• 제목/요약/키워드: 인삼재배

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스마트온실 배양액 관리를 위한 클라우드 기반 데이터 분석시스템 설계 (Design of Cloud-Based Data Analysis System for Culture Medium Management in Smart Greenhouses)

  • 허정욱;박경훈;이재수;홍승길;이공인;백정현
    • 한국환경농학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.251-259
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    • 2018
  • 스마트온실에서 사용하고 있는 다양한 종류의 수경배양액 관리와 관련하여 ICT 기술을 활용한 작물생육 기반 배양액 제어시스템 개발을 위하여, 본 연구에서는 작물 생육단계별 시용배양액의 성분변화를 모니터링하고 이들 실측 데이터를 바탕으로 한 클라우드 기반 데이터 분석시스템을 설계하였다. 수집한 데이터 분석 및 시스템 구축을 위하여 인공광 스마트 온실에서 사용하는 관행의 무기 배양액, 기존 액비 및 폐기 농업부산물 유래 제조액비 등 수종의 배양액을 공시하였으며, 수경재배 작물 생육단계별 시용 배양액내 성분 변화패턴을 모니터링하였다. 발색법에 의한 흡광광도법을 활용하여 $NH_3-N$, $NO_3-N$, $NO_2-N$, $SiO_2$, $PO_4^{3-}$ 및 Cu 등 총 9종의 성분농도 변화를 산출하고 작물의 기초 생육량을 조사하였다. 각 작물의 기초 생육량 데이터는 오픈스택 클라우드 시스템에서 생성된 가상머신(Virtual machine)에 관계형 데이터베이스를 구축하여 수집 항목별로 분류 저장하였다. 저장된 작물별 배양액의 성분변화와 생육량 데이터는 노드제이에스(Node. js) 웹 프레임워크(Framework)를 통해 매주 수집된 데이터를 가시화하여 제공한다. 클라우드 기반 데이터베이스를 구축을 통하여 배양액 성분 실측치 비교와 작물 생육상황은 사용자 스마트 디바이스(Smart devices)를 활용, 작물종과 배양액 성분을 순차적 선택하고, 각 데이터의 비교 및 분석을 시계열 그래프로 실험 결과를 가시화할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 개발한 클라우드 기반 데이터 분석시스템 스마트온실내 수경배양액 성분변화 및 재배 작물의 생육을 정기적으로 모니터링한 실측치를 기반으로 데이터베이스를 구축한 것으로 시설재배지나 인공광 스마트온실 등 다양한 농업현장에서 생육관리를 위하여 활용할 수 있다.

노지재배 질경이(Plantago asiatica)에서 봉선화괴저반점바이러스병 발생 국내 첫 보고 (First Report of Impatiens Necrotic Spot Virus on Plantago asiatica Cultivated in Open Fields)

  • 정봉남;안태진;조인숙;윤주연
    • 식물병연구
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    • 제27권1호
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    • pp.1-7
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    • 2021
  • 2020년 8월 충청남도 음성지역에서 노지에서 재배중인 질경이 143 개체 가운데 약 20개체의 잎으로부터 고리형태의 괴사증상을 포함한 바이러스 유사증상이 나타나는 것을 발견하였다. 다양한 바이러스 증상을 나타내는 8개체로부터 impatiens necrotic spot virus (INSV), 토마토반점위조바이러스(tomato spotted wilt virus) 및 cucumber mosaic virus가 검출되었으며, 질경이모자이크바이러스(plantago asiatica mosaic virus)는 검출되지 않았다. 질경이로부터 분리한 'INSV-plantain kr1' 분리주(MW114834)의 L 분절 유전체 전체 염기서열을 GenBank에 등록된 6개의 다른 INSV와 비교하였을 때 중국에서 보고한 'Phalaenopsis' 분리주(GQ336991)와 가장 높은 상동성을 보였다. 'INSV-plantain kr1' (MT051395)과 'INSV-plantain kr5(MT051707)' 두개의 분리주의 N 유전자는 중국에서 보고한 'YSMi-SH' 분리주(FN400773)과 가장 높은 상동성을 보였으며, 'INSV-plantain kr1'과 'INSV-plantain kr5' 분리주의 NSs 유전자는 각각 'Pepe' 분리주(LC384872)와 'J' 분리주(AB109100)와 가장 높은 상동성을 보였다. 'INSV-plantain kr1' 분리주의 L 분절 유전체에 대하여 MEGA X 프로그램을 사용하여 다른 INSV 분리주와의 계통학적 연관성을 살펴본 결과, 우리나라에서 보고한 'Pepe' 분리주(LC384870), 중국에서 보고한 'HDL' 분리주(GU112505), 'Phalaenopsis' 분리주(GQ336991) 및 이탈리아에서 보고한 분리주(DQ425094)와 하나의 그룹으로 분류되었다. 질경이는 종자에 의해서 번식하기 때문에 INSV에 감염된 질경이가 해외에서 유입되었다기보다는 국내에서 감염되었을 가능성이 높다. 그렇지만 GenBank에 등록된 INSV 분리주에 대한 염기서열 정보가 많지 않기 때문에 질경이에서 분리한 INSV의 유래를 찾을 수는 없었다. 이 연구는 우리나라에서 질경이(P. asiatica)에 발생한 INSV에 관한 최초의 보고이다.

황기의 산지별 및 연근별 isoflavonoids의 함량분석 (Analysis of Isoflavonoid Contents in Astragalus membranaceus Bunge Cultivated in Different Areas and at Various Ages)

  • 임경란;김미진;정택규;윤경섭
    • KSBB Journal
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    • 제25권3호
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    • pp.271-276
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    • 2010
  • 황기는 국내에서 생산되는 3대 약재의 하나이며 인삼 다음으로 사용량이 많은 약재로서 황기의 성분 연구는 비교적 많이 이루어져 있는 실정이다. 그러나 황기의 주성분에 대한 표준화가 현재 정확히 마련되지 않은 현 실정을 감안하여 황기의 연근별 및 산지별 isoflavonoids의 함량 분석에 대한 연구를 진행하였다. 산지별 5종 황기 (제천, 정선, 영주, 태백, 중국)의 1년 근 및 3년 근 80% EtOH수용액 추출물을 가지고 calycosin 과 formononetin 함량을 측정하였으며, 또한 cellulase, $\beta$-glucanase 및 xylanase가 주성분인 Viscozyme L을 가하여 효소처리한 후, calycosin과 formononetin의 함량을 측정하고 아울러 이들의 배당체 함량도 예측하였다. 추출물의 전체 고형분의 양은 산지별로는 중국산 > 영주산 $\geq$ 정선산 $\geq$ 제천산 $\geq$ 태백산으로 상대적으로 중국산의 고형분의 양이 월등히 많았다. 또한 5종의 산지별 황기는 3년근보다는 1년 근의 고형분의 양이 많음을 알 수 있었다. Calycosin 함량은 효소처리 전에는 3년 근보다 1년 근에서 높았으며, 정선산 $\geq$ 중국산 > 제천산 > 태백산 > 영주산 순이었다. 효소처리 후에는 1년 근보다는 3년 근에서 높은 함량을 나타내었고, 제천산 > 정선산 $\geq$ 중국산 > 태백산 > 영주산으로, 이는 제천산의 경우 calycosin 배당체 성분이 많이 함유되어 있음을 짐작할 수 있었다. 정선산 및 중국산 1년 근의 경우는 효소처리 후에도 calycosin 함량 변화가 미미한 것으로 보아 calycosin 배당체 함량이 낮음을 알 수 있었다. Formononetin 함량은 효소처리 전 후 모두 전반적으로 calycosin에 비해 낮았으며, 정선산과 영주산은 효소처리 후에도 formononetin 함량 변화가 미미한 것으로 보아 formononetin 배당체 함량이 낮음을 알 수 있었다. 산지별로 isoflavonoids의 함량을 보면 제천산이 가장 높았으며, 고형분 함량을 고려한다면 중국산이 상대적으로 높음을 알 수 있었고, 연근별로 isoflavonoids의 함량을 보면 재배 연수가 오래됐다고 해서 이들의 함량이 월등히 높아 지지는 않았다. 지표성분의 결정에 따라 달라질 수 있으나, 본 연구의 지표성분인 isoflavonoids 함량은 산지별로 상당한 차이를 보임으로 황기를 건강기능식품이나 화장품 원료로 이용할 경우 산지 및 연근의 선택이 중요할 수 있음을 시사하였다.

증건 횟수에 따른 우엉의 이화학적 변화 및 관능적 특성 연구 (Changes in the Physicochemical Properties and Sensory Characteristics of Burdock (Arctium lappa) During Repeated Steaming and Drying Procedures)

  • 이금양;손양주;전유호;강희진;황인경
    • 한국식품과학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.336-344
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    • 2015
  • 우엉은 다양한 생리활성을 가지고 있으며 가격이 저렴하고 재배가 쉬운 특징이 있어 각광받고 있으나, 아직은 가공 제품에 대한 연구가 활발하지 않은 실정이다. 우엉과 같은 근채류의 일종인 인삼, 도라지, 더덕 등이 증숙 및 건조과정 의해 생리활성 성분이 증가된다는 보고가 있으므로, 본 연구에서는 증건 공정을 우엉에 적용하여 특성을 분석함으로써, 우엉의 활용을 증대시키고자 하였다. 증건 우엉을 제조하기 위하여 증숙(3 h, $90-95^{\circ}C$)과 열풍건조(20 h, $60^{\circ}C$)를 9회 반복 수행하여 시료를 제조하였으며, 이화학적 특성, 항산화 활성 및 관능적 특성 변화를 분석하였다. 수분 함량(wet basis)의 경우, 81.95%의 함량을 보였으며, 증건함에 따라 감소하여 최종적으로 7.64%의 함량을 보였다. 일반성분 함량을 건량으로 환산한 결과, 생 우엉의 탄수화물 함량은 85.58%이었으며, 이후 점차 감소하여 9회 증건 시 77.80%의 함량을 보였다. 한편, 조섬유의 경우 0회 증건시 10.14%의 함량에서 가공함에 따라 점차 증가하여 최종 9회 증건한 우엉에서 26.22%의 조섬유 함량을 나타내었다. 조단백질의 함량은 초기 8.53%에서 점차 증가하여 9회 증건 우엉에서 16.69%의 함량을 보였으며, 조지방 역시 증건과정을 거침에 따라 증가하여 0회 증건 시 0.74%에서 9회 증건 시 1.72%의 조지방 함량을 나타내었다. 반면 회분 함량은 0회 증건 시 5.16%에서 9회 증건 시 3.79%로 감소하였다. 추출 수율은 생 우엉에서 68.95%이였으나 이후 감소하여 9회 증건 우엉에서 27.10%를 나타내었다. 총 수용성 당, 환원당, 이눌린 함량을 측정한 결과, 생 우엉은 총 수용성 당의 약 86%가 이눌린으로 구성되어 있었고, 증건 과정을 거침에 따라 열작용에 의해 이눌린이 분해되고 환원당이 생성되어 4-9회 증건 시료에서 총 수용성 당의 81-96%가 환원당인 것으로 확인되었다. 분말색도의 경우, 명도는 초기 84.49에서 9회 증건 처리 시 39.41로 점차 감소하였으며, 적색도와 황색도는 4회 증건 처리 시까지 증가한 후 감소하였다. 열수추출물의 갈색도는 7회 증건 처리 시까지 증가한 후 감소하는 경향을 보였다. 조사포닌은 5회 증건 시료에서 6.17%의 최대 함량을 보였으며, 총 폴리페놀은 3, 5회 증건 처리 시료에서 약 18-19 mg GAE/g의 가장 높은 함량을 나타내었다. 이와 유사하게 DPPH, ABTS 자유라디칼 소거능과 FRAP활성에서도 3, 5회 증건 시료에서 높은 항산화 활성을 보였다. 관능평가 결과 생 우엉 및 초기 증건 시료에서 풋내, 뿌리채소 냄새, 쓴맛, 떫은, 금속성의 특성이 있었으나, 이후 증건 횟수가 증가함에 따라 감소하였고, 반면에 단 냄새, 구수한 냄새, 캐러멜 향미 및 바디감의 특성 정도가 높아진 것을 확인하였다. 실험결과를 종합해 보았을 때, 생 우엉의 경우 이눌린의 생리활성 효과가 기대되며, 3-5회 증건한 우엉에서는 총 폴리페놀 및 사포닌 함량의 증가로 인한 높은 항산화 활성과 단맛을 기대 할 수 있을 것으로 사료된다. 이번 연구를 통해 우엉 증건 횟수에 따른 이화학적 특성 변화 및 관능적 특성을 확인하였으며, 우엉의 이용 가능성을 증진 시킬 수 있는 기초 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.