본 연구는 도심에 위치한 얕은 인공호수의 수질변화 특성, 제한영양염 및 퇴적물 특성을 평가하기 위해서 이루어졌다. 일감호는 연 평균 엽록소 a($77.2{\pm}36.6\;{\mu}g/l)와 TP ($66.6{\pm}20.5\;{\mu}g/l)농도 그리고 영양상태지수 (>60)모두를 토대로 할 때 매우 부영양상태였다. 결빙시기와 해빙되는 시기에 수층내 무기질소와 인의 수체내 농도가 증가하였다가 여름철에는 감소하는 계절적인 변화가 나타났다. 수체내 DIN/DIP(무게비)비율과 TSI편차분석 그리고 생물검정 (AGP)실험을 통해서 질소와 인 모두가 식물플랑크톤의 성장을 제한함이 제시되었다. TSI편차분석 결과에서는 1년 중 생물검정을 통해서도 인 제한이 예측된 바 있는 9월부터 11월에 인과 질소 모두의 식물플랑크톤 성장에 대한 제한정도가 가장 큰 것으로 나타났다. 퇴적물내 인 함량(313${\pm}$155mgP/kg)은 계절에 따른 변화를 나타났고, 인용출률은 pH9에서 0.29${\pm}$0.02Pmg $m^{-2}$$day^{-1}$로 가장 높았다. 질소함량은 평균 4,452${\pm}$283.0 mg N/kg였으며 계절에 따른 큰 차이는 없었다. 이러한 결과들은 퇴적물이 제한영양염의 공급원으로서의 중요한 역할을 수행하며, 퇴적물내 인 함량의 계절에 따른 변화가 조류의 생물량을 조절할 수 있음을 의미한다.
딸기 재배지에서 점박이응애는 엽록소를 직접적으로 흡즙하여 생산량을 낮추는 주요 난방제 해충이다. 본 연구에서는 간이 약효 검정법을 개발하여 친환경유기농자재와 화학합성살비제가 포함된 10종의 약효를 평가하였다. 해당 기법은 4개의 약제를 3반복으로 실험할 수 있는 장점이 있어 시료 전처리 시간을 단축시킬 수 있다. 감수성 계통(SL_YS)을 포함한 전북 정읍(2020_JB_01), 충북 청주(2020_CB_01), 강원 고성(2020_GW_01)에서 채집한 지역 계통을 대상으로 약효를 평가한 결과 감수성 계통은 약 90-100% 사충률을 보인 반면에 지역 계통은 약제별로 상이하게 나타났다. 우수 약제를 선발하기 위해 약효 지수를 감수성 계통을 기준으로 산출하였다. 2020_JB_01 계통에 대한 우수 약제는 Test_02, Test_03 그리고 Test_10 약제가 선정되었다. 2020_CB_01 계통에 대해서는 Test_03과 Test_04가 선정되었다. 2020_GW_01 계통에서는 Test_01, Test_02, Test_03, Test_06 그리고 Test_10이 선정되었다. 계통 별 약제 반응이 다른 이유는 농가별 사용 약제와 살포 횟수가 다르기 때문인 것으로 사료된다. 약효 간이 검정법은 우수 약제 선발을 가능하게 하여 딸기 재배지 점박이응애 방제 효율을 증대시킬 것으로 기대된다.
본 연구는 우리나라의 가로경관 및 관상 목적으로 활용되는 주요 중형 조경수인 왕벚나무를 대상으로 컨테이너 재배 점적 관수 시 관수량에 따른 4년생, 8년생 묘목의 생장 및 생리 특성을 평가하여, 왕벚나무 컨테이너 재배를 위한 적정관수 기준을 제시하고자 수행되었다. 연구 결과 관수량 처리에 따른 묘고와 근원직경의 상대생장률의 경우 왕벚나무 4년생은 288 L/year/tree 처리에서 8년생은 416 L/year/tree 처리에서 가장 높은 값을 나타내었다. 물질생산량과 묘목품질지수 또한 두 연생 모두 관수처리에 따른 유의적인 차이를 보이면서 4년생은 288 L/year/tree 처리에서 8년생은 416 L/year/tree 처리에서 양호한 생장을 보였다. 뿌리발달 특성 중 총뿌리길이, 평균뿌리직경, 뿌리부피는 두 연생 모두 관수량 처리에 대해 차이를 보였다. 엽록소함량의 경우 왕벚나무 4년생은 288 L/year/tree 처리에서 8년생은 416 L/year/tree처리에서 가장 높은 활성을 보였다. 본 연구결과를 종합적으로 고려해 볼 때 컨테이너 재배 시 관수량의 차이는 묘목의 형태적 상대생장률, 물질생장량, 묘목품질, 생리적 반응에 영향을 미치며, 왕벚나무를 컨테이너로 재배 할 시 적절한 관수량은 4년생 묘목 (근원직경 3 cm급)은 288 L/year/tree, 8년생 묘목 (근원직경 7 cm급)은 416 L/year/tree가 적절한 것으로 판단된다.
1. 암거배수구에서는 최고분얼기이후 1일의 32mm 수직배수 실시로 인한 양분용탈현상으로 초기 생육은 다소 부진한 경향이였으나 배수실시 15~20일후부터는 배수효과로 후기 생육 증대를 보였다. 2. 최고분얼기가 배거배수 처리구는 7월 9일, 무배수처리구는 7월 15일로 무배수가 약 1주일간 늦어 지발분얼로 인한 유효경비율저하를 초래하였다. 3. 영화수는 암거배수구보다 무배수구가 높았고 암거배수구무배수구 모두 다비밀식일수록 증가경향이였다. 4. 수도의 고위다수확을 위한 수수는 400/m$^2$ 이상 영화수는 4만립/m$^2$ 이상을 확보해야 된다면 암거배수시설을 할 경우 시비량 N25kg/10a 이상 재식밀도 100 /3.3m$^2$ 이상의 다비밀식 재식법도 고려해 볼만하겠다. 5. 평균 일수영화수와 출수기의 엽면적지수와는 암거배수 모두 고도의 정상관관계가 인정되였다. 6. 배수조건별간경엽중의 무기성분함량을 보면 N,K은 최고분얼기를 극대로 출수기 성숙기 이후는 계속감소하였고 무배수구가 암거배수구보다 다소 높은 경향이며 Ca은 최고분얼기 이후 다소 증가하였고 그 이후는 거의 일정치을 유지하였으며 Mg은 암거배수구가 무배수구보다 높은 경향을 보여 N와는 대조적이었다. 7. 출수기부터 성숙기까지의 NAR은 암거배수구가 월등히 높았고 밀식일수록 증가 경향이였으며, 엽록소 함량은 무배수구가 높고 다비일수록 증가경향에었다. 8. 근중은 암거배수 처리에서는 시비량 증가에 따라 증가하였으나 무배수구에서는 일정한 경향이 없었으며 심층의 뿌리 분포량도 무배수구보다. 암거배수구가 많은 경향이였다. 9. 뿌리의 $\alpha$-Na산화력은 암거배수구가 각처리 모두 높았고 일정면적당 근활력은 다비밀식일수륵 증가경향이었으며 무배수구에서는 N20kg과 80주처리구가 높은 경향이었다. 10. 뿌리의 $\alpha$-Na산화력과 등숙비율은, 암, 무배수구 모두 고도의 정상관 관계가 인정되였고 수량 및 순동화율과는 암거배수구에서 만 정상관 관계가 인정되었다. 11. 이상의 결과 10$\alpha$당 수양은 암거배수구가 무배수구보다 배수조건별간에는 21%증수, 시비량간에는 15kg, 처리에서는 2%, 20kg처리에서는 7%, 25kg 처리에서는 20%의 높은 증수율을 보였고 재식밀도간에는 암거배수구가 60주 처리에서는 5%, 80주처리에서는 4%, 10주처리에서는 15%의 증수율을 보였다.
본 연구는 퍼레니얼 라이그래스에서 생장조정제 trienexapacethyl과 prohexadione-calcium을 처리하였을 때 생육 시기별 잔디 품질과 생육 억제 효과를 조사하였다. 처리구는 대조구(Control), TE 처리구(0.01 a.i. g·m-2·100mL-1) 및 PC 처리구(0.01 a.i. g·m-2·100mL-1)으로 설정하였다. 생장조정제 처리 후 퍼레니얼 라이그래스의 엽색 지수 및 엽록소 함량은 대조구와 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다. TE와 PC처리구에서 잔디의 초장은 각각 8.9-12.4%와 6.7-13.6%씩 감소하였고, 잔디 예지물량은 44.4-45.8%와 40.6-40.9%씩 감소하였다. 생장조정제 처리 후 경과 일수와 초장의 변화를 이용하여 약효 지속 기간을 조사하였을 때, TE와PC처리구는 1차 조사(7월 29일-8월 26일)에서 각각 43.6일과 37.9일, 2차 조사(9월 30일-10월 28일)에서는 38.3일과 39.5일이었다. 상기 결과들을 종합할 때, TE와 PC의 처리는 퍼레니얼 라이그래스의 초장 및 생육을 억제하였고, 약효 지속 기간은 약 40 ±3일 정도를 나타냈다. 또한 생장조정제 처리시 계절별 잔디 생육과 품질에 영향을 미치지 않았으며, 약해는 발생하지 않았다.
하천과 저수지의 수질을 예측하는 것은 수자원관리를 위해 필요하다. 높은 정확도의 수질 예측을 위해 많은 연구들에서 인공신경망이 활용되었다. 기존 연구들은 매개변수를 탐색하는 인공신경망의 연산자인 옵티마이저로 경사하강법 기반 옵티마이저를 사용하였다. 그러나 경사하강법 기반 옵티마이저는 지역 최적값으로의 수렴 가능성과 해의 저장 및 비교구조가 없다는 단점이 있다. 본 연구에서는 인공신경망을 이용한 수질 예측성능을 향상시키기 위해 개량형 옵티마이저를 개발하여 경사하강법 기반 옵티마이저의 단점을 개선하였다. 본 연구에서 제안한 옵티마이저는 경사하강법 기반 옵티마이저 중 학습오차가 낮은 Adaptive moments (Adam)과 Nesterov-accelerated adaptive moments (Nadam)를 Harmony Search(HS) 또는 Novel Self-adaptive Harmony Search (NSHS)와 결합한 옵티마이저이다. 개량형 옵티마이저의 학습 및 예측성능 평가를 위해 개량형 옵티마이저를 Long Short-Term Memory (LSTM)에 적용하여 국내의 다산 수질관측소의 수질인자인 수온, 용존산소량, 수소이온농도 및 엽록소-a를 학습 및 예측하였다. 학습결과를 비교하면, Nadam combined with NSHS (NadamNSHS)를 사용한 LSTM의 Mean Squared Error (MSE)가 0.002921로 가장 낮았다. 또한, 각 옵티마이저별 4개 수질인자에 대한 MSE 및 R2에 따른 예측순위를 비교하였다. 각 옵티마이저의 평균 순위를 비교하면, NadamNSHS를 사용한 LSTM이 2.25로 가장 높은 것을 확인하였다.
본 연구의 목적은 부영양화도 지수(TSI)를 이용하여 우리나라 호소의 영양 상태를 평가하고, 경험적 모델(Empirical model)에 의한 호소의 상태를 예측하기 위한 것이다. 연구에 사용된 수질 자료(2000, 2001)는 환경부 DB시스템에서 획득하였으며 이용된 변수는 용존산소(DO), 생물학적 산소 요구량(BOD), 화학적 산소 요구량(COD), 총인 (TP), 총질소 (TN), 부유물질 (SS), 투명도(SD), 엽록소-${\alpha}$ (CHL), 전기전도도 (Cond.)였다. 이런 수질 변수의 농도는 측정된 수계 및 계절에 따라 변이양상을 보였다. 일반적으로, 영양상태(Trophic state)는 상류로부터 댐으로 감소하는 경향을 보였으며, 계절적 변이는 여름 장마기 (7${\sim}$8월)동안 크게 발생했다. TP의 주된 유입은 장마기 (r=0.656, p=0.002)동안 일어났고, 이런 현상은 SS(r=0.678, p<0.001)와 유사한 경향을 보였다. CHL, TP, SD 및 TN을 포함한 수질변수는 계절에 따른 수계내의 영양상태를 평가하는 방법에 적용되었다. Carlson(1977)의 부영양화도지수(TSI)에 기초한 수계 내 TSI(CHL), TSI(TP)및 TSI(SD)는 중영양-부영양 상태를 보였다. 한편, TSI(TN)은 계절에 관계없이 전체 호소 내에서 TN농도가 풍부한 부영양-과영양 상태를 보였다. 따라서, 인은 호소 내 영양 상태를 조절하는 주요인자가 된다. CHL와 다른 수질 변수(TP, TN,그리고 SD)사이의 관계를 분석하기 위한 경험적 모델(Empirical model)이 개발되었다. 로그-전환 회귀분석에서 CHL-TP는 장마 전기 $R^2$ 값이 031(p=0.017)이었으나 장마 후기에는 0.69(p<0.017)로 장마 후기 인이 조류 성장에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이와 대조적으로, SD는 TP, CHL증가에 대해 감소하는 경향을 보였고 TN은 모든 기간 동안 CHL와 약한 관계를 가졌다. 결과적으로, 경험적 모델(Empirical model)이 제시하듯이 TP는 CHL을 예측하는 핵심 인자로 사료되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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