본 연구는 경상남도 남해군에 분포하는 희귀식물 애기등(Wisteriopsis japonica)의 외부형태학적 특성을 정량적으로 파악하고, 개체군 간 형태적 변이와 다양성을 규명하고자 수행하였다. 조사 대상지는 법문사, 원천마을, 금평교, 광두마을, 월곡마을 등 총 5개 자생지를 선정하였다. 각 자생지에서 채집된 개체를 대상으로 줄기, 잎, 화서, 열매 및 종자에 이르는 기관별 형질을 포함하여 총 41개 외부형태학적 형질을 조사·분석하였다. 조사한 결과 줄기 둘레는 하부와 상부 모두 법문사와 원천마을에서 굵게 나타나 집단 간 유의한 차이를 보였다. 소엽의 수는 7∼17개 범위로 원천마을이 가장 많았다. 정소엽과 측소엽의 엽병과 엽신의 길이·너비는 개체군 밀도와 경사, 수광량에 따라 소엽은 집단 간의 유의미한 차이를 보였다. 생식기관 의 형질은 집단 간의 공통성을 유지했으나 꽃의 수, 익판과 용골판, 수술대와 주두 길이 등 집단 간에는 유의한 차이를 보였고, 열매의 길이와 너비, 종자 크기는 집단 간의 유의한 차이를 보였다. 이는 문헌에 제시된 전형적 범위보다 넓은 변이의 폭을 보이는 것으로 확인되었다. 특히 원천마을과 광두마을에서는 상대적으로 크고 굵은 열매와 종자가 발달하는 경향이 뚜렷하였다. 본 연구는 남해 해안의 난·온대 환경에서 애기등 개체군이 나타내는 외부형태학적 변이를 정량적으로 규명하고, 이를 통해 애기등의 분류학적 재검토를 위한 기초자료를 제공하며, 자생지 보전 및 유전자원 관리에 기여하고자 한다.

본 연구에서는 실규모 MLE(Modified Ludzack-Ettinger) 공법 하수처리시설을 대상으로 송풍량 성능을 평가⋅최적화하기 위해 데이터 기반 유입수 성상 분석 프레임워크와 수학적 모델 기반 디지털 트윈(DT, digital twin)을 개발하였다. 국내 기존 하수처리시설 모니터링 체계는 활성슬러지 모델 구동에 필수적인 CODcr 분획 자료가 부족하고, 처리장에서 수행되는 일 1회 채수만으로는 유입수의 시간적 변동성을 반영하기 한계를 가지고 있다. 이를 보완하기 위해 생물반응조 유입수를 대상으로 24시간 채수를 수행하여 계절별 유입 특성을 평가하였다. 또한 이차침전지 처리수를 대상으로 탄소성 및 질소성 생물학적 산소요구량 실험을 진행하였을 때, 잔류 암모니아 1 ㎎/L는 약 4.82 ㎎/L의 NOD(nitrogenous oxygen demand)를 유발하는 것을 파악하였다. 유입수 유기물 성상 및 분획을 추정하기 위해 다항 회귀와 다층 퍼셉트론 기반 모델을 결합하여 적용하였다. 2차 다항 회귀 모델은 TCOD(total COD) 예측에서 R2 0.848의 높은 성능을 보였으나, 비선형성이 큰 용존성 분율 예측에는 한계가 있었다. 이에 MLP(Multi-Layer Perceptron) 모델을 도입한 결과, FCOD(filtered COD)는 R2 0.748, FFCOD(flocculated filtered COD)의 R2 0.698 그리고 VSS(volatile suspended solid) R2 0.933로 신뢰성 있는 예측 정확도를 확보하였다. 예측된 유입수 분획 데이터를 DT 입력값으로 적용하고 7일간의 실제 운영 자료로 검증한 결과, DT 모델은 MAE(mean absolute error) 0.314 ㎎/L, R2 0.721로 질산화 거동을 적절히 재현하였다. 암모니아 기반 송풍 제어(ABAC) 시뮬레이션에서 실제 공급 송풍량이 안정적 질산화를 위한 요구량 대비 평균 13.1% 부족한 것으로 분석되었다. 종합적으로, 본 연구의 데이터 기반 DT 프레임워크는 공정 안정성 및 운전 이해를 정량적으로 평가할 수 있는 지표를 제공하며, 하수처리시설 운영자의 의사결정을 지원하는 진단 도구로서 활용 가능함을 시사한다.

기후변화로 기상 조건의 변동성이 증가함에 따라, 하수처리장 유입 부하의 변동성 또한 전반적으로 확대되고 있다. 특히 합류식 하수관거 시스템을 사용하는 도시 지역에서는 강수 및 기온 변화에 따라 유입 부하 변동이 더욱 두드러지게 나타난다. 이에 따라 기존에 활용되는 계절 기반 분류 방법은 예외적인 유입 부하 패턴을 충분히 포착하는 데 한계를 가진다. 본 연구는 기상 자료와 유입 수질 자료를 통합하여 군집화 기반으로 하수처리장 유입 부하 패턴을 분류하는 것을 목적으로 한다. 유입 부하 변동 특성을 효과적으로 나타낼 수 있는 최적의 군집화 조건을 도출하기 위해 다양한 실험 조건에서 여러 군집화 알고리즘의 성능을 비교ㆍ분석하였다. 9년간의 일 단위 기상 자료와 유입 수질 자료를 활용하여 다양한 입력 변수 및 파라미터 조건에서 4개 군집화 알고리즘의 성능을 평가하였다. 분석 결과, 학습에 활용된 특징 변수의 수가 증가할수록 군집 간 상대적 거리인 분리도는 전반적으로 감소하여 분류 성능이 저하되는 경향을 보였다. 반면, 기상 변수를 포함하면 군집 성능이 일관되게 향상되었다. 결과적으로, 강수량의 비대칭적 분포 특성으로 인해 밀도 기반 및 분포 기반 알고리즘은 군집 경계 형성을 저해하여 성능이 저하되었고, 거리 기반 알고리즘은 강수 변수를 포함할 때 분리도가 증가하며 실루엣 지수(Silhouette Index, SI) 높게 나타났다. 이러한 결과는 적절히 선택된 군집화 조건이 기존의 계절 분류를 넘어 예외적인 유입 부하 패턴을 효과적으로 구분할 수 있음을 시사한다. 본 연구는 기상 자료와 수질 자료를 통합한 유입 부하 군집화가 기존 접근법보다 정교한 분류를 가능하게 하며, 선제적 운영과 공정 수준 예측 성능 향상에 기여할 수 있는 정량적 근거를 제시한다.

본 연구는 미처리된 공장폐수가 상시 유입되고 있는 하수처리장에 대하여 BOD와 TOC의 상관관계 및 BOD/TOC 비를 분석하여 하수처리 특성을 파악하고자 하였다. 유입수의 BOD/TOC 비는 평균 1.42 정도로서 BOD와 TOC의 결정계수(R2)가 0.8111로 비교적 높았지만 공장폐수의 유입으로 BOD와 TOC간의 상관성이 일반 하수에 비하여 조금 낮게 나타났다. 또한 최초침전지를 거친 생물반응조 유입수의 BOD/TOC 비는 유입수와 큰 차이가 없었지만 방류수의 BOD/TOC 비는 평균 0.41~0.73 정도로 생물반응조에서 생분해성 유기물이 제거됨에 따라 BOD/TOC 비와 BOD와 TOC의 상관관계가 급격히 감소하였다.

관상식물의 명칭은 학명, 재배품종명, 상용 명칭, 일반명 으로 구분된다. 조류, 균류, 식물에 관한 국제명명규약(ICN, International Code of Nomenclature for Algae, Fungi, and Plants)과 국제재배식물명명규약(ICNCP, International Code of Nomenclature for Cultivated Plants)은 학명과 재배품종명의 명명 규칙을 제시하며, 상용 명칭의 표기에 대해 서도 규정한다. 본 연구는 이러한 명명규약을 토대로 국내 카탈 로그에 수록된 관상식물명의 표기 현황을 분석하였다. 분석 결 과, 전체 5,843개의 관상식물명 중 일반명만 표기한 경우가 35.1%를 차지하였다. 학명, 재배품종명, 상용 명칭 중 최소 하 나 이상을 포함한 3,794개의 식물명 중에서 규약에 따라 적절히 표기한 비율은 19.2%에 불과하였다. 또한 재배품종명 또는 상 용 명칭이 존재하는 식물명 중, 두 명칭을 구분하지 않고 사용한 사례가 42.0%를 차지하였다. 즉, 국내 카탈로그에 수록된 관상 식물명은 국제적 명명규약 준수 수준이 전반적으로 낮아, 향후 체계적인 관리와 개선이 필요함을 시사한다.

본 연구는 독거 노인 여성들을 대상으로 반려식물 치유 프로그램이 외로움 해소와 자기돌봄에 미치는 영향을 탐색하는 데 목적이 있다. 연구 참여자는 77세에서 85세 사이의 노인 여성 5명으로, 총 8회기의 반려식물 치유 프로그램을 실시하였다. 자료 는 심층 면담, 관찰 기록, 감사일지 등을 통해 수집하고 질적 사례연구 방법으로 분 석하였다. 연구 결과, 반려식물은 노인들에게 정서적 안정과 고립감 감소에 도움을 주는 ‘안전기지’의 역할을 하였다. 참여자들은 식물을 반려 친구나 가족처럼 인식하 며 사회적 외로움이 감소하였다. 또한 식물을 돌보는 경험은 자신의 건강과 일상을 돌보는 자기돌봄으로 확장되어 자기효능감과 자존감이 향상되었다. 더불어 수확물을 나누고 감사의 마음을 표현하는 과정에서 가족과 이웃과의 관계가 회복되는 경험을 하였다. 이러한 결과는 반려식물 치유가 노인의 정서적 안녕과 웰에이징을 지원하는 효과적인 실천 방안이 될 수 있음을 시사한다.

This study investigates the seismic behavior of low-aspect-ratio reinforced concrete (RC) shear walls when subjected to bi-axial lateral loading, using nonlinear finite element analysis. A three-dimensional finite element model was developed with the DIANA program and validated against previously reported experimental results. Subsequently, a parametric study was conducted by varying the wall aspect ratio of horizontal reinforcing bars under both uni-axial and bi-axial loading conditions. The analysis results show that bi-axial loading reduces shear strength by a significant amount compared to uni-axial loading, and the reduction becomes more pronounced as the aspect ratio decreases. For low-aspect-ratio walls, the influence of horizontal reinforcement on shear strength was limited, while sensitivity to bi-axial loading increased. These findings indicate that uni-axial loading–based evaluation methods may overestimate the seismic capacity of low-aspect-ratio RC shear walls.

Odorous compounds from the operation of wastewater treatment plants (WWTPs) have increasingly become public health concerns and civil complaints. This study identifies priority management stages in WWTPs by quantitatively analyzing the distribution of complex odor and designated odor substances across key processes using a dimensionless tool (the Odor Activity Value, OAV), while providing a statistical basis and operational strategies for efficient odor mitigation in public facilities. Although there was a very poor correlation between designated odorous concentrations and complex odor level (dilution ratio), the application of the OAV yielded much more accurate results with a strong correlation (R2 = 0.7) specifically at high-temperature condition. Odor potential in the wastewater treatment processes fluctuates substantially depending on the specific unit. Statistical analysis using Kruskal–Wallis tests demonstrated that influent and sludge treatment process (return flow and centrate) produce much higher odor intensities compared to the biological reactor and secondary clarifier. Based on PERMANOVA analysis, differences in the profiles of complex odor and the OAVs of designated odorants across 6 treatment stages explained 64.1% of the total variance. Principal Coordinates Analysis (PCoA) showed that sludge treatment processes form a distinct, unique cluster, whereas sewage treatment streams present a more gradual transition of odor profiles. Statistical assessment using the Mann-Whitney U test demonstrated that mean odorants levels did not have considerable shift under high-temperature and low-temperature conditions. However, the sensory perception in higher temperatures enhanced relative to the OAVs. In conclusion, the OAV is an effective dimensionless tool, as it establishes priorities in odor management and control, offering a practical supplementary indicator for addressing civil complaints. These findings provide a robust foundation for optimizing deodorization systems designs and operational efficiency of odor mitigation systems within WWTPs.

This study was conducted to develop high-functional, gluten-free plant-based meat patties using Phellinus linteus HN009K mycelium-cultured oats (PMO) and to investigate their quality characteristics. The results showed that the crude protein content of PMO increased by approximately 14.4% compared to the uncultured control (UCO). Notably, the β-glucan content exhibited a significant 3.9-fold increase, demonstrating a synergistic effect between the mushroom mycelium and the oat substrate. Texture Profile Analysis (TPA) revealed that as the PMO content increased, the hardness of the patties decreased, providing a tender mouthfeel, while the chewiness was significantly enhanced compared to the control, successfully mimicking a meat-like texture. Furthermore, the patties containing 20% PMO showed significantly improved antioxidant activity and maintained the immune-active components derived from P. linteus. In conclusion, PMO is a promising core material that simultaneously enhances the nutritional value and textural properties of plant-based meat analogs. These findings provide foundational data for the development of high-value-added alternative protein foods.

기후변화 대응을 위해 저탄소 농업 기술이 중요해지면서, 화학비료 의존도를 낮추고 작물 생산성을 향상시킬 수 있는 미생물 기반 생물비료가 대안으로 주목받고 있다. 특히, 가뭄이나 염해 등 다양한 환경 스트레스에 대응하며 안정적인 활성을 보이는 식물생장 촉진 미생물(PGPM)의 역할 부각되면서 신규 유용 미생물 발굴의 필요성이 커지고 있다. 또한, 육상-해양 경계의 생태계인 갯벌은 풍부한 미생물 다양성과 환경 스트레스에 대한 우수한 저항성을 지닌 미생물을 보유하고 있어, 농업적 응용 잠재력이 높게 평가된다. 이에 본 연구는 전남 영광군 홍농읍 칠곡리 일대 해안 갯벌에 자생하는 식물체의 뿌리 및 근권 토양 시료 8점을 채취하여 유용 미생물을 탐색하고 그 특성을 평가하였다. 갯벌에서 분리한 총 64균주 중 Strain 73은 식물 생장 촉진 호르몬인 IAA 생성능(0.270 mM), ACC deaminase 활성(0.103 mM), 그리고 β-glucosidase 활성(9.88 mm)에서 가장 높은 활성을 보였다. 또한, 무 종자의 발아율을 5일차에서 대조군 대비 약 13% 높은 83.9%까지 향상시키는 우수한 발아 촉진 효과를 나타냈다. 16S rRNA 유전자 염기서열 분석 결과, Strain 73은 Pantoea sp. JJ73으로 동정되었으며, Pantoea anthophila LMG2558 유형 균주와 97%의 유사성을 나타냈다. Pantoea sp. JJ73은 0-5% NaCl 농도에서 안정적인 생장을 보였고, 특히 3% NaCl 농도에서 최적의 생장률을 나타내어 염분 스트레스 환경에서 작물 생산성 향상에 기여할 잠재력을 확인하였다. 또한, 대량 배양을 위한 Pantoea sp. JJ73의 최적 조건은 교반 속도 150 rpm, pH 7, 30oC로 확인하였다. 이러한 연구 결과는 갯벌 유래 미생물이 저탄소 농업을 위한 생물비료의 원천 기술이자 환경 스트레스 대응을 위한 핵심 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

붉은사철란(Goodyera biflora)은 한국을 포함한 동아시아 지역에 분포하는 상록성 지생란으로 종자 발아율이 낮고 생장 속도가 느려 자연 상태에서의 증식이 제한적이다. 본 연구는 붉은사철란의 기내 증식 체계를 확립하고, 절편 배양 시 싸이토카이닌 처리에 따른 신초 유도 효과를 평가하며, 이를 기반으로 교육용 식물 조직배양 키트의 개발 가능성을 검토하고자 수행되었다. 무균 상태에서 배양한 줄기 마디 절편을 ½ MS 배지에 치상하고, 6-benzylaminopurine (BAP), 2-isopentenyladenine (2iP), zeatin, thidiazuron (TDZ)을 각각 0, 1, 그리고 2 mg L-1 농도로 처리하였다. 그 결과, 1 그리고 2 mg L-1 TDZ 처리구에서 가장 높은 신초 유도율(100%)과 평균 신초 수(1.3 ± 0.1)가 나타났으며, BAP와 zeatin 처리구에서도 유의한 효과가 확인되었다. 반면, 무처리구는 상대적으로 낮은 신초 유도 반응을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로, 기내 배양묘, 원예상토, 실습 도구, 매뉴얼 및 QR 코드 연계 동영상 자료를 포함한 교육용 조직배양 키트를 설계하였다. 본 연구는 붉은사철란의 증식 및 보존을 위한 기초자료를 제공함과 동시에, 식물 조직배양 기술의 교육적 활용 가능성을 제시한다.

Plant-based patties were manufactured by varying the amount of textured vegetable protein (TVP) added, and their physicochemical quality and acceptability were measured. As the TVP content in the patties increased, the pH also showed a significantly increased. Lightness tended to decrease with higher TVP contents, while redness was highest at 50% TVP. With increasing TVP, the intensity of redness diminished, and browning became more pronounced. Texture and shear force increased alongside the TVP content, enhancing the mechanical stability of the tissue; however, excessive hardness negatively impacted palatability. Antioxidant activity was highest at 60% and 65% TVP, likely attributed to the antioxidant components of soy protein as its concentration increased. In sensory evaluations, the control group (beef patty) received the highest overall acceptance. Among the plant-based patties, the one with 50% TVP received the best ratings for taste, aroma, texture, and overall acceptance. In contrast, flavor and texture scores gradually declined at TVP levels of 55% or higher. Additionally, the inclusion of red beet powder significantly improved the meat color, even at TVP concentrations of 60—65%.

This study was conducted to determine an appropriate sub-irrigation frequency for producing grafted tomato transplants in a plant factory with artificial lighting. Three irrigation frequencies were evaluated: twice per day, once per day, and once every two days. Daily water absorption did not differ among treatments during the early growth stage (0－3 days after treatment), but once-per-day irrigation showed the highest values during days 4－9, after which its levels became similar to those of twice-per-day irrigation. In contrast, once-every-two-days irrigation consistently resulted in the lowest daily water absorption throughout the experiment. Accumulated water absorption exhibited similar trends, with twice-per-day and once-per-day irrigation showing comparable increases, whereas once-every-two-days irrigation remained substantially lower. Growth analysis revealed that once-every-two-days irrigation led to reduced plant height, leaf number, fresh weight, and dry weight, indicating growth suppression caused by repeated root-zone water deficits. Although twice-per-day irrigation produced the most vigorous growth, it required the largest amount of water and nutrient solution, reducing resource-use efficiency. In contrast, once-per-day irrigation-maintained growth parameters comparable to those under twice-per-day irrigation while markedly reducing total water use, thereby achieving a favorable balance between growth stability and resource efficiency. Excessively frequent irrigation during the early post-grafting stage was also found to disrupt the air–water balance within the substrate, potentially hindering root establishment. Overall, these findings indicate that once-per-day sub-irrigation is an appropriate basic irrigation strategy for efficient and stable production of grafted tomato transplants in plant factories with artificial lighting and may serve as a foundation for future research on automated irrigation control and transplant production systems across various cultivars and tray specifications.

Ambrosia trifida is an invasive annual plant species that creates dense stands, suppressing native vegetation in affected habitats. To assess its ecological impact and the short-term effectiveness of mechanical management, we conducted field removal experiments using cutting and uprooting methods. We examined plant community composition, species richness, and diversity before and after treatment. Mechanical removal significantly altered plant community structure, leading to increased emergence of native species and reduced dominance of A. trifida, while control plots showed minimal change. Treated plots also had substantially lower soil seed bank density, with most remaining seeds concentrated in the upper 0-5 cm layer, indicating that limiting annual seed input is crucial for suppressing population persistence. However, recovery responses varied by site: Mugunri experienced notable declines in A. trifida cover and a greater establishment of native species, whereas the CCZ site retained A. trifida as a sub-dominant and saw limited recruitment of native species. These differing outcomes suggest that site-specific environmental conditions, initial species pools, and residual seed bank size may affect vegetation recovery after invasive plant removal. While this study demonstrates that mechanical removal disrupts A. trifida dominance and encourages short-term vegetation recovery, its one-year duration limits our understanding of longterm successional pathways. Continued monitoring, repeated annual removal, and assessments across multiple sites are necessary to better understand the mechanisms driving post-removal recovery and to inform the development of effective restoration strategies.