This study explored the usefulness and implications of the Bayesian hyperparameter optimization in developing species distribution models (SDMs). A variety of machine learning (ML) algorithms, namely, support vector machine (SVM), random forest (RF), boosted regression tree (BRT), XGBoost (XGB), and Multilayer perceptron (MLP) were used for predicting the occurrence of four benthic macroinvertebrate species. The Bayesian optimization method successfully tuned model hyperparameters, with all ML models resulting an area under the curve (AUC) > 0.7. Also, hyperparameter search ranges that generally clustered around the optimal values suggest the efficiency of the Bayesian optimization in finding optimal sets of hyperparameters. Tree based ensemble algorithms (BRT, RF, and XGB) tended to show higher performances than SVM and MLP. Important hyperparameters and optimal values differed by species and ML model, indicating the necessity of hyperparameter tuning for improving individual model performances. The optimization results demonstrate that for all macroinvertebrate species SVM and RF required fewer numbers of trials until obtaining optimal hyperparameter sets, leading to reduced computational cost compared to other ML algorithms. The results of this study suggest that the Bayesian optimization is an efficient method for hyperparameter optimization of machine learning algorithms.

콘크리트가 충전된 강관 합성기둥은 화재 시 내부 콘크리트가 내력을 견딜 수 있어 높은 하중을 받는 건축물에 적용되고 있으나 높은 내화성능을 요구하는데 반해 이를 평가할 수 있는 방법은 제한되어 있다. 본 논문에서는 폭 700mm 이상인 무피복 대형합성기둥의 온도분포를 확인하기 위해서 수평가열로에서 3시간 내화실험을 수행하고 이후에 압축실험에 수행하여 잔존내력을 확인하였다. 실험 결과 3시간의 화재 노출 후에 폭 700mm 대형합성기둥은 57%의 잔존내력을 가지는 것으로 나타났으며, 재료의 화재 강도저감만을 고려한 잔존내력 예측은 내력을 낮게 평가하는 것으로 나타났다.

본 연구는 전국자연환경조사 어류 데이터를 이용하여 국내 담수 생태계에 도입된 배스의 분포 현황을 파악하고 공간분석을 통해 핫스팟 지역을 분석하였다. 위해성 평가를 통해 배스의 잠재적 침습성을 평가하여 수생태계 생물 다양성 교란에 대한 영향을 재고하였다. 분포 분석 결과, 제주도 지역을 포함하여 한강권역과 낙동강권역, 금강권역, 영산강·섬진강권역 전체에서 분포하는 것으로 분석되었다. 낙동강권역에서 가장 높은 출현율을 나타내었으며, 제주도 지역을 제외한 영산강·섬진강권역에서 비교적 낮은 출현율을 나타내는 것으로 분석되었다. 배스의 공간적 군집 밀도가 높은 지역으로는 낙동강권역의 낙동강수계가 선정되었으며, 반대로 낮은 지역으로는 한강권역과 금강권역의 인접한 지역으로 분석되었다. 국내 대부분의 담수하천에 서식하는 것으로 나타난 배스의 위해성 평가를 실시한 결과, 31점의 높은 침습성을 보이는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 우리나라 담수 생태계에 정착한 것으로 파악되는 생태계교란종인 배스로부터 실질적인 관리 우선지역을 도출하여 담수 생태계 다양성 보전을 위한 과학적 기초자료를 마련할 수 있을 것으로 전망한다.

부남호는 하굿둑 건설 이후 수질이 급격히 악화되어 농업용수로 사용이 불가할 만큼 본래의 기능을 상실하였다. 따라서 해수 교환이나 유통의 필요성이 있으나, 극히 오염된 부남호의 물을 대량 방류할 시 문제가 야기될 수 있기 때문에 시기에 따른 환경 조사가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 갈수기 (4월)와 강우기 (7월)에 천수만과 부 남호의 수질 및 식물플랑크톤 분포 특성을 조사하였다. 갈수기에는 부유 생물이 정체되어 부남호 내에서 남조류 Oscillatoria spp. 세포수가 8.92×107 cells L-1로 대증식하였 고, Nitrate+Nitrite을 제외한 영양염 대부분이 소비되었다. 강우기에는 담수 유입의 영향으로 부남호에서 용존 영양염이 크게 증가하였고 부남호에서 식물플랑크톤이 대증식 하였다. 강우기 방류의 영향으로 천수만 내측 역시 높은 농도의 생물량을 보였다. 강우기 부남호에서 우점했던 남조류 Oscillatoria spp.와 Microcystis spp.가 천수만 내측에서도 다수 출현하였으며, 해수에서는 Cheatoceros spp., Eucampia zodiacus와 같은 규조류가 빠르게 증식하였다. 부영양화 지수는 부남호 내측에서 1을 초과하여 부영양 해역으로 평가되었다. 천수만은 강우기에 담수 방류의 영향을 받을 경우 부영양화 해역으로 평가되었다. 특히 부남호 내 방조제에 인접한 B3 정점의 8 m 이상 수심에서 정체된 해수 기원의 강한 빈산소 수괴가 관찰되었고, Nitrate+Nitrite를 제외한 영양염 농도가 극단적으로 높았다. 특히 COD 농도가 206 mg L-1로 심하게 오염된 상태임을 확인하였다. 따라서 부남호는 지속적으로 육상기원의 영양염이 누적되며, 식물플랑크톤의 대발생과 침강으로 수질이 더욱 악화될 가능성이 높은 수역으로 판단되었고, 이를 근본적으로 해결하기 위해서는 해수유통을 통한 생태계 복원이 필수적이다.

To analyze the distribution characteristics of alien plants in various habitat types, 249 sites were selected from four administrative districts in the Gyeongsang region of Korea. The survey was conducted across nine different habitat types. A total of 115 species of alien plants were collected; comprising 23 families, 73 genera, 112 species, and 3 varieties. Species from the family Compositae were the most common at 33.0%. Raunkiaer’s life forms had the highest occurrence rate with 70 species (60.9%) of therophytes (Th) followed by 30 species (26.1%) of hemicryptophytes (H) and 8 species (7.0%) of geophytes (G). The distributions of alien plant species per habitat type were: 81 species on the roadside; 80 species on vacant lots and artificial habitats; 67 species in streams; 53 species in grasslands; 47 species in cultivated lands; and 39 species on the coast. Since 2017, the number of alien plants has increased in Gyeongju-si, Cheongdo-gun, and Pohang-si, and decreased in Ulsan Metropolitan-si. In each region, 614 taxa were observed. The invasive alien species, Sicyos angulatus, Hypocaeris radicata, and Solanum carolinense, were observed for the first time and are expected to further increase the disturbance of the ecosystem.

유사한 시기에 조사된 다른 위도의 저서성대형무척추동물 군집 구조의 시공간적 차이를 비교한 결과, 평창 조사지역에서는 3문 5강 12목 44과 69분류군 13,042개체, 완도 조사지역에서는 4문 5강 12목 37과 52분류군 8,887개체가 채집되었다. 평창이 완도보다 다양도와 균등도 또한 높게 나타났다. 우점종은 평창에서는 두점하루살이로 나타났고, 완도에서는 길쭉하루살이로 서로 달랐다. 집괴 분석 결과 평창과 완도 조사지역의 군집 특성이 명확하게 나누어졌으며 지역 내에서는 대체로 계절성의 영향이 컸다. 지표종 분석에서는 총 4종의 지표종이 선정되었으며 대체로 해당 조사시기 및 지점에만 나타난 종이 선정되었다. 기능적 군집으로는 주워 먹는 무리인 깔따구류를 제외하였을 때 평창 조사지점에서는 긁어먹는 무리가 가장 많았다. 완도 조사지점에서는 주워 먹는 무리가 가장 많았으며 평창 조사지역에 비해 걸러먹는 무리의 비율이 더 높았다. 군집 온도지수 산출 결과 평창이 9.8℃, 완도가 11.0℃으로 평창의 군집이 더 낮은 온도를 선호하는 것으로 나타났다. 이는 서식지 온도 특성이 저서성대 형무척추동물 군집 구성에 크게 영향을 미치고 있음을 반영해 주었다.

본 연구는 환경부 멸종위기야생생물 1급으로 지정되어 있는 남방동사리의 분포와 서식지 특성을 확인하였다. 조사는 남방동사리의 주요 서식지로 알려져 있는 산양천 수계 (산양천, 구천천, 유입 지천)에서 이루어졌으며, 2016년 4월과 8월에 현장조사가 이루어졌다. 조사 결과 산양천 하류 S1~S3 지점을 제외한 전체 지점에서 남방동사리의 서식이 확인되었다. 서식 범위가 유입지천의 최상류에서 염도의 영향을 받지 않는 산양천 최하류까지이며, 남방동사리가 1차담수어이기 때문에 염도가 서식에 가장 큰 제한 요인이었다. 이외 서식처 및 산란처로 활용되는 하상구조가 중요한 요인으로 확인되었으며, 서식이 확인된 모든 지점에서 작은돌 (cobble) 크기 이상이 50% 이상을 차지하였다. 남방동사리의 상세한 분포지역이 본 연구에서 처음 보 고가 될 정도로 국내 서식하는 남방동사리에 대한 연구가 매우 부족하다. 따라서, 이러한 남방동사리의 보호 전략을 마련하기 위해서는 남방동사리의 생리, 생태에 대한 과학 적인 연구가 이루어질 필요성이 있다.

이 연구는 탄소섬유시트의 보강겹수에 따른 I형 PFRP 휨부재의 휨보강 효과를 조사하기 위해 길이 600mm의 PFRP 휨부재와 상하부 플랜지에 1mm 두께의 탄소섬유시트로 보강하여 휨실험을 수행하였다. 또한, 탄소섬유시트의 보강겹수와 보강 위치에 따른 I형 PFRP 휨부재의 휨보강 효과와 단면 감소량에 대해 조사하였다. 그 결과 2겹으로 보강하였을 때 휨강도와 휨강성이 증가함을 확인하였다.

A theoretical model has been studied to describe the sound radiation analysis for structure vibration noise of tire under the action of random moving line forces. When a tire is analyzed, it had been modeled as curved beams with distributed springs and dashpots that represent the radial, tangential stiffness and damping of tire, respectively. The reaction due to fluid loading on the vibratory response of the curved beam is taken into account. The curved beam is assumed to occupy the plane y=0 and to be axially infinite. The curved beam material and elastic foundation are assumed to be lossless Bernoulli-Euler beam theory including a tension force(T), damping coefficient (C) and stiffness of foundation(κ2) will be employed. The expression for sound power is integrated numerically and the results examined as a function of Mach number(M), wave-number ratio(γ) and stiffness factor(ψ). The experimental investigation for structure vibration noise of vehicle tire under the action of random moving line forces has been made. Based on the STSF(Spatial Transformation of Sound Field) techniques, the sound power and sound radiation are measured. Results strongly suggest that operation condition in the tire material properties and design factors of the tire govern the sound power and sound radiation characteristics.

국내 및 국외에서 인간에 영향을 줄 수 있는 미세플라스틱에 대한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 특히 가장 기초자료로 제공 될 수 있는 해양환경 중 미세플라스틱의 분포에 대해 연구가 많이 진행되고 있다. 국내에서도 해양환경의 분포 특성에 대한 연구가 진행 되었으나, 연안에 대한 연구만 국한 되어 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 쿠로시 오해류 및 중국의 양쯔강 유입수의 영향이 다분할 것으로 판단되는 제주도 남서측 동중국 개방 해역에서 2020년 8월에 23 개 정점을 선정하여 표층해수 중에 환경자료인 수온 및 염분과 미세플라스틱의 풍도(abundance), 성상(재질), 형태, 크기를 분석하여 표층 해수에서 존재하는 미세플라스틱의 분포특성을 밝혀 해양환경 중 미세플라스틱의 기초자료를 제공하고자 하였다. 연구 지역에서 미세플라스틱의 풍도(abundance)는 0.17~1.37 (평균 0.46) particles/L를 나타내었으며, 성상(재질), 형태, 크기에서 PP 재질과 PE 재질이 작은 크기의 0.02~0.3 mm 분류군에서 조각(fragment) 형태로 우세하고, 이들 재질 다음으로 Alkyd 재질과 polyester 재질이 1.0~5.0 mm 분류군에서 섬유(Fiber) 형태로 우세하였다. 환경자료인 수온 및 염분을 이용하여 미세플라스틱의 분포 특성을 살펴보았는데, 여름철 강하게 발생하는 황해연안해류와 한국연안해류로 저 수온 및 저 염분이 유입되고, 여름철 강하게 발생하는 대만 난류와 쓰시마 난류의 영향으로 고 수온 및 고 염분이 유입되어 복합적으로 발생하는 지역으로 수온과 PE 재질, 0.02~0.3 mm 크기 분류군, 조각(Fragment) 형태에서 음의 상관성(PE : p <0.01, 0.02~0.03 mm : p <0.05, 조각(Fragment) : p <0.05)을 보여 0.02~0.3 mm의 조각(fragment) 형태인 PE 재질이 황해연안해류와 한국연안해류를 통해 유입될 가능성이 높은 것으로 판단되며, 염분과 PP, Polyester 재질에서 양의 상관성(PP : p <0.05, Polyester : p <0.05)을 보여 1.0~5.0 mm의 섬유(Fiber) 형태인 Polyester 재질이 대만난류 및 쓰시마 난류를 통해 유입될 가능성이 높은 것으로 판단 된다.

한반도는 삼면이 바다로 둘러싸여 있으며, 많은 강과 하천이 바다와 연결되어 있기 때문에 육상에서의 쓰레기 유입이 되기 쉽다. 또한 해상에서는 활발한 수산업 활동과 다양한 레저 활동으로 인해 쓰레기 유입이 많다. 바다에 유입된 쓰레기는 시간이 지남에 따라 무게가 가해져 가라앉아 해저에 침적하게 되며, 해저에 산재되어 있기 때문에 직접 확인이 불가능하고 수거에 어려움이 있다. 수거되지 못한 해양침적쓰레기는 해저 생태계 및 수질에 영향을 미치게 되며, 특히 폐그물로프와 폐어구로 인한 유령어업과 선박사고가 발생할 수 있다는 점이 있다. 따라서 해당 성상의 쓰레기들(폐그물로프와 폐어구)은 우선적으로 수거가 이루어져야하기 때문에 분포 특성을 파악할 필요가 있다. 그 일환으로 본 연구에서는 국내 39개 항을 대상으로 해양에 침적되어 있는 쓰레기 조사를 실시했다. 그 중 동해에 대해서 GIS 기반의 공간 분석을 통해 해양침적쓰레기 성상별 분포 지도를 작성하고, 분포 특성을 파악하였다. 결과적으로 동해에서 폐타이어가 58 %로 구성되었고, 방파제 및 선박 접안 시설에 분포가 밀집되었다. 그리고 폐합성수지가 26 %로 구성되어 항외에도 분포가 있었다. 각 성상별 뚜렷한 분포 특성을 파악하기는 어려웠지만 폐합성수지가 다른 성상들과 비교해 항외에 분포되는 특성이 있었다. 본 연구는 이와 같은 분포 특성을 통해서 해양침적쓰레기 수거에 도움이 될 기초 자료로 제공될 수 있다.

이 연구의 목적은 지방소멸위험지수를 활용하여, 전국적인 거시적 지방소멸위험의 공간 분포 변화를 고찰하고, 상대적으로 소멸 고위험에 해당하는 읍·면에 대해 미시적인 인구 감소의 공간 분포를 시각화하는 데 있다. 이를 위해 2000년, 2010년, 2020년의 전국 시·군· 구별 지방소멸위험지수를 산출하였고, 이를 토대로 시계열적인 변화를 고찰하였다. 2000년부터 2020년까지의 10년 단위 지방소멸위험지수 산출 결과, 2000년에는 소멸위험지역이 한 곳도 없었으나, 2010년에 61곳, 2020년에 103곳이 확인되었다. 이는 지방의 소멸위험이 최근 20년 간 전국적으로 급격하게 심화되었다는 것을 의미한다. 특히, 2020년에는 경상도와 전라도에 전체 소멸위험지역의 62.1%가 집중되었다. 또한, 경북 의성군 등 25개 지역은 2000년, 2010년, 2020년 모두 전국 지방소멸위험 상위 10%에 해당하였다. 이를 통해 소멸 고위험의 상태가 특정 지역에 고착화되어 있다는 점을 확인하였다. 소멸 고위험 12개 군(지방소멸위험 상위 5%)의 읍· 면별 분석 결과, 해당 읍· 면 138곳 모두 소멸위험지역으로 확인되었다. 소멸 고위험에 해당하는 지역은 대부분 면 지역이었으며, 저개발 상태에 머물러 있었다. 이 연구는 저성장·인구 감소 시대에 대응하는 인구지리 및 지도학 연구의 토대가 될 것이다.

본 연구는 경상남도 남해군 강진만 식물상 분포를 정량적으로 밝히고, 향후 강진만 생태계를 친환경적으로 관리·보전하기 위한 기초자료로 활용하기 위해 실시하였다. 강진만의 식물상 조사에서 관속식물은 115과 359속 545종 3아종 54변종 10품종의 총 612분류군이 출현하였다. 국화과가 가장 많은 74분류군(12.09%)이 출현하였고, 다음으로 벼과 59분류군(9.64%), 콩과 33분류군(5.39%), 장미과 32분류군(5.23%), 사초과 20분류군 (3.27%) 등의 순이었다. 희귀식물은 고란초, 쥐방울덩굴, 개지치 등의 13분류군이 출현하였고, 구계학적특정식물은 26과 34속 34종 1변종의 35분류 군이 출현하였으며, 한국특산식물은 8분류군이 출현하였다. 귀화식물은 20과 55속 68종 1변종 69분류군이 출현하였으며, 귀화율은 11.3%, 도시화지수는 21.5%였다.