• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2021년도 추계학술대회
• /
• pp.69-69
• /
• 2021

• 한국농림기상학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.329-339
• /
• 2021

콩은 논 대표적인 밭작물로써 온도, 수분, 토양과 같은 환경 조건에 민감하기 때문에 재배 시 포장 관리가 매우 중요하다. 작물 상태를 비파괴적, 비접촉적 방법으로 측정할 수 있는 분광 기술을 활용한다면 작황 예측, 작물 스트레스 및 병충해 판별 등 생육 진단 및 처방을 통해 품질과 수확량을 높일 수 있다. 본 연구에서는 회전익 무인기에 탑재된 다중분광 센서를 이용하여 시험 포장에서 콩 생육 추정 모델 개발하고 재현성을 확인하기 위해 농가 포장에 검증을 수행하였다. 분광 데이터로 산출된 정규화 식생지수(NDVI, GNDVI), 단순비 식생지수(RRVI, GRVI)와 콩 생육 데이터(생체중, LAI)를 선형회귀분석을 실시하여 모델을 개발하였으며 괴산에 위치한 농가포장에서 검증을 실시하였다. 그 결과 생체중의 경우 정규화 식생지수를 이용 시 포화되기 때문에 단순비 식생지수 GRVI를 이용한 모델의 성능이 가장 높았다(R²=0.74, RMSE=246 g/m², RE=34.2%). 괴산 농가 포장에 생체중 모델 검증 결과 RMSE=392 g/m², RE=32%로 나타났으며 작부 체계별 나누어 검증 결과 단작 포장과 이모작 포장 생체중 모델은 RMSE=315 g/m², RE=26% 및 RMSE=381 g/m², RE=31%로 나타났다. 작부 체계별 포장과 적산온도가 유사한 연도별 시험 포장(2018+2020년, 2019년)을 나누어 생체중 모델 개발한 결과 단년도(2019년)의 성능이 높게 나타났다. 작부 체계별 적산온도가 유사한 검증과 기존 검증 간 비교 결과 단작 포장은 RMSE 및 RE를 기준으로 각각 29.1%와 34.3%로 개선되었으나 이모작 포장은 -19.6%, -31.3%로 저하되었다. 적산온도 이외의 환경 요인, 분광 및 생육 데이터 추가 시 다양한 환경 조건에서 재배되는 콩 생육을 추정 가능할 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회:학술대회논문집
• /
• 한국농림기상학회 2001년도 춘계 학술발표논문집
• /
• pp.101-104
• /
• 2001

작물 발육단계의 정확한 진단은 그 시기의 생리적 반응을 이해하고 정확하고 정밀한 생육관리를 위해서 절대적으로 필요한 요소이다. 지금까지 벼의 발육단계 예측을 위한 모델에는 GDD를 이용하는 방법(이, 1972), 한 단계의 발육을 완료하는데 걸리는 기간(t)과 이 기간중의 평균기온, 평균일장의 단순회귀 또는 중회귀를 구하는 방법(Gao et al, 1989; Yin et al, 1995; 임, 1982), 평균발육속도(1/t)를 이 기간중의 평균온도와 평균일장의 함수로 표현해서 이를 적산하여 1이 되었을 때를 발육완료일로 나타내는 방법(이, 1987; 신 등, 2000), 발육기간이 시계열자료를 모두 고려하여 함수를 이용하지 않는 non-parametric 방법(이, 1991) 등이 있다.(중략)

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.417-419
• /
• 2022

농축업에 ICT 기술을 접목한 스마트 팜은 생육환경을 자동으로 조절하여 노동력 등을 줄이고도 생산성과 품질을 향상시키는 것이 큰 장점이다. 하지만, 수익으로 이어지는 출하량과 품질 유지를 위해서 병충해에 주의를 기울여야 함은 여전하다. 따라서 토마토 잎 병충해 발생 시, 적절한 대응을 통해 더 큰 피해를 막을 수 있으므로, 초기 증상을 포착하는 기법을 개발한다. 오픈 데이터 셋인 Ai hub 의 시설작물 질병 데이터셋과 추가로 확보한 샘플을 포함해 2 개의 충해, 4 개의 병해에 1,231 장으로 데이터셋을 직접 구성해서 학습했다. 객체 탐지와 세그먼테이션이 동시에 가능하며 작은 병변도 잘 탐지하는 모델을 사용해서 총 6 가지 병충해에 대한 뚜렷한 증상 탐지를 보여주었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.13-18
• /
• 2017

본 연구는 난지형 마늘 '남도'의 적정 생육 온도 구명과 일 평균온도를 이용한 구중 예측을 위하여 수행되었다. 온도처리는 주간 16시간 야간 8시간 처리로 $11/7^{\circ}C$, $14/10^{\circ}C$, $17/12^{\circ}C$, $20/15^{\circ}C$, $23/18^{\circ}C$, $28/23^{\circ}C$ 로 설정하였다. 구의 생체중과 건물중은 $20/15^{\circ}C$ 처리구에서 가장 높았으며 고온이나 저온으로 갈수록 감소하였다. 엽수와 총엽면적은 저온인 처리구가 고온처리구보다 생장이 느렸으나, 최종적으로는 최고온도인 $28/23^{\circ}C$을 제외하고 유사한 경향을 보였다. 구의 생체중으로 6종의 함수를 개발하였으며 이를 통해 '남도' 마늘의 적정 생육온도와 한계온도, 온도에 따른 구생장량을 확인할 수 있었다. 분석 결과 '남도' 마늘의 적정 생육온도는 $18{\sim}20^{\circ}C$이며 GDD 기본온도와 한계온도는 $7.1^{\circ}C$와 $31.7^{\circ}C$로 추정할 수 있었다. 일 평균온도를 이용한 수확기 기준 구생체중 모델을 검증하기 위하여 온도구배터널의 기상자료를 이용하여 예측하였다. 선형함수를 이용한 예측은 79.0~95.0%, 2차 함수를 이용한 예측은 77.2~92.3%, 로지스틱분포 함수를 이용한 예측은 80.0~95.8% 예측도를 보였다. 이중 가장 예측력이 좋은 함수는 로지스틱분포함수이며 생육적정온도와 한계온도도 잘 표현하였다.

• 원예과학기술지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.768-776
• /
• 2010

본 실험은 thermal units을 이용하여 single-stemmed rose($Rosa$ $hybrida$ L.) 'Vital'의 초장, 생체중 및 총엽면적과 각 생육단계에 도달하는 시간을 예측하고, 장미의 신초발달 모델을 개발하기 위해 수행하였다. 기저온도($T_b$), 적정온도($T_{opt}$), 및 최대온도($T_{max}$)는 신초의 발달율과 평균온도의 회귀를 통해 예측하였다. 삽목에서 정식(CT-TP)까지의 생육단계에 대한 신초의 발달율은 linear 함수인 $R_b(d^{-1})$ = -0.0089 + $0.0016{\cdot}Temp$으로 나타났다. 정식에서 수확(TP-HV)까지의 생육단계에서 신초의 발달율은 parabolic 함수인 $R_h(d^{-1})$ = $-0.0001{\cdot}Temp^2$ + $0.0054{\cdot}Temp$ - 0.0484으로 나타낼 수 있었다. $T_b$, $T_{opt}$ 및 $T_{max}$는 각각 5.56, 27.0, 및 $42.7^{\circ}C$으로 나타났다. Tb값 $5.56^{\circ}C$은 single-stemmed rose의 신초발달에 대한 온도함수인 thermal units 계산에 이용되었다. 엽수, 엽면적 및 엽중은 삽목시기에 상관없이 sigmoid curve를 나타내었다. 엽면적(LA) 모델은 thermal units를 사용하여 sigmoid 함수, LA = 578.7 $[1+(thermal units/956.1)^{-8.54}]^{-1}$로 기술할 수 있었다. 삽목에서 정식(CT-TP)과 정식에서 수확(TP-HV)까지의 생육단계에 있어서 요구되는 평균 thermal units($^{\circ}C{\cdot}d$)는 각각 $426{\pm}42(^{\circ}C{\cdot}d)$과 $783{\pm}24(^{\circ}C{\cdot}d$)였다.

• 원예과학기술지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.911-922
• /
• 2015

본 연구는 고랭지배추의 생산성에 관여하는 주요 요인을 분석하고, 실시간 계측한 생육 및 기상자료를 기반으로 고랭지배추의 수량을 예측하기 위한 모델을 개발하기 위하여 수행되었다. 먼저 수확 시의 전생육량변수에 의한 구중 추정식과 비파괴 측정 생육량 변수에 의한 추정식에 의한 설명력의 차이를 비교한 다음, 이를 보완하기 위하여 비파괴측정 생육량 변수에 생육도일(growing degree days, GDD)을 포함한 구중추정 회귀모형을 작성하고, 이 구중추정식을 GDD에 의한 엽생장량과 실측 생장량의 비, 토양수분에 따른 생육속도, 그리고 생장단계 및 기간에 따른 상대생장률을 적용하여 보정하였다. 비파괴 생육량과 GDD에 의한 구중 추정식은 y = 6897.5 - 3.57 ${\times}$ GDD - 136 ${\times}$ 엽폭 + 116 ${\times}$ 초고 + 155 ${\times}$ 구고 - 423 ${\times}$ 구폭 + 0.28 ${\times}$ 구고 ${\times}$ 구폭${\times}$ 구폭($r^2=0.989$)로 나타났다. 수량 산정을 위한 엑셀스프레드시트모형을 작성하였으며, 이 모형은 고랭지배추 실시간 생육data 시트, GDD 계산을 위한 일별 온도data 시트, 재배지 토양수분data 시트, 그리고 도출된 모형방정식에 병해충 및 재배관리에 의한 수시변동 변량과 보정값을 입력하여 단수를 산정하는 시트로 구성되어 있다. 작성된 엑셀스프레드시트 모형을 이용하여 재배면적 ${\times}$ 단위당 재식주수 ${\times}$ GDD와 비파괴 생육량에 근거한 예측구중 ${\times}$ GDD도입 보정값 ${\times}$ 토양수분 및 건조기간에 따른 보정값 ${\times}$ 상품률을 적용하여 권역별 수량을 산정하고 이들을 합산하여 고랭지배추의 총 생산량을 예측할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.327-336
• /
• 2019

콩은 식량작물 중 단백질 함량이 매우 높고 식생활에서 여러가지 형태로 소비되기 때문에 매우 중요한 식량자원 중 하나이다. 콩은 일반적으로 노지에서 재배되기 때문에 콩의 생산량 및 품질은 갑작스런 기후 변화에 큰 영향을 받는다. 최근 폭염 및 폭우 등과 같은 이상기후로 인해 콩의 생산량이 불안정해짐에 따라 콩의 생육을 실시간으로 추정하여 품질저하를 예방할 수 있는 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 회전익무인기에 장착된 다중분광 센서를 이용하여 콩 생육을 추정하기 위해 수행되었다. 반사값을 이용하여 산출된 정규화 식생지수(NDVI, GNDVI)와 단순비 식생지수(RRVI, GRVI)와 콩 생육 데이터(생체중, 건물중, 엽면적지수)로 선형회귀분석을 실시하여 생육 추정 모델을 개발하였다. 그 결과, 정규화 식생지수인 NDVI를 이용한 엽면적 지수 추정 모델(R²=0.587, RMSE=1.01 ㎡/㎡, RE=48.98%)보다 GNDVI를 이용한 엽면적 지수 추정 모델(R²=0.789, RMSE=0.73 ㎡/㎡, RE=34.91%)이 높은 정밀도가 나타났으며, 단순비 식생지수를 이용한 엽면적 지수 추정 모델 RRVI (R²=0.760, RMSE=0.78 ㎡/㎡, RE=37.26%) GRVI (R²=0.828, RMSE=0.66 ㎡/㎡, RE=31.59%)과 비교 했을 때, 단순비 식생지수에서 높은 정밀도가 나타났다. 기후변화에 대체하기 위해 재식밀도 및 변량 시비와 같은 재배관리법이 적용된다면, 고품질의 콩을 생산하는데 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제34권6호
• /
• pp.591-594
• /
• 2019

일부 대장균 균주는 독성을 가지고 있으며 이들을 제어하기 위해 박테리오파지와 같은 대체 항균물질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 E. coli DH5α 균주를 모델로 이 균주의 생육을 억제하는 박테리오파지 ECP27과 병용처리했을 때 상승효과를 나타낼 수 있는 항균물질을 탐색하였다. 후보물질로는 CaCl₂, 젖산, 구연산이 사용되었다. CaCl₂의 경우 6시간째 농도 의존적으로 생육억제 상승효과가 나타났으나 12시간째 E. coli DH5α의 생균수가 회복되는 추세를 보였다. 그러나 30 mM 농도에서 젖산과 구연산은 박테리오파지 ECP27과 병용처리 했을 때 E. coli DH5α의 생육저해에 대하여 6시간째 상승효과를 보였으며 12시간째 생균수가 검출되지 않았다. 또한 젖산과 구연산을 단독으로 처리했을 때 12시간째 E. coli DH5α의 생균수가 확인되지 않아 독자적으로도 항균력이 우수하였다. 따라서 박테리오파지와 유기산을 병용 처리하는 것은 대장균의 생육을 효과적으로 억제하는 좋은 전략이 될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
• /
• pp.756-759
• /
• 2017

우리나라는 시설 재배 작물의 생산성이 농업 선진국인 네덜란드에 대비하여 낮고, 이상기후에 따른 일조부족, 이상 저온, 고온 등으로 시설재배작물의 생육부진 및 생산성 저하를 극복하기 위해 시설 현대화 및 복합 환경조절 기술이 필요하다. 한편, 국내의 시설원예 복합 환경 제어는 스마트폰으로 비닐하우스 내부 상황을 확인하고 스프링클러 보온덮개 커튼 환풍기 등을 원격으로 작동시킬 수 있는 기계자동화 수준이다. 따라서 본고는 시설원예 최적 복합 환경제어의 자동화를 실현하고, 시설 재배 작물의 품질 및 생산성 향상에 기여하기 위하여 생육모델과 재배 기술 지식베이스에 기반한 시설원예 최적 복합 환경 제어 기술 개발 방안을 제시하고자 한다.