• 스마트미디어저널
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• 제7권3호
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• pp.51-56
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• 2018

바나나는 유엔식량농업기구가 지정한 세계에서 여덟 번째로 중요한 작물이며, 주요 식량인 밀, 쌀, 옥수수 다음으로 지구상에서 생산량이 네 번째로 많다. 맛뿐만 아니라 영양분도 풍부하며 미래의 주요 식량자원으로도 주목받는 과일이다. 하지만 바나나는 인류의 이기심에서 비롯된 비정상적인 재배방법 때문에 오늘날 멸종위기에 처해 있다. 본 연구의 목적은 교과과정을 통해 농업혁명에 대한 배경 지식이 있는 중 고등학생들에게 바나나 멸종에 관한 정보를 쉽고 흥미롭게 전달할 수 있는 디지털 정보 콘텐츠를 개발하는 것이다. 바나나가 멸종위기에 처하게 된 원인과 과정을 스토리텔링 기법을 활용하여 선형적 구조로 보여줌으로써 사용자들이 흥미를 갖도록 하였다. 또한 여러 단계로 구성된 스토리와 각각의 스토리를 뒷받침하는 정보 그래픽의 관계를 상하로 움직이는 병렬구조를 활용하여 시각화시킴으로써 본 콘텐츠와 사용자 사이의 자연스러운 상호작용이 일어나도록 하였다. 본 연구를 통해 멸종위기 종에 대한 인류의 관심이 증대되기를 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.427-427
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• 2017

물발자국은 국가별 실제 물소비량을 파악하고 물 부족 상황에 효율적으로 대비하기 위하여 도입된 지표로서, 제품의 생산과 서비스 전 과정에서 직접 및 간접적으로 사용되는 물의 총량을 의미한다. 선진국에서는 물 사용 패턴에 대한 인식을 제고하고자 국가, 도시, 산업분야 등 다양한 물발자국 데이터베이스를 구축하여 활용하고 있다. 그러나 우리나라의 경우, 물 수입 의존도가 높지만 물발자국 산정에 대한 연구가 부족하여 효율적인 물 관리 및 안정적인 수자원 확보를 위한 국가전략 수립에 어려움을 겪고 있다. 물발자국 산정 연구는 국가적 차원의 정확한 물 수지 계산과 수자원계획 수립에 유용한 기초자료로서 활용이 가능하다. 이에 본 연구에서는 우리나라의 제1차 및 제2차 산업의 물발자국을 산정하였으며, 산정 방법으로는 상향식 접근법과 하향식 접근법을 적용하였다. 제1차 산업의 농업계 및 축산업계의 물발자국은 단위 물발자국에 기초한 상향식 접근법과 용수사용량에 기초한 하향식 접근법을 적용하여 산정하였다. 산업별 물발자국 산정결과는 다음과 같다. 주요 농작물 생산량 및 작물 품목별 단위 물발자국을 이용한 국내 농업계 물발자국 산정 결과, 1980년부터 2014년까지의 쌀 외 18개 농작물에서 연간 78억~109억 $m^3$로 산출되었다. 반면 농업용수 사용량에 기초한 하향식 접근법을 통해 산정한 농업계 물발자국은 118억 $m^3$으로 분석되었다. 다음으로 제1차 산업의 축산업계 물발자국을 산정하였다. 2011년부터 2015년까지 주요 가축 사육두수와 지육량, 사료작물의 단위 물발자국을 활용한 축산업계 물발자국은 평균 73억 $m^3$, 축산용수사용량을 활용한 물발자국은 평균 309억 $m^3$으로 나타났다. 축산용수사용량에 기초한 분석결과가 크게 나타난 것은 축산업분야에서 간접수의 비율이 높기 때문이다. 한편 제2차 산업의 공업계는 제품생산 공정의 물 사용량, 부품 및 원료의 단위 물발자국 등 세부사항의 파악이 곤란하여 하향식 접근법을 적용하였다. 공업용수 사용량과 공업용수 오염물질의 배출부하량에 따른 물발자국 산정 결과, 연간 26억 $m^3$으로 분석되었다. 이와 같은 산업별 물발자국 산정결과를 활용하여 산업별로 차별화되는 물 이용 패턴을 분석하고 산업별 용수 수요를 파악하면 국가적으로 효율적인 수자원 관리방안을 제시할 수 있다.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권5호
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• pp.95-105
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• 2021

Drought is a disaster that causes prolonged and wide scale damage. Recently, the severity and frequency of drought occurrences, and drought damage have been increased significantly due to climate change. As a result, a quantitative study of drought factors is needed to better understand and prevent future droughts. In the case of agricultural drought, several existing studies examine the economic damage caused by droughts and their causes, but these studies are not well suited to estimating crop-oriented agricultural drought damage and the factors that absolutely affect agricultural drought. This study determines which factors most affect agricultural drought. It examines meteorological factors and those related to agricultural water supplied by irrigation facilities. Rice paddy production per unit area is lower than the average from the last two years where agricultural drought occurred. We compare the relative frequency of agricultural drought impacts with irrigation facilities, effective reservoir storage, the number of water supply facilities, and the meteorological drought index such as Standardized Precipitation Index (SPI). To identify factors that affect agricultural drought, we correlate rice paddy production anomalies with irrigation water supply for the past two years. There was a high positive correlation between rice paddy production and irrigation water usage, and there was a low or moderate negative correlation between rice paddy production anomalies compared to the average of the past two years and SPI. As a result, agricultural water supply by irrigation facilities was judged to be more influential than meteorological factors in rice paddy production. This study is expected to help local governments establish policies related to agricultural drought response.

• 한국지리정보학회지
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• 제25권1호
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• pp.133-149
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• 2022

벼 수량 추정에 대한 기존의 국내 연구는 주로 저해상도인 MODIS 위성영상을 사용하여 우리나라 전역을 대상으로 시군 단위에서 수행되었다. 기존 연구와 달리, 본 연구는 전북 김제시를 사례로 중해상도인 Sentinel-2 위성영상과 강우 및 토양자료를 활용하여 읍면동 단위에서 벼 수량을 추정하고 그 정확성을 평가하였다. 전북 김제시를 대상으로 2018년 8월 1일에 촬영된 Sentinel-2 영상으로부터 산출된 NDVI, LAI, EVI2, MCARI1, MCARI2의 다섯 가지 식생지수와 강우량 및 논 토양 유형 자료를 읍면동별로 집계하고 종속변수의 비정규성 문제를 해결하기 위해 다중회귀분석을 확장한 감마 일반화 선형모형으로 벼 수량을 추정하였다. 벼 수량 추정 모형에서 EVI2, 9월 강우일수, 염해답 비율이 유의한 독립변수로 선정되었다. 모형의 적합도를 나타내는 결정계수는 0.68이었고, 모형의 정확성을 나타내는 RMSE는 62.29kg/10a였다. 이 모형으로 2018년 김제시 전역의 쌀 생산량을 추정한 결과는 96,914.6M/T으로 통계연보의 94,470.3M/T과 비교해 0.46%의 오차를 보여 매우 근접한 결과가 도출되었다. 또한, 김제시의 단위면적당 쌀 생산량은 552kg/10a로 도출되어 통계자료의 550kg/10a와 거의 일치하였다. 이러한 결과는 기존 연구들과 유사한 결과로 국내에서 시군 이하 단위에서 Sentinel-2 위성영상을 활용하여 벼 수량을 추정하는 것이 가능하다는 것을 입증하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제14권4호
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• pp.161-169
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• 2012

변화된 미래 기후조건에서 한반도의 식량수급전망에 긍정적 변수로 떠오르고 있는 가을보리의 안전재배지대 재설정 및 잠재 생산량 추정을 위해 한반도 지역 RCP8.5 기반 미래 기온전망을 현재 평년의 상세 전자 기후도와 결합하여 2011-2100 기간 중 보리 품종군별 재배안전지대의 지리적 변화를 10년 단위로 예측하였다. 먼저 1971-2000 기간 중 1월 최저기온과 평균기온 분포도를 30m 격자 해상도로 남북한 전역에 걸쳐 준비하고, 이 기준 기온분포도 위에 기상청의 RCP8.5 기반 한반도 12.5km 시나리오 기후자료에서 산출한 기준평년 기점의 10년 단위 기온상승폭을 중첩시켰다. 2100년까지 매 10년 단위 1월의 최저기온과 평균기온의 예상분포도상에 농촌진흥청에서 제시한 보리 추파재배 시 품종군별 안전월동기준에 따라 재배안전지대를 표현한 결과, 2020년대에는 강원도와 북한 남부 대부분 지역에서 겉보리 재배가 가능해지며 남한 전역에서는 쌀보리 재배가 가능해질 것이고, 2040년대에는 북한 평야지대 거의 모든 벼논에서 쌀보리 이모작이 가능해질 것으로 예상되었다. 현재 파악되고 있는 북한의 경지면적은 160만 ha 인데, 2040년대 이후 북한지방의 논에는 벼 수확 후 쌀보리를, 밭에는 옥수수, 감자 후작으로 겉보리를 재배한다면 연간 최대 400만 톤의 식량을 추가로 확보할 수 있을 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권2호
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• pp.143-151
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• 2010

강원 지역에서의 최근 10년간(2000~2009)의 기상환경을 평년(1971~2000)과 비교하여 벼 재배의 기상환경 변화 추이를 살펴보고, 고품질 쌀의 안정 생산을 위한 대책을 수립하기 위한 기초 자료를 제공하고자 하였다. 평년에 비해 기온이 $0.5^{\circ}C$ 올라가고, 일교차는 $0.1^{\circ}C$ 줄었으며, 강수량은 122mm 많아졌고, 일조시수는 151시간 줄었다. 벼가 본답에서 주로 생육하는 6월부터 9월까지는 연중 기후 변화에 비해 강수량 증가(151mm)와 일조 시간 감소(86시간) 경향이 뚜렷하였는데, 원주 등 남부내륙권에서 가장 큰 폭의 변화를 보였다. 호흡소모계수는 평년에 비해 0.07 높아졌는데, 특히 생식생장기인 7월에 0.13으로 증가폭이 가장 컸다. 이는 고온에서 호흡이 증가하고 일조시간 부족으로 건물 생산량이 낮아질 수 있음을 보여준다. 고품질 벼생산을 위한 등숙 온도인 $20{\sim}22^{\circ}C$를 기준으로 산출한 알맞은 출수기는 평년에 비해 춘천, 홍천, 원주, 강릉은 늦어졌으나, 철원은 앞당겨졌다. 알맞은 출수기 후40일간의 일조시수는 평년에 비해 34시간 줄어 유백미와 사미가 많아질 염려가 있다. 최대 기후등숙량은 원주에서 가장 많이 줄어든 반면, 태백 등 고랭지에서는 등숙 온도 상승으로 높아졌다. 춘천, 철원, 강릉에서의 최근 11년간(1999~2009) 등숙 온도는 대체로 $22^{\circ}C$ 이상이었다. 향후 기후 전망에 의하면 출수기는 빨라지고 등숙 온도는 올라갈 수 있으므로, 중생종이나 중만생종을 재배하거나, 이앙 시기의 조절이나 직파 재배와 같은 재배 관리를 달리하여 출수기를 늦추면 쌀 수량과 품질의 저하를 막을 수 있을 것으로 보인다. 나아가 등숙 기간의 기온 상승과 일조량 감소, 강수량 증가 등의 변화된 기상 여건에 잘 적응하는 품종을 육성하거나 선발하여 보급 재배함으로써 고품질 쌀의 안정 생산을 이루어야 할 것이다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권4호
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• pp.669-682
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• 2023

상업용 효소제를 이용하여 무증자 쌀 발효 증류식 소주의 생산 가능성에 대하여 평가하였다. 백국과 개량누룩의 액화력은 각각 31.90과 3,532.71 U/g이었고 당화력은 각각 698.32와 4,899.58 U/g이었다. 효소제의 액화력은 5,604.15-225,182.00 U/g 범위이었고 당화력은 13,517.41-120,822.41 U/g 범위로 나타났다. 효소제 처리 농도에 따른 알코올 생산량에 있어 충무정제효소는 800 mg/L 이상 처리구에서 19% 이상의 알코올 생산성을 나타내었다. 누룩자임 R400, Sanferm Yied, Diazyme X4는 600 mg/L 이상에서 19% 이상의 알코올 생산성을 보여주었다. 각 효소제의 농도와 알코올 생산성에 대한 상관계수는 액화력이 0.151(p=0.482)이었고 당화력이 0.514(p=0.010)이었다. 술덧을 감압증류한 증류액의 알코올 함량은 41.31-44.86%의 분포를 나타내었다. Diazyme X4와 누룩자임 R400 처리구의 휘발산도 각각 508.00과 862.00 mg/L로 백국 처리구 198.00 mg/L보다 높았다. 알코올 함량을 25%로 조절한 증류식 소주의 향기성분을 분석하고 주성분 분석을 하였다. 백국, Diazyme X4, Sanferm Yield 처리구는 향기성분의 변동이 유사하였다. 개량누룩 처리구는 백국 처리구가 속한 그룹에 비하여 상대적으로 ethyl lactate의 함량이 높은 특징이 있고 누룩자임 R400 처리구는 butyric acid와 ethyl butyrate의 함량이 높은 특징이 있었다. 충무정제효소는 대부분의 성분이 낮은 것이 특징으로 나타났다. 결과적으로 효소제를 무증자 쌀 발효에 적용하여도 알코올 생산성에 영향이 없었으며, 감압증류한 증류액의 품질에서도 많은 차이를 보이지 않았기 때문에 입국 및 개량누룩의 대체제로서 사용이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권8호
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• pp.979-985
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• 2017

본 연구는 유산균에 의한 gamma aminobutyric acid(GABA)의 생산 및 쌀겨 추출물을 이용한 최적 배지의 제조를 목표로 하고 electrostatic spray는 곡물에 GABA 함량을 증진시키기 위해 사용하였다. 분리한 Lactobacillus brevis CFM11을 MRS 배지를 이용하여 최적 조건($37^{\circ}C$, 24시간, pH 6.5)에서 배양시킨 결과, $600.12{\mu}g/mL$의 GABA 생성량을 나타냈고 0.8% MSG를 함유한 MRS 배지에서 배양시켰을 때 $2,002.93{\mu}g/mL$의 GABA 생성량을 나타냈다. 미강 추출물 배지에 MSG 0.4%, sucrose 2%, skim milk 1%, magnesium sulfate 0.2%를 첨가했을 때 GABA 생산량은 $585.80{\mu}g/mL$로 나타났다. 최적화 배지에 L. brevis CFM11을 배양시켜 얻은 GABA를 쌀 표면에 electrostatic spray 처리 후 GABA량은 $228.10{\mu}g/g$으로 나타난 반면, 아무것도 처리하지 않은 곡류에서의 GABA량은 $32.23{\mu}g/g$이었다. 이러한 결과로 보아 미강 추출물은 GABA 생산을 위한 MRS 배지의 대체물로서 산업적인 가치를 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제63권1호
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• pp.35-40
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• 2018

곡류 가공 부산물인 미강과 맥강을 활용한 GABA 생산성 향상을 위하여 맥강과 미강의 첨가량, glutamate 농도 및 보리 품종에 따른 GABA 생산량을 측정 비교하였다. 그 결과 맥강이 미강 보다 모든 조건에서 높은 GABA 생산성을 보였고, 맥강을 활용한 GABA 생산 반응에서 최적 조건은 맥강 첨가량은 0.15 g/mL, glutamate 농도는 10 mM, 반응온도는 $20^{\circ}C$로 이때 glutamate의 GABA로의 전환율은 75.1%였다. 또한 보리 품종에 따른 GABA 생산성은 유의적인 차이를 나타내었으며 다송과 영백찰쌀보리가 높은 GABA 생산성을 나타내었다. 본 연구결과 부산물인 맥강을 이용하여 GABA 생산성을 향상시킬 수 있었으며, 보리 품종이 GABA 생산의 중요 요인으로 작용하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제9권1호
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• pp.34-45
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• 1984

우리가 소비하는 식량의 확보는 단위 수량의 증대 뿐만 아니라, 생산이후 수확, 조제가공 및 건조 저장과정에서의 곡물 손실 방지 또는 감소로 인한 간접 증산으로도 이룩될 수 있는데, 현재 우리나라에서는 수확 이후의 곡물 손실량이 전체 생산량의 약 11%에 달하는 것으로 추정되고 있다(12). 여기서 식량의 중요 손실원으로 기계적 원인과 곡물 자체의 특성에 의한 두가지 요인을 고려할 수 있다. 따라서 쌀의 물리적 특성이 규명되면 각 과정에서 발생되는 기계적 손실을 더욱 줄일 수 있을 것이다. 이러한 중요성에도 불구하고 지금까지 우리나라에서는 벼의 물리적 특성에 관한 연구가 거의 없는 실정이다. 특히 우리나라에 많이 보급되고 있는 통일계 품종은 관행 품종에 비하여 물리적 특성이 크게 다르다고 인정되고 있다. 따라서 본 연구는 벼와 현미의 특성을 기계적 및 유동학적 측면에서 함수율 및 품종별로 규명하여, 농업기계의 설계 및 작동조건, 그리고, 조제가공의 기초적 자료로 제시하고자 하였다. 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 준 정하중의 압축시험에서 함수율은 벼와 현미의 기계적 및 유동학적 특성에 큰 영향을 미쳤으며, 특히 높은 함수율에서는 점성적인 특성이, 낮은 함수율에서는 탄성적인 특성이 나타났다. 2. 벼와 현미의 함수율이 24-12% (습량기준)의 범위에 있을 때 현미의 항복점은 2.0-7.2kg, 벼의 항복점은 2.5-7.6kg을 나타냈으며, 전반적으로 현미보다 벼의 항복점이 0.5-1kg 더 높았다. 또한 함수율이 18%(습량기준) 이하에서는 일반계 품종이 통일계 품종보다 압축 강도가 더 높았으나 18% 이상의 높은 함수율에서는 더 낮게 나타났다. 그리고 낮은 함수율에서 현미의 항복점은 현미 두께 대 길이의 비의 증가에 따라 직선적으로 감소하였다. 3. 현미의 최대압축 강도는 함수율 24-12%(습량기준)의 범위에서 2.94-10.4kg을 나타냈으며, 14% 수준의 낮은 함수율에서는 현미의 최대 압축 강도는 5.66-11.4kg으로 품종간에 높은 유의성이 있었다. 따라서 벼와 현미의 크기가 최대 압축 강도에 큰 영향을 미친 것으로 사료된다. 4. 함수율 12-24%(습량기준)의 범위에서, 현미의 항복점에서 변형은 0.20-0.40mm를 나타냈으며, 함수율이 약 17%일 때 최소치를 보였다. 벼의 항복점에서 변형은 0.20-0.41mm 였으며 통일계 품종이 일반계 품종보다 변형이 더 많이 생겼다. 5. 함수율 24-12%(습량기준)의 범위에서, 일반계 품종의 레질리언스(resilience)는 $0.142-0.603kg{\cdot}mm$, 통일계 품종의 레질리언스는 $0.229-0.601kg{\cdot}mm$로 나타났다. 함수율이 19% 이하에서는 일반계 품종이 통일계 품종보다 더 높게 나타났으며 19% 이상에서는 반대 현상이 일어났다. 또한 14%의 낮은 함수율에서, 현미의 레질리언스는 현미 두께 대 길이의 비의 증가에 따라 감소하였다. 벼의 레질리언스는 함수율의 감소에 따라 증가했으며, 그 범위는 $0.285-0.850kg{\cdot}mm$이었다. 6. 현미의 터프니스(toughness)는 함수율 24-12%(습량기준)의 범위에서 $0.841-2.795kg{\cdot}mm$이었다. 또한 일반계 품종과 통일계 품종 사이에는 유의성이 없었으나. 품종간에는 높은 유의성이 있었다. 7. 현미의 탄성계수와 스티프니스(stiffness)는 함수율의 감소에 따라 직선적으로 증가하였다. 현미의 함수율이 24-12%(습량기준)의 범위에 있을 때 탄성계수는 $7-40kg/mm^2$, 스티프니스는 8-34kg/mm를 나타냈다.