• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.329-339
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• 2021

콩은 논 대표적인 밭작물로써 온도, 수분, 토양과 같은 환경 조건에 민감하기 때문에 재배 시 포장 관리가 매우 중요하다. 작물 상태를 비파괴적, 비접촉적 방법으로 측정할 수 있는 분광 기술을 활용한다면 작황 예측, 작물 스트레스 및 병충해 판별 등 생육 진단 및 처방을 통해 품질과 수확량을 높일 수 있다. 본 연구에서는 회전익 무인기에 탑재된 다중분광 센서를 이용하여 시험 포장에서 콩 생육 추정 모델 개발하고 재현성을 확인하기 위해 농가 포장에 검증을 수행하였다. 분광 데이터로 산출된 정규화 식생지수(NDVI, GNDVI), 단순비 식생지수(RRVI, GRVI)와 콩 생육 데이터(생체중, LAI)를 선형회귀분석을 실시하여 모델을 개발하였으며 괴산에 위치한 농가포장에서 검증을 실시하였다. 그 결과 생체중의 경우 정규화 식생지수를 이용 시 포화되기 때문에 단순비 식생지수 GRVI를 이용한 모델의 성능이 가장 높았다(R²=0.74, RMSE=246 g/m², RE=34.2%). 괴산 농가 포장에 생체중 모델 검증 결과 RMSE=392 g/m², RE=32%로 나타났으며 작부 체계별 나누어 검증 결과 단작 포장과 이모작 포장 생체중 모델은 RMSE=315 g/m², RE=26% 및 RMSE=381 g/m², RE=31%로 나타났다. 작부 체계별 포장과 적산온도가 유사한 연도별 시험 포장(2018+2020년, 2019년)을 나누어 생체중 모델 개발한 결과 단년도(2019년)의 성능이 높게 나타났다. 작부 체계별 적산온도가 유사한 검증과 기존 검증 간 비교 결과 단작 포장은 RMSE 및 RE를 기준으로 각각 29.1%와 34.3%로 개선되었으나 이모작 포장은 -19.6%, -31.3%로 저하되었다. 적산온도 이외의 환경 요인, 분광 및 생육 데이터 추가 시 다양한 환경 조건에서 재배되는 콩 생육을 추정 가능할 것으로 판단된다.

• 농업과학연구
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• 제16권1호
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• pp.84-101
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• 1989

본(本) 연구(硏究)의 공시(供試) 곡물(穀物)로서 벼 6 품종(品種)(Japonica 3 품종(品種), Indica ${\times}$ Japonica 3 품종(品種)), 콩 2 품종(品種), 밀 2 품종(品種), 보리 2 품종(品種)을 택(澤)하였다. 함수율(含水率)은 약(約) 13%~27%(w.b.)까지 4 수준(水準)으로 변화(變化)시키면서 곡립(穀粒)의 크기, 표면적(表面積) 및 체적(體積)을 각(各) 품종(品種) 및 함수율(含水率) 각(各) 수준(水準)에서 10~15반부(反復)으로 측정(測定)하여 함수율(含水率) 변화(變化)가 이들에 미치는 영향(影響)을 분석(分析)하고, 곡립(穀粒)의 주요(主要) 치수와 체적(體積) 및 표면적(表面積)과의 상호관계(相互關係), 체적(體積)을 인자(因子)로 하는 표면적(表面積)의 예측식(豫測式)에 관(關)한 연구(硏究) 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 본(本) 연구(硏究)에서 적용(適用)한 표면적(表面積) 및 체적(體積)의 측정(測定) 방법(方法)을 검정(檢定)하기 위(爲)하여 이론적(理論的)으로 계산(計算)이 가능(可能)한 0.0375m인 탁구(卓球)공으로 그 표면적(表面積)과 체적(體積)을 측정(測定)했던 결과, 회전각(回轉角) 증분(增分)을 $15^{\circ}$로 했을때 공식(公式)에 의한 계산치(計算値)와의 오차(誤差)가 각각(各各) 0.65% 및 0.77% 이었다. 2. 벼의 일반계(一般系)와 다수계(多收系) 사이와 콩, 밀의 품종간(品種間)에 본(本) 연구(硏究)에서 대상(對象)으로한 물리량(物理量)들에 대(對)하여 t-test한 결과(結果), 벼의 두 계통(系統)사이와 콩, 밀의 품종간(品種間)에는 5%의 유의수준(有意水準)에서 그 차이(差異)가 인정(認定)되었다. 3. 곡립(穀粒)의 길이, 폭, 두께는 함수율(含水率)의 증가(增加)에 따라 직선적(直線的)으로 증가(增加)하였으며, 길이와 두께의 비(比)(L/T)와 폭과 두께의 비(比)(W/T)는 벼의 모든 품종(品種)에서 함수율(含水率)의 증가(增加)에 따라 감소(減少)하는 반면(反面), 콩에서는 모두 증가(增加)했다. 그러나 밀, 보리에서는 품종(品種)에 따라 일률적(一律的)인 경향(傾向)이 나타나지 않았다. 4. 공시(供試) 곡립(穀粒)의 표면적(表面積)은 일반계(一般系) 벼 약(約) $45{\sim}51{\times}10^{-6}m^2$, 다수계(多收系) 벼 $42{\sim}47{\times}10^{-6}m^2$, 장엽콩 약(約) $188{\sim}200{\times}10^{-6}m^2$, 황금콩 약(約) $180{\sim}201{\times}10^{-6}m^2$, 대맥(大麥) 약(約) $60{\sim}69{\times}10^{-6}m^2$, 나맥(裸麥) 약(約) $47{\sim}60{\times}10^{-6}m^2$, 은파밀 약(約) $51{\sim}20{\times}10^{-6}m^2$, 그루밀은 약(約) $57{\sim}69{\times}10^{-6}m^2$ 이었으며, 체적(體積)은 일반계(一般系) 벼 약(約) $25{\sim}30{\times}10^{-9}m^3$ 다수계(多收系) 벼 약(約) $21{\sim}26{\times}10^{-9}m^3$, 장엽콩 약(約) $277{\sim}300{\times}10^{-9}m^3$, 황금콩 약(約) $190{\sim}253{\times}10^{-9}m^3$, 대맥(大麥) 약(約) $36{\sim}45{\times}10^{-9}m^3$, 나맥(裸麥) 약(約) $22{\sim}28{\times}10^{-9}m^3$, 은파일 약(約) $23{\sim}31{\times}10^{-9}m^3$, 그루밀 약(約) $27{\sim}34{\times}10^{-9}m^3$이었다. 5. 함수율(含水率)에 따른 표면적(表面積) 및 체적(體積)의 증가율(增加率)은 콩이 가장 컸고, 다음은 밀, 보리, 벼 순(順) 이였으며, 벼에서는 일반계(一般系) 벼가 다수계(多收系) 벼 보다 약간(若干) 높게 나타났다. 6. 함수율(含水率) 변화(變化)에 따른 곡립(穀粒)의 크기(결이, 폭, 두께), 표면적(表面積) 및 체적(體積)에 대한 1차(次) 회귀(回歸) 방정식(方程式), 곡립(穀粒)의 길이, 폭, 두께를 인자(因子)로 하는 표면적(表面積) 및 체적(體積)에 대한 지수(指數) 방정식(方程式)과 곡립(穀粒)의 체적(體積)을 인자(因子)로 하는 표면적(表面積)의 회귀(回歸) 방정식(方程式)을 공시(供試) 곡물(穀物) 및 품종별(品種別)로 각각(各各) 유도(誘導)하였다.