• 농업생명과학연구
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• 제44권6호
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• pp.15-22
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• 2010

울산공단지역과 지리산지역에서 소나무림의 강우로부터 산림내 유입되는 수간류, 수관통과우, 임외우의 이온성분을 조사하여 그 특성을 분석하였다. 울산공단지역에서는 pH가 지리산지역에 비해 수간류, 수관통과우, 임외우 모두 낮아 대기오염의 영향으로 추측할 수 있었다. EC는 수간류, 수관통과우, 임외우 모두 울산공단지역이 높았으며, 수간류와 수관통과우에서는 양지역이 2배 정도 차이가 있었다. 이온성분은 울산공단지역에서 대체적으로 높았으며, 수간류에서 지역차가 2배 이상 나타났으며, 특히 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 이온의 농도가 지역간 차이가 높게 나타났다. 음이온 성분은 두 지역 모두 ${SO_4}^{2-}>{NO_3}^{-}>Cl^-$ 순으로 나타났으며, 지역간 차이가 가장 큰 이온은 ${SO_4}^{2-}$으로써 수간류에서 토양으로 유입되어 토양의 산성화를 초래할 뿐만 아니라 산림생태계 전반에 영향을 미칠 수 있다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.53-53
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• 2019

방울다다기양배추는 아직까지 국내에서는 소비자들에게 인지도가 낮은 작물이지만 최근 식생활 및 소비 패턴이 변화하면서 편의성, 차별성 등이 중요시면서 미니 과일, 미니채소류에 대한 관심이 증가하고 있다. 또한 외국의 도입 채소류에 대한 관심이 증가하면서 2013년 방울다다기양배추 수입량이 36톤이었던 것이 2015년에는 14.3배가 증가한 515톤으로 증가하였다. 이를 통해 방울다다기양배추가 가지고 있는 기능성과 미니채소에 대한 관심으로 지속적으로 소비가 증가할것으로 예상되고 있다. 이와같이 증가추세에 있는 방울다다기양배추의 수입을 대체하기 위해서는 국내 재배면적 확대가 필요하나 저온성 작물인 방울다다기양배추는 고온기 남부지역에서는 재배가 어려워 제주지역의 겨울재배 작형으로 제한되어 재배가 되고 있다. 따라서 제주지역의 겨울재배 작형과 연계하여 강원도 고랭지의 서늘한 여름 기후를 이용하여 단경기인 9~11월에 생산할 수 있는 여름재배 작형을 개발할 필요성이 있어 시험을 수행하였다. 본 시험은 2018년~2019년 태백 철암의 노지(표고 750 m)에서 시험품종은 "브릴리언트"를 이용하여 3월 하순 파종하여 50일 육묘하여 5월 10일 포장에 정식하였다. 흑색멀칭한 시험포장에 $80{\times}30cm$부터 $80{\times}60cm$까지 10 cm 간격으로 차이를 두고 정식하였으며 정식 전 N-P-K = 20-15-20 kg/10 a를 시비하였고 시험포장은 수확까지 병해충 방제 등 주기적으로 관리하면서 생육특성 및 수량성을 조사하였다. 재식거리별 생육상황을 비교한 결과 초장은 처리간 큰 차이가 없었고 경경은 재식거리가 커질수록 증가하는 경향이었다. 또한 엽장 및 엽폭은 처리간의 경향이 없었으며 엽수는 재식거리가 커질수록 증가하였고 $80{\times}30cm$ 처리시 80매내외였던 것이 $80{\times}50cm$ 이상일 경우 100매 이상으로 증가하였다. 재식거리별 구의 특성을 조사한 결과 구경은 처리간 큰 차이는 없었으나 재식거리가 커질수록 구경이 다소 증가하였으며 구중도 증가하는 경향이었다. 방울다다기양배추의 구의 엽수는 처리간 큰 차이가 없었고 경도 및 당도도 큰 차이가 없었다. 처리별 수량은 $80{\times}40cm$와 $80{\times}50cm$ 처리에서 수량이 다소 증가하였고 상품화율은 $80{\times}50{\sim}60cm$ 처리에서 80%이상으로 높았다. 따라서 방울다다기양배추의 여름 고랭지 재배시 재식거리는 $80{\times}50cm$ 처리시 생육 및 엽수 증가에 따른 구의 형성이 증가하여 수량성이 높아지고 상품화율도 증가하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.368-375
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• 2023

본 연구에서는 농촌진흥청과 홍콩과학기술대학교의 공동 개발로 생산된 1개월 예측 자료의 오차를 분석하고, 통계적 보정 기법을 활용한 오차 개선 효과를 살펴보고자 하였다. 이를 위해 2013년부터 2021년까지의 과거 예측(hindcast) 자료, 기상관측자료, 다양한 환경정보들을 수집하고 다양한 환경 조건에서의 오차 특성을 분석하였다. 최고기온과 최저기온의 경우, 해발고도와 위도가 높을 수록 예측 오차가 더 크게 나타났다. 평균적으로, 선형회귀모형과 XGBoost로 보정한 예측자료는 보정 전 예측자료보다 각각 0.203, 0.438(최고기온) 및 0.069, 0.390(최저기온) 정도의 RMSE가 감소했으며, 높은 고도와 위도에서의 오차 개선이 더 크게 나타났다. 모든 분석 조건에서 XGBoost가 선형회귀모형보다 우수한 오차 개선 효과를 나타냈다. 본 연구를 통해 예측 자료의 오차가 지형적 조건에 영향을 받는다는 사실을 확인하였고, XGBoost와 같은 기계학습법이 다양한 환경인자들을 고려하여 효과적으로 오차를 개선할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.152-162
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• 2022

본 연구는 데이터를 기반으로 한 인공지능 기계학습 기법을 활용하여 온실 내부온도 예측 시뮬레이션 모델을 개발을 수행하였다. 온실 시스템의 내부온도 예측을 위해서 다양한 방법이 연구됐지만, 가외 변인으로 인하여 기존 시뮬레이션 분석방법은 낮은 정밀도의 문제점을 지니고 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위하여 최근 개발되고 있는 데이터 기반의 기계학습을 활용하여 온실 내부온도 예측 모델 개발을 수행하였다. 기계학습모델은 데이터 수집, 특성 분석, 학습을 통하여 개발되며 매개변수와 학습방법에 따라 모델의 정확도가 크게 변화된다. 따라서 데이터 특성에 따른 최적의 모델 도출방법이 필요하다. 모델 개발 결과 숨은층 증가에 따라 모델 정확도가 상승하였으며 최종적으로 GRU 알고리즘과 숨은층6에서 r² 0.9848과 RMSE 0.5857℃로 최적 모델이 도출되었다. 본 연구를 통하여 온실 외부 데이터를 활용하여 온실 내부온도 예측 모델 개발이 가능함을 검증하였으며, 추후 다양한 온실데이터에 적용 및 비교분석이 수행되어야 한다. 이후 한 단계 더 나아가 기계학습모델 예측(predicted) 결과를 예보(forecasting)단계로 개선하기 위해서 데이터 시간 길이(sequence length)에 따른 특성 분석 및 계절별 기후변화와 작물에 따른 사례별로 개발 모델을 관리하는 등의 다양한 추가 연구가 수행되어야 한다.

• 한국균학회지
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• 제50권4호
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• pp.331-341
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• 2022

본 연구는 국내 배나무 꽃에서 분리한 효모의 형태학적 특성 및 유전자 염기서열 분석을 통해 종을 동정하고, 사과와 배의 미숙과와 꽃사과의 꽃을 대상으로 화상병 발병 억제효과를 확인하고자 수행하였다. 효모의 형태적 특성을 조사한 결과 기존 A. pullulans의 특성과 일치하였으며, large-subunit (LSU) 26S ribosomal DNA의 D1/D2 영역과 internal transcribed spacer (ITS) 영역의 염기서열을 분석한 결과 A. pullulans (MHAU2101)로 동정되었다. E. amylovora를 미숙과에 접종하기 전에A. pullulans MHAU2101을 처리할 경우 사과와 배의 미숙과에서 모두 화상병 병징이 나타나지 않았다. 꽃사과 꽃에서 화상병 방제 효과를 검정한 결과, A. pullulans MHAU2101 처리구는 무처리구에 비해 꽃 감염률이 유의하게 낮았으며, 스트렙토마이신 수화제 대비 64%의 방제효과를 보였다. 또한A. pullulans MHAU2101 처리구는 무처리구와 비교하여 암술과 화통 모두E. amylovora의 밀도가 낮았으며 특히 화통에서 밀도가 낮은 특징이 있었다. 따라서 본 연구 결과를 통해 국내 배나무 꽃에서 분리한A. pullulans MHAU2101이 화상병 발병을 억제하는데 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.180-180
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• 2021

가로수는 「도로법」 제11조에 따른 도로(고속국도를 제외한다)와 보행자전용도로 및 자전거전용도로 등 대통령령으로 정하는 도로의 도로구역 안 또는 그 주변지역에 심는 수목을 말하며, 도시의 가로수는 기후조절효과 및 대기오염 정화효과 등을 가질 뿐 아니라 도심지 내에 녹색을 도입하고 도시경관을 구성하는 주요 요소이다. 전국 각 시도에서는 가로수 조성사업을 지속적으로 추진하고 있다. 하지만 몇몇 도시에서는 적절하지 않은 가로수 관리로 인해 가로수가 말라죽는 현상이 증가하고 있다. 이에 가로수 고사 현상을 감소시키기 위하여 토양수분과 토양온도를 측정하여 가로수 피해와 연관성을 조사할 필요성이 있다고 판단하였다. 본 연구는 춘천시에서 진행하였으며, 일반 가로수와 현재 가로수 고사로 문제가 되고 있는 3 모니터링 지점을 선정하고, 토양수분 센서를 5, 15, 40 cm 깊이에 설치하였다. 센서를 이용하여 토양수분과 지온, EC 모니터링을 실시하였다. 토양수분 모니터링 자료를 활용하여 토층별 토양수분 소비량 산정을 하고, 현장 토양시료를 채취하여 물리·화학적 특성을 분석하였다. 또한 가로수 증발산량 산정 및 토층별 토양수분 소비량과 소비패턴을 비교하였다. 본 연구 결과를 향후 RZWQM(Root Zone Water Quality Model) 모델의 기초자료 및 시나리오 구성에 활용될 수 있으며, 모니터링 및 모델링 결과를 활용하여 가로수 및 도시 표토 기능 위협 요인을 분석에 활용 될 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.459-459
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• 2022

물수지의 불균형으로 발생되는 가뭄은 장기간에 걸쳐 넓은 규모로 발생되는 자연재해로서, 농업 및 산업에 직접 피해와 다양한 상품에 대한 공급 부족으로 인한 가격 상승 등의 간접 피해를 야기하는 재해이다. 이러한 가뭄을 정량적으로 평가하기 위하여 기상 요인(강수, 기온), 농업 요인(식생), 수문 요인(증발산, 토양수분) 등과 같은 설명 변수를 기초로 하는 많은 가뭄지수들이 개발되어 왔다. 대표적인 가뭄지수에는 Standardized Precipitation Index (SPI), Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI), Palmer Drought Severity Index (PDSI), Soil Water Deficit Index (SWDI), Vegetation condition index (VCI), Temperature Condition Index (TCI), Vegetation Health Index (VHI), Scaled Drought Condition Index (SDCI), Integrated Crop Drought Index (ICDI) 등이 있다. 본 연구는 최근 개발된 통합작물가뭄지수(ICDI)를 통해 미국 옥수수의 약 90%를 생산하는 농업지역인 미국 콘벨트의 가뭄 특성을 분석하고자 한다. ICDI는 기상 요인(강우량 및 지표면 온도), 수문학적 요인(잠재 증발산 및 토양수분), 식생 요인(강화식생지수(Enhanced Vegetation Index, EVI))의 조합을 통해 지표면의 건조·습윤 상태 및 식생의 건강 상태를 설명하는 가뭄지수이다. 2004년부터 2019년까지 주요 콘벨트 지역인 일리노이, 인디애나, 아이오와를 대상으로 가뭄분석을 실시하였으며, 옥수수 수확량 아노말리와의 상관성을 분석하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.454-460
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• 2019

이 연구에서는 염수를 증발냉각법을 이용하여 담수를 생산할 목적으로 회전형 미세입자 분무장치를 설계 제작하여 회전체의 표면조도, BLDC 시로코 팬의 회전수 그리고 염수 공급량의 변화에 따른 분무입자의 크기와 분포 특성을 실험적으로 분석하고자 하였다. 회전체의 표면조도 $Ra=0.27{\sim}7.65{\mu}m$인 경우 분무입자 크기는 $0.117{\sim}1.360{\mu}m$ 였고, 분무입자의 90% 가 $0.50{\mu}m$ 이하인 것으로 나타났다. $Ra=12.70{\sim}22.84{\mu}m$인 경우에는 분무입자 크기가 $2.51{\sim}184.79{\mu}m$의 범위에 분포하였고, 분무입자의 98%가 $13.59{\mu}m$ 이하인 것으로 나타났다. BLDC 시로코 팬의 회전수가 분무입자의 크기와 분포에 미치는 영향을 분석하기 위하여 표면조도 $Ra=0.27{\mu}m$로 고정한 상태에서 염수 공급량을 일정하게 유지하면서 팬의 회전수를 3,800~5,600rpm 로 변화시켜가며 실험을 수행한 결과 염수 공급량이 2.77~8.28mL/min 인 경우에는 분무입자의 크기가 $0.314{\sim}0.541{\mu}m$의 범위에 분포하였다. 또한 염수공급량이 9.74mL/min 이고 회전수가 5,600rpm인 경우에는 분무입자의 98.23% 이상이 $2.51{\sim}13.59{\mu}m$의 범위에 분포하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.395-400
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• 2002

지역농가, 농협 단위로 그 지역에서 생산되는 특산물을 직접 살균 가공할 수 있는 연속살균공정과 장치를 설계할 수 있는 프로그램을 웹프로그래밍 언어의 일종인 JSP와 자바를 이용하여 개발하였다. 식품의 산성도 및 물리적 특성과 미생물의 내열특성 등 공정을 설계하는 데 필요한 전문적인 정보를 데이터베이스로 구축하여 사용자가 식품의 특성에 대해 자세하게 모르더라도 쉽게 식품의 살균공정을 설계할 수 있었다. 연속살균장치를 구성하고 있는 부분은 크게 열교환기와 가열유지관, 펌프이며, 이에 대한 설계를 장치 설계 프로그램에서 하였다. 열교환기, 가열유지관등의 설계는 장치의 생산량 및 가격등을 결정하는 주요 요소이며, 살균장치의 성능을 결정짓는 주요한 인자가 된다. 연속살균공정을 설계하는 데 필요한 인자는 식품의 pH특성, 식품의 종류이며, 입력된 값을 이용하여 데이터베이스 내에서 살균할 미생물의 종류와 미생물의 내열특성을 찾아 살균공정을 계산하게 된다. 프로그램을 통해 살균가능한 온도와 시간을 출력한다. 연속살균장치 설계 프로그램의 입력인자는 식품의 살균온도, 식품의 생산량, 열교환기에 사용할 열매체의 종류이며, 프로그램 내에서 열교환기의 전열계수, 식품을 살균온도가지 가열하는 데 걸리는 시간등이 계산되며, 결과값으로 열교환기의 특성 및 파이프의 구경과 길이, 펌프의 용량, 단열관의 구경과 길이가 출력된다. 살균 장치 중 열교환기의 설계에 사용되는 스테인레스 파이프를 국내에서 사용되는 규격별로 데이터베이스화하였으며, 파이프 제작업체 48개 업체, 펌프 제작업체 54개(국내 15개 업체, 미국 39개 업체), 열교환기 제작업체 13개업체(국내 13개 업체)에 대해서 데이터베이스를 구축하여 프로그램을 사용해 설계된 장치를 사용자가 쉽게 제작할 수 있도록 하였다. 공정설계프로그램을 통해 설계된 공정은 데이터베이스에 저장이 되며 장치설계프로그램에서 쉽게 이전에 설계했던 공정을 이용할 수 있도록 하여 공정 설계와 장치설계를 연계하도록 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.265-265
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• 2020

지구상의 물 순환은 구름이 형성되어 비나 눈의 형태로 낙하하여 지표수를 형성하거나 일부가 땅속으로 스며들어 지하수를 형성하기도 한다. 또한, 지표면이나 수면, 식물의 입면을 통해서 대기중으로 증발되기도 한다. 대기중으로 소실되지 않은 물은 지표수나 지하수로 하천을 통해 바다로 흘러간다. 이와 같은 물 순환을 수문순환(hydrologic cycle)이라고 한다(Lee, 2008). 하지만 인구 증가 및 산업화로 인해 농업용수, 공업용수, 생활용수 사용이 증가하며 하천에서 직접 물을 취수하여 사용하고 있고 하수종말처리장, 농수로 등을 통해 회귀되는 유량이 많아 하천의 유출 특성을 파악하는데 어려움이 있다. 따라서 정확한 하천 유출 체계 특성을 파악하기 위해서는 하천에서 사용되고 유입되는 물의 특성을 파악할 필요가 있다. 본 연구에서는 만경강 수계 및 제 1지류인 전주천에서 운영되고 있는 취·배수 시설에 대해 문헌조사와 현장조사를 진행하였으며, 조사한 내용을 토대로 하천의 물 사용 체계 모식도를 작성하였다. 만경강 유역의 조사대상 구간은 대아댐 하류에서 전주천 합류점까지의 구간에 대해 조사를 실시하였으며, 전주천 유역은 삼천합류점에서 만경강 본류 합류점까지와 삼천 유역의 구이저수지에서 전주천 합류점 까지를 조사구간으로 선정하였다. 문헌조사의 대상시설은 저수지, 양수장, 취입보, 하수처리장 등이며, 조사대상은 하천의 유출 특성에 영향을 줄 수 있는 시설로 최소 하루 기준으로 일 취수량 0.20㎥/s, 일 방류량 0.20㎥/s 이상이 되는 시설에 대해서만 수행하였다. 현장조사에서는 현장을 방문하여 취·배수시설의 위치와 유입구의 위치, 도수로 등을 조사하였으며, 취·배수 시설의 유량 정확도 평가를 위해 현장에서 유량측정을 수행하여 허가량과의 비교 검토를 실시하였다. 만경강은 농업용수 사용의 증가에 따라 상하류 유량반전이 빈번하게 발생하였으나 이 연구를 통해 검토한 결과 만경강 유역내의 상하류 유량반전 시기가 과거에 비해 감소하였으며, 완주군(오성교)관측소와 완주군(용봉교)관측소의 손실고가 안정적으로 변한 것으로 확인되었으며, 전주시(미산교)관측소 또한 관측소 상류에 위치한 취·배수영향을 고려하여 유출률을 산정한 결과 과거에 비해 손실고가 일정하게 유지되는 안정된 결과를 도출하였다. 따라서 유역의 유출 체계 특성을 체계적으로 관리하기 위해서는 하천의 취·배수시설에 대한 다양성을 고려하여 하천 유출 특성을 파악할 필요가 있다.