국립원예특작과학원에서는 밝은 화색과 안정적인 화형의 생 육이 우수한 빨간색 스탠다드 장미 품종을 육성하기 위해 진한 적색 스탠다드 장미 품종 ‘엔드리스러브(Endless Love)’를 모 본으로, 꽃잎수가 많고 안정적으로 가시가 적은 밝은 노란색 ‘페니레인(Penny Lane)’ 품종을 부본으로 인공교배하였다. 37 개의 교배실생을 양성해 1, 2, 3차에 걸친 특성검정 및 현장실증 을 통해 꽃이 크고 화형이 안정적이며, 재배안정성 및 생산성, 절화특성이 우수한 ‘원교 D1-390’을 최종 선발하였다. 2023년 ‘루비레드(Ruby Red)’로 명명하여 국립종자원에 품종보호출원·등록되었다. ‘루비레드’ 품종은 밝은 적색(R53C)을 가졌으 며, 꽃잎수가 32.8매, 화폭과 화고는 각각 10.9, 5.9cm로 대조 품종보다 크다. 절화장은 평균 71.7cm, 절화수명은 약 16.7일, 수량은 연간 168대/m2로 대조품종인 ‘레드스퀘어(Red Square)’ 대비 절화장이 길고 절화수명도 2배 이상 길며, 수확량도 1.4배 우수하다. 2023년 국내 육성 장미 품종 서울식물원 관람객 대상 공동평가회에서 스탠다드 장미 중 우수한 평가를 받았으며, 현 장 실증 결과 농가별로 균일하고 우수한 수량과 절화품질을 보 였다. 절화용 장미 ‘루비레드’ 품종은 밝은 적색과 우수한 화형 을 가지는 품종으로 해외 대체 품종으로 국내에서 많이 재배될 것으로 기대된다.

장미과의 과일 및 관상용 식물은 세계적으로 경제적, 원예적 가치가 뛰어나다. 장미과의 뱀딸기는 관상 및 약용 작물로써 이용가치가 매우 높은데, 증식방법이 마련되어 있지 않은 실정 이다. 뱀딸기의 종자 종자발아 특성을 조사하기 위해 내부형태 관찰, 수분흡수실험, 온도 별 배양, move-along test, GA3처리 실험을 수행하였다. 뱀딸기 종자는 탈리시점부터 성숙한 배를 지닌다. 수분흡수실험 결과, 침지 3시간만에 종자 무게가 초 기무게 대비 100% 이상 증가하였다. 온도 별 배양 실험 결 과, 25/15, 20/10, 15/6, 5, 25, 20, 15°C에서 각각 8주간 배양하였을 때 88, 71, 61, 12, 89, 39, 17%로 나타났다. Move-along test의 T125/15°C(12주)→20/10°C(4주)→ 15/6°C(4주)→5°C(12주)]에서 12주차까지 72%가 발아하였고 T2[4°C(12주)→15/6°C(4주)→20/10°C(4주)→25/15°C(12주)] 에선 20/10°C까지 발아하지 않았고 25/15°C에 도달하고 나서 발아하여 최종발아율은 16%로 나타났다. GA3처리구에선 배양 3주차에 발아를 시작한 반면에 대조구에선 배양 4주차부터 발 아하였다. 따라서 한반도 자생 뱀딸기 종자는 PD로 분류하였다. 뱀딸기속과 Potentilla속 식물은 서로 근연관계이고, 종간의 종 자휴면에 차이가 나타나 종자휴면 특성에 분화가 일어난 것으로 판단된다.

본 연구는 작약의 품종간 개화시기 차이와 저온에서 장기 저 장이 가능한 품종을 선발하여 절화 유통 기간을 연장하기 위하 여 수행하였다. 작약 24품종을 대상으로 2022년 국립원예특작 과학원 시험포장에서 개화시기와 절화 품질을 조사하였다. 봉오 리 상태에서 수확한 작약을 건조 저장법으로 -1℃에서 60일 저장한 후 절화 수명과 절화품질을 조사하였다. ‘의성작약’은 홑 꽃이었고 나머지 품종은 겹꽃이었다. 개화시기는 5월 10일부터 18일 사이였으며, ‘Etched Salmon’, ‘Monsieur Jules Elie’, ‘Gilbert’, ‘Henry Bockstoce’는 개화일이 5월 10일로 가장 빨랐고, ‘Elsa Sass’는 5월 18일로 가장 늦었다. 식물체 키는 74.6∼107.8cm 였고, 절화 무게는 ‘Henry Bockstoce’ 품종 이 89.8g으로 가장 무거웠고, ‘Angel Cheeks’ 품종이 26.7g으 로 가장 가벼웠다. 꽃의 주된 색은 흰색, 빨강색, 분홍색, 자주색 이었다. -1℃에서 60일간 저장 후에 꽃과 잎의 상태가 아주 양 호한 품종은 ‘Kansas’, ‘Ole Faithful’, ‘Sonw Mountain’이 었다. 절화수명은 ‘Nick Shaylor’ 품종이 8일로 가장 길었고, 다음으로 ‘Blush Queen’, ‘Elsa Sass’ 품종이 7일이었으며, ‘Gilbert’, ‘Highlight’ 품종이 1일로 가장 짧았다. 작약은 저온 장기 저장에서 일부 품종을 제외하고는 꽃과 잎에 저온장해 증 상이 발생하였다. 이와같은 결과는 작약재배시에 품종 선택과 수확후 저온 장기 저장을 통하여 유통기간을 연장하고 하고자 할 때 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 소래풀을 경관화훼로 이용하기 위해 온도조건에 따른 발아특성을 알아보고 회귀분석(bilinear, parabolic, beta distribution)모델을 통해 주요온도(최저, 최적 및 최고온 도)를 구명하고자 하였다. 소래풀 종자는 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35℃ 항온 조건 중 25℃에서 약 6~7일만에 최종발아율이 100%에 도달하였으며, 발아세, 발아속도, 평균발아속도와 평균발아시간이 각각 100%, 21.37ea/day, 14.48, 4.39일 로 다른 처리보다 발아특성이 우수하였다. 이를 바탕으로 발아 속도(germination rate, GR)가 50%인 시점(GR50)을 역수로 (1/GR50)하여 주요온도를 분석한 결과, bilinear모델의 경우, 최저, 최적 및 최고온도는 4.8℃, 25.8℃, 35.6℃였으며 (R2=0.9566, p<0.001), parabolic모델은 최저온도 6.1℃, 최 적온도 21.6℃, 최고온도 36.7℃였다(R2=0.8818, p<0.001). 또한 beta distribution 모델의 주요온도는 최저온도 6.1℃, 최 적온도는 23.1℃, 최고온도 40.1℃였다(R2=0.9102, p<0.001). 본 연구에서 분석한 회귀모델 모두 0.1% 수준에서 통계적 유의 차가 인정된 것으로 보아 소래풀 종자의 발아 시 최저온도는 4.8~6.1℃, 최고온도는 35.6~40.1℃, 최적온도는 21.6~25.8℃ 이며, 50% 이상의 발아율을 기대하였을 때 온도의 범위는 20~25℃가 적합할 것으로 판단된다. 이와 같은 결과는 소래풀 을 이용하여 경관조성을 할 때 파종 및 발아시기를 예측할 수 있는 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 경관조성 을 하는 현장에서 실질적인 도움을 제공할 수 있도록 발아의 주요온도 모델과 함께 식물의 생물계절 관점에서 추가적인 연구 가 필요할 것으로 판단된다.

This study develops a model to determine the input rate of the chemical for coagulation and flocculation process (i.e. coagulant) at industrial water treatment plant, based on real-world data. To detect outliers among the collected data, a two-phase algorithm with standardization transformation and Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise (DBSCAN) is applied. In addition, both of the missing data and outliers are revised with linear interpolation. To determine the coagulant rate, various kinds of machine learning models are tested as well as linear regression. Among them, the random forest model with min-max scaled data provides the best performance, whose MSE, MAPE, R2 and CVRMSE are 1.136, 0.111, 0.912, and 18.704, respectively. This study demonstrates the practical applicability of machine learning based chemical input decision model, which can lead to a smart management and response systems for clean and safe water treatment plant.

This study presents the results of mosquito surveillance monitoring in Chungnam Province from 2017 to 2020. A total of 130,750 mosquitoes were collected, and we analyze variations of mosquito populations with emphasis on the most abundant species. We also provide the field survey data based on the different habitats in Chungnam Province.

In the study, a variation of Haemaphysalis longicornis, a major vector of fever-causing conditions, was statistically analyzed to identify the spatial and climatic factors affecting the time-dependent variations of its population. The survey occurred in different habitats in South Korea. In addition, we developed a predictive model by using a probability function to find the peak occurrence time annually. As a result, the numbers of adults and nymphs were found to be related to temperature and relative humidity and their population peaked at the end of May in all habitats except deciduous forests. This study is expected to provide information on habitat types, times, and climate patterns that require attention to help control H. longicornis populations.

With South Korea increasingly focusing on nuclear energy, the management of spent nuclear fuel has attracted considerable attention in South Korea. This study established a novel procedure for selecting safety-relevant radionuclides for long-term safety assessments of a deep geological repository in South Korea. Statistical evaluations were performed to identify the design basis reference spent nuclear fuels and evaluate the source term for up to one million years. Safety-relevant radionuclides were determined based on the half-life criteria, the projected activities for the design basis reference spent nuclear fuel, and the annual limit of ingestion set by the Nuclear Safety and Security Commission Notification No. 2019-10 without considering their chemical and hydrogeological properties. The proposed process was used to select 56 radionuclides, comprising 27 fission and activation products and 29 actinide nuclides. This study explains first the determination of the design basis reference spent nuclear fuels, followed by a comprehensive discussion on the selection criteria and methodology for safety-relevant radionuclides.

프리지아 ‘Ruby Star’는 농촌진흥청 국립원예특작과학원 에서 보라색 홑꽃 ‘Avilla’와 흰색 반겹꽃 ‘Medeo’를 2012년 교배하여 얻은 종자로부터 2006년 향이 좋고 개화기가 빠른 적색 홑꽃 계통을 선발하여 품종으로 개발되었다. 2014년부 터 2017년까지 생육·개화 특성검정 및 육성계통평가회의 기 호도 평가를 거쳐 선발되었으며 2018년 직무육성품종심의회 를 통해 ‘Ruby Star’로 명명되어 2021년 신품종으로 등록되 었다. ‘Ruby Star’는 빨간색(RHS, R45A) 홑꽃인 절화용 프리 지아 품종으로 개화소요일수가 118.0일이며 초장이 120.5cm 로 대조품종 ‘Rapid Red’보다 약 28.7cm 더 길다. 주당 분 지수는 5.8개로 대조품종에 비해 수확량이 많고 첫번째 분지 의 길이가 32.0cm, 두께가 3.02mm로 절화 특성이 우수하 다. ‘Ruby Star’의 소화수 및 소화폭은 각각 14.8개, 6.3cm 로 소화수가 많은 중대형화이다. 절화수명은 약 8.4일이며 주 당 자구수는 3.8개, 평균 자구중은 2.9g이다. 전자코를 이용 한 PCA 분석 결과 PC1과 PC2의 설명력은 각각 97.9%, 1.8%로 전체 변이의 99.7%를 반영했으며 ‘Ruby Star’와 대 조품종 ‘Rapid Red’는 서로 다른 향기 패턴을 보였다. Radar plot 결과 총 6개의 MOS 센서에서 ‘Ruby Star’의 센서 반응 이 ‘Rapid Red’보다 강하게 나타나 ‘Ruby Star’의 향기가 더 강한 것으로 나타났다.

이 연구는 1세대 스마트 온실의 재배환경 데이터와 장미 절 화의 품질 특성 데이터를 수집하고 그 요인들 간의 상관 관계 를 분석하여 절화수명 예측 및 최적 환경 조성의 기초 자료를 얻고자 수행되었다. 이를 위해, 토경재배(SC) 및 암면배지경 양액재배(RWH) 하우스 각 1개소를 선정하여 1년간 기온, 상 대습도(RH) 및 수증기압차(VPD), 일적산광량(DLI), 근권온도 등의 환경 데이터와 매월 말 수확된 장미 ‘Miss Holland’ 절 화의 품질 특성 데이터를 수집하였으며, 이 데이터와 절화수 명과의 상관관계를 분석하였다. 절화수명은 10월과 11월을 제외하고는 SC 하우스에서 RWH 하우스보다 더 길었다. 절 화수명과 환경 및 생육 특성 간의 상관관계 분석에서 SC 하우 스의 상관계수는 RWH 하우스보다 조금 더 높았으며, 절화수 명 예측을 위한 요소들도 두 하우스 간에 차이가 있었다. SC 하우스의 절화수명 Y=0.848X1+0.366X2-0.591X3+2.224X4- 0.171X5+0.47X6+0.321X7+9.836X8-110.219(X1-X8: 최고 RH, RH 일교차, DLI, pH, Hunter’s b value, EC, 절화 장, 잎 두께; R2=0.544)로 예측되었고, RWH 하우스의 절화수명 Y=-1.291X1+52.026X2-0.094X3+0.448X4-3.84X5+0.624X6 - 8.528X7+28.45(X1-X7: 경경, 야간 VPD, 최고 근권온도, 최 저 근권온도, 기온 일교차, RH 일교차, 최고 VPD; R2=0.5243) 로 예측되었다. 이 두 모델식으로부터 SC 하우스에서는 RH, EC 및 pH가, 그리고 RWH 하우스에서는 근권 온도가 절화수명에 더 큰 영향을 미친다는 것을 추론할 수 있다. 따라서 각 재배 방법에 따라 장미의 절화수명에 더 큰 영향을 미치는 환경적 요인을 효율적으로 관리할 필요가 있다.

To achieve permanent disposal of radioactive waste drums, the radionuclides analysis process is essential. A variety of waste types are generated through the operation of nuclear facilities, with dry active waste (DAW) being the most abundant. To perform radionuclides analysis, sample pretreatment technology is required to transform solid samples into solutions. In this study, we developed a dry ashing-microwave digestion method and secured the reliability of the analysis results through a validity evaluation. Additionally, we conducted a comparative analysis of the radioactivity of 94Nb nuclides with and without the chemical separation process, which reduced the minimum detectable activity (MDA) level by more than 65-fold for a certain sample.

The nuclear fuel that melted during the Fukushima nuclear accident in 2011 is still being cooled by water. In this process, contaminated water containing radioactive substances such as cesium and strontium is generated. The total amount of radioactive pollutants released by the natural environment due to the nuclear accident in Fukushima in 2011 is estimated to be 900 PBq, of which 10 to 37 PBq for cesium. Radioactive cesium (137Cs) is a potassium analog that exists in the water in the form of cations with similar daytime behavior and a small hydration radius and is recognized as a radioactive nuclide that has the greatest impact on the environment due to its long half-life (about 30 years), high solubility and diffusion coefficient, and gamma-ray emission. In this study, alginate beads were designed using Prussian blue, known as a material that selectively adsorbs cesium for removal and detection of cesium. To confirm the adsorption performance of the produced Prussian blue, immersion experiments were conducted using Cs standard solution, and MCNP simulations were performed by modeling 1L reservoir to conduct experiments using radioactive Cs in the future. An adsorption experiment was conducted with water containing standard cesium solution using alginate beads impregnated with Prussian blue. The adsorption experiment tested how much cesium of the same concentration was adsorbed over time. As a result, it was found that Prussian blue beads removed about 80% of cesium within 10-15 minutes. In addition, MCNP simulation was performed using a 1 L reservoir and a 3inch NaI detector to optimize the amount of Prussian blue. The results of comparing the efficiency according to the Prussian volume was shown. It showed that our designed system holds great promise for the cleanup and detection of radioactive cesium contaminated seawater around nuclear plants and/or after nuclear accidents. Thus, this work is expected to provide insights into the fundamental MCNP simulation based optimization of Prussian blue for cesium removal and this work based MCNP simulation will pave the way for various practical applications.

There are analytical methods used for measuring activity when light photons are emitted for scintillating-based analytical application. When this electron returns to the original stable state, it releases its energy in the form of light emission (visible light or ultraviolet light), and this phenomenon is called scintillation. Scintillator is a general term for substances that emit fluorescence when exposed to radiation such as gamma-rays. Radioactivity is all around us and is unavoidable because of the ubiquitous existence of background radiations emitted by different sources. The scintillator contributes to these sensing, and it is expected that the inspection accuracy and limit of detection will be improved and new inspection methods will be developed in the future. Moreover, scintillators are chemical or nanomaterial sensors that can be used to detect the presence of chemical species and elements or monitor physical parameters on the nanoscale. In this study, it includes finding use in scintillating-based analytical sensing applications. A chemical and nanomaterial based sensors are self-contained analytical tools that could provide information about the chemical compositions or elements of their environment, that is, a liquid or even gas condition. Herein, we present an insightful review of previously reported research in the development of high-performance gamma scintillators. The major performance-limiting factors of scintillation are summed up here. Moreover, the 2D material has been discussed in the context of these parameters. It will help in designing a prototype nanomaterial based scintillators for radiation detection of gamma-ray.

Radioactive contamination distribution in nuclear facilities is typically measured and analyzed using radiation sensors. Since generally used detection sensors have relatively high efficiency, it is difficult to apply them to a high radiation field. Therefore, shielding/collimators and small size detectors are typically used. Nevertheless, problems of pulse accumulation and dead time still remain. This can cause measurement errors and distort the energy spectrum. In this study, this problem was confirmed through experiments, and signal pile-up and dead time correction studies were performed. A detection system combining a GAGG sensor and SiPM with a size of 10 mm × 10 mm × 10 mm was used, and GAGG radiation characteristics were evaluated for each radiation dose (0.001~57 mSv/h). As a result, efficiency increased as the dose increased, but the energy spectrum tended to shift to the left. At a radiation dose intensity of 400 Ci (14.8 TBq), a collimator was additionally installed, but efficiency decreased and the spectrum was distorted. It was analyzed that signal loss occurred when more than 1 million particles were incident on the detector. In this high-radioactivity area, quantitative analysis is likely to be difficult due to spectral distortion, and this needs to be supplemented through a correction algorithm. In recent research cases, the development of correction algorithms using MCNP and AI is being actively carried out around the world, and more than 98% of the signals have been corrected and the spectrum has been restored. Nevertheless, the artificial intelligence (AI) results were based on only 2-3 overlapping pulse data and did not consider the effect of noise, so they did not solve realistic problems. Additional research is needed. In the future, we plan to conduct signal correction research using ≈10×10 mm small size detectors (GAGG, CZT etc.). Also, the performance evaluation of the measurement/analysis system is intended to be performed in an environment similar to the high radiation field of an actual nuclear facility.

Spent nuclear fuel management is a high-priority issue in South Korea, and addressing it is crucial for the country’s long-term energy sustainability. The KORAD (Korea Radioactive Waste Agency) is leading a comprehensive, long-term project to develop a safe and effective deep geological repository for spent nuclear fuel disposal. Within this framework, we have three primary objectives in this work. First, we conducted statistical analysis to assess the inventory of spent nuclear fuel in South Korea as of 2021. We also projected future generation rates of spent nuclear fuels to identify what we refer to as reference spent nuclear fuels. These reference spent nuclear fuels will be used as the design basis spent fuels for evaluating the safety of the repository. Specifically, we identified four types of design basis reference spent nuclear fuels: high and low burnup from PLUS7 (with a 16×16 array) and ACE7 (with a 17×17 array) assemblies. Second, we analyzed radioactive nuclides’ inventory, activities, and decay heats, extending up to a million years after reactor discharge for these reference spent nuclear fuels. This analysis was performed using SCALE/TRITON to generate the burnup libraries and SCALE/ORIGEN for source term evaluation. Third, to assess the safety resulted from potential radioactive nuclides’ release from the disposal canister in future work, we selected safety-related radionuclides based on the ALI (Annual Limit of Intake) specified in Annex 3 of the 2019-10 notification by the NSSC (Nuclear Safety and Security Commission). Conservative assumptions were made regarding annual water intake by humans, canister design lifetime, and aquifer flow rates. A safety margin of 10-3 of the ALI was applied. We selected 56 radionuclides that exceed the intake limits and have half-lives longer than one year as the safety-related radionuclides. However, it is crucial to note that our selection criteria focused on ALI and half-lives. It did not include other essential factors such as solubility limits, distribution coefficients, and leakage processes. So, some of these nuclides can be removed in a specific analysis area depending on their properties.