• 제목/요약/키워드: 습도 변화

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가축분뇨를 이용한 동애등에 증식기술 개발 (Artificial Multiplication of the Black Soldier Fly(BSF), Hermetia illucens(Diptera: Stratmyidae) Using the Livestock Feces)

  • 최영철;이상범;박관호;남성희;김종길;김원태;최지영
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.63-70
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    • 2012
  • 본 연구는 국내 서식하는 아메리카동애등애(BSF)의 생태특성 구명 및 가축분뇨를 이용한 BSF의 실내 인공사육을 통하여 가축분뇨나 음식물쓰레기 처리 시 대량으로 요구되는 유충생산을 위하여 실내 인공증식기술 개발하고 BSF의 가축분뇨 분해 능력을 검정하였다. BSF는 축사를 중심으로 하는 즉 유기성 폐기물이 야적되어 있는 장소의 생태계 내에서 서식한다는 것을 확인하였으며, 축사, 퇴비사, 생활쓰레기장, 음식물쓰레기장 주변이 주 서식지임을 확인하였다. 가축분뇨 분해 우수 종은 BSF(Hermetia illucens), 동에등에(Ptecticus tenebrifer) 등 2종으로 확인되었다. 가축분뇨에 따른 BSF의 분해능은 BSF 유충 마리당 돈분 0.5 g, 우분 0.43 g, 계분 0.3 g순으로 돈분이 가장 우수하였다. 가축분뇨별 BSF 유충의 분해에 따른 무게는 우분 83.62, 돈분 77, 계분 80%로 우분이 분해 후 무게 감소가 가장 컸다. 가축분뇨 분해에 따른 BSF 유충 및 번데기 형질은 돈분이나 돈분 +왕겨를 혼합하여 처리했을 때 유충이나 번데기의 길이, 무게 폭이 다른 처리구에 비해 좋았다. BSF 실내 대량증식에 있어서 용화율 및 우화율에는 큰 차이를 보이지 않았으나 교미 산란에 있어서 중요한 요소인 광조건 변화에 의한 계절적 교미율의 차이를 보였다. 계절에 따른 BSF의 교미율을 보면 5월에서 7월까지 교미가 활발하게 이루어 졌으며, 시간대는 오전 10시부터 12시까지 가장 활발하게 교미를 하였다. 인공채란을 위한 산란배지는 음식물과 송아지 사료가 가장 우수하였고, 산란실($W{\times}D{\times}H=4{\times}2{\times}2m$) 내 적정 배지투입 수는 8개, 성충은 2000두 투입구가 가장 산란효율이 높았다. 산란유도재료로 플라워폼과 목재에 구멍을 뚫어 산란을 유도하였으며, 산란장소의 구멍크기는 3~5 mm, 깊이 7~10 mm의 크기를 가장 선호하였다. 유충은 2~4두/$cm^2$의 밀도로 사육하는 것이 과밀도(6~10두/$cm^2$) 보다 실용형질이 우수하였다. 번데기 적정보호조건은 매질(톱밥)을 사용하여 은신처를 제공해야하며, 톱밥의 습도는 20~40%가 가장 좋았다. 성충은 우화 즉시 사용해야하나, 용화 후 10에서 10일 처리한 경우 우화율 93.3%로 우화시기를 약 10일 정도 조절이 가능하였다.

복사-대류 겸용 하이브리드 냉방기에 대한 실험 연구 (An Experimental Study on Radiation/Convection Hybrid Air-Conditioner)

  • 김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.288-296
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    • 2019
  • 그간 복사 냉방은 천정이나 바닥면을 냉각 표면으로 활용하기 때문에 표면 온도를 노점 온도 이상으로 높이거나 보조적인 제습 에어컨을 설치해야 하는 문제가 있었다. 본 연구에서는 주택 적용을 목표로 복사 판넬 표면에 결로를 유발시킴으로써 냉각 열량을 증가시키고 실내 쾌적감도 개선할 수 있는 1.0 kW 용량의 복사-대류 방식의 하이브리드 냉방기에 대하여 검토하였다. 이 냉방기는 2개의 냉동 사이클 - 강제 대류 제습 사이클과 복사 판넬 냉방 사이클로 구성된다. 시제품 실험 결과 복사 판넬 사이클의 경우 실외 $35^{\circ}C/24^{\circ}C$, 실내 $27^{\circ}C/19.5^{\circ}C$의 표준 조건에서 냉매 순환량은 8.8 kg/h, 응축 온도 $51^{\circ}C$, 증발 온도 $8.8^{\circ}C$, 냉방 능력은 376 W, 성적계수는 1.75로 나타났다. 또한 복사 판넬의 온도는 $13^{\circ}C{\sim}14^{\circ}C$ 사이에서 고르게 분포되었다. 또한, 상대 습도가 감소할수록 냉방 능력은 감소하나 소비 동력은 거의 변화가 없었다. 제습 사이클의 경우, 표준 조건에서 냉매 순환량은 21.1 kg/h, 응축온도 $61^{\circ}C$, 증발 온도 $5.0^{\circ}C$, 냉방능력은 949 W, COP는 2.11로 나타났다. 한편, 복사 판넬과 제습 냉방 사이클을 동시에 가동시키며 표준 조건에서 시험 결과, 복사 판넬의 냉방 능력은 333 W, 제습부의 냉방 능력은 894 W, COP는 1.89로 나타났다. 홴 풍량이 감소하면 복사 판넬, 제습부 모두 냉방 능력이 감소함을 보였는데 특히 제습부에서 감소량이 두드러졌다. 본 실험 데이터를 기반으로 냉방 부하의 변동에 대비하여 가능한 제어 로직을 제시하였다.

채소 접목묘 일본 선박 수출 현황 및 수송 환경 분석 (Current Status of Vegetable Grafted Seedling Shipping Export to Japan and Analysis of Transportation Environment)

  • 안세웅;김성겸;이진수;서태철;전희;남춘우;곽유리나
    • 한국국제농업개발학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.313-319
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    • 2018
  • 농산물 검역통계를 통해서 채소 모종 수출 현황과 채소 접목묘의 일본 선박 수송 시의 온도 및 상대습도 변화를 분석하여 국내 채소 모종 수출 연구와 정책 수립을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 2007~2016년 사이 수출된 채소 모종은 배추, 양배추 등 엽채류 4종, 토마토, 오이 등 과채류 7종, 근채류 1종으로, 전세계 20여 국가에 46,146,536주(총 1,839건) 수출 되었다. 상업적 목적을 위한 채소 모종의 주요 수출국은 일본이었고, 2016년 기준 일본에 수출된 모종은 주로 과채류 접목묘인 가지, 토마토, 오이, 수박 및 고추 등으로 총 2,575,446주가 수출되었으며, 총 수출 금액으로는 0.7~1.6백만불로 추산된다. 일본으로 수출되는 접목묘는 도시농업용과 농가용으로 구분되고 있으며, 온도 $15{\sim}18^{\circ}C$의 냉장 컨테이너를 이용한 선박 수송은 포장 ${\rightarrow}$ 선적 ${\rightarrow}$ 검역(한국 부산항) ${\rightarrow}$ 검역(일본 시모노세키항) ${\rightarrow}$ 바이어 수령의 과정으로 대략 24시간 내외가 소요되고 있었다. 일본의 도시농업 발달로 인한 채소 모종 수요의 급격한 증가와 러시아 등 인근 국가들의 채소 접목묘에 대해 높아지고 있는 관심과 수요는 우리나라 채소 접목묘 수출 규모를 확대할 수 있는 기회가 될 것이다. 채소 모종 수출을 확대하기 위해서는 본 연구 결과를 기반으로 정확한 채소 모종수출 정보의 수집 및 분석이 이루어질 수 있도록 정부의 적극적인 정책 지원과 수출 전용 모종 생산, 모종 저장 및 수송 관련 기술 개발을 위한 연구가 필요하다.

데라야마 슈지(寺山修司)의 '셋교부시(說敎節)에 의한 미세모노(見せ物)오페라' <신토쿠마루(身毒丸)>의 서사 구조 (The Narrative Structure of Terayama Shūji's Sekkyōbushi Misemono Opera Shintokumaru)

  • 강춘애
    • 공연문화연구
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    • 제32호
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    • pp.489-524
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    • 2016
  • 본고는 일본 현대연극이 가타리모노 셋교부시를 수용하여 어떻게 현대화했는가에 주목하여 작품을 분석하였다. 아울러 이를 통하여 '셋교부시에 의한 미세모노(見せ物)오페라' 장르로 탄생하는 과정을 밝히고자 하였다. 이와 관련해서는 중세의 스토리텔링 셋교부시를 현대적 '미세모노 오페라'로 재탄생시켰다는 점에서, 데라야마가 언그라 1세대들과 확연히 다른 점에 대해 논했던 종래의 평가들과는 또 다른 시각을 제시하고자 한다. 60년대 일본 언그라운동 1세대 데라야마 슈지(寺山修司)의 <신토쿠마루(身毒丸)>(1978년)는 서사적 이야기에 가락을 붙여 음송하는 가타리모노(語り物) 셋교부시(說經節) <신토쿠마루(俊德丸)>를 소재로 한 작품으로서, 동아시아 스토리텔링의 현대적 유산이라고 할 수 있다. 셋교 <신토쿠마루>는 계모의 저주로 나병에 걸린 신토쿠마루가 텐노지(天王寺)에서 약혼자 오토히메(乙姬)라는 여성의 헌신적인 사랑과 관음(?音)의 영력(?力)에 의해 구원되는 이야기이다. 데라야마 슈지는 셋교부시의 서사적 형식에 J.A.시저(シ?ザ?본명 寺原孝明)의 주술적인 락(rock)음악을 결합시키고 부제를 '셋교부시에 의한 미세모노 오페라(說敎節による見世物オペラ)'라고 하였다. 근원소재인 모자신 신앙(母子神信仰)의 원리로 보이는 '모도리(もどり; 회귀)' 본능의 중세적 종교 세계를 데라야마 슈지는 모자상간의 세계로 변화시킨다. 그리고 셋교부시에서 나타나는 보편적인 복수장면은 신토쿠마루가 계모인 나데시코(撫子)의 복장과 가면을 쓴 드래그 퀸(drag queen: 여장)의 모습으로 이복동생 센사쿠(せんさく)를 근친상간하는 것으로 복수한다. 이 작품은 셋교부시의 전형적인 인과 구조를 따르고 있고, 작품 전반에 개입하여 전체적 서사를 진행시키는 이야기꾼(語り手, 카타리테)과 야나기타 구니오(柳田國男)박사의 등장은 서사 장치인 자기소개 기법과 코러스의 현대적 활용을 보여준다. 특히 코러스 가사에서 데라야마 슈지의 불행한 어린 시절의 기억, 즉 아버지의 부재, 아오모리현(?森?)의 대공습 경험이 자동기술법처럼 묘사되어 내용을 심층화하고 있다. 이후 니나가와 유키오(?川幸雄)의 연출 버전은 초연 때부터의 공동 극작가였던 기시다 리오(岸田理生)가 데라야마의 사후 17년을 경과해 다시 쓴 개정판으로 데라야마 슈지의 원작 <신토쿠마루>를 널리 알렸다. 그러나 그의 연출 버전에서는 데라야마가 이 작품에 붙인 부제의 요소가 전부 삭제됨으로써 극단 연극실험실 '덴조사지키(天井?敷)'가 시도한 다양한 실험연극의 줄기와 본질로부터 벗어나 있다. <신토쿠 마루>는 현대연극의 서사구조를 갖고 있지만 각 단락이 독립적인 이야기를 구성하면서도 서로 유기적인 결합이 가능하도록 한 구조를 갖고 있다.

수경재배에서 광도와 양액 농도가 베이비 산채 왕고들빼기 '선향' 광합성과 생육 및 기능성 물질 함량에 미치는 영향 (Effects of Light Intensity and Electrical Conductivity Level on Photosynthesis, Growth and Functional Material Contents of Lactuca indica L. 'Sunhyang' in Hydroponics)

  • 김재경;장동철;강호민;남기정;이문행;나종국;최기영
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • 본 실험은 수경재배에서의 왕고들빼기 '선향'의 광도와 양액 농도가 광합성과 생육, 기능성 물질함량의 변화를 알아보고자 수행했다. 재배 환경은 온도 25±1℃, 상대습도 60±5%가 조절되는 생장 시스템에서 담액 수경 방식으로 재배하였다. 파종 14일 후, 광도 3수준(PPFD 100, 250, 500µmol·m-2·s-1)과 양액 농도 3수준(EC 0.8, 1.4, 2.0dS·m-1)를 조합하여 어린잎 채소 크기에 도달하였을 때 수확하여 분석하였다. 왕고들빼기 선향의 광합성율, 기공전도도, 증산율, 수분이용효율은 광도가 높을수록 증가하였다. 광합성율과 수분이용효울은 PPFD 500-EC 1.4, PPFD 500-EC 2.0 처리에서 가장 높았다. 엽록소 함량은 광도가 높을수록 감소하였며 엽록소 a/b 비율은 광도가 증가할수록 증가하였다. 잎수분함유량(LWC)와 비엽면적(SLA)는 광도가 높을수록 감소하여 부상관(p < 0.001)을 가졌다. 초장은 PPFD 100-EC0.8에서 가장 길었고, 엽수, 생체중, 건물중은 PPFD 500-EC2.0에서 가장 높았다. 기능성 물질인 안토시아닌과 총 페놀화합물은 PPFD 500-EC 1.4, 2.0 처리에서 가장 높았고, 항산화 소거 능력(DPPH)은 PPFD 250, 500에서 높았다. 생육과 기능성물질 함량 증진을 고려했을 때 왕고들빼기 수경재배 시 적정 광도와 EC는 PPFD 500-EC 2.0dS·m-1이며, 저광 조건인 PPFD 100, 250에서는 EC 0.8dS·m-1재배가 적합하였다.

동록(염화동) 안료의 제조방법 및 특성에 관한 연구 (Manufacturing Method and Characteristics of the Dongrok(copper chloride) pigments)

  • 강영석;박주현;문성우;황가현;김명남;이선명
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제56권2호
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    • pp.148-169
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    • 2023
  • 하엽은 짙은 녹색을 띠는 전통 안료 중 하나로 알려져 있지만 색상, 원료물질, 제법 등에 대해서 명확히 규명되지 않은 상태이다. 다만, 단청, 괘불, 회화 등 채색문화유산의 안료 분석연구를 통해 밝혀진 하엽 안료의 입자형태나 구성광물 등을 볼 때 염 부식으로 제조된 동록 안료로 보인다. 따라서 하엽 안료를 복원하기 위해 고문헌 기록을 바탕으로 동록 안료의 제조방법을 연구하였다. 고문헌 기록에서 확인되는 동록 안료의 제조방법은 동분말과 부식제를 혼합한 후 습한 조건에서 방치하여 부식시키는 자연 부식방법이다. 이를 바탕으로 보다 효율적으로 동분말을 부식시키기 위해 부식시험기를 이용한 인공부식을 도입하였고, 부식제 혼합비율, 부식 기간에 따른 부식생성물의 상태를 분석하여 적정 혼합비율과 부식 기간을 선정하였다. 또한, 잔류 부식제를 제거하기 위한 염 제거 공정과 안료 채색 시 채도를 높이기 위한 정제공정을 추가하여 동록 안료의 제조방법을 체계적으로 정립하였다. 정립된 방법으로 제조된 동록 안료는 청록 혹은 녹색의 색상을 나타냈다. 안료 입자는 표면이 다공성으로 타원형 형태의 작은 입자들이 뭉쳐져 있는 형태를 보였다. 주요 구성원소는 구리(Cu)와 염소(Cl)이고, 구성광물은 녹염동광[atacamite, Cu2Cl(OH)3]으로 동정되었다. 제조된 동록 안료의 안정성 평가를 위해 촉진내후성 시험을 진행한 결과, 열화가 진행됨에 따라 녹색도가 일부 감소하고 황색도가 증가하는 색변화 경향을 보였다. 따라서 열화 전 동록 안료의 색도는 고단청의 하엽 안료와 비교할 때 황색도가 낮은 편이었으나 열화 후에는 황색도가 크게 증가하여 고단청의 하엽 안료와 유사한 색도 범위를 갖는 것으로 나타났다. 결과적으로 제조된 동록 안료는 입자형태나 구성광물뿐만 아니라 색상에서도 고단청의 하엽 안료를 구현하여 재현성이 높은 것으로 확인되었다.

GK2A/AMI와 GK2B/GOCI-II 자료를 융합 활용한 주간 고해상도 안개 탐지 알고리즘 개발 (Development of High-Resolution Fog Detection Algorithm for Daytime by Fusing GK2A/AMI and GK2B/GOCI-II Data)

  • 유하영;서명석
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_3호
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    • pp.1779-1790
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    • 2023
  • 위성 자료의 성능이 크게 개선됨에 따라 최근에는 위성을 이용하여 광범위한 영역에 대한 실시간 안개 탐지 알고리즘들이 개발되고 있다. 한반도 주변을 관측하는 기상위성 중 관측주기가 10분으로 시간해상도가 가장 우수한 GEO-KOMPSAT-2A/Advanced Meteorological Imager (GK2A/AMI)는 공간해상도가 500 m이다. 반면 GEO-KOMPSAT-2B/Geostationary Ocean Color Imager-II (GK2B/GOCI-II)는 해상도가 250 m지만, 1시간 주기로 관측하고 가시채널만 보유하고 있다. 따라서 본 연구에서는 한반도 주변에서 발생하는 안개를 10분 및 250 m 해상도로 탐지하기 위해 GK2AB 융합 안개 탐지 알고리즘(Fog Detection Algorithm, FDA)인 GK2AB FDA를 개발하였다. GK2AB FDA는 세 파트로 구성된다. 첫 번째로 현업 운용중인 GK2A 안개 탐지 알고리즘(GK2A FDA)으로 10분 및 500 m 해상도로 안개를 탐지한다. 두 번째 단계에서는 두 위성 자료 간 시공간 일치, 태양천정각과 파장역 차이를 보정한 GK2A normalized visible (NVIS)의 10분 변화량을 이용하여 GK2B NVIS를 10분 간격으로 외삽한다. 마지막 단계에서는 외삽된 GK2B NVIS, 태양천정각, GK2A FDA 산출물 등을 입력자료로 기계학습(의사결정나무)을 이용하여 개발된 GK2AB FDA로 지리적위치에 따라 안개를 탐지(250 m, 10분)한다. GK2AB FDA의 훈련에는 6개 사례, 검증에는 4개 사례가 이용되었다. GK2AB FDA의 정량적 검증에는 지상관측 시정, 풍속 그리고 상대습도 자료를 이용하였다. GK2AB FDA는 GK2A FDA에 비해 공간해상도가 4배 증가함에 따라 안개 및 비안개 화소가 보다 자세히 구분되었다. 또한 검증방법에 관계없이 GK2A FDA에 비해 probability of detection (POD)은 높고 Hanssen-Kuiper Skill score (KSS)는 높거나 비슷함을 보여 안개 탐지 수준이 개선된 것으로 보인다. 하지만 일부 사례에서는 GK2AB FDA의 false alarm ratio (FAR)와 Bias가 크게 나타나 안개를 과대탐지하는 문제를 보이고 있다.

참굴 Crassostrea gigas 인공종묘생산 시 유생의 성장과 체성분 변화 (Larvae Growth and Biochemical Composition Change of the Pacific Oyster Crassostra gigas, Larvae during Artificial Seed Production)

  • 허영백;민광식;김태익;이승주;허성범
    • 한국양식학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.203-212
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    • 2008
  • 참굴 유생의 최적 성장과 먹이생물의 이용성을 높이기 위해 현재 인공종묘생산에서 많이 이용되고 대량배양이 용이한 미세조류를 대상으로 그 요구조건을 구명하고, 나아가 인공배합사료개발에 요구되는 기초적인 사료 설계 자료를 얻기 위하여 대량 인공종묘생산 시 유생에 축적되는 영양소의 변화를 유생의 발달 단계에 따라 조사하였다. 유생의 일간 각장 성장은 $5.8{\sim}30.8\;{\mu}m$로 중형각정기 유생 이후 최대 성장률을 보였고, 사육 12일째 각장 $311.0\;{\mu}m$의 부착기 유생으로 성장하였다. 습중량, 건중량 및 AFDW는 각각 $0.5{\sim}15.0\;{\mu}g/larva$, $0.2{\sim}6.5\;{\mu}g/larva$$0.1{\sim}2.3{\mu}g/larva$이었다. 각각의 증중량은 D형 유생에서 각장 $100\;{\mu}m$까지는 감소하였고, 사육 8일째까지는 급격한 증가를 보였지만, 부착기 유생으로 발달하면서 감소하였다. 알의 일반성분 조성 중 회분은 7.7%로 전체 유생단계의 $30.3{\sim}39.6%$에 비해 매우 낮은 함량을 보였지만, 조단백질, 조지질 및 탄수화물의 함량은 전 유생단계에 비해 높았다. 유생의 조지질($0.6{\sim}1.1%$), 조단백($6.1{\sim}10.6%$), 탄수화물($1.0{\sim}2.7%$), 아미노산 및 지방산 함량은 포기각정기 유생까지는 감소하였고, 이후 어느 정도 축적되는 경향을 보였다. 알과 유생의 아미노산 조성 비율은 유생의 발달단계와 상관없이 비슷한 조성비로 glutamic acid (5.85%, $1.26{\sim}2.24%$)과 aspartic acid (4.67%, $0.97{\sim}1.70%$)가 가장 놀은 조성을 보였다. 전체 유생기 동안 필수아미노산으로서 leucine ($0.83{\sim}1.26%$), lysine ($0.90{\sim}1.35%$) 및 arginine ($0.92{\sim}1.25%$)이 성장함에 따라 비교적 높게 축적되었다. D형 유생에서 부착기 유생으로 발달하는 과정에서 조화지방산은 65.5% ($54.3{\rightarrow}17.1%$)로 줄어들었고, 단일불포화지방산과 고도불포화지방산은 각각 35.8% ($29.9{\rightarrow}40.6%$)와 484.6% ($7.8{\rightarrow}45.6%$)로 축적되었다. 이 중 palmitic acid ($9.9{\sim}37.0%$), oleic acid ($12.2{\sim}32.3%$) 및 linoleic acid ($2.0{\sim}33.6%$)가 비교적 높은 조성을 보였고, EPA와 DHA은 각각 $2.2{\sim}11.6%$, $2.0{\sim}4.5%$로 나타나, 전체 유생단계에서 EPA가 DHA에 비해 높은 조성비($1.1{\sim}3.5$, EPA/DHA)을 보였다.

대관령에서 옥수수 품종별 생육특성과 건물수량에 기후변화의 영향 (The Studies on Growth Characteristics and Dry Matter Yield of Hybrid Corn Varieties in Daegwallyeong Region)

  • 김맹중;서성;최기춘;김종근;이상학;정종성;윤세형;지희정;김명화
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.123-130
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    • 2013
  • 고랭지에서 사일리지용 옥수수의 출현상태와 초기생육은 품종간 차이는 없었으나 년차별 기후변화에 따라 습해 및 서리 피해가 발생하였다. 2010년도는 6월 1일 서리가 내렸고, 2011년도는 파종 후 강우가 지속되어 발아 및 초기생육에 영향을 미치게 되었다. 초기생육이 안정적인 품종은 국산품종으로 광평옥, 도입종은 P3156 품종이었다. 옥수수의 출사일은 년차 간 평균 5.5일의 차이가 있으며 국산종은 8월 8일부터 8월 12일까지 출사기간이며 도입종은 8월 5일부터 8월 11일까지 출사하여 도입종과 국산종의 출사일은 3~4일 차이가 있었다. 광평옥의 출사일은 8월 8일, P3156 품종은 8월 5일로 비교적 빨리 출사하는 품종이고 평안옥과 DK729 품종은 출사기가 늦은 품종이었다. 옥수수 평균 초장은 231 cm 정도이며 국산품종 광평옥은 236 cm, 평안옥 237 cm로 초장이 큰 품종이 건물생산량도 많았다. 줄기의 굵기는 전체 평균 23.2 mm, 착수고는 94 cm이었다. 착수고가 낮아 내도복성인 품종은 청안옥 86 cm, 33J56 품종 80 cm이었고 강다옥은 101 cm로 착수고가 상대적으로 높았다. 고랭지에서 사일리지용 옥수수 이삭비율은 전체평균 39.3%이었으며 국산종보다 도입종이 다소 높았다. 국산품종 중에서 광평옥은 40.1%로 이삭비율이 높았으며 도입종 중에서 P3394 품종이 42.2%로 대등한 이삭비율을 보였다. 사일리지용 옥수수의 생초중은 평균 59.6톤/ha이었으며 국산품종보다 도입품종의 생산성이 다소 높았다. 평균 건물수량은 16,653 kg/ha이며 건물수량이 많은 품종순으로 32P75, P3156, 평안옥, P3394, 광평옥이며 건물수량은 각각 18,901 kg/ha, 17,997 kg/ha, 17675 kg/ha, 17194 kg/ha, 17188 kg/ha 이었다. 옥수수의 당도는 발효과정에서 품질에 미치는 영향이 크며 고랭지에서 평균 당도는 8.1이었다. 국산품종이 8.69로 도입품종 7.42에 비해 평균 1.27 높은 것으로 나타났다. TDN 수량에서 32P75 품종은 13,381 kg/ha, P3156 품종 12,590 kg/ha, P3394 품종 12,532 kg/ha이며 국산품종은 평안옥 12,140 kg/ha, 광평옥 12,036 kg/ha로 이들 국산품종은 도입품종과 대등한 TDN 수량을 생산할 수 있었다. 고랭지에서 도입품종과 국산품종의 사료가치는 평균 CP 7.8%, 소화율74.2%, NDF 42.4%, ADF 23.5%, TDN 70.3%로 대차 없었으며 청안옥의 TDN 함량은 73.3%로 가장 높았다.

시뮬레이션 모형에 의한 온실의 열환경 분석 (Analysis of Greenhouse Thermal Environment by Model Simulation)

  • 서원명;윤용철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.215-235
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    • 1996
  • 본 연구에서 수행한 Model 시뮬레이션에 의한 열환경 분석 기법은 지역별로 다양한 기상여건 하에서 대상온실의 난방 및 냉방부하를 보다 합리적으로 예측할 수 있을 뿐만 아니라 냉방이나 난방용 시스템의 결정을 비롯한 난방대책을 수립하고, 에너지 이용 전략의 수립이나 계절적인 작부계획 수립, 온실산업용 적지선정 등에 유익하게 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구에서는 온실의 적극적인 환경조절 유형을 난방과 냉방의 두 가지로 대별하고, 난방 소요열량 산정을 비롯하여 야간의 보온 커튼효과, Heating Degree-Hour 산정 등 난방과 관련된 시뮬레이션은 동적 모형을 이용하여 시간별, 일별 및 월별로 검토하였으며, 환기를 비롯한 차광, 증발냉각시스템의 효과 분석은 정적모형을 이용하여 검토하였다. 특히 하절기 지하수와 같은 저온수를 직접 이용하거나 Heat Pump를 통하여 확보될 수 있는 저온수를 이용하여 온실의 피복면에 살수함으로서 확보할 수 있는 온실냉방효과를 검토하는 데는 1.2m$\times$2.4m 크기의 모형온실을 제작하여 기초실험을 수행함으로서 동절기의 수막시스템의 보온효과와 마찬가지로 하절기 냉방 효과를 거둘 수 있다는 가능성을 확인하였다. 본 연구에 활용된 온실의 수치 환경모형 중 난방관련 시뮬레이션용 동적 수치모형은 소기의 목적을 달성하는데 충분히 응용될 수 있는 이론모형이다. 이 이론모형이 범용성이 높은 것은 온실 내ㆍ외의 미기상 변화, 특히 난방이나 냉방이 본격적으로 요구되는 기간동안에 온도, 습도, 일사, 풍속 등의 미기상 인자들을 면밀하게 관찰하여 실측된 자료를 바탕으로 개발되었고, 다양한 자료에 의해 충분히 검정되었기 때문이다. 본 연구에서는 경남 진주지역의 어느 특정 기간(1987년)의 시간별 기상자료를 중심으로 온실의 열적 환경변화에 대한 수치모형 시뮬레이션을 실시하였으며, 아직 수치모형에 의한 시뮬레이션이 불가능한 일부 냉방효과를 검토하는 데는 모형 실험을 실시하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주간과 야간의 설정온도를 달리하고 다단계 변온조절방식으로 시뮬레이션을 행한 결과 난방 소요열량은 난방 설정온도에 따라 현저한 차이를 보였다. 특히 주간 설정온도에 비하여 야간 설정온도가 난방 소요열량에 예민하게 영향을 미치므로 야간의 설정온도 결정에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 2. 기존의 Heating Degree-Hour 자료는 평균 외기온을 중심으로 임의의 설정온도에 대하여 산정된 값이므로 난방 소요열량에 대한 상대적인 비교수단은 되나 고려되는 기상인자의 제한과 설정온도의 임의성 때문에 실용성이 부족하다. 따라서 본 연구에서 제시된 것처럼 온실 주변의 제반 미기상 인자나 경계조건이 반영됨은 물론 작물의 생육상태 및 구체적인 설정온도까지도 고려하는 동적 수치모형으로 시시각각으로 예측된 실내기온을 중심으로 재배기간 동안의 난방열량을 적산함이 합리적이라 판단된다. 기존의 MDH 자료로 난방 설계를 할 경우에는 지나치게 과잉설계 될 가능성이 있다. 3. 산정된 난방 소요열량은 물론 커튼의 보온성능도 월별 기상여건에 따라 현저한 차이를 보이며, 시뮬레이션에 이용된 커튼의 경우 높은 보온효과를 보임으로서 년 평균 50% 이상의 난방 에너지를 절감할 수 있으며, 동절기 3-4개월의 집중 난방기에 에너지가 크게 절감됨을 발견할 수 있다. 4. 고온기 환기성능은 온실의 구조, 기상조건, 작물의 생육상태 등에 따라 다소의 차이가 있으나 환기율에 의해 크게 좌우되며, 시뮬레이션에 이용된 두 가지 농가보급형 온실 모두 환기율의 증가에 따른 실내기온의 강하 효과가 환기율이 1회/min 정도를 넘어서면서 급격히 둔화되는 현상을 보인다. 이는 기존에 권장되고 있는 적정 환기율인 1회/min 전후의 환기 시스템을 갖추는 것이 합리적임을 확인해 준다. 5. 작물이 성숙된 유리온실에서 외기의 상대습도가 50%인 쾌청한 주간동안 연속적으로 1회/min로 환기를 시킬 경우 실내기온 36.5$^{\circ}C$의 대조구에 비한 온도강하는 50% 차광만 했을 시 2.6$^{\circ}C$이고 효율 80%의 Pad & Fan 시스템만 작동시 6.1$^{\circ}C$ 정도이며, 차광과 냉각시스템을 동시에 작동시는 약 8.6$^{\circ}C$로서 외기온보다 3.3$^{\circ}C$가 낮은 28$^{\circ}C$까지 실내온도를 낮출 수 있으나, 동일 조건하에서 외기의 상대습도가 80%로 높은 경우에는 Pad & Fan시스템에 의한 온도강하가 2.4$^{\circ}C$에 불과하여 50% 차광하에서도 외기온 이하로 실내온도를 낮출 수 없음을 알 수 있다. 6. 하절기 3개월(6/1-8/31)동안 Pad & Fan 시스템의 냉방효과($\Delta$T)는 설정된 작동 온도에 따라 다소 차이를 보일 것으로 예상되나 본 시뮬레이션에서 설정한 시스템의 작동 온도 27$^{\circ}C$에서 상대습도와의 상관관계는 대략 다음과 같았다: $\Delta$T= -0.077RH+7.7 7. 전형적인 하절기 주간기상 하에서 경시적 냉방효과를 분석한 결과 환기만으로는 실내기온을 외기온 보다 5$^{\circ}C$ 높게 유지하는 정도가 고작이고, 차광이나 증발식 냉방시스템 만으로는 작물이 성숙한 단계에서조차도 외기온 이하로 떨어뜨리기가 어려우나 차광과 아울러 증발식 냉방을 병행할 경우에는 작물상태에 따라 다소 차이는 있지만 실내기온을 외기온보다 2.0-2.3$^{\circ}C$ 낮게 유지할 수 있음을 발견할 수 있다. 8. 일사가 차단된 27.5-28.5$^{\circ}C$의 외기온하에서 6.5-8.5$^{\circ}C$의 냉수를 온실 바닥면적 1$m^2$당 1.3 liter/min의 유량으로 온실표면에 살수했을 때 실내기온을 외기온보다 1$0^{\circ}C$ 낮은 16.5-18.$0^{\circ}C$ 정도로 낮출 수 있었다. 앞으로 살수 수온(T$_{w}$ )이나 외기온(T$_{o}$ ) 뿐만아니라 살수율(Q)에 따라 온실기온 (T$_{g}$ )에 미치는 상관 관계 T$_{g}$ = f(T$_{w}$ , Q, T$_{o}$ )를 구명하여 지하수 자체 또는 Heat Pump를 이용한 지하수온 이하의 냉수로 온실냉방의 가능성을 구명하는 것이 앞으로의 과제이다.

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