• 한국산업정보학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.15-23
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• 2020

기후 변화에 대응하기 위한 농업분야의 연구활동이 활발하게 이루어지고 있는 가운데 4차 산업혁명에 맞춰 정보통신기술을 활용한 스마트농업이 새로운 트랜드가 되었다. 이에 따라 다양한 노지 환경과 토양 조건에서 농작물의 스트레스를 모니터링하여 생육 이상 징후를 미리 식별하고 대응하려는 연구가 진행되고 있다. 다양한 센서를 거쳐 실시간으로 수집되는 데이터들을 인공지능 기법이나 빅데이터 기술을 활용하여 분석하려는 시도도 있다. 본 논문은 빅데이터 분석을 위해 기존 관계형 데이터베이스를 이용하여 농작물의 생육환경정보와 생체정보 분석에 효과적인 빅데이터 모델을 제안한다. 모델의 성능은 데이터 양에 따른 쿼리에 대한 응답 시간으로 측정하였다. 그 결과 최대 23.8%의 시간 단축 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.27-33
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• 2023

웰빙과 건강관리에 대한 관심 증가와 미세먼지로 인한 공기질의 악화, 다양한 토양 및 수질 오염으로 인해 친환경 식재료에 대한 요구가 급증하고 있다. 이와 같은 현상의 해결책으로 아쿠아포닉스가 대두되고 있다. 그러나 최적의 생육 환경을 도출하는 기법이 선행되어야 한다. 본 논문에서는 기존 아쿠아포닉스의 특성을 고려하는 지능형 식물 성장 측정 시스템을 설계하고자 한다. 특히, 지능형 아쿠아포닉스 생산관리 모듈 중 고성능의 처리 자원을 갖지 않는 생산 현장에 적합한 시스템 설계에 주안점을 두고, 균일한 생육환경을 제공하는 경우의 학습 데이터 및 판단 시스템을 위한 모듈 구성 방안을 제안하고자 한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권2호
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• pp.131-137
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• 2013

본 연구는 자생 덩굴식물인 마삭줄과 후추등의 실내 광도차에 따른 생육특성의 변화를 알아보고자 광도 처리 조합을 3처리구를 만들어 환경 조절 생육상에서 조사하였다. 사용된 광원은 형광등이고, 광 처리를 각각 100lux, 1,000lux, 2,500lux로 달리하여 5개월간 생육특성 변화를 조사하였다. 자생 마삭줄은 저광도인 100lux에서 처리 2개월 이후 생존율이 약 16.7%로 식물체 대부분이 고사하였고, 1,000lux와 2,500lux에서는 처리 5개월까지도 생존율이 83.3%로 높게 유지되었다. 실내광도가 높아짐에 따라 초장, 엽수, 분지수, 엽장 및 엽폭은 증가하는 경향을 보였고 고광도인 2,500lux에서 가장 우세한 생육 및 생장을 보였다. 자생 후추등은 저광도인 100lux에서는 처리 4개월 후 생존율이 50%로 생육이 불량하였으나 1,000lux와 2,500lux에서는 처리 5개월까지도 100%의 높은 생존율을 보였다. 1,000lux 조건에서 엽록소 함량이 증가되는 경향을 보였고, 엽장과 엽폭이 약간 넓어지는 경향은 보였다. 상록성 덩굴식물인 자생 마삭줄과 후추등을 실내 광조건을 달리하여 처리한 결과 두 식물 모두 1,000lux 이상의 광조건에서 생육이 양호하였고 특히 후추등의 경우 마삭줄에 비해 1,000lux의 낮은 광도에서도 생육이 양호하고 잎이 넓어지고 엽색도 짙은 녹색으로 유지되어 실내식물로서 활용성이 높을 것으로 판단되었으나 광도가 지나치게 낮아질 경우 생육이 저조한 것으로 나타나 내 음성이 높다고 할지라도 정상적인 생육을 위해서는 적당한 광조건이 필요함을 알 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제6권1호
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• pp.50-60
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• 1987

살충제 diazinon과 fenitrothion 및 제초제 butachlor에 대하여, continuous flow system하에서 송사리 생육단계별 감수성 비교를 위한 96시간 급성 독성 실험을 한 결과와 model agrosystem에서 실제 관행량의 butachlor를 살포하여 물속의 butachlor의 농도와 공시어의 각 생육단계별 치사율을 조사한 결과는 다음과 같다. 가. 농약의 종류에 관계없이 송사리의 가장 민감한 생육단계는 부화후 1주일 경과된 치어시기 즉 stage IV이었다. 나. Continuous flow system하에서 송사리 생육단계별로 96시간 급성독성 실험을 한 결과 유기인계 살충제인 diazinon의 극한치 비율은 21.4이며 fenitrothion의 경우 비율은 8.4이었고, 제초제 butachlor의 극한치 비율은 23.9로서 가장 높은 극한치 비율이 측정되었다. 따라서 3종의 농약중 가장 감수성이 높은 시기에서 가장 낮은 $96h-LC_{50}$값을 나타낸것은 butachlor로서 독성이 강함이 관찰되었다. 다. 논물에서의 butachlor는 살포 2일후 최고치에 도달한 후 반감기는 토양+물에 butachlor를 처리한 군이 6.1일 물에만 butachlor를 처리한 군은 9.7일로 나타났고, butachlor의 용출 및 분해에는 토양에 의한 영향이 컸다. 라. 생육단계별 및 처리별 공시어의 치사율은 통계적으로 유의성이 인정되었으며, 생육단계 별로는 stageⅣ 및 Ⅷ이 가장 butachlor에 대한 감수성이 높았다. 따라서 실제 논에서 butachlor를 관행 시용량을 살포 했을 때 송사리의 생육초기단계에는 많은 영향을 받을 것으로 예상된다. 결국, 농약등의 화학물질에 대한 어류의 생육단계에 따른 감수성 변화는 선택된 어종과 chemical에 따라서 다소의 차이는 있으나 발육 초기단계인 초기 post-larva시기에서 감수성이 가장 높게 나타난다고 사료된다. 따라서 화학물질의 환경독성 평가에 있어서 급성어독성외에 화학물질에 대한 민감도가 높은 시기인 초기생육단계에 미치는 영향도 함께 평가되어야 한다고 생각된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제31권4호
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• pp.409-419
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• 2017

사찰인근 소나무림은 문화경관림으로서 가치가 높으나 식생천이와 기후변화로 쇠퇴할 가능성이 높다. 본 연구에서는 사찰인근 소나무림을 대상으로 식생구조와 소나무 활력도, 입지환경 특성을 조사해 소나무 생육과 입지환경간의 상관관계를 밝히고자 했다. 소나무림이 양호하게 남아 있는 전남지역의 천은사, 원효사, 증심사, 태안사 4개소를 연구대상지로 선정했다. 이 대상지의 교목층에는 모두 소나무가 우점하고 하층에는 낙엽활엽수종이 주로 출현했다. 소나무의 수령이 많은 천은사 지역보다 증심사 원효사의 소나무 생육상태가 전반적으로 좋지 않았다. 토양의 총질소량은 증심사가 다른 지역보다 높은 편이었는데 하층식생 발달로 총질소량이 늘어난 것으로 보인다. 이로 인해 낙엽활엽수종과의 질소양분 경합에서 밀려 소나무의 생육이 악화된 것으로 추정된다. 해발고와 가지길이는 부(-)의 상관관계를, 경사도와 소나무 평균상대우점치도 부(-)의 상관관계를 보였다. 즉, 해발고 경사도가 상승할수록 토양환경을 포함한 생육환경이 열악해지면서 소나무의 생장량 우점도가 저조해지는 것으로 보인다. 경사도는 소나무 가지길이와 정의(+) 상관관계를 보였다. 소나무림이 주로 분포하는 입지환경 범위 내라면, 급경사지일수록 낙엽활엽수종과의 경쟁을 회피해 소나무 생육이 양호해지는 것으로 판단된다. 반면, 토양의 전기전도도가 증가할수록 소나무 생육이 더 악화되는 것으로 분석됐다. 토양양분 증가는 낙엽활엽수종의 식생 발달을 촉진해 소나무의 생육환경을 악화시켜 소나무림의 건전성 유지에 부정적 영향을 미친 것으로 보인다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권3호
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• pp.163-170
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• 2019

신설 제방의 사면 안정화를 위해 사용하는 토목 자재는 완공 이후 유입되는 식생의 종류 및 생장에 큰 영향을 미친다. 최근 미생물 유래 베타글루칸과 잔탄검 계열 바이오폴리머가 식물의 생육을 촉진시킬 수 있는 새로운 친환경 제방 사면 안정화 물질로 주목 받고 있다. 본 연구는 바이오폴리머 신소재의 생태성 평가를 목적으로, 특히 생태계 내에서 다수를 차지하는 우점 식물종들이 생태계의 특성을 크게 좌우하는 점에 주목하여, 바이오폴리머 신소재가 국내 하천에서 흔히 발견되는 자생 초본 식물 8종과 녹화용 식물 2종의 발아 및 생육에 미치는 영향을 시험하였다. 시험 식물종들의 종자 발아율은 바이오폴리머가 혼합된 토양의 영향을 받지 않았다. 반면 식물 생육은 바이오폴리머가 혼합된 토양에서 증가하였는데, 특히 돌피의 경우 약 2배정도의 총 생물량이 증가하였다. 식물 뿌리의 생육이 증가하는 경향을 보였고, 잎의 건중량 대비 엽면적이 증가하였다. 뿌리의 생육 증진과 잎의 건중량 대비 엽면적 증가가 환경 스트레스에 적응된 식물종들의 대표적 기능 형질인 점을 감안하면, 제방 사면에 처리된 바이오폴리머 신소재는 국내 하천 우점종들의 생육 및 환경 스트레스 저항성을 높일 것으로 예측된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권2호
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• pp.132-139
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• 2018

작물의 생산량은 광합성과 밀접한 관계가 있으며, 광합성 속도는 다양한 환경 요인에 의해 변화한다. 광합성 속도는 작물의 생육 상태나 생육 속도를 판단하는 지표로 사용되며, 작물 재배 시설을 구축하는 데 고려해야 하는 중요한 요인이다. 이 연구의 목적은 광도, $CO_2$ 농도 및 생육 단계에 의해 변화하는 로메인 상추의 군락 광합성 속도 모델을 개발하는 것이다. 군락 광합성 속도는 정식 후 5, 10, 15, 20 일차에서 5단계의 $CO_2$ 농도($600-2,200{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$)와 5단계의 광조건($60-340{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)이 처리된 3개의 밀폐 아크릴 챔버($1.0{\times}0.8{\times}0.5m$) 내에서 측정하였다. 먼저 세 가지 환경 요인을 사용하는 식들을 곱하여 만든 단순곱 모델을 구성하였다. 이와 동시에 생육 시기에 따라 변화하는 광화학 이용효율과 카르복실화 컨덕턴스, 호흡에 의한 이산화탄소 발생 속도를 포함하는 수정 직각쌍곡선 모델을 구성하여 단순곱 모델과 비교하였다. 검증 결과, 단순곱 모델의 $R^2$는 0.923이었으며, 수정 직각쌍곡선 모델의 $R^2$는 0.941을 나타내었다. 따라서 수정 직각쌍곡선 모델이 광도, $CO_2$ 농도, 생육 단계의 3 변수에 따른 군락 광합성 속도를 표현하는 데 더욱 적합한 것으로 판단하였다. 본 연구에서 개발된 군락 광합성 모델은 식물공장에서 상추 재배를 위해 생육 단계별로 설정해야 할 최적의 광도와 $CO_2$ 농도를 결정하는 데 도움이 될 것으로 생각된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제24권4호
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• pp.345-357
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• 2002

한국에 자생하는 거머리말속(Zostera, Zosteraceae)에 포함되는 수거머리말(Z. caulescen Miki)의 형태 및 생태학적 특성을 파악하기 위하여 생육환경, 외부형태학적 형질, 잎과 종자의 미세 구조를 비교 분석하였다. 우리나라 해역에서는 남해연안의 거제 가배리와 진도 죽림리에서만 수거머리말의 실체가 확인되었으며, 생육지의 환경은 파랑의 영향이 적은 내만의 수심 $3.0{\sim}6.5m$의 사니질 또는 니사질의 퇴적환경에서 출현하였다. 생식지의 길이, 잎 너비, 엽맥 수, 잎 표피 세포의 크기와 수, 종피의 늑골 수, 생식지 상에 수관 형성 여부, 잎 가장자리와 중앙의 두께 및 색조의 차이, 종자 표면의 anthocyanin색소 집적에 따른 자주색의 반점,잎 표피세포의 기본모양에서 수거미리 말은 뚜렷하게 구별되었다. 남해안 가배와 죽림의 집단에서 생육지에 따른 외부 형태학적 차이는 나타나지 않았으나, 하계의 생육밀도와 생물량은 가배리$(367.3m^{-2},\;725.7g\;dry\;wt\p;m^{-2})$에서 죽림리$(112.5m^{-2},\;392.0\;g\;dry\;wt\;m^{-2})$보다 높게 나타났다. 지상부의 생물량은 지하부보다 높게 나타났으며, 생육밀도와 생물량은 생식지의 개체수와 개체 당 생물량에 따라 큰 차이를 나타내었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.130-137
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• 2023

최근 농촌문제를 해결하기 위해 주목받고 있는 스마트팜은 작물의 생육환경을 최적화하고 효율적인 관리를 통해 작물의 생산성과 품질을 높이는 기술을 의미한다. 이러한 스마트팜에 생육환경 데이터 간 관계를 분석한다면 추가적인 생산성 향상과 작물 관리가 가능할 것이다. 본 논문에서는 온도, 습도, CO2, 토양온도, 토양습도, 일사, 토양EC, EC, pH 9개의 생육환경 데이터를 획득하고, 이를 분석하는 방법을 제안한다. 데이터 획득은 Main board와 Sensor board 간 RS-485 통신을 통해 획득 후 데이터베이스에 저장하였다. 저장된 데이터는 엑셀 시트 형식으로 내려받아 히스토그램, 데이터 차트, 상관관계 히트맵 분석을 진행하였다. 먼저 히스토그램 분석을 통해 전체, 주간, 야간 데이터의 분포를 파악하였고, 주간과 야간을 구분하여 데이터 차트 분석을 통해 월별로 평균, 중앙값, 최소값, 최대값을 파악하여 월별 데이터 변화 추이를 확인했다. 마지막으로 주간과 야간을 구분하여 상관관계 히트맵 분석을 통해 데이터의 상관관계를 파악하였다. 결과 주간에서는 온도와 토양온도, 토양EC와 EC 간에 매우 강한 양의 상관관계를 보였으며, 야간에는 온도와 토양온도, 토양EC와 EC 간에 매우 강한 양의 상관관계, 온도와 토양EC 간에 강한 음의 관계를 확인할 수 있었다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제7권3호
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• pp.73-77
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• 2004

차즈기의 관상가치 증진 및 광도에 따른 생육반응을 알아보기 위하여 실험을 실시한 결과 차광정도에 따라 생육상태가 매우 다르게 나타났다. 초장, 수관폭, 엽병장, 엽장, 엽폭, 줄기굵기, 건물중 등 대부분이 30% 차광 시에 높게 나타나 생육이 가장 좋았으며, 차광율이 높아질수록 모두 감소하였다. 엽록소함량도 30% 차광시에 가장 높았으며, 안토시아닌함량의 경우 70% 차광시에만 감소하였을 뿐 나머지 처리구에서는 큰 차이가 없었다. 또한 70% 차광 시에는 엽색이 암자적색에서 황록색으로 변하였고, 생육이 저조하였을 뿐만 아니라 식물체가 도복하여 차즈기 고유의 관상가치가 떨어지는 결과를 보였다.