• 제목/요약/키워드: 수분개선

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다중회귀모형을 이용한 AMSR2 토양수분의 정량적 개선 (Bias Correction of AMSR2 Soil Moisture Data Using a Multiple Regression Method)

  • 김묘정;김광섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.514-514
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    • 2015
  • 홍수 예측의 개선에 있어 정확한 공간 토양수분 정보는 필수적이다. 위성관측을 활용한 토양수분관측이 이루어지고 있으나 실제적 토양수분 상태와 정량적 차이가 크므로 편이보정을 통한 정량적 개선과정이 요구되는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 위성에서 관측한 AMSR2 토양수분과 지상관측 토양수분자료 및 다중회귀모형를 이용하여 토양수분자료를 정량적로 개선하였다. 공간 해상도가 10 km인 AMSR2 토양수분을 1 km로 상세화한 우리나라 전역의 토양수분 자료와 수자원관리종합정보시스템(WAMIS)에서 제공하는 강우관측소 556개 지점에서 관측한 강우자료, 후처리한 MODIS LST 자료, 증발산량 및 식생지수를 사용하였다. 2012년 7월부터 2013년까지 기상청 농업기상관측관서에서 관측하는 지점 중 사용 가능한 6개 토양수분관측소 자료에 대해 토양군별회귀계수를 산정하였다. 토양군별 다중회귀모형을 이용하여 편이보정한 토양수분자료는 전반적으로 과소추정되는 AMSR2 토양수분의 단점을 개선하여 위성관측 토양수분자료의 활용성을 개선하였다(Fig. 1).

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실시간 현장관측과 기계학습을 이용한 토양수분 예측기술의 개발 및 적용 (Development and application of soil moisture prediction using real-time in-situ observation and machine learning)

  • 우현아;이예원;김민영;노성진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.286-286
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    • 2023
  • 물의 전체 순환 구조에서 토양수분이 차지하는 정량적 비중은 상대적으로 작지만, 강우-유출 과정의 비선형에 영향을 미치는 지배적 요인 중 하나이고, 토양 침식과 산사태, 농업생산량, 기후 변화 대응 등 광범위한 주제와 연관되어 있어, 토양수분의 물리과정에 대한 이해 증진과 예측 기술의 지속적인 개선이 필요하다. 본 연구에서는 금오공과대학교 유역 내에서 토양수분과 기상 요소를 실시간 관측하고, 기계학습 기법을 이용하여 토양수분을 단기 예측하는 기술을 개발하고 평가한다. 구체적으로는, 토양 관측 장비인 TEROS를 사용하여 표층 지점의 10cm, 심층 지점의 40cm에서의 토양수분, 토양장력과 토양온도를, 기상 관측 장비인 ATMOS를 사용하여 태양복사, 강수량, 기온, 풍속, 대기압 등 다양한 기상 요소를, 실시간 클라우드 방식으로 1여 년간 수집한 데이터를 활용한다. 또한, 과거 및 실시간 데이터를 기반으로 LSTM(Long-Short Term Memory) 기법을 사용하여 토양수분 예측 모형을 구축하고, 선행 예측 시간에 따른 모의 정확도를 평가한다. 기상 요소의 누적 등 자료 분석 방법이 표층 및 심층 토양수분 예측에 미치는 영향, 그리고 예측 모형 개선 방향에 대해 토의한다. 실시간 현장 관측 자료 및 인공지능 기반 단기 토양수분 예측 모의 기술은 소규모 유역의 수문순환 분석 및 물리기반 모형의 개선 등 다양한 분야에서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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은나노입자 함유 M/B의 고유점도(IV)변화에 따른 제사성 및 가연성에 관한 연구 (The Spinnability of Ag/PET Master Batch containing Silver Nano Particles according to Changing of Intrinsic Viscosity)

  • 손은종;김현선;최태수;정성훈
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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    • pp.54-54
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    • 2011
  • 방사 공정 최적화를 위해 칩(chip)건조를 실시하여 칩의 수분을 모두 제거한 후 실험을 진행하게 된다. 칩은 그 자체가 공정수분율(0.4%) 또는 그 이상의 수분을 함유하고 있으므로 건조하지 않고 방사하면 현저히 가수분해가 일어난다. 가수분해가 일어난다면 PET 분자량도 저하되어 고분자의 성질을 잃게 되어 방사된 섬유의 물리 화학적 성질에 중요한 영향을 받게 된다. 그러므로 가수분해를 방지하기 위하여 칩내 수분을 제거하는 건조 공정을 거치는 것이다. 개발된 나노은입자을 함유한 Ag/PET 마스터배치의 제사성 및 가연성 평가을 위한 파일럿연구를 행했다. 본 연구에서 사용한 은나노 M/B 칩(chip)의 경우 일반적으로 사용하는 PET 칩에 비하여 낮은 고유점도를 가지므로 방사성에 칩의 수분이 더욱 영향을 미칠 것이라 판단되어 건조공정에 특별한 주의을 하여 진행하였다. 마스터배치의 고유점도(IV)값의 변화에 따른 제사성 및 가연성 평가를 관찰하였다. #3 M/B 칩의 제사성이 #1 M/B 칩 대비 공정성이 개선되어 두 품종 모두 비출사가 발생하지 않았으며, M/B 제조시 분산제 유무에 따른 방사공정성의 차이는 없는 것으로 보인다. 따라서 #1 M/B 대비 공정성이 개선된 점은 M/B의 IV개선에 기인하는 것으로 판단되었다.

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토지재산권행사에 관한 연구(도시개발사업지구를 중심으로) (A Study on the Exercise of Landowner′s Property Right(Focused on Urban Development District))

  • 김감래;김춘오
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2003년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.517-520
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    • 2003
  • 본 연구에서는 대단위의 도시개발사업을 시행하면서 사업완료 전에 토지를 분양받은 수분양자가 사업완료 전이라 분양 받은 토지의 지적공부 및 등기부가 없어 완전한 토지재산권행사를 하지 못하는 문제가 발생하여, 이에 대한 대안으로 환지예정지토지로 등기를 하여 권리행사를 할 수 있는 개선방안을 제시하고, 실제 도시개발사업시행지구를 대상으로 개선방안에 의거 환지예정지로 등기를 해보았고 분석결과 현행 법ㆍ제도로도 개선시행이 가능하다고 판단하였다.

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토양수분 품질관리 시스템 개발 - 튀는 값 검출 알고리즘 평가 (Developement of Soil Moisture Quality Control System - Evaluation of Spike Detecting Algorithm)

  • 이용준;김기영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.407-407
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    • 2021
  • 토양수분량은 그 양은 작지만 다양한 수문현상에 관여하는 주요한 수문인자 중 하나이다. 특히, 강우, 유출, 홍수 및 가뭄 등과 직접적인 연관이 있어 국내에서도 그 중요성이 점차 강조되고 있다. 일찍이 해외에서는 토양수분량 위성자료나 관측기기의 검증 및 교정을 위해 다수의 지상 관측소를 운영해왔으며, ISMN(International Soil Moisture Network)과 같은 기관을 통해 자료의 취합 및 품질관리, 배포 등도 활발하게 이루어지고 있다. 최근 국내에서도 최신 관측기기의 도입이나 수자원위성의 개발 등 토양수분량에 관한 연구가 점차 활발하게 이루어지고 있으며, 위성자료와 관측기기의 검증 및 교정을 위한 지상관측소도 점차 확대되고 있는 추세이다. 하지만, 국내 지상관측소는 현재 다양한 기관과 단체에 의해 운영되고 있으며, 품질관리 기준이 통일되어 있지 않아 자료의 접근 및 활용 측면에서 개선이 필요한 실정이다. 이에 한국수자원조사기술원은 국내 환경에 맞는 품질관리 기준을 제시하고, 자료의 접근성 및 활용성 개선의 토대를 마련하고자 품질관리 시스템을 개발하고 있다. 본 연구는 정량화된 품질관리 기준을 바탕으로 spike를 판별하는 알고리즘에 대한 성능평가를 다루고 있으며, 청미천 토양수분량 관측소 2020년 자료에 임의의 튀는 값(spike)을 추가하고, 해당 이상치의 검출여부를 확인하는 방식으로 진행되었다. 각각의 지점자료에서 강우사상 중 하강부, 무강우기간 중 하강부를 1개씩 선정하고, 해당 구간에 positive spike를 추가한 case와 negative spike를 추가한 case를 생성해 강우조건 및 spike 유형에 따른 검출성능 차이를 평가했다. 평가 결과, 강우기간 검출률 84.3%, 무강우기간 검출률 96.3%로 강우조건에 따른 성능차이가 명확하게 나타났으며, positive spike는 91.7%, negative spike는 88.9%로 spike 유형에 따른 검출성능차이는 미미했다. 강우조건과 spike 유형을 동시에 고려했을 때는 무강우기간의 positive spike가 98.2%로 가장 높은 검출률을 보인 반면에 강우기간의 negative spike는 83.3%로 가장 낮은 검출률을 보였다. 알고리즘이 검사시간대를 중심으로 24시간 동안의 토양수분량 변화를 감지하기 때문에 강우기간에 검출성능이 저하되는 것으로 판단되며, 이를 개선하기 위해선 강우사상에 따른 유동적인 window size 조절 알고리즘의 추가가 필요할 것으로 판단된다.

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산악지형에서의 CRNP를 이용한 토양 수분 측정 개선을 위한 새로운 중성자 강도 교정 방법 검증 및 평가 (Modified Traditional Calibration Method of CRNP for Improving Soil Moisture Estimation)

  • 조성근;능엔 호앙 하이;정재환;오승철;최민하
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제35권5_1호
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    • pp.665-679
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    • 2019
  • 면 단위의 고해상도 토양 수분 측정이 가능한 Cosmic-Ray Neutron Probe(CRNP)를 이용한 토양수분 관측 데이터는 위성기반의 큰 공간해상도를 지닌 토양 수분 자료와 지점 관측 토양 수분 자료를 연결하는 통로의 역할을 수행할 것으로 기대된다. 이러한 CRNP 센서를 이용하여 토양 수분을 산출하기 위해서는 측정된 중성자 강도의 교정이 필요한데 기존의 교정 방법은 관측 기간의 단일 교정 중성자 강도($N_0$)를 이용하여 장기간의 토양 수분 관측에 어려움이 있다. 또한 기존 방법을 이용한 $N_0$는 시간에 따라 변동하는 인자들에 의해 영향을 고려하지 못하며 이로 인해 CRNP 센서를 이용한 토양 수분 관측 값에 불확실성을 초래한다. 이를 극복하기 위해 새로운 교정 방법(Dynamic-$N_0$ 교정 방법)을 제시한다. Dynamic-$N_0$ 교정 방법은 시간에 따른 $N_0$의 변동을 고려함으로써 토양 수분 관측 값을 개선하는 방법으로 비선형 회귀 모델을 이용하여 $N_0$의 시계열 자료를 구하여 토양 수분 산출에 이용한다. 본 연구에서는 Dynamic-$N_0$ 교정 방법을 이용하여 산출된 토양 수분을 지점 기반 토양 수분 및 기존의 교정방법을 이용한 토양 수분 산출 값과 비교하였으며 결과적으로 상관계수를 0.7에서 0.72로 개선하였다. RMSE와 Bias는 각각 $0.036m^3m^{-3}$에서 $-0.026m^3m^{-3}$으로, $-0.006m^3m^{-3}$에서 $-0.001m^3m^{-3}$으로 개선되었다. Dynamic-$N_0$ 교정 방법의 기존의 방법 대비 탁월한 성능은 CRNP 센서 주변의 수소 공급원에 의하여 $N_0$의 변동이 발생했음을 시사한다. 그러나 몇몇 중성자 강도에 영향을 미치는 수소 공급원들에 대한 고려가 구체적으로 이뤄지지 않았는데 이는 향후 연구를 통해 Cosmic-Ray를 이용한 토양 수분 관측이 보다 개선될 수 있음을 보여준다.

인공위성 영상자료를 이용한 남한지역 수분이용효율 지도 작성 (Mapping of Water Use Efficiency Using Satellite Imageries in South Korea)

  • 서찬양;김현우;최민하
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.362-365
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    • 2011
  • 단위면적당 증발산량 중 일부가 식생의 물질 생산에 이용될 수 있는지를 나타내는 지표인 수분 이용효율 (Water Use Efficiency, WUE)은 총 일차생산성(Gross Primary Productivity, GPP)과 단위면적당 증발산량(Evapotranspiration, ET)의 비로 산출된다. 이전 연구들에서의 수분 이용효율의 적용은 수분 스트레스에 대한 작물의 생산성 차이 분석과 같은 작물학과 농림학 분야의 연구들이 대부분이었지만. 기후 변화가 생태계 생산성 또는 에너지 수지에 영향을 미치는 등의 전 지구적 규모의 수문학적 연구에도 적용할 수 있다. 본 연구에서는, Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 영상자료에서 1km 해상도로 8일 단위의 총 일차생산성과 증발산량을 산정함으로써 수분 이용효율을 구하였다. 향후에는 산정된 이 지표를 남한지역에 적용하여 수분 이용효율에 대한 지도를 작성하고, 실측된 총 일차생산량과 증발산 값을 이용하여 검증한 후 알고리즘을 개선해 나갈 계획이다.

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루이보스 추출물이 중년 남성의 지루성 두피 개선에 미치는 효과 (Rooibos Extract Effect on the Seborrheic Scalp Improvement of Middle-Aged Men)

  • 이종열;이송정;유선희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.311-318
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    • 2016
  • 본 연구는 루이보스 추출물이 지루성 두피가 있는 중년 남성의 두피 유, 수분량, 가려움증, 붉음증, 청백색 두피톤 등에 미치는 효과를 규정하고자 시도하였다. 루이보스 추출물을 함유하지 않은 샴푸를 사용한 Control군과 루이보스 추출물을 함유한 샴푸를 사용한 RS군, 루이보스 추출믈을 함유한 샴푸와 두피 개선제를 사용한 RS+S군으로 구분하여 실험을 진행하였다. 본 연구결과 두피의 유분량, 수분량, 각질제거에 의한 두피 표면에 변화, 두피 가려움증, 두피 붉음증, 두피 청백색 두피톤에 대하여 Control군에서는 유의한 두피 변화가 나타나지 않았으나, 루이보스를 함유한 샴푸와 두피개선제를 모두 사용한 RS+S군에서 루이보스가 첨가된 샴푸만 사용한 RS군보다 지루성 두피 개선에 큰 개선율을 보이는 것으로 확인되었다. 이와같은 결과는 루이보스 추출물을 함유한 샴푸 및 두피 개선제가 지루성 두피의 유, 수분 밸런스를 개선해주고, 두피의 가려움증이나 붉음증, 두피톤을 효과적으로 개선시켜 줌에 따라 추후 항산화 활성 성분을 가진 지루성 두피 개선에 효과적인 두피용 화장품 소재로써의 가능성이 있음이 사료된다.

토양수분 추정을 위한 신경망 모형 개발에 관한 연구 (A Study on the Neural Network Model for Soil Moisture Estimation)

  • 김광섭;박정아
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.408-408
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    • 2011
  • 수자원관리와 수문모형에 있어 강수, 증발산, 침투, 침루 등의 물 순환과정에 대한 실질적인 이해와 분석연구의 중요도가 높아지고 있는 실정이며, 그중에서도 토양수분은 강수의 침투, 유출 등의 지표면과 대기사이의 질량 및 에너지이동에 관여하는 중요한 요소로서 수자원 및 수문현상에 직접적인 영향을 미친다. 이를 위해 강수, 증발산, 토양수분과 같은 수문변수에 대한 다양한 관측이 실시되어야 하지만 국내에서는 지속적이고 안정적으로 지상관측을 할 수 없는 실정이며 관련 기반기술도 매우 취약하다. 따라서 이를 극복하기 위해서는 위성영상자료를 이용함으로써 한반도 전체에 대한 광역적인 토양수분자료의 획득을 용이하게 한다. 본 연구의 연구유역은 수자원 연구를 위해서 지정된 용담댐 시험유역으로 하였으며, 토양수분 관측지점의 지상관측 수문자료인 각 지점별 강수량, 지면온도, 인공위성자료인 MODIS 정규식생지수 등의 가용자료를 수집하고 신경망모형을 활용한 토양수분자료 생산 모형을 개발하여, 개선된 시공간 분해능과 공간정보 대표성을 가진 광역 토양수분자료를 생산하고 적용타당성을 분석하였다. 산정된 토양수분모형의 적용가능성을 파악하고자 용담댐 유역의 각 지점별 토양수분 관측데이터와 추정데이터를 비교한 결과 추천, 부귀, 상정 지점의 경우 평균 약 0.9257의 상관계수와 약 1.2917의 평균제곱근오차를 보였고, 검증지점인 천천2의 경우 약 0.8982의 상관계수와 약 5.1361의 평균제곱근오차의 결과를 보여주었으며 토양수분 추정모형의 적용가능성이 높음을 확인할 수 있었다.

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열대지방 라오스의 고온성 버섯재배 현황 (The Situation of Mushroom Cultivation Growing at High Temperature in Tropical Region Laos PDR)

  • 장현유
    • 현장농수산연구지
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    • 제9권1호
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    • pp.121-132
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    • 2007
  • 1. 버섯종균 개선 버섯의 품질과 수량을 좌우하는 주요 요인은 종균의 활력이다. 그러나 라오스에서는 종균의 활력이 낮아 조그마한 100cc 병에 배양완성하는데 14일이 소요되는 등 볍씨종균의 균사생장과 균사밀도가 매우 낮음을 확인하였다. 따라서 100cc 병을 1000cc 비닐봉지로 개선하여 입봉하는데 소요되는 시간을 10배로 단축 개선하였다. 또한 곡립종균을 액체종균으로 대처한 결과 균사생장속도가 2배가 빨랐으며 작업속도가 4배가 빨라졌다. 2. 버섯배지제조 방법 개선 미세하고 건조한 톱밥에 수분을 첨가하는데 50%이하의 수분함량을 유지함으로서 균사가 표면에만 자라고 있는 것을 확인하고 버섯 배지제조 시 물리성을 개선하기 위하여 볏짚을 잘게 잘라 10%~100%까지 혼합하는 실험을 실시하였다. 그 결과 톱밥 50%에 볏짚 50% 혼합하는 것이 균사생장 속도와 밀도가 좋았다. 또한 왕겨도 30%정도 혼합한 배지처리에서 가장 좋았다. 또한 수분함량도 65%로 향상하여 혼합하도록 지도하였다. 3. 버섯배지살균 방법 개선 라오스에서는 왕겨를 태워 살균을 실시하고 있다. 화력이 약하여 살균한 배지에서 볍씨의 새싹이 돋아나오는 경우를 발견하였다. 이는 살균이 제대로 되지 않았음을 의미한다. 그래서 이동식 직화식 살균을 권하였으나 시설자재값이 감당이 안되어 엄두를 내지 못하였다. 따라서 가스버너를 도입하여 단시간에 화력을 높여 살균을 실시하므로서 세균의 증식을 막아 균사생장속도를 빠르게 하고 균사량의 축적을 높이는데 교육을 하고 컨설팅을 실시하여 개선하였다. 4. 병뚜껑과 형성틀을 대체한 링을 이용한 입봉작업시간 단축과 비용절감 버섯봉지에 배지를 담는 입봉작업을 할 때 병뚜껑과 그의 형성틀을 끼우고 솜을 조금 뜯어 톱밥배지 위에 놓는 작업을 한다. 이는 아주 잘못된 방법이다. 왜 그렇게 하는가하는 것은 이해가 간다. 그렇게 하는 이유는 접종할 때 실내에서 그냥 접종하므로 뚜껑을 열때 보호막 역할을 할 것으로 생각하고 그렇게 하는데 천만의 말이다. 어떻든 뚜껑을 열면 잡균이 들어가는 것은 마찬가지이다. 그래서 이 솜을 배지표면에 놓으면 마른 솜이 그렇지 않아도 수분이 적은데 이 솜이 수분을 또 빼앗아 가버린다. 그래서 균사생장이 늘려 15일이면 다 자라야할 균사배양기간이 한달씩 걸려도 표면만 살짝 잘린 결과가 빗어진다. 이렇게 표면만 균사가 사탕 발림식으로 자라면 품질이 저하되고 수량이 적고 병해충에 저항력이 약해지게 된다. 따라서 뚜껑과 형성틀, 솜을 모두 없애고 봉지 상단부위를 U자형으로 꺽어서 링을 끼우는 방법을 실제로 실험으로 보여준 결과 작업능률이 5배로 빠르고 작업공정이 빨라짐으로서 세균번식밀도가 적어 균사생장 속도가 2배로 빨라졌고 수량이 배가됨을 증명하고 보급하여 많은 호평을 받았다.