• 한국자원식물학회지
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• 제36권4호
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• pp.369-380
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• 2023

두류는 식량으로서 중요한 자원 중의 하나로 유용한 형질을 이용하여 장기적인 먹거리의 소재로 개발 및 활용하고 있다. 그런데 형질은 작물의 다양성과 관련하여 유전적 혹은 환경적 요인에 따라 형질 변이가 발생하기 때문에 유용한 형질의 장기적인 활용을 위해서는 유전적으로 장기적인 유지가 가능한 유전력이 높은 형질을 선발하는 것이 중요하다. 그러나 유전력의 추정은 복잡한 세대증식의 설계와 재배시간, 농업노동력 공급 등에 필요한 많은 시간과 비용이 소요되기 때문에 이를 해결할 수 있는 대안이 요구된다. 본 연구에서는 두류 6종에 대한 형태적 형질과 엽록체의 총455개 유전자의 계통 분류학적 차이를 통계적으로 상호 비교하여 형질에 대한 유전력을 추정하였다. 그 결과로 개화일수, 협당 립수, 조지방이 유의수준 0.05 이하(P-value≤0.05)에서 상관관계가 있는 유전자가 각각 62.86%, 69.45%, 57.14%로 높은 상관성을 보였고, 생육일수는 유의수준 0.1 이하에서 62.42%로 상관성을 보임으로써 환경적 영향보다 유전적 영향에 의한 변이가 더 크게 작용할 것으로 예상된다. 반면 성숙일수, 100립중, 조단백질, 조섬유, 식이섬유 함량에 대한 변이는 유의수준 0.05이하에서 상관성이 있는 유전자가 평균 11.82%로 환경적 변화영향이 더 클 것으로 추정되었다. 이 가운데 성숙일수와 100립중은 기존의 연구와는 다른 결과를 보였는데 이는 재배환경, 인간활동(농약, 비료 사용 등)과 같은 환경적 영향 뿐만아니라 유전력과 유전적 진전과의 관계에 따른 상위적, 상가적 유전자의 복잡한 영향으로 인하여 다른 연구결과가 나타났을 것으로 판단된다. 비록 엽록체 유전자 정보를 이용한 유전력 추정이 다소 미흡하지만 향 후에 단일염기다형성의 활용, 낮은 계통발생 신호의 보완을 위한 미토콘드리아 유전체 정보, 핵DNA 유전자 정보 등을 활용하고, 실제 조사결과와의 비교검정을 통한 보완이 이루어진다면 유전력 추정을 통한 신품종 개발 및 우수자원 선발과 육종기술 등과 같이 농업유전자원의 보존, 관리, 재배, 증식 등 광범위한 농업분야의 발전에 크게 기여할 수 있을 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.669-681
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• 2023

과일 나무의 생육을 평가하는 중요한 지표인 엽록소 함량을 추정하는데 비교적 많은 노동력의 투입이 요구되고 오랜 시간이 소요되는 기존의 파괴 조사 대신 비파괴적 조사 방식인 원격탐사기술을 적용하기 위한 연구가 시도되고 있다. 이 연구에서는 2년(2021, 2022) 간 무인기 기반의 초분광 영상을 이용하여 배나무 잎의 엽록소 함량을 비파괴적으로 추정하는 연구를 수행하였다. 영상 처리로 추출된 배나무 캐노피(canopy)의 단일 band 반사율은 시간 변화에 따라 불안정한 복사 효과를 최소화하기 위해 밴드비화(band rationing) 되었다. 밴드비(band ratios)를 입력 변수로 머신러닝 알고리즘인 elastic-net, k-nearest neighbors (KNN)과 support vector machine을 사용하여 추정(calibration, validation) 모델들을 개발하였다. Full band ratios 기반 추정 모델들의 성능과 비교하여 계산 비용 절감과 재현성 향상에 유리한 key band ratios를 선정하였다. 결과적으로 모든 머신러닝 모델에서 full band ratios를 이용한 calibration에 coefficient of determination (R²)≥0.67, root mean squared error (RMSE)≤1.22 ㎍/cm², relative error (RE)≤17.9%)와 validation에 R²≥0.56, RMSE≤1.41 ㎍/cm², RE≤20.7% 성능을 비교하였을 때, key band ratios 네 개가 선정되었다. 머신러닝 모델들 사이에 validation 성능에는 비교적 큰 차이가 없어 calibration 성능이 가장 높았던 KNN 모델을 기준으로 삼았으며, 그 key band ratios는 710/714, 718/722, 754/758, 758/762 nm가 선정되었다. Calibration에서 R²=0.80, RMSE=0.94 ㎍/cm², RE=13.9%와 validation에서 R²=0.57, RMSE=1.40 ㎍/cm², RE=20.5%를 나타내었다. Validation의 기준으로 한 성능 결과는 배나무 잎 엽록소 함량을 추정하기에 충분하지 않았지만, 앞으로의 연구에 기준이 될 key band ratios를 선정했다는 것에 의미가 있다. 추후 연구에서는 추정 성능을 향상하기 위해 지속적으로 추가 데이터세트를 확보하여 선정된 key band ratios의 신뢰성 검증과 함께 실제 과원에 재현 가능한 추정 모델로 고도화할 필요가 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권3호
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• pp.129-141
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• 2023

작물 모형은 작물의 유전적 특성을 나타내는 품종모수를 요구하며, 품종모수는 작물의 개별 품종별로 추정되어야 한다. 품종모수의 추정에는 고품질의 많은 생육 자료가 요구되지만, 자료의 생산에 상당한 비용이 필요하다. 비교적 낮은 품질의 가용성이 높은 자료를 활용하는 대신, 대량의 랜덤 모수를 생성하고 이를 평가하여 품종모수를 추정할 수 있다. 본 연구에서는 SIMPLE 작물 모델의 불확도를 최소화하기 위해 품종모수 추정 방식을 비교하고, 두 앙상블 방식과 대한 비교를 하였다. 모수 추정을 위한 Metropolis-Hastings (MH) 알고리즘에 대한 목적함수로 로그 가능도(log-likelihood: LL)와 generic composite similarity measure (GCSM)를 사용하였다. 또한 품종모수의 평균값을 사용한 예측(E_pm)과 개별 모수들로부터 얻어진 추정값의 평균값(E_em)의 일치도를 분석하여 앙상블 방식에 따른 불확도 변화를 파악하였다. 국내에서 재배되는 사료용 벼 품종인 조우 벼와 영우 벼를 대상으로 품종모수를 추정하였다. 2013년, 2014년, 2016년에 대한 수원, 전주, 나주, 익산에 위치한 실험포장에서 얻은 수량 관측 자료를 사용하였다. 또한 2016년부터 2018년까지 수원에서 보고된 별도의 수량 관측 자료를 사용하였다. 목적함수에 따라 추정된 품종모수의 분포에 차이가 있었다. LL을 통해 얻은 품종모수는 GCSM으로 얻은 품종모수보다 좁은 범위에 분포하였다. 두 가지 앙상블 접근법은 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않음을 확인하였다. GCSM의 상대적으로 높은 불확도는 수용확률을 조정하여 낮출 수 있다고 사료되고, E_pm의 결과는 기존과 다른 앙상블 방식을 통해 적은 연산을 통해 불확도를 낮출 수 있음을 보인다.

• 유기물자원화
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• 제32권1호
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• pp.5-11
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• 2024

유기질비료는 무기질비료와 달리 작물의 생산량뿐만 아니라 토양 비옥도 등을 향상시킨다고 알려져 있다. 그러나 유기질비료의 사용이 작물 생산성 및 토양특성뿐만 아니라 최근 이슈화 되고 있는 탄소 축적에 미치는 영향에 대해서는 연구가 미비한 실정이다. 이에 본 연구는 배추 재배시 유기질비료를 밑거름으로 사용하고 이때 작물의 생산성 및 토양 화학성의 변화와 작물 재배 후 토양의 탄소축적량에 대해 평가하고자 하였다. 본 시험은 무처리, NPK처리구(N-P₂O₅-K₂O : 32-7.8-12.8 kg 10a^-1), 유기질비료 처리구로 설정하였으며, 유기질비료 처리구는 질소 밑거름 시비량(11 kg 10a^-1)을 기준으로 50, 100 및 150%로 설정하였다. 배추의 생산량은 무처리구를 제외하고는 유의적인 차이가 없었으며 밑거름 비율에 따라서도 차이가 없었다. 토양의 화학성은 토양 유기물함량, 전기전도도 및 질산성질소의 함량은 유기질비료 사용에 따라 증가하는 경향이었으나 그 외 항목은 차이가 나지 않는 것으로 확인되었다. 유기질비료 사용에 따른 토양 유기탄소축적은 무기질비료에 비해 유기질비료 처리구에서 증가하는 경향이었으며 밑거름 사용량에 따라서는 큰 차이를 보이지 않았다. 이를 통해 농업에서 유기질비료의 밑거름 사용은 작물의 생산성뿐만 아니라 토양 유기탄소의 축적에 효과적이었으며 탄소중립을 위한 하나의 방법으로 판단된다.

• 농업과학연구
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• 제12권2호
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• pp.206-241
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• 1985

이 연구(硏究)는 목도열병(病)의 감염시기(感染時期)와 조직내(組織內) 감염속도(感染速度) 및 감염(感染)에 영향(影響)을 미치는 전염원(傳染源)의 소재(所在), 엽초내외의 제조건(諸條件) 등(等)을 구명(究明)하여 합리적(合理的)인 방제체계(防除體系)를 확립(確立)하는 자료(資料)를 얻고자 실시(實施)하였다. 1. 벼 이삭목도열병(病)의 감염(感染) 최성기(最盛期)는 수잉기(穗孕期)였으며 그 다음이 출수기(出穗期)로 이 시기(時期)에 대부분의 이삭목이 감염(感梁)되고 있었다. 그러나 통일계(統一系) 품종(品種)은 출수후(出穗後)에도 환경(環境)에 따라 높은 감염(感染) 가능성(可能性)을 갖고 있었다. 2. 벼 이 삭목도열병(病)의 잠복기간(潛伏期間)은 자연조건하(自然條件下)에서 10~22일(日)로 그 변동복(變動福)이 넓었다. 인공접종시(人工接種時) 이삭이 어릴수록 잠복기간(潛伏期間)은 짧았고 감염속도(感染速度)가 심(甚)했으나 지엽절(止葉節) 밖으로 추출(抽出)한 이삭목은 잠복기간(潛伏期間)도 길고 발병률(發病率)도 낮았으며 조직내(組織內) 감염속도(感染速度)가 늦었다. 3. 이삭목도열병(病)의 약제방제(藥劑防除) 적기(適期)는 도열병균(稻熱病菌)의 감염(感染) 최성기(最盛期)와 잠복기간(潛伏期間)을 고려(考慮)할 때 속효성(速效性) 약제(藥齊)는 출수(出穗)5~10일전(日前), 지효성(遲效性) 약제(藥齊)는 10~15일전(日前)으로 추정(推定)된다. 4. 도열병균(病菌) 포자(胞子)의 엽초내 침투(浸透)는 주(主)로 지엽(止葉)을 포함(包含)한 상위(上位) 3개엽(個葉)에서 이루어졌고 강우(降雨)나 이슬, 일액(溢液) 등(等)과 함께 엽초 봉합부(縫合部)에서 침윤현상(浸潤現象)에 의해 이루어졌으며 침투율(浸透量)은 수도(水稻)의 생육기간중(生育期間中) 수잉기(穗孕期)가 가장 많았다. 포자(胞子)의 엽초내 침투(浸透)는 엽설(葉舌)이 크게 저지(沮止)하고 있었다. 5. 엽초내에 침투(浸透)한 포자(胞子)의 이삭에의 부착량(附着量)은 형태적(形態的)으로 복잡(複雜)한 수수절(穗首節)과 수축절(穗軸節)이 가장 많았고 이에는 모용(毛茸)와 퇴화지경(退化枝梗)이 크게 영향(影響)을 미치고 있어 이들이 목도열병(病) 감염(感染)을 조장(助長)하고 있었다. 6. 벼 이삭목도열병(病) 감염(感染) 가능(可能) 포자농도(服子濃度)는 계통간(系統間) 차이(差異)가 있어 통일계(統一系) 품종(品種)은 일반계(一般系)보다 낮은 100개(個) 이하(以下)의 포자농도(胞子濃度)에서도 쉽게 감염(感染)이 되었으며 발병지수(發病指數)도 매우 높아 그 피해(被害)가 더욱 심(甚)했다. 7. 벼 이삭목도열병(病)과 상관(相關)이 높은 이삭목의 질소함량(窒素含量)과 규소함량(硅數含量)은 벼 생육기간(生育時期)에 따라 큰 차이(差異)가 있어 질소함량(窒素含量)은 수잉기(穗孕期)에서 출수기(出穗期)로 갈수록 증가(增加)를 보였고 그 후 다소(多少) 감소(減少)하고 있었다. 규소함량(硅數含量)은 수잉기(穗孕期)로부터 점차 증가(增加)하고 있어 이들 체내성분(體內成分)의 변화(變化)가 목도열병(病)의 발병(發病)을 조장(助長)하고 있었다. 8. 도열병균(稻熱病菌) 포자(胞子)의 비산(飛散)은 대다수 수직(垂直) 방향(方向)으로 상승(上昇)또는 하강(下降)하여 도체(稻體)에 부간(附看)하였으며 수평(水平)으로 이동(移動)하는 포자(胞子)는 극(極)히 적어 출수후(出穗後)의 이삭목에 부간(附看)하는 포자수(胞子數)가 적으므로 출수후(出穗後) 목도열병(病) 감염율(感染率)은 매우 낮을 것으로 추정(推定)되었다. 도체(稻體) 상하위간(上下位間)의 온도차(溫度差)에 의(依)한 공기(空氣)의 이동(移動)은 포자비산(胞子飛散)에 대(對)한 하나의 원인(原因)이었다. 9. 출온기(出穩期)를 전후(前後)한 포자비산(胞子飛散)이 가장 목도열병발병(病發病)과 상관(相關)이 높았으며 지엽(止葉)을 포함(包含)한 상위(上位) 3개엽(個葉)에 형성(形成)된 병반(病斑)이 출수(出穗)를 전후(前後)한 시기(時期)에 포자형성량(胞子形成量)이 많아 직접(直接) 목도열병(病) 전염원(傳染源)으로서 크게 작용(作用)하고 있었다. 10. 엽초내 환경조건(環境條件)은 목도열병(病) 감염(感染)에 극(極)히 호적(好適)하여 엽초내에서 도열병균(病菌)의 침해(侵害)를 받는 경우 품종(品種)의 내병성(耐病性), 시복수준(施服水準)의 차이(差異)에 관계(關係)없이 이삭목이나 지경(枝梗), 인, 마디, 마디사이 등(等) 도체(稻體)의 어느 부위(部位)라도 감염(感染)이 이루어졌다. 11. 엽초내에 침투(浸透)한 우고균(優古菌) 중에서 벼 갈색엽고병균(病菌)인 Gerlachia oryzae 만이 발병(發病)을 다소(多少) 조장(助長)할 뿐 기타(其他)의 균(菌)들은 영향(影響)이 적었으며 품종(品種)의 출수소요일수(出穗所要日數)의 장단(長短)이 목도열병(病) 감염(感染)과 관련(關連)이 있는 것으로 추정(推定)되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제1권1호
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• pp.89-115
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• 1968

영양조건(營養條件)으로서 가리(加里)가 대사과정(代謝過程)의 활성화(活性化) 내지조정자(乃至調整者)라는 견지(見地)에서 가리공급수준과(加里供給水準) 생태적조정조건(生態的調整條件)이라고 볼 수 있는 온도주기성(溫度週期性)이 고구마 생육(生育)과 몇 가지 동위원소(同位元素) 동태(動態)에 미치는 영향(影響)을 살피었다. 역경배양하(礫耕培養下) 저수준가리구(低水準加里區)(3m.e/l)는 생장(生長)을 현저(顯著)히 억제(抑制)할 뿐 아니라 말기(末期)에는 대리(待異)한 생장점(生長點) 위조현상(萎凋現象) 등을 나타나게 하였다. 고수준가리구(高水準加里區)(14m.e/l) 특히 암기저온구(暗期低溫區)는 현저(顯著)한 초장(草丈), 마디수(數), 생체중증대(生體重增大)를 가져오고 질소효과와 비슷한 영양생장촉진생육상(營養生長促進生育相)을 나타냈으나 함유질소(含有窒素)를 분석(分析)한 결과 저수준가리구(低水準加里區)가 평균(平均) 2.86~3.23% 고수준가리구(高水準加里區)가 2.91~3.41%로서 큰 차이(差異)를 나타낸 것으로 볼 수 없다. 따라서 고수준가리구(高水準加里區)의 영양생장촉진형(營養生長促進型) 유도(誘導) 특히 초장촉진(草丈促進)은 가리(加里)가 질소흡수(窒素吸收)를 촉진(促進)한데 연유(然由)한 것이 아니라 가리자체(加里自體)의 효과로 보인다. 저수준가리구(低水準加里區)에서는 괴근형성(塊根形成)이 불능(不能)하였지만 고수준가리구(高水準加里區)에서는 영양생장촉진생육상(營養生長促進生育相)에 수반하며 질소효과와는 달리 후기(後期)에는 괴근형성(塊根形成)도 왕성(旺盛)하였다. 고수준가리구중(高水準加里區中)에서도 암기저온구(暗期低溫區)에서는 더욱 영양생장촉진경향(營養生長促進傾向)이 원저(願著)하고 암기고온구(暗期高溫區)에서는 지상부대지하부비(地上部對地下部比), 또는 괴근비(塊根比)가 월등(越等)하여 원래(元來)의 온도주기성(溫度週期性)의 효과가 고수준가리(高水準加里)에 의(依)하며 변화(變化)된 것으로 보인다. 인(燐)-32 가리(加里)-42의 개체당(個體當) 흡수(吸收) 및 흡수율(吸收率)은 고수준(高水準) 가리구(加里區)에서 현저(顯著)하고 특(特)히 괴근형성기(塊根形成期) 및 괴근생성(塊根生成)이 가장 왕성(旺盛)한 구(區)에서 증대(增大)되고 있나 p-32보다 k-42동태(動態)가 이점(點)에 관하여 더 활발(活潑)한 것을 볼 수 있다. 저수준가리구(低水準加里區)에서는 P-32, K-42의 지상부(地上部)로의 이동(移動)이 억제(抑制)되고 고수준가리구(高水準加里區)에서는 촉진(促進)되고 있다. 즉 가리(加里)가 인(燐)-32와 가리(加里)-42의 지상부전이(地上部轉移) 특(特)히 생장점(生長點)으로의 전이(轉移)에 밀접(密接)한 관계(關係)를 가지고 있다. 가리함량(加里含量)은 고수준가리구(高水準加里區)에서 높고 근신장기(根伸長期)보다 괴근형성기(塊根形成期)에 감에 따라 증가(增加)되고 있지만 인산함량(燐酸含量)은 별차이(別差異)가 없고 나토리움함량(含量)은 가리(加里)와 대조적(對照的)으로 정반대(正反對)의 경향(傾向)을 나타내고 있다. 가리(加里)는 온도주기성(溫度週期性)의 관여하(關與下) 고구마생장(生長)에 지리(持異)한 효과를 나타내고 또 P-32, K-42이동(移動)등 기본적(基本的) 대사과정(代謝過程)에 관여(關與)하기 때문에 공급량(供給量)이나 조건(條件)에 따라서 다양적효과를 가질 수 있는 영양요소(營養要素)라고 본다. 본연구(本硏究)를 지도(指導)하신 조백현원자력위원(趙伯顯原子力委員)과 협조(協調)하여주신 국제원자력기구(國際原子力機構) 및 가리연구회(加里硏究會)에 심사(深謝)한다.

• 한국작물학회지
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• 제17권
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• pp.45-78
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• 1974

본 시험은 유ㆍ무한형대두품종에 대한다수성품종의 유종 및 재배기술개선의 기초자료로서 건물생산 및 제 형질간의 상호관계를 밝힐 목적으로 파종기, 재식밀도 및 시비수준이 다른 조건에서 광교, 동북태 및 수계5001를 유한형품종으로 그리고 Shelby, SRF-300 및 Harosoy를 무한형품종으로 하여 1972년부터 2개년에 걸쳐 작물시험장(수원)에서 실시하였는데 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 개화기에 있어서의 건물중, CGR 및 LAI는 품종, 파종기, 시비수준을 막론하고 밀식할수록 증가하였고 개화기가 빠른 무한형품종들은 유한형품종보다 현저히 떨어졌으나 정엽전개기에는 오히려 유한형보다 무한형이 더 높거나 거의 같은 수준을 나타냈다. 2. 파종기별로 본 개화기의 건물중은 유ㆍ무한형 모두 5월 21일구와 6월 15일구가 거의 비슷하나 7월 10일구의 건물중은 낮았으며 시비수준이 높을수록 개화기에는 CGR을 비롯하여 건물중과 LAI도 높았다. 3. 엽면적지수(LAI)는 동일군내에서 품종간차이도 상당히 컸으나 무한형품종은 파종기, 재식밀도 및 시비수준을 막론하고 유한형품종보다 떨어지는데도 종실수량은 별로 떨어지지 않았다. 4. 조식 및 증비의 경우에는 밀식을 하면 정엽전개기 이후에 엽과 엽병부분의 낙하가 많으나 소식인 경우 또는 만파(7월 10일)에서는 엽과 엽병의 낙하가 적은 경향이 뚜렷하였다. 5. 식물체부분별로 보면 경중비율은 밀식할수록 높아지고 반면 엽중비율은 소식할수록 높아졌으며 만파할수록 경중과 엽병비율은 떨어지고 엽중비율은 높아지는 경향이었다. 6. 정엽전개기에 있어서 유한형품종은 맥중비율이 5월 21일구에서 25내외, 6월 15일구에서 8%내외, 7월 10일구에서는 9%내외이어서 매우 적은 반면 무한형품종은 5월 21일구에서 6%내외, 6월 15일구에서 14%내외, 그리고 7월 10일구에서는 21%내외로 매우 컸다. 7. 광교는 다비조건에서 도복된 후에도 황화낙엽이 적고 생육이 회복되나 SRF-300은 생육이 회복되지 않았다. 8. 종실수량은 5월 21일구가 가장 높았으나 6월 15일구와 별로 차이가 없고 7월 10일구는 감소가 컸는데 유한형품종들은 만파에 의한 감소정도가 비교적 적고 무한형품종은 그 정도가 컸었다. 9. 재식밀도의 적정수준은 수량면으로 보았을 때 5월 21일구에서는 a당 1,250∼2500개체, 6월 15일구에서는 2,500개체, 그리고 7월 10일구에서는 3,333개체수준이었다. 10. 전품종에 있어서 정엽전개기의 건물중과 LAI 그리고 맥비만기의 건물중은 수량과 높은 상관을 나타냈고 유한형품종에 있어서 최고의 수량을 기대할 수 있는 건물중의 적정선은 개화기때에 a당 25kg, 정엽전개기때에 50kg내외였으며 무한형품종에 있어서는 맥비만기의 LAI는 4∼5, 그리고 맥비만기의 건물중은 a당 80kg내외이었다. 11. 밀식을 하면 경장은 커지고 경태와 분지 및 절수는 적어져서 주경비율이 높아지고 절간장이 길어졌다. 경중, 절수, 맥수 및 종실수량의 주경비율은 밀식할수록 그리고 만파한 것이 높았으며 무한형이 유한형보다 높았다. 12. 밀식 또는 만파의 경우에는 맥수나 종실수량의 주경비율이 높아서 주경의존도가 높은 품종이 유리한 것으로 보였다. 13. 개화기와 정엽전개기의 LAI는 유ㆍ무한형 모두 단위면적당 총절수, 건물중 및 건경중과 높은 상관을 보였고 개화기의 LAI는 유한형의 경장 및 a당 맥수와의 상관에는 유의차가 없었으나 무한형의 경장 및 a당맥수와는 고도의 유의상관을 보였다. 14. 건물중은 LAI외에 CGR, 경장 그리고 a당 절수, 맥수 및 건경중과 높은 상관을 보였으나 경태와는 유의적인 상관이 없었다. 15. 도복지수는 LAI, 건물중, 경장 및 건경중과 높은 유의상관이 있었고 경태와는 무한형품조에 있어서 고도의 부의 상관을 보였으나 유한형품종에서는 유의상관이 없었으며 유한형품종에서는 수량과 고도의 정의 상관을 보였다. 또한 도복지수는 주경의 평균절간장과 고도의 정의 상관이 있었다. 16. 100립중은 밀식 및 만파 그리고 무비조건에서 떨어지는 경향이었고 주경보다 분지의 100립중이 낮았다. 17. 단백질함량은 어떤 재배조건에서도 변화가 거의 없으나 지방함량은 만파할 때 감소하는 경향이 뚜렷하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제59권1호
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• pp.67-91
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• 1983

침엽수(針葉樹)인 소나무, 리기다소나무, 일본잎갈나무 3수종(樹種)과 활엽수(闊葉樹)인 오리나무, 밤나무, 이태리포푸라 3수종(樹種)의 목재(木材)로부터 alcohol을 생산(生産)하기 위하여 목재(木材)의 화학성분(化學成分) 분석(分析)과 산(酸) 가수분해(加水分解) 조건(條件)을 확립(確立)하고 또한 섬유소(纖維素) 분해력(分解力)이 강(强)한 균주(菌株)를 분리(分離) 동정(同定)하여 균주(菌株)의 효소(酵素) 생산조건(生産條件), 효소(酵素)의 특성(特性) 및 alcohol 발효조건(醱酵條件) 등(等)을 연구조사(硏究調査)한 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 수종별(樹種別) 산(酸) 가수분해(加水分解)에서 HCl은 1.0%와 2.0%, $H_2SO_4$는 2.0%에서 높은 당화율(糖化率)을 보였고 수종(樹種)은 오리나무가 23.4%로 제일 좋았다. 2) HCl과 $H_2SO_4$으로 산(酸) 가수분해(加水分解)할 때 압력(壓力)은 $1.5kg/cm^2$, 산(酸)의 첨가량(添加量)은 30배량(倍量), 분해시간(分解時間)은 HCl 45분과 $H_2SO_4$ 30분에서 당화율(糖化率)이 양호(良好)하였다. 3) 전처리(前處理)에 있어서 농(濃) HCl 보다는 농(濃) $H_2SO_4$이 더 효과적(効果的)이었고 그 농도(濃度)는 50~60%이었으며 열처리(熱處理)는 $190^{\circ}C$에서 30분간(分間) 처리(處理)함으로써 무처리(無處理)보다 당화율(糖化率)이 약(約) 1.5% 증가(增加)하였다. 4) 목분(木粉) 1g에 있어서 산(酸) 가수분해액(加水分解液)의 당조성(糖組成)은 소나무는 glucose 137.78mg, arabinose 68.24mg이었고 오리나무는 glucose 162.22mg, arabinose 65.89mg을 함유(含有)하고 있었으며, xylose와 galactose도 검출(檢出)되었다. 5) 10개(個)의 균주(菌株) 중에 alcohol 효효력(醗酵力)이 왕성한 균주(菌株)는 Sacch. cerevisiae JAFM 101과 Sacch. cerevisiae var. ellipsoideus JAFM 125이었다. 6) 산(酸) 가수분해액(加水分解液)은 $CaCO_3$와 NaOH로 중화(中和)하는 것이 alcohol 생산(生産)과 효모생육(酵母生育)이 양호(良好)하였고 alcohol 생산(生産)은 pH 4.5~5.5, $30^{\circ}C$, 균주생육(菌株生育)에는 pH 5.0~6.0, $24^{\circ}C$에서 발효(醱酵)시키는 것이 좋았다. 7) Alcohol 생산(生産)에는 0.02%의 $(NH_2)_2CO$와 $(NH_4)_2SO_4$, 0.1%의 $KH_2PO_4$, 0.05%의 $MgSO_4$ 그 밖에 0.025%의 $CaCl_2$, 0.002%의 $MnCl_2$ 첨가(添加)가 효과적(効果的)이었고 효모증식(酵母增殖)에는 0.04~0.06%의 $(NH_2)_2CO$와 $(NH_4)_2SO_4$, 0.2%의 $K_2HPO_4$와 $K_3PO_4$, 0.05%의 $MgSO_4$ 그 밖에 0.025%의 $CaCl_2$, 0.002%의 NaCl 첨가(添加)가 효과적(効果的)이다. 8) 여러 가지 vitamin 중에서 alcohol 생산(生産)은 pyridoxine과 riboflavin, 효모증식(酵母增殖)에는 thiamin과 Ca-pantothenate, biotin과 inositol의 첨가(添加)가 좋았고 tannin과 furfural은 0.01% 농도(濃度)에서 alcohol 생산(生産)이 오히려 증가(增加)하였으며 그 이상(以上)의 농도(濃度)에서는 저해(沮害)를 받았다. 9) 발효액(醱酵液) 100ml에서 소나무는 2.201~2.275ml의 alcohol과 168~228mg의 효모(酵母)가 생산(生産)되었고 잔류당(殘溜糖)은 0.55~0.60g이었다. 오리나무는 2.075~2.125ml의 alcohol과 208~256mg의 효모(酵母)를 생산(生産)했으며 잔류당(殘溜糖)은 0.60~0.65g이었고 pH는 3.3~3.6으로 변화(變化)했다. 10) Trichoderma viride JJK107을 섬유소(纖維素) 분해력(分解力)이 강한 균주(菌株)로서 선정(選定)하여 동정(同定)하였다. 11) 효소(酵素) 생산조건(生産條件)으로 CMCase는 pH 6.0, $30^{\circ}C$, xylanase는 pH 5.0, $35^{\circ}C$에서 5일간 배양(培養)할 때 최고(最高)의 효소생산(酵素生産)을 나타냈고 효소작용(酵素作用)의 최적조건(最適條件)은 CMCase는 pH 4.5, $50^{\circ}C$, xylanase는 pH 4.5, $40^{\circ}C$에서 최고(最高)의 활성도(活性度)를 보였다. 12) 목분(木粉)을 peracetic acid로 탈(脫) lignin하고 효소(酵素) 가수분해(加水分解)하여 발효(醱酵)시킬 때가 alcohol 생산(生産)이 좋았으며 peracetic acid 첨가비(添加比)는 10배량(倍量) 이도(移度) 첨가(添加)하는 것이 좋았다. 13) 발효(醱酵)에 있어서 본분(本粉)과 밀기울 Koji의 혼합비율(混合比率)은 10:8일 때에 alcohol 생산(生産)이 좋았고 본분(本粉) 10g에서 소나무 2.01~2.14ml, 오리나무는 2.11~2.20ml의 alcohol을 생산(生産)하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제5권2호
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• pp.215-235
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• 1996

본 연구에서 수행한 Model 시뮬레이션에 의한 열환경 분석 기법은 지역별로 다양한 기상여건 하에서 대상온실의 난방 및 냉방부하를 보다 합리적으로 예측할 수 있을 뿐만 아니라 냉방이나 난방용 시스템의 결정을 비롯한 난방대책을 수립하고, 에너지 이용 전략의 수립이나 계절적인 작부계획 수립, 온실산업용 적지선정 등에 유익하게 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구에서는 온실의 적극적인 환경조절 유형을 난방과 냉방의 두 가지로 대별하고, 난방 소요열량 산정을 비롯하여 야간의 보온 커튼효과, Heating Degree-Hour 산정 등 난방과 관련된 시뮬레이션은 동적 모형을 이용하여 시간별, 일별 및 월별로 검토하였으며, 환기를 비롯한 차광, 증발냉각시스템의 효과 분석은 정적모형을 이용하여 검토하였다. 특히 하절기 지하수와 같은 저온수를 직접 이용하거나 Heat Pump를 통하여 확보될 수 있는 저온수를 이용하여 온실의 피복면에 살수함으로서 확보할 수 있는 온실냉방효과를 검토하는 데는 1.2m$\times$2.4m 크기의 모형온실을 제작하여 기초실험을 수행함으로서 동절기의 수막시스템의 보온효과와 마찬가지로 하절기 냉방 효과를 거둘 수 있다는 가능성을 확인하였다. 본 연구에 활용된 온실의 수치 환경모형 중 난방관련 시뮬레이션용 동적 수치모형은 소기의 목적을 달성하는데 충분히 응용될 수 있는 이론모형이다. 이 이론모형이 범용성이 높은 것은 온실 내ㆍ외의 미기상 변화, 특히 난방이나 냉방이 본격적으로 요구되는 기간동안에 온도, 습도, 일사, 풍속 등의 미기상 인자들을 면밀하게 관찰하여 실측된 자료를 바탕으로 개발되었고, 다양한 자료에 의해 충분히 검정되었기 때문이다. 본 연구에서는 경남 진주지역의 어느 특정 기간(1987년)의 시간별 기상자료를 중심으로 온실의 열적 환경변화에 대한 수치모형 시뮬레이션을 실시하였으며, 아직 수치모형에 의한 시뮬레이션이 불가능한 일부 냉방효과를 검토하는 데는 모형 실험을 실시하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주간과 야간의 설정온도를 달리하고 다단계 변온조절방식으로 시뮬레이션을 행한 결과 난방 소요열량은 난방 설정온도에 따라 현저한 차이를 보였다. 특히 주간 설정온도에 비하여 야간 설정온도가 난방 소요열량에 예민하게 영향을 미치므로 야간의 설정온도 결정에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 2. 기존의 Heating Degree-Hour 자료는 평균 외기온을 중심으로 임의의 설정온도에 대하여 산정된 값이므로 난방 소요열량에 대한 상대적인 비교수단은 되나 고려되는 기상인자의 제한과 설정온도의 임의성 때문에 실용성이 부족하다. 따라서 본 연구에서 제시된 것처럼 온실 주변의 제반 미기상 인자나 경계조건이 반영됨은 물론 작물의 생육상태 및 구체적인 설정온도까지도 고려하는 동적 수치모형으로 시시각각으로 예측된 실내기온을 중심으로 재배기간 동안의 난방열량을 적산함이 합리적이라 판단된다. 기존의 MDH 자료로 난방 설계를 할 경우에는 지나치게 과잉설계 될 가능성이 있다. 3. 산정된 난방 소요열량은 물론 커튼의 보온성능도 월별 기상여건에 따라 현저한 차이를 보이며, 시뮬레이션에 이용된 커튼의 경우 높은 보온효과를 보임으로서 년 평균 50% 이상의 난방 에너지를 절감할 수 있으며, 동절기 3-4개월의 집중 난방기에 에너지가 크게 절감됨을 발견할 수 있다. 4. 고온기 환기성능은 온실의 구조, 기상조건, 작물의 생육상태 등에 따라 다소의 차이가 있으나 환기율에 의해 크게 좌우되며, 시뮬레이션에 이용된 두 가지 농가보급형 온실 모두 환기율의 증가에 따른 실내기온의 강하 효과가 환기율이 1회/min 정도를 넘어서면서 급격히 둔화되는 현상을 보인다. 이는 기존에 권장되고 있는 적정 환기율인 1회/min 전후의 환기 시스템을 갖추는 것이 합리적임을 확인해 준다. 5. 작물이 성숙된 유리온실에서 외기의 상대습도가 50%인 쾌청한 주간동안 연속적으로 1회/min로 환기를 시킬 경우 실내기온 36.5$^{\circ}C$의 대조구에 비한 온도강하는 50% 차광만 했을 시 2.6$^{\circ}C$이고 효율 80%의 Pad ＆ Fan 시스템만 작동시 6.1$^{\circ}C$ 정도이며, 차광과 냉각시스템을 동시에 작동시는 약 8.6$^{\circ}C$로서 외기온보다 3.3$^{\circ}C$가 낮은 28$^{\circ}C$까지 실내온도를 낮출 수 있으나, 동일 조건하에서 외기의 상대습도가 80%로 높은 경우에는 Pad ＆ Fan시스템에 의한 온도강하가 2.4$^{\circ}C$에 불과하여 50% 차광하에서도 외기온 이하로 실내온도를 낮출 수 없음을 알 수 있다. 6. 하절기 3개월(6/1-8/31)동안 Pad ＆ Fan 시스템의 냉방효과($\Delta$T)는 설정된 작동 온도에 따라 다소 차이를 보일 것으로 예상되나 본 시뮬레이션에서 설정한 시스템의 작동 온도 27$^{\circ}C$에서 상대습도와의 상관관계는 대략 다음과 같았다: $\Delta$T= -0.077RH＋7.7 7. 전형적인 하절기 주간기상 하에서 경시적 냉방효과를 분석한 결과 환기만으로는 실내기온을 외기온 보다 5$^{\circ}C$ 높게 유지하는 정도가 고작이고, 차광이나 증발식 냉방시스템 만으로는 작물이 성숙한 단계에서조차도 외기온 이하로 떨어뜨리기가 어려우나 차광과 아울러 증발식 냉방을 병행할 경우에는 작물상태에 따라 다소 차이는 있지만 실내기온을 외기온보다 2.0-2.3$^{\circ}C$ 낮게 유지할 수 있음을 발견할 수 있다. 8. 일사가 차단된 27.5-28.5$^{\circ}C$의 외기온하에서 6.5-8.5$^{\circ}C$의 냉수를 온실 바닥면적 1$m^2$당 1.3 liter/min의 유량으로 온실표면에 살수했을 때 실내기온을 외기온보다 1$0^{\circ}C$ 낮은 16.5-18.$0^{\circ}C$ 정도로 낮출 수 있었다. 앞으로 살수 수온(T$_{w}$ )이나 외기온(T$_{o}$ ) 뿐만아니라 살수율(Q)에 따라 온실기온 (T$_{g}$ )에 미치는 상관 관계 T$_{g}$ = f(T$_{w}$ , Q, T$_{o}$ )를 구명하여 지하수 자체 또는 Heat Pump를 이용한 지하수온 이하의 냉수로 온실냉방의 가능성을 구명하는 것이 앞으로의 과제이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권3호
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• pp.385-392
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• 2012

본 연구는 새만금간척지 광활 및 계화지구 신간척지에서 조사료의 안정생산을 위한 적정 작부체계를 설정코자 2009년 10월부터 2011년 10월까지 수행하였다. 동계 사료작물로 청보리 (영양), 호밀 (곡우), 이탈리안 라이그라스 (passerel plus)와 하계 사료작물로 옥수수 (광평옥), 수수${\times}$수단그라스 (G7)를 재배하여 토양화학성, 양분흡수량, 사료가치, 생육 및 수량성을 검토하였다. 시험전 토양은 유기물, 유효인산 및 치환성칼슘 함량이 매우 적었고 치환성마그네슘 나트륨 함량이 많은 알칼리성 염류토양 이었다. 재배기간 동안 토양염농도 변화는 0.2%이하를 나타냈고 염피해는 없었다. 동계 사료작물 입모율은 호밀 > 청보리 > 이탈리안 라이그라스 순으로 양호하였고 생초 및 건물수량은 이탈리안 라이그라스 > 호밀 > 청보리 순으로 높았다. 조단백 함량은 이탈리안 라이그라스 > 청보리 > 호밀 순으로 총가소화영양 함량은 청보리 > 이탈리안 라이그라스 > 호 밀 순으로 많은 경향을 나타냈다. 하계 사료작물 조단백질 및 중성용매불용성섬유, 산성용매불용성섬유 함량은 수수${\times}$수단그라스에서 총가소화영양 함량은 옥수수에서 높았다. 동 하계 사료작물 경엽 및 곡실의 무기양분 함량은 이탈리안 라이 그라스와 옥수수에서 높았다. 시험 후 토양화학성은 pH가 낮아지고 총질소 및 유효인산, 치환성칼륨.칼슘 함량이 증가한 반면에 유기물, 치환성마그네슘 나트륨 함량이 감소되는 경향을 나타냈다. 동작물과 하작물을 연계한 수량성 ('10~'11)에서 생초수량은 청보리 - 옥수수 (74,740 kg $ha^{-1}$) 대비 IRG - 수수${\times}$수단그라스 10%, IRG - 옥수수 7%, 호밀 - 수수${\times}$수단그라스 6%, 호밀 - 옥수수 및 청보리 - 수수${\times}$수단그라스 3% 증수되었고 건물수량은 청보리 - 옥수수 (20,280 kg $ha^{-1}$) 대비 IRG - 수수${\times}$수단그라스 7%, 호밀 - 수수${\times}$수단그라스 6%, IRG - 옥수수 3%, 청보리 - 수수${\times}$수단그라스 3%, 호밀 - 옥수수 3% 증수되었으며 TDN수량은 청보리 - 옥수수 (13,830 kg $ha^{-1}$) 대비 IRG - 수수${\times}$수단그라스 2%, 청보리 - 수수${\times}$수단그라스 및 IRG - 옥수수 1% 증수되었다. 따라서 생초, 건물수량 및 TDN수량이 높은 "IRG - 수수${\times}$수단그라스" 및 "청보리 - 수수${\times}$수단그라스" 조합을 신간척지 토양특성 (사양토, 배수약간불량, 토양염농도 0.2% 이하)에 알맞은 사료작물 작부조합으로 판단되었다.