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소나무재선충병 피해목 탐지를 위한 UAV기반의 식생지수 비교 연구 (A Study on the UAV-based Vegetable Index Comparison for Detection of Pine Wilt Disease Trees)

  • 정윤영;김상욱
    • 지적과 국토정보
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    • 제50권1호
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    • pp.201-214
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    • 2020
  • 본 연구는 UAV 영상의 식생지수를 활용한 소나무재선충병 피해목 조기 탐지를 그 목적으로 하며, NDVI를 비롯한 대표적인 식생지수들을 선정하고 각각의 분류 정확도 비교분석을 통해 최적의 식생지수를 분석해보았다. 현장답사를 통하여 193개체의 소나무재선충병 피해목 위치데이터를 구축하고 동시에 다중분광 UAV 영상을 이용하여 4가지 식생지수 분석을 수행하였다. 무감독분류(K-Means)를 통하여 피해목을 분류하였고, 오차행렬(Confusion Matrix)를 이용하여 식생지수별 분류정확도를 비교·분석하였다. 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째 분류의 전체정확도는 NDVI (88.04%, Kappa계수 0.76) > GNDVI (86.01%, Kappa계수 0.72) > NDRE (77.35%, Kappa계수 0.55) > SAVI (76.84%, Kappa계수 0.54)순으로 분석되어 NDVI가 가장 높은 정확도를 보였으며, GNDVI가 거의 비슷한 수준의 분류정확도를 보였다. 둘째, NDVI 및 GNDVI 식생지수를 이용한 K-Means 무감독 분류방법으로 피해목의 판별이 어느 정도 가능한 것으로 판단된다. 특히 위 기법은 연산이 집약적이고 사용자의 개입이 적고 분석과정이 상대적으로 간단하여 피해목의 조기 탐지에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 향후 시계열영상의 활용 또는 딥러닝기법의 추가 응용으로 분류정확도를 높일 수 있을 것으로 기대한다.

팽화 홍미삼, 홍삼절편 및 백미삼 분말의 흡습특성 (Absorption Characteristics of Puffed Red Ginseng Lateral Root, Red Ginseng Main Root and White Ginseng Lateral Root Powder)

  • 김상태;윤광섭;권중호;문광덕
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.30-36
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    • 2008
  • 백미삼(지근), 홍미삼(지근) 및 홍삼절편(주근: 수삼-절편-증삼-건조)을 대상으로 팽화시켜 팽화 인삼분말의 흡습 특성을 조사하고 수분활성도 예측모델을 수립하였다. 등온 흡습곡선은 대부분의 식품들과 같이 역S형의 형태을 나타내었으며 가장 낮은 온도인 $5^{\circ}C$에서 평형수분함량이 가장 높았다. 단분자층수분함량은 BET식 에 의해 $0.034{\sim}0.045g$ $H_2O/g$ solid의 값으로 계산되었으며 BET식에 적용했을 때 $R^2$$0.98{\sim}0.99$로 GAB식 보다 높은 유의성을 보였다. 등온흡습곡선의 적합도는 Kuhn 모델식의 $R^2$가 0.99 이상으로 가장 높은 적합도를 보였으며 그 다음으로 Halsey 모델식이 비교적 높은 적합도를 나타내었고 편차에서도 Kuhn 모델식이 $2.83{\sim}8.65%$로 가장 낮게 나타났다. 수분활성도 예측모델 수립을 위해 각 독립변수의 최적함수로 시간은 1n 함수, 온도는 선형 그리고 수분활성도 (RH/100)는 선형함수를 선정하였으며 가장 적합한 수분활성도 예측모델식은 세 가지 시료 모두 시간과 수분활성도을 독립변수로 하는 모델식이 가장 적합한 것으로 나타났다.

전통발효식품으로부터 분리한 초산균을 이용한 꾸지뽕 열매 발효식초 제조 및 발효특성 (Fermentation characteristics of mulberry (Cudrania tricuspidata) fruit vinegar produced by acetic acid bacteria isolated from traditional fermented foods)

  • 임은정;조승화;이은실;박해석;류명선;엄태붕;김현영;조성호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.108-118
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    • 2015
  • 꾸지뽕 열매의 부가가치를 증대하기 위해 꾸지뽕 발효식초를 제조하고 그의 발효조건을 확립하였다. 전통발효식품으로부터 초산내성, 초산 고생산능, ethanol 내성 및 아황산 내성이 우수한 49종의 초산 균주를 분리하였고, 16S rRNA 유전자 염기서열의 해독 결과, Acetobacter indonesiensis, A. cerevisiae, A. orientalis, A. tropicalis, A. fabarum, A. pasteurianus 및 A. syzygii으로 동정되었다. 이들 중 GRAS 균주인 A. pasteurianus SCMA5와 SCMA6를 발효 균주로 최종 선정하였다. 최적 발효는 꾸지뽕 열매 함량이 40%(v/v)인 즙액과 5%(v/v) ethanol을 첨가하여 $25^{\circ}C$에서 72시간 발효가 가장 적절하였다. 관능평가 결과, SCMA06 균주를 적용한 발효액의 선호도가 SCMA05 균주를 적용한 발효액보다 높았다. SCMA06 균주를 사용한 발효식초에서 항산화 능력을 측정하는 DPPH 라디컬 소거활성의 경우 대조구에 비해 $53.02{\pm}0.78%$이상 높게 나타났고, 항당뇨 능력을 측정하는 AGI활성은 발효 72시간에 $91.40{\pm}2.43%$ 저해능을 보여 시판중인 acarbose보다 활성이 높았다. 이번 연구는 꾸지뽕 열매를 활용한 발효식초 제조를 위한 산업화 연구에 기여할 수 있을 것이다.

유전자재조합 감자의 검정을 위한 DNA분리 및 PCR검출의 최적조건 탐색 (Optimized Condition of Genomic DNA Extraction and PCR Methods for GMO Detection in Potato)

  • 신원선;김명희
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.591-597
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    • 2003
  • 국내에서 시판되는 감자와 수입 감자스낵류로부터 상용 DNA 추출 kit 및 CTAB-phenol/chloroform 추출법등을 이용하여 시료특성에 따른 genomic DNA를 추출방법을 선정하고 PCR 정성검사를 실시하였다. 생감자의 경우 STE 용액으로 과량의 전분을 제거한 다음 DNA를 추출한 경우 순도 높은 DNA를 추출할 수 있었으며 상용 추출 kit를 이용한 경우 lysis buffer와 함께 ${\alpha}-/{\beta}$-amylase를 각각 또는 혼합으로 처리하거나 추출된 DNA 용액에 마지막 단계에서 효소를 처리한 시료군에서 고순도의 DNA를 추출할 수 있었으며, 효소 처리군에서는 ${\alpha}-/{\beta}$-amylase를 혼합으로 처리한 경우에 DNA 추출수율이 높았다. 냉동가공감자의 경우 silica-coated bead법을 이용하여 효소를 처리한 경우와 CTAB-페놀 클로로포름 처리군에서 DNA가 추출되었다. 또한, 각 방법으로 추출한 DNA에 대하여 감자의 내인성 유전자인 Pss 프라이머를 사용하여 PCR을 한 결과 모든 시료에서 추출된 DNA에 대하여 내부표준유전자 증폭산물이 검출되었다. 고도의 가공처리를 거친 수입 감자스낵(fabricated potato chips)과 냉동가공 감자(frozen fried potato) 등은 계면활성제인 CTAB(cetyl trimethyl ammonium bromide)과 페놀-클로로포름 혼합액을 이용하여 추출하고 이를 template로 하여 PCR 증폭을 실시하였다. 그 결과, Fig. 8에 제시한 바대로 감자의 내인성 유전자인 Pss 특이적 산물인 216bp의 산물이 냉동감자가공품과 감자칩에서 검출되었으며 재조합유전자인 New leaf plus 유래의 증폭산물(234bp)와 New lear Y유래의 증폭산물(225bp)는 검출되지 않았다. 본 실험의 결과 시료의 가공특성과 적용한 추출 kit 및 방법에 따라 genomic DNA 순도 및 추출수율이 크게 차이가 났으며 이것이 결국 PCR 결과에 의음성 혹은 의양성 등에 영향을 미치게 될 것으로 판단된다. 또한, 동일한 DNA추출방법에 의해서도 DNA가 추출되지 않은 경우가 있어서 동일한 시료에서 2회 반복 추출하는 것이 의음성결과를 피할 수 있는 방법으로 판단된다.

논용수 수요량 산정을 중심으로 한 농업용수 수요량 산정방법의 개선 (Improvement of agricultural water demand estimation focusing on paddy water demand)

  • 박창근;황준식;서용원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권11호
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    • pp.939-949
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    • 2020
  • 현재 농업환경 및 식생활 변화 등으로 인하여 농지 수요는 꾸준히 감소하고 있다. 이러한 현상과 맞물려 정부에서는 2019년 6월에 물관리기본법을 제정함으로써 지속가능한 통합 물 관리시대를 본격화 하고 있다. 따라서 효율적인 통합 물 관리를 실현하기 위해서는 61%라는 가장 많은 용수를 사용하고 있는 농업용수에 대한 면밀한 검토가 이루어져야 할 시점이다. 금회 연구에서는 현재 농업용수 사용량 현황을 분석함과 동시에 농업용수 중 67% ~ 87%의 비율을 차지하고 있는 논 용수 산정법을 검토한 후 문제점을 분석하였다. 논 용수 산정방법의 가장 큰 문제점은 잠재증발산량 산정식 선정에 있다. 현재 사용하고 있는 잠재증발산량 방법은 식량농업기구(Food and Agriculture Organization of the United Nationns: FAO)에서 권장하고 있는 Penman-Monteith 식이 아닌 과거부터 사용되고 있는 수정 Penman 식이다. 또한 실제 증발산량 산정의 주요 인자인 작물계수는 23년 전의 작물계수를 이용함으로써 현재 기후 및 작물품종 변화를 반영할 수 없다는 문제점을 가지고 있다. 전주기상청의 자료를 이용하여 Penman 및 Penman-Monteith 식을 비교한 결과 수정 Penman 식이 Penma-Monteith 식에 비하여 2배 이상의 큰 값을 보였다. 작물계수를 적용할 경우 증발산량이 높게 발생되는 5월 하순에서 8월 하순까지 두 산정방식에 의한 결과 차이가 크게 나타났다. 또한 전북 김제지역 4개 농업용 저수지 용수공급량 자료를 이용하여 실제 사용량과 산정된 농업용수 수요량을 비교 검토하였다. 잠재증발산량 뿐 아니라 담수심법에 따라 최적 수요량 산정방법에는 차이를 보였다.

기후요소에 의한 철골공사 작업불가능일 산정에 관한 연구 (Calculation of Non-Working Days due to Weather Factors during Structural Steel Works)

  • 이덕형;유정식;유재길;정재훈;정희경;유정호;김창덕
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.137-145
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    • 2006
  • 건설공사에 있어서 작업불가능일수 산정은 정확한 공사기간을 예측하는데 있어 매우 중요한 요소이다. 하지만 기후요소는 예측의 불확실성을 지니고 있어 정확한 공기산정을 어렵게 한다. 또한 기존의 작업불가능일수 산정에 관한 연구는 대부분 철근콘크리트공사를 대상으로 하고 있어, 철근콘크리트의 작업불가능 기준을 철골공사에 적용할 경우에는 많은 오차가 생기게 된다. 본 연구에서는 문헌조사 및 현장 조사 등을 통해 기후요소를 고려한 철골공사의 작업불가능 기준을 설정하고, 이를 서울지역의 15년간 기상데이터에 적용시켜 1년간의 철골공사 총 작업불가능일수를 산정하였다. 철공공사에 영향을 미치는 기후요인으로는 기온, 바람, 강설, 강우 등이 선정되었으며, 철공공사 여러 공종 중 옥외에서 수행되며 철공공사 공기에 많은 비중을 차지하는 철골 설치작업을 대상으로 각 기후요소들이 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서의 분석결과, 서울지역에서 기후요소로 인해 철골설치 작업불가능일이 연간 총 58일로 산정되었으며, 각 월별 작업불가능일수가 제시되었다. 본 연구의 결과는 다른 지역의 기상데이터를 적용할 경우 타 지역에서의 철골공사 작업불가능일 산정에도 활용될 수 있을 것이며, 이러한 작업불가능일의 산정은 철골공사의 보다 정확한 공기산정과 최적의 착공시기 결정에 도움이 될 것이다.

시스템 구성 인자를 고려한 외고정장치 시스템의 강성 해석 (Stiffness Analysis of External Fixation System with System Configuration Parameters)

  • 김윤혁;이현근
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.531-536
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    • 2004
  • 외고정장치를 이용한 골절 치료에서, 골절 부위에서의 절골편간 운동은 골절의 치유과정에 다양한 영향을 미친다고 알려져 있고, 이 미세 운동은 외고정장치-절골편 시스템의 강성과 밀접한 관련이 있다. 그렇기 때문에 최적의 골절 치유 과정을 부여하기 위하여 외고정장치 시스템의 구성 인자와 강성과의 연관성에 대한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 장골 골절의 외고정술에 대한 유한요소 해석에서 외고정장치 시스템의 구성인자가 시스템 강성에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위하여, 시스템 정렬, 재료 비선형성, 조인트 유연성 및 가골형성 등을 해석 인자로 선정하였다. 개발된 유한요소 모델은 실험 결과와 유사한 시스템 강성을 나타내었고, 조인트 유연성 및 재료 비선형성의 고려는 시스템 강성 결과를 더욱 정확하게 반영하였다. 시스템 비정렬상태, 조인트 유연성 및 재료 비선형성은 시스템 강성의 감소를, 그리고 골절 부위의 가골형성은 시스템 강성의 증가를 나타내었다. 본 연구 결과는 외고정술시 시스템 강성을 증가시키기 위한 프레임 구성이나 기구 설계 등의 도구로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

티타늄 판재의 파이버 레이저 용접시 공정변수에 따른 용접특성 (I) - 실드가스 종류 및 유량에 따른 영향 - (Weldability with Process Parameters During Fiber Laser Welding of a Titanium Plate (I) - Effect of Type and Flow Rate of Shielding Gases on Weldability -)

  • 김종도;김지성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권12호
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    • pp.1047-1053
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    • 2016
  • 본 연구에서는 최대 출력 6.3 kW의 연속 출력 파형 파이버 레이저를 사용하여 순 티타늄 용접을 실시하였다. 용접 시 티타늄은 산화 및 질화로 인한 취성영역을 형성하기 쉽기 때문에 적절한 실드가스를 사용하여 용접부를 대기로부터 보호해야한다. 따라서 최적의 실드가스를 선정하기 위하여 실드가스의 종류를 변화시켜 실험을 실시하였으며 그에 따른 용접성을 평가하였다. 비드색을 통하여 산화 및 질화정도를 간접적으로 판별하였으며 EDS와 EPMA를 사용하여 용접부의 성분분석을 실시하였다. 또한 광학 현미경 및 전자 주사 현미경으로 용접부의 미세조직을 관찰하였으며 경도측정을 통해 기계적 특성을 파악하였다. 용접부가 산화 또는 질화될 경우 회색 또는 노란색의 비드를 얻을 수 있었으며 비드표면뿐만 아니라 용접부 내부까지 산소 및 질소량이 증가하여 경도값이 모재 대비 3배 이상 크게 증가하였다. 결과적으로 아르곤 가스를 전면실드에 사용하였을 때 은백색의 건전한 비드를 얻을 수 있었다.

소규모 공원 조성을 위한 국공유지의 적합성 평가 - 부산광역시를 대상으로 - (A Suitability Analysis of Public Owned Land Build Small Park - The Case of Busan Megalopolis -)

  • 김영하;여운상
    • 한국조경학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.31-41
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    • 2010
  • 본 연구는 부산광역시 국공유지 자투리땅을 대상으로, 공원으로 조성 가능성을 판단하기 위한 실태파악과 적합성 평가에 대한 방법론적 접근을 제시하는 것을 목적으로 하고 있다. 이러한 연구목적을 달성하기 위해서 부산광역시의 국공유지 지목에 대한 재산 목록과 지적도면, 위성영상을 활용하여 국공유지 자투리땅의 현황 파악과 GIS분석을 통한 공원 적합성 평가 및 국공유지 자투리땅의 토지 특성을 분류했다. 그 결과, 공원으로 조성 가능한 국공유지 자투리땅은 516개소($375,934m^2$)이며, 평지에 위치한 토지가 39%로 가장 많이 분포했다. 또한, 토지 특성은 $500m^2$ 미만이며, 경사도 $5^{\circ}$ 이상의 평지형과 개방형이 가장 높은 비율을 차지했고, 부지수의 25.4%를 차지했다. 그리고 공원 조성에 적합한 부지 선정을 위해 예상 공원이용자 및 공원소외를 고려한 필요성, 토지이용 현황에 대한 공원 공급을 고려한 용이성, 접근성을 배려한 이용가능성의 세 가지 판단기준에 따라 평가한 결과는 조성 가능한 공원의 최적합지로 필요성 260개소, 용이성 305개소, 이용가능성 267개소이며, 이러한 기준의 최대 적합지로서는 61개소가 분석되었다. 이러한 결과는 국공유지의 단순한 유지 보존의 차원을 넘어 적극적인 활용하기 위해 자료를 시각화하여 나타낼 수 있는 GIS DB(Date Base) 구축에 대한 방법론과 향후 국공유지 자투리땅의 활용 및 관리에 기초적 자료를 제시했다고 볼 수 있다.

의미 중의성을 고려한 온톨로지 기반 메타데이타의 자동 생성 (Ontology-based Automated Metadata Generation Considering Semantic Ambiguity)

  • 최정화;박영택
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제33권11호
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    • pp.986-998
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    • 2006
  • 인터넷의 발전으로 방대해진 정보를 컴퓨터가 이해하고 효율적으로 관리하기 위해서는 시맨틱 웹 기반의 메타데이타가 반드시 필요하다. 그러나 메타데이타 생성 시 의미 중의성을 가진 정보가 존재하며 이 문제의 해결책이 필요하다. 본 논문에서는 순차적으로 존재할 수 있는 단어들의 확률 모델을 이용하여 문서와 같은 정보에 포함된 의미가 애매한 단어를 관련성이 높은 모델의 개념으로 메타데이타를 생성하는 방법을 제안한다. 제안한 방법에서 메타데이타를 생성 할 때, 온톨로지에 정의된 개념들 간의 중의성을 고려하고 명칭(named entity)의 일부 단어에 대한 인식을 위해 은닉 마르코프 모델(Hidden Markov Model)을 사용한다. 먼저 온톨로지에 정의된 각 클래스(class)의 인스턴스(instance)를 인식하기 위한 마르코프 모델을 생성한다. 다음으로 문서로부터 의미가 애매한 단어의 의미를 파악할 수 있는 상황정보(Context)를 생성하고, 상황정보에 포함된 단어들의 순서에 대응하는 최적의 마르코프 모델을 찾아 메타데이타 생성시의 중의성 문제를 해결한다. 제안한 방법으로 전산학관련 논문에 대해 의미가 애매한 7개의 단어를 추출하여 실험하였다. 그 결과 상황정보에 존재하는 개체(entity)의 의미부류들 중 가장 빈번한 의미 부류로 애매한 단어의 의미를 선정한 SemTag보다 정확도 면에서 38%정도의 나은 성능을 나타내었다.