기후·생태·수처리·에너지. 탄소 포집·재생에너지 등.
BENEFÍCIOS SOCIOECONÔMICOS DA ELECTRIFICAÇÃO OFF-GRID: ESTUDO DE CASO DO CAZOMBO
본 연구는 미래 세대의 필요를 저해하지 않으면서 현재 세대의 필요를 충족하는 지속가능성의 관점에서 앙골라 동부 목시코주 카좀보 지역의 오프그리드 전력화가 사회경제적으로 미치는 영향을 분석한다. 이는 고립된 농촌 지역에 지속가능한 에너지 솔루션을 제공하는 것이 중요하다는 배경에서 출발한다. 연구 방법론으로는 2023년부터 2025년까지 발표된 기관 자료, 뉴스 기사, 보고서 등을 활용한 문헌 조사를 채택했다. 이를 통해 카좀보 태양광 발전소의 도입 전후 상황과 그로 인한 변화를 종합적으로 파악하고자 했다. 카좀보 태양광 발전소는 …
Investigating invasion patterns of Callinectes sapidus and the relation with research effort and climate change in the Mediterranean Sea
지중해 해양 생태계는 외래 침입종(IAS)으로 인해 생태학적 안정성이 위협받고 있다. 본 연구는 지중해 아드리아해, 이오니아해, 중앙 지중해 아구에서 고위험 침입종인 푸른꽃게(Callinectes sapidus)의 침입 역학을 분석했다. 공개된 과학 논문과 지역 생태 지식(LEK) 기록을 종합하여 포괄적인 데이터셋을 구축하고, 이를 통해 푸른꽃게의 시공간적 확산 패턴을 분석했다. 이질적인 샘플링 방법론으로 인해 지역 간 직접 비교가 어려웠으며, 표준화된 보고 프로토콜의 필요성이 확인되었다. 연구 결과, 전체 연구 지역에서 푸른꽃…
Design como estratégia de Educação Ambiental: desenvolvimento de sinalização interpretativa para combater a impercepção botânica no Parque Estadual do Sítio do Rangedor
본 연구는 브라질 상루이스의 시치우 두 한제아도르 주립공원에서 발생하는 식물 비인지 현상, 즉 주변 식물을 인지하고 가치를 부여하는 인간의 어려움을 해결하기 위한 해석 표지판 시스템 개발을 다룬다. 이는 공원 방문객이 식물에 대한 인식을 높이고 가치를 이해하도록 돕는 환경 교육 전략의 일환으로 기획되었다. 연구 방법론은 Garrett(2011)의 사용자 경험 5단계 모델, D’Agostini(2017)의 표지판 디자인 방법론, 그리고 해석 표지판 및 정보 디자인 원칙을 기반으로 한다. 공원 내 주요 동선에서 12종의 교목 및 관목…
Permeability impairment by hydrodynamic pore bridging: Probabilistic pore-network modeling and microfluidic experiments
부유 입자의 이동 및 잔류로 인한 투과성 저하는 다양한 산업 및 환경 공정에서 중요한 문제로 인식됩니다. 기존 공극 네트워크 모델(PNM)은 체거름 및 입자 응집에 의한 막힘 현상을 설명하는 데 성공적이었으나, 입자 아치가 형성되어 공극 목을 막는 수력학적 가교 현상은 포착하지 못했습니다. 본 연구는 입자-공극 목 크기 비율, 입자 농도, 공극 기하학적 구조를 고려하여 아치 형성의 확률론적 법칙을 통합한 새로운 확률론적 PNM을 제시합니다. 이 확률 법칙은 단일 공극 가교 현상에 대한 고정밀 CFD-DEM 시뮬레이션으로 보정되었습…
DIGITAL TRANSFORMATION AND SUSTAINABILITY: Using AI for energy efficiency in commercial buildings (TRANSFORMAÇÃO DIGITAL E SUSTENTABILIDADE: Uso de IA para eficiência energética em edifícios comerciais)
지속가능성은 전 세계적 당면 과제가 되었으며, 기업들은 환경 영향을 줄여야 하는 압박에 직면해 있습니다. 특히 상업용 부동산 부문에서는 높은 에너지 수요와 탄소 배출량 감축 필요성으로 인해 에너지 효율성이 필수적입니다. 브라질에서는 지속가능한 건물의 성장과 가치 상승이 사물 인터넷(IoT) 및 인공지능(AI)과 같은 기술을 활용한 에너지 소비 최적화를 촉진하고 있습니다. 본 연구는 AI 적용이 상업용 건물의 에너지 효율성에 미치는 긍정적 영향을 분석하고, 이를 통해 비용 절감, 운영 성과 향상, 그리고 해당 부문의 지속가능성 증진…
Genetic Disruptions Induced by Marine Invasive Species: Implications for Biodiversity, Evolutionary Trajectories, and Ecosystem Resilience
해양 생물 침입은 전 세계 무역과 기후 변화로 인해 가속화되며 해양 생물 다양성에 심각한 위협이 되고 있습니다. 본 연구는 해양 생태계에서 침입종이 야기하는 유전적 영향을 비판적으로 분석합니다. 특히 교잡, 유전자 이입, 유전적 동질화, 개체군 병목 현상과 같은 메커니즘에 초점을 맞춥니다. 침입종은 교잡 및 유전자 이입 과정을 통해 토착종의 유전자풀을 교란할 뿐만 아니라, 진화 경로를 변경하고 적응 잠재력을 감소시키며 생태 네트워크를 불안정하게 만들 수 있습니다. 산호초의 쏠배감펭(Pterois spp.)과 기수 시스템의 유럽녹색…
Spatio-temporal evolution and engineering implications of biofouling communities on floating wind turbines mooring lines
부유식 해상풍력 터빈(FOWT)의 계류삭은 다양한 생물오손종의 서식처가 되어 생태 역학 및 계류삭의 구조적 성능에 영향을 미칩니다. 본 연구는 FLOATGEN 프로토타입의 계류삭 두 개를 4년간 모니터링하여 수면부터 해저면까지 생물오손 군집 구성, 피복률, 두께의 시공간적 변화를 분석했습니다. 연구 결과, 계류삭을 따라 세 가지 뚜렷한 생물오손 구역이 확인되었습니다. 수면에서는 단단한 몸체를 가진 종이, 중간 수심에서는 이동성 유기체가, 더 깊은 수심에서는 부드러운 몸체를 가진 종이 우세했습니다. 시간이 지남에 따라 계류삭의 깊…
Impact of microplastics on the human gut microbiome: a systematic review of microbial composition, diversity, and metabolic disruptions
전 세계적인 플라스틱 폐기물 문제는 미세플라스틱(MPs)의 생태계 전반 확산으로 이어지고 있으며, 섭취, 흡입 등을 통한 인체 노출은 건강상 우려를 낳고 있습니다. 본 체계적 문헌고찰은 인간 장내 미생물군집에 대한 미세플라스틱의 영향을 분석하고자 수행되었습니다. 특히 미생물 구성, 다양성, 대사 경로 변화에 초점을 맞췄습니다. PRISMA 가이드라인에 따라 Scopus와 PubMed에서 식별된 12개 연구를 분석했습니다. 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC), 폴리젖산(P…
A comprehensive review of emerging environmental contaminants of global concern
신규 오염물질(ECs)은 의약품, 개인 위생용품, 과불화화합물, 내분비계 교란 물질, 미세·나노 플라스틱, 생물학적 인자 등 다양한 합성 및 자연 발생 화학물질을 포괄합니다. 인류 활동 증가로 인해 이들 오염물질이 다양한 환경 매체에서 빈번하게 검출되고 있으며, 미량 수준의 검출을 가능하게 하는 분석 방법의 발전과 함께 생태계 및 인체 건강에 미치는 잠재적 영향에 대한 과학적 관심이 증대되고 있습니다. 본 연구는 신규 오염물질의 발생원, 환경 거동, 독성학적 영향 및 검출 기술을 종합적으로 분석합니다. 가스 크로마토그래피(GC), …
A Review on Anaerobic Digestate as a Biofertilizer: Characteristics, Production, and Environmental Impacts from a Life Cycle Assessment Perspective
혐기성 소화액(digestate)의 가치화는 지속가능한 폐기물 관리와 순환 경제 전략에 필수적이지만, 대규모 적용에는 기술적, 경제적, 환경적 난제가 따른다. 소화액은 토양 구조를 개선하고 합성 비료 의존도를 줄이는 귀중한 토양 개량제이나, 그 농업적 이점은 원료 특성, 처리 공정, 적용 방법에 따라 달라진다. 본 연구는 소화액의 구성, 처리 기술, 규제 프레임워크, 그리고 전과정 평가(LCA)를 통한 환경 영향 평가를 검토한다. 특히 기능 단위 및 시스템 경계 설정이 LCA 결과에 미치는 영향과 원료 선택, 전처리 및 후처리가 …
Recent advances in wastewater treatment technologies: Innovations and new insights
급격한 도시화와 기술 발전은 농업, 석유화학, 제약, 생명공학 등 다양한 산업의 성장을 촉진하며 복잡한 폐수를 대량 발생시키고 있습니다. 이러한 폐수는 독성 유기 오염물질을 함유하고 있어 인체 건강과 수생 생물에 악영향을 미칠 수 있습니다. 기존 폐수 처리 방법은 이러한 다양한 오염물질을 효과적으로 제거하는 데 한계가 있어, 혁신적이고 지속 가능한 해결책이 시급합니다. 본 연구는 폐수 처리 기술의 역할과 최근 발전을 종합적으로 검토합니다. 유기 화합물, 중금속, 의약품, 살충제 등 다양한 오염물질 제거를 위한 최신 기술과 효율성,…
The Mechanisms of Lead Toxicity in Living Organisms
납(Pb)은 생체 기능이 없는 비필수 독성 중금속으로, 인류 역사 전반에 걸쳐 광범위한 환경 오염을 야기해왔다. 안전 노출 기준이 없어 환경 보건 분야의 지속적인 과제로 남아 있으며, 생체 내에서 칼슘과 유사한 이온 특성으로 인해 뼈 조직에 수십 년간 축적된다. 현대의 납 오염은 주로 광업, 배터리 제조, 전자 폐기물 재활용, 노후 인프라에서 비롯된다. 이 연구는 납 오염원과 박테리아, 곰팡이, 식물, 동물, 인간에 미치는 독성 영향을 포괄적으로 검토한다. 특히 신경염증, 유전독성, 세포 사멸 경로 등 납 독성의 분자 메커니즘을 …
A Review of Riverbank Filtration with a Focus on Tropical Agriculture for Irrigation Water Supply
열대 농업은 물 가용성, 수질, 환경 보호의 균형을 맞추는 지속 가능한 관개 솔루션을 필요로 한다. 본 연구는 농업용수 수질 개선을 위한 자연 기반 기술인 강변여과(RBF)에 대한 최신 지식을 종합하여, 열대 환경에 특화된 설계 원리, 수질 성능 및 운영 과제를 규명하는 것을 목표로 한다. 강변여과의 수문지질학, 오염물질 제거 메커니즘, 퇴적물 이동, 병원균 감소, 부지 선정 기준 및 모니터링 전략 등 128편의 동료 심사 논문을 체계적으로 분석했다. 이를 통해 관개용수 공급을 위한 RBF의 효과에 대한 학제 간 증거를 통합했다.…
ANÁLISE TÉCNICO-ECONÔMICA DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO COM BASE EM DADOS REAIS: COMPARAÇÃO ENTRE GERAÇÃO ESTIMADA E DESEMPENHO OBSERVADO
본 연구는 실제 에너지 소비 및 발전 데이터를 통합하고 수학적 모델링을 활용하여 기업 단위 태양광 발전 시스템의 경제적 타당성을 분석했습니다. 모듈 성능 저하, 요금 조정, 운영 비용 및 할인율을 고려하여 30년 예측 현금 흐름을 구축하고 에너지 소비량 조사 및 시스템 규모를 산정하는 방법론을 적용했습니다. 또한, 인버터 교체 및 추정 발전량과 실제 관측 발전량 간의 비교 분석을 수행했습니다. 분석 결과, 전력 소비량이 월별 25.3%에서 48.3%까지 유의미하게 감소했습니다. 그러나 추정 발전량과 실제 발전량 간에는 약 25.6…
ARBORIZAÇÃO URBANA NO SEMIÁRIDO DO BRASIL: CONTRIBUIÇÕES PARA CIDADES RESILIENTES FRENTE ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS
기후변화와 무분별한 도시 성장은 식생 감소, 토양 불투수성 증가, 열 쾌적성 저하를 야기하며 사회환경적 문제를 심화시키고 있습니다. 특히 기후 취약성이 높은 반건조 지역에서는 이러한 문제가 더욱 두드러집니다. 본 연구는 도시 녹화가 기후변화 완화 및 적응을 위한 핵심 전략임을 강조하며, 녹지 공간 조성, 열 쾌적성 향상, 생물다양성 증진, 도시 환경 질 개선에 기여함을 논의합니다. 본 연구는 질적, 응용, 기술 및 분석 연구로, 문헌 및 문서 조사를 기반으로 합니다. 또한 '미래를 심다(Plantando o Futuro)' 프로젝…
Pequenos reatores modulares como vetores de inovação na transição energética Brasileira
본 연구는 소형모듈원자로(SMR)를 둘러싼 주요 논의를 분석하고, 국제사회에서 SMR에 대한 다양한 입장과 브라질 내 적용 가능성을 탐색한다. 이를 위해 문헌 연구, 탐색적 연구, 그리고 문서 연구를 종합적으로 활용하였다. 연구 결과, SMR이 현대 에너지 시스템에서 전략적 역할을 수행하며, 그 잠재적 기여를 뒷받침하는 방대한 문헌이 존재함을 확인하였다. 국제적으로 SMR 논의는 이미 진행 중인 실제 구현 사례들의 영향을 받으며, 선도 국가들은 이 과정에서 발생하는 도전과 기회를 다루고 있다. 그러나 브라질의 경우, 국가 차원의…
Reviewing regulatory settings and their impacts on managed aquifer recharge implementation: evidence from six countries
지하수 고갈 문제 해결을 위한 순환 경제형 녹색 인프라의 일환인 인공함양(MAR)은 물 공급 다변화, 자연 기반 해법, 대수층의 지속 가능한 관리를 포함한다. 그러나 전 세계적으로 MAR 도입은 규제 환경으로 인해 제약이 많으며, 이는 무임승차 문제, 법적 불확실성, 높은 거래 비용을 야기한다. 본 연구는 6개국에서 MAR 규제 이행의 장벽에 대한 최근 문헌들을 검토했다. 연구 방법론은 문헌 분석을 통해 각국의 MAR 관련 규제 사례와 그 영향을 심층적으로 비교 분석하는 데 중점을 두었다. 주요 장벽으로는 MAR 회수수의 소유권 부…
Wastewater Monitoring: Improving Public Awareness and Understanding in the United States, May 2024
전 세계적으로 바이러스 검출을 위한 하수 모니터링이 증가하고 있으나, 이에 대한 대중의 인식, 이해도, 질문 및 우려는 불분명합니다. 본 연구는 미국 거주자를 대상으로 하수 모니터링에 대한 인식, 지식, 지지도를 평가하고, 관련 질문 및 우려 사항을 파악하고자 했습니다. 콜로라도, 메릴랜드, 미주리, 네브래스카, 텍사스주의 다양한 인종 및 민족 집단을 대상으로 설문조사를 실시하여 하수 모니터링에 대한 인식, 지식, 지지도를 평가했습니다. 또한, 개방형 질문을 통해 참가자들의 추가적인 질문과 우려 사항을 수집하고, 두 명의 독립적인…
Synthesis of Lignin-Derived Hierarchical Porous Carbon via Hydrothermal–Phosphoric Acid Synergistic Activation for Enhanced Adsorption of Tetracycline
테트라사이클린은 저렴하고 광범위하게 사용되는 항생제로, 폐수를 통해 환경에 유출되어 항생제 내성 유전자 확산 및 생태학적 위험을 초래합니다. 본 연구는 이러한 환경 문제를 해결하고자 재생 가능한 바이오매스인 리그닌을 전구체로 활용하여 계층적 다공성 탄소(LPHC)를 합성했습니다. 이는 인산 활성화 및 수열 전처리를 결합한 방식으로 이루어졌습니다. 합성된 LPHC는 수용액에서 테트라사이클린을 효과적으로 제거했습니다. 특성 분석 결과, LPHC는 1157.25 m²·g⁻¹의 높은 비표면적, 잘 발달된 미세-중간 다공성 구조, 그리고 …
A Comprehensive Review of Remote Sensing and Artificial Intelligence Integration: Advances, Applications, and Challenges
원격탐사(RS)와 인공지능(AI)의 통합은 지구 관측 분야에 혁신을 가져왔으며, 방대하고 복잡한 데이터의 자동화되고 효율적이며 정밀한 분석을 가능하게 합니다. 위성 영상, 항공 사진, 지상 센서를 활용하는 RS 기술은 환경 모니터링, 재난 대응, 농업, 도시 계획 등에서 중요한 통찰력을 제공합니다. AI, 특히 머신러닝(ML)과 딥러닝(DL)의 급속한 발전은 RS 데이터의 처리 및 해석 능력을 크게 향상시켰습니다. 합성곱 신경망(CNN), 순환 신경망(RNN), 강화 학습(RL) 알고리즘을 포함한 AI 기반 모델들은 특징 추출, …
The overlooked interaction of emerging contaminants and microbial communities: a threat to ecosystems and public health
신규 오염물질(ECs)과 미생물 군집은 고립된 존재가 아닌, 인간, 동물, 환경 건강이 상호 연결된 '하나의 건강(One Health)' 관점에서 이해되어야 합니다. 이 둘의 상호작용은 공중 보건에 심각한 영향을 미칠 수 있으나, 현재까지 충분히 탐구되지 않아 잠재적 위험이 간과되고 있습니다. 본 논문은 과학계에 이 간과된 상호작용의 중요성을 경고하고, '하나의 건강' 관리에서 이들이 수행하는 핵심 역할을 강조합니다. ECs와 미생물 군집 간의 가장 잘 연구된 상호작용은 생분해입니다. 그러나 ECs가 미생물 생태계에 미치는 영향(…
Dominant Meristic Traits of Fish and Their Association with Habitat Water Quality Parameters: A Case Study
어류의 형태학적 특성은 수생태계 품질의 민감한 생물지표로 중요성이 커지고 있습니다. 본 연구는 우크라이나 Styr강의 조절된 생태계에서 6종의 담수 어종(Alburnus alburnus, Perca fluviatilis, Abramis brama, Rutilus rutilus, Scardinius erythrophthalmus, Carassius carassius)의 주요 계수 형질과 수질 화학적 매개변수 간의 연관성을 조사했습니다. 수질은 생화학적 산소 요구량(BOD5), 화학적 산소 요구량(COD), 용존 산소(DO), 영양염…
A Review of the Human Health Risks from Microbial Hazards in Recreational Beach Sand
대부분의 해변에서는 수질 모니터링으로 방문객 건강을 보호하지만, 모래를 통한 미생물 병원체 노출 위험도 존재합니다. 모래 속 병원체는 자연적으로 존재하거나 사람, 동물, 물을 통해 유입될 수 있으며, 세계보건기구(WHO)는 해변 모래 내 미생물 병원체를 고려한 안전 계획 수립을 권고하고 있습니다. 본 고찰은 해변 모래에서 다양한 분변 및 비분변 병원체가 검출될 수 있음을 보여줍니다. 그러나 노출 경로가 모래인지 물인지 명확히 구분하기 어려워, 이들 병원체의 존재가 인체 건강에 미치는 악영향과 직접적인 연관성을 입증할 증거는 아직 …
Current protected areas provide limited benefits for European river biodiversity
생물다양성 손실에 대응하기 위한 주요 보전 도구인 보호구역은 육상 및 해양 생태계보다 생물다양성 손실이 큰 담수 생태계에서 특히 중요합니다. 그러나 담수 생물다양성에 대한 보호구역의 효과를 광범위하게 평가한 연구는 부족한 실정입니다. 본 연구는 유럽 10개국에서 1986년부터 2022년까지 수집된 1,754개 하천 무척추동물 군집 시계열 데이터를 활용하여 보호구역과 담수 생물다양성 간의 관계를 대륙 규모로 분석했습니다. 연구 결과, 보호구역은 주로 수질이 좋지 않은(인간 영향이 큰) 군집에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 이는 상류 유…
Políticas públicas de arborização urbana e adaptação às mudanças climáticas no semiárido brasileiro: contribuições do projeto Plantando o Futuro no Rio Grande do Norte, Brasil
도시 조림은 지속가능성 증진, 환경 질 개선, 그리고 특히 반건조 지역의 기후 변화 적응을 위한 중요한 전략입니다. 본 연구는 2022년부터 2024년까지 브라질 히우그란지두노르치주에서 진행된 '미래 심기' 프로젝트가 도시 조림 강화 및 기후 적응에 기여한 바를 분석했습니다. 연구는 문헌 조사, 문서 분석, 그리고 프로젝트의 기관 기록에서 얻은 2차 데이터를 활용한 질적-양적 접근 방식을 채택했습니다. 이를 통해 프로젝트의 실행 과정과 성과를 다각적으로 평가했습니다. 분석 결과, 총 123,794그루의 묘목이 생산되었으며, 이 …
CLIMA E PAISAGEM URBANA: O DESFECHO DE UMA RELAÇÃO CONFLITANTE
본 논문은 문헌 연구를 바탕으로 도시 경관의 변화가 특정 기후(도시 기후)를 형성하고 인구에 미치는 영향을 이론적으로 고찰한다. 도시화로 인한 인위적 경관 변형은 도시 기후 변화를 야기하며, 이는 인간에게 다양한 위험을 초래하는 복합적인 문제로 인식된다. 이러한 문제의식 아래, 본 연구는 시스템적 접근 방식을 채택하여 두 가지 방법론, 즉 도시 기후 시스템(SCU)과 도시 사회환경 시스템(SAU)을 연계하여 분석한다. SCU는 도시 기후가 어떻게 생성되는지를 이해하는 데 활용되며, SAU는 인위적 경관 개입으로 인한 문제에 대한 …
Advancements in macroinvertebrate-based river bioassessment research in the Afrotropical region: review and steps towards a regional framework
하천은 생태계의 핵심 요소로서 필수 자원을 제공하고 다양한 수생 생물을 지탱한다. 지질, 위도, 경도, 기후에 따라 물리·화학적 특성이 달라지며, 이는 수생 분류군의 구성과 생태계 교란에 대한 민감도에 영향을 미친다. 이러한 수생 생태계의 건강을 평가하는 것은 효과적인 보전 및 관리에 필수적이다. 최근 동아프리카 국가들은 저서 무척추동물을 생물지표로 활용하여 하천의 생태적 건전성을 평가하기 위한 국가적 프레임워크를 개발하고 적용하는 데 관심을 보이고 있다. 그러나 현재의 노력은 구속력 있는 정책이나 표준화된 프로토콜로 이어지지 못…
Environmental pathogen hazards reveal need for improved sanitation infrastructure in Alabama's Black Belt
미국 앨라배마주 블랙벨트 지역의 많은 농촌 공동체는 부적절한 위생 시설로 인해 미처리 하수가 배출되어 주민 건강에 위험을 초래합니다. 본 연구는 2023년 한 소규모 마을에서 세 차례의 단면 조사를 통해 이 문제의 심각성을 파악하고자 했습니다. 우리는 오염된 토양 및 지표수 샘플에서 다양한 장내 병원균과 분변 지표 세균을 분석했습니다. 연구 방법으로는 다중 병렬 qPCR을 사용하여 환경 샘플에서 장내 병원균을 검출하고, 배양 및 분자 방법을 통해 대장균(E. coli)과 장구균(Enterococcus)을 측정했습니다. 실패한 정화…
Unidades de Conservação como sumidouros de carbono no Município do Rio de Janeiro
본 연구는 리우데자네이루 시의 보호구역 내 탄소 저장량을 CSS-InVEST 모델을 활용하여 추정했다. 토지 이용 및 피복, 토양, 식생 유형에 대한 상세 지도를 통합하여 4가지 탄소 저장고에 대한 추정치의 정확도를 높였다. 연구 방법론은 CSS-InVEST 모델을 기반으로 하며, 이는 상세한 지리정보 시스템(GIS) 데이터를 활용하여 탄소 저장량을 정량화한다. 특히, 맹그로브와 습지, 그리고 산림 지대의 탄소 저장 능력을 집중적으로 분석했다. 분석 결과, 맹그로브와 습지가 가장 많은 탄소를 저장하고 있으며, 다음으로 울창한 산…
The Role of the Environment (Water, Air, Soil) in the Emergence and Dissemination of Antimicrobial Resistance: A One Health Perspective
항생제 내성(AMR)은 항생제 오남용뿐 아니라 다양한 환경적 요인으로 인해 전 지구적 보건 비상사태로 부상했습니다. 본 연구는 물, 토양, 공기 등 환경 매체가 항생제 내성균(ARB)과 내성 유전자(ARG)의 동적 저장소이자 전파 경로로서 수행하는 역할을 비판적으로 분석합니다. 최근 메타유전체학, 역학 및 기전 연구는 의약품 폐수, 농업 유출수, 미처리 하수, 대기 배출물 등 인위적 압력이 수평적 유전자 전달, 생물막, 이동성 유전 요소를 통해 내성 진화와 종간 유전자 전이를 증폭시킴을 보여줍니다. 갠지스강과 같은 고도로 오염된 강…
Application of Machine Learning Models in Optimizing Wastewater Treatment Processes: A Review
하수처리장(WWTP) 공정은 복잡하고 비선형적인 특성으로 인해 분석, 모델링 및 제어가 어렵습니다. 본 연구는 머신러닝(ML), 특히 딥러닝(DL) 기술을 활용하여 하수처리 공정을 최적화하는 방안을 탐구합니다. 복잡한 물리화학적 공정 모델링, 핵심 수질 지표 실시간 모니터링 및 예측, 화학 반응물 소비량 및 에너지 소비량 절감, 방류수 품질 예측, 의사결정 지원을 위한 데이터 기반 모델 개발 등 산업 플랜트의 하수처리 공정 최적화에 ML 및 DL을 체계적으로 적용하는 사례를 중점적으로 다룹니다. 상세 분석을 위해 2010년 이후 …
The Role of Water as a Reservoir for Antibiotic-Resistant Bacteria
물 시스템은 항생제 내성균(ARB)과 내성 유전자(ARG)의 다면적인 환경 저장소 역할을 하며, 인간, 동물 및 생태계 건강에 영향을 미칩니다. 본 고찰은 폐수 방류, 농업 유출수, 병원 폐수 및 도시 우수 등을 통해 항생제, ARB, ARG가 지표수, 지하수 및 식수로 유입되는 과정을 종합적으로 분석합니다. 생물막 형성, 수평적 유전자 전달, 그리고 화학적 스트레스 요인에 의한 동시 선택 등 내성균의 지속성과 확산을 촉진하는 핵심 메커니즘을 강조합니다. 또한, 처리된 폐수, 재활용수, 관개 회귀수에서 임상적으로 중요한 ARB(예…
Coal as the world's dominant energy source and its role in the energy transformation and regulations of European Green Deal
유럽연합은 기후 변화에 대응하고 탄소 배출을 줄이기 위해 유럽 그린 딜을 통해 에너지 전환을 추진하고 있다. 특히 석탄은 전 세계 에너지 공급의 핵심이었으나, 유럽 내 매장량 고갈과 환경 문제로 인해 그 역할이 재평가되고 있다. 화석 연료 의존도를 줄이고 재생에너지로의 전환을 가속화하는 것이 시급한 과제다. 본 연구는 유럽 그린 딜의 맥락에서 석탄의 역할 변화와 에너지 전환 정책을 분석한다. 유럽의 에너지 안보와 지속가능성 목표 달성을 위한 정책적, 기술적 대안들을 검토하며, 특히 비화석 연료 에너지원의 필요성을 강조한다. 분석…
From ecological to anthropogenic factors: unraveling the drivers of blue crab Callinectes sapidus occurrence along the Mediterranean coasts
비토착종은 생물다양성, 생태계 및 인간에게 제공하는 서비스에 광범위한 위협으로 인식되고 있습니다. 고유종 생물다양성이 높은 지중해는 생물학적 침입의 주요 거점이며, 대서양 푸른꽃게(Callinectes sapidus)의 침입은 최근 지중해 생태계에 심각한 위협이 되고 있습니다. 본 연구는 Global Biodiversity Information Facility의 시민 과학 데이터를 활용하여 지중해 연안을 따라 푸른꽃게의 출현을 지수화했습니다. 공간 분석과 선형 혼합 모델을 사용하여 지형(수심, 연안 습지 확장), 수질 변수(염도,…
Impacts of the invasive blue crab Callinectes sapidus on small-scale fisheries in a Mediterranean lagoon using fishery landing data
인간 활동으로 인해 자연 서식지를 벗어난 수많은 외래종이 새로운 지역에 정착하고 있으며, 특히 대서양 푸른꽃게(Callinectes sapidus)는 지중해의 생물 다양성과 어업에 심각한 영향을 미치고 있습니다. 본 연구는 이탈리아 포강 삼각주의 사카 디 고로 석호에서 푸른꽃게 개체수 증가와 소규모 어업 변화 간의 연관성을 분석했습니다. 어획량 데이터를 기반으로 주성분 분석(PCA), 중복성 분석(RDA) 등 다변량 분석과 분산 분할, 선형 회귀, 변화점 분석을 활용하여 환경 요인 및 푸른꽃게 생체량이 상업적 어종 어획량 추세에 …
Feeding behavior and preference of the invasive blue crab (Callinectes sapidus Rathbun, 1896) for Mediterranean native bivalves in mesocosm
본 연구는 중규모 생태계(mesocosm)에서 침입종 푸른꽃게(Callinectes sapidus)의 섭식 행동과 지중해 토착 상업성 이매패류에 대한 먹이 선호도를 조사했습니다. 먹이 선택권이 없는 실험과 비디오 녹화를 통한 먹이 선택 실험을 설계하여, 먹이 종 단독 제공 시 및 먹이 크기에 따른 사망률 변화, 여러 먹이 동시 제공 시 포식자의 선호도 유무, 그리고 먹이 종별 조작, 섭취, 처리 시간의 차이 여부에 대한 가설을 검증했습니다. 실험 결과, 성체 수컷 푸른꽃게는 주기적인 섭식/휴식 행동을 보였으며, Ruditapes …
Resistance to medically important antimicrobials in broiler and layer farms in Cameroon and its relation with biosecurity and antimicrobial use
카메룬 육류 생산의 42%를 차지하는 가금류 산업은 감염병으로 인해 항생제 오남용이 심각하며, 이는 항생제 내성(AMR) 확산의 주요 원인입니다. 본 연구는 가금류 농장 환경에서 카바페넴, 퀴놀론, 폴리믹신, 마크로라이드 등 주요 항생제에 대한 내성 유전자(ARGs)의 유병률을 평가하고, 생물보안 및 농가의 항생제 사용(AMU) 지식, 태도, 관행과의 연관성을 분석했습니다. 15개 가금류 농장에서 분변, 음용수, 음용수 파이프라인 바이오필름 샘플을 채취하여 실시간 PCR 및 16S rRNA NGS로 분석했습니다. 모든 샘플에서 퀴…
Evaluation of plasmid pBI143 for its optimal concentration methods, seasonal impact, and potential as a normalization parameter in wastewater-based epidemiology
인간 장에 풍부한 플라스미드 pBI143은 인간 특이적 분변 오염 지표로서 잠재력이 높습니다. 그러나 최적의 농축 방법, 계절적 변동성, 그리고 SARS-CoV-2 (COVID-19 원인균) 농도 정규화 지표로서의 활용 가능성에 대한 연구는 아직 미흡합니다. 본 연구는 세 가지 농축 방법을 비교했으며, 그 결과 PEG 침전법과 원심분리법이 막 여과법보다 우수한 효율을 보였습니다. PEG 침전법을 활용하여 일본 야마나시현 하수처리장에서 1년간 주간으로 채취한 52개 하수 샘플에서 pBI143, crAssphage, PMMoV를 정량…
Quantifying Temporal Dynamics of E. coli Concentration and Quantitative Microbial Risk Assessment of Pathogen in a Karst Basin
카르스트 대수층은 생산성이 높지만, 지표수와 지하수 배수 시스템이 통합되어 있어 병원균 오염에 취약합니다. 본 연구는 도시 및 농업 지역을 포함하는 켄터키주 로열 스프링 카르스트 분지를 대상으로, 2021년 6월부터 2022년 6월까지 대장균(E. coli) 동태를 조사하고, 습윤 및 건조 조건에서의 변동성을 평가했습니다. 또한, 정량적 미생물 위해성 평가(QMRA)를 통해 병원성 대장균 O157:H7에 의한 잠재적 건강 위험을 추정했습니다. 주간 수질 샘플에서 대장균 농도는 12~1732.8 MPN/100 mL 범위였으며, 기하…
Third generation cephalosporin-resistant (3GCR) Escherichia coli and biocide-tolerant heterotrophic bacteria in irrigation water used in Capsicum annuum cultivation areas in Kosovo
본 연구는 코소보 고추 재배 지역의 관개수(강물, 우물물), 토양, 고추 열매에서 총 대장균, 3세대 세팔로스포린 내성(3GCR) 대장균, 그리고 살균제(BAC-C12) 내성 이종영양세균의 존재를 체계적으로 조사했습니다. 이는 잠재적 병원균을 포함하며, 영양분이 풍부한 조건에서 37°C로 배양되었습니다. 코소보 내 5개 채소 재배지에서 시료를 채취하여 분석했습니다. 대장균은 조사된 두 강과 다섯 우물 모두, 그리고 한 토양 샘플에서 확인되었습니다. 특히 3GCR 대장균은 두 강과 한 우물에서 검출되었으며, 유전체 지문 분석 결과 …
Drinking water plumbing systems are a hot spot for antimicrobial-resistant pathogens
음용수 배관 시스템 내 항생제 내성(AMR) 병원균은 공중 보건에 중대한 위협을 가하지만, 그 중요성이 과소평가되어 왔다. 이 연구는 호주 병원 및 주거 환경의 음용수와 바이오필름 샘플에서 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA), 카바페넴 내성 녹농균 및 아시네토박터 바우마니균과 같은 주요 AMR 병원균의 유병률을 qPCR 및 배양법으로 분석한 최초의 연구이다. 주거용 샘플의 73%와 병원 샘플의 38%에서 하나 이상의 표적 병원균이 qPCR 양성으로 확인되었으며, 주거용 배관 설비의 45%에서는 두 가지 이상의 병원균이 검출되었…
Quantification of Particle-Associated Viruses in Secondary Treated Wastewater Effluent
물과 폐수에서 바이러스는 다양한 무기 및 유기 입자와 상호작용할 수 있으며, 이는 화학 소독제 불활성화를 방해하거나 자외선 투과를 차단하여 바이러스를 보호한다. 이로 인해 입자 결합 바이러스를 불활성화하는 데는 자유 바이러스보다 훨씬 높은 소독제 용량이 필요하다. 특히 2차 처리 방류수 내 바이러스-입자 결합에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 미국 내 5개 대규모 수처리 재이용 시설에서 수집된 2차 처리 방류수 내 고유 장내 바이러스 및 바이러스 지표의 입자 결합 특성을 정량화했다. 순차 여과와 미세유체 디지털 PCR을 활…
EPPI: A comprehensive index framework for assessment of sustainability performance, and practicality of analytical methods
지속가능하고 친환경적인 분석법에 대한 요구가 증가함에 따라, 환경 및 작업자 안전을 보장하면서도 분석 성능과 실용성을 유지하는 평가 체계의 필요성이 커지고 있습니다. 현재 다양한 평가 지표들이 존재하지만, 본 연구는 분석법의 포괄적인 평가를 위한 새로운 이중 지표 프레임워크인 EPPI(Environmental, Performance, and Practicality Index)를 제안합니다. EPPI는 환경 영향(EI) 지수와 성능 및 실용성(PPI) 지수로 구성된 이중 시스템입니다. EI 지수는 친환경 분석 화학(GAC) 및 친환…
A proposed method for landslide detection based on transfer learning and graph neural network
산사태 발생 시 신속한 탐지는 비상 대응에 필수적이나, 단기간에 충분한 데이터를 확보하기 어렵다는 문제가 있습니다. 본 연구는 이러한 데이터 부족 상황을 극복하고 산사태 탐지 정확도를 높이기 위해 전이 학습과 그래프 신경망(GNN)을 활용한 딥러닝 모델을 제안합니다. 제안된 모델은 어텐션 메커니즘, 다중 스케일 연결, 그리고 GNN을 통합하여 문맥 정보를 포착하고 산사태 탐지에 중요한 특징을 추출합니다. 특히 GNN은 픽셀을 노드로, 연결성을 엣지로 하는 그래프 구조를 통해 전역 및 지역적 관계를 명시적으로 모델링하여 분할 일관성…
Is Singlet Oxygen an Important Oxidant in Advanced Oxidation Processes?
고도산화공정(AOPs)은 수처리 분야에서 중요한 기술로, 다양한 활성산소종(ROS)을 활용하여 오염물질을 제거합니다. 그러나 단일항 산소(¹O₂)의 역할에 대한 이해는 여전히 불완전하며, 그 중요성이 과대평가되거나 오해되는 경우가 많습니다. 이는 주로 부정확한 정량화 방법론에서 비롯됩니다. 본 연구는 AOPs 내 단일항 산소의 생성 및 반응 메커니즘을 심층적으로 분석하고, 기존 정량화 방법론의 한계와 그로 인한 오해를 비판적으로 검토합니다. 특히, 다양한 AOPs 시스템에서 단일항 산소의 실제 기여도를 평가하는 데 있어 발생할 수…
The aryl hydrocarbon receptor: structure, signaling, physiology and pathology
아릴 탄화수소 수용체(AHR)는 bHLH/PAS 단백질 계열의 리간드 의존성 전사 인자로, 외부 물질 감지 및 생리적 항상성 조절에 중요한 역할을 합니다. 본 총설은 AHR에 대한 60년간의 연구를 바탕으로, 환경 감지부터 발달, 면역 조절, 장벽 조직 통합 및 숙주-미생물 상호작용에 이르는 다면적 기능을 탐구합니다. 최근 구조적 발견을 통해 AHR의 리간드 결합 메커니즘과 조절 방식이 밝혀졌으며, 이는 AHR 활성화 및 전사 제어에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. 환경 독소부터 미생물 및 식이 트립토판 대사물에 이르는 다양한 …
Flash droughts exacerbate global vegetation loss and delay recovery
전 세계적으로 급속 가뭄 발생 빈도가 증가함에 따라 농업, 생태계 복원력 및 수자원 시스템에 큰 어려움이 가중되고 있습니다. 본 연구는 가뭄으로 인한 전 지구 식생 손실을 정량화하는 방법론의 정확도를 개선했습니다. 이를 통해 급속 가뭄이 식생 손실의 주요 원인임을 규명하고, 그 영향이 심화되고 있음을 밝힙니다. 본 연구는 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index) 기반 지표를 활용하여 가뭄으로 인한 전 지구 식생 손실을 정량화하는 개선된 방법론을 제시합니다. 이 방법론은 기존 방식보다 식생 손…
Drought intensity and duration interact to magnify losses in primary productivity
가뭄이 장기화되고 강도가 심화됨에 따라 육상 일차 생산성에 미치는 영향이 점진적으로 증가할 것으로 예상된다. 하지만 일부 생태계는 다년 가뭄에 적응하여 가뭄 기간이 길어져도 생산성 감소가 일정하거나 오히려 줄어드는 현상이 관찰되기도 한다. 본 연구는 전 세계 74개 초원 및 관목림에서 가뭄 기간과 강도가 지상부 생산성에 미치는 복합적인 영향을 정량화했다. 그 결과, 전반적으로 다년 가뭄에 대한 생태계의 적응 현상이 확인되었으나, 극심한 가뭄(100년에 한 번 이하 발생 확률)에서는 예외였다. 극심한 가뭄이 4년 연속 지속될 경우…
Global greening drives significant soil moisture loss
식생 역학은 육상 생태계의 근본적인 구성 요소로서 강수량과 증발산량을 조절하며 토양 수분(SM)에 직접적인 영향을 미칩니다. 그러나 전 지구적 녹화가 토양 수분에 미치는 영향(건조화 또는 습윤화)은 아직 불확실합니다. 본 연구는 이러한 불확실성을 해소하고자 다중 위성 관측, 재분석 데이터, 12개 지구 시스템 모델(ESM)의 결과를 통합하여 1982년부터 2020년까지의 식생-토양 수분 연관성을 정량화하고, 2015년부터 2100년까지의 미래 지속성을 평가했습니다. 분석 결과, 전 세계 식생 지역의 49.96%와 38.19%에서 …
Recent Progress in Catalytically Driven Advanced Oxidation Processes for Wastewater Treatment
전 세계적인 수질 오염 심화로 기존 폐수 처리 방식은 복합·난분해성 오염물질 처리에 한계를 보입니다. 이에 고반응성 라디칼을 생성하여 다양한 오염물질을 효과적으로 분해하는 고급 산화 공정(AOPs)이 유망한 대안으로 부상하고 있습니다. 본 리뷰는 펜톤, 오존, 과황산염, 광촉매, 전기화학, 음파화학 기반 AOP를 포함한 다양한 기술의 기본 원리, 반응 메커니즘, 촉매 설계 및 폐수 처리 성능을 상세히 다룹니다. 연구 결과에 따르면, 개선된 펜톤 공정은 제약 폐수 처리 시 최대 85%의 화학적 산소 요구량(COD) 제거율을 달성합니…
Human exposure to PM10 microplastics in indoor air
실내 환경에 광범위하게 존재하는 공기 중 미세플라스틱(MP)은 인체 흡입량과 건강 영향에 대한 심각한 우려를 낳고 있습니다. 기존 연구는 주로 폐 침투 효율이 낮은 20-200 µm 크기의 MP에 집중되었습니다. 본 연구는 주거 환경 및 차량 내부에서 흡입 가능한 1-10 µm(PM10) 범위의 부유 미세플라스틱을 라만 분광법으로 분석했습니다. 주거 환경의 총 부유 미세플라스틱 중앙 농도는 528 MPs/m³였으며, 차량 내부에서는 2,238 MPs/m³로 나타났습니다. 주거 환경에서는 폴리에틸렌(PE)이, 차량 내부에서는 폴리아…
Ball-milled dysprosium oxide loaded biochar-montmorillonite composite for efficient removal and great recycling performance of cationic organic pollutants
수용액에서 메틸 바이올렛(MV) 및 메틸렌 블루(MB)와 같은 양이온성 유기 오염 물질을 제거하기 위한 새롭고 지속 가능한 접근 방식이 요구됩니다. 본 연구에서는 독성 화합물 없이 히코리 나무를 몬모릴로나이트와 함께 열분해한 후, 산화 디스프로슘과 350 rpm에서 3시간 동안 볼 밀링하여 복합체를 제조했습니다. 제조된 복합체는 카르복실 및 하이드록실과 같은 산소 함유 기능기가 풍부했으며, 균일한 층상 다공성 미세 형태를 보였습니다. 또한, 표면적은 88.9 m2 g-1로 원본 바이오 숯의 2.5배에 달했습니다. 이 복합체는 수용…
Journal of Soil Science and Environmental Management
본 연구는 릴롱궤 밍공고 지역 소규모 농가들의 멕시코 해바라기(Tithonia diversifolia) 키마토 퇴비에 대한 인식과 채택 수준을 평가했습니다. 농가 가구주와 배우자를 대상으로 설문 조사를 통해 퇴비 제조 및 사용에 대한 지식, 인식, 채택 수준에 대한 1차 데이터를 수집했습니다. 데이터 분석에는 기술 통계, 추론 통계 및 회귀 분석이 활용되었습니다. 연구 결과에 따르면, 소규모 농가의 87%는 멕시코 해바라기의 토양 비옥도 개선 잠재력에 대한 지식이 부족했으며, 92%는 질소 함량이 높거나 낮은 유기 자원의 권장 혼…
A Review of Water Quality Forecasting and Classification Using Machine Learning Models and Statistical Analysis
지속 가능한 수자원 확보를 위해 수질 예측 및 관리는 필수적이며, 특히 산업화, 농업, 도시 확대로 인한 오염이 심화되는 말레이시아와 같은 지역에서 그 중요성이 더욱 부각되고 있습니다. 본 연구는 수질 예측 및 분류에 적용된 머신러닝(ML) 모델과 통계적 분석 기법들을 종합적으로 검토합니다. 특히 예측 정확도와 견고성을 향상시키는 하이브리드 모델에 중점을 두었으며, 수질 표준과 예측 도구의 필요성을 야기하는 환경적 맥락을 조명합니다. 잔차 분석, 주성분 분석(PCA), 특성 중요도 평가와 같은 통계 기법들을 함께 다루어 모델 해석…
Doughnut of social and planetary boundaries monitors a world out of balance
사회적·행성적 경계의 도넛 프레임워크는 지구의 한계 내에서 모든 사람의 필요를 충족시키려는 목표 달성 현황을 시각적으로 평가하는 간결한 도구입니다. 본 연구는 2000년부터 2022년까지의 사회적 결핍과 생태학적 초과 현상을 모니터링하는 35개 지표로 구성된 새로운 도넛 프레임워크를 제시합니다. 분석 결과, 전 세계 GDP가 두 배 이상 증가했음에도 불구하고 인간 결핍 감소는 미미한 수준에 그쳤으며, 2030년까지 모든 사람의 필요를 충족시키려면 현재보다 5배 빠른 속도로 개선되어야 합니다. 동시에 생태학적 초과는 즉시 중단되어야…
International Journal of Biodiversity and Conservation
남아메리카 원산의 관목인 미모사 피그라(Mimosa pigra L.)는 르완다에서 침입종으로 성공적으로 정착하여 생물다양성 보전에 위협이 되고 있습니다. 본 연구는 이 식물의 민속 생물학적 특성과 르완다 생태계에서의 침입 성공 요인을 심층적으로 분석하여, 효과적인 관리 전략 수립을 위한 기초 자료를 제공하고자 합니다. 연구는 르완다 내 미모사 피그라의 분포 현황, 생태학적 특성, 그리고 현지 주민들의 전통적인 지식과 활용 방안을 조사하는 방식으로 진행되었습니다. 현장 조사, 설문조사 및 문헌 연구를 통해 식물의 번식력, 환경 적응…
Predicting water quality index using stacked ensemble regression and SHAP based explainable artificial intelligence
수질 지수(WQI)의 효과적인 예측은 수자원 관리 및 공중 보건 안전에 매우 중요하다. 본 연구는 스택형 회귀 앙상블 모델링과 설명 가능한 인공지능(XAI)의 한 형태인 SHAP(Shapley Additive explanations)를 통합하여 WQI 예측을 위한 새로운 접근 방식을 제안한다. 모델은 인도 강에서 수집된 1,987개 수질 샘플(2005-2014) 데이터셋을 활용하여 개발되었다. XGBoost, CatBoost, Random Forest, Gradient Boosting, Extra Trees, AdaBoost의 6…
Industrial-grade electrocatalytic valorization of waste plastics via reconstructed Ni <sup>2+</sup> -CoOOH nanosheet arrays
폐 PET 플라스틱을 고부가가치 화학물질로 전환하는 전해 촉매 기술은 환경 오염 해결에 유망하지만, 산업 수준의 전류 밀도에서 효율적인 촉매 개발은 여전히 난제로 남아있습니다. 본 연구는 니켈 폼(NF) 위에 Ni2+가 도핑된 CoOOH 나노시트 어레이를 직접 제조하는 전기화학적 재구성 전략을 제시합니다. 이 촉매는 PET 유래 에틸렌 글리콜(EG)을 고전류 밀도에서 포름산으로 효율적으로 전환합니다. Ni2+ 도핑은 촉매 표면에 EG 분자 흡착을 강화하고 반응성 *OH 중간체 형성을 가속화하여 C-C 결합 분해 반응 속도를 향상시…
A One-Health Perspective of Antimicrobial Resistance (AMR): Human, Animals and Environmental Health
항생제는 인간, 동물, 식물의 세균 및 곰팡이 감염 치료에 필수적이다. 그러나 농업 및 식품 산업에서의 광범위한 사용은 항생제 내성(AMR)의 출현과 확산을 가속화하여, 항균 치료의 효능을 감소시키는 전 세계적인 공중 보건 위협으로 부상했다. 세계보건기구(WHO)가 10대 위협으로 지정한 AMR은 항생제 내성 유전자(ARG)를 보유한 박테리아가 수평적 유전자 전달을 통해 내성을 확산시키면서 발생한다. 이러한 AMR은 인간, 동물, 환경에 걸쳐 영향을 미치며, 원헬스(One-Health) 관점은 보건, 농업, 환경 간의 상호 연결성…
Regression-based predictive modeling of summer urban microclimate: Quantifying contributions from urban design and urban heat emissions
도시 미기후는 도시 형태와 인위적 열 배출(AHE)의 복합적인 영향으로 형성되지만, 이 둘의 상호작용은 충분히 연구되지 않았습니다. 본 연구는 이러한 복합 효과를 규명하고자 중국 시안의 5개 대표 지역에서 여름철 기온, 상대 습도, 이슬점 온도를 측정했습니다. 건물(AHEb) 및 교통(AHEt)에서 발생하는 AHE는 각각 EnergyPlus 시뮬레이션과 교통량 데이터를 통해 산출되었습니다. 7가지 도시 형태 지표를 활용하여 부분 최소 제곱 회귀 모델을 개발하고, 이를 통해 도시 설계 요소와 AHE가 미기후에 미치는 영향을 정량화했…
Insights into free radical and non-radical routes regulation for water cleanup
폐수 처리 분야에서 자유 라디칼 및 비라디칼 경로의 조절은 주요 난제 중 하나였습니다. 본 연구는 탄소 소재의 소성 온도를 제어하고 이금속 단일 원자 촉매(NC-FeMn(TA))를 구축함으로써 과황산염(PMS) 산화 시스템에서 라디칼 및 비라디칼 산화 경로 조절을 탐구했습니다. 밀도범함수 이론 계산과 실험 결과에 따르면, 질소 도핑된 탄소 소재에서 피리딘 질소 함량을 높이고 단일 금속 원자를 도입하면 비라디칼 산화 과정이 주로 발생했습니다. 반대로, 그래핀 및 피롤 질소 종의 함량을 증가시키고 이금속 촉매 중심을 도입하면 라디칼 …
The first emergence of unprecedented global water scarcity in the Anthropocene
물 접근성은 생명 유지의 필수 요소이나, 인류 활동으로 인한 지구 온난화는 수문학적 순환을 교란하여 물 부족을 심화시킬 것으로 예상됩니다. 그러나 전례 없는 물 부족이 언제, 어느 지역에서 발생할지는 불분명합니다. 본 연구는 가뭄으로 인한 물 부족 사태인 '데이 제로 가뭄(DZD)'의 최초 출현 시점(ToFE)을 추정합니다. DZD는 장기 강우량 부족, 하천 유량 감소, 물 소비량 증가 등 복합적인 수문학적 극한 현상으로 인해 발생합니다. 본 연구는 확률론적 프레임워크와 대규모 기후 시뮬레이션 앙상블을 활용하여 DZD 발생 시점과…
Environmental impact and net-zero pathways for sustainable artificial intelligence servers in the USA
생성형 인공지능(AI) 모델 수요 급증은 막대한 서버 설치를 요구하며, 이는 에너지-물-기후 복합적 지속가능성 문제를 야기합니다. 본 연구는 미국 내 AI 서버 배치가 2024년부터 2030년까지 연간 7억 3,100만~11억 2,500만 m³의 물 발자국과 2,400만~4,400만 톤 CO2eq의 탄소 배출량을 추가로 발생시킬 수 있음을 보여줍니다. 산업 효율성 개선, 전력망 탈탄소화 속도, 서버 위치의 공간적 분포 등은 물 및 탄소 발자국 추정치에 큰 불확실성을 더합니다. AI 서버 산업은 불확실성이 높은 탄소 상쇄 및 물 복…
Soil salinity patterns reveal changes in the water cycle of inland river basins in arid zones
건조 내륙 분지에서 부적절한 수자원 활용으로 인한 토양 염류화는 농업 및 생태계에 심각한 영향을 미칩니다. 따라서 염류화와 물 순환 간의 관계를 규명하는 것은 유역 환경 관리와 합리적인 수자원 활용에 필수적입니다. 본 연구는 2002년부터 2022년까지 중국 서북부 시양강 유역의 토양 염류화 변화를 원격 탐사 및 관측 데이터를 기반으로 정량 분석하고, 수리 시설 및 농업용수 관개가 염류화에 미치는 영향을 탐색했습니다. 분석 결과, 시양강 유역의 염류화 면적은 전반적으로 안정적이나 염류화 정도는 심화되고 있음이 확인되었습니다. 특…
The Universal Resonance Model of Disease: A Primer on Cross-System Instability, Early-Warning Signals, and Predictive Transitions
이 논문은 생체 네트워크가 임계점에 접근하는 과정을 이해하기 위한 범시스템 동역학 프레임워크인 보편적 공명 모델(URM)을 소개한다. URM은 생체 시스템 전반에서 나타나는 세 가지 보편적인 조기 경고 신호, 즉 분산 증가(σ²↑), 시간적 자기상관 증가(ρ(τ)↑), 그리고 지배적인 회복 지수 약화(|λ₁|↓)를 통합한다. URM은 면역, 심혈관, 자율신경, 내분비 및 대사 시스템 전반에 걸쳐 이러한 조기 경고 신호가 어떻게 나타나는지 보여준다. 이 모델은 불안정성 지표와 예측 의학에 관심 있는 연구자들을 위한 입문서이자 참고 …
Time to strengthen the governance of new contaminants in the environment
기존 규제에도 불구하고, 수많은 신규 환경 오염물질들이 규제 사각지대에 놓여 생태계와 인류 건강에 심각한 위협을 가하고 있습니다. 이러한 문제의식 아래, 본 논문은 신규 오염물질 관리의 현행 거버넌스 과제를 심층 분석하고, 이를 해결하기 위한 글로벌 로드맵을 제시합니다. 연구는 신규 오염물질의 선제적 식별, 체계적인 위해성 평가, 그리고 국제적 협력 강화의 필요성을 핵심 방법론으로 강조합니다. 이를 통해 규제 공백을 메우고, 보다 안전하고 건강한 환경을 조성하기 위한 구체적인 전략을 모색합니다. 주요 발견은 현재의 단편적인 규제…
Heavy Metals Toxicity: Mechanism, Health Effects, and Therapeutic Interventions
크롬, 비소, 카드뮴, 수은, 납과 같은 중금속은 인체 건강에 심각한 위협을 가하는 독성 환경 오염 물질이다. 본 총설은 중금속의 생화학적 특성과 세포, 분자, 유전적 수준에서의 영향을 포괄적으로 다룬다. 중금속은 효소 활성, 단백질 합성, 에너지 대사 등 다양한 세포 내 생화학적 과정에 간섭하여 독성 효과를 유발한다. 또한, 세포막의 무결성을 손상시키고 세포 신호 전달을 교란하여 세포 기능 장애 및 사멸을 초래한다. 분자 및 유전적 수준에서는 DNA 손상과 유전자 돌연변이를 유발하여 유전 정보 전달 및 발현에 영향을 미친다. …
Risk Prediction of Gas Hydrate Formation in the Wellbore and Subsea Gathering System of Deep-Water Turbidite Reservoirs: Case Analysis from the South China Sea
심해 가스전 개발 시 저온 환경은 시추공 및 파이프라인 내 하이드레이트 형성 및 유동 저해 위험을 높여 안전하고 효율적인 개발을 저해한다. 본 연구는 이러한 위험을 예측하고 제어하기 위한 수치 모델을 개발하고 그 적용 가능성을 평가했다. 연구팀은 시추공 및 집유 시스템 내 온도 및 압력 분포를 계산하는 수치 모델을 개발하고, 실험 결과와 비교하여 모델의 정확성을 검증했다. 이를 통해 개발된 모델이 가스 생산 중 온도 및 압력 분포 예측에 적합함을 확인했다. 위험 분석 결과, 천연가스 생산 10년 후 시추공에서, 8년 후 유동관 …
A comprehensive review/expert statement on environmental risk factors of cardiovascular disease
심혈관 질환(CVD)은 전 세계 사망 원인 1위로, 매년 2천만 명 이상이 사망한다. 고혈압, 당뇨, 흡연 등 전통적 위험 요인 외에 환경 노출의 영향이 크게 부각되고 있다. 특히 미세먼지(PM2.5)는 연간 830만 명 사망에 기여하며, 이 중 절반 이상이 CVD와 관련된다. 소음, 극한 기온, 유해 화학물질, 빛 공해 등도 산화 스트레스, 염증, 일주기 교란을 통해 CVD 위험을 높인다. 최근 연구들은 만성적인 교통 소음 노출이 심근경색, 뇌졸중, 심부전 위험을 증가시키며, 규제 기준 이하의 대기 오염도 동맥경화, 혈관 기능 …
Degradation of agricultural polyethylene film by greater wax moth (Galleria mellonella) larvae and screening of involved gut bacteria
농업용 폴리에틸렌(PE) 멀칭 필름은 생태계에 장기간 잔류하며 효과적인 생분해 기술이 요구됩니다. 이전 연구에서 꿀벌부채명나방(Galleria mellonella) 유충이 플라스틱을 섭취할 수 있음이 밝혀졌으나, 효율적인 PE 분해 미생물 규명과 숙주-미생물 공생 메커니즘에 대한 이해는 부족했습니다. 본 연구는 꿀벌부채명나방 유충이 물리적 저작, 미생물 작용, 장내 대사를 통해 PE 멀칭 필름을 효과적으로 분해함을 입증했습니다. 꿀벌부채명나방 유충은 30일 내에 PE 멀칭 필름 무게를 35% 감소시켰으며, FT-IR, TGA, G…
Source dynamics and environmental risk of street dust as a vector of human exposure to potentially toxic elements in Istanbul, Türkiye
도시 도로변 먼지는 잠재적 유해 원소(PTEs)의 저장소이자 이차 오염원으로, 환경 오염과 대기 질 저하에 기여합니다. 본 연구는 이스탄불 29개 지점에서 채취한 도로변 먼지(63 μm 미만) 샘플에서 Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn 등 PTEs의 농도, 공간 분포, 생태학적 위험, 오염원 및 관련 건강 위험을 지구화학적·통계적 방법으로 분석했습니다. 원소 농도는 ICP-MS로 측정했으며, 오염도는 지질축적지수(Igeo), 농축계수(EF), 오염계수(CF), 잠재적 생태학적 위험지수(P…
State of Wildfires 2024–2025
기후 변화로 인해 전 세계적으로 극심한 산불의 빈도와 강도가 증가하고 있지만, 이러한 고영향 사건에 대한 이해는 미디어의 관심과 지역별 연구 편향으로 인해 불균형합니다. 본 연구는 '전지구 산불 현황' 프로젝트의 두 번째 연례 보고서로, 2024년 3월부터 2025년 2월까지의 산불 시즌을 체계적으로 추적하고 분석했습니다. 이 프로젝트는 매년 전 세계 및 지역별 산불 활동을 추적하고, 주요 극심한 산불 사건의 원인을 분석하며, 미래 기후 시나리오에서 유사한 사건 발생 가능성을 예측합니다. 특히, 2024-2025년 산불 시즌 동안…
The Unification of the Three Selves: The Ontological Constitution of the Subject
이 연구는 에너지 효율 이론(EET) 프레임워크 내에서 주체의 존재론적 지위를 확립한다. 인지 온톨로지 v3.0(운영 관점)과 의식 온톨로지 v3.0(현상학적 관점)이 개별적으로 답하지 못했던 '인식을 실행하고 의식을 등록하는 주체는 누구인가?'라는 질문에 답하고자 한다. 세 가지 자아, 즉 제1자아(유지되는 존재의 수동적 인내), 제2자아(존재 불평등의 능동적 실행), 제3자아(자기 참조적 감사, L ≥ 4 배타적 존재론적 주체)는 독립적인 행위자가 아니다. 이들은 세 가지 환원 불가능한 존재론적 차원에서 표현되는 동일한 제약 …
Climate change has increased the odds of extreme regional forest fire years globally
지난 10년간 전 세계적으로 파괴적인 산불이 빈번하게 발생하며 광범위한 영향을 미쳤다. 본 연구는 선행 및 동시 기후 변동성이 전 지구 산림의 극심한 지역 산불 발생에 미치는 영향을 분석했다. 연구는 극심한 산불 발생 연도가 극심한(15년에 한 번꼴) 산불 기상 지수(FWI)와 일치함을 확인했다. 이러한 해에는 비극심 연도에 비해 대형 산불 발생 건수가 4배, 산불 탄소 배출량이 5배 증가했다. 특히, 현대 기후(2011-2040)에서는 준산업화 이전(1851-1900) 기후에 비해 극심한 FWI 지표를 가진 해가 전 세계 산림…
Performance analysis of neural network architectures for time series forecasting: A comparative study of RNN, LSTM, GRU, and hybrid models
순환신경망(RNN), 장단기 기억망(LSTM), 게이트 순환 유닛(GRU)은 시계열 예측 분야에서 널리 활용되지만, 무작위 가중치 초기화로 인한 성능 변동성은 모델 신뢰성에 의문을 제기합니다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하고자 바닐라 RNN, LSTM, GRU 및 6가지 하이브리드 모델(RNN-LSTM, RNN-GRU, LSTM-RNN, GRU-RNN, LSTM-GRU, GRU-LSTM)을 포함한 총 9가지 신경망 아키텍처의 성능을 종합적으로 평가했습니다. 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 100회 반복 실험을 수행했으며, 태양 흑점…
Global soil antibiotic resistance genes are associated with increasing risk and connectivity to human resistome
토양은 항생제 내성 유전자(ARGs)의 주요 저장소이며, 토양 ARGs와 인간 내성균 간의 연관성을 이해하는 것은 원 헬스(One Health) 관점에서 매우 중요합니다. 특히 1등급 ARGs가 이 관계를 규명하는 핵심으로 부상하고 있으나, 토양 내 이들의 전 지구적 분포와 기여도는 아직 불분명합니다. 이 연구는 3,965개의 메타게놈 데이터(토양, 분변, 하수 등 12개 서식지)와 8,388개의 대장균 분리주 게놈을 분석했습니다. 또한, 서식지 간 ARGs 연결성을 평가하는 '연결성' 지표를 도입하여 서열 유사성 및 계통 발생 …
A critical review on selecting performance evaluation metrics for supervised machine learning models in wastewater quality prediction
하수처리장(WWTP) 수질 예측에 머신러닝(ML) 모델이 다양하게 적용되고 있으나, 성능 평가 지표의 선택과 해석에는 상대적으로 관심이 적었습니다. 대부분의 연구는 RMSE, MAE, MAPE, R² 등 일반적인 회귀 지표에 의존하지만, 이들은 해석 가능성, 데이터 이상치 민감도, WWTP와 같은 동적이고 노이즈가 많은 환경에 대한 적합성에서 큰 차이를 보입니다. 본 연구는 27가지 성능 평가 지표에 대한 체계적인 문헌 분석을 바탕으로, 지도 학습 기반 WWTP 모델링 맥락에서 각 지표의 이론적 토대, 강점, 한계, 적용 가능성을…
Heavy metals toxicity in plants: understanding mechanisms and developing coping strategies for remediation: a review
카드뮴(Cd), 납(Pb), 수은(Hg), 비소(As)와 같은 중금속 오염은 환경 및 농업 분야에서 심각한 문제로 대두되고 있습니다. 산업 폐수, 광업, 농약 등으로 인해 유입되는 중금속은 토양 건강, 작물 생산성, 식품 안전에 부정적인 영향을 미치며, 생태계와 인체 건강에 심각한 위험을 초래합니다. 기존의 정화 방법은 비용이 많이 들고 노동 집약적이며 환경을 파괴할 수 있습니다. 중금속은 식물 세포 항상성을 교란하고, 광합성을 억제하며, 산화 스트레스를 유발하고, 영양분 흡수를 방해하여 수확량 손실을 초래합니다. 이에 대응하여 …
African Journal of Environmental Science and Technology
이 연구는 말라위 블랜타이어 지역의 고정형 환경 모니터링 스테이션에서 측정된 일산화탄소, 이산화질소, 이산화황의 대기 질 수준을 통계적으로 평가했습니다. 블랜타이어는 급격한 도시화와 산업화로 인해 대기오염 문제가 심화되고 있으며, 이는 주민 건강과 환경에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 연구는 장기간 축적된 대기오염 데이터를 활용하여 통계적 접근 방식을 채택했습니다. 시계열 분석과 다변량 통계 기법을 적용하여 각 오염물질의 농도 변화 추이, 계절성, 그리고 상호 관계를 심층적으로 분석했습니다. 이를 통해 오염원과 오염 확산 패턴…
From CO$_2$ Sequestration to Hydrogen Storage: Further Utilization of Depleted Gas Reservoirs
고갈된 가스전은 이산화탄소 포집뿐만 아니라 수소 저장 공간으로도 활용될 잠재력이 있으나, 관련 연구가 부족하여 주입 작업에 대한 신뢰할 만한 기술 지원이 미흡한 실정입니다. 본 연구는 고갈 가스전에 수소를 저장하는 과정을 시뮬레이션하기 위한 수학적 모델을 개발하고 수치적으로 해결했습니다. 이 모델의 적용 가능성은 기존 연구 결과와의 비교를 통해 검증되었습니다. 개발된 모델을 기반으로 특정 주입 조건에서 주요 매개변수의 변화를 상세히 분석했습니다. 수소 주입 과정 중 수소 분포 및 최대 공극 압력과 같은 매개변수에 영향을 미치는 다…
Nanoplastic concentrations across the North Atlantic
해양 플라스틱 오염은 광범위하게 확산되어 있으나, 대부분의 연구는 거대 플라스틱과 미세 플라스틱에 집중되어 왔다. 해양 나노플라스틱(<1 μm)은 그 양이 제대로 파악되지 않아, 플라스틱 질량 예산에 대한 이해에 큰 공백이 존재한다. 본 연구는 아열대 환류에서 북유럽 대륙붕까지 북대서양을 가로지르는 단면을 따라 해양 분지 규모의 나노플라스틱 농도를 측정했다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리스티렌(PS), 폴리염화비닐(PVC) 나노플라스틱이 전체 수층에서 약 1.5–32.0 mg m−3 농도로 존재함을 확인했다. 나노플라…
Long-range PM2.5 pollution and health impacts from the 2023 Canadian wildfires
2023년 캐나다에서 발생한 대규모 산불 연기는 여러 지역의 대기 질에 심각한 악영향을 미쳤다. 본 연구는 이 산불로 인한 전 세계 및 지역별 PM2.5(지름 2.5µm 미만 미세먼지) 노출량과 인체 건강 영향을 정량적으로 평가했다. 연구는 위성 관측 자료, 머신러닝 기법, 그리고 화학 수송 모델을 통합적으로 활용하여 산불 연기 확산과 PM2.5 농도 변화를 분석했다. 분석 결과, 캐나다 산불은 전 세계 연평균 PM2.5 노출량을 0.17 µg m⁻³ 증가시켰다. 특히 북미 지역은 연평균 노출량이 1.08 µg m⁻³ 증가했으며…
Mapping the chemical complexity of plastics
플라스틱 오염은 전 세계적으로 확산되며 심화되는 문제이나, 플라스틱 내 화학물질이 인체 건강, 환경, 순환 경제에 미치는 영향은 충분히 고려되지 않고 있습니다. 본 연구는 플라스틱에 포함된 16,325가지 화학물질 목록을 구축하고, 이들의 특성, 플라스틱 내 존재 여부, 유해성을 중점적으로 분석했습니다. 연구 결과, 다양한 화학 구조가 소수의 기능을 수행하며, 5,776가지 첨가제, 3,498가지 가공 보조제, 1,975가지 출발 물질, 1,788가지 비의도적 첨가 물질이 확인되었습니다. 유해성 기반 접근법을 통해 잔류성, 생체 …
Advanced Materials Research
본 저널은 재료 과학 분야의 이론 및 실제 연구 전반을 다루는 동료 심사 학술지이다. 재료의 합성, 특성 분석, 가공 기술 및 현대 제조 공정에서의 활용을 포함한 광범위한 주제를 포괄한다. 재료 공학 분야에서 가장 큰 정기 간행물 중 하나로, 국제 학술대회 논문집과 특정 주제에 대한 특별호, 개별 저자의 독립 논문을 출판한다. 저자들은 본 저널에 게재된 논문의 확장 및 업데이트 버전을 다른 간행물에 출판할 권리를 유지한다. 모든 출판물은 PORTICO 및 CLOCKSS에 의해 보존되며, Inspec, Chemical Abstrac…
Microplastics and plant health: a comprehensive review of sources, distribution, toxicity, and remediation
2050년까지 연간 3,400만 톤을 초과할 것으로 예상되는 플라스틱 생산량의 급증은 5mm 미만 미세플라스틱이 육상 및 수생 생태계 전반에 광범위하게 분포하는 결과를 초래했습니다. 본 총설은 미세플라스틱의 기원, 운송 메커니즘, 분포 및 식물 건강에 미치는 환경적 영향을 종합적으로 분석합니다. 미세플라스틱은 농업용 필름, 하수 슬러지, 섬유, 화장품 등 다양한 경로로 토양에 유입되어 토양 구조와 영양 역학을 변화시킵니다. 식물은 뿌리와 잎을 통해 미세플라스틱을 흡수하며, 이는 줄기, 잎, 그리고 식용 조직으로 전이되어 식량 안보…
Applied Ecology and Environmental Research
본 연구는 Alzahra 대학교 부총장실의 재정 지원(D96/3/125)을 받아 수행되었습니다. 이 연구는 환경공학 분야의 중요한 주제를 다루며, 특정 생태계에 대한 심층적인 분석을 통해 환경 문제 해결에 기여하고자 합니다. 연구 방법론은 현장 데이터 수집과 실험실 분석을 결합하여 진행되었습니다. 특히, 특정 오염 물질의 분포와 생태계 내에서의 이동 경로를 추적하기 위해 고급 분석 기법이 활용되었습니다. 이를 통해 환경 변화가 생물 다양성에 미치는 영향을 정량적으로 평가할 수 있었습니다. 주요 연구 결과는 특정 오염 물질이 생태…
A prudent planetary limit for geologic carbon storage
탄소 지중 저장은 화석 연료 배출을 줄이고 대기 중 이산화탄소를 영구적으로 제거하는 핵심 전략이지만, 그 잠재력은 무한하지 않습니다. 본 연구는 퇴적 분지의 탄소 저장에 대한 위험 기반의 공간 명시적 분석을 통해 약 1,460 (1,290–2,710) Gt CO2의 신중한 행성적 저장 한계를 설정합니다. 분석 결과, 2200년 이전에 이 한계를 초과할 위험을 낮추려면 엄격한 단기 총 배출량 감축만이 가능함을 보여줍니다. 지질학적 저장을 탄소 제거에 완전히 활용하더라도 가능한 지구 온도 감소는 0.7 °C (0.35–1.2 °C)로…
Determination of thermodynamic parameters in adsorption studies: a review
산업 폐수에서 배출되는 수많은 오염물질은 환경에 유해하며 반드시 처리되어야 한다. 활성탄을 이용한 흡착은 이러한 오염물질 제거에 유망한 방법 중 하나로 평가받고 있다. 흡착 과정에서 열역학 연구는 공정의 에너지 요구량과 실현 가능성을 결정하는 데 중요한 역할을 한다. 본 논문은 활성탄 흡착 공정의 열역학적 특성을 종합적으로 검토한다. 특히, 활성화 에너지, 등량 흡착열, DR 모델 상수, 엔탈피, 깁스 자유 에너지, 엔트로피와 같은 주요 열역학적 매개변수들의 중요성을 심층적으로 탐구한다. 이러한 매개변수들이 흡착 메커니즘 유형 …
