• 제목/요약/키워드: 순환 베드시스템

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물 고추냉이 순환식 베드 재배 연구 I. 베드조건의 차이에 따른 물 고추냉이의 생장량 차이 (Water-circulated Bed Cultivation of Water Wasabi I. Growth Change of Water Wasabi in Different Conditions of Water-circulated Bed)

  • 김연복;이희종;정호원;심재도;박철호;장광진
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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    • pp.100-100
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    • 2018
  • 물 고추냉이는 십자화과의 숙근성 다년생 초본식물로서 일본과 대만 등에서 재배되며 세계 여러 나라에서 식품, 가공원료, 향신료, 의약소재 등으로 이용되고 있다. 우리나라에서는 철원과 무주 등에서 재배되고 있으나 재배환경 및 기술의 한계로 규모와 생산량은 매우 저조한 실정이다. 따라서 본 연구는 물 고추냉이 순환 베드시스템 개발을 위한 기초연구로 수행되었다. 마사토의 높이와 고랑의 유무에 따라 3개 베드 (A-마사토 높이 4.0cm, 고랑 있음, B-마사토 높이 5.5cm, 고랑 있음, C-마사토 높이 7.0cm, 고랑 없음)로 시험하였다. 물 고추냉이의 생장량과 식물체 내의 양분 분석(질소, 인산, 칼륨)을 분석하였다. 그 결과 베드 높이가 가장 낮고(4cm) 고랑이 있는 베드에서 생장량이 가장 우수하였고 마사토 높이가 가장 높은(7cm) 처리구보다 생장량이 2배 이상 증가하였다. 전체적으로 엽장보다 엽폭이 길었고 심장형 잎의 특성을 그대로 나타내었다. 식물체 내의 양분 분석 결과 처리구 별로 질소, 인산, 칼륨의 함량 차이가 크게 나타났다. A 베드에서 질소 4,150, 인산 500, 칼륨 1,500ppm 에 비하여 C 베드는 질소 730, 인산 120, 칼륨 700ppm 정도로 낮았다. 대조구의 동일 지역, 동일 기간의 계류지 하우스재배(데이터 미발표)에 비해 순환식 베드 재배가 우수하였고, 특히 A 베드에서 가장 우수하여 절수, 2단 재배 등의 예상되는 효과를 감안할 때 물 고추냉이 순환식 베드 재배의 가능성이 충분하다고 판단된다.

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저수지 수질개선을 위한 무동력 하향류 수류순환시스템의 현장적용성 (Field Applications of Non-powered Downward Water Circulation System to Improve Reservoir Water Quality)

  • 장여주;임현만;정진홍;박재로;김원재
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제6권2호
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    • pp.109-119
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    • 2019
  • 국내의 많은 저수심 저수지들은 다양한 수질오염물질의 유입으로 인해 부영양화가 진행되고 있으며, 해마다 반복적으로 표층의 녹조 발생과 저층의 빈산소화를 겪고 있다. 이를 방지하기 위한 대책으로 저수지의 성층현상을 완화하는 기존 기술들이 있으나 대부분 동력이 필요하며 비경제적인 측면으로 인해 도입이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 바람과 수류의 자연에너지를 활용하는 무동력 수류순환시스템을 개발하고 상이한 조건을 갖는 두 저수지를 대상으로 테스트베드를 구축, 운영하여 현장적용성을 검토하였다. 수류순환시스템을 모사한 전산유체역학 (CFD) 모의 결과, 하향류가 유도되어 표층과 심층 사이의 성층현상을 완화시키고, 영향반경은 약 30 m에 달하는 것으로 해석되었다. 테스트베드에 대한 장기 모니터링 결과, 수류순환 작용에 의해 DO의 변동을 완만하게 하고, DO 과포화 현상을 저감하며, pH의 과도한 상승을 방지하는 등 다양한 수질개선 효과가 관찰되었다. 본 수류순환시스템의 현장적용성을 제고하기 위해서는 홍수시 및 저수심 조건에 대한 대응방안 마련이 필요한 것으로 판단된다.

셀룰러 오토마타 기반 물순환 및 침수 해석 기반 기술 개발 (Development of a cellular automata-based water cycle and inundation analysis technology)

  • 최현진;노성진;이은형;김상현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.436-436
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    • 2022
  • 셀룰러 오토마타(Cellular Automata; CA)는 격자(cell)에 대해 사전 정의된 규칙을 바탕으로 이웃 격자 간 상호작용을 해석하여 복잡한 동력학적 현상을 효과적으로 재현할 수 있는 이산형(discrete) 모의 기법이다. CA 기법은 격자 구조에 수치표고 자료 및 토양수분 정보 등을 직접 매칭 후 상호관계를 해석하기 때문에 공간정보를 최대한 활용하여 불균질성을 나타내는 것이 가능하다. 따라서, 도시 유출해석에 있어서 높은 정확도와 빠른 계산속도를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 CA 기반 고해상도 물순환·침수 연계 해석 framework 개발 방향 및 CA 기반 prototype 모형의 사면유출 적용 사례를 소개한다. 개발 중인 CA 모형에서는 격자별 침수 깊이, 침투, 토양수분 저류, 지표 유출 등의 물순환 요소를 모의할 수 있다. 기존의 집중형(lumped) 모형은 지표-지표하 유출에 대한 routing algorithm이 없고 각 셀의 물수지 모형 내 파라미터가 많은 단점이 있다. 따라서 개발 중인 CA 모형에서는 cell state 내 fast reservoir와 slow reservoir를 통해 지표-지표하 상태를 구현하고 단순화된 물수지 모형 및 흐름 방향 알고리즘을 적용함으로써 실제 현장에서 발생하는 다중 피크 형태의 지표 유출을 모사한다. 최적의 지표수 흐름 방향 알고리즘 선정을 위해 3개의 다중 흐름 방향 알고리즘(D4, D8, 4+4N)을 정량적으로 비교·분석한다. 이번 발표에서는 CA 모형을 소규모 산지 사면과 도심지 등 다양한 규모의 테스트베드에 적용하여 모형의 장단점을 평가한다.

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곤달비 여름재배 시 냉각방법과 냉수호스베드재배가 생육 및 미기상에 미치는 영향 (Effects of Several Cooling Methods and Cool Water Hose Bed Culture on Growth and Microclimate in Summer Season Cultivation of Narrowhead Goldenray 'Ligularia stenocephaia')

  • 김기덕;이응호;김원배;이준구;유동림;권영석;이종남;장석우;홍순춘
    • 생물환경조절학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.116-122
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    • 2011
  • 본 연구는 여름철에 신선한 곤달비를 생산하기 위하여, 몇 가지 냉각방법에 따른 재배효과를 검토하고 베드의 구조물 및 냉각수단으로서 호스를 이용한 경제적인 팽연화왕겨 간이수경재배베드를 개발하기 위하여 수행하였다. 냉각방법별 곤달비의 생육은 냉수호스, 미스트, 무비가림 순으로 좋았으며, $13^{\circ}C$의 지히수를 약 240/hr의 유속으로 흘려 냉각시켰을 때 지온이 약 $2{\sim}3^{\circ}C$ 낮아졌다. 여름재배 시 군락부위 부분냉방을 위해 개발된 호스베드시스템은 ${\phi}15cm$의 벽과, 유기배지로 팽연화왕겨가 이용된다. 냉수호스베드에서 냉수의 온도가 $14{\sim}22^{\circ}C$ 범위에서 공급되었을 때 배지의 온도는 $18{\sim}23^{\circ}C$로 유지되어 냉각효과가 양호하였으며, 스티로폼베드에 비하여 호스베드의 곤달비 군락부위의 온도는 약 $0.5^{\circ}C$, 근권부의 온도는 약 $3^{\circ}C$ 낮은 등 냉각효과가 있었다. 국부냉방을 위한 호스베드시스템은 곤달비와 같은 키가 작은 엽채류의 여름철 재배에 활용할 뿐 아니라 저온기에는 난방수를 순환하여 별도의 방열배관없이 국부난방에도 활용할 수 있어 경제적인 간이양액재배베드로서 활용될 것으로 기대된다.

순환신경망을 이용한 자기장 기반 실내측위시스템 (Indoor Positioning System using Geomagnetic Field with Recurrent Neural Network Model)

  • 배한준;최린;박병준
    • 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.57-65
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    • 2018
  • BLE 또는 Wi-Fi 기반 지문인식과 같은 기존의 RF 신호 기반 실내 위치인식 기술은 RF 신호의 불안정한 수신 신호 세기로 인해 소규모 실내 환경에서도 작지 않은 오차를 발생시키며 공항, 백화점과 같은 대규모 실내 환경에 적용하기가 어렵다. 이 논문에서는 RF 신호보다 안정적인 신호 강도를 갖는 자기장 신호를 이용한 실내측위 시스템을 제안한다. 유사한 자기장 값이 같은 실내 공간에 여럿 존재하지만, 사용자의 이동이 계속됨에 따라 자기장 신호는 고유 시퀀스를 가지게 된다. 본 논문에서는 시간에 따라 변화하는 센서 데이터 시퀀스를 인식하는 데 효과적인 순환 신경망 (Recurrent neural network, RNN)이라 불리는 심층 신경망 모델을 사용하여 사용자의 현재 위치와 이동 경로를 추적한다. 제안된 신경망 기반의 지자기 실내측위시스템의 평가를 위해 약 $94m{\times}26$ 크기의 교내 테스트베드에서 자기장 맵을 구축하고 자기장맵으로부터 추출한 다양한 이동 경로와 위치 정보를 이용하여 RNN을 학습한 결과, 테스트베드에서 제안된 시스템은 평균 1.20 미터의 테스트 측위 오차를 달성할 수 있었다.

순환식 저면관수 시스템을 이용한 스파티필럼의 생장조절제 선발과 처리효과 (Selection and Treatment Effect of Plant Growth Retardants on Potted Spathiphyllum Grown in a Recirculating Subirrigation System)

  • 원은정;박유경;정병룡
    • 화훼연구
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    • 제19권2호
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    • pp.81-88
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    • 2011
  • 스파티필럼(Spathiphyllum) 'Top-Pin'과 'Mini' 두 품종에 생장억제제를 순환식 저면관수 시스템의 양액에 용해시켜 처리할 경우 생장억제제의 종류와 농도에 따른 생장 특성을 비교하였다. 스파티필럼을 피트모스와 펄라이트를 1 : 1(v/v)로 혼합한 배양토를 사용히여 직경 10 cm 플라스틱분에 2005년 6월 30일 정식하였다. 정식 후 2005년 9월 23일까지 순환식 저면관수 시스템 베드에서 재배하였다. Daminozide(B-9) 50, 200, 350, $500mg{\cdot}L^{-1}$, paclobutrazol(Boundy) 10, 40, 70, $100mg{\cdot}L^{-1}$, ethephon(Florel) 5, 15, 25, $35mg{\cdot}L^{-1}$, 그리고 uniconazole(Sumagic) 1, 4, 7, $10mg{\cdot}L^{-1}$을 양액에 혼합하여 매 관수시마다 양액탱크에서 펌프로 베드 위 화분의 밑바닥에서 2cm 높이까지 담수하여 15-20분간 공급하였다. 관수 후 잉여양액은 다시 탱크로 회수하여 다음 관수시 재사용하였다. 두 품종 모두에서 paclobutrazol 처리시 생장억제효과가 가장 뚜렷하게 나타났다. Paclobutrazol 처리에서 농도의 증가와 함께 엽장과 지상부의 생체중과 건물중이 감소하였고 엽록소 함량은 증가하였다. $200mg{\cdot}L^{-1}$ 이상의 daminozide 처리에서는 왜화효과가 약하게 나타났다. Ethephon 처리는 $35mg{\cdot}L^{-1}$에서 엽장이 가장 작았고, 엽록소 함량은 최대였다. Uniconazole의 경우 엽장, 엽폭, 그리고 엽병장은 $1mg{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 대조구에 비해 생장촉진 효과가 나타났으며 4, 7, $10mg{\cdot}L^{-1}$ 처리는 대조구와 유사한 생장을 보였다. 생장억제제의 저농도에서 효과가 나타나는 것을 볼 수 있었으며 그 중에서도 paclobutrazol의 왜화 효과가 가장 현저하였다. 'Top-Pin'과 'Mini' 품종 모두 ethephon과 paclobutrazol 처리는 생장 억제 효과를 보였고 daminozide와 uniconazole 처리에서는 뚜렷한 생장 억제 효과가 없었다. 따라서 스파티필럼의 생육 억제를 위해서는 본 연구를 통해 선발된 약제를 이용하는 것이 효과적이라고 판단된다.

Ebb and Flow 시스템에서 적심시기와 생장조절제 처리에 의한 산호수의 생장조절 (Effect of Pinching Time and Plant Growth Retardants on Growth Control of Ardisia pusilla in an Ebb and Flow System)

  • 원은정;박지은;박유경;정병룡
    • 생물환경조절학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.333-340
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    • 2011
  • 순환식 저면관수 시스템에서 분화 산호수 민무늬종과 무늬종에 적합한 효과적인 생장조절제를 선발하기 위하여 수행되었다. 산호수를 피트모스와 펄라이트를 1 : 1(v/v)로 혼합한 배양토를 사용하여 직경 10cm 플라스틱분에 2005년 6월 30일 정식하였다. 정식 후 2005년 9월 23일까지 순환식 저면관수 시스템 베드에서 재배하였다. 생장조절제는 Daminozide(B-9) 50, 200, 350, $500mg{\cdot}L^{-1}$, paclobutrazol(Boundy) 10, 40, 70, $100mg{\cdot}L^{-1}$, ethephon(Florel) 5, 15, 25, $35mg{\cdot}L^{-1}$, 그리고 uniconazole(Sumagic) 1, 4, 7, $10mg{\cdot}L^{-1}$을 사용하였다. 생장조절제를 양액에 혼합하여 매관수시마다 화분의 하단에서 2cm 높이까지 담수하여 15~20분간 공급하였다. 관수 후 잉여양액은 다시 탱크로 회수하여 다음 관수시 재사용하였으며, 전량 사용할때까지 교체하지 않고 사용하였다. 두 품종 모두에서 paclobutrazol 처리시 생장억제효과가 가장 뚜렷하게 나타났다. 2차 적심과 함께 paclobutrazol을 처리하였을 때 신초의 생장이 강하게 억제되었다. $200mg{\cdot}L^{-1}$이상의 daminozide는 신초장을 감소시켰으며 ethephon 처리는 효과가 없었다. 생장조절제의 저농도에서 효과가 나타나는 것을 볼 수 있었으며 그 중에서도 paclobutrazol의 왜화 효과가 가장 현저하였다.

PRT 차량의 무선급전 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Wireless Power Transfer System for a Personal Rapid Transit (PRT) Vehicle)

  • 강석원;정락교;변윤섭;엄주환;김백현
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권11호
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    • pp.289-298
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    • 2014
  • 최근 들어, 보다 효율적이고 경제성을 갖춘 전기자동차 기술이 등장함에 따라 철도의 전통적인 기술적 패러다임이 변화하고 있다. 오래전에 제안되었지만 이상적인 개념으로 평가받던 수요응답형 순환교통(PRT) 시스템의 경우에도 전기자동차 플랫폼의 활용을 통해서 실현 가능성을 높여가고 있다. 특히, 배터리에 의해 구동되는 차량의 경우 안정적이고 효율적인 운영의 측면에서 기술적인 어려움에 직면하고 있다. 그렇지만, 무선 급전에 의한 급속충전 기술과 고에너지 밀도의 슈퍼커패시터 적용은 이러한 기술적인 난제를 극복하고 도시 미관의 향상을 통해서 전기 에너지를 기반으로 한 신교통수단의 보급을 증대하는데 기여할 것으로 생각된다. 본 논문에서는 한국형 PRT 차량의 전력공급 시스템의 설계, 에너지 소모량 및 장치의 성능 해석과 하드웨어 제작 및 시험에 이르는 일련의 개발과정에 대해서 논한다. 그 결과, 테스트베드에서의 전력공급 모듈의 시험평가 결과가 요구하는 성능에 부합하는 것으로 확인되었다.

심지 양액재배법에 의한 상위급 씨감자의 안정적 대량생산 (Development of Recirculating Wick Hydroponic Techniques for Safe Seed Tuber Multiplication of Potatoe)

  • 강봉균;김찬우
    • 한국작물학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.447-451
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    • 2004
  • 분무경 양액재배로 얻어진 비절단씨감자 및 $2\~4$절 절단씨감자를 심지양액재배상에 파종하여 생육 및 수량형질변화를 조사함으로서 상위급 씨감자의 안정적 대량생산가능성을 조사하였다. 감자 심지 양액재배시스템은 순환식으로 4열 2조로 제작하였으며, 성형베드 안쪽에 크기가 $31(W)\times20(D)\times51(L)cm$인 폴리스티렌상자$(0.031m^3)$를 올려놓고 그 안에 8개의 심지(폭 1.5cm, 길이 40cm)를 꼽고 porlite+peatmoss(1:2, v/v) 배지를 채운 후 식물을 재배할 수 있도록 하였다. 지상부 주당생체중은 씨감자의 절편무게가 10g에서 30g으로 증가할수록 생체중도 증가하였다. 종서로 이용이 가능한 주당상품괴경수량(5g 이상)은 비절단씨감자의 무게가 증가할수록 82.3g에서 140.1g으로 무거워졌고, 절단씨감자처리는 10g 4절 처리를 제외한 모든 시험구에서 5g 비절단씨감자 처리와 비슷하거나 많았으며, 20g 2절과 30g 2절, 4절 처리가 100g내외의 괴경수량을 보였다. 절단씨감자 처리는 $m^2$당 총괴경수량이 $4.16\~6.56kg$범위에 있었고, 절편무게가 7.5g 이상(20g 2절 및 30g 2절, 4절)은 5.6kg 이상의 총괴경수량을 보였으며, 주당상품괴경수량(5g이상)의 비율은 모든 처리에서 $97\%$ 이상으로 높게 나타났다. 결론적으로 분무경 양액재배의 단점을 보완할 수 있는 심지 양액재배시 분무경으로 생산한 $10\~20g$크기의 소괴경은 2절로, 20g이상의 소괴경은 4절로 각각 5g내외로 절단하여 이용할 경우 상위급 씨 감자의 친환경적인 대량생산이 가능할 것으로 판단된다.