• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.37-39
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• 2004

최근 들어 유전자 서열의 생산량 증가에 비례하여 유전자 발현 마이크로 칩과 같은 새로운 분석방법과 기술들이 도입되면서 연구자들이 매일 수천 개의 서열을 효율적으로 분석해야 할 필요성이 증대되고 있다. 이러한 생명공학분야의 급속한 발전은 대용량 유전자 서열에 대한 빠른 분석이 가능한 컴퓨팅 자원을 요구하고 있으나 IT 인프라에 대한 막대한 투지비용으로 인해 관련 연구기관에서 쉽게 이들 컴퓨팅 자원을 도입하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 저가의 PC 서버를 고속의 네트워크로 연결한 PC 클러스터를 활용하여 시스템의 안정성과 신뢰성을 보장함과 동시에 범용성을 지닌 생물정보 서열검색 시스템을 구축하였다. 이러한 효율적인 시스템 구축을 통해 생물정보 데이터베이스로 서열 검색 시스템을 제공하고, 대용량 서열 데이터베이스의 검색 시간을 단축하였다.

• 환경생물
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• 제36권2호
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• pp.206-216
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• 2018

동해안 산불피해지역에서 참나무 잎 생산량의 시공간적 변이가 초식자의 밀도, 종풍부도 및 초식 피해에 미치는 영향을 분석하였다. 본 조사지역에서 참나무 잎의 주요 초식자는 나방 유충이었다. 초식곤충의 유충의 종풍부도와 밀도가 가장 높아지는 시기는 8월 중순이었다. 연간 출현한 초식곤충 유충의 60.5%가 8~9월에 집중적으로 출현하였다. 참나무 잎 생산량이 가장 많은 시기는 7~8월이었고, 초식곤충에 의한 피해가 가장 많은 시기는 8~9월이었다. 조사시기와 장소에 따라 참나무 잎 생산량, 초식곤충의 유충밀도 및 종풍부도는 큰 변이를 나타내었다. 본 조사지역에서 7~8월에 평균 참나무 잎 생산량은 $0.96ton\;ha^{-1}$로 추정되었다. 또한 이 시기에 참나무 잎의 생산량은 $0.34{\sim}1.89ton\;ha^{-1}$의 공간적인 변이를 나타내었다. 8월에 초식자에 의한 참나무 잎의 소비량은 $0.15{\sim}1.51ton\;ha^{-1}$의 공간적인 변이를 나타내었다. 참나무 잎의 생산량이 많은 곳일수록 초식자의 종풍부도와 밀도가 증가하는 경향이 있었다. 참나무 잎 생산량의 증가에 따라 초식자에 의한 소비량과 소비비율도 증가하였다. 이것은 참나무 잎의 생산이 많은 시기와 공간으로 초식자들이 모이는 집중화 반응이 일어난다는 것을 의미한다. 산불피해지역에서 먹이자원의 시공간적인 이질성과 그로 인한 먹이망의 상위단계에 미치는 영향에 대한 연구는 산불지역 생태계의 구조와 기능을 정량적으로 이해하고 평가하는 데 도움을 줄 수 있다.

• 한국환경생태학회지
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• 제23권6호
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• pp.569-576
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• 2009

산림벌채와 농경지 개발에 의한 토사와 영양염류의 유출은 시라루토로호수의 생물서식지 환경을 악화시키고 있다. 산림벌채와 농업활동이 수질에 미치는 영향을 조사하기 위해 산림벌채와 농경지 개발에 의한 토사와 영양염류의 유출은 시라루토로호수의 생물서식지 환경을 악화시키고 있다. 산림벌채와 농업활동이 수질에 미치는 영향을 조사하기 위해 토지이용에 따른 총질소와 총인의 변화를 분석하고, 이들의 분석 결과를 다른 연구자료와 비교하였다. 호수의 총질소와 총인은 산림면적 증가에 따라 감소하고, 농지면적이 증가하면 높은 농도를 나타내었다. 그러나 시라루토로호수의 수질은 좁은 농지면적과 넓은 산림으로 둘러싸여 있음에도 불구하고 총질소와 총인의 농도가 높게 나타났다. 이는 유역의 토지이용이 호수에 인접한 곳에서 행해지고 있어 호수 수질에 영향을 미친 것으로 사료되었다. 토지이용에 따른 유역의 토사생산량 변화를 추정하기 위해 호수 토사퇴적물 시료 11개를 채취하여 약 300년 동안의 토사동태를 조사하였다. 채취한 호수 퇴적물에는 2개의 화산재층(1694년의 Ko-c2층 과 1739년의 Ta-a층)과 세슘($^{137}Cs$)피크(1963년)가 존재하였고, 이들의 연대를 이용하여 약 300년간 유역의 토사생산량을 분석하였다. 초기개발기(1694~1739과 1739~1963)에는 8.4~8.9 tons/$km^2$/year의 토사가 유역으로부터 생산되었고, 1960년대 이후 산림벌채와 농지개발로 인하여 21.1 tons/$km^2$/year(1963~2007)으로 토사생산량이 증가하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권3호
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• pp.258-265
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• 2009

본 연구는 현재 대일 수출중인 상업적인 유리온실과 플라스틱 온실에서 파프리카 'Derby'를 공시품종으로 하여 국내 온실 간 생산량 차이 발생을 분석하여, 생산성 차이를 개선하고자 시설내부의 광량, 작물의 생장량 및 수량을 두 온실간 기간별로 비교 분석하였다. 재배기간 동안 평균 일중 광량은 유리온실 $9.03MJ/m^2/day$, 플라스틱 온실 $7.37MJ/m^2/day$로 23%정도 유리온실의 시설내부 광량이 많았다. 총 조사기간 동안 파프리카의 생장량은 유리온실 $1759.9g{\cdot}m^{-2}$, 플라스틱 온실 $1308.5g{\cdot}m^{-2}$으로 유리온실의 작물 생장량이 높았다. 총 건물생산량 대비 영양생장생식생장 기관의 건물분배는 시설내부 광량이 높은 유리온실에서 생식생장 기관의 건물분배는 높았고, 영양생장 기관의 건물분배는 낮았다. 두 온실의 파프리카 생산성은 유리온실 $14.1kg{\cdot}m^{-2}$, 플라스틱 온실 $7.8kg{\cdot}m^{-2}$으로 유리온실이 매우 높은 생산성을 보였다. 본 연구결과는 온실 간 파프리카의 기간별 동적인 건물생산량과 건물 분배 패턴, 수량을 분석함으로써 파프리카의 수량을 예측하고 우리나라 파프리카 생산성 향상을 위한 재배기술 분야의 기초 자료와 농가 간 생산성 차이 원인을 분석하고 그에 따른 생산성 극복 기술을 개발하는데 중요한 자료가 될 것이라고 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.432-437
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• 2022

본 연구에서는 '설향' 딸기를 두 작기(2020-2021년, 2021-2022년)에 걸쳐 재배하면서 외부 광환경과 생육도일온도가 작물 생산량에 미치는 영향을 분석하였다. 2년 동안 온실 내 환경 관리, 양액 관리 등은 동일하게 하였다. 재배기간 중 주간의 온실 온습도는 두 작기에서 유사하게 관리되었고, 야간의 온습도는 통계적으로 차이가 있었으나 작물 생육 범위를 벗어나지 않았다. 일사량은 9월과 10월에 첫번째 작기의 일평균 일사량이 많아 누적일사량도 많았으며, 11월부터는 2월까지는 두 번째 작기의 일사량, 3월에는 다시 첫번째 작기의 일사량이 많은 것으로 나타나 1월부터의 누적일사량은 두 번째 작기에서 많은 것으로 나타났다. 딸기의 최적 일장 조건인 8시간 이상의 일장이 나타난 일은 두 작기 간 큰 차이가 없었고, 변화 양상은 누적일사량의 변화와 유사하게 나타났다. 누적일사량과 생육도일온도는 상관관계가 커 생육도일온도가 딸기의 생산량과 당도에 미치는 영향을 조사해 본 결과의 초기의 누적일사량과 생육도일온도가 적었던 두 번째 작기에서 초기 수확량은 적었으나 누적일사량 및 생육도일온도가 증가함에 따라 후기에 수확량이 첫번째 작기보다 많았으며 잠재적 최대 생산량도 큰 것으로 나타났다. 당도는 생육도일온도가 증가함에 따라 감소하였으며, 이는 촉성딸기의 특성으로 판단된다. 추후 연구를 통해 단순 수확량뿐만 아니라 작물 생육, 꽃눈분화 및 출뢰시기를 조사, 분석하여 생육도일온도가 작물 생육에 미치는 영향을 다각도로 분석하는 연구도 필요하다고 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제26권1호
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• pp.75-88
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• 2024

우리나라는 수요 곡물의 대부분을 수입으로 의존하기 때문에 주요 곡물 수출 국가의 재배 면적과 생산량 예측을 통해 식량안보를 증진시킬 수 있다. 특히, 밀 주요 수출국인 우크라이나를 대상으로 재배지역의 변화 전망을 파악하는 것이 장기적인 밀 수급에 대한 미래 정책 결정에 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 작물의 기후적합도를 예측하는 Fuzzy Union 모델을 사용하여 과거 기후조건(1970~2000)에서 우크라이나 지역의 밀의 기후적합도를 평가하고자 하였다. 우크라이나 통계청으로부터 밀 생산량과 재배면적 통계자료를 수집하였다. 또한, 위성영상을 활용하여 작물의 재배면적과 수량에 대한 공간자료인 EarthStat 자료를 수집하였다. 모델로 계산된 기후적합도와 밀 관측지점과 비교하여 임계값을 설정하였다. EarthStat 자료와 실제 관측자료를 비교한 결과 일정 지역에서 재배면적과 수량이 일치하지 않는 지역들이 존재하였다. 과거 기후 조건에서 산출된 기후적합도의 경우에도 지역적인 차이를 보였다. 예를 들어, 우크라이나의 서북부 지역에서 0.8 이상의 높은 기후적합도의 분포를 보였으나 동남부 지역에서는 0.15 수준의 낮은 기후적합도를 보였다. 그러나, 기후적합도의 행정구역별 통계량과 실제 밀 재배면적과 생산량을 비교한 결과 일정 수준의 상관관계를 가졌다. 특히, 단위면적당 생산량과 기후적합도의 상관계수는 0.647로 중위 정상관을 나타냈다. 이러한 결과는 기후적합도를 활용하여 재배면적 추정 및 단위면적당 수량 예측이 가능함을 시사하였다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2000년도 임시총회 및 학술발표회 진행표 및 발표논문 초록집 - 한국농산물저장유통학회
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• pp.14-15
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• 2000

현재의 농업에서 농약의 사용은 불가결한 것이다. DDT의 등장으로 농약만능시대의 막이 열린 이래 세계에서 10만종 이사의 농약이 탄생했다. 현재 전세계의 생산량은 매년 1천만 톤을 넘어섰고 일본의 경우 등록되어 있는 농약수는 원체(화합물종류)로서 367종, 상품명으로서는 약 5800 종류가 판매되고 있다. 년간 일본의 농약생산량은 약 60만 톤으로 농약의 수출량과 수입량이 거의 같기 때문에 생산량이 사용량에 상당하는 것으로 본다. 농약의 식품오염의 측면에서 보면, 단위 면적당 세계 제 1위의 농약 사용국인 일본은 시장에 유통되고 있는 농작물에도 상당한 양의 농약이 잔류하는 것으로 본다. 물론 식품위생법에 26종의 농약에 대해 53작물을 대상으로 하는 잔류농약기준이 있지만, 농약성분이 400종 이상이며 산포 대상이 되는 작물은 53작물보다 훨씬 많다. 또한 한 두 종류의 작물밖에 대상이 되지 않는 농약도 많아서 잔류농약기준은 식품의 안전성 확보면에서는 부족한 것이 많아. 따라서 농산물 생산자 스스로가 농약사용기준을 정확하게 지켜주기를 바랄 뿐이다. 한편으로는, 이러한 현실에 비추어서 농약사용이 일상화된 농업자에게 있어 농약으로 인한 건강상의 문제 또한 적지 않다. 농업자의 건강관리 대책의 일환으로 실시하는 건강진단 및 조사에 따르면, 만성적인 질환뿐만 아니라 농약산포작업후에 나타나는 증세(기침, 피부이상, 불쾌감, 두통, 인후염, 구토)를 경험한 작업자는 예방의학적인 견지에서 농업자의 농약폭로실태파악 및 교육을 해오고 있으나 그다지 설득력을 얻지 못하여 보다 확실한 인체내 흡수량을 측정하는 방법을 생각하게 되었다. 즉 뇨중 농약 대사물을 폭로지표로 하는 생물학적 모니터링(biological monitoring)을 시도, 농업현장에 있어서의 그 실증과 유용성에 대한 검토를 하고자 하였다. 농작업 가운데서 가장 위험하다고 보는 농약산포작업 (수동식 분무기를 이용한 하우스작물 및 동력분무기를 사용한 노지작물)을 대상으로 생물학적모니터링을 실시한 결과 업자의 뇨로부터 농약의 체내흡수를 반영하는 농략의 뇨 분비성 대사물을 측정할 수 있었다. 즉 뇨나 혈액등의 생체시료를 이용한 생물학적모니터링의 농약에의 응용은 서구와는 달리 대부분이 규제가 없는 소규모 자가영농으로 정해진 농약사용지침보다 많은 농약을 사용한다거나, 또는 개인의 습관이나 작업환경에 따라 폭로조건이 달라서 실질적인 폭로-흡수의 정도가 불분명한 경우등에도 충분히 대응할 수 있어 농약사용자 개개인의 농약 폭로-흡수의 정도를 분명하게 밝힐 수 있다. 게다가 평가의 결과를 농약사용의 일선에 있는 농업자에게 피드백 하여 주므로서 농약에 대한 인식을 새롭게 하고 농약취급시의 건강장해예방행동을 촉구하는 등의 효과도 높은 것으로 예방의학적인 유용성이 크다고 볼 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권1호
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• pp.1-7
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• 2022

서부 경남 지역 중 딸기재배로 유명한 지역 40개 농가를 대상으로 한 조사에 따르면 국산품종 중에서 "설향"이 65.0%으로서 가장 선호하고 있는 것으로 나타났다. 그리고 현재의 농업은 4차 산업혁명으로 스마트팜(Smart Farm)의 기술이 더욱 발전하고 있는 실정이다. 그러나 각 생육단계가 어떤 상황일 때 딸기의 생산량이 최적에 달하는지 대한 기준이 없으며, 이러한 판단기준은 아직까지 스마트팜에 경험이 있는 농업인의 의사에 달려있다는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 딸기의 생육상황에 대한 생산량 예측을 통해 선진화된 스마트팜 시스템을 구축하고자 한다. 실험 장소는 경상남도 사천시의 딸기 농가에서 수행하였으며, 총 3곳을 대상으로 데이터 수집을 진행하였다. 실험 대상의 모든 온실 내에서 재배하는 딸기의 품종은 '설향'이다. 작물 데이터의 수집 항목은 작물의 엽수, 꽃수, 과실수, 초장, 잎의 길이, 엽록소 함량이며, 환경 데이터의 수집 항목은 온도, 습도, 조도이다. 기존의 농가 단위의 스마트팜의 문제점 보완 및 개선을 통하여 고품질의 작물 생장 상태를 유지하기 위해 K-fold 교차검증, Lasso 회귀분석, MAPE 검증을 통해 예측모델을 도출하였으며, MAPE 검증 결과 값으로 0.511(꽃 예측)과 0.488(과일 예측)의 값이 나타났다. 본 연구는 스마트팜 데이터 구축을 위해서는 AI를 통해 성장상태별 수확량을 예측하였으며, 이를 농가 및 농업 관련 기업에 활용해 농업 서비스가 편리할 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제14권6호
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• pp.672-676
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• 1999

캡슐고정화 Aspergillus niger를 이용하여 산소공급이 구연산의 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 칼슘알지네이트 캡슐에 고정화된 A. niger는 배양중 성장하여 2일 후에는 균사가 캡슐막을 뚫고 나왔으며 배양 8일 후에는 균사가 캡슐전체를 뒤덮었다. 배양액중의 질소원이 충분하거나 산소가 부족한 경우 균사가 느슨해졌다. 일정한 성장용액의 양에 미생물고정화 캡슐의 양이 많이 투입될 수록 구연산의 생산량은 감소하였다. 플라스크 배양의 경우 부피산소전달계수($K_La$)가 1.8 $hr^{-1}$에서 2.55 $hr^{-1}$로 증가하면 미생물의 성장속도는 증가하지만 구연산의 생산량에는 큰 영향이 없었다. 축중심 공기 부양반응기 내에서의 산소전달 속도증가 ($K_La=150hr^{-1}$)는 미생물의 성장속도는 크게 촉진시켰지만 구연산의 생산량은 오히려 감소시켰다. 그러나 중심축 공기 부양반응기내에서 성장배지 중의 질소원 농도를 감소시키면 플라스크 배양의 생산량보다 약 40%이상 증산할 수 있었다. 뿐만 아니라 최대생산량을 얻는 최적 발효기간도 3일 정도 단축시킬 수 있었다. 캡슐고정화 미생물의 성장이나 구연산 생산량은 중심축 공기 부양반응기의 구조변화에 큰 영향을 받지 않았다.

• 한국습지학회지
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• 제15권1호
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• pp.9-17
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• 2013

낙동강 하구에 우점하는 새섬매자기는 낙동강하구를 찾아오는 조류의 중요한 먹이원으로 알려져 있으며 1년을 주기로 성장과 생산, 분해 과정을 반복하면서 낙동강 하구의 물질순환과 먹이사슬에 있어서 중요한 역할을 담당한다. 따라서 하구생물이나 조류의 주요 먹이원인 새섬매자기 생체량이나 괴경생산량을 효과적으로 예측할 수 있다면 낙동강 하구관리에 매우 유용한 정보를 제공할 수 있다. 본 연구에서는 생태계의 교란을 최소화 할 수 있으며 보다 빠르고 측정이 용이한 새섬매자기의 초기발생 밀도와 생체량을 이용하여 조류의 먹이인 괴경 생산량을 예측할 수 있는 회귀식을 구하였다. 상관분석 결과, 각 항목간의 상관계수가 0.6103~0.9950로서 조사시기가 다른 새섬매자기의 밀도, 생체량, 괴경 생산량에 있어 선형 관계가 강한 것으로 나타났다(p<0.0001). 또한 각 항목에 대한 회귀분석 결과 나타난 선형회귀식은 0.3696~0.7145의 높은 결정계수를 가짐으로써, 얻어진 추정 회귀식을 이용하여 생체량 또는 괴경생산량을 효과적으로 예측 할 수 있을 것으로 나타났다. 본 연구결과를 이용하여 새섬매자기 군락의 교란이나 훼손을 최소화하며 가능한 빠른 시기에 새섬매자기의 생체량이나 괴경생산량을 예측하여 낙동강 하구를 찾아오는 철새들의 먹이원의 관리 등 하구생태계의 관리에 유용하게 활용될 수 있으리라 기대된다.