전 세계 곳곳에서 산발적이고 불규칙적으로 발생하는 산불은 가연성 식생 지역에서 주요한 자연 변동성의 일환 이면서 전 지구 탄소 순환에 중요한 역할을 하고, 공공 비상사태를 야기하는 심각한 자연재해이다. 산불 배출량, 연소 면적 및 산불기상지수를 활용한 산불 발생 위험도의 변동성 및 변화에 대한 연구가 전 세계 많은 지역에서 활발히 진 행되고 있지만 동아시아 지역에 대한 연구는 아직 제한적이다. 본 연구는 1981년부터 2020년까지 지난 40년 기간 동안 산불기상지수 자료를 분석해 동아시아 지역 산불 위험도의 변동성 및 장기 변화 특성을 조사하였다. 동아시아 지역 산 불 위험도의 첫 번째 주요 변동 모드는 전체 변동성의 29%를 설명하며, 대부분 지역에서 산불 발생 위험이 증가하고 있음을 나타낸다. 지구온난화 및 해양의 수 십년 주기 변동성과 연계되어 지표 기온이 상승하고 있는 것이 주요 원인이며, 이는 토양 수분의 상승 경향에 의해 그 효과가 다소 상쇄되고 있다. 두 번째 변동 모드는 엘니뇨-남방진동과 연 계된 경년 변동성을 반영하며 전체 변동성의 17%를 설명한다. 엘니뇨(라니냐) 시기 동아시아 지역 강수량의 증가(감소) 는 토양 수분을 증가(감소)시키며, 이에 따라 산불 위험이 감소(증가)하게 된다. 이는 지표 기온 상승(하강)에 의해 그 효과가 다소 상쇄된다. 산불 발생 위험도의 변동성 및 변화에 대한 이해와 예측을 증진하는 것은 그에 따른 피해를 저 감하고 대비책을 마련하는 데 기여할 것이다.

The clear-water phase (CWP) is a notable limnological phenomenon in freshwater systems caused by predatory interactions between large filter-feeding zooplankton and phytoplankton. However, the mechanisms and factors that influence the extent of CWP, particularly in complex water systems with both fluvial and lacustrine characteristics, remain poorly understood. The present study evaluated CWP occurrence patterns at different sites in a large reservoir located in a temperate monsoon region (Lake Paldang, Korea); the relationships among factors associated with CWP occurrence, such as transparency, zooplankton diversity, and chlorophyll a concentration were investigated. Transparency exhibited significant correlations with precipitation and retention time, as well as the relative abundance of zooplankton (p<0.01), suggesting that a change in the retention time due to precipitation can alter CWP. Data collected before and after CWP occurrence were analyzed using paired t-test to determine variations in CWP occurrence based on the water system characteristics. The results demonstrated that various factors were associated with CWP occurrence in the fluvial-type and lacustrine-type sites. The correlation between zooplankton biomass and transparency was stronger in the lacustrine-type sites than in the fluvial-type sites. The lacustrine-type sites, where cladoceran emergence is common and is associated with long retention times, favored CWP occurrence. The results suggest that lacustrine-type sites, which are conducive to zooplankton development and have relatively long retention times, enhance CWP occurrence. Furthermore, CWP occurrence was notable in spring, and the present study revealed that site-specific CWP could occur throughout the year, regardless of the season.

Algal bloom is an ongoing issue in the management of freshwater systems for drinking water supply, and the chlorophyll-a concentration is commonly used to represent the status of algal bloom. Thus, the prediction of chlorophyll-a concentration is essential for the proper management of water quality. However, the chlorophyll-a concentration is affected by various water quality and environmental factors, so the prediction of its concentration is not an easy task. In recent years, many advanced machine learning algorithms have increasingly been used for the development of surrogate models to prediction the chlorophyll-a concentration in freshwater systems such as rivers or reservoirs. This study used a light gradient boosting machine(LightGBM), a gradient boosting decision tree algorithm, to develop an ensemble machine learning model to predict chlorophyll-a concentration. The field water quality data observed at Daecheong Lake, obtained from the real-time water information system in Korea, were used for the development of the model. The data include temperature, pH, electric conductivity, dissolved oxygen, total organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, and chlorophyll-a. First, a LightGBM model was developed to predict the chlorophyll-a concentration by using the other seven items as independent input variables. Second, the time-lagged values of all the input variables were added as input variables to understand the effect of time lag of input variables on model performance. The time lag (i) ranges from 1 to 50 days. The model performance was evaluated using three indices, root mean squared error-observation standard deviation ration (RSR), Nash-Sutcliffe coefficient of efficiency (NSE) and mean absolute error (MAE). The model showed the best performance by adding a dataset with a one-day time lag (i=1) where RSR, NSE, and MAE were 0.359, 0.871 and 1.510, respectively. The improvement of model performance was observed when a dataset with a time lag up of about 15 days (i=15) was added.

본 연구에서는 국내 서로 다른 지리적 특성을 갖는 지역에서 발생되는 해륙풍에 의한 항만 내 선박 대기오염물질의 항구도시 확산 범위를 규명하고자 하였다. 연구 대상 지역은 서해안(인천항 및 평택·당진항), 다도해 지역(목포항), 남해 및 동해(부산항 및 마산항), 동해 산간 지역(동해·묵호항)으로 선정하였다. 해륙풍 발생과 그로 인한 항만 내 선박에서 기인하는 대기오염물질의 확산 모사를 위하여 비선형(Non-linear) 및 비정상(Unsteady) 거동의 국지 순환풍 모사가 가능한 HOTMAC-RAPTAD 프로그램을 활용하였으며, 모사 기간은 전형적인 여름 날씨인 7월 중순으로 하였다. 그 결과, 해륙풍의 발생 특성과 항만에서 발생되는 대기오염물질의 주변 지역 확산 거동이 지역 마다 서로 다르게 나타났는데 연구 대상 항만인 인천항, 목포항, 부산항, 동해·묵호항에서 배출되는 대기오염물질은 항구로부터 각각 27~31km(서울 서쪽 일부 지역), 21~24km(무안 남부), 20~26km(김해 및 양산 인근), 22~25km(태백산맥 능선 지역)까지 영향을 끼치는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서 도출된 결과는 향후 효과적인 항만 지역 대기질과 선박 대기오염물질 관리에 있어 매우 중요한 기초 수단으로 활용 가능할 것으로 기대된다.

가막만 북서내만해역에서 매년 여름 발생하는 빈산소수괴는 해양환경에 악영향을 미쳐왔다. 따라서, 본 연구는 빈산소수괴 발 생시기의 집중적인 현장조사 결과를 바탕으로 다중회귀분석(MRA)을 이용하여 빈산소수괴의 종합적인 발생 메커니즘을 밝혀내고, 그 주 요인에 따른 빈산소수괴 관리방안의 방향성을 모색하였다. 그 결과, 2017년 첫 빈산소수괴는 6월 26일에 발생하였으며, 기상 조건에 의한 수온약층의 형성과 퇴적된 유기물의 영향으로 형성되었다. 이어 7월 12일에는 강우량의 증가에 의한 염분약층의 형성으로, 조사 시기 중 빈산소수괴가 수직 및 수평적으로 가장 크게 확장되었다. 그리고, 8월 8일에는 소량의 강우로 빈산소수괴가 크게 약화되었으며, 이때 주 요인은 Chlorophyll-a 농도 증가(식물플랑크톤 증식)과 퇴적된 유기물이었다. 그리고, 약 1주일 후인 8월 16일에는 많은 강우량에 기인한 매우 안정된 염분약층과 Chlorophyll-a 농도 증가(식물플랑크톤 증식)에 의해 크게 확장된 빈산소수괴가 재발생하였다. 이후 9월 13일의 빈산 소수괴 소멸시기에서는 빈산소수괴가 해저 면을 따라 얕게 확장되었으며, 퇴적된 유기물에 의해 주로 영향을 받은 것으로 나타났다. 이는 빈산소수괴 관리를 위해서는 퇴적된 유기물의 개선뿐만 아니라 성층의 완화 기술이 필요함을 암시하였다.

1. 배는 인도의 주요 경제작물 중 하나로 북서부 지역과 북동부 고해발 지역에서 주로 재배되고 있다. 2. 인도는 세계에서 9번째의 배 생산 국가로, 재배면적은 1991년 19,000 ha에서 2019년 42,000 ha로 증가하여 28년간 약 2.2배가 증가하였다. 3. 배의 재배 면적과 생산량은 인도에서 생산되는 온대 과일 중 3위를 차지하고 있다. 4. 현재 배 재배면적은 매년 증가하고 있으며 약 500~1500 시간의 저온요구도 충족이 가능한 잠무와 카슈미르 북부지역, 히마찰프라데시주, 우타라칸주, 펀자브주 그리고 남부 타밀나 두주에서 주로 재배되고 있다. 5. 인도의 북서부와 동부의 고해발 지역은 다양한 품종의 배를 재배할 수 있는 좋은 기후 조건을 가지고 있지만, 병해충 발생으로 재배에 어려움이 나타나고 있다.

딸기 하우스 내 해충에 대한 일관된 생물적 방제 시스템을 마련하기 위해 낮은 온도에 발생하는 애못털진딧물(Chaetosiphon minus)에 대한 유용천적을 선발하고, 그 이용가능성을 검토하는 과정에서 방제대상인 애못털진딧물의 생물적 특성을 조사한 결과, 약충의 발육기간은 10°C, 15°C, 20°C, 25°C에서 각각 평균 41.7일, 20.6일, 11.9일, 9.8일이었고, 약충의 발육임계온도는 5.5°C, 온일도는 185DD였으며, 순증식율은 25°C에서 22.38보다 20°C에서 30.16으로 높게 나타났다. 암컷성충의 총산자수는 20°C에서 58일 동안 35.2마리, 25°C에서 36일 동안 26.5마 리로 나타났다. 결과적으로 딸기 하우스 내에서 애못털진딧물이 다른 진딧물류에 비하여 낮은 온도에 적응하고 있음을 알 수 있었고, 저온에 활동성이 높은 꽃등에류와 같은 천적의 상업화가 필요하다고 판단된다.

PURPOSES : The aim of this study is to develop a decision-making model for safety countermeasures based on the characteristics of water deer roadkills. METHODS : Through field investigation, 113 water deer roadkills with factors related to environment, geometry, and ecology were collected from May 2018 to April 2019. From the collected database, the characteristics of water deer roadkills were analyzed. An analytic hierarchy process was applied to establish a decision-making model to prevent water deer roadkills from appearing. RESULTS : The likelihood of water deer roadkills increases in summer and winter, road sections in suburban areas with low traffic volume, surrounding farmlands, and areas without illumination. The results show that factors such as safety, ecology, road geometry, policy consistency, and the willingness of the local government are critical factors for establishing the decision-making model. CONCLUSIONS : Appropriate safety countermeasures for water deer roadkills can be developed if the roadkill frequency, degree of sight distance restriction, speed limit for controlling overspeeding, roadkill severity, degree of forest area, traffic volume, and willingness of competent authorities are considered as essential variables.

This study aimed to investigate the characteristics of odor-causing substances in Yeosu national industrial complex, which is designated as an “Odor management Area,” in 2019 and the surrounding area. The sampling sites were divided into three areas: five sites within the industrial complex (Management area), one site within the borders of the complex (Boundary area), and two sites within residential areas (Affected area) affected by odors. The odor compounds were collected from March to September at dawn, daytime, and night. The analytical items were meteorological data, complex odor, legally-designated 22 odor compounds and other VOCs. Complex odor was exceeded on the limit three occasions at two sites in the management area. Ammonia, two types of sulfides, three types of aldehydes, and five VOCs were detected to be within the emission standards. Ammonia was the most frequently detected compounds. Aldehydes and sulfur compounds made a relatively high contribution to the level of odors. Therefore, aldehydes and sulfur compounds should be reduced first in order to prevent odors from occurring.

본 연구는 산악형 설악산 국립공원지역에서 발생한 토석류 발생지 263개소를 대상지로 선정하여 다양한 산림환경 인자별로 조사하고 토석류발생지 특성을 분석하였다. 토석류 평균(침식량, 길이, 폭, 면적)은 각각 1,935㎥, 103.7m, 14.4m, 1,728㎡로 나타났다. 산림환경 인자가 토석류 발생 빈도에 미치는 영향을 분석한 결과, 경사도(31∼40°), 사면방위(남사면), 종단사면(오목凹), 횡단사면(오목凹), 표고(801∼1,200m), 사면위치(산록), 하천차수 (1차), 임상(혼효림), 모암(화강암), 토심(15cm 이하)에서 발생빈도가 높은 것으로 조사되었다. 토석류가 발생한 피해지에서의 침식량과 산림환경 인자와의 상관관계를 분석한 결과는, 종단사면(오목凹, 복합凹凸), 표고(1,201m 이상), 토심(46cm 이상)에서 1% 수준 내에서 정의 상관관계를 보였다.

본 연구에서는 K-means 군집 분석을 통하여 최근 5년간(2014-2018) 한반도 남동 지역의 고농도 미세먼지 발생에 영향을 미치는 주요 종관 기상 패턴을 분류하였다. 또한 고농도 미세먼지 사례일의 발생과 관련된 지역적 차이를 살펴보기 위하여 NCEP (National Centers for Environmental Prediction)/FNL (Final Operational Global Analysis) 재해석 기상자료를 이용하여 부산, 울산, 경남 지역의 미세먼지 발생 특성과 관련된 종관 규모 기상의 특성에 대한 비교 연구도 수행하였다. 한반도 남동 지역의 고농도 미세먼지 사례일과 관련된 종관 기상 패턴은 총 5개(C1-C5)로 분류된다. 각 군집의 발생빈도는 24.8% (C1), 21.3% (C2), 20.4% (C3), 17.3% (C4), 16.2% (C5)이다. 기상 패턴 분석을 통하여 제시된 남동 지역의 고농도 미세먼지를 유발하는 요인에는 지역 외부에서 장·단거리 수송(C1, C3, C5)에 의한 영향과 지역내 배출(C2, C4)에 의한 것임을 알 수 있었다. 또한 고농도 미세먼지 발생일에 대해 부산, 울산, 경남 세 지역의 기상장을 분석하였을 때, 500 hPa 지위 고도 및 풍속 등의 기상학적 특성이 지역별로 다르게 나타났다. 그리고 고기압 의 작은 위치 변화가 각 지역의 미세먼지 발원과 장거리 이동 경향성에 영향을 미치고 있었다.

A heavy (93 mm hr−1) rainfall event accompanied by lightning occurred over Gangneung in the Yeongdong region of South Korea on August 6, 2018. This study investigated the underlying mechanism for the heavy rainfall event by using COMS satellite cloud products, surface- and upper-level weather charts, ECMWF reanalysis data, and radiosonde data. The COMS satellite cloud products showed rainfall exceeding 10 mm hr−1, with the lowest cloud-top temperature of approximately −65oC and high cloud optical thickness of approximately 20-25. The radiosonde data showed the existence of strong vertical wind shear between the upper and lower cloud layers. Furthermore, a strong inversion in the equivalent potential temperature was observed at a pressure altitude of 700 hPa. In addition, there was a highly developed cloud layer at a height of 13 km, corresponding with the vertical analysis of the ECMWF data. This demonstrated the increased atmospheric instability induced by the vertical differences in equivalent potential temperature in the Yeongdong region. Consequently, cold, dry air was trapped within relatively warm, humid air in the upper atmosphere over the East Sea and adjacent Yeongdong region. This caused unstable atmospheric conditions that led to rapidly developing convective clouds and heavy rainfall over Gangneung.

This study was conducted to analyze the characteristics of odorous components that have been generated from the downtown sewer system based on twenty-three survey items for complex odor and designated offensive odor. As a result of the research, the contribution rates for the causative materials of the odor indicated 73.5% of hydrogen sulfide, 26.0% of methyl mercaptan, 0.4% of dimethyl sulfide, and 0.1% of dimethyl disulfide. The occurrence for the odorous materials according to sampling site revealed data of which contribution rates showed 56.9% of hydrogen sulfide and 36.8% of methyl mercaptan from the combined sewer system in the business district; whereas the combined sewer system in the residential area showed 16.4% of dimethyl sulfide and 4.3% of dimethyl disulfide. The seasonal occurrence rate of the odor materials was observed higher in summer and lower in winter And, the combined sewer system in the business district recorded the highest concentration of 4.61 ppm of hydrogen sulfide among the sampling site. An hourly occurrence rate for the odor materials consistently showed the greatest increase between 11:00 and 14:00 at each location and showed a decreasing tendency afterward.

충남 금산지역 잎들깨 시설하우스에서 차먼지응애(Polyphagotarsonemus latus)는 5월 하순 최초 발생하기 시작하여 6월 중순에 1차 최대 발생양상을 보인 후 7월 상순부터 급격히 밀도가 증가하여 7월 중순 가장 밀도가 높은 2차 최대 발생양상을 보였다. 방제방법에 따라 발생양상에는 차이가 없었으나 밀도에는 차이를 보여 화학약제를 사용하는 하우스에서 가장 높았고 유기농업자재를 사용하는 하우스에서 가장 낮았다. 이는 크기가 작아 육안으로 관찰할 수 없는 차먼지응애를 방제하기 위해 화학약제를 사용할 경우, 농약 잔류 문제로 지속적인 사용을 못하므로 밀도가 높아지고, 유기농업자재를 사용하는 경우에서는 농약잔류에 대한 걱정 없이 유기농업자재를 지속적으로 사용함으로써 방제가 이루어졌던 것으로 판단된다. 잎들깨 주간내 발생양상을 조사한 결과, 차먼지응애는 접종 25일 후 최대 발생밀도를 보였고, 중엽, 성엽, 신초의 순으로 알과 약성 충의 총밀도가 조사되었다. 그러나 엽장과 차먼지응애 밀도와의 상관성 분석 결과, 상관성이 없어 차먼지응애 발생예찰시 어떤 샘플을 채취해도 정확한 예찰이 이루어질 것으로 판단된다.

구조와 사육환경이 동일한 3개의 돈방(room A~C)에서 48일 동안 비육돈의 암모니아 농도 및 환기량을 모니터링하여 배출계수를 산정하였다. 실험 결과, 온도 22.5℃, 습도 53.9% 환경에서 평균 암모니아 순발생 농도 5.93 ppm, 환기량 23.7 m3/h·pig로 나타났다. 일별 상관관계 분석결과, 암모니아 농도는 온도와 음의 상관관계(R2: -0.65 ~ -0.53)를 가지는 것으로 나타났으며, 환기량은 암모니아 농도에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 암모니아 농도는 이른 오전을 기점으로 서서히 증가 경향을 보이다가 12~13시경 최댓값에 도달하였고, 상호 상관도가 높은 온도, 습도, 환기량의 경우 14~15시에 최댓값을 갖는 것으로 분석되었다. 시간별 데이터 상관관계 분석결과, 암모니아 배출량에 영향을 미치는 요소는 암모니아 농도(R2=0.71)와 환기량(R2=0.61)으로 이 중, 암모니아 농도가 더 상관성이 높은 것으로 분석되었다. 암모니아 배출계수는 2.28 g/d·pig로 분석되었다.