• 제목/요약/키워드: Agriculture model

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Substrate Quality Effects on Decomposition of Three Livestock Manure Composts with Similar Stability Degree in an Acid Loamy Soil

  • Lim, Sang-Sun;Jung, Jae-Woon;Choi, Woo-Jung;Ro, Hee-Myong
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.527-533
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    • 2011
  • Decomposition of compost applied to soils is affected basically by its biological stability; but, many other chemical properties of the compost may also influence compost organic-C mineralization. This study was conducted to investigate the principal substrate quality factors of composts that determine C mineralization of compost with similar stability degree (SD). Three composts samples with similar SD but different chemical properties such as pH, C/N, $K_2SO_4$-extractable C, and molar ratio of $NH_4^+$ to $NO_3^-$ were mixed with an acid loamy soil and $CO_2$ emission was monitored during the laboratory incubation for 100 days. Temporal pattern of cumulative compost organic-C mineralization expressed as % of total organic C ($C_{%\;TOC}$) followed double exponential first order kinetics model and the $C_{%\;TOC}$ ranged from 4.8 to 11.8% at the end of incubation. The pattern of C%TOC among the composts was not coincident with the SD pattern (40.1 to 58.6%) of the composts; e.g. compost with the lowest SD resulted in the least $C_{%\;TOC}$ and vice versa. This result indicates that SD of compost can not serve as a concrete predictor of compost mineralization as SD is subject not only to maturity of compost but also to characteristics of co-composting materials such as rice hull (low SD) and sawdust (high SD). Meanwhile, such pattern of $C_{%\;TOC}$ collaborated with pH, C/N, $K_2SO_4$-extractable C, and molar ratio of $NH_4^+$ to $NO_3^-$ of the composts that are regarded as chemical indices of the progress of composting. Therefore, for better prediction of compost mineralization in soils, it is necessary to consider both SD and other chemical indices (pH, C/N, and molar ratio of $NH_4^+$ to $NO_3^-$).

벼 담수직파재배에서 사마귀풀과 자귀풀 경합에 따른 수량감소 예측 (Prediction of Rice Yield Loss by Aneilema keisak and Aeschynomene indica Competition in Flooded Direct-Seeded Rice)

  • 조승현;이기권;송영은;이덕렬;정종성;송영주;전재철;문병철
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제1권4호
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    • pp.31-37
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    • 2012
  • 담수직파재배에서 사마귀풀과 자귀풀 경합밀도에 따른 벼 수량감소 정도를 예측하고 제초제 사용여부 결정을 위한 경제적 방제수준을 설정하여 저투입, 친환경적인 정밀 잡초관리 체계를 확립하고자 시험을 수행하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 쌀수량 감소정도는 사마귀풀의 경우 경합밀도가 $m^2$당 8본일 때 8%, 96본일 때 45% 이었고 자귀풀의 경우 $m^2$당 8본일 때 20%, 96본일 때 77% 이었다. 벼와 잡초의 경합에 따른 쌀수량 예측모델은 사마귀풀의 경우 Y=553.2 kg/(1+0.00913X) $R^2$=0.912 이었고 자귀풀의 경우 Y=567.9 kg/(1+0.04434X) $R^2$=0.961 이었다. 초종별 경제적 방제수준은 사마귀풀의 경우 $m^2$당 3.0본 이었고, 자귀풀의 경우 $m^2$당 0.6본 이었다.

토마토에서 칼슘수송체와 칼슘결합단백질 공동발현에 의한 칼슘결핍유사증상의 완화 (Restriction of Ca2+ deficiency-like symptoms by co-expressing a Ca2+ transporter and a Ca2+-binding protein in tomato)

  • 한증술;강호주;김창길
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제37권4호
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    • pp.549-555
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    • 2010
  • 본 연구는 칼슘 수송체의 하나인 sCAX1과 칼슘결합단백질의 하나인 CRT가 토마토에서 발현했을 때 tip-burn과 배꼽썩음병 (BER)이 토마토의 전 생육기간에 걸쳐 어떠한 양상으로 나타나는지를 관찰하는 것에 초점을 맞추어 수행하였고, 최종 연구 결과는 CRT 공동발현이 sCAX1 발현에 의해 야기된 병징을 억제시킬 수 있음을 확인시켰다. 양분공급이 불량한 환경하에 놓인 sCAX1 단독 발현 토마토 식물체는 그 근단 조직, 정단 조직 및 과실의 암술부착부위 조직에 토마토 재배 농가포장에서 빈번하게 관찰되는 칼슘결핍 증상과 일치하는 괴사현상을 나타내었다. sCAX1 형질전환체와 비형질전화체를 각각 대목과 접수로 달리 사용한 교호접목 실험을 통해 sCAX1 발현에 따른 tip-burn 병징이 토양으로부터의 칼슘이온 흡수에 장애를 받아 생긴 결과가 아님을 확인하였다. 형질전환을 통해 CRT 발현 토마토를 획득한 후 CRT가 sCAX1에 의한 불량한 특성 발현을 제어할 수 있는지 확인하기 위하여 양자간 교배조합을 작성하였다. sCAX1과 CRT를 토마토에서 공동발현 시켰을 때 완벽하지는 않지만 양극 조직의 괴사와 BER이 뚜렷하게 감소되었다. 본 연구의 결과를 바탕으로 sCAX1 발현에 의해 방해 받은 세포 내 칼슘 이온 관련 어떤 기구는 CRT 공동발현을 통해 복구될 수 있다는 하나의 모델을 제시할 수 있을 것이다.

센서 데이터의 압축을 위한 시간 슬롯 할당 기법 (A Time Slot Assignment Scheme for Sensor Data Compression)

  • 여명호;김학신;박형순;유재수
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권11호
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    • pp.846-850
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    • 2009
  • 최근 환경 모니터링, 스마트 빌딩, 의료 분야, 농업 분야 등에서 센서 네트워크가 널리 활용되고 있다. 센서 노드는 배터리로 동작한다. 넓은 지역에 배포된 센서 노드의 배터리를 주기적으로 교체하는 것은 불가능하기 때문에 에너지는 센서 네트워크에서 가장 중요한 자원이다. 따라서, 센서 데이터를 수집하는 동안 네트워크 수명을 연장시키기 위한 에너지 효율적인 메커니즘에 대한 연구는 필수적이다. 대표적인 연구로는 송수신하는 데이터의 크기를 줄이기 위한 데이터 압축 기법과 통신간 충돌을 방지하여 에너지 사용의 효율을 높이기 위한 MAC 프로토콜 기법이 있다. 기존 데이터 압축 기법은 센서 데이터의 공간 또는 시간적인 연관성을 이용하며, 기존 MAC 프로토콜은 TDMA, FDMA, CDMA 등의 방법을 통해 데이터의 충돌을 방지한다. 본 논문에서는 MAC 프로토콜 중 하나로 널리 사용되고 있는 TDMA 스케줄을 조정하여 송수신되는 센서 데이터의 크기를 줄이는 새로운 압축 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 데이터 전송 시점을 이용하여 센서의 측정값을 인코딩하여 데이터의 크기를 줄이고, 동적으로 시간 슬롯을 할당함으로써 발생되는 전송 지연을 줄인다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 성능 평가를 수행하였으며, 실험 결과, 기존 데이터 수집 기법에 비해 통신 비용이 약 52% 감소하였다.

밤 가격(價格)의 시계열분석(時系列分析)과 예측(豫測)에 관(關)한 연구(硏究) (A Time Series Analysis and Forecasting of Chestnut Prices)

  • 조응혁
    • 한국산림과학회지
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    • 제73권1호
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    • pp.70-75
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    • 1986
  • 지난 20년(年) 동안에 있었던 우리나라 밤 가격(價格)의 경향변동(傾向變動)과 계절변동(季節變動)을 분석(分析)하고, 가결변동(價格變動)을 유도(誘導)하여 장래(將來) 20년간(年間)(1985~2004)의 밤 생산량(生産量)과 가격(價格)을 예측(豫測) 하였으며, 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 밤 가격(價格)은 1965~1972년(年)까지 매년(每年) 10.95%씩 상승(上昇)하였으나, 그 후 1973~1984 년(年)까지는 밤의 과다공급(過多供給) 때문에 매년(每年) 7.25%씩 하락(下落)하였다. 2) 1 년중(年中) 밤 가격(價格)은 수확기(收穫期)인 10월경(月傾)에 가장 낮으며, 7월경(月傾)에 가장 높아진다. 이러한 밤 가격(價格)의 계절변동(季節變動)은 시간(時間)이 지남에 따라서 다소 평준화(平準化)되는 경향(傾向)이 있으나, 아직도 계절지수(季節指數)의 변동폭(變動幅)은 대단히 크다. 3) 일정조건(一定條件)을 전제(前提)하여, 우리나라의 밤 생산량(生産量)은 1992 년(年)에 약(約) 99,000 톤으로 극대치(極大値)에 이르렀다가, 그 후 급속(急速)히 감소(減少)하기 시작(始作)하여 2004년(年)에는 년생산량(年生産量)이 23,000톤 정도가 될 것이며, 밤 가격(價格)은 1992년(年)까지 현재(現在)의 가격수준(價格水準)과 비슷하거나 약간의 상승세(上昇勢)를 유지(維持)하다가, 그 후 급속(急速)히 상승(上昇)할 것으로 예측(豫測)되었다.

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공주(公州), 포항(浦港), 그리고 양양(襄陽) 지역(地域) 굴참나무 천연림(天然林) 생태계(生態系)의 물질생산(物質生産)에 관(關)한 연구(硏究) (Biomass and Net Primary Production of Quercus variabilis Natural Forest Ecosystems in Gongju, Pohang, and Yangyang Areas)

  • 박관수;이승우
    • 한국산림과학회지
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    • 제90권6호
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    • pp.692-698
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    • 2001
  • 충청남도 공주, 경상북도 포항, 그리고 강원도 양양 지역에서 생육하는 평균수령 41년, 45년, 그리고 54년생 굴참나무 천연림 생태계의 지상부 현존생물량 및 연순생산량을 추정하기 위해 2000년 7-8월에 각 지역별 10주씩 총 30주의 표본목을 선정 벌목하였다. 수식 $Wt=aD^b$를 사용하여 추정한 지상부 총 현존생물량은 공주지역에서 91.31ton/ha, 포항지역에서 207.6ton/ha, 그리고 양양지역에서 71.39ton/ha으로 나타났다. 포항지역에서의 현존생물량 207.6ton/ha은 국내에서 보고된 굴참나무림의 현존생물량 중 가장 높은 값을 보이는 것으로 사료된다. 부위별 구성비는 모든 조사지역에서 수간목부, 수피, 생지부, 그리고 잎의 순으로 높았다. 총 연순생산량은 공주지역 7.81ton/ha, 포항 11.5ton/ha, 그리고, 양양 6.40ton/ha으로 포항지역에서 가장 높게 나타났다. 다른 조사 지역에 비해 평균 연령이 비슷하거나 낮았던 포항지역에서 지상부 현존생물량이 최소 2배 이상 높게 나타난 것은 조사지역간 기후특성 차이에 기인하는 것으로 사료된다.

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Bhumipol Dam Operation Improvement via smart system for the Thor Tong Daeng Irrigation Project, Ping River Basin, Thailand

  • Koontanakulvong, Sucharit;Long, Tran Thanh;Van, Tuan Pham
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.164-175
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    • 2019
  • The Tor Tong Daeng Irrigation Project with the irrigation area of 61,400 hectares is located in the Ping Basin of the Upper Central Plain of Thailand where farmers depended on both surface water and groundwater. In the drought year, water storage in the Bhumipol Dam is inadequate to allocate water for agriculture, and caused water deficit in many irrigation projects. Farmers need to find extra sources of water such as water from farm pond or groundwater as a supplement. The operation of Bhumipol Dam and irrigation demand estimation are vital for irrigation water allocation to help solve water shortage issue in the irrigation project. The study aims to determine the smart dam operation system to mitigate water shortage in this irrigation project via introduction of machine learning to improve dam operation and irrigation demand estimation via soil moisture estimation from satellite images. Via ANN technique application, the inflows to the dam are generated from the upstream rain gauge stations using past 10 years daily rainfall data. The input vectors for ANN model are identified base on regression and principal component analysis. The structure of ANN (length of training data, the type of activation functions, the number of hidden nodes and training methods) is determined from the statistics performance between measurements and ANN outputs. On the other hands, the irrigation demand will be estimated by using satellite images, LANDSAT. The Enhanced Vegetation Index (EVI) and Temperature Vegetation Dryness Index (TVDI) values are estimated from the plant growth stage and soil moisture. The values are calibrated and verified with the field plant growth stages and soil moisture data in the year 2017-2018. The irrigation demand in the irrigation project is then estimated from the plant growth stage and soil moisture in the area. With the estimated dam inflow and irrigation demand, the dam operation will manage the water release in the better manner compared with the past operational data. The results show how smart system concept was applied and improve dam operation by using inflow estimation from ANN technique combining with irrigation demand estimation from satellite images when compared with the past operation data which is an initial step to develop the smart dam operation system in Thailand.

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Exploring sustainable resources utilization: Interlink between food waste generation and water resources conservation

  • Adelodun, Bashir;Choi, Kyung-Sook
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.232-232
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    • 2019
  • The persistence of drought periods and water scarcity is a growing public concern, as climate change projections indicate a more critical scenario in the future. The sustainability of water resources for the increasing population, and to ensuring crop production will unarguably be a daunting task for the water resources managers, with a projected 9.8 billion people by 2050 as well as the need to increase food production by 70 to 100%. Consequently, there is a need for significant irrigation water use for more crop production in the face of stiff competition among water users. However, the available natural resources are already over-constrained, and the allocation of more resources for food production is not feasible. Currently, about two-thirds of global water withdrawer is used by the agricultural sector while 48% of water resources in Korea is used for agricultural production. Despite the apparent ecological deficit and unfavorable conditions of resources utilization, a staggering amount of food waste occurs in the country. Moreover, wastage of food translates to waste of all the resources involved in the food production including water resources. Food waste can also be considered a serious potential for economic and environmental problems. Hence, exploring an alternative approach to efficient resources utilization in a more sustainable way can ensure considerable resources conservation. We hypothesized that reducing food waste will decline the demand for food production and consequently reduce the pressure on water resources. We investigated the food wastage across the food supply chain using the top-down datasets based on the FAO mass balance model. Furthermore, the water footprint of the estimated food wastage was assessed using the representative of selected food crops. The study revealed that the average annual food wastage across the food supply chain is 9.05 million tonnes, signifying 0.51 kg/capita/day and 48% of domestic food production. Similarly, an average of 6.29 Gm3 per annum of water resources was lost to food wastage, which translates to 40% of the total allotted water resources for agriculture in the country. These considerable resources could have been conserved or efficiently used for other purposes. This study demonstrated that zero food waste generation would significantly reduce the impact on freshwater resources and ensure its conservation. There is a need for further investigation on the food waste study using the bottom-up approach, specifically at the consumer food waste, since the top-down approach is based on estimations and many assumptions were made.

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Exploring sustainable resources utilization: Interlink between food waste generation and water resources conservation

  • Adelodun, Bashir;Choi, Kyung-Sook
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.408-408
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    • 2019
  • The persistence of drought periods and water scarcity is a growing public concern, as climate change projections indicate a more critical scenario in the future. The sustainability of water resources for the increasing population, and to ensuring crop production will unarguably be a daunting task for the water resources managers, with a projected 9.8 billion people by 2050 as well as the need to increase food production by 70 to 100%. Consequently, there is a need for significant irrigation water use for more crop production in the face of stiff competition among water users. However, the available natural resources are already over-constrained, and the allocation of more resources for food production is not feasible. Currently, about two-thirds of global water withdrawer is used by the agricultural sector while 48% of water resources in Korea is used for agricultural production. Despite the apparent ecological deficit and unfavorable conditions of resources utilization, a staggering amount of food waste occurs in the country. Moreover, wastage of food translates to waste of all the resources involved in the food production including water resources. Food waste can also be considered a serious potential for economic and environmental problems. Hence, exploring an alternative approach to efficient resources utilization in a more sustainable way can ensure considerable resources conservation. We hypothesized that reducing food waste will decline the demand for food production and consequently reduce the pressure on water resources. We investigated the food wastage across the food supply chain using the top-down datasets based on the FAO mass balance model. Furthermore, the water footprint of the estimated food wastage was assessed using the representative of selected food crops. The study revealed that the average annual food wastage across the food supply chain is 9.05 million tonnes, signifying 0.51 kg/capita/day and 48% of domestic food production. Similarly, an average of $6.29Gm^3$ per annum of water resources was lost to food wastage, which translates to 40% of the total allotted water resources for agriculture in the country. These considerable resources could have been conserved or efficiently used for other purposes. This study demonstrated that zero food waste generation would significantly reduce the impact on freshwater resources and ensure its conservation. There is a need for further investigation on the food waste study using the bottom-up approach, specifically at the consumer food waste, since the top-down approach is based on estimations and many assumptions were made.

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목재수확작업지의 적정 집재장 선정 및 작업로 배치 (Optimal Landing Location and Skid Trail Network Selection in Timber Harvesting Area)

  • 지병윤;오재헌;박상준;황진성;차두송
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제27권3호
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    • pp.195-203
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    • 2011
  • 우리나라의 III영급과 IV영급의 산림면적은 총면적에 약 65%를 차지하고 있어 목재자원의 경제적인 조성 및 관리를 위해서는 가장 중요한 시기이다. 가치 있는 숲을 조성하기 위하여 조림, 숲가꾸기, 솎아베기(간벌), 임목수확작업 등 여러 작업들이 적기에 꾸준히 이루어져야 한다. 이러한 산림작업을 효율적으로 실행하기 위하여 기계 장비의 이동통로 및 작업공간으로 활용할 수 있는 임내도로망의 확충이 필요하다. 특히, 작업로는 작업자 및 작업장비 등이 작업지까지의 도달시간을 단축시켜 실작업시간을 증대시킴은 물론, 임목수집을 위한 집재거리를 단축시켜 효율적인 작업이 가능해지고, 이용구역이 확대되어 목재의 수집율을 증대시킬 수 있다. 적정 임내도로망을 배치하기 위하여 지형도, 임도망도, 작업구역도, 임소반도, 임상도 등의 기초자료를 이용하여 주요 통과점(중 소 집재장) 선정하고, 이들을 최단경로 연결하는 임내도로망 배치기술을 개발하였다. 또한 적정 임내도로망 배치방법의 적정성을 검토한 바, 벌채구역이 현행과 동일한 조건일 때 임내도로 밀도는 현행방법 79 m/ha인데 반하여 개선방법은 42 m/ha로 현행방법보다 1/2수준으로 설치하여도 두 방법 모두 수집가능재적 및 수집율은 각각 568 $m^3$, 100%로 차이가 없었다. 또한 벌채구역을 연접한 무육간벌 대상지로 확대한 경우에는 임내도로 밀도는 현행방법 34 m/ha, 개선방법 33 m/ha로 두 방법 모두 유사한 수준이었으나, 가중평균 집재거리는 현행방법은 117 m인데 반하여 개선방법은 57 m로 현행방법의 1/2수준으로 단축되었고, 수집량은 현행방법에 비하여 400 $m^3$ 증가하는 것으로 나타났다.