 고려하는 것이 중요하기 때문에 선형 천수방정식을 지배방정식으로 사용하여 차분하였을 때 발생하는 수치분산항을 통해 보정하였고, 근해의 경우 비선형 천수방정식을 지배방정식으로 사용하였다. 지진해일 전파와 유사이송을 결합해 울진 원자력발전소에 대하여 1983년 동해 중부 지진해일에 의한 유사이송 수치모의를 수행하였다.

2011년 동일본 지진해일은 엄청난 피해 상황을 눈으로 확인할 수 있었다. 이에 국내에서도 지진해일 방재를 위하여 많은 연구가 수행되고 있으며 동해안 주요 항구에 대한 침수피해방지시설 설치계획도 진행 중이다. 국내에서 지진해일 피해가 예상되는 동해안에서 큰 인명 피해가 예상되는 곳은 많은 사람들이 모여 있는 항구이다. 그래서 항구에서의 인명피해를 막을 방재대책이 무엇보다 필요하다. 대체로 항구가 하천의 하류에 위치하고 있다는 점을 주목할 필요가 있다. 하천은 수리학적으로 수로로써 물을 통행하게 하는 역할을 수행하게 된다. 그렇기 때문에 지진해일이 왔을 경우에 해일로 인한 해수를 일부 받아들임으로써 항구에서의 범람을 줄이는 효과가 있는지를 알아보기 위하여 본 연구를 수행하였다. 지진해일의 범람정도를 확인하기 위하여 수치모의실험을 수행하였다. 수치모의에 사용한 지진해일 발생원은 일본 서쪽 근해에서 발생하여 과거 동해안에 직접적인 피해를 주었던 역사지진을 이용하였으며 원해지진해일에 대한 분산효과를 고려하였다.