미세구조 특성의 불확실성은 재료 특성에 많은 영향을 준다. 시멘트 기반 재료의 공극 분포 특성은 재료의 역학적 특성에 큰 영향을 미치며, 재료에 랜덤하게 분포되어 있는 많은 공극은 재료의 물성 예측을 어렵게 한다. 공극의 특성 분석과 재료 응답 간의 상관관계 규명에 대한 기존 연구는 통계적 관계 분석에 국한되어 있으며, 그 상관관계가 아직 명확히 규명되어 있지 않다. 본 연구에서는 합성곱 신경망(CNN, convolutional neural network)을 활용한 이미지 기반 데이터 접근법을 통해 시멘트 기반 재료의 역학적 응답을 예측하 고, 공극분포와 재료 응답의 상관관계를 분석하였다. 머신러닝을 위한 데이터는 고해상도 마이크로-CT 이미지와 시멘트 기반 재료의 물성(인장강도)로 구성하였다. 재료의 메시 구조 특성을 분석하였으며, 재료의 응답은 상장균열모델(phase-field fracture model)에 기 반을 둔 2D 직접 인장(direct tension) 유한요소해석 시뮬레이션을 활용하여 평가하였다. 입력 이미지 영역의 기여도를 분석하여 시편 에서 재료 응답 예측에 가장 큰 영향을 미치는 영역을 CNN을 통하여 식별하였다. CNN 과정 중 활성 영역과 공극분포를 비교 분석하 여 공극분포특성과 재료 응답의 상관관계를 분석하여 제시하였다.

남강댐 하류역에 위치한 사천만, 진주만, 강진만에서 가화천 방류에 따른 담수 배제의 분배 특성을 평가하기 위하여 입자추적 수치실험을 실험하였다. 가화천을 통해 3개의 방류조건(무방류, 강우시 방류, 홍수시 방류)에서 입자 1000개를 투여하여 노량수도, 대방수 도, 창선해협으로 빠져나가는 입자의 수를 비교하였다. 가화천을 통한 방류량이 늘어날수록 노량수도로의 입자 분배율이 증가하고, 대방 수도로의 분배율이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 평소에는 가화천 하류에 위치한 물질의 약 95%가 대방수도를 통해 빠져나가다 가, 강우에 의해 남강댐의 방류량이 증가하면서 노량수도로의 분배율이 증가하며, 홍수시에는 노량수도로의 입자 분배율이 45.5% 까지 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

Seasonal occurrence and distribution of insect pests and their natural enemies were investigated in several Paprika greenhouses(different pest control histories). Even in the environmental-controlled greenhouses with natural enemies for controlling insect pests, there were differences in occurrence and distribution of insect pests and natural enemies by season. From March after planting, aphids and whiteflies(Myzus persicae and Bemisia tabaci) had partially occurred in all experimental greenhouses. During summer season, whiteflies and leaf mites primarily occurred and insect pest species occurred in this season were more diverse than the winter season. In the winter season, whiteflies predominantly occurred in both natural enemies and pesticide-treated Paprika greenhouses. Predatory mite, Amblyseius swirskii was difficult to maintain their populations under an average temperature below 18℃ and relative humidity below 60%.

유기농 생태농업단지 논에서 출현하는 수서곤충의 생태자원 분포 특성을 비교하고자 유기농 단지 논에 둠벙 이 있는 조건과 둠벙이 없는 조건에서의 수서곤충상을 조사하여 관행 논의 분포 특성을 비교하였다. 수서곤충 출현은 둠벙이 있는 유기농 논 5목 15과 26종 413개체, 둠벙이 없는 유기농 논 5목 14과 22종 236개체, 관행 논 5목 11과 16종 155개체로 유기농 논에서 관행 논에 비해 수서곤충의 출현 과, 종 및 출현 개체수가 많았고, 유기농 논에서도 둠벙이 있는 조건에서 종수 및 개체수가 많음을 확인하였다. 특히 잠자리목의 경우 유기농 논 4과 8종 134개체, 둠벙이 없는 유기농 논 3과 5종 35개체, 관행 논 2과 4종 12개체로 전체 출현 종의 발생특성과 유사한 경향을 보였는데, 유기농 재배의 특성상 농약의 피해로부터 수서곤충에 안전한 환경이 조성된 점과 둠벙의 담수 및 다양한 수서생물의 발생으로 수서곤충의 서식조건에 유리하게 작용되었다고 보인다. 반면 파리목에서는 둠벙이 있는 유기농 논 3과 3종 18개체, 둠벙이 없는 유기농 논 3과 3종 25개체로 관행 논 2과 2종 24개체보다 발생양상이 다른 수서곤충에 비해 상대적으로 낮고, 관행 논보다 깔다구류의 개체수 19개체보다 각각 6개체, 12개체로 적게 출현한 점에서 유기농 재배유형과 둠벙의 서식처 제공이 수서곤충의 출현 및 분포에 건전성을 조장하는 방안이라고 판단된다.

A machine learning-based algorithms have used for constructing species distribution models (SDMs), but their performances depend on the selection of backgrounds. This study attempted to develop a noble method for selecting backgrounds in machine-learning SDMs. Two machine-learning based SDMs (MaxEnt, and Random Forest) were employed with an example species (Spodoptera litura), and different background selection methods (random sampling, biased sampling, and ensemble sampling by using CLIMEX) were tested with multiple performance metrics (TSS, Kappa, F1-score). As a result, the model with ensemble sampling predicted the widest occurrence areas with the highest performance, suggesting the potential application of the developed method for enhancing a machine-learning SDM.

우리나라에 서식하는 주요 말벌류는 벌목(Hymenoptera)의 말벌아과(Vespinae)에 속하는 종들로 10종의 말벌속 (Vespa) 중 8종[장수말벌(V. mandarinia), 꼬마장수말벌(V. ducalis), 등검은말벌(V. velutina nigrithorax), 좀말 벌(V. analis), 말벌(V. crabro flavofasciata), 검정말벌(V. dybowskii), 털보말벌(V. simillima simillima), 황말벌 (V. simillima xanthoptera)]이 주를 이루고 있다. 특히 2003년 부산에서 처음 발견되었던 등검은말벌이 급속도로 확산되어 우리나라 양봉산업에 치명적인 피해를 주고 있는 현실이다. 이에 본 연구는 충남 주요 양봉지역인 공주, 청양, 논산에서 말벌 유인액을 주입한 포획기를 이용하여 4월부터 6월까지 봄철 출현하는 여왕말벌의 포획된 말벌 류 개체들을 조사하여 분포도와 특성을 알아보았다. 말벌 포획 개체수 조사결과, 등검은말벌의 분포율이 공주 76.3%, 청양 74.1%, 논산 58.0%로 가장 큰 비율을 보였으며, 꼬마장수말벌이 다음으로 공주와 청양지역은 밤나무 숲으로 12.4~16.0%를 보였던 반면, 소나무 숲을 이룬 논산에서는 31.8%로 최대 2.5배 정도 높은 분포 비율을 나타냈 다. 그리고 장수말벌은 5.2~8.6%의 분포율을 보였으며, 다른 지역보다 해발이 높았던 청양지역에서 장수말벌이 많게 조사되었다. 봄철 3개 지역에서 포획된 여왕말벌류의 총개체수(266마리)에 대한 평균 분포 비율은 등검은말 벌 69.5%, 꼬마장수말벌 19.9%, 장수말벌 6.8%, 말벌 2.6%, 그리고 좀말벌 1.1% 순으로 조사되었다.

기후 변화로 인한 서식지 감소는 생물다양성에 대한 중대한 위협 요인 중 하나이다. 생물종의 공간 분포를 이해하는 것은 보호지역에서 멸종 위기 종 관리와 생태계 복원과 같은 다양한 분야에서 매우 중요하다. 본 연구는 남한지역에 서식하는 멸종 위기 종 Ⅱ급인 쌍꼬리부전나비의 기후 변화에 대한 서식지 분포 변화를 분석하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 보전 생물학, 동물 생태학 등 다양한 분야에서 널리 사용되는 MaxEnt 모델을 현재와 미래 기후 조건에 적용하여 잠재적 서식지 분포 변화를 평가하였다. 연구 결과, 미래에 쌍꼬리부전나비의 서식지 가 증가할 것으로 예측되며, 기온과 강수량 모두에 영향이 있을 것으로 나타났다. 특히 더운 시기의 평균기온의 영향이 가장 클 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 국내 생물다양성 보전을 강화하기 위한 중요한 기초 데이터로 활용될 것으로 기대된다.

기후변화에 따른 서식지 감소는 생물다양성의 커다란 위협 요소 중 하나이고 생물종이 서식하는 공간적 분포에 대한 이해는 멸종위기종 관리, 생태계 복원 등 다양한 분야에서 매우 중요하다. 본 연구는 남한지역에서 서식하는 멸종위기종 Ⅰ급으로 지정된 붉은점모시나비를 대상으로 기후변화에 따른 서식분포변화를 분석하고자 한다. 이 를 위해서 최근 보전생물학, 동물생태학 등 다양한 분야에서 널리 활용되는 MaxEnt 모델을 현재시기와 미래시기 의 생물기후변수에 적용하여 잠재적 서식지 분포 변화를 평가하였다. 붉은점모시나비는 미래시기에 서식지가 감소하는 경향으로 예측되었고, 기온보다 강수량에 의한 영향이 크고, 특히 강수량 계절성에 영향이 가장 클 것으 로 분석되었다. 분석결과는 국내 생물다양성 증진에 필요한 기초자료로서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 남한 지역에서 서식하는 멸종 위기 종 2급인 왕은점표범나비의 기후 변화에 따른 서식지 변화를 분석하고자 한다. 이를 위해 단일모델의 장단점을 보완하기 위해서 생물 보전과 동물 생태학 분야에서 널리 사용 되는 앙상블 모델을 활용하여 기후변화 시나리오 자료를 이용하여 현재와 미래 기후 조건에서의 잠재적 서식지 변화를 평가하였다. 연구 결과에 따르면, 미래에는 왕은점표범나비의 서식지가 줄어들 것으로 예상되며, 이 변화 는 기온과 강수량 모두에 영향을 받을 것으로 나타났다. 특히 강수량의 계절적 변동이 가장 큰 영향을 미칠 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 기후 변화로 인한 생물종의 서식 분포의 이해를 향상시켜 멸종 위기 종 관리와 생태계 복원과 같은 다양한 분야에서 생물다양성 증진을 위한 중요한 기초 데이터로 활용될 것으로 기대된다.

Reticulitermes speratus (Kolbe) is economically important pest in East Asia including Korea, Japan and China where they infest wooden structures in urban areas. In this study, we report the first record of R. speratus speratus from Korea, which was verified using soldier morphology and molecular characteristics obtained from a mitochondrial gene. R. speratus speratus Kolbe, 1885 (Blattodea: Rhinotermitidae) are found in several provinces, mainly southern regions in Korea, whereas R. speratus kyushuensis are distributed throughout the country. Our morphological comparison showed that R. speratus speratus can be distinguishable from R. speratus kyushuensis by the ratio of the posterior postmentum width to length. In the molecular comparison, R. speratus speratus revealed genetic differences of 3.06% (range 2.60–4.10%) from R. speratus kyushuensis using cytochrome oxidase subunit II gene sequences.

금번 연구를 통해 외래산림해충 확산 분석 플랫폼 K-SDM (K-SDM)의 해충 분포 기능이 개발되었다. 해충 분포를 보여주는 기능은 2가지로 구현되며, 조사 자료를 바탕으로 현재 국내의 해충 분포를 나타내는 “외래산림 해충분포”기능과 데이터를 분석하여 예측되는 미래의 해충 분포를 제공하는 “외래산림해충예측”기능이 있다. “외래산림해충분포”는 조사자에 의해 현장에서 구축된 DB 현황을 지도상에 수치로 나타내며, 입력 기간, 해충 종 별로 구분이 가능하여 원하는 해충종의 분포를 선택하여 볼 수 있다. 지도 좌측에는 각 도별로 조사된 해충 개체수의 통계를 도표로 제공하여 수치상으로도 해충 분포를 파악할 수 있다. “외래산림해충예측”은 DB를 분석 하고 미래 기후 시나리오를 적용하여 도출한 미래의 해충 예측 분포도를 사용자에게 제공되며, 미리보기 이미지 와 함께 원본자료가 첨부되어 좀 더 자세한 정보를 열람할 수 있다. 본 플랫폼의 해충 분포 기능은 최근 기후변화 등으로 외래산림해충의 발생이 증가하는 추세에 맞춰 이들의 현재 분포와 미래의 분포양상을 조기 파악하여 이를 통한 추후 조기 방제 및 대응책 마련 등에 크게 기여할 것으로 기대된다.

The Asian longhorned tick, Haemaphysalis longicornis, is an ectoparasite of domestic and wild animals, which transmit various pathogens including Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome Virus (SFTSV). They are the predominant hard tick species in Republic of Korea (ROK) and widely distributed throughout ROK. It is known that H. longicornis produce their offspring via two reproductive strategies, bisexual and parthenogenesis. It might affect their population maintenance and vectorial capacity. Parthenogenesis H. longicornis had the insertion of two thymine ‘T’ in mitochondrial 16s rDNA. In this study, we analyzed the proportion of bisexual and parthenogenesis H. longicornis in ROK including thirteen cities: Goseong[GS], Sokcho[SC], Chuncheon[CC], Ganghwa[GH], Samcheok[SCH], Sangju[SJ], Boryeong[BR], Ulsan[US], Gochang[GC], Jinju[JNJ], Jindo[JD], Jeju[JJ], and Seogwipo[SG]. Parthenogenesis individuals predominated from the northeastern are of ROK including Goseong, Sokcho, Chuncheon, Ganghwa, Samcheok, Sangju, Ulsan, and Jinju. Whereas bisexual individuals predominated from the southwestern area in ROK including Boryeong, Gochang, Jindo, Jeju, and Seogwipo. The analysis of haplotype diversity using concatenated sequences of mitochondrial Cytochrome c oxidase subunit I (COI) and Cytochrome B (CytB) revealed that H. longicornis were grouped into two major haplotypes. Two major haplotypes were correlated with bisexual and parthenogenesis, respectively. Likewise, H. longicornis individuals were divided into two clades and each clade were indicated by bisexual and parthenogenesis. The current study provides us an understanding of the genetic characteristics of two reproductive strategies for H. longicornis, which will be led to expand knowledge of the life cycle and population maintaining for H. longicornis.

Invasive alien species pose a considerable threat to both natural ecosystems and human societies. Among these invasive species, forest pests stand out as particularly detrimental, as they can lead to a substantial decline in native biodiversity, deforestation, and the loss of forestry products. The recent effects of climate change and the expansion of international trade have further exacerbated the spread of these invasive species. In this study, we provide an overview of prediction models based on species distribution models for assessing the potential distribution of invasive forest pests in Korea. This information can prove invaluable in the development of effective management and control strategies for these alien species.