• 농촌계획
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• 제28권1호
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• pp.57-69
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• 2022

Crop classification is very important for estimating crop yield and figuring out accurate cultivation area. The purpose of this study is to classify crops harvested in fall in Idam-ri, Goesan-gun, Chungcheongbuk-do by using unmanned aerial vehicle (UAV) images and support vector machine (SVM) model. The study proceeded in the order of image acquisition, variable extraction, model building, and evaluation. First, RGB and multispectral image were acquired on September 13, 2021. Independent variables which were applied to Farm-Map, consisted gray level co-occurrence matrix (GLCM)-based texture characteristics by using RGB images, and multispectral reflectance data. The crop classification model was built using texture characteristics and reflectance data, and finally, accuracy evaluation was performed using the error matrix. As a result of the study, the classification model consisted of four types to compare the classification accuracy according to the combination of independent variables. The result of four types of model analysis, recursive feature elimination (RFE) model showed the highest accuracy with an overall accuracy (OA) of 88.64%, Kappa coefficient of 0.84. UAV-based RGB and multispectral images effectively classified cabbage, rice and soybean when the SVM model was applied. The results of this study provided capacity usefully in classifying crops using single-period images. These technologies are expected to improve the accuracy and efficiency of crop cultivation area surveys by supplementing additional data learning, and to provide basic data for estimating crop yields.

• Plant Breeding and Biotechnology
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• 제1권1호
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• pp.1-8
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• 2013

Low-temperature stress is an important factor controlling the growth and development of rice (Oryza sativa L.) in temperate region. In this study, a molecular linkage map consisting of 136 SSR markers was employed to identify QTL associated with cold tolerance at the seedling stage. 80 recombinant inbred lines (RILs) from an intersubspecific cross between Milyang23 (O. sativa ssp. Indica) and Hapcheonaengmi3, a japonica weedy rice and the parents were evaluated for leaf discoloration and SAPD value of seedlings. Rice plants were grown for 15 days in the low-temperature condition (13/20℃ day/night) and the control condition (25/20℃ day/night) in the growth chamber. The degree of leaf discoloration showed a highly significant correlation with the SPAD value in the low-temperature plot (r = -0.708, P < 0.0001). A total of four QTLs for SPAD were identified and the phenotypic variance explained by each QTL ranged from 5.4 to 16.0%. Two QTLs detected in the control condition were located on chromosomes 2 and 5, respectively. Two QTL on chromosomes 1 and 4 were detected at the low-temperature condition and Hapcheonaengmi3 alleles increased the SPAD values at these loci. Substitution mapping was conducted to delimit the position of qSPA-4 using introgression lines derived from the same cross. Results indicated that qSPA-4 was located in a 810-Kb region flanked by RM16333 and RM16368. The results indicated that Hapcheonaengmi3 contains QTL alleles that are likely to improve cold tolerance of Indica rice.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.40-40
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• 2023

Atopic dermatitis is a chronic inflammatory skin diseases caused by skin barrier dysfunction. Allium victoralis var. Platyphyllum (AVP) is a perennial plant used as vegetable and herbal medicine. The purpose of this study was to suggest that AVP is a new cosmetic material by examining the effects of AVP on the skin barrier and inflammatory response. A bibliometric network analysis was performed through keyword co-occurrence analysis by extracting author keyword from 69 articles retrieved from SCOPUS. We noted the anti-inflammatory activity shown by the results of clustering and mapping from network visualization analysis using VOSviewer software tool. HPLC-UV analysis showed that AVP contains 0.12 ± 0.02 mg/g of chlorogenic acid and 0.10 ± 0.01 mg/g of gallic acid. AVP at 100 ㎍/mL was shown to increase the mRNA levels of filaggrin and involucrin related to skin barrier function by 1.50-fold and 1.43-fold, respectively. In the scratch assay, AVP at concentrations of 100 ㎍/mL and 200 ㎍/mL significantly increased the cell migration rate and narrowed the scratch area. In addition, AVP suppressed the increase of inflammation-related factors COX-2 and NO and decreased the release of β-hexosaminidase. This study suggests that AVP can be developed as a functional cosmetic material for atopy management through skin barrier protection effects, anti-inflammatory and anti-itch effects.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.315-315
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• 2017

In Japan, more than 80 % of soybean growing area is converted fields and excess water is one of the major problems in soybean production. For example, recent study (Yoshifuji et al., 2016) suggested that in the fields of shallow groundwater level (GWL) (< 1m depth), rising GWL even in a short period (e.g. 1 day) causes inhibition of soybean growth. Thus it becomes more and more important to predict GWL and soil moisture in detail. In addition to conventional surface drainage and underdrain, FOEAS (Farm Oriented Enhancing Aquatic System), which is expected to control GWL in fields adequately, has been developed recently. In this study we attempted to predict GWL and soil moisture condition at the converted field with FOEAS in Biwa lake reclamation area, Shiga prefecture, near the center of the main island of Japan. Two dimensional HYDRUS model (Simuinek et al., 1999) based on common Richards' equation, was used for the calculation of soil water movement. The calculation domain was considered to be 10 and 5 meter in horizontal and vertical direction, respectively, with two layers, i.e. 20cm-thick of plowed layer and underlying subsoil layer. The center of main underdrain (10 cm in diameter) was assumed to be 5 meter from the both ends of the domain and 10-60cm depth from the surface in accordance with the field experiment. The hydraulic parameters of the soil was estimated with the digital soil map in "Soil information web viewer" and Agricultural soil-profile physical properties database, Japan (SolphyJ) (Kato and Nishimura, 2016). Hourly rainfall depth and daily potential evapo-transpiration rate data were given as the upper boundary condition (B.C.). For the bottom B.C., constant upward flux, which meant the inflow flux to the field from outside, was given. Seepage face condition was employed for the surrounding of the underdrain. Initial condition was employed as GWL=60cm. Then we compared the simulated and observed results of volumetric water content at depth of 15cm and GWL. While the model described the variation of GWL well, it tended to overestimate the soil moisture through the growing period. Judging from the field condition, and observed data of soil moisture and GWL, consideration of soil structure (e.g. cracks and clods) in determination of soil hydraulic parameters at the plowed layer may improve the simulation results of soil moisture.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제3권2호
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• pp.5-19
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• 2001

우리나라는 국가기본지리정보(NGIS) 사업에 의해 전국적인 수치지형도가 구축되어 있어 어느 지역에서나 수치표고자료를 제작하여 활용이 가능하게 되었다. 정확한 수치표고모형을 제작하기 위해서는 적용되는 보간 방법과, 적합한 격자크기의 선정이 중요하다. 수치표고모형 제작과 관련된 국내의 기존 연구는 여러 번 있었으나, 우리나라의 다양한 지형적 특색을 고려하지는 못하였다. 본 연구에서는 우리나라의 수치표고모형 구축을 위하여 지형별로 적합한 보간 방법과 알맞은 격자크기를 제시하였다. 이를 통해 풍기지역을 산악지, 구릉지, 도심지, 농경지의 특성 지역으로 나누고, 축척 1/5000의 수치지형도를 이용하여 다양한 보간 방법과 격자크기로 수치표고모형을 제작하였으며 항공측량을 통해 추출한 고도 데이타를 이용하여 정확도를 검증하였다. 연구 결과 지형적 특성에 적합한 보간 방법을 비교 분석한 결과, Kriging방법이 모든 지형에서 TIN방법에 비하여 우수하게 나타났으며, 지형특성별로 격자크기를 실험한 결과 DEM을 구축할 경우에 산악지나 구릉지는 10m 격자간격으로, 그리고 도심지나 농경지는 30m 격자간격으로 DEM을 구축하는 것이 가장 적합하다는 결론을 도출하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권4호
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• pp.253-265
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• 2021

본 연구에서는 위성영상 촬영 한계를 극복하고 재배 필지 현황 파악 기술 발전에 기여하고자 무인기 영상 및 딥러닝 모형을 이용하여 옥수수 재배 필지 추출 방법을 제안하였다. 연구대상지역은 충북 괴산군 감물면 이담리 일대로 설정하고, 무인기 촬영을 통해 해당지역의 정사영상을 취득하였다. 모형에 필요한 학습자료는 현장조사 자료와 팜맵을 이용하여 구축하였다. 본 연구에 적용한 딥러닝 모형은 의미론적 분할 모형인 Attention U-Net을 이용하였다. 모형의 성능 평가는 학습과정을 거친 후 비학습 자료를 이용하여 옥수수 재배 필지 추출에 대해서 실시 하였다. 모형 성능평가 결과 정밀도는 0.94, 재현율은 0.96 및 F1-Score는 0.92로 나타났다. 본 연구에 적용한 Attention U-Net방법은 옥수수 재배 필지를 효과적으로 추출할 수 있는 방법임을 확인하였다. 따라서 본 연구 방법은 옥수수는 물론 다른 작물에 대한 재배 필지 구분에도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권6호
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• pp.515-523
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• 2013

백두산 화산 폭발 시 남한 지역은 동해안을 중심으로 화산재에 의한 피해가 예상된다. 적은 양의 화산재라고 할지라도 농작물의 피해나 토양의 산성화를 유발하는 등 농업 분야에 심각한 영향을 줄 수 있다. 이에 이 논문에서는 화산재에 의한 농작물의 피해를 추정하고 구글 지도를 통해 시각화하고자 한다. 이를 위해서 화산재에 대한 피해 예측모델이 필요하다. 화산재 위험은 농작물의 종류와 화산재 두께에 따라 다르므로 피해 예측 모델의 취약도 함수는 화산재 두께와 농작물의 손상률 간의 관계를 나타내어야 한다. 이 논문에서는 RiskScape에서 정의한 화산재 두께에 따른 농작물별 손상률을 이용하여 취약도 함수를 정의하였다. 이 취약도 함수를 농작물 생산량과 가격 정보에 적용하여 화산재 두께에 따른 농작물 피해액을 추정할 수 있다. 또한, 이 논문에서는 화산재의 피해가 예측되는 강원도 지역을 대상으로 화산재에 의한 농작물 피해를 추정하였다. 연구 결과 2010년 강원도 농업 총 생산량을 기준으로 했을 때 화산재가 약 4 mm 정도 쌓이게 되면 농작물 피해액은 약 6,351억 원에 달하는 것으로 나타났다. 이는 강원도 총 농업생산액의 약 50%에 해당한다. 이 논문에서는 화산재에 의한 농작물의 1차적인 피해만을 고려하고 있다. 하지만 화산재는 토양 오염이나 시설물과 같은 농가의 자산에 잠재적인 위험을 줄 수 있다. 따라서 농업 분야 전체에 대한 총 피해 규모를 추정하기 위해서는 이와 같은 2차적인 피해도 함께 고려해야 할 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권4호
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• pp.475-483
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• 2012

최근 농경지의 급격한 감소와 더불어 도시화, 경지정리, 도로공사 및 혁신도시 건설 등으로 토지이용의 변화가 심하게 발생되고 있다. 특히, 토지이용 변화심화지역인 경기도 고양시, 충청남도 천안시, 강원도 원주시를 대상으로 토지 이용변화실태, 토양특성변화양상, 토양도수정내용 및 기업도시 등으로 편입되는 지역의 토양환경분석을 하였다. 이에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 우리나라의 경지면적 (2011년)은 2009년대비 17.3 ha가 감소되었다. 논의 경우 24.2 ha가 감소되었으나, 밭의 경우에는 7.0 ha가 증가하였다. 2. 논의 면적 감소사유로는 논밭전환 (20.7 ha) > 공공시설 (3.2) ${\geq}$ 건물건축 (3.2) > 유휴지 (1.3) > 기타 (0.9) 순이며, 밭 면적의 증가원인은 논밭전환 (20.7 ha) > 개간 (4.5) > 복구 (0.3) 순이었다. 논밭전환의 이유는 논농사에서 농가소득이 높은 밭작물 내지 시설작물로 전환하는 것으로 생각된다. 3. 토지이용변화가 심한 해당시군의 농경지감소 (논, 밭, 과수)는 밭토양조사 (1995~1999) 당시와 비교 (2011년)할 때 고양시는 1,466 ha, 천안시 9,708, 원주시 6,980 ha가 감소되었으며, 1999년 대비 45%~25%의 농경지가 급격히 감소되었다. 4. 환경부 토지이용피복도의 통계자료 활용성을 검토하기 위해 농식품부 통계자료와 비교시 지목별로 큰 차이가 있었다. 따라서, 추후 면밀한 검토를 통하여 활용 방안을 마련해야 할 것이다. 5. 원주시의 토양정보 변경내용을 보면 곡간지의 일부 논토양이 밭 또는 과수원으로 토지이용이 변경되었으며, 배수등급의 경우 도로건설 등으로 인해 저습화되는 등 해당 토양의 일부 특성정보가 변경되었다. 특히, 논토양의 경우 시설재배지, 밭, 과수원, 휴경, 성토화 등으로 토지 이용의 변화가 심하였다. 6. 원주시 혁신도시에 편입되는 논토양은 급지가 떨어지는 3~4급지가 대부분으로 3급지 70.8%, 4급지 29.2%이었다. 밭토양 역시 4급지가 88.7%인 토양으로 우량 급지가 혁신도시 건설에 속하지는 않았다. 앞으로 우량농경지 보전을 위해 제도적 장치의 마련이 필요하다고 생각한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제51권3호
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• pp.72-87
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• 2018

본 연구는 월지의 서측 호안 일대에 존재했던 출수구(出水口)와 구거(溝渠)를 재조명하고, 서측 호안의 출수시설이 월지의 역사적 배수체계와 연관되었을 가능성에 주목하고 있다. 세부적으로는 출수구의 위치와 형태, 월지 북서측 구거와 서측 호안 출수구의 관계성, 서측 호안 출수시설의 조성시기와 성격을 중점적으로 고찰하였다. 1975년 발굴조사로 확인된 서측 호안의 출수구는 1922년 실측도면에 기록된 수낙구(水落口)와 동일시설로 판단된다. 따라서 1920년대 이전부터 월지의 서측 호안에는 별도의 출수시설이 존재했을 가능성이 높다. 서측 호안 출수구는 장방형 석재를 가공한 시설이며, 수위조절을 위한 4개의 배수공(排水孔)이 설치되어 있었다. 배수공을 통한 출수방식은 월지 북측 호안에서 조사된 출수시설과 동일하다. 1913년 제작된 지적도에서는 월지의 북서측 외곽으로 구거가 확인된다. 구거와 출수구는 근거리에 위치하며, 동일한 축선을 형성하고 있었다. 따라서 구거와 출수구는 월지의 배수체계와 연관된 유기적 시설로 판단된다. 특히 월지 북서측 구거는 서측 호안 출수시설의 조성시기를 1910년대 이전으로 소급할 수 있는 단초다. 출수구의 배수공을 통해 유입된 물은 구거를 통해 월지의 북서측 일대로 배출되었다. 서측 호안 출수시설의 조성시기와 성격은 두 가지 측면에서 해석된다. 첫 번째는 월지가 농업용 저수지로 기록되었다는 점, 월지의 북서측 일대가 농경지로 이용되었다는 점에 근거한 '조선시대의 농업용 관개시설'이다. 두 번째는 출수구가 월지의 수제선(水際線)을 형성하는 하층 호안석축에 설치되었다는 점, 최상단 배수공의 높이가 월지의 만수위(滿水位)와 유사하다는 점에 근거한 '월지 조영 당시의 수위조절용 출수시설'이다. 관련 근거와 정황을 고려하면 후자의 가능성이 더욱 높다고 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권3호
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• pp.175-186
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• 2019

기상 및 기후 정보를 활용하여 기후변화에 대응하기 위한 기후 스마트 농업을 도입하기 위한 노력이 진행되어 왔다. 기후 스마트 농업을 실현하기 위해 농가별 기상자료 수집 및 관리가 요구된다. 4차 산업혁명 시대의 주요한 기술인 IoT, 인공지능, 및 클라우드 컴퓨팅 기술들이 농가 단위의 기상정보 생산에 적극적으로 활용될 수 있다. 저비용과 저전력 특성을 가진 IoT 센서들로 무선 센서 네트워크를 구축할 경우, 농가나 농촌 공동체 수준에서 농업 생태계의 생산성을 파악할 수 있는 기상관측자료의 수집 및 분석이 가능하다. 무선 센서 네트워크를 통해 자료가 수집될 수 있는 공간적인 범위를 특정 농가보다는 농촌 공동체 수준으로 확대하여 IoT 기술의 수혜 농가를 확대하고, 아울러 상세기상정보의 생산 및 검증에 활용가능한 농업기상 빅데이터 구축이 필요하다. 기존에 개발되어 보급되고 있는 전자기후도를 활용하여, 농가 단위의 기상 추정 자료가 제공되고 있다. 이들 자료의 신뢰성을 향상시키고, 기존의 서비스 체계에서 제공되지 않고 있는 기상 변수들을 지원하기 위해 심층신경망과 같은 인공지능 기술들이 도입되어야 할 것이다. 시스템 구축의 비용 절감 및 활용성 증대를 위해 클라우드 및 포그 컴퓨팅 기술을 도입하여 농업 기상 정보 서비스 시스템이 설계되어야 한다. 또한, 기상자료와 농산물 가격 정보와 같은 환경자료와 경영정보를 동시에 제공할 수 있는 정보 시스템을 구축하여 활용도가 높은 농업 기상 서비스 시스템이 구축되어야 할 것이다. 이와 함께, 농업인 뿐만 아니라 소비자까지도 고려된 모바일 어플리케이션의 설계 및 개발을 통해, 4차 산업혁명의 주요 기술들이 농업 분야에서 확산될 수 있도록 지속적인 노력이 필요하다. 이러한 정보 시스템은 농업 분야 이해당사자에게 수요자 맞춤형 농림기상정보를 제공하여 기후스마트 농업 관련 기술의 개발과 도입을 촉진시킬 수 있을 것이다.