• 제목/요약/키워드: 농업적 특성

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상세화된 CMIP5 기후변화전망의 다중모델앙상블 접근에 의한 농업기후지수 평가 (Evaluation of Agro-Climatic Index Using Multi-Model Ensemble Downscaled Climate Prediction of CMIP5)

  • 정유란;조재필;이은정
    • 한국농림기상학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.108-125
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    • 2015
  • 다수의 기후요소를 지수화하고 특정지역의 기후 자원량을 분석하여, 종합 및 판단하는 과정은 특정지역의 농업기후자원의 특성을 한 눈에 알 수 있게 한다. 농업기후자원의 특징을 단순 명료하게 표현한 것을 농업기후지수라고 하는데, 이 지수는 기후자원(예, 기온, 일사, 강수)으로부터 작물의 생육과 수량 추측을 위한 가능성과 여러 가지 영농기술을 실시하는데 필요한 기초자료를 제공함으로써 농업생산성의 주요 지표가 될 수 있다. 그러나 농업기후지수는 절대적인 것이 아니기 때문에 기후변화에 따라 항상 변화할 수 있다. 최근 IPCC 제5차 평가보고서에서 온실가스 대표경로(RCP)에 따른 시나리오가 많은 연구에 이용됨에 따라서 기후정보의 역학 및 통계적 규모축소를 통한 미래기후변화전망정보의 불확실성을 고려한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 IPCC 제5차 평가 보고서에 사용된 RCP 시나리오를 기반으로 비모수적 분위사상법을 이용한 상세화된 기후변화 전망정보를 바탕으로 한반도의 농업기후지수(예, 식물기간 및 작물기간, 생장도일, 무상기간)의 시공간적인 변화와 불확실성을 평가하였다. 동일한 과거 기간에 대하여 기후모델(GCM)으로부터 계산된 농업기후지수와 관측자료에 의해 계산된 농업기후지수를 비교한 결과, KMA-12.5km를 제외하고 사용된 8개 개별 GCM의 농업기후지수의 각각의 평균은 4대강 유역 모두에서 관측자료에 의해 계산된 값의 평균과 비교적 잘 일치하여 개별 GCM 뿐만 아니라 다중모델앙상블(MME)의 과거기후 재현성에는 문제가 없는 것으로 확인하였다. 또한 불확실성을 고려하기 위한 MME 계산에서 사용되는 GCM의 개수가 무한적으로 증가한다고 해서 오차가 줄어들지 않았다. 추가 연구가 계속 필요하지만, 본 연구에서 3-4개의 GCM을 사용하는 경우 확실하게 오차가 개선되기 시작하였으며, 대체로 7-8개 이후부터는 더 이상 오차가 개선되지 않았다. 미래전망 결과에서, 4대강 유역 전체에 대하여 inmcm4가 과거 기간의 MME에 대한 RCP 4.5에서 1% 증가, RCP 8.5에서 2% 증가로 9개 개별 GCM 중에서 가장 낮았고, CanESM이 과거 기간의 MME에 대하여 RCP 4.5에서 10%, RCP 8.5에서 15% 증가로 가장 높은 증가를 보였다. 4대강 유역의 시공간분포의 변화에서 관측자료와 다른 경향을 보이는 개별 GCM이 있어서 지형 특성과 개별 GCM의 일변동 특성을 반영할 수 있는 상세화 방법의 개선 및 개발이 필요하다. 도출 및 평가된 본 연구의 농업기후지수는 농업용 상세 전자기후도와의 활용뿐만 아니라, 후속 연구를 위한 농업이상기후지수 및 생산성지수의 평가에 활용될 수 있을 것이다. 예를 들면, 낙동강 유역과 영산-섬진강 유역의 무상기간 증가로부터 '겨울기간이 짧아질 수 있다'라고 가정할 경우, 농업이상 기후지수(예, 저온발생빈도) 분석을 통해 겨울작물의 생산성지수의 불확실성 증감 혹은 재배시스템(예, 이모작 혹은 이기작 등)의 변화에 대한 불확실성 증감 등에 대한 평가에 활용될 수 있을 것이다.

제주도 밭작물 용수이용 특성을 고려한 순물소모량 산정 (Estimation of net water consumption considering water use pattern for upland crops of Jeju Island)

  • 김철겸;김남원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.455-455
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    • 2015
  • 농업용수 수요량을 산정하는 방법으로서는 계측 및 추정방법에 따라 사용수량을 직접 계측하는 방법, 대표작물의 단위수량으로 추정하는 방법, 증발산 이론을 이용하여 추정하는 방법 등이 있다. 우리나라에서는 현실적으로 농업지역에서의 계측자료가 충분하지 못하고, 자연조건에 따라 크게 좌우되는 농업용수 특성상 증발산 이론에 의한 수요량 추정기법이 주로 적용되고 있으며, 그 중에서도 필요수량 개념의 접근법이 과거로부터 많이 활용되어 왔다. 이 방법은 경작지 내 작물의 생육에 필요한 수량을 공급하기 위한 목적으로 저수지나 관정 등의 시설용량 결정 및 계획 수립을 위해 활용되는 방법으로서, 1965년도 처음 수립된 수자원장기종합계획에서부터 현재까지 우리나라 농업용수 수요량 추정에 적용되어 왔으며, 제주도 수자원관리종합계획에서도 적용되었다. 또 다른 접근법으로서 유역에서의 물수지 관점에서 경작지 내 물 사용에 의해 감소되는 하천 수량을 산정함으로써 순물소모량을 추정하는 방법이 있다. 물수지 분석은 장래의 용수수요와 기준년의 자연유량을 비교함으로써 향후의 안정적 용수수급을 계획하기 위한 방법으로서 많이 활용되고 있다. 우리나라에서는 1977년 낙동강유역 하구조사 기술보고서에서 처음 순물소모량 개념을 도입하여 수요량을 추정하였으며, 이후 제3차 수자원장기종합계획(1991-2011), 21세기를 바라보는 수자원전망(1993) 등에서 이 방법을 통해 미래의 용수수급 전망을 분석한 바 있다. 본 연구에서는 제주도 지역의 수자원 부존량 해석 및 장래 용수 이용에 따른 수자원의 과부족 해석, 수자원관리계획 수립을 위한 목적으로 순물소모량 개념을 적용하였다. 제주도는 경지면적 중 밭의 비율이 99%이상이며, 대부분 관정에 의한 지하수를 이용하여 스프링클러 또는 점적관개에 의해 용수량을 공급하고 있다. 따라서, 제주도 지질 특성 및 밭작물 관개특성을 고려하여 제주도 지역에 적합한 순물소모량 산정식을 제안하고, 이에 따라 시험유역을 대상으로 대표작물(감귤, 콩 등)에 대한 순물소모량을 산정하였다.

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3차원 CFD와 상사법칙을 이용한 논에서의 유출 모의 (Runoff simulation from paddy field using three-dimensional CFD and law of similarity)

  • 신샛별;전상민;최원;강문성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.292-292
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    • 2016
  • 논의 배수특성 분석은 물꼬 크기 및 개소수, 배수로 구성, 규모, 경사, 재질 등과 같은 물리적 특성 인자들의 영향으로 인해 일반적인 유역의 홍수량 산정을 위해 사용되는 수문학적 홍수추적 방법의 적용이 어렵다. 따라서 논에서의 유출을 모의하기 위해서는 수리학적 홍수추적 방법의 적용이 필요하며, 기존의 연구들은 대부분 1차원과 2차원의 수치 해석 기법으로 논의 유출 특성을 분석해왔다. 3차원 수치 해석 기법을 적용할 경우 1차원과 2차원에서 볼 수 없는 유동 특성 등을 파악할 수 있으며, 보다 정확한 유출 모의가 가능할 것으로 기대된다. 하지만 3차원 해석은 비교적 구조가 단순한 논에 적용하기에는 시간과 비용이 과도하게 소모된다는 단점이 있다. 한편, 상사법칙은 주로 실험의 스케일을 줄이기 위해 적용되어 왔다. 정확성에 대한 검증이 이루어진다면, 시간이 오래 걸리는 3차원 모델링에 상사법칙을 적용할 경우, 모의 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있을 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 3차원 수치 해석 모형인 FLOW-3D를 이용하여 논에서의 유출을 모의하고, 적용성을 평가하고자 한다. 또한 상사법칙을 이용하여 모의 시간을 단축할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 모의 대상으로 40m x 100m의 논 포장을 구성하였으며, 강우 및 관개에 따른 유출을 모의하였다. 모의 결과는 실측치 및 기존 연구의 결과와 비교하여 적용성을 평가하였다. 또한 수리학적 상사법칙을 적용하여 조건을 변화시켜가며 유출을 모의하였고, 모의 조건 및 모의 시간 변화에 따른 정확성을 분석하였다. 본 연구에서 제시한 방법은 논에서의 유출 모의의 정확성을 향상 시켜, 홍수 발생 시 농경지의 침수 대책 마련에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

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농업기계(農業機械) 자동화(自動化)의 발전(發展)과 전망(展望) (Automation of Agricultural Machinery: Its Development and Prospect)

  • 류관희
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.53-62
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    • 1987
  • 우리나라는 지난 20년간(年間) 농촌노동력(農村勞動力)의 급격(急激)한 감소(減少)로 동력경운기(動力耕耘機), 이앙기(移秧機), 바인더 등의 농업기계(農業機械)가 대량(大量)으로 보급(普及)되어 수도작(水稻作)의 경우 대부분(大部分)의 농작업(農作業)이 기계화(機械化)되었다. 앞으로 계속적인 농촌노동력(農村勞動力)의 감소(減少)와 더불어 현재(現在)의 동력경운기(動力耕耘機) 중심(中心)의 소형기계화체계(小型機械化體系)는 잉용(剩用) 트랙터 중심(中心)의 대형기계화체계(大型機械化體系)로 발전(發展)될 것이다. 이와 더불어 전자공업(電子工業)의 발달(發達)은 농업기계(農業機械)의 자동화(自動化)를 촉진(促進)시킬 것이 확실(確實)하며 그 전망(展望)과 방향(方向)을 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 농업기계(農業機械)의 자동화(自動化)는 작업능률(作業能率) 및 작업정도(作業精度)의 향상(向上), 자원(資源) 및 에너지절약(節約), 농업노동력(農業勞動力)의 부족해소(不足解消), 작업자(作業者)의 부담경감(負擔輕減) 및 안전성(安全性) 향상(向上)을 위하여 도입(導入)되어야할 첨단기술(尖端技術)이다. 2) 농업기계(農業機械)의 자동화(自動化)는 전자공업(電子工業)의 급속(急速)한 발전(發展)에 따라 기계(機械)의 부분(部分) 자동화(自動化)로부터 궁극적(窮極的)으로 무인조종기계(無人操縱機械) 또는 농업용(農業用) 로보트로 발전(發展)되어 농업(農業)은 고도(高度)의 기술산업(技術産業)으로 전환(轉換)될 것이다. 3) 농업기계(農業機械)의 자동화(自動化)는 농가(農家)의 경제적(經濟的) 부담(負擔)을 줄이고 농업노동력(農業勞動力)을 배제(排除)하지 않도록 단계적(段階的)으로 추진(推進)되어야 한다. 또한 자동화(自動化)에 의하여 노동의욕(勞動意慾)이 감퇴(減退)되거나 인간성(人間性)이 상실(喪失)되는 일이 없어야 할 것이다. 4) 합리적(合理的)인 농업기계(農業機械)의 자동화(自動化)를 위하여 농업(農業)의 대상(對象)인 작물(作物)과 토양(土壤)의 특성(特性)을 구명(究明)하고, 이를 검출(檢出)할 수 있는 센서와 이를 이용(利用)한 제어장치(制御裝置)의 개발(開發)이 필요(必要)하다. 또한 완전자동화(完全自動化)를 위하여 인공지능(人工知能)을 갖는 농업용(農業用) 로보트에 대한 연구개발(硏究開發)이 요구(要求)된다. 5) 기존(旣存)의 개별(個別) 농업기계(農業機械)를 단순(單純)히 자동화(自動化)하려는 고정개념(固定槪念)으로부터 탈피하여 농작업(農作業) 전체(全體)를 포함(包含)한 조화(調和)된 자동화(自動化) 시스템 개발(開發)에 노력(努力)하여야 할 것이다.

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GM 벼의 유전자이동 가능성 및 잡초 특성비교 (Comparison of Weed Characteristics and Possibility of Gene Flow in GM Rice)

  • 이현숙;이기환;김경민
    • 한국잡초학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.10-16
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    • 2012
  • 이 연구는 비타민 A 강화벼(GM 벼)와 모품종인 낙동 및 일반품종을 대조로 농업적인 생육특성과 잡초를 대상으로 유전자 전이 정도를 조사하였다. GM 벼의 농업적인 특성에서 모품종인 낙동과 차이를 보이지 않았으며, 우점 잡초군과 건물중에서 유의성이 보이지 않았다. GM 벼와 모품종인 낙동 재배구의 우점 잡초는 물달개비, 올방개, 좀개구리밥, 물피 등의 10여 종이었다. 잡초의 유전자 전이 정도를 PCR 분석 결과, GM 벼와 낙동 그리고 우점잡초 8종에서 유전자 전이가 나타나지 않았다. 그러므로 비타민 A 강화벼의 화분이 비래하여 비표적 다른 품종의 벼 또는 주변 잡초에 유전자 이동이 일어나 외래유전자가 함유된 잡초가 출현하는 경우는 거의 없을 것으로 사료된다.

농업폐기물 건조장치 개발 (Development of A Drying Unit of Agricultural Wastes)

  • 송대빈;임기현;정대홍
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.115-115
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    • 2017
  • 2013년 국내 시설(비닐, 유리 온실)에서 재배되는 토마토, 풋고추, 파프리카의 생산량은 총 632,315 톤으로 잎, 줄기 등 발생되는 부산물은 수확량의 약 30%에 해당되는 189,695 톤으로 추정되며 대부분 노지에 방치 유실되거나, 소각 처리된다. 본 연구에서는 이처럼 단순 폐기되는 농업폐기물을 재활용한 고형연료 제조에 필요한 건조장치를 개발하고 실험을 통해 그 성능을 확인하고자 하였다. 연구를 위해 건조용량 100 kg/hr인 실험실용 건조기를 제작하였다. 경상남도 진주시 농업기술원 온실에서 재배되는 파프리카, 토마토, 딸기, 가지, 고추 등의 부산물을 실험원료로 사용하였다. 원료성상, 원료이송방식, 송풍량, 건조온도, 건조시간에 따른 부산물 건조특성을 파악하였다. 원료를 비교적 짧게 절단하고 열풍이 배출되는 다공판위를 견인형 컨베어로 이송시키는 형태의 경우 건조실험 결과 세절된 원료에서 추출된 내부 수분이 외부로 유출되어 원료들 사이의 공극을 채워 건조공기가 원료층을 통과하지 못하게 하고, 특히 $100^{\circ}C$ 이상 고온에 노출되는 경우 원료표면에 잔류하는 유출 수분이 건조되면서 막을 형성하여 내부 원료들은 전혀 건조가 되지 못하는 현상이 관측되었다. 이러한 원료내부의 공극형성 불량으로 국부적으로 공기가 통과되는 부분만 집중적으로 급격한 건조가 진행되고 공급된 건조공기 대부분이 이 부분으로 유출되어 효과적인 건조가 전혀 진행되지 못하였다. 피건조물 사이의 공극형성을 위해 원료를 절단하지 않고 수행한 건조실험 결과 건조 풍량 및 온도에 따라 건조속도 및 처리용량이 다르게 나타나는 것을 알 수 있다. 특히 송풍량과 압력을 증가 시킨 건조 결과로 건조 상하층 간 불균일 건조 해소 및 건조속도, 건조능력에서 연구목표 치를 상회하는 결과를 보여준다. 특히 건조공기온도 $150^{\circ}C$ 이하에서 풍량을 증가시켜서 원하는 건조작업 수행이 가능함을 확인할 수 있었다.

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단경 내도복 다수성 땅콩 품종 "참평" (A New Short Stem, Lodging Resistance and High Yielding Peanut "Charmpyeong")

  • 배석복;정영근;심강보;황정동;이명희;정찬식;강철환;박금룡;박충범;최규환;이재철;김인재;김제규
    • 한국육종학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.168-172
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    • 2008
  • 간식용 대립 땅콩의 선호도가 높음에 따라 대립 양질 다수성 신품종 육성을 위하여 다수성인 '신대광'과 단경 다수성 'ICGA94216'를 인공교배하여 육성한 참평의 주요 특성을 요약하면 다음과 같다. 1. 참평은 주경이 31 cm인 극단경 버지니아 초형으로 최근 개발한 내도복성 품종이다. 2. 참평은 대광땅콩에 비해 성숙협비율, 100협립수, 100립 중 등 양호한 등숙특성을 보이며 100립중이 88g인 대립품종이다. 3. 갈반병, 그물무늬병, 흑반병에 비교적 강하고 낙엽율도 낮아 생육후기까지 녹엽 유지에 유리하였다. 4. 참평은 단백질이 27.6%, 기름함량이 49.2%이고 지방산은 올레산과 리놀산의 비율이 같은 특성을 가진다. 5. 참평은 3년간 지역적응시험 결과 대광땅콩에 비하여 전국평균 4.35 ton/ha로서 13% 증수되었다. 6. 참평은 개화가 빠르고 병해에도 강한 편이나 충분한 성숙을 위하여 산간 고냉지를 제외한 지역에서 재배하는 것이 좋다.

물이용 특성을 고려한 가뭄상황 표출 방안 (Drought states visualization considering water use sectors)

  • 강재원;박지성;서애숙;조영현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.363-363
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    • 2017
  • 각 기관에서는 가뭄상황을 모니터링하기 위해서 기관의 역할에 맞는 방식으로 가뭄지수를 산정하여 표출하고 있다. 국민안전처에서는 2016년 3월부터 부처간 협동으로 우리나라의 가뭄 상황을 기상학적 가뭄, 농업적 가뭄, 수문학적 가뭄으로 구분하여 행정구역단위로 주의, 심각, 매우심각의 3단계로 표출하여 활용하고 있다. 저류시설 등을 고려하여 가뭄지수를 도출하고 가뭄을 세가지 속성으로 나누어서 표출하는 것은 타당하지만, 동일한 행정구역 상에서 각 가뭄속성을 표현하는 것은 실제적인 가뭄상황의 판단과 적절한 전략적 대응을 위해서는 개선될 필요가 있다. 본 연구에서는 토지이용도를 기반으로 용수 이용 상황과 용수공급을 위한 사회기반시설을 고려해서 가뭄상황의 표현을 위한 구역의 재설정과 각 구역별로 적절한 가뭄지수의 적용 및 상황파악에 도움을 줄 수 있는 통계적 지표를 동시에 제공할 수 있는 프레임워크를 설계하고 이를 테스트베드를 대상으로 시범적으로 구현하였다. 산림이나 초지 지역, 관개시설에 의한 용수공급을 받는 논지역, 강수의존형 논지역과 밭지역, 광역상수도나 지방상수도에 의한 공급지역, 기타 생공용수 공급지역 등으로 구분하여 기상학적 가뭄, 농업적 가뭄, 수문학적 가뭄 상황이 동일 행정구역내에서도 서로 다른 값을 가질 수 있도록 하였다.

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사일리지 및 건초 생산을 위한 답리작 맥류의 건조 특성 (Drying Characteristics of Winter Barley for Silage and Hay)

  • 박경규;나규동;김혁주;하유신;홍동혁
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 1999년도 하계 학술대회 논문집
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    • pp.228-233
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    • 1999
  • 소와 같은 반추위동물은 사료 중 섬유질의 양과 질이 적당하였을 때 건물섭취량과 에너지 섭취량이 최고에 달하고 반추위내의 발효가 정상이 되어 유지방율이 유지 또는 향상되고 분만 후의 각종 질병을 예방할 수 있게 된다. 따라서 양질의 조사료에 의한 충분한 섬유질의 공급은 낙농산업에서 매우 중요한 문제가 되고 있다. 하지만 국내의 조사료 급여비가 40%를 넘지 못하고 국내산 조사료의 생산이 부족하여 다량의 사료를 수입에 의존하는 상황에서 양질의 조사료 확보에 대한 축산 농가의 요구는 절대적이라 하겠다. (중략)

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토마토 및 참외의 기계적 특성에 관한 연구 (Mechanical Properties of Tomato and Oriental melon)

  • 김만수;정현모;서륜
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 1999년도 하계 학술대회 논문집
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    • pp.274-281
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    • 1999
  • 청과물은 품종, 재배기술, 환경의 요인 등에 영향을 받아 품질, 형상, 색택, 병충해의 상해정도가 다르게 나타남에 따라 농산물의 다양한 상품성이 결정된다. 또한 수확, 저장, 포장. 수송, 상하차 등 유통과정에서의 취급여하에 따라 기계적으로 손상을 받음은 물론 유통기간이 길어짐에 따라 호흡 및 증산작용 등 생리적 작용으로 부패 및 변질이 진행되어 유통과정 중 농산물의 품질저하가 상당한 수준에 이르고 있으나, 이에 대한 관심은 매우 빈약한 실정이다. (중략)

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