• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권4호
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• pp.361-368
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• 2003

This study was intended to investigate the temporal and spatial variabilities of dry matter, nitrogen content, chlorophyll of paddy rice and yield caused by different rates of nitrogen application. An experimental field was divided into 45 plots of 3.48 ${\times}$ 12 m in size and application rate of nitrogen varied from 0 to 235% with an increment of 25% based on the standard rate of N-P$_2$O$_{5}$-K$_2$O=12-8-8 kg/10a. The measurements were made 8 times every 9-10 days after the transplanting. About 60 days after the transplanting, there exhibited little variabilities in the dry matter caused by different rates of nitrogen application. After that. however, there showed large variabilities and the dry matter increased with the application rate. The nitrogen content of paddy also increased with the application rate but it was inconsistent. After the tillering period, the nitrogen content remained constant. In the early stage of the tillering period the nitrogen content decreased in spite of increase in the dry matter. However. after a certain period of time it increased with the dry matter. There were little variabilities of chlorophyll after the transplanting. However, the SPAD increased with application rate of nitrogen as the paddy grew. After the tillering period SPAD was not affected by the different rates. More yield was obtained at the plots where larger nitrogen content was measured.d.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제36권3호
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• pp.223-230
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• 2011

Physiological signals such as body temperature, heart rate, blood pressure and heart rate variability and biomechanical workload for stress analysis were investigated during the cherry tomato harvesting work in a greenhouse. The skin temperatures raised $0.05^{\circ}C$/min, $0.03^{\circ}C$/ min, and $0.08^{\circ}C$/min in standing, stooping and squatting postures, respectively. Breath rate significantly increased from 18 to 28 breaths/min during the cherry tomato harvesting work. As the heart rate during the work ranged from about 72 to 110 beats/min (bpm), the cherry tomato harvesting work appeared to be a light intensity task of less than 110 bpm. The worker's average energy consumption rate in three positions during 43 min working time was 65.74 kcal (91 kcal/h in 70 kg). This was a light intensity of work, compared to 75 kcal/h in 70 kg of basic metabolic energy consumption rate of a worker with 70 kg weight; The maximum shear force on the disk (L5/ S1) due to static workload in the cherry tomato harvesting work was 446 N in the stooping posture, 321 N in the squatting posture and 287 N in the standing posture. Acute stress index expressed with the heart rate variability, increased parasympathetic activation up to about 70 while workers were doing most agricultural work in this study. This study provided a system to measure quantitatively workers' physiological change, kinematics and kinetic factors without any restrictions of space in the greenhouse works.

• 한국자원식물학회지
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• 제16권3호
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• pp.257-263
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• 2003

더덕의 재배는 수익성이 높고 재배면적도 증가하지만 수요를 만족시킬 만큼 공급이 따르지 못하고 있다. 또한 재 배 상의 어려운점은 병충해, 기계수확에 의한 대규모 재배를 더욱더 곤란하게 하고 있는 실정이다. 이러한 문제점 및 환경적 스트레스에 저항하여 자랄 수 있는 식물체를 얻기 위해 더덕의 cDNA를 분석하여 스트레스 관한 유전자 Nucleoside diphosphates kinase 1(NDK 1)을 분리하여 분석하여 148개의 아미노산 서열과 다른 식물체들의 NDK 1과 높은 유사성을 가진다는 것을 알았고, 더덕의 각 조직에서 나타나는 ClNDK1의 발현을 알아보기 위해 캘러스, 잎, 줄기, 뿌리 조직의 전체 RNA를 추출하여 cDNA를 합성하고 PCR을 수행하였다 RT­PCR 분석 결과, ClNDK1은 조직 특이성 없이 캘러스, 잎, 줄기, 뿌리 조직에 대해서 모두 발현이 되었으며, 발현량, 역시 큰 차이 없이 모든 조직에서 동일하게 발현되었다. NDKs 는 환경 스트레스에 저항성을 가진다고 알려져 있지만 NDK 1 대한 연구는 아직까지 부족한 상태이다. 우리는 더덕에서 분리한 ClNDK1의 스트레스 저항성에 대해서 지속적으로 연구를 수행 할 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제38권1호
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• pp.28-34
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• 2006

연구에서는 세정 및 표면살균처리 시스템을 개발 제작에 의한 세정, 표면살균처리 및 저장효과를 살펴보기 위해 치커리를 시료 로 수확후 저장기간별 품질평가를 실시하였다. 표면살균처리를 위해 오존수와 염소수를 사용한 결과 3 ppm 오존수와 염소수 100 ppm의 표면살균 처리는 미생물적 결과에서 커다란 차이를 보이지 않았으나, 두 살균수 모두 식품가공에 있어 제균력을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다. 처리 조건을 신선편이 치커리에 적용해본 결과 저장 조건에 있어서는 $4^{\circ}C$에서 시료들은 관능적 평가에 있어서 9일까지는 양호한 상태를 보였으나, 이화학적 특성인 총비타민C와 총클로로필 함량을 시험해보았을 때, 영양소적 손실을 보였고, $10^{\circ}C$에 저장한 치커리의 경우 6일 이후 급격히 상품가치를 잃었다. 본 연구 결과를 토대로 위생적이고 안전한 최 소가공 농산물의 생산을 위하여 기계세정을 이용한 공정시간의 단축과 살균과정을 이용하여 식품 안전성의 위험이 될 수 있는 미생물의 오염을 막을 수 있고, 오존수를 이용하여 염소수 소독에 의존하고 있는 일반적인 생산과정의 중점관리로 지적되었던 사항을 개선할 수 있는 새로운 위생관리 방안으로써 이용 가치 있다고 평가된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.412-412
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• 2023

정부는 2027년까지 식량자급률 55.4%를 달성하고, 채소·과실류 국내 공급 여력의 85% 수준을 유지하기 위한 적정 농지면적 150.0만ha가 필요하다고 추정하였다. 그리고 정부는 적정 면적 확보를 위해서 농지보전 목표가 포함된 중장기 기본계획을 수립할 예정이다. 이러한 식량자급률 달성과 채소 및 과실류 재배 면적 확보를 위해서는 논의 다각적인 활용 방안을 모색할 필요가 있다. 왜냐하면 최근 쌀 공급과잉 문제를 해결하기 위해 최근 '양곡관리법'이 정치적 이슈로 등장할 만큼 쌀 공급과잉 해소와 논 농지의 효율적인 활용에 대해 사회적 관심이 많다. 이러한 맥락에서 본 연구에서는 우리나라 최초로 논 배수 개선을 위해 지하암거가 설치된 경북상주시 공검면 일대를 대상으로 암거배수의 성과를 살펴보고 개선방안을 모색하였다. 이를 위해 본 연구에서는 지하암거 설치로 배수여건이 개선된 수혜농가 42명을 대상으로 심층면담을 실시하였다. 사례지역은 오태저수지를 기점으로 시작하는 공검소하천 양안에 넓게 위치하고 분지지형으로 하천보다 낮은 저지대로, 평상시·강수시 지하수위가 높아 습답이 형성되어 영농기계 사용이 어렵고, 일부지역의 경우 작물 파종, 수확을 하지 못하는 등 피해 발생하여 영농여건이 매우 불리한 지역이다. 이러한 배수불량을 개선하기 위해 수혜면적 55.6ha에 (지하)배수가 정비되었다. 이러한 배수 개선이 지역 영농에 미치는 효과는 다음과 같이 분석되었다. 첫째, 수혜구역 내 농가들은 배수불량으로 농기계 작업이 불편하고, 논의 습답을 제거하기 위해 해당 시설에 대한 필요성을 느끼고 있다. 또한 암거배수 시설로 인해 약 72% 농가들은 습답 개선의 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 전체 수혜농가의 약 72%는 암거시설로 인해 논의 습답이 개선된 것으로 나타났다. 특히, 암거시설로 인해 물빠짐이 개선되었고, 농기계 작업이 용이하게 되었다. 다만 사업 첫해에는 논을 파헤쳐 농기계가 빠지는 피해가 있었지만, 2차년도부터는 논이 정비되어 농기계 빠지는 피해는 없는 것으로 분석되었다. 셋째, 수혜 농가들이 느끼는 "습답 피해가 매우 있음"은 사업 시행 전 51.61%에서 사업 완료 후에는 4.17%로 급격히 감소하였다. 또한 "습답 피해가 전혀 없음"을 느끼는 농가는 사업 시행 전 3.23%에 불과했지만, 사업 완료 후에는 20.83%로 급증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제43권2호
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• pp.168-177
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• 2024

수중 압전 에너지 하베스터(Piezoelectric Energy Harvester, PEH) 설계시 곡률변화를 통해 외팔보형 전체의 와류유기진동(Vortex Induced Vibration, VIV)을 생성시키고, VIV의 생성으로 곡면형 외팔보 PEH에 진동 변위가 증가한다는 것은 실제 전력을 증대 시키는 데 중요한 요소이다. 해석 모델인 곡면형 PEH의 재질은 Polyvinyline Di-Floride(PVDF) 압전 필름으로서 곡률이 다양한 50 mm, 130 mm, 210 mm 모델에 유속은 0.1 m/s ~ 0.50 m/s로 정하여 VIV에 의한 PEH의 스트레인 에너지 변화를 관찰하였다. 곡률 반경이 작을수록 큰 폭의 VIV가 나타났고, 유속이 증가할수록 VIV가 많이 나타났다. 작은 곡률로 인한 급격한 형상변환이 VIV의 생성에 효과적이었고 스트레인 에너지, 정규화 발생 전압, 평균 전력 등은 곡률이 증가할수록 감소하였다. PEH 자체의 전력량을 증대시키기 위해 급한경사의 곡률 개선뿐만 아니라 곡률형 PEH의 개수가 늘어남에 따라 평균 전력도 상승할 것으로 사료된다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제3권
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• pp.62-69
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• 1985

기계적(機械的)인 과실(果實) 수확장치(收穫裝置)를 개발(開發)하기 위해서는 과실(果實) 일과경계(一果梗系)의 이탈특성(離脫特性) 및 물리적(物理的) 성질(性質)을 구명(究明)할 필요(必要)가 있다. 따라서 본(本) 연구(硏究)는 재래품종(在來品種)인 청도반시를 대상(對象)으로 하여 작용력(作用力)의 변화(變化)에 따란 과실(果實)-과경계(果梗系)의 이탈력(離脫力)과 이탈형태(離脫形態) 그리고 이탈(離脫) Torque를 측정(測定)하였으며 그 결과(結果)는 다음과 같다. 과실(果實)-과경계(果梗系)의 이탈형태(離脫形態)는 과실(果實)이 성숙(成熟)해짐에 따라 꽃받침으로부터 과경(果梗)이 빠져나가는 형태(形態)가 많이 나타났으며 과경축(果梗軸)에 대(對)하여 외력(外力)을 가(加)하는 각도(角度)를 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 증가(增加)시킴에 따라 감 과실(果實)의 기계(機械) 수확시(收穫時) 목표(目標)라고 할 수 있는 과경(果梗)과 꽃받침의 접합점(接合點)에서의 이탈형태(離脫形態)는 증가(增加)하는 반면(反面) 과경(果梗)이 결과지(結果枝)의 일부(一部)를 부착(附着)한 채 파괴(破壞)되는 형태(形態)는 감소(減少)하였다. 감 과실(果實)의 이탈력(離脫力)은 최대(最大) 13kg에서 최소(最小) 5kg정도(程度)였으며 과실(果實)이 성숙(成熟)해짐에 따라 최대(最大) 47%에서 최소(最小) 8%까지 감소(減少)하였고, 과경축(果梗軸)에 대(對)하여 외력(外力)을 가(加)하는 각도(角度)를 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 증가(增加)시킴에 따라 성숙도(成熟度) 별(別)로 최대(最大) 31%에서 최소(最小) 24%까지 감소(減少)하였다. 과실(果實)의 이탈력(離脫力)과 중량(重量)과의 비(比)(F/w)는 최대(最大) 130에서 최소(最小) 54정도(程度)였으며 과실(果實)이 성숙(成熟)해짐에 따라 최대(最大) 36%에서 최소(最小) 8%까지 감소(減少)하였고 과경축(果徑軸)에 대(對)하여 외력(外力)을 가(加)하는 각도(角度)를 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 증가(增加)시킴에 따라 성숙도(成熟度) 별(別)로 최대(最大) 49%에서 최소(最小) 33%까지 감소(減少)하였다. 과수(果樹)로부터 과실(果實)을 이탈(離脫)시키기 위해서는 과실(果實)-과경계(果梗系)에 최대(最大) 1,280kg에서 최소(最小) 530kg정도(程度)까지의 형계력(衡繫力)을 가(加)하는 것이 필요(必要)하였다. 과실(果實)의 이탈(離脫)에 필요(必要)한 Torque의 범위(範圍)는 $1.1{\sim}0.5kg{\cdot}cm$ 정도(程度)였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제8권1호
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• pp.47-60
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• 1983

상온통풍(常溫通風)을 이용(利用)한 In-bin drying에 대(對)한 많은 실험결과(實驗結果)에 의(依)하면 우리나라 10월(月)의 기상조건(氣象條件)은 저온건조(低溫乾燥) system에 적합(適合)한 건조능력(乾燥能力)을 가지고 있는 것으로 나타났다. 최근(最近) Computer를 이용(利用)한 Simulation model이 개발(開發)되어 건조현상(乾操現象)에 관(關)한 경제적(經濟的)이고 효율적(效率的)인 분석(分析)이 가능(可能)하게 되었다. 이러한 분석결과(分析結果)에 의(依)하면 초기함수율(初期含水率)이 높은 벼를 Full-bin을 이용(利用)한 상온통풍건조(常溫通風乾操)를 할 경우(境遇) 건조기간(乾燥期間)이 길어지며 bin내(內)의 상층부(上層部) 곡물(穀物)이 변질(變質)되는 문제점(問題點)이 발생(發生)하였다. 또한 벼의 수확작업체계(收穫作業體系)가 관행(慣行) 및 Binder작업체계(作業體系)에서 점차(漸次) Combine작업체계(作業體系)로 전환(轉換)되어감에 따라 포장(圃場)에서의 건조(乾燥)가 어려우며 예취(刈取), 탈곡작업과정(脫穀作業過程)에서의 기계적(機械的)인 곡물(穀物) 손실(損失)을 줄이기 위(爲)하여 함수율(含水率)이 비교적(比較的) 높은 벼를 수확(收穫)하여야 한다. 본(本) 연구(硏究)의 목적(目的)은 상온통풍건조(常溫通風乾燥)에 있어서 건조능력(乾燥能力)을 증가(增加)시키기 위(爲)하여 곡물(穀物)을 일정기간(一定期間) 나누어서 bin에 넣고 건조(乾燥)를 하는 Layer drying의 Simulation model을 개발(開發)하고 이 Model에 수원지방(水原地方)의 7년간(年間) 평균(平均) 기상자료(氣象資料)를 입력(入力)시켜 곡물(穀物)의 초기함수율(初期含水率), 투입량(投入量), 투입기간(投入期間)의 변화(變化)에 따른 Layer drying현상(現象)을 규명(糾明)하는데 있다. Simulation에 사용(使用)된 bin의 크기는 직경(直徑) 2m, 깊이 1.5m이며 송풍(送風)팬의 용량(容量)은 0.5HP이었다. Simulation분석(分析) 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1) Layer drying의 Simulation model을 개발(開發)하였으며 이 Model은 벼의 상온통풍건조(常溫通風乾燥) 실험(實驗)에서 함수량(含水量) 변화(變化)의 이론치(理論値)와 실제실험치(實際實驗値)가 잘 일치(一致)하였다. (2) 곡물투입기간(穀物投入期間) 1일(日)을 Full-bin drying으로 간주(看做)할 때 Layer drying의 건조성능(乾燥性能)은 Full-bin보다 높은 것으로 나타났다. (3) 연속송풍(連續送風)(24시간(時間))을 할 경우(境遇) 곡물투입기간(穀物投入期間)이 증가(增加)함에 따라 건조기간(乾燥期間)의 감소경향(減少傾向)은 단속송풍(斷續送風)인 경우(境遇)보다 적었지만 건조기간(乾燥期間)은 단축(短縮)되었다. 그러나 건조(乾燥)에너지의 소모(消耗)는 단속송풍(斷續送風)일 때보다 크게 나타났다. (4) 단속송풍(斷續送風)(9 : 00AM~6 : 00PM)일 경우(境遇) 곡물투입기간(穀物投入期間)을 증가(增加)시키면 건조기간(乾燥期間)이 크게 줄어 들었다. (5) 곡물(穀物)의 초기함수율(初期含水率)이 21% 이하(以下)일 경우(境遇) 연속(連續) 및 단속송풍(斷續送風)에서 건조기간(乾燥期間)의 차이(差異)가 별로 없었다. (6) 곡물(穀物)의 초기함수율(初期含水率)이 높으면 Full-bin drying에서는 상부층(上部層)에 곡물(穀物)이 변질(變質)될 우려(憂慮)가 있으나 Layer drying에서는 곡물투입량(穀物投入量)을 조절(調節)하면 이것을 방지(防止)할 수 있었다. (7) 건조(乾燥)가 완료(完了)된 후(後) 층별(層別) 최종곡물(最終穀物) 함수율(含水率)은 모든 건조조건(乾燥條件)에서 동일(同一)하였으나 bin의 하부층(下部層)은 과건조(過乾燥) 물상(物象)을 일으켰다.

• 한국산림과학회지
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• 제108권1호
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• pp.67-76
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• 2019

최근 국내 숲가꾸기 산물수집 및 목재수확에 있어 하베스터, 포워더와 같은 중대형 임업기계의 활용이 증대되고 있는 실정이며, 이에 따른 토양환경 피해 및 임지생산력 저하 등 환경적인 문제가 대두되고 있다. 본 연구는 하베스터와 포워더의 임내주행에 있어서 벌채부산물처리(무처리, $7.3kg/m^2$과 $11.5kg/m^2$) 및 주행횟수(하베스터 1회와 포워더 1~10회)에 따른 토양 깊이별(10, 20 및 30 cm) 토양 물리성 변화 및 토양 지표면 교란을 판단하기 위하여 토양밀도, 토양관입저항, 토양패임 등을 측정하였다. 연구결과 임업기계의 임내주행에 따른 토양용적밀도는 벌채부산물 무처리구에서 처리구($11.5kg/m^2$)와 비교하여 약 10~29 % 높게 나타났으며, 토양관입저항은 약 25~139 %까지 높게 나타나 벌채부산물 처리에 따른 토양답압 저감효과를 확인할 수 있었다(p<0.05). 또한 벌채부산물 처리구와 무처리구 모두에서 주행횟수가 증가함에 따라 토양용적밀도와 관입저항은 증가하는 것으로 나타났으며, 벌채부산물 처리구는 하베스터 1회, 포워더 5회까지 전체 토양답압의 92%가 발생되었고 무처리구에서는 하베스터 1회 포워더 1회까지 전체 토양답압의 84 %가 발생되는 것으로 나타났다. 이 연구결과를 바탕으로 향후 하베스터와 포워더를 이용한 단목수확작업을 설계할 시에는 토양환경피해 및 피해면적을 최소화하기 위하여 주행차로에 벌채부산물을 처리하거나, 지정 주행차로를 설계하는 것이 필요하다고 판단된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.142-142
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• 2017

본 연구에서는 파프리카를 자동 수확하기 위한 시스템 개발의 일환으로 파프리카 재배환경에서 획득한 영상 내에 존재하는 파프리카 영역과 비 파프리카 영역의 RGB 정보를 입력으로 하는 인공신경망을 설계하고 학습을 수행하고자 하였다. 학습된 신경망을 이용하여 영상 내 파프리카 영역과 비 파프리카 영역의 구분이 가능 할 것으로 사료된다. 심층 신경망을 설계하기 위하여 MS Visual studio 2015의 C++, MFC와 Python 및 TensorFlow를 사용하였다. 먼저, 심층 신경망은 입력층과 출력층, 그리고 은닉층 8개를 가지는 형태로 입력 뉴런 3개, 출력 뉴런 4개, 각 은닉층의 뉴런은 5개로 설계하였다. 일반적으로 심층 신경망에서는 은닉층이 깊을수록 적은 입력으로 좋은 학습 결과를 기대 할 수 있지만 소요되는 시간이 길고 오버 피팅이 일어날 가능성이 높아진다. 따라서 본 연구에서는 소요시간을 줄이기 위하여 Xavier 초기화를 사용하였으며, 오버 피팅을 줄이기 위하여 ReLU 함수를 활성화 함수로 사용하였다. 파프리카 재배환경에서 획득한 영상에서 파프리카 영역과 비 파프리카 영역의 RGB 정보를 추출하여 학습의 입력으로 하고 기대 출력으로 붉은색 파프리카의 경우 [0 0 1], 노란색 파프리카의 경우 [0 1 0], 비 파프리카 영역의 경우 [1 0 0]으로 하는 형태로 3538개의 학습 셋을 만들었다. 학습 후 학습 결과를 평가하기 위하여 30개의 테스트 셋을 사용하였다. 학습 셋을 이용하여 학습을 수행하기 위해 학습률을 변경하면서 학습 결과를 확인하였다. 학습률을 0.01 이상으로 설정한 경우 학습이 이루어지지 않았다. 이는 학습률에 의해 결정되는 가중치의 변화량이 너무 커서 비용 함수의 결과가 0에 수렴하지 않고 발산하는 경향에 의한 것으로 사료된다. 학습률을 0.005, 0.001로 설정 한 경우 학습에 성공하였다. 학습률 0.005의 경우 학습 횟수 3146회, 소요시간 20.48초, 학습 정확도 99.77%, 테스트 정확도 100%였으며, 학습률 0.001의 경우 학습 횟수 38931회, 소요시간 181.39초, 학습 정확도 99.95%, 테스트 정확도 100%였다. 학습률이 작을수록 더욱 정확한 학습이 가능하지만 소요되는 시간이 크고 국부 최소점에 빠질 확률이 높았다. 학습률이 큰 경우 학습 소요 시간이 줄어드는 반면 학습 과정에서 비용이 발산하여 학습이 이루어지지 않는 경우가 많음을 확인 하였다.