Time-Switched 수신 다이버시티를 이용하는 Prerake UWB MIMO 시스템 성능

김길남(Gil-Nam Kim),안진영(Jinyoung An),김상준(Sangchoon Kim) 한국정보기술학회 2011 한국정보기술학회논문지 Vol.9 No.4

In this paper, we evaluate the bit error rate performance of ultra wideband (UWB) multiple-input multiple-output (MIMO) systems using prerake at transmitter and time-switched receive diversity (TSRD) scheme at receiver over UWB IEEE 802.15.3a multipath channels. The performance of Prerake diversity combining TSRD UWB MIMO systems is compared with that of rake diversity combining time-switched transmit diversity (TSTD) UWB MIMO systems. From simulation results, it is observed that the prerake TSRD UWB MIMO systems reduce receiver complexity and have equivalent performance to the TSTD rake UWB MIMO systems.

온도 증가와 건조 스트레스에 따른 소나무 풍매차대묘의 가계간 생장, 광합성 및 광색소 함량 차이

김길남 ( Gil Nam Kim ),한심희 ( Sim Hee Han ),박관수 ( Gwan Soo Park ) 한국농림기상학회 2014 한국농림기상학회지 Vol.16 No.4

The impacts of high temperature and drought were studied on the seedlings of three families (superiorgangwon74, intermediate-gangwon77 and inferior-gangwon132) of P. densiflora which had been selected by the based on the growth indexes of 32-year-old. The seedlings were grown in controlled-environment growth chambers with combinations of four temperatures (-3oC, 0oC, +3oC, +6oC; based on the monthly average for 30 years in Korea) and two water conditions (control, drought). The growth performance, photosynthetic parameters and photosynthetic pigment contents were measured at every 30 days under four temperatures and drought condition, and the end of each treatment. The superior family showed higher relative diameter at root collar growth rate and the dry weight than intermediate and inferior family in all treatments. Under elevated temperature and drought condition, growth rate was decreased, and seedlings showed lower growth rate than that of control in three families under low temperature. Photosynthetic rate, stomatal conductance and transpiration rate of three families decreased with the increase of temperature and drought condition, and that of seedlings under low temperature was lower than control. But under elevated temperature and drought condition, water use efficiency increased in three families. Photosynthetic pigment contents of leaves decreased under the increase of temperature and drought condition, but chlorophyll a/b ratio increased with the increase of temperature and drought condition in three families. The superior family showed higher total chlorophyll content than intermediate and inferior family in all treatments. In conclusion, P. densiflora is under changed temperature and drought condition, growth was decreased, seedlings more affected in elevated temperature than that of decreased temperature. The increase in monthly average temperature in Korea of more than 6oC, P. densiflora seedling growth in depending on region may decrease. In this study, the superior family(gangwon74) showed more excellent growth and physiological responses than intermediate (gangwon77) and inferior(gangwon132) family under changes temperature and drought.

광도 변화에 따른 산마늘, 곰취, 곤달비의 생장 및 Ascorbic acid 함량분석

김길남 ( Gil Nam Kim ),조민석 ( Min Seok Cho ),권기원 ( Ki Won Kwon ) 한국산림과학회 2010 한국산림과학회지 Vol.99 No.1

온도 증가와 건조 스트레스가 백합나무의 생장, 광합성 및 광색소 함량에 미치는 영향

김길남 ( Gil Nam Kim ),한심희 ( Sim Hee Han ) 한국농림기상학회 2015 한국농림기상학회지 Vol.17 No.1

본 연구는 국내 주요 조림수종인 백합나무 유묘의 온도 증가와 건조 스트레스에 따른 생장 및 생리 반응변화를 알아보고자 실시하였다. 온도 제어는 국립산림과학원 산림유전자원부(경기도 수원시 권선구 온정로39)의 환경제어실 인공 광 챔버를 이용하였다. 처리 온도는 Fig. 1과 같이 최근 30년 동안(1981-2010) 우리나라 전국 월 평균을 기준으로 -3oC, 0oC, +3oC, +6oC로 설정하였다. 건조 처리는 6월부터 대조구와 건조 처리구로 구분하여 대조구는 충분히 관수하여 최저-0.1 MPa 이상의 토양 수분 포텐셜을 유지시켰고, 건조 처리구는 유묘의 잎에 초기위조 현상이 나타날 때까지 관수를 하지 않았다. 온도 증가 및 건조 스트레스에 따른 백합나무 유묘의 근원경과 수고의 상대생장율은 대조구와 건조 처리구 모두 온도가 증가할수록 높은 상대 생장율을 나타냈으며, 대조구와 건조 처리간에는 차이가 없었다. 또한 백합나무 유묘의 엽면적과 총 건중량을 측정한 결과, 근원경 및 수고 생장과 같은 경향으로 온도가 증가할수록 엽면적과 총 건중량이 증가하였다. 근원경, 수고, 엽면적 및 총 건중량 모두 건조 처리구내 -3oC 처리구에서 가장 낮은 값을 나타내 백합나무 유묘는 온도 증가보다 저온에 의해서 피해를 입는 것으로 생각된다. 광합성 속도, 암호흡 속도, 기공전도도 및 증산속도도 대조구와 건조 처리구 모두 온도가 증가할수록 증가하였고, 저온 처리구인 -3oC 처리구에서 가장 낮은 값을 보였다. 그러나 수분 이용효율은 온도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 총 엽록소 및 카로테노이드 함량도 대조구와 건조 처리구 모두 온도가 증가할수록 함량이 증가하였다. 결론적으로, 온도 증가는 백합나무 유묘의 생리적 반응에 긍정적인 영향과 함께 생장을 촉진시키는 것으로 판단된다. 그러나 온도 감소는 백합나무 유묘의 생장 및 생리적 반응에 부정적인 영향을 미쳐, 생장이 저하되는 것을 알 수 있었다. This study was conducted to investigate the effects of high temperature and drought on growth performance, photosynthetic parameters and photosynthetic pigment contents of Liriodendron tulipifera L. seedlings. The seedlings were grown in controlled-environment growth chambers with combinations of four temperature (-3oC, 0oC, +3oC, +6oC; based on the monthly average for 30 years in Korea) and two water status (control, drought). Temperature rise increased growth, total dry weight and leaf area in all water status. Also photosynthetic rate, dark respiration, stomatal conductance and transpiration rate increased with increasing temperature. In contrast, growth and photosynthetic parameters of L. tulipifera seedlings were lower in -3oC than 0oC. But temperature rise decreased water use efficiency in all water status. Temperature rise increased photosynthetic pigment contents of leaf. Also chlorophyll a/b ratio increased with increasing temperature. In conclusion, the elevated temperature lead to causes growth increase through the increase of energy production by higher photosynthetic rate during a growth period of L. tulipifera seedlings.

온도와 CO2 농도 변화에 따른 사스래나무의 생장, 항산화효소 활성 및 MDA 함량변화

김길남 ( Gil Nam Kim ),한심희 ( Sim Hee Han ),김두현 ( Du Hyun Kim ) 한국임학회 2014 산림과학 공동학술대회 논문집 Vol.2014 No.-

본 연구는 우리나라 고산수종의 하나인 사스래나무를 대상으로 온도와 CO2 농도 증가에 따른 생장 및 항산화효소 활성 변화를 조사 하였다. 온도와 CO2 농도 증가에 따른 수고와 근원경 생장을 측정한 결과, 27℃가 24℃보다 낮은 상대생장율을 보였으며, 온도 조건이 같을 때, CO2 농도가 높은 처리구에서 수고와 근원경의 상대생장율은 뚜렷하게 높았다(p<0.05). 처리에 따른 생장율 변화는 수목의 건중량에도 영향을 미쳤는데, 잎, 줄기, 뿌리 건중량 및 총 건중량은 온도가 높은 처리구에서 감소하였지만, CO2 농도가 높은 처리구에서는 증가하였다. 특히, 24℃-750ppm 처리구에서 총 건중량은 10.27g으로 가장 높았으며, 27℃-400ppm 처리구에서 총 건중량은 4.21g으로 가장 낮은 값을 나타냈다. 온도 증가에 따른 항산화효소 활성을 측정한 결과, SOD와 APX 활성은 CO2 농도가 같을 때 27℃처리구가 24℃처리구보다 높은 활성을 나타냈다. 그러나, 온도 조건이 같을 때는 750ppm처리구가 400ppm처리구보다 낮은 SOD 활성을 나타냈다. 또한, MDA 함량도 CO2 농도가 같을 때 27℃처리구가 24℃처리구보다 높은 함량을 나타냈고, 온도 조건이 같을 때는 750ppm처리구가 400ppm처리구보다 낮은 함량을 보였다. 본 연구 결과를 종합해 보면 고산 수종인 사스래나무는 온도와 CO2 농도 증가와 같은 기후변화에 의해 생장 및 생리적 반응에 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. The impacts of elevated temperature and CO2 were studied on the seedlings of Betula ermanii. The seedlings were grown in controlled-environment growth chambers with four combinations of temperature and CO2 treatments: 24℃+ambient CO2(400ppm), 24℃+elevated CO2(750ppm), 27℃+ambient CO2(400ppm), 27℃+elevated CO2(750ppm). Under elevated temperature, the relative height growth rate(RHGR) and relative root collar diameter growth rate(RRGR) decreased, but increased under elevated CO2 concentration. In addition, leaves, stem, root and total dry weight was reduced under higher temperature, but increased under elevated CO2 concentration. Elevated temperature induced increased of superoxide dismutase(SOD) and ascorbate peroxidase(APX) activities, however, elevated CO2 concentration induced decreased of SOD activities. Also malondialdehyde(MDA) content of in the leaves was lower under higher CO2 concentration and higher under the increase of temperature. In conclusion, the growth and physiological responses under the environmental changes such as temperature and CO2 concentration depend on the tree species. Therefore, more studies are needed to predict the response of each tree species against the climate changes.

상이한 피음조건에서 자라는 3개 활엽수의 생리적 반응

김길남(Gil Nam Kim),조민석(Min Seok Cho),이수원(Soo Won Lee) (사)한국생물환경조절학회 2010 생물환경조절학회지 Vol.19 No.1

본 연구에서는 자작나무, 개벚나무, 함박꽃나무를 대상으로 피음수준을 전광 처리구(상대투광율; 100%), 약피음 처리구(상대투광율; 64~73%), 보통피음 처리구(상대투광율; 35~42%), 강피음 처리구(상대투광율; 9~16%)로 달리하여 이들의 내음성 및 광 요구도에 관한 광합성 특성과 엽록소 형광 반응, 엽록소 함량을 조사ㆍ분석하였다. 세 수종의 생육시기별 광합성 능력은 7월과 9월에 가장 높은 값을 나타냈으며, 자작나무와 개벚나무에 비해 함박꽃나무의 광합성 능력이 매우 낮았다. 순양자수율 또한 광합성 능력과 같은 경향을 나타냈다. 수목의 내음성 수준을 판단할 수 있는 광보상점은 함박꽃나무가 자작나무와 개벚나무에 비해 강한 내음성을 나타냈다. 피음 처리별 광합성 능력에서는 자작나무는 전광 처리구에서 가장 우수하였으며, 개벚나무는 시기별 차이는 있지만 강피음 처리구를 제외한 나머지 세 처리구에서 비슷한 광합성 능력을 보였다. 함박꽃나무는 보통피음 처리구에서 가장 좋은 광합성 능력을 나타냈다. 피음 처리별 엽록소 형광 반응 특성에서 광화학 반응에 대한 순양자수율의 최대치인 광화학효율(Fv/Fm)은 자작나무의 경우 전광 처리구에서 가장 우수하였으며 피음 수준이 증가할수록 감소하였다. 개벚나무는 약피음 처리구에서 가장 우수한 광화학효율을 보였으며, 함박꽃나무는 보통피음 처리구에서 가장 양호한 광화학효율을 나타냈다. 특히 함박꽃나무는 다른 두 수종과는 달리 전광 처리구에서 가장 낮은 값을 나타냈다. 이 결과는 세 수종의 피음 수준별 광합성 능력과 같은 결과를 보였다. 실험대상 수종들의 총 엽록소 함량은 세 수종 모두 피음 수준이 증가할수록 높아지는 경향을 보였다. 특히 전광 처리구에 비해서 강피음 처리구에서 총 엽록소 함량이 유의적 차이를 보이면서 가장 높게 나타났다. 엽록소 a와 b 각각의 함량 변화도 총 엽록소 함량과 같은 경향이었다. 피음 수준이 높아지면서 엽록소 b의 함량 증가가 엽록소 a의 함량에 비해 상대적으로 더 크게 증가하였는데 이 때문에 피음 강도가 강해지면서 엽록소 a/b율이 감소하는 경향을 나타냈다. 위의 결과를 종합해 볼 때 세 수종의 적정 생육 광도는 자작나무는 전광 처리구(상대투광율; 100%), 개벚나무는 약피음 처리구(상대투광율; 64~73%), 함박꽃나무는 보통피음 처리구(상대투광율; 35~42%)가 적합하다고 판단된다. 그러나 수목의 생육에 있어서 광도뿐만 아니라 온도, 습도, 토양환경, 경쟁식생 등 여러 가지 다양한 환경인자가 관여하기 때문에 광도 변화와 연계한 보다 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다. This present study was conducted to investigate photosynthetic characteristics, chlorophyll fluorescence, chlorophyll contents of Betula platyphylla var. japonica, Prunus leveilleana, Magnolia sieboldii, growing under four different light intensity regimes (full sun, and 64~73%, 35~42%, 9~16% of full sun). As result, Betula platyphylla var. japonica showed outstanding photosynthetic capacity and apparent quantum yield in full sun and showed low shade tolerance. Prunus leveilleana showed good photosynthetic capacity and apparent quantum yield in 64~73% or 35~42% of full sun and showed common shade tolerance. However, Magnolia sieboldii showed good photosynthetic capacity and apparent quantum yield in 35~42% of full sun, while the lowest in full sun. Magnolia sieboldii showed the highest shade tolerance compared to the other species. As the shading level increased, the total chlorophyll contents of all species increased with significant difference.

학술연구논문 구두발표 2 : 경쟁 수종들의 잎 추출 수용액이 가문비나무 종자 발아에 미치는 영향

김길남 ( Gil Nam Kim ),한심희 ( Sim Hee Han ),강혜진 ( Hye Jin Kang ),김두현 ( Du Huyn Kim ),신수정 ( Soo Jeong Shin ) 한국임학회 2013 산림과학 공동학술대회 논문집 Vol.2013 No.-

대전시 도시숲의 식생 및 토양특성에 관한 연구

김동일 ( Dong Il Kim ),박관수 ( Gwan Soo Park ),김길남 ( Gil Nam Kim ),김현숙 ( Hyoun Sook Kim ),이항구 ( Hang Goo Lee ),박범환 ( Beom Hwan Park ),이상진 ( Sang Jin Lee ),강길남 ( Kil Nam Kang ) 한국환경복원기술학회(구 한국환경복원녹화기술학회) 2011 한국환경복원기술학회지 Vol.14 No.2

This study was conducted to suggest appropriate methods for management of urban forest after investigating the present condition and problems of urban forests by analyzing vegetation and soil properties in urban forests in the Daejeon. On the basis of our research, Pinus rigida dominate Gyejoksan and Bomunsan. Pinus densiflora dominate Wolpyeong park and Quercus acutissima dominate Namsun park. On the basis of our result of analysis of soil chemical properties, all investigated areas have low pHs, available phosphates and exchangeable cations. They indicate that the soil of those areas have been acidifying progressively. Soil hardness measurements were conducted to know the conditions of trampled soils and the results of them show that soil hardness in Namsun park was higher than the others. This indicates that human interference affect the health of the urban forest.

천마꽃 추출물의 항산화, 항염, 보습 활성에 대한 연구

이홍구,김길남,박동준,이소영,진무현,Lee, Hong Gu,Kim, Gil Nam,Park, Dong Jun,Lee, So Young,Jin, Mu Hyun 대한화장품학회 2021 대한화장품학회지 Vol.47 No.3

천마(Gastrodia elata, G. elata)는 자연상태에서 수분율이 매우 떨어지고 인공재배에서도 자마의 퇴화로 꽃을 피는 개체가 드물어 연구가 거의 이루어지지 못하고 있다. 따라서 본 연구는 천마꽃을 인공개화시켜, DPPH radical 소거 활성 평가를 통한 항산화 효능, nitric oxide (NO) 생성 억제 효과를 통한 항염증 효과, hyaluronic acid 생성 촉진 효능을 통한 보습 효과를 평가하여 화장품 소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 봄에 수확한 천마가 출현율과 개화율이 높게 나타났고 gastrodin은 0.36% 함유함을 확인하였다. 천마꽃 추출물의 DPPH radical 소거 활성에서 IC₅₀ 값은 0.045%로 나타났으며, 천마꽃 추출물이 천마뿌리 추출물에 비해 radical 소거능이 더 높음을 확인하였다. 천마꽃 추출물에 대한 NO 생성 억제 활성은 1%에서 83.2%로 유의적인 억제 효과를 나타내었다. Hyaluronic acid 생성 촉진 효능은 천마뿌리 추출물에서는 확인되지 않았으나, 꽃 추출물에서는 농도의존적으로 생성율이 증가하였으며, 0.02% 처리시 46.9%로 가장 높게 나타났다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 천마꽃 추출물이 항산화, 항염, 피부 보습 화장품 소재로써 활용 가능성이 높을 것으로 판단된다. Gastrodia elata has a very low pollination rate in natural state, and even in artificial cultivation, there are very few individuals that bloom due to the degeneration, so little studies have been conducted. This study confirmed that the potential as a cosmetic ingredient by evaluating the antioxidant activity through the evaluation of DPPH radical scavenging activity, anti-inflammatory activity through the inhibitory effect on nitric oxide production, and the moisturizing activity through the effect on promoting hyaluronic acid production by artificially flowering G. elata flower. It was also confirmed that the appearance rate and flowering rate of G. elata harvested in spring were high, and the content of gastrodin was 0.36%. The IC50 value of G. elata flower extract was 0.045% and it was confirmed that G. elata flower extract had higher radical scavenging activity than G. elata root extract. The NO production inhibitory activity against the flower extract showed a significant inhibitory effect from 1% to 83.2%. Hyaluronic acid production promotion efficacy was not confirmed in the G. elata root extract, but the production rate increased with concentration dependence in the flower extract, and it was the highest at 46.9% when 0.02% treatment was performed. Based on the above research results, it is judged that G. elata flower extract has high potential for use as an antioxidant, anti-inflammatory, and skin moisturizing cosmetic ingredient.

수목의 장기 기후변화 연구시설: CO₂ 폭로용 상부 개방형 온실

이재천,김두현,김길남,김판기,한심희,Lee, Jae-Cheon,Kim, Du-Hyun,Kim, Gil-Nam,Kim, Pan-Gi,Han, Sim-Hee 한국농림기상학회 2012 한국농림기상학회지 Vol.14 No.1

본 연구는 외국에서 이용해 왔던 기존의 상부 개방형 온실의 단점을 보완하여, 장기적인 연구가 요구되는 수목을 대상으로 설치한 상부 개방형 온실의 운영결과를 제공하고자 하는 것이다. 이 자료에는 이산화탄소의 농도 조절 능력 및 안정성을 비롯하여, 대기와 OTC 내부 간의 미세환경 차이에 대한 정보를 포함하고 있다. OTC 시설은 대조구인 OTC 외부 시험구, 대기와 동일 $CO_2$ 농도의 OTC 시험구, 대기 $CO_2$ 농도의 1.4배 증가시킨 OTC 시험구, 대기 $CO_2$ 농도의 1.8배 증가시킨 OTC 시험구로 구성되어 있다. 이시설은 온실 6기, $CO_2$ 폭로장치 6기, $CO_2$ 제어장치 6기, 액화탄산가스 탱크 1기, 제어감시실 1실로 구성되어 있다. 온실 6기는 직경 10m, 높이 7m의 10각형 구조물로 제작되었으며, 상부 개구율은 75% 이상을 유지하고 있다. $CO_2$ 폭로를 위해 16개 원통형 토출배관을 도입하였다. OTC의 평균 가동률은 2010년 6월에 94.2%로 가장 낮았으나, 7월 이후부터는 98% 이상의 가동률을 나타냈고, 2011년에는 100% 가동률을 보였다. 2010년과 2011년 모두 $CO_2$ 농도 조절 결과는 목표 값에 도달하였으며, 2011년이 보다 안정된 값을 나타냈다. 2011년 무처리 OTC의 $CO_2$ 농도는 목표 값의 106%였으며, 1.4배 OTC는 목표 값의 100%, 1.8배 OTC는 목표 값의 94%였다. 대기와 OTC 내부의 온도는 오전 10시부터 오후 2시 사이에 차이가 가장 컸는데, 편차는 $1.2{\sim}2.0^{\circ}C$를 기록했으나, OTC간 온도 차이는 크지 않았다. 대기와 OTC 내부간 상대 습도의 차이는 0.1~1% 사이로 매우 적었다. OTC를 운영하는데 사용된 $CO_2$ 가스 소비량은 2010년과 2011년 6월에 가장 많은 11.33톤과 17.04톤을 기록했다. The open-top chamber (OTC) system is designed for long term studies on the climate change impact on the major tree species and their community in Korea. In Korea Forest Research Institute (KFRI), the modified OTC system has been operating since September 2009. The OTC facility consists of six decagon chambers (10 meters in diameter by 7 meters high) with controlled gas concentration. In each chamber, a series of vertical vent pipes are installed to disperse carbon dioxide or normal air into the center of the chamber. The OTC is equipped with remote controlled computer system in order to maintain a stable and elevated concentration of carbon dioxide in the chamber throughout the experimental period. The experiment consisted of 4 treatments: two elevated $CO_2$ levels ($1.4{\times}$ and $1.8{\times}$ ambient $CO_2$) and two controls (inside and outdoors of the OTC). Average operational rate was the lowest (94.2%) in June 2010 but increased to 98% in July 2010 and was 100% during January to December 2011. In 2010~2011, $CO_2$ concentrations inside the OTCs reached the target programmed values, and have been maintained stable in 2011. In 2011, $CO_2$ concentrations of 106%, 100% and 94% of target values has been recorded in control OTC, $1.4{\times}$ $CO_2$-enriched OTC and $1.8{\times}$ $CO_2$-enriched OTC, respectively. With all OTC chambers, the difference between outside and inside temperatures was the highest ($1.2{\sim}2.0^{\circ}C$) at 10 am to 2 pm. Temperature difference between six OTC chambers was not detected. The relative humidity inside and outside the chambers was the same, with minor variations (0~1%). The system required the highest amount of $CO_2$ for operation in June, and consumed 11.33 and 17.04 ton in June 2010 and 2011, respectively.