온도 구배에 따라 3가지 유형의 다양성 패턴(증가형, 종형, 감소형)이 보고되었다. 아직까지 이 세 가지 다양성패턴이 나타나는 원인을 종합적으로 설명하는 이론은 없었으나, 최근 권태성은 진화기반 다양성 모형으로 그것을설명하였다. 이 모형은 분류군이 최초에 진화한 지역의 온도조건에 따라 다양한 유형의 다양성 패턴이 나타날것으로 예측하였다. 열대기후에서 진화한 분류군은 우리나라에서 증가형의 다양성 패턴이, 온대기후에서 진화한분류군은 종형이나 감소형 패턴이 나타날 것을 예측한 바 있다. 이 가설을 검정하기 위해 연평균 기온이 7.4℃에서12℃ 의 온도구배에 따라 6개소 조사지(활엽수림)를 선정하여 함정트랩에서 채집한 노린재목 곤충(진딧물 제외)의다양성(종수)를 비교하였다. 노린재의 다양성은 기온이 높을수록 낮아지는 감소형 패턴이었다.

CO2농도와 온도의 상승으로 인한 지구온난화가 진행되었을 때 광, 수분 그리고 유기물 구배에 따른 멸종위기식물인 황근의 생육과 생태적 지위폭의 변화를 알아보았다. 대조구(야외)와 처리구(CO2 + 온도 상승구)로 나누어 각각 광, 수분 그리고 유기물구배를 두어 재배하였다. 그 연구결과, 황근은 낮은 광량보다 높은 광량을 선호하나, 광량이 787±77.76μmol m-2s-1을 넘어가면 높은 광량이라 하더라도 생육이 어려웠다. 또한 유기물이 없거나(0%) 너무 많은 토양(20%)에서는 생육이 어려웠다. 그러나 수분 구배에 따른 경향이 보이지 않았다. 황근의 고사율은 대조구보다 처리구에서 광량이 높은 조건을 제외한 모든 구배에서 높았다. 이는 CO2와 온도가 상승하면 광에 대한 내성범위가 좁아진다는 것을 의미한다. 대조구와 처리구를 비교하였을 때, 수분구배에 따른 경향은 보이지 않았다. 유기물구배에서 는 대조구보다 처리구에서 모두 고사율이 낮았는데, 이는 유기물에 대한 내성의 범위가 넓어진 것을 의미한다. 황근의 생태적 지위폭은 처리구가 대조구보다 광 구배에서 30.1% 좁아졌으며, 수분 구배에서 8.6% 그리고 유기물 구배에서 30% 넓어졌다. 따라서 CO2농도와 온도의 증가로 인한 지구온난화가 진행되면, 황근의 생육은 광량에 의해서 제한될 것으로 판단된다.

The effect of temperature distribution in the retort on the degree of sterilization and the product quality was investigated. The temperature distribution in the retort chamber in an industrial scale of retort was evaluated. The target processing temperature was set to 121.1°C based on the standard sterilization process for C. botulinum. The temperature distributions at several points in the retort chamber were measured during the sterilization process, such as the heating (25°C to 121.1°C), holding (121.1°C), and cooling (121.1°C to 25°C) processes. Fo-values at different positions in the chamber were evaluated and compared. Potato cubes were used as a control sample to obtain the heat penetration curve for evaluating the degree of sterilization and the quality changes. Potato samples in cube shape (13×13×13 mm) were prepared and packed in 5 kg of retort pouch pack. A significant temperature deviation occurred during the cooling process and it significantly affected the degree of sterilization.

남덕유산의 고도별 온도변화에 따른 관속식물의 수직분포 및 분포변화를 파악하기 위해 덕산교(650m)에서 남덕유산 (1,507m)까지 해발 100m단위로 등분하여 9개 구간에 대한 식물목록을 작성하였다. 2012년 6월부터 2013년 10월까지 조사한 결과 관속식물은 99과 280속 402종 5아종 43변종 4품종 1교잡종의 총 455분류군으로 조사되었다. 해발 700m(WI=81.0℃․month)를 경계로 관속식물의 출현종 수가 급격히 감소하였다. DCA방법에 의한 구간 간의 식물종 분포의 유사도는 고도에 따른 온도변화와 높은 상관관계를 나타내는 제1축(Eig.=0.60)에 대하여 해발 700m(WI=83.4), 1,100m(WI=67.5), 1,300m(WI=59.8)를 경계로 4개 그룹으로 구분되어 배열되었다. 한편, 제2축(Eig.=0.27)에 대하여 해발 800~900m를 경계로 구분되어 배열되었다. 따라서 고도에 따른 구간별 간의 관속식물 분포의 유사성 및 상이성을 확인함으로써, 관속식물 종들의 고도별 생존분포 양상을 파악할 수 있었다. 이와 같이 식물종의 분포가 변화하는 것은 온도에 직접적인 영향을 받고 있음을 확인할 수 있었다. 식물종은 생육지역의 온도에 따라 생존에 필수적인 호적범위 내에서 분포하므로 기후변화에 의한 기온상승은 현재 식물종의 분포변화를 변경시킬 것으로 예상된다.

In this study, modified catalytic chemical vapor deposition (CCVD) method was applied to control the CNTs (carbon nanotubes) growth. Since titanium (Ti) substrate and iron (Fe) catalysts react one another and form a new phase (Fe2TiO5) above 700℃, the decrease of CNT yield above 800℃ where methane gas decomposes is inevitable under common CCVD method. Therefore, we synthesized CNTs on the Ti substrate by dividing the tube furnace into two sections (left and right) and heating them to different temperatures each. The reactant gas flew through from the end of the right tube furnace while the Ti substrate was placed in the center of the left tube furnace. When the CNT growth temperature was set 700/950℃ (left/right), CNTs with high yield were observed. Also, by examining the micro-structure of CNTs of 700/950℃, it was confirmed that CNTs show the bamboo-like structure.

설악산 오색계곡의 고도별 온도변화에 따른 관속식물의 수직분포 및 분포변화를 파악하기 위해 오색교(325m)에서 대청봉(1,708m)까지 해발 100m단위로 등분하여 14개 구간에 대한 식물목록을 작성하였다. 2010년 6월부터 2011년 5월까지 조사한 결과 관속식물은 94과 279속 397종 5아종 45변종 2품종 총 449분류군으로 조사되었다. 해발 500m(WI=79.0℃·month)를 경계로 관속식물의 출현종 수가 급격히 감소하였다. DCA방법에 의한 구간 간의 식물종 분포의 유사도는 고도에 따른 온도변화와 높은 상관관계를 나타내는 제1축(Eig.=0.70)에 대하여 해발 500m(WI=79.0), 900m(WI=63.6), 1,400m(WI=44.8), 1,600m(WI=38.2)를 경계로 5개 그룹으로 구분되어 배열되었다. 한편, 제2축(Eig.=0.27)에 대하여 해발 1,100m를 경계로 구분되어 배열되었다. 따라서 고도에 따른 구간 간의 관속식물 분포의 유사성 및 상이성을 확인함으로써, 관속식물 종들의 고도별 생존분포 양상을 파악할 수 있었다. 이와 같이 식물종의 분포가 변화하는 것은 온도에 직접적인 영향을 받고 있음을 확인할 수 있었다. 식물종은 생육지역의 온도에 따라 생존에 필수적인 호적범위 내에서 분포하므로 기후변화로 인한 기온상승은 현재 식물종의 분포변화를 변경시킬 것으로 예상된다.

지리산 중산리지역의 고도별 온도변화에 따른 관속식물의 수직분포 및 분포 변화를 파악하기 위해 중산교(348m)에서 장터목(1,653m)까지 해발 100m단위로 등분하여 14개 구간에 대한 식물목록을 작성하였다. 2009년 4월부터 10월까지 조사한 결과 관속식물은 104과 287속 385종 7아종 42변종 6품종 총 440분류군으로 조사되었다. 해발700m(WI=79.5℃·month)를 경계로 관속식물의 출현종 수가 급격히 감소함과 동시에 귀화식물은 관찰되지 않았다. DCA방법에 의한 구간 간의 식물종 분포의 유사도는 고도에 따른 온도변화와 높은 상관관계를 나타내는 제1축 (Eig.=0.76)에 대하여 해발 500m(WI=89), 700m(WI=80), 900m(WI=71), 1,200m(WI=60)를 경계로 5개 그룹으로 구분되어 배열되었다. 한편, 해발 1,200m 이상의 고해발 지역에서는 제2축(Eig.=0.25)에 대하여 해발 1,500m, 1,600m를 경계로 구분되어 배열되었다. 따라서 고도에 따라 구간 간 관속식물 분포의 유사성 및 상이성을 확인함으로써, 관속식물 종들의 고도별 생존 분포 양상을 파악할 수 있었다. 이와 같이 식물종의 분포가 변화하는 것은 온도에 직접적인 영향을 받고 있음을 확인할 수 있었다. 식물종은 생육지역의 온도에 따라 생존에 필수적인 호적범위 내에서 분포하므로 지구온난화로 인한 기온상승은 현재 식물종의 분포범위를 변경시킬 것으로 예상된다.

시험도로에서 포장구조진단기(FWD)를 사용하여 48시간 동안 연속적으로 온도구배에 따른 콘크리트 포장의 거동을 조사하였다. 포장슬래브의 중앙부에서 측정한 최대 처짐의 경향은 대기온도 및 온도구배와 유사하였으며 오전 8시에서 12시 사이에 매우 급격한 변화를 나타내었다. 동적지지력과 줄눈의 처짐은 대기온도 및 온도구배와 반대되는 경향을 나타내었으며, 동적지지력은 값이 커질수록 온도구배의 영향을 심하게 받는 것으로 판단되었다. 탄성계수의 변화양상을 AREA법과 MET을 사용하여 조사하였다. 역계산된 탄성계수는 동적지지력이 시간에 따라 나타내는 변화와 같은 경향을 나타내었다. 줄눈에서의 하중전달율은 다우웰 바의 잠김 작용으로 인하여 아침에 최대값을 나타내었으며 이와 관련하여 향후 정밀한 조사가 필요한 것으로 판단되었다.

멀티 앤빌 프레스(multi-anvil press)는 일반적으로 5-25 GPa의 압력범위와 ~2,300℃의 온도범위를 구현할 수 있는 고압 기기로, 지구과학에서는 상부맨틀-맨틀전이대까지의 지구 구성물질의 구조를 연구하는 데 도움이 된다. 본 연구에서는 광물의 상전이를 이용한 멀티 앤빌 프레스에 대한 압력- 부하 보정(pressure-load calibration) 과정을 소개하고, 시료실(sample chamber) 내에 존재할 수 있는 온도구배에 대해서 논의하였다. 압력-부하 보정은 14/8 G2, 14/8 step, 14/8 HT 조립세트(assembly set)와 18/12 조립세트에 대해 1,100톤 멀티 앤빌 프레스를 이용하여 수행했다. 초기 물질로 석영, 규회석 구조의 CaGeO₃, 포르스테라이트를 사용했고, 고압상의 동정은 XRD 분석을 통해 수행하였다. 광물의 상전이를 통해 1,200℃에서 시료에 가해지는 압력을 유추할 수 있었으며, α-석영에서 코에사이트로의 상전이는 3.1 GPa, 석류석 구조의 CaGeO₃에서 페로브스카이트 구조의 CaGeO₃로의 상전이는 5.9 GPa, 코에사이트에서 스티쇼바이트로의 상전이는 9.2 GPa, 포르스테라이트에서 와즐리아이트로의 상전이는 13.6 GPa의 압력 확인에 이용했다. XRD 결과로 획득한 압력-부하 보정 곡선은 기존에 보고된 유사한 기기의 압력-부하 보정 곡선에 비해 동일 압력을 구현하기 위해 50톤 가량의 유압이 더 필요한 것으로 확인됐다. 이러한 차이는 시료실의 크기 및 조립세트의 압력 매체(pressure medium)와 이차 앤빌 사이의 마찰력으로부터 기인한 유압 손실에 의한 것으로 생각된다. 또한 본 연구에서는 14/8 HT 조립세트에서의 시료실 내의 온도구배를 확인했다. 특히 열전대(thermocouple)의 위치 변화에 따라 시료실 높이에 평행한 방향으로 약 ~200 ℃/mm에 해당하는 온도구배가 존재한다. 본 연구로부터 구한 멀티 앤빌 프레스의 압력-부하 보정 곡선과 시료실 내의 온도구배 값은 앞으로 맨틀 내에서의 다양한 비정질 및 결정질의 지구물질에 대한 원자 구조의 변화와 그에 따른 물성 변화를 설명하는 데 적용할 수 있다.

지구전체에서 발생하는 기후변화는 지역적으로 영향이 같지 않다. 기후변화는 기후의 평균적 상태 뿐 아니라 극한적 상태도 변화시킴으로써 기존의 안정적 생산성을 유지하는 작물들에는 다양한 생육 반응이 예측된다. 농촌경제연구원에서는 RCP(Representative Concentration Pathways) 8.5 기반 우리나라 쌀 생산량 예측에서 자급율이 75%에서 41.3%로 감소한다고 하였으며, 최근에는 농업, 기상, 경제 등 모든 분야에서 기후변화 대응 연구가 폭 넓게 진행되고 있다. 본 연구에서는 기후 변화 대응 밀 적응 품종 육성의 기초자료를 확보하고자 온도 차이를 유발한 온도구배하우스를 이용하여 몇 가지 밀 품종들의 생육반응을 비교하였다. 시험품종은 춘천지역 적응 추파 장려품종인 조경밀, 금강밀과 춘파 밀 품종인 몽골 수집종을 비교하였으며, 재배법은 휴폭 25cm로 가을 파종하였다. 온도구배하우스의 입구와 출구의 온도 차이는 3℃～4℃이었고, 시험품종별로 입구부터 출구까지 일렬로 재배하였으며 대조구로 포장에서 재배한 금강밀의 생육을 이용하였다. 조사지점을 입구부분(1 지점)과 중간부분(2 지점) 그리고 출구부분(3 지점)으로 나누어 조사하였다. 시험결과 출수기는 추파 품종인 금강밀과 조경밀은 3일의 차이가 났고 춘파 품종인 몽골 수집종은 6일의 차이가 있었으며 성숙기는 모든 품종에서 2일 정도의 차이가 있었다. 종실 수량은 2 지점에서 가장 많았으며 이는 3℃ 이하의 온도 상승은 밀의 수량이 증수되나 3℃ 이상의 온도 상승이 있는 3 지점은 2 지점보다는 수량이 감수되어 수량에 영향을 주는 온도조건이 3℃ 정도인 것으로 예측된다. 다만 3℃ 이상의 온도 상승지점인 3 지점 역시 1 지점보다는 증수하여 밀의 경우 벼 등의 다른 작물과 달리 고온조건의 기후변화 시 수량의 증수를 예측할 수 있었다. 따라서 기후변화 적응 밀 품종 육성 시 온도구배하우스의 이용 가능성이 확인 되었으며 주요 계통 선발에 유용할 것으로 생각된다.