• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.405-409
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• 2018

최근 기후변화로 인해 기온, 강수량 등 농업에 직접적인 영향을 주는 환경요인의 변화가 급격하게 진행되고 있으며, 식량농업기구 (Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)는 기후변화로 인해 전 세계적인 식량위기가 발생할 가능성이 크다고 경고하고 있다. 농업 시스템의 생산 능력을 확보하기 위해 수자원의 효율적인 공급 및 분배, 수확량 예측, 토지 특성 파악 등 농업 생산 제한요소에 대한 빠른 정보수집이 요구되고 있다. 재해관리 분야에서 원격탐사 기술은 재해 발생을 인지하고 발생지역의 재해 진행과 피해 정도를 신속하게 제공할 수 있다는 점에서 효용성이 높다. 또한 위성 영상을 이용할 경우 접근이 용이하지 못한 지역의 조사가 수월하며, 장기적인 변화관측이나 환경감시 등 광역적 접근이 가능하다. 최근 위성영상을 통한 다양한 신호의 데이터 취득 및 가공이 가능하게 됨에 따라 주기적이고 동일한 정확도로 지상자료의 획득이 가능하다는 측면에서 인공위성을 활용한 농업 분야에서의 가뭄 분석 연구의 필요성이 대두되었다. 위성영상 신호를 통해 농업 가뭄에 활용되고 있는 지표로는 정규식생지수 (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) 및 식생상태지수 (Vegetation Condition Index, VCI), 식생가뭄반응지수(Vegetation Drought Response Index, VegDRI) 등이 있다. 잠재 증발산과 실제 증발산의 비를 이용한 위성영상기반의 가뭄지수인 Evaporative Stress Index (ESI)는 일반적으로 사용되는 가뭄지수인 표준강수지수(Standardized Precipitation Index, SPI), 파머가뭄심도지수 (Palmer Drought Severity Index, PDSI) 등과 비교하였을 때, 가뭄에 더 민감하고 빠른 반응을 보인다는 연구 결과로부터 짧은 기간의 급속하게 발생하는(rapid-onset) Flash drought의 가뭄판단지표로 활용되고 있다. 본 연구에서는 과거 우리나라에 발생했던 극심한 가뭄 사상을 대상으로 ESI의 가뭄분석을 통해 타 지표와의 차별성을 확인하고 농업 가뭄 모니터링의 새로운 지표로써 적용성을 검토하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.156-156
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• 2020

가뭄은 다른 자연재해에 비해 진행 속도가 느리고 발생 시작 시기가 명확하지 않다. 또한 피해지역이 광범위하다는 점에서 사회, 경제적 피해와 농업 생산 시스템 및 수확량 등 농업 전반에 걸쳐 직접적인 영향을 미치고 있다. 전지구적 기후변화로 인해 국내의 가뭄 발생빈도는 2000년 이후 증가하고 있으며, 가뭄의 정량적 분석은 선제적 가뭄 대응을 위해 필요하다. 현재 국내에서는 여러 유관기관에서 지상 관측 데이터를 활용하여 가뭄을 모니터링하고, 가뭄 공간 분포 지도를 제공하고 있다. 하지만 지상 관측 데이터를 통한 가뭄 분포 지도는 미계측 지역에 대한 데이터 취득이 어렵고, 지형학적 특성을 고려하지 못하는 한계점이 있다. 이러한 한계점을 보완하기 위해 수자원 및 재해 분야에서 위성영상이 활용되고 있다. 위성영상을 활용한 가뭄 판단 및 예측에는 정규식생지수 (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)가 사용되고 있으며, 식생지수는 가뭄 발생, 진행 등에 있어 즉각적인 반응이 어렵다는 단점이 있다. 본 연구에서는 잠재 증발산과 실제 증발산의 비를 이용해 산정된 위성영상 기반 가뭄 지수인 Evaporative Stress Index (ESI)를 활용하였다. NASA (National Aeronautics and Space Administration)에서 제공하는 ESI는 전지구를 대상으로 5km 해상도로 제공하고 있다. 하지만 국내 가뭄 판단을 위해서는 높은 해상도의 영상이 필요하며, 본 연구에서는 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 영상을 활용한 ESI의 산정을 통해 해상도의 문제를 개선하고자 한다. 산정한 500m 해상도의 ESI는 기존 5km 해상도의 ESI와 비교 검증하였으며, SPI 및 과거 가뭄 발생 현황 자료를 근거로 ROC (Receiver Operating Characteristics) 분석을 통해 시군 단위 농업가뭄평가의 적용성을 확인하고 한다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.11 no.2
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• pp.61-71
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• 2009

Most deciduous trees in temperate zone are dormant during the winter to overcome cold and dry environment. Dormancy of deciduous fruit trees is usually separated into a period of rest by physiological conditions and a period of quiescence by unfavorable environmental conditions. Inconsistent and fewer budburst in pear orchards has been reported recently in South Korea and Japan and the insufficient chilling due to warmer winters is suspected to play a role. An accurate prediction of the flowering time under the climate change scenarios may be critical to the planning of adaptation strategy for the pear industry in the future. However, existing methods for the prediction of budburst depend on the spring temperature, neglecting potential effects of warmer winters on the rest release and subsequent budburst. We adapted a dormancy clock model which uses daily temperature data to calculate the thermal time for simulating winter phenology of deciduous trees and tested the feasibility of this model in predicting budburst and flowering of Niitaka pear, one of the favorite cultivars in Korea. In order to derive the model parameter values suitable for Niitaka, the mean time for the rest release was estimated by observing budburst of field collected twigs in a controlled environment. The thermal time (in chill-days) was calculated and accumulated by a predefined temperature range from fall harvest until the chilling requirement (maximum accumulated chill-days in a negative number) is met. The chilling requirement is then offset by anti-chill days (in positive numbers) until the accumulated chill-days become null, which is assumed to be the budburst date. Calculations were repeated with arbitrary threshold temperatures from $4^{\circ}C$ to $10^{\circ}C$ (at an interval of 0.1), and a set of threshold temperature and chilling requirement was selected when the estimated budburst date coincides with the field observation. A heating requirement (in accumulation of anti-chill days since budburst) for flowering was also determined from an experiment based on historical observations. The dormancy clock model optimized with the selected parameter values was used to predict flowering of Niitaka pear grown in Suwon for the recent 9 years. The predicted dates for full bloom were within the range of the observed dates with 1.9 days of root mean square error.

• Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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• 2001.11a
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• pp.174-175
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• 2001

미나리 묘를 대량으로 생산하는데 있어서 체세포배를 이용하는 방법이 매우 유리하다. 체세포배는 계절에 영향을 받지 않고 좁은 공간에서 한꺼번에 많은 량의 묘를 생산할 수 있다. 또한 생물반응기 등을 이용하여 대량 생산할 수 있으면 실생묘를 대체할 수 있을 것으로 생각된다. 배양기 내의 공기 환경의 영향은 삼각플라스크를 이용한 소규모 배양에서는 문제가 되지 않았지만 배양기가 커짐에 따라 공기 환경의 변화도 커져 체세포배의 발생과 발아에 영향을 미친다. 체세포배를 배양하는 기간은 배발생과 발아로 나누어, 세포에서 배가 발생하는 처음 2주 동안에는 밀폐 환경, 즉 환기가 거의 되지 않는 환경이 유리하지만 이후의 발아 동안에는 산소를 많이 요구한다. 삼각플라스크를 이용한 소규모 배양에서는 aluminum foil을 플라스크의 뚜껑으로 하여, 배지를 교체할 때를 제외하고는 배발생과 발아가 진행되는 전 배양 기간 동안 이를 유지한다. 배가 발생하는 초기 2주의 경우는 이 밀폐 환경이 발아를 촉진시킨다. 그러나 배가 발아하여 정상 식물체로 발달하는데는 유리하지 않다. 체세포배는 발아할 때 산소를 많이 필요로 하며 에틸렌이 많이 축적되면 발아율이 낮아지며, 적절한 공기 환경이 주어지면 체세포배 발아가 동조화되어 균일한 묘를 얻을 수 있고 수확시기도 예측할 수 있다. 본 실험에서는 배가 발아하는 기간 동안 플라스크 내의 공기 환경을 다르게 하기 위해 플라스크를 막는 뚜껑의 소재를 달리하여 배양한 후 발아율을 측정하였다. 또한 가장 효율적인 환기량을 구명하기 위하여 인위적으로 플라스크에 공기를 넣어 강제 환기시키는 실험을 수행하였다. 미나리 cell은 처음 8일까지는 생장을 하지 않다가 이후 급속히 생장을 시작하여 35일 정도까지는 생장을 하다가 다시 생장이 둔화되었다. 밀폐시킨 삼각플라스크에서 자라는 Cell은 상태도 좋지 않고 전반적인 증식량도 적었다. Cell은 환기정도에 민감한 것으로 판단되며 삼각플라스크에서 약 35일 정도의 생장 주기를 가지는 것으로 사료된다. 배양 3주까지는 플라스틱 뚜껑으로 밀폐시킨 bottle에서 가장 많은 체세포배를 얻었다. Air filter를 달아 2일 마다 신선한 공기를 넣어 주었을 때는 배의 발달이 많이 늦어져 배양 3주째에 다른 처리보다 배의 수가 훨씬 적었다. 체세포배가 발달하는 동안에는 산소를 많이 요구하지 않으나 성숙하는 동안에는 산소를 많이 요구하는 것으로 생각된다.

• KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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• v.51 no.5
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• pp.386-395
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• 2006

The core questions for determining nitrogen topdress rate (Npi) at panicle initiation stage (PIS) are 'how much nitrogen accumulation during the reproductive stage (PNup) is required for the target rice yield or protein content depending on the growth and nitrogen nutrition status at PIS?' and 'how can we diagnose the growth and nitrogen nutrition status easily at real time basis?'. To address these questions, two years experiments from 2001 to 2002 were done under various rates of basal, tillering, and panicle nitrogen fertilizer by employing a rice cultivar, Hwaseongbyeo. The response of grain yield and milled-rice protein content was quantified in relation to RVIgreen (green ratio vegetation index) and SPAD reading measured around PIS as indirect estimators for growth and nitrogen nutrition status, the regression models were formulated to predict PNup based on the growth and nitrogen nutrition status and Npi at PIS. Grain yield showed quadratic response to PNup, RVIgreen around PIS, and SPAD reading around PIS. The regression models to predict grain yield had a high determination coefficient of above 0.95. PNup for the maximum grain yield was estimated to be 9 to 13.5 kgN/10a within the range of RVIgreen around PIS of this experiment. decreasing with increasing RVIgreen and also to be 10 to 11 kgN/10a regardless of SPAD readings around PIS. At these PNup's the protein content of milled rice was estimated to rise above 9% that might degrade eating quality seriously Milled-rice protein content showed curve-linear increase with the increase of PNup, RVIgreen around PIS, and SPAD reading around PIS. The regression models to predict protein content had a high determination coefficient of above 0.91. PNup to control the milled-rice protein content below 7% was estimated as 6 to 8 kgN/10a within the range of RVIgreen and SPAD reading of this experiment, showing much lower values than those for the maximum grain yield. The recovery of the Npi applied at PIS ranged from 53 to 83%, increasing with the increased growth amount while decreasing with the increasing Npi. The natural nitrogen supply from PIS to harvest ranged from 2.5 to 4 kg/10a, showing quadratic relationship with the shoot dry weight or shoot nitrogen content at PIS. The regression models to estimate PNup was formulated using Npi and anyone of RVIgreen, shoot dry weight, and shoot nitrogen content at PIS as predictor variables. These models showed good fitness with determination coefficients of 0.86 to 0.95 The prescription method based on the above models predicting grain yield, protein content and PNup and its constraints were discussed.

• Korean Journal of Agricultural Science
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• v.4 no.1
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• pp.43-50
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• 1977

This stuy was conducted to analyse the variation in occurrance of fruit body of Agaricus bisporus (Lange) Sing, depending on difference of cultivation and harvesting method and to find out a method for early predicting the mushroom yield potential at the base of results of the analysis. The results obtained were as follows ; 1. Total mushroom yield was highly correlated with picking amount of fruit bodies during first 30 days of picking period, and yield potentiality in the certain high yielding mushroom house was markedly affected with the yield of middle and late period of picking. 2. Variation of mushroom yield with varying the degree of maturity of fruit bodies appeared to be different between spring and autumn cropping : in case autumn cropping was usally undertaken with normal cropping scheme, mushroom yield showed a reduction in early period of picking but an increase in late period when the mushrooms where picked at pre-matured stage. 3. When the picking rate of button form was laid in the range of 20~45%, and increase of total mushroom yield was accompanied by an increasing tendency of picking rate of button form. 4. Cropping results from mushroom houses could be early predicted from the regression equations, which was based on the analysis of variation in fruit body occurance throughout the picking period.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• v.29 no.1
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• pp.81-89
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• 2013

Nowadays, excessive using of fossil fuel contributes to global warming. Also, this phenomenon increases steadily. Therefore forest biomass from logging residues has received attention. The goal of this study was to determine the sustainability and economic feasibility of forest-biomass energy source. Accordingly, forest biomass resource was calculated, and harvesting and transporting machines which can be used in investing area were chosen, when using forest biomass as energy source. And then through these data, the harvesting cost was decided. The forest biomass resource calculated, thinned trees and logging residues, was 37,330.23 $m^3$ and 14,073.60 ton, respectively. When harvesting timber in each sub-compartment, the average thinned trees yield was 120.73 $m^3$, and tree logging residues was 402.80 ton. The use of tower yarder as harvesting and transporting equipments in study area was 85.4% and 66.7%, respectively, in up hill and down hill yarding. The average harvesting cost of biomass in the possibility area of timber yarding operation was expensive as 81,757 won/$m^3$, 85,434 won/m3 and 50,003 won/ton, respectively, in thinned trees and logging residue. If using data from this research analysis, tree could be felled by choosing sub-compartment.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.84 no.1
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• pp.63-70
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• 1995

This paper discusses applications of neural network to stand stocking control problems. The scope of this research was to develop a neural network model for finding optimal stand management regimes and examining the performance of the model for field application. Performance was analyzed in consideration of the number of training examples and structural aspects of neural network. Research on network performance was based on extensive optimization studies for pure longleaf pine(Pinus palustris) stands. For experimental purposes. an existing nonlinear even-aged stand optimization model with a whole-stand growth and yield simulator was used to generate data samples required for the performance analysis.

• Water for future
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• v.24 no.3
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• pp.36-41
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• 1991

1960년대 초부터 미 국립항공우주국(NASA)에서 기상위성을 지구궤도에 올리면서 시작되고 우주개발 선도국들에 의해 수 없이 발사되어 지구상공을 선회하고 있는 각종 실험위성, 자원탐사위성들로부터 이전까지만해도 지엽적이고 단편적인으로 알려지던 지구환경현황들이 이제는 지구전체에 대한 시시각각의 정보로 확대되고 있다. 기상위성들에 장착된 Sensor들로는 구름과 기상현상의 분포는 물론이고 각 대양의 해수면 온도 분포들이 파악되고 있으며 식물지수에 의한 지상의 식물분포의 계절적 변화양상에서 열대림의 사막화 추세들까지도 분석된다. 특히 위성탐사에 의한 남극 오존홀 (Ozone Hole)의 확인은 최근악화 되고 있느 swlrnchs 환경문제에 대한 커다란 주의를 환기시켜 주었다. 대양의 Phytoplankton 분포가 계절에 따라 위성자료에 의해 분석되므로서 해양의 생산능력(Productivity)의 변화도 알게되고 있다. 해양수면의 높이를 측정했던 초단파(microwave)영역의 SAR 자료는 구름을 투과하여 지구표면을 전천후 Monitoring할 수 있는 다음 세대의 Sensor로 각광을 받고 있으며 앞으로 유럽과 일본, 카나다, 소련 등에서 이들 새로운 Sensor들이 탑재 될 자원탐사 위성(ERS)과 RADASAT 등의 위성이 계속해서 개발되고 있어 이들에 의한 지구환경상태 진단은 크게 각광받게 될 것이다. 그외에도 해면풍 운량, 총강우량 분포, 대기 투명도, 대기의 열수지등의 계절적 변화에 대한 인공위성자료 해석을 통하여 지구의 온난화nas제가 본격적으로 ud가되고 있다. 또한 자원탐사위성인 Landsat 과 SPOT 등의 위성에 의해서는 각대륙의 토지 이용도 변화, 토사의 이도, 지질도 작성, 입체도 제착등과 농산물수확량의 예측있어서 괄목할 만한 발전이 계속되고 있다. 더욱이 NASA와 일본, 유럽등에서 지구관측을 위해서 준비하고 있는 각종 지구관측위성(EOS)들이 실용화 될 2000년 대에는 일반 지구환경감시는 물론 수계환경 감시 체계구축에 획기적인 진전이 있을 것으로 기대된다.

• Horticultural Science & Technology
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• v.33 no.6
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• pp.911-922
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• 2015

This study was carried out to evaluate growth characteristics of Kimchi cabbage cultivated in various highland areas, and to create a predicting model for the production of highland Kimchi cabbage based on the growth parameters and climatic elements. Regression model for the estimation of head weight was designed with non-destructive measured growth variables (NDGV) such as leaf length (LL), leaf width (LW), head height (HH), head width (HW), and growing degree days (GDD), which was $y=6897.5-3.57{\times}GDD-136{\times}LW+116{\times}PH+155{\times}HH-423{\times}HW+0.28{\times}HH{\times}HW{\times}HW$, ($r^2=0.989$), and was improved by using compensation terms such as the ratio (LW estimated with GDD/measured LW ), leaf growth rate by soil moisture, and relative growth rate of leaf during drought period. In addition, we proposed Excel spreadsheet model for simulation of yield prediction of highland Kimchi cabbage. This Excel spreadsheet was composed four different sheets; growth data sheet measured at famer's field, daily average temperature data sheet for calculating GDD, soil moisture content data sheet for evaluating the soil water effect on leaf growth, and equation sheet for simulating the estimation of production. This Excel spreadsheet model can be practically used for predicting the production of highland Kimchi cabbage, which was calculated by (acreage of cultivation) ${\times}$ (number of plants) ${\times}$ (head weight estimated with growth variables and GDD) ${\times}$ (compensation terms derived relationship of GDD and growth by soil moisture) ${\times}$ (marketable head rate).