• 유기물자원화
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• 제28권4호
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• pp.23-33
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• 2020

해조류는 분해에 어려움이 없고 부산물 역시 사료와 비료 등으로 이용이 가능해 에너지로의 전환율이 높으며 성장과정에서의 탄소 흡수능력과 원료 생산에 특별한 비용이 들지 않고 빠른 생장속도와 넓은 재배 면적으로 이용가치가 높은 바이오매스로 볼 수 있다. 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있어 해조류 양식 발달 되어 왔으며, 2018년 기준 해조류 생산량은 총 1,722,486ton이며 이중 96% 이상을 차지하는 다시마(Saccharina japonica), 김(Porphyra tenera), 미역(Undaria pinnatifida)은 제품화 되는 과정에서 많은 양이 부산물로 발생하고 있다. 본 연구에서는 해조류 부산물의 혐기소화를 위하여 다시마, 미역, 김의 이화학적 성상을 분석하였으며, 이론적 메탄퍼텐셜과 생물화학적 메탄퍼텐셜(BMP)을 분석하여 혐기적 메탄생산 수율을 파악하였다. 다시마, 미역, 김의 이론적 메탄퍼텐셜은 0.393, 0.373, 0.435 N㎥/kg-VS로 나타났으며, 회분식 혐기반응기를 이용한 생물화학적 메탄생산퍼텐셜을 Modified gompertz model로 분석한 결과 0.226, 0.227, 0.241 N㎥/kg-VS로 산출되었으며, Parallel first order kinetics model로 분석한 결과 0.220, 0.243, 0.240 N㎥/kg-VS로 산출되었다.

• 농업생명과학연구
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• 제53권6호
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• pp.13-21
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• 2019

차나무의 기내배양 과정 중 증식배양 단계에서 LED 광질 조건에 따른 기내배양묘의 생육 특성과 광합성에 미치는 영향을 조사하였다. 광질은 적색광(R), 청색광(B), 혼합광(R+B+W)을 사용하여 처리하였고, 형광등(F)을 대조구로 하였다. 초장 생육은 적색광에서 가장 좋았으며, 특히 뿌리 생육에 있어서 혼합광은 길이와 표면적 증대에 효과적인 것으로 나타났다. 또한 T/R율, 엽록소 함량은 혼합광 처리에서 증가하는 것으로 나타났다. 엽록소 형광반응 이미지 촬영 결과 모든 처리구에서 광질에 따른 Fv/Fm의 값은 현저한 차이가 없었다. 그러나 배양묘의 NPQ는 청색광 처리에서 가장 많이 증가하여, 다른 광질과 유의적인 차이를 보였으며, 광합성 효율을 억제시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 차나무 기내배양은 배양목적에 따라 광질을 선택하는 것은 매우 중요하며, 차나무 기내배양 시 건실한 식물 생산을 위해서는 혼합광 처리가 유리할 것으로 판단된다. 본 연구결과는 차나무 대량증식 및 우량묘 생산 등에 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.155-166
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• 2021

본 연구는 국산 품종의 경제적 파급효과를 분석하기 위한 목적으로 수행되었다. 분석모형은 산업연관분석의 공급견인모형을 활용하였으며, 연구의 범위는 농촌진흥기관 개발 품종으로 한정하였다. 경제적 파급효과는 생산유발효과와 취업유발효과로 구분하여 분석하였다. 먼저, 생산유발효과는 벼 품종인 신동진이 495,993억원으로 가장 크게 나타났으며, 딸기 품종인 설향은 329,369억원으로 두 번째로 컸다. 반면 화훼류 품종인 백마는 877억원으로 적었으나, 화훼류가 재배면적이 적은 부분과 화훼품종 대부분이 해외 품종에 의존하고 있는 상황을 고려하면 매우 큰 수치이다. 둘째, 취업유발효과는 생산유발효과와 비슷한 순서로 나타났다. 신동진이 756,682명으로 가장 컸으며, 설향은 701,403명이었다. 백마는 1,582명으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 농촌진흥기관 개발품종의 경제적 파급효과를 정량적으로 분석하고, 그 가치를 통해 국가기관에서 수행되는 품종개발의 당위성을 확보했다는데 큰 의의가 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권4호
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• pp.699-717
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• 2021

South Korea is pushing for the advancement of crop production technology to achieve food self-sufficiency and meet the demand for safe food. A medium-sized satellite for agriculture is being launched in 2023 with the aim of collecting and providing information on agriculture, not only in Korea but also in neighboring countries. The satellite is to be equipped with various sensors, though reference data for ground information are lacking. Hyperspectral remote sensing combined with 1st derivative is an efficient tool for the identification of agricultural crops. In our study, we develop a system for hyperspectral analysis of the ground-based reflectance spectrum, which is monitored seven times during the cultivation period of three soybean crops using a PSR-2500 hyperspectral sensor. In the reflection spectrum of soybean canopy, wavelength variations correspond with stages of soybean growths. The spectral reflection characteristics of soybeans can be divided according to growth into the vegetative (V)stage and the reproductive (R)stage. As a result of the first derivative analysis of the spectral reflection characteristics, it is possible to identify the characteristics of each wavelength band. Using our developed monitoring system, we observed that the near-infrared (NIR) variation was largest during the vegetative (V1-V3) stage, followed by a similar variation pattern in the order of red-edge and visible. In the reproductive stage (R1-R8), the effect of the shape and color of the soybean leaf was reflected, and the pattern is different from that in the vegetative (V) stage. At the R1 to R6 stages, the variation in NIR was the largest, and red-edge and green showed similar variation patterns, but red showed little change. In particular, the reflectance characteristics of the R1 stage provides information that could help us distinguish between the three varieties of soybean that were studied. In the R7-R8 stage, close to the harvest period, the red-edge and NIR variation patterns and the visible variation patterns changed. These results are interpreted as a result of the large effects of pigments such as chlorophyll for each of the three soybean varieties, as well as from the formation and color of the leaf and stem. The results obtained in this study provide useful information that helps us to determine the wavelength width and range of the optimal band for monitoring and acquiring vegetation information on crops using satellites and unmanned aerial vehicles (UAVs)

• 한국자원식물학회지
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• 제35권1호
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• pp.10-22
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• 2022

메밀을 대상으로 주산지, 해발고도별, 재배작형별 방화곤충의 종류와 밀도를 조사하였다. 이를 바탕으로 선발된 수분곤충을 망실 격리재배에 처리하여 수량성 등 농업적 형질을 검토하였다. 메밀 주산지에서 방화곤충 비율은 파리목이 71%로 대부분을 차지하였으며, 그 다음으로 나비목, 벌목, 딱정벌레 순이었다. 해발고도별로는 고랭지 및 준고랭지 지역에서 파리목이 72-98%의 높은 비율을 보였으나, 평난지인 강릉에서는 비율이 50%로 낮았다. 재배작형별로 파리목은 봄재배에서 71%의 비율을 보여 가을재배보다 1.2배 높았으나, 벌목의 경우 가을재배에서 8%로 봄재배보다 4.8배 높아 방화곤충 비율에서 뚜렷한 차이를 보였다. 메밀 재배지역과 작형에서 가장 많이 관찰된 파리목에는 집파리, 연두금파리, 고자리파리, 기타 초파리목이 주로 관찰되었으며, 벌목에서는 꿀벌, 기생벌 등이 발견되었다. 노지재배(관행)와 비교하여 망실에서 파리목이나 뒤영벌의 수분매개효과가 우수하여 수량이 높았으며, 단독 처리보다는 혼합처리에서 다소 높았다. 이상의 결과를 볼 때, 메밀에서는 파리목이나 벌류가 가장 활발한 수분곤충 역할을 하는 것으로 구명되었으며, 메밀 생산성 향상을 위해 선발된 곤충을 적극 활용할 필요가 있다고 판단된다.

• 농촌계획
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• 제28권2호
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• pp.71-85
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• 2022

The food self-sufficiency rate of agricultural products in Korea, excluding rice, is around 20%, and the government is promoting various policies including a Multiple-Purpose Utilization of Paddy Fields project, to increase the self-sufficiency rate of major grains. The project for Multiple-Purpose Utilization of Paddy Fields is being promoted as a part of a program to create farmland infrastructure to facilitate the cultivation of crops other than rice in rice paddies, and pilot projects were started in four regions in 2020. The purpose of this study is to analyze the economic effects of the pilot project for Multiple-Purpose Utilization of Paddy Fields, and to propose policies to increase the effectiveness of the project. In order to analyze the economic effect, we estimated the change in farm income generated by switching from rice to other crops, and measured the effect of welfare change using the Equilibrium Displacement Model (EDM). As a result of the analysis, social welfare is expected to increase when the pilot project for Multiple-Purpose Utilization of Paddy Fields is implemented, and the income of the beneficiary farmers is also expected to improve compared to that of single-cropping when double-cropping is implemented. However, it was found that the economic feasibility of the project differs depending on the crops converted. Juksan-myeon, Gimje-si, which is an area where soybean production was successful, was analyzed from the viewpoint of increasing the economic feasibility of the pilot project. Their success factors were analyzed into four major factors: infrastructure, farming methods, education, and collaboration with local agricultural organizations. If such a success story can be utilized in the future project implementation process, it can contribute to the improvement of farm household income and national economic welfare.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1357-1369
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• 2022

구름 제거는 식생 모니터링, 변화 탐지 등과 같은 광학 영상이 필요한 모든 작업에서 필수적인 영상 처리 과정이다. 이 논문에서는 조건부 생성적 적대 신경망(conditional generative adversarial networks, cGANs)과 회귀 기반 보정을 결합하여 구름이 없는 시계열 광학 영상 세트를 구성하는 2단계의 구름 제거 기법을 제안하였다. 첫 번째 단계에서는 광학 영상과 synthetic aperture radar 영상 간 정량적 관계를 이용하는 cGANs을 이용하여 초기 예측 결과를 생성한다. 두 번째 단계에서는 구름이 아닌 영역에서 예측 결과와 실제 값과의 관계를 random forest 기반 회귀 모델링을 통해 정량화한 후에 cGANs 기반 예측 결과를 보정한다. 제안 기법은 김제의 벼 재배지에서 Sentinel-2 영상과 COSMO-SkyMed 영상을 이용한 구름 제거 실험을 통해 적용 가능성을 평가하였다. cGAN 모델은 구름 영역에서 지표면 상태의 급격한 변화가 발생하는 논 재배지를 대상으로 반사율 값을 효과적으로 예측할 수 있었다. 또한 두 번째 단계의 회귀 기반 보정은 예측 대상 영상에서 시간적으로 떨어진 보조 영상을 이용하는 회귀 기반 구름 제거 기법에 비해 예측 정확도를 향상시킬 수 있었다. 이러한 실험 결과는 구름이 없는 광학 영상을 환경 모니터링에 이용할 수 없는 경우 제안된 방법이 구름 오염 지역을 복원하는데 효과적으로 적용될 수 있음을 나타낸다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1231-1244
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• 2022

이상기상으로 인해 노지 작물이 스트레스 상황에 노출되는 빈도가 증가하고 있다. 우리나라에서도 대표적인 벼 재배지역에서 대규모의 병해가 발생하는 사례가 나타났으며, 특정 시기에 대규모 필지에서 발생하는 피해를 현장방문으로 조사하는 것은 한계가 있다. 위성 기반의 원격탐사 기법은 시군 영역을 대상으로 작물을 모니터링하기에 유용하나 작물의 생육이상에 따른 민감도 평가가 선행되어야 한다. 본 연구에서는 벼 병해 발생 지역에서 서로 다른 공간해상도를 가지는 위성 기반의 정규화식생지수(normalized difference vegetation index, NDVI)를 드론 영상을 이용하여 평가하였다. 10 m와 30 m의 공간해상도를 가지는 Sentinel-2, Landsat-8 위성 영상을 평가하였으며, 드론 영상은 약 8-10 cm의 공간해상도를 가졌다. 위성 영상에 맞춰 리샘플링(resampling)된 드론 NDVI는 Sentinel-2 NDVI 와 0.867-0.940의 상관관계를 가졌으며, Landsat-8 NDVI와는 0.813-0.934의 상관관계를 가졌다. 센서의 차이, 관측 시점의 차이 등으로 인한 편향(bias) 영향을 최소화하였을 때, Sentinel-2 NDVI는 Landsat-8 NDVI에 비해 드론 NDVI와 0.2-2.8% 더 적은 정규화된 평균 제곱근 오차를 가졌다. 또한, Sentinel-2 NDVI는 드론 NDVI와 병해 피해 정도와 관계없이 일정한 오차를 가졌으나 Landsat-8 NDVI는 병해 피해 정도에 따라 드론 NDVI와 오차 특성이 다르게 나타났다. 농경지 경계에서 오차가 크다는 것을 고려했을 때 공간해상도가 높은 영상을 활용하는 것이 작물 모니터링에 효과적이라고 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제41권3호
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• pp.158-166
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• 2022

BACKGROUND: Kiwifruit is a fruit tree with relatively small cultivation area in Korea and researches on its soil and physiology are very limited compared to those on cultivar development. Therefore, there are limited information for farmers to cope with the reduction in productivity due to various physiological disorders and premature aging. This study was conducted to investigate the soil and leaf chemical properties, and fruit characteristics, which will be used as basic data for stable kiwifruit orchard soil management. METHODS AND RESULTS: The soil and leaf chemical properties, and fruit characteristics were investigated for two years in 16 kiwifruit orchards growing 'Hayward' (Actinidia deliciosa) in Jeollanam-do and Gyeongsangnam-do. Soil and leaf samples were collected in July and fruit quality was investigated by harvesting fruits about 170 days after full bloom. The average soil chemical properties of kiwi orchards were generally higher than the recommended level, except for pH, and especially, the exchangeable potassium reached about 300% of the recommended level. The proportions of orchards that exceeded the recommended level of soil chemical properties were 63, 31, 100, 69, 94, 88 and 69% for pH, EC, organic content, available phosphate, and exchangeable potassium, calcium and magnesium, respectively. Thirty-three percent of orchards had more than 100 mg/kg of nitrate nitrogen in soil. Available phosphate in soil showed a significantly positive correlation with leaf nitrogen, phosphoric acid and calcium content, but showed a significantly negative correlation with leaf potassium content. The magnesium content in the leaves was significantly correlated with soil pH. The highest fruit weight was observed in about 25 g/kg of leaf nitrogen content which could be attained when plants were grown on the soil containing about 100 mg/kg of nitrate nitrogen content. The average soluble solids content among 16 orchards was 9.58 °Brix at harvest and 13.9 °Brix after ripening, which increased about 45%, and the average fruit weight was about 110 g. CONCLUSION(S): For fruit quality, fruit soluble solids (sugar compounds) content was significantly correlated with leaf potassium content, fruit hardiness with leaf total nitrate, calcium and magnesium, and fruit titratable acidity with leaf magnesium; however, leaf calcium and magnesium negatively affect the soluble solids contents in fruits.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권4호
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• pp.445-454
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• 2022

꽃 색에 따른 참당귀(Angelica gigas Nakai)의 지상부 및 지하부의 생육특성과 유용성분을 확인하여 참당귀의 신품종 육성에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 재배지에서 기본종인 짙은 자주색(N79-A)을 포함한 밝은 청분홍색(62-C), 흰색(NN115-C)의 꽃 색을 발현하는 개체를 확인 및 채집하였으며, 채집한 개체의 종자를 활용해 육묘하여 실험재료로 사용하였다. 지상부의 정성적 생육특성은 기본종인 N79-A 그룹은 식물체 전체에 자주색 계열의 색을 띠는 반면 62-C 그룹과 NN115-C 그룹은 연두색 계열의 색을 띠는 것으로 확인하였다. 정량적 생육특성은 62-C 그룹이 다른 두 그룹보다 지상부와 지하부의 생육량이 낮은 결과를 나타냈으며 통계적 유의성을 확인하였다. 또한 유용성분인 nodakenin은 NN115-C 그룹이 0.88 ± 0.13%, decursinol angelate은 N79-A 그룹이 2.56 ± 0.12%로 다른 그룹보다 높게 분석되었으나 총합의 통계적 유의성은 확인되지 않았다. 이러한 결과는 주로 약재로 사용되어 저추대성와 다수 확성이 주를 이루고 있는 참당귀 품종에 관한 새로운 품종의 육성에 기초자료로 제공할 수 있을 것으로 판단된다.