• 제목/요약/키워드: 식물 모델링

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젊음 에너지를 이용한 가상세계에서의 다양한 식물의 성장 모델링 (Modeling of Plant Growth based on Juvenile Energy in Virtual Environment)

  • 권정우;박종희
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제12B권1호
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    • pp.101-108
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    • 2005
  • 식물을 모델링 한 기존의 시스템들은 시각적인 사실성에 초점을 맞추어 연구되어졌다. 그러나 환경적인 요소를 고려하지 않은 식물 모델링은 가상세계에서의 식물에 대한 논리적 사실성을 감소시켜 사용자들의 몰입감을 떨어뜨린다. 본 논문에서는 환경과 상호작용하는 식물 성장에 초점을 맞추어 다양한 환경에서 식물의 성장을 시뮬레이션 하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 온톨로지에 기반한 식물 객체의 구조를 살펴보고 젊음 에너지를 이용한 식물의 성장률을 계산하는 방법을 제시한다.

메시지 방식을 이용한 가상환경에서의 식물의 성장 모델링 (Growth Modeling of Plant based on Message method in virtual Environment)

  • 권정우;김병주;김태한;최운돈;박종희
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (B)
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    • pp.621-623
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    • 2003
  • 식물의 성장을 모델링 하는데 있어서 기존의 시스템들은 식물의 성장에 대한 환경적인 요소를 고려하기 보다 식물의 모습을 얼마만큼 실제와 비숫하게 렌더링 하느냐에 초점을 맞추고 있다. 그리고 환경적인 요소를 고려한다고 하더라도 자라는 모습을 표현하기 위한 환경적인 요소만을 고려하기 때문에 다양한 환경에서 식물의 성장을 적절히 표현하지 못한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 메시지 방식을 통해 환경적인 요소를 식물에게 전달하고 식물을 composite object로 구분하여 각각의 object들이 하는 역할과 relation을 기반으로 하여 식물이 다양한 환경에서도 논리성과 사실성을 가질 수 있는 모델을 제시 하고자 한다.

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녹지 토양내 탄화수소화합물의 분포변화에 관한 모델링 연구 (Model Study of the Fate of Hydrocarbons in the Soil-Plant Environment)

  • Yoon-Young Chang;Kyung-Yub Hwang
    • 한국토양환경학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.91-101
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    • 1996
  • 최근에 식물을 이용한 탄화수소화합물의 정화방법은 특히, 넓은 범위에 거쳐 저농도로 오염되어 있는 토양인 경우에 앞으로 각광을 받을 가능성이 높은 새로운 연구분야로 주목을 받아왔다. 이의 기술을 실제 오염토양에 바로 적용하기전 적절한 설계에 필요한 예측 모델링의 필요성이 함께 요구되고 있다. 현재 녹지토양내의 용질과 식물과의 상호작용에 관한 많은 모델들이 나와있지만 대부분이 이온상태의 무기영향물이나 금속류의 경우에만 한정되어 있다. 본 연구에서는 토양내의 탄화수소화합물의 생물학적정화에 미치는 식물의 영향을 예측하기 위한 기본 수학적 모델식을 제안 하였다. 먼저 토양내의 식물뿌리가 토양수분과 오염물에게 미치는 영향과 비포화계층에서의 오염물의 이동현상 및 토양내 기/액상간의 물질전달을 수학적으로 나타내고자 하였으며 시간의 변화와 토양깊이별 식물의 오염물의 동태에 미치는 영향을 시뮬레이션하기 위하여 식물뿌리의 시간에 따른 양적성장과 깊이별 분포정도를 예측하기 위한 관계식도 아울러 모델링에 포함하였다. 오염물의 식물내의 흡수 및 생물막이론을 이용한 식물뿌리근처에서의 생물학적 분해에 관한 현상도 관계식을 이용 설명하고자 하였다. 본 연구에서 제시한 식물영향하의 탄화수소화합물의 토양내의 동태해석을 위한 모델식은 실제로 탄화수소화합물에 의해 오염된 토양을 식물을 이용하여 정화하고자 할때, 필요한 기본설계도구로서 유용하게 쓰여질 것으로 기대된다.

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MODIS와 ASOS 자료를 이용한 식물계절 모델링 (Modeling of Vegetation Phenology Using MODIS and ASOS Data)

  • 김근아;윤유정;강종구;최소연;박강현;천정화;장근창;원명수;이양원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권5_1호
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    • pp.627-646
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    • 2022
  • 최근 지구 온난화로 인한 기후 변화와 관련된 문제의 심각성이 커지고 있으며 평균 기온 또한 상승하고 있다. 이로 인해 온도에 민감한 다양한 생물과 생물이 살아가는 환경에 영향을 미치고 있으며, 생태계의 변화 역시 감지되고 있다. 계절은 그 지역에 사는 생물의 종류, 분포, 생육 특성 등에 영향을 미치는 중요한 요인의 하나이다. 기후 변화 영향 평가의 지표 중 가장 대중적이고 쉽게 인식될 수 있는 식물 계절 중 개화일과 단풍나무 절정일의 모델링을 수행하였다. 모델링에 사용된 식물의 종류에는 봄을 대표하는 식물로 볼 수 있는 개나리와 벚나무, 가을을 대표하는 식물로 볼 수 있는 단풍 나무와 은행 나무를 사용하였다. 모델링을 수행할 때 사용된 기상 자료로는 기상청의 Automated Surface Observing System (ASOS) 관측소를 통해서 관측된 기온, 강수, 일사 자료를 사용하였으며, 개나리, 벚나무의 개화일과 약 -0.2, 은행나무, 단풍나무의 단풍 절정일과 약 0.3 정도의 상관 계수를 가지는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 식생지수를 사용하여 모델링을 수행하였다. 사용된 모델로는 선형 모델인 다중 회귀 모형과, 비선형 모델인 Random Forest (RF)를 사용하여 모델을 수립하였다. 또한 각 모형으로 추정된 예측 값을 공간 내삽 기법을 이용하여 등치 선도로 2003~2020년의 식물 계절 변화 경향 성을 표현하였다. 향후에 높은 시공간 해상도를 가지는 식생지수를 사용한다면 더 높은 식물 계절 모델링의 정확도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

완전제어형 식물공장에서 선형지수함수를 이용한 들깨의 생육 모델링 (Growth Modeling of Perilla frutescens (L.) Britt. Using Expolinear Function in a Closed-type Plant Factory System)

  • 설성관;백영택;조영열
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.34-39
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    • 2023
  • 식물공장에서 생육 모델링은 안정적인 생산과 수확량을 조절하는 데 필수적일 뿐만 아니라 환경 데이터와 생육량의 관계를 비교하여 환경 조건을 제어할 수 있는 도구가 되기도 한다. 본 연구는 식물공장에서 재배하는 들깨[Perilla frutescens (L.) Britt.]에 대해 선형지수함수를 이용해 모델링하였다. 광도, 광주기, 혼합광의 비율을 각각 130μmol·m-2·s-1, 12/12시간, R:G:B(7:1:2)로 설정하여 정식한 후 화아분화가 발생할 때까지 12회 생육 조사하였고, 건물중과 생체중 예측을 위해 선형지수함수를 이용하여 모델링하였다. 생체중과 건물중 간의 상관계수는 가장 높은 양의 상관관계(r = 0.996)를 보였고, 생체중과의 관계에서 건물중을 제외하면 엽면적, 초장, 엽수, 마디수, 엽장, 엽폭의 순으로 높은 양의 상관관계를 나타내었다. 생육 예측을 위한 독립변수로 정식 후 일수, 엽면적과 초장을 사용하였는데, 생육 예측을 위한 적합한 독립변수로는 엽면적이었다. 다만, 생육을 예측하기 위한 파괴적인 방법 또는 비파괴적인 방법에 대해 고려해야 할 것이다. 본 연구에서 식물공장에서 들깨의 생육을 예측하기 위한 생육 모델식을 만들었다.

농장 시뮬레이션을 위한 농작물 NPC 모델링 (NPC Modeling of Plants for Farm Simulation Game)

  • 박상현
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.939-948
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    • 2020
  • 가상현실 기술을 농업 기술 교육에 접목하려는 많은 노력이 이루어지고 있으며, 농기계 교육과 같은 직접적인 교육뿐만 아니라 게임을 이용한 간접 교육에도 관심이 증가하고 있다. 가상현실에서 핵심적인 기술은 사용자가 실제와 같이 느낄 수 있게 대상을 모델링하는 것이다. 농장에서 재배하는 농작물은 농장의 환경에 따라 동일한 영향을 받는다. 또한, 농작물은 각각 독립적인 특성도 가지게 된다. 본 논문에서는 농작물 모델링의 이러한 특성을 반영하여 NPC 형태로 모델링하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 개별 농작물이 날씨와 농장의 특성을 반영하는 방법과 독립적인 특성을 반영하는 방법을 구현한다. 구현 결과는 제안하는 방법이 간단한 알고리즘을 사용하지만 농작물을 매우 사실적으로 표현하는 것을 보여준다.

통일대비 국립백두대간수목원 시드볼트의 운영과 역할 (Management and role of Baekdudaegan National Arboretum Seed Vault in readiness for unification)

  • 배기화
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.20-20
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    • 2019
  • 전 지구적으로 학명이 보고된 식물 종은 약 36만종이다. 그 중 종자를 생산하는 관속식물은 310,422종으로 전체 식물종의 85.7%에 달한다(IUCN, 2018). 그리고 2015년 Primely Forest Organization (PFO)에서는 야생식물의 80%가 산림 내에 서식한다고 밝혔다. 식물이 인류에게 주는 다양한 이로움은 인류의 생존과 복지증진에 막대한 영향을 미친다. 2016년 State Worlds Plants (SWP)에 따르면 인류가 현재까지 이용하는 식물종은 31,128종으로 알려져 있다. 이중 약용으로 17,810종, 식량으로 5,538종을 유용하게 이용하고 있다. 하지만 현재 전 지구적 생물멸종속도는 산업혁명 이전 보다 약 1,000배정도 빠르게 진행이 되고 있다(Science, 2017). 이에 전 지구적 생물다양성보전을 위해 생물다양성 협약, 지구식물보전전략 등이 지속적으로 발효 이행되고 있다. 시드볼트는 이러한 보전전략을 이행하기 위해 적합한 시설이다. 우리나라도 노르웨이와 전 세계적으로 2곳뿐이 없는 시드볼트를 가지게 되었다. 우리의 시드볼트는 전 지구적 재난과 재앙에 대비해 야생식물종자를 안전하게 영구 저장하는 시설이고, 우리나라는 봉화군에 위치한 국립백두대간수목원 내에 200만점 저장 규모로 조성이 되어 있다. 현재 국내 외 수집 수탁종자 48,327점이 안전하게 저장이 되어 있다. 국내 23개 종자관련 기관, 단체, 개인과 카자흐스탄 등 해외 3개국 6개 기관이 야생식물종자의 영구저장을 요청하였다. 앞으로 시드볼트는 통일시대에 대비하여 지구적 야생식물종자 저장의 컨트롤타워 역할과 종자연구의 중심기관으로 발돋움 할 것이다. 이에 따른 목표로 2050년까지 백두대간 글로벌시드볼트(BGSV)는 전세계 식물종의 13%, 40만점을 저장할 것이다. 특히 종자연구부분에서는 현재 종 맞춤형 활력검정시스템개발, 분류군별 장기저장 특성분석, 장기저장 종자수명예측 등을 고도화하여 한반도 야생식물 종자정보 플랫폼 구축, 고대 매장종자 보전 모델링 연구, 지구 종자연구 브릿지 구축 등으로 개발, 발전시킬 것이다.

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데이터베이스 모델링 기법을 이용한 국가표준식물목록 전산화 연구 (Database Model for Korea Plant Name Index)

  • 이유미;김휘
    • 식물분류학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.309-321
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    • 2007
  • 산림청 국립수목원과 한국식물분류학회가 공동으로 국내 최초로 전산화된 식물목록 데이터베이스를 구축하였다. 그 결과로 재배종을 포함한 약 7,000 분류군을 대상으로 항상 최신의 자료를 갱신할 수 있는 국가표준식물목록을 온라인상에 구현하였다. 국가표준식물목록은 37명의 국내 전문분류학자가 참여한 우리나라 식물목록과 관련된 최대 규모의 프로젝트이다. 본 연구는 국가표준식물목록 생성과정을 분석하고 이를 통해 관계형 데이터베이스 모델을 수립하였다. 개발된 광릉 데이터베이스 모델은 식물목록과 관련된 문헌과 다양한 분류학 자료를 제공할 수 있도록 설계 되었다. 이 모델은 다양한 분류학적 수준의 학명과 잡종명, 재배명, 이명, 기본명, 국명 및 명명법과 관련된 기타 자료를 함께 제공할 수 있다. 따라서, 국가표준식물목록 데이터베이스는 앞으로 개발될 생물정보시스템들의 개발에 있어 식물의 학명과 관련된 정확하고 일관성이 있는 표준 데이터베이스 기반을 제공하게 되었다.