• 제목/요약/키워드: 저온

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저온영역에서 석탄의 탈휘발 및 자연발화 특성 연구 (Characteristics of Coal Devolatilization and Spontaneous Combustion at Low Temperatures)

  • 윤성민;이석형;안태휘;서명원;이상원;김대성;문태영;박성진;윤상준;문지홍;이재구;주종훈;라호원
    • 청정기술
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    • 제29권4호
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    • pp.288-296
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    • 2023
  • 세계적으로 석탄은 다른 에너지원에 비해 매장량이 풍부하여 다양한 에너지원으로 사용되고 있다. 기존 석탄 이용 방식에서 발생하는 환경적인 문제를 해결하기 위해 청정 석탄 활용 기술 개발이 이루어지고 있으며 대표적인 기술로 IGCC발전 기술이 있다. IGCC 발전에서 사용되는 석탄은 CMD 공정에서 열풍을 동시에 공급하여 건조, 분쇄가 이루어지고 있으나, 공급되는 열풍의 온도가 너무 높을 경우, 탈휘발, 자연발화 현상이 발생하게 되고 이로 인한 CMD 공정의 안정적인 운전을 저하시킨다. 본 연구에서는 유연탄 9종을 이용하여 탈휘발, 자연발화 개시온도를 측정하고 석탄 특성분석결과와 함께 상관관계를 알아보고자 하였다. 탈휘발 현상의 경우 350 ~ 400 ℃ 사이에서 6종 석탄의 탈휘발이 확인되었고 400 ℃ 이상의 온도에서 3종의 석탄 탈휘발을 확인하였다. 자연발화의 경우 100 ℃ 이하에서 1종의 석탄, 100 ~ 150 ℃ 사이에서 6종의 석탄, 150 ℃ 이상에서 2종 석탄의 자연발화를 확인하였다. 측정한 개시온도를 석탄 분석 결과 중 Oxygen, Moisture, Fe2O3, CaO, H/C Ratio, O/C Ratio와 비교하여 상관관계를 확인하였다. 회귀분석으로 각 개시온도의 회귀계수와 결정계수를 계산하였으며, FC/VM 데이터의 52.44%가 탈휘발 개시온도에 대해, Fe2O3 데이터의 59.10%가 자연발화 개시온도에 대해 영향을 주는 것에 대한 유의한 결과를 확인 하였다.

치악산 편마암 지질의 지하수 내 자연 방사성 원소의 거동 특성 연구: 인공풍화 실험을 통한 광물학적 해석 (Characterization of the Behavior of Naturally Occurring Radioactive Elements in the Groundwater within the Chiaksan Gneiss Complex : Focusing on the Mineralogical Interpretation of Artificial Weathering Experiments)

  • 이우춘;이상우;김형규;정도환;김문수;김현구;김순오
    • 광물과 암석
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    • 제36권4호
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    • pp.289-302
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    • 2023
  • 본 연구지역은 강원도 횡성군 강림리로 치악산 편마암 지질에 해당된다. 본 연구지역의 지하수에서 우라늄 및 라돈 등과 같은 자연 방사성 원소의 농도가 규제기준을 초과한 것으로 조사되었다. 이에 해당 지하수 대수층에서 획득한 시추 코어를 대상으로 자연 방사성 원소의 용출 기작을 광물학적으로 규명하기 위해 인공풍화 실험을 수행하였다. 이를 위해 먼저 시추 코어시료의 실험 전 광물학적 특성을 분석한 결과, 저온 및 중온 열수 변성 작용을 받아 생성될 수 있는 녹니석계 클리노클로어의 함량이 높게 나타났다. 또한, 우라늄보다 토륨의 함량이 10배 정도 높은 것으로 확인되었다. 인공풍화 실험 결과, 함방사성원소 광물의 용해에 따라 1일 이내에 토륨의 농도가 증가하는 양상을 보이다가 그 이후에는 농도가 감소하는 경향을 보였다. 이는 이차광물 형태로 존재하는 토라이트의 용해에 의하여 토륨이 용출된 후, 황산염 등과 같은 형태로 재침전되기 때문인 것으로 판단된다. 시추 코어 내 우라늄의 함량이 토륨보다 낮지만, 풍화 실험 결과에서는 토륨보다 100배 이상의 농도로 용출된 것으로 확인되었다. 이는 우라늄이 풍화가 많이 된 토라이트에 함유되어 있거나 UO22+ 등의 이온 형태로 광물 표면에 흡착된 상태로 존재하면서 지속적으로 용해 또는 탈착되기 때문이다. 또한 토륨과 우라늄의 용출 양상은 탄산염의 농도와 양의 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 하지만, 지하수 내 토륨과 우라늄의 농도 사이의 상관성은 낮은 것으로 조사되었는데, 이는 앞서 설명한 바와 같이 두 원소가 다른 기원으로부터 지하수에 용출되기 때문인 것으로 판단된다. 두 방사성 원소의 용출속도는 다양한 반응속도 모델 중 Parabolic diffusion와 Pseudo-second order kinetic 모델에 의해 가장 잘 모사되는 것으로 확인되었다. 이러한 반응속도 모델의 회귀 상수들을 이용하여 우라늄의 농도가 먹는 물 수질기준까지 다다르는 기간을 유추해 본 결과, HCO3의 농도가 높은 중성환경의 지하수 조건에서 약 29.4년으로, 대체적으로 빠르게 용출되는 것으로 예측되었다.

봄철 제주해협과 동중국해 북부해역에서 식물플랑크톤의 광합성 색소분석을 이용한 군집 분포 특성과 dinoflagellate 적조 (Structure of the Phytoplanktonic communities in Jeju Strait and Northern East China Sea and Dinoflagellate Blooms in Spring 2004: Analysis of Photosynthetic Pigments)

  • 박미옥;강성원;이충일;최태섭
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제13권1호
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    • pp.27-41
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    • 2008
  • 2004년 봄철 제주해협과 동중국해 북부해역에서 식물플랑크톤의 군집 분포 특성과 해양 환경 요인의 관계를 파악하기 위해, 해양관측과 함께 HPLC를 이용한 식물플랑크톤 군집 조성과 flow cytometry를 이용한 초미소플랑크톤의 조성과 풍도를 조사하였다. 제주해협의 수온 염분 관측결과, 제주도 북부연안에 서쪽에서 동진하는 고온 고염 대마난류수와 제주해협의 표층 중앙부에 저염의 중국대륙연안수, 그리고 남해안 연안에 황해저층 냉수의 존재를 확인하였다. 제주도 연안에서 북쪽으로 약 20 km 떨어진 해역의 표층에 15 km 너비의 저염수(<33 psu)가 20 m 수심까지 분포하였고, 남북 방향으로 고온 고염수가 저온 저염수와 전선을 이루고 있었다. 동중국해 북부해역에서도 중국대륙연안수의 영향을 받은 저염수가 수심 20 m 표층에 존재하였고, 저층에는 약 33.5 psu 이상의 고염의 해수가 분포하고 있었다. Chl a는 $0.06{\sim}3.07\;{\mu}g/L$로, 중국대륙연안수의 영향을 받은 저염 수괴가 분포한 해역에서 매우 높아 봄철 증식이 있었음을 알 수 있었고, Chl a 최대층은 수심 25 m 부근의 수온약층 또는 하부에 존재하였다. 식물 플랑크톤 군집의 우점 분류군은 dinoflagellate, diatom과 prymnesiophyte, 소수 분류군은 chlorophyte, chrysophyte, cryptophyte, prasinophyte와 cyanophyte로 다양하게 이루어져 있었다. 제주해협과 동중국해 북부해역의 저염한(<33 psu) 표층수에 cyanophyte(Zea)와 prymnesiophyte (Hex-fuco)+chrysophyte (But-fuco)가 분포하고, 그 아래 수심 30 m까지 전선역에서 dinoflagellate의 지시색소인 peridinin이 최고 $1.0\;{\mu}g/L$ 이상의 농도로 Chl a 최대층에서 검출되어, 전체 식물플랑크톤의 생물량을 결정하는 주요종임을 확인하였다. 이로써 제주해협 및 동중국해 북부해역에서 2004년 5월에 dinoflagellate에 의한 적조의 발생이 확인되었다. 초미소플랑크톤 중 Synechococcus와 picoeukaryote의 풍도는 각각 $0.2{\sim}9.5{\times}10^4\;cells/mL$$0.43{\sim}4.3{\times}10^4\;cells/mL$로 매우 높게 측정되었으며, Prochlorococcus는 검출되지 않아 조사 해역이 쿠로시오 해류의 영향권에서 벗어나 있음을 알 수 있었다. 제주해협에서 picoeukaryote의 풍도는 쿠로시오 해수에 비해 약 $5{\sim}10$배 이상 높았고, Chl b (Pras+Viola)뿐 아니라 수온, 염분과 높은 양의 상관관계를 보여 picoeukaryote의 대부분이 prasinophyte로 이루어졌고, 고온 고염수의 기원을 가진 것을 알 수 있었다. 전체 Chl a 농도는 수온과 염분 모두 강한 음의 상관성을 보여, 제주해협 및 동중국해 북부해역의 일차생산과 식물플랑크톤의 생물량은 대부분 중국대륙연안수에 의한 영양염 공급에 크게 의존하고 있다고 판단된다.

청감실험에 의한 국악당의 음향설계조건 설정 (Establishment of the Room Acoustic Criteria for the Korean Traditional Music Halls Using Subjective Listening Tests)

  • 한찬훈;신직수
    • 한국음향학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.343-352
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 국악당의 설계에 있어서 기존의 서양음악을 기준한 실내음향설계의 한계를 벗어나서 국악기의 음향특성에 맞는 실내음향의 설계기준을 제시하는데 있다. 이를 위하여 국악시재를 이용한 청감실험을 실시하였다. 먼저 국악합주를 무향실내에서 녹음하여 국악기의 지향음향특성을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하였다. 설계중인 국악공연장의 3차원 공간을 설정하여 국악음원을 방사시킨 후 실내에서 충격응답을 얻었으며 추출된 충격응답 시료를 가지고 무향실에서 녹음된 음원과 콘볼루션시켜 가청화(auralization)시재를 제작하였다. 가청화작업을 통하여 조사한 실내음향인자는 잔향시간(RT), 저주파 잔향비(BR), 고주파 초기감쇠시간비(Brilliance), 음의세기(G), 음악명료도(C80), 초기시간지연차(ITDG), 양이효과지표(IACC)등 총 7가지이며 무향녹음된 음원은 기악합주곡으로 구성하되 가청화 데이터를 각 지표안의 서로 다른 시료들과 짝을 지어 총 80쌍의 시료쌍을 제작하였다. 가청화 작업을 통하여 만든 시재를 국악연주자와 서양음악연주자를 대상으로 청감실험을 실시하였다. 청감실험결과 국악당에 대한 실내음향의 조건은 서양음악의 경우와 비교하여 매우 다른 양상을 나타내었다. 잔향시간은 0.8-1.0초의 매우 낮고 명료한 소리를 선호하였으며 잔향시간의 주파수특성도 모든 주파수 대역에서 일정한 잔향특성을 선호하는 것으로 나타났다. 또한 각 악기의 소리특성을 인지하기 위한 고음의 명료도가 중요한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 국악당 및 국악음원을 사용하는 공간의 설계에 유용하게 사용될 수 있으리라 판단된다.나타내었으며, 고농도로 갈수록 심화되었고 benzoic acid, salicylic acid, trans -cinnamic acid에서 매우 강한 억제효과를 나타내었다.의 수와 균체의 량은 0.81 $\times$ $10^{8}$ cfu/$m\ell$와 12g-DCW/$\ell$, 항진균 활성은 8.6mm로 나타나 5$\ell$ jar fermenter 배양에 배해 균의 수는 1/10로 줄었으며 항진균 활성도 64%로 낮게 나타났다.다. 것으로 생각한다.후 30분간 재관류하며 결과를 측정하였다(제3, 4군: 상온 심정지군). 결과: 저온 심근 보호액 군에서는 허혈전처치를 시행 후 심근 보호액을 주입한 군(제1군)과 허혈 전처치 없이 심근 보호액을 주입한 대조군(제2군)의 비교에서 관상동맥 관류량, 심박동수, 좌심실내압, 좌심실압과 맥박수를 곱한 값, 좌심실압 순간 변화율 및 CPK, LDH의 비교 모두에서 통계적으로 유의한 차이를 볼 수 없었다(p=NS). 상온 심정지 군에서는 허혈 전처치 후 $37^{\circ}C$에서 허혈을 유지한 군(제3군)과 허혈 전처치 없이 허혈을 유지한 대조군(제4군)의 비교에서 허혈 전처치를 시행한 군이 좌심실 수축기압, 좌심실압과 맥박수를 곱한값, 좌심실 이완기압, 좌심실압 순간 변화율 등이 허혈 전처치를 시행치 않은 군보다 유의하게 호전되었고 CPK, LDH의 변화에서도 유의한 차이를 보여 허혈 전처치가 심근의 기능적 회복 및 심근 보호에 효과가 있음을 보았다(p<0.05).

저온 저장 후지 사과의 과피와 과육 중 파이토케미컬 함량의 상관관계 (Correlation between phytochemical contents in peel and flesh of cold-stored Fuji apple)

  • 김장수;강상재
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.112-125
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    • 2024
  • 사과 과피의 total anthocyanin의 함량과 과육 중 총폴리페놀 함량과 총플라보노이드 함량, total proanthocyanidin 함량, 당도 등의 함량을 확인하고 이들 간의 상관관계를 확인하였다. 과피의 total anthocyanin의 함량은 0.130±0.005 mg CE/g fw에서 0.262±0.028 mg CE/g fw의 범위를 나타내었으며, 전체 평균 0.200±0.008 mg CE/g fw를 나타내었다. 사과 과육 중 총폴리페놀 화합물의 함량은 4.283±0.141 mM GAE/g fw에서 8.207±0.234 mM GAE/g fw까지 함유되어 있었으며 평균 함량은 6.275±0.177 mM GAE/g fw 정도였다. 총플라보노이드 화합물의 평균 함량은 3.586 mM QE/g fw 정도이며, 2.467±0.458 mM QE/g fw에서 4.510±0.080 mM QE/g fw 범위에 있었다. 과육 중 total proanthocyanidin의 함량은 3.475±0.577 mM EE/g fw에서 6.816±0.277 mM EE/g fw 정도로 비교적 큰 차이를 보였으며, 과육의 당도는 대부분 12 °Brix에서 14 °Brix 정도였다. DPPH 라디칼 소거능 활성(%)은 개개의 사과 시료에서 66.36%에서 94.99%까지로 비교적 편차가 크며, ascorbate 상당량 0.482 mM에 해당하는 항산화 활성을 나타내었다. ABTS 라디칼 소거 활성도는 99.12%에서 99.9%까지 저해하는 것으로 나타나 DPPH 라디칼 소거능보다 비교적 더 높은 저해 활성을 나타내었으며 ascorbate 상당량은 0.486 mM였다. total anthocyanin과 총폴리페놀 화합물과의 상관관계는 y = 15.192x + 3.2169(R2=0.2748), 총플라보노이드와의 상관관계는 y = 15.18x + 0.555(R2=0.6226), total proanthocyanidin과의 상관관계는 y = 14.918x + 2.3422(R2=0.3372), 당도와의 상관관계는 y = 10.558x + 11.126(R2=0.1925)로 나타났으며, 이중 total anthocyanin과 총플라보노이드와의 상관관계가 가장 높았으며 당도와의 상관관계가 가장 낮은 것으로 확인되었다.

큐어링 후 저장에 따른 고구마 저장뿌리 단백질체의 비교분석 (Comparative proteome profiling in the storage root of sweet potato during curing-mediated wound healing)

  • 신호용;지창윤;김호수;정정성;최성환;곽상수;김윤희;이증주
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제50권
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    • pp.1-10
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    • 2023
  • 고구마(Ipomoea batatas L. Lam)는 영양소, 가공 식품, 동물 사료 및 색소 재료의 유용한 공급원으로 이용 가능한 경제적으로 중요한 대표적인 뿌리 작물이다. 일반적으로 고구마의 저장 뿌리는 수확 후 저장 기간 동안 다양한 미생물과 질병에 의한 부패에 노출되기 쉽다. 수확 후 큐어링은 저장기간 동안 상처를 치유하고 미생물에 의한 부패를 방지하기 위한 가장 적합한 수단으로 알려져 있다. 본 연구에서는 큐어링과 연관된 분자적 기작에 관여하는 단백질들을 확인하기 위해, 큐어링 처리 후 저장기간 동안 단백질체의 변화를 분석하였다. 33℃ (큐어링) 및 15℃ (대조군)에서 3일 동안 처리하고 8주의 저장 기간이 지난 후 2D 전기영동 분석을 통해 단백질 spot의 변화를 확인한 결과, 31개 단백질 spot의 발현량이 차이 나는 것을 확인하였으며, 이들 중 15개의 단백질 spot을 동정하여 그 특성을 분석하였다. 동정된 단백질 중 alphaamylase (spot 1)는 큐어링 처리구에서만 발현량이 증가하였으며, probable aldo-keto reductase 2-like (spot 3) 및 hypothetical protein CHGG_01724 (spot 4)는 큐어링 및 대조구에서 동시에 발현량이 증가하였으나, sporamin A (spot 10)는 큐어링 및 대조구에서 발현량이 감소하였다. 한편, 대조구에서 enolase (spot 14)는 발현량이 증가하였으나, chain A of actinidin-E-64 complex+ (spot 19), ascorbate peroxidase (spot 22) 및 여러 sporamin 단백질들(spot 20, 21, 23, 24, 27, 29, 30 및 31)은 발현량이 감소하였다. 본 연구의 결과는 고구마 저장 뿌리에서 큐어링 처리와 관련된 단백질의 동정 및 수확 후 저장 기간동안 병 저항성과 관련된 기작에 대한 이해를 높이며, 향후 저온 저장 능력이 향상된 신품종 개발을 위한 후보 유전자의 도출에도 기여할 수 있을 것이다.

플라즈마 화장품 용기 적합성 (Plasma Cosmetic Container Suitability)

  • 조하현;천유연;허효진;이상훈;;김예지;곽병문;이미기;빈범호
    • 대한화장품학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.59-65
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    • 2024
  • 플라즈마 화장품은, 플라즈마의 제형 내 장기 안정성을 확보하는 것이 중요하다. 이번 연구는 효율적인 플라즈마 화장품 개발을 위하여 용기 적합성을 검토하였다. 플라즈마가 닿는 표면적을 달리하여, 4 cm2, 25 cm2, 75 cm2, 175 cm2 용기 별로 화장품 제조용 플라즈마를 주입 후, 질소 플라즈마 주요 활성 종인 nitric oxide (NO)의 양을 추적 분석 하였다. 그 결과, 플라즈마에 노출된 표면적과 안정도는 반비례 경향을 나타내었고, 4 cm2 용기에서 가장 효과적이었다. 추가적으로, 25 mm, 40 mm, 50 mm 바이알 병에 플라즈마를 처리하였고, 그 결과 공기에 노출된 용기의 표면 면적이 작은 25 mm에서 NO의 상대적 장기 안정성이 확보되었다. 화장품 제형으로 수상 미스트(water mist)와 층 분리 미스트(stratified mist)를 선택하여 수상층 부분에 NO 플라즈마를 주입 후 제형의 성상 및 주입한 NO 플라즈마의 상태 변화를 관찰하였다. 두 제형에서 NO 플라즈마의 주입량은 수상 미스트가 층 분리 미스트보다 약 1.5 배 가량 높았으며, 층 분리 미스트는 시간에 따라 점차 감소하여 3 주 후, 소실되는 것이 확인되었다. 저온(4 ℃), 실온(25 ℃), 고온(37 ℃, 50 ℃)에서 질소 플라즈마의 안정도를 진행하였다. 그 결과 수상 미스트는 안정도에 영향을 미치지 않는 것을 확인하였지만, 층 분리 미스트는 유상층에서 색 변화를 관찰하였다. 종합적으로, 본 연구는 질소 플라즈마의 용기 적합성을 제시하고 있으며 화장품 제형 내 주입된 질소 플라즈마의 안정성 확보의 중요성을 시사하고 있다.

북한 지역 기온과 일장 환경 적응 벼 품종의 출수생태 특성 분석 (Heading Ecology of Rice Varieties Adaptable to the Temperature and Day-Length Conditions in North Korean Regions)

  • 양운호;강신구;이대우;채미진
    • 한국작물학회지
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    • 제68권4호
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    • pp.236-245
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    • 2023
  • 북한 지역별 기온, 일장 환경 적응 벼 품종의 출수생태 특성을 알아보기 위하여 남한, 북한, 중국 동북 3성 40 품종의 기본영양생장성, 감광성, 감온성을 검정하고, 각 지역적응 품종의 특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 시험품종의 기본영양생장성은 12~43일, 감광성은 0~74일, 감온성은 15~33일 범위였는데, 공통적으로 조생종은 감광성이 작고 중생종과 중만생종은 감광성이 컸다. 2. 북한 주요 벼 재배 13 지역 환경에서 조, 중, 중만생종 40 품종을 모두 포함하여 검토하였을 때 출수소요일수는 감광성과 고도로 유의한 정의 상관을 보였으며, 북한저온 10 지역 환경에서 조생종 28 품종에서 검토하였을 때 출수소요일수는 감광성과는 유의성이 없었고 기본영양생장성 및 감온성과 유의한 상관관계를 나타내었다. 3. 벼 재배기간의 기온이 가장 높은 사리원과 평양 환경 적응 특성은 1) 감광성이 25~30 이하이거나, 2) 감광성이 그 이상인 경우, 안전출수한계기에 근접하여 출수한 품종의 기본영양생장성 - 감광성 관계식으로 구분되었다. 4. 기온이 비교적 높은 개성, 해주, 용연, 신계, 남포 환경적응 품종은 각 지역의 안전출수한계기에 인접하여 출수한 품종의 기본영양생장성 - 감광성 관계식을 기준으로 구분되었다. 5. 안주, 구성, 신의주, 장전, 원산, 수풍의 환경에서 안전출수한계기까지 출수한 품종과 함흥, 평강, 희천, 강계의 환경에서 출수만한기까지 출수한 품종은 감광성이 26일 이하이면서 기본영양생장성이 25~28일 이하에 분포하였다. 6. 기온이 낮고 재배기간이 짧은 양덕, 신포, 중강 환경에서 출수만한기까지 출수한 품종은 감광성이 작은 조생종 중기본영양생장성이 15~20일 이하로 작은 특성을 나타내었다. 7. 출수소요일수가 짧은 품종을 비교하였을 때 북한과 중국 동북 3성 품종은 남한 품종보다 출수소요일수와 기본영양생장성이 작았으므로, 생육기간이 짧은 국내 품종 육성을 위해서는 짧은 기본영양생장성의 도입이 제안되었다.

작물모형개선을 위한 저장온도별 '남도' 마늘의 생장 및 수량 특성 (Growth Characteristics and Yield According to Differential Storage Temperature of Southern Ecotype Allium sativum var. 'Namdo' for Crop Model Development)

  • 김병혁;최민선;신민지;이성은;문경환;김천환;한현희
    • 한국농림기상학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.141-150
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    • 2024
  • 마늘(Allium sativum L.)은 다양한 용도로 사용되는 중요한 채소작물이며, 많은 국가에서 널리 재배되고 있다. 또한, 마늘은 파속 작물 중 경제적으로 중요한 작물로 약 5,000년 전부터 재배되었다. 일반적으로 한국에서 마늘은 늦은 여름부터 가을에 파종하여 겨울을 거쳐 기온 상승과 광주기가 길어지면 인경을 형성한다. 마늘의 성장은 저장조건, 습도, 최저온도, 광주기 등의 다양한 요인에 의해 영향을 받으며, 저장조건은 파종 후 마늘 생육 단계에 영향을 준다고 알려져 있다. 본 연구는 저장온도에 따른 난지형 마늘 '남도'의 내부엽 생장과 파종 후 생장에 미치는 영향을 평가했다. 저온에서 저장된 마늘(5~15℃)은 내부엽 생장, 출현 및 발아율과 초기생장은 매우 빠른 생육을 확인했으며, 고온에서 저장된 마늘(30℃)은 다른 조건에서 저장된 마늘에 비해 느린 것을 확인하였다. 그러나, 10~15℃ 저장 마늘 구경은 각각 무처리 마늘에 비해 148.7% 및 154.0% 증가하였으며, 구중은 무처리 대비 285.7% 및 294.4% 증가했다. 반면, 5℃ 저장 마늘의 구경은 무처리에 비해 70.5%, 구중은 70.6% 감소했다. 본 연구결과를 통해 마늘 저장온도는 내부엽 생장, 출현 및 발아율, 단계별 생육, 구경 및 구경 변화에 영향을 주는 것으로 확인했다. 이러한 결과는 작물 재배에 있어 마늘생육과 작물모델을 이해하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

상추 재배 식물공장의 환경변화에 따른 연중 에너지 요구량 분석 (Annual Energy Demand Analysis of a Lettuce Growing Plant Factory according to the Environmental Changes)

  • 최은정;김재현;이상민
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.278-284
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    • 2023
  • 본 연구에서는 식물공장 내·외부 환경 변화에 따라 연간 총 에너지 요구량의 변화를 분석하기기 위해, 컨테이너형 식물공장을 대상으로 해석적 연구를 진행하였다. 내부 환경 변수로는 일장, 설정 온도 및 습도를 선정하였으며, 외부 환경은 ASHRAE에서 제시한 세계 기후 ZONE에 따라 9가지 기후조건에서 연간 총 에너지 요구량의 변화를 살펴보았다. 내부환경 조건 변화에 있어서는 대전지역에서의 일장의 증가는 연간 총에너지 요구량을 증가시키고, 설정 습도의 증가는 연간 총 에너지 요구량을 감소시켰다. 설정 온도의 증가는 냉·난방 및 제습 부하의 증감량에 따라 에너지 요구량 최적점이 있었다. 외부 기후 환경의 변화에 따른 차이를 살펴보면, 식물공장의 연간 총 에너지 요구량이 최대 713.0kWh·m-2·yr-1(타이페이, 타이완, 고온·건조)이고 최저585.7kWh·m-2·yr-1(모스크바, 러시아, 저온·다습)로, 동일한 작물 재배에 최대 21.7%의 에너지 요구량 차이가 났다. 또한 각 내부 환경 변수가 기후에 따라 미치는 영향의 정도를 분석하기 위해 민감도 분석을 진행하였다. 그 결과 연간 총 에너지 요구량 중 냉방부하의 비율이 높은 더운 지역의 경우 일장 변화에 의한 에너지 요구량 변화가 컸고, 반면에 난방 부하가 큰 추운 지역의 경우 설정 습도 변화에 따른 에너지 요구량 변화가 상대적으로 더컸다. 설정온도의 변화는 난방 부하 및 냉방 부하의 상충된 영향을 미치기 때문에, 기후에 따른 냉·난방 부하 비율에 따라 최적점이 나타났다. 본 연구의 개발 모델 및 결과는 작물에 따른 최적 지역 선정 또는 지역에 따른 적정 생육환경 작물을 선정하는 데 활용될 수 있으며, 또한 작물의 생육뿐만 아니라 에너지 사용량 절감을 고려한 식물공장 재배 환경 조건 도출에 활용될 수 있다.