• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.77-77
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• 2018

천마(Gastrodia elata)는 연중생산을 위해 실내시설 재배 시 생육모델을 구죽하고, 생육단계에 따른 온도, 수분, $CO_2$ 등 환경 조건 설정이 필요하다. 본 연구는 천마의 생육단계 중 괴경형성기와 괴경비대기의 수분함량을 설정하여 최적의 환경조건을 찾기 위해 수행하였다. 먼저 괴경형성기 수분함량 공급은 괴경형성기에 -20kPa, -30kPa, -40kPa로 처리하여 120일간 배양한 뒤, 괴경비대기를 -40kPa로 고정하여 60일간 배양하였다. 반면, 괴경비대기 수분함량 공급은 괴경형성기를 -30kPa로 고정하여 120일간 배양한 뒤 괴경비대기에 -20kPa, -30kPa, -40kPa, -50kPa로 처리하여 60일간 배양하였다. Tensiometer(토양수분장력계)기를 설치하여 수분을 공급하였고, FDR센서 (UbiMas, CoCo sensor, Frequency domain reflectometry type)를 배양토의 깊이 5 cm와 15 cm에 2개를 설치하여 평균값으로 수분함량을 측정하였으며, 전체수량, 성마율, 종마율 등을 조사하였다. FDR센서로 수분함량을 측정한 결과, -20 kPa은 43.3%, -30 kPa은 34.7%, -40 kPa은 29.8%, -50 kPa은 25.3%로 측정되었다. 괴경형성기 수분함량 처리 후 수확기의 상자 당 전체수량은 -30 kPa일 때 985 g으로 가장 많았고, -40 kPa일 때 912 g, -20 kPa일 때 703 g으로 처리간의 유의적인 차이를 보였다. 성마율은 수분함량처리별 각각 25, 34, 30% 이었고, 종마율은 수분함량처리별 각각 53, 73, 65%로 나타났다. 따라서 -30 kPa 처리구가 다른 처리구에 비해 전체수량, 성마율, 종마율 등이 유의적으로 우수하였다. 괴경비대기 수분 함량 처리 후 수확기의 상자 당 전체수량은 -40 kPa일 때 992 g으로 가장 많았고, -50 kPa일 때 955 g, -30 kPa일 때 903 g, -20 kPa일 때 686 g 순으로 나타났다. -30 kPa에서 -50 kPa 사이에서는 전체 수량의 유의성 차이는 없었다. 성마율은 수분함량처리별 각각 20, 30, 35, 33%이었고, 종마율은 수분함량처리별 각각 45, 65, 75, 68%로 나타났다. 따라서 -40 kPa 처리구가 다른 처리구에 비해 전체수량, 성마율, 종마율 등이 유의적으로 우수하였다. 반면 -20 kPa 처리구는 과도한 수분으로 천마가 오히려 부패될 수 있는 환경조건이 조성됨에 따라 성마율, 종마율 등 전체적인 수량 감소에 영향을 미친 것으로 판단되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권2호
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• pp.74-87
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• 2016

지구 온난화에 의한 미래의 기후변화는 감자의 생물 계절, 생육 및 수량에 지대한 영향을 미칠 것으로 예상되므로 그 영향을 평가하여 적응대책을 수립하여야 한다. 본 연구에서는 고온조건을 포함한 다양한 기상 조건에서 감자의 생육과 수량 변화를 확인하고자 하였다. 작기 이동 실험은 2014년과 2015년, 수원의 서울대학교 부속 실험농장에서 실시되었으며, 봄 실험에서는 조생종인 남작과 수미 그리고 중만생종인 대서를 세 번의 파종기에 걸쳐 재배하였다. 가을 실험에서는 수미와 대서를 두번의 파종기에 걸쳐 2014년에만 재배하였다. 괴경형성기는 품종과 파종기에 따라 출아 후 11일부터 22일까지 다양한 시기에 나타났다. 기상요인들이 괴경형성기에 미치는 영향을 분석한 결과, 현재 기후조건에서 괴경형성기는 기온 상승과 단일조건하에서 촉진되었다. 반면에 고온과 장일 조건에서 적은 일사량은 역시 괴경형성기를 지연시켰다. 공시 품종 모두 괴경형성 적온은 $22-24^{\circ}C$ 내외로 추정되었으며, 기온, 일장 및 일사는 괴경형성에 상승적으로 상호작용하였다. 재배기간, 괴경 형성기와 기상요인이 수량에 미치는 영향을 확인하기 위한 능형회귀 결과 가장 큰 영향은 재배기간으로 나타났다. 남한에서 감자의 생육기간은 봄철의 장마와 늦가을의 서리로 제한된다. 이는 봄 작기 동안의 수원의 평균 기온이 감자 수량의 최적온도와 큰 차이를 보이지 않고 2014~2015년 마른장마로 인해 생육시기 동안 충분한 일사량이 확보되어 제한요인으로 작용하지 못하였기 때문이다. 앞당겨진 괴경형성기와 최저기온의 상승은 수량을 감소시켰다. $17-22^{\circ}C$ 범위의 평균기온에서는 일교차만이 수량에 큰 영향을 주었다. 고온반응 실험은 2015년에 서울대학교 부속실험농장의 플라스틱 하우스 4개동에서 수행되었다. 대표 품종으로 수미가 이용되었으며, 4월 29일과 9월 17일에 외기온 프라스틱하우스와 외기온보다 $1.5^{\circ}C$, $3.0^{\circ}C$, $5.0^{\circ}C$ 높게 조절되는 프라스틱 하우스에 각각 80주씩 파종하였다. 가을실험에서는 출아기와 괴경형성기만을 관측하였다. 괴경형성기는 장일효과로 인해 봄 실험에서 가을 실험에 비해 14일 가량 늦어졌으며, $5.0^{\circ}C$ 온실에서는 고온, 저일사와 장일효과로 인해 괴경이 형성되지 않았다. 온도 상승에 따라 괴경 형성 초기의 괴경 숫자가 감소하여, 괴경으로 전류되는 동화산물과 수확기 괴경의 평균 생서중이 감소하였다. 잉여동화산물은 주로 줄기로 집적되어 왕성한 줄기신장을 보였다. 본 실험 결과에 따르면 이미 수원의 현재 기후는 감자재배의 적온 범위를 벗어나기 시작하였으며, 미래기후에서 고온피해는 더 심각하게 나타날 것이다. 하지만, 감자의 괴경 형성 및 비대에 대한 이해는 아직까지도 부족한 상태이므로 미래 기후 변화 영향을 평가하기 위해서는 고온 하에서 감자의 생리적 반응에 대한 구체적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국버섯학회지
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• 제16권2호
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• pp.90-95
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• 2018

본 연구는 실내시설재배에서 천마의 생육단계를 균사활착기, 괴경형성기, 괴경비대기, 휴면기로 구분하고, 최적 온도 및 배양기간을 설정하였으며, 괴경비대기에 변온처리를 하였다. 천마의 균사활착기는 $20^{\circ}C$에서 30일, 괴경형성기는 $25^{\circ}C$에서 120일, 괴경비대기는 $6{\sim}24^{\circ}C$에서 60일, 휴면기는 $5^{\circ}C$에서 30일로 처리하여 총 배양기간은 240일로 설정하였다. 실내시설재배는 노지재배보다 균사활착기는 30일 단축되었고, 괴경형성기는 30일 연장되었으며, 휴면기는 120일 단축됨으로써, 전체 재배기간이 약 120일 단축되었다. 따라서, 본 연구 결과, 밀폐된 실내시설재배에서 온도 조건을 제어하면 천마를 연중생산 할 수 있는 생육모델의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.316-328
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• 2021

본 연구에서는 간척지의 염분 모니터링을 위한 다중 분광 센서를 개발하기 위해 400~1000 nm 초분광센서를 사용하여 봄 감자의 잎 Na 함량 예측 모델을 구축하고자 하였다. 관개조건은 표준, 한해, 염해(2, 4, 8 dS/m)로, 관수량은 증발량을 기준으로 산정하였다. 영양생장기, 괴경형성기, 괴경비대기에 각각 관개를 시작한 후 1주와 2주 후에 잎의 Na 함량을 측정하였다. 잎의 반사율은 10nm 파장 간격을 기준으로 5 nm에서 10nm, 25nm, 50nm FWHM (full width at half maximum)으로 변환되었다. PLS-VIP를 사용하여 봄 감자 잎의 Na 함량에 따른 염분 피해 수준을 예측하기 위한 10개의 밴드비가 선택되었다. 선택된 10개의 밴드비 중 가중치가 가장 낮은 순서대로 밴드비를 하나씩 제거하면서 MLR모델을 추정하였다. 모델의 성능은 R2, MAPE 뿐만 아니라 밴드비의 수, 다중 분광센서를 작게 만들기 위한 최적의 FWHM 수로 비교하였다. 1, 2주차의 영양생장기, 괴경형성기와 2주차의 괴경비대기에서 봄 감자의 잎 Na 함량을 예측하기 위해서는 25 nm의 FWHM을 사용하는 것이 유리하였다. 선택된 밴드필터는 430/440, 490/500, 500/510, 550/560, 570/580, 590/600, 640/650, 650/660, 670/680, 680/690, 690/700, 700/710, 710/720, 720/730, 730/740 nm로 Red 및 Red-edge 영역에서 15개 밴드비가 선택되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권4호
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• pp.317-326
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• 2019

본 연구는 초분광 영상을 이용하여 간척지에서 주로 발생하는 염해 및 한해를 봄감자의 주요 생육단계에서 판별할 수 있는지를 검토하는 것이다. 영양생장기(VP), 괴경형성기(RFP) 및 괴경비대기(RGP)에 취득한 초분광 영상 내 봄감자 캐노피 영역의 반사율과 반사율의 불균일성을 최소화하기 위해 밴드 비로 변환하였다. 소형 다중분광 영상센서 개발을 고려하여 FWHM 5 nm의 단일 밴드를 상용화되어있는 밴드패스필터 기준으로 10 nm, 25 nm와 50 nm 평준화한 후 똑같이 밴드 비로 변화하였다. 의사결정트리법을 이용하여 각 FWHM에서 염해 판별에 유의한 단일 밴드 및 밴드 비를 추출하였고 그 분류 정확도는 OA와 KC로 나타내어졌다. 염해, 한해 및 정상 여부를 분류하기 위해 선택된 밴드는 최소 3개에서 최대 13개로 모든 FWHM에서 OA 66.7%와 KC 40.8% 이하의 정확도를 나타내었다. 괴경비대기(RGP)에서만 공통으로 440 nm가 선택되었고 동일 밴드는 아니지만 영양생장기(VP)에는 530 nm 또는 540 nm, 괴경비대기(RGP)에서는 추가로 710 nm 또는 720 nm가 선택되었다. 영양생장기(VP)에 비해 생식생장기(RFP 및 RGP)에 분류 정확도가 높지만 상용화가 용이한 10nm 이상의 FWHM에서 OA 및 KC값이 각각 78.7%, 57.7% 이하로 나타났다. 밴드 비를 이용하여 염해, 한해 및 정상을 분류하기 위해 선택된 밴드 비는 최소 2개에서 최대 6개로 원래 밴드(5 nm FWHM)의 비를 이용할 경우 생육 시기 및 FWHM에 관계없이 OA 및 KC가 95% 이상으로 나타났다. 영양생장기에서 FWHM에 관계없이 790 nm와 800 nm의 비가 선택되었고 동일 밴드는 아니지만 각 생육단계에서 Red, Red-edge 및 NIR 영역에서 유사밴드가 선택되었다. 모든 생육 시기에서 10 nm의 FWHM을 가진 3개 이하의 밴드 비를 이용한다면 OA 91.3%와 KC 85.0% 이상의 분류 정확도로 봄감자의 염해, 한해 및 정상여부판별이 가능할 것으로 판단된다. 이 결과는 넓은 면적에서 염해 및 한해 피해를 받은 작물 필지를 소형 다중 분광 카메라로 판별하여 빠르고 유연하게 제염기술을 투입하거나 그 피해 대책을 위한 정책 활용에 이용될 수 있을 것이다.

• 식물병연구
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• 제18권2호
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• pp.117-122
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• 2012

감자 더뎅이병 방제에 대한 토양 pH 조절의 효과를 더뎅이병에 감염된 포장에서 2006년 평가하였다. 원래 pH가 5.7이었던 토양을 pH 5.0, 6.0, 6.5로 조절하고자 유황(42 kg/10a)과 소석회(81.6 kg/10a, 184.5 kg/10a)를 처리하였고 석고(522 kg/10a)도 토양 pH와 더뎅이병 발생에 미치는 영향을 구명하고자 처리하였다. 유황처리구의 토양 pH는 괴경형성기에 5.13, 수확기에는 5.01로 지속적으로 감소하였다. 또한 괴경의 발병도는 22.8%로 상대적으로 낮았으며 90.5%의 높은 상품수량을 나타내었다. 반면 소석회를 81.6 kg/10a과 184.5 kg/10a 처리한 구의 토양 pH는 수확기에 6.06과 6.49로 증가하였고, 각각 51.0%와 61.1%의 높은 발병도와 55.7%와 37.0%의 낮은 상품수량을 보였다. 한편 석고처리구는 수확기까지 토양 pH의 변화가 거의 없었으며 발병도와 상품수량도 무처리구와 유의적인 차이가 없었다. 감자 더뎅이병의 방제를 위하여 윤작작물을 2005년부터 2007년까지 재배하고 2008년에 감자를 재배하였다. 3년 윤작 후의 발병도는 파, 콩, 옥수수, 배추 시험구에서 각각 13.1%, 16.7%, 28.9%, 30.2%로 감자 연작구의 73.1%에 비해 상당히 낮았으며 상품수량도 이와 유사한 경향을 보였다. 본 연구 결과에서 살펴본 바와 같이 토양 pH의 조절과 윤작은 감자 더뎅이병 방제를 위해 단장기적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.