현대 사회는 급속한 세계인구의 증가, 농촌 인구의 고령화, 산업화로 인한 농작물 재배 지역의 감소, 농촌 지역의 수익 구조의 불량 등으로 농부들의 탈농촌화 등으로 먹거리 문제 해결이 중요한 화두로 떠오르고 있다. 최근 농촌의 수익을 증대시키기 위해서 스마트 팜(Smart Farm) 분야의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 기존의 스마트 팜 연구는 주로 온실의 농작물의 재배 환경을 모니터링 하여 온실의 조도, 습도, 토양 등이 불량해지면 재배 환경인자를 제어하는 시스템을 자동으로 가동시켜 농작물의 재배 환경을 최적의 상태로 유지하는 데 중점을 두어 연구되고 있다. 즉, 실내에서 재배하는 농작물에 중점을 두어 연구가 이루어지고 있으며 실외에서 재배되는 농작물의 재배환경에 적용되는 연구는 많이 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 과수원에서 자라는 과수의 수확 시기를 정확하게 예측하여 최상의 품질로 과일이 수확되게 지원하고 수확이 불량한 지역을 빅데이터 분석을 통해 모니터링하여 불량 지역의 수확성을 향상시키기 위해서 집중 관리할 수 있은 기능을 제공하는 아키텍처를 제안한다. 수확에 관련된 인자는 과일 색상 정보와 과일 무게 정보를 사용하며 실시간으로 수집되는 수확 상관인자 데이터를 Apache Spark 엔진을 이용하여 분석하도록 제안한다. Apache Spark 엔진은 대용량 배치성 데이터 분석 뿐만 아니라 실시간 데이터 분석에서도 우수한 성능을 보인다. 서비스를 수신하는 사용자 디바이스는 PC User 와 Smart Phone User를 지원한다. 센싱 데이터 수신 장치는 센싱되는 데이터를 수신한 후 서버로 전송하는 단순한 처리만 필요하므로 Arduino를 적용하였다. 과일의 수확시기를 조절하여 좋은 품질의 과일을 생산하려면 수확이 불량한 지역을 판단하여 불량지역을 집중 관리해야 한다. 본 논문에서는 빅 데이터 분석 기법을 이용해서 과일 수확의 불량지역을 판단하는 아키텍처 모델을 제안한다.
Dye-sensitized solar cells (DSSCs) have been widely investigated as a next-generation solar cell because of their simple fabrication process and low coats. The cells use a porous nanocrystalline TiO2 matrix coated with a sensitizer dye that acts as the light-harvesting element. The photo-exited dye injects electrons into the $TiO_2$ particles, and the oxide dye reacts with I- in the electrolyte in regenerative cycle that is completed by the reduction of $I_3^-$ at a platinum-coated counter electrode. Since $TiO_2$ porous film plays a key role in the enhancement of photoelectric conversion efficiency of DSSC, many scientists focus their researches on it. Especially, a high light-to-electricity conversion efficiency results from particle size and crystallographic phase, film porosity, surface structure, charge and surface area to volume ratio of porous $TiO_2$ electrodes, on which the dye can be sufficiently adsorbed. Effective treatment of the photoanode is important to improve DSSC performance. In this paper, to obtain properties of surface and dispersion as nitric acid treated $TiO_2$ photoelectrode was investigate. The photovoltaic characteristics of DSSCs based the electrode fabricated by nitric acid pre-treatment $TiO_2$ materials gave better performances on both of short circuit current density and open circuit voltage. We compare dispersion of $TiO_2$ nanoparticles before and after nitric acid treatment and measured Ti oxidized state from XPS. Low charge transfer resistance was obtained in nitric acid treated sample than that of untreated sample. The dye-sensitized solar cell based on the nitric acid treatment had open-circuit voltage of 0.71 V, a short-circuit current of 15.2 mAcm-2 and an energy conversion efficiency of 6.6 % under light intensity of $100\;mWcm^{-2}$. About 14 % increases in efficiency obtained when the $TiO_2$ electrode was treated by nitric acid.
본 실험은 고랭지에서 여름용 수출딸기 '플라멩고'의 고설재배시 지상부 조절에 따른 엽병터짐 발생과 수량 반응을 비교하고자 실시하였다. 실험구 배치는 주구를 크라운수, 세구를 첫화방 제거 유무로 하여 분할구배치 3반복으로 4월 20일 정식하였다. 흡수한 무기성분 함량은 엽병터진주가 정상주에 비해 많았다. 엽병터짐 발생율은 크라운수 1개가 62-65%로 크라운수 3개의 57-58% 보다 4-8% 높게 발생하였다. 크라운수가 적고, 첫화방을 제거하면 2화방 출뢰일이 늦어졌다. 크라운수가 1개일 때 화방수는 5.6개로 크라운수 3개의 9.2개보다 3.6개 더 적었다. 첫 화방을 제거하면 첫 수확기가 42-44일 정도 늦어졌다. 결과적으로 상품 수량은 크라운수 2-3개와 첫화방을 제거하지 않았을 때 11,183-11,733$kg{\cdot}ha^{-1}$으로 크라운수 1개와 첫화방 제거보다 65-74% 증수되었다.
재배과정, 수확, 가공 및 유통 단계에서 당귀의 미생물적 위해요소를 조사하였다. 뿌리, 토양 및 관개수를 포함한 111개의 시료가 생산과정과 유통과정에서 호기성균, B. cereus, coliform, E. coli, L. monocytogenes, Salmonella spp., 와 S. aureus를 조사하기 위해 수집하였다. 재배과정에서 당귀의 뿌리에서 일반세균수는 6.71 log CFU $g^{-1}$ 수준으로 검출되었으며, 대장균군은 4.13 log CFU $g^{-1}$, B. cereus는 3.54 log CFU $g^{-1}$ 수준으로 확인되었다. 수확에서 가공 단계까지 모든 가공 과정에서 대장균군과 B. cereus의 오염을 확인할 수 있었으며, 절단 과정에서 미생물오염도가 높게 확인 되었다. 유통과정 중인 당귀에서 일반세균수는 5.6~6.0 log CFU $g^{-1}$, 대장균군은 2.4~2.6 log CFU $g^{-1}$, B. cereus는 5.4~6.0 log CFU $g^{-1}$ 수준으로 검출되었다. 모든 시료에서 L. monocytogenes, Salmonella spp., S. aureus는 검출되지 않았다. 이러한 결과는 유해미생물의 오염을 감소시키고, 안전한 농산물을 생산하기 위하여 위생적인 토양관리 및 수확 후 관리가 수행되어야 하는 것을 의미한다.
'홍로'/M.9 사과나무 세장방추형의 생산성을 높이기 위하여 수고에 따른 투광율, 투약율, 수체생육, 과실 품질, 그리고 노동 생산성을 비교 분석하였다. 수고가 높을수록 수관내부, 특히 낮은 수관위치에서의 투광률은 감소하였다. 엽면적지수(LAI)는 수고가 높을수록 증가하였으나 엽면적지수의 증가는 수관 내부 농약 살포 효과를 감소시켰다. 신초 생장은 수고가 높을 때 가늘고 길게 자라는 경향이었고, 과실의 착색도는 수고가 높을 때 감소하였으나, 과실 경도와 산함량은 차이가 없었다. 수고가 높을 때 주당 착과수는 증가하였으나, 305g 이상의 대과 생산량은 감소하였다. 수고가 높아질수록 적화, 적과, 전정, 수확 등에 필요한 노동력은 증가하였으나, 높은 수고에서의 노동력 증가는 고소작업차를 투입하여 해결할 수 있었다. 4.5m 수고에서 적화 작업의 경우 사다리보다 전동고소작업차를 이용했을 때 작업시간은 14.6분/주가 절약되었다. 투광율 향상과 과실착색도 증진을 위하여 수관내부의 광환경 개선이 필요함을 알 수 있다.
BACKGROUND: Globally, mulberry (Morus sp.) is exploited for feeding leaf to silkworms in order to obtain silk fiber or for animal feedstock production. Also, mulberry fruit is known to a by-product that was produced from mulberry tree after harvesting leaves for silkworm rearing, as a yield and consumption of mulberry fruit was increased, it has been fixing to a newincome crop. Mulberry leaves and fruits are used for the health benefits of human beings. Mulberry contains various bioactive components, such as alkaloids and flavonoids. Mulberry flavonoids are an important part of the diet because of their effects on human nutrition. The flavonoids in mulberry leaf and fruit of 'Suhyang'(Morus alba L.) were determined. METHODS AND RESULTS: Flavonoids for mulberry leaf and fruit of 'Suhyang' were analysed using ultrahigh performance liquid chromatography coupled with diode array detection and quadrupole time-of-flight mass spectrometry (UPLC-DAD-QTOF/MS)technique. An UPLC-DAD-QTOF/MS system was used, and identification of mulberry leaves constituents was carried out on the basis of the complementary information obtained from LC spectra, MS ions, and MS/MS fragments. The mulberry leaf (16 flavonoids) and fruit (9 flavonoids) were isolated and analyzed from Suhyang using UPLC-DAD-QTOF/MS chromatogram. To the best of our knowledge, Quercetin 3-O-(6"-O-malonyl) glucoside and quercetin 3-O-rutinoside (rutin) was detected on the highest content in leaf and fruit, respectively and further research will be devoted to evaluate their biological activity. CONCLUSION: Obtaining information about the concentration of functional materials in mulberry leaves could contribute to the development and promotion of processed, functional products and offer possible industrial use of 'Suhyang', holding promises to enhance the overall profitability of sericulture.
BACKGROUND : Environmental stress has a major effect on the growth and yields of vegetables, and can significantly affect nutritionally important phytochemicals, causing large economic losses. METHODS AND RESULTS : The present study was aimed at exploring the effects of water stress on the carotenoid and proline contents in kale leaves to understand drought tolerance of kale plants. Kale was randomly divided into two groups at 57 days after sowing (DAS). One of the groups was well-watered (WW) and the other was water stressed (WS). Harvesting of kale leaves was started one day after treatment (58 DAS) and continued for 10 days (~67 DAS). We investigated the status of plant growth (leaf number, length, width, fresh weight) of kale throughout the study. Carotenoid (lutein, ${\alpha}-carotene$, zeaxanthin, ${\beta}-carotene$) and proline contents were analyzed by high-performance liquid chromatography (HPLC). Our results showed that the total carotenoid contents ranged from 926.0 to 1,212.0 mg/kg dry wt. (at 3 and 2 days, respectively) in WW treatment and 887.8 to 1,157.4 mg/kg dry wt. (at 10 and 4 days, respectively) in WS treatment. The ratio of individual carotenoid to the total carotenoid contents of kale leaves was 51.4 for lutein, 4.44 for zeaxanthin, 2.76 for ${\alpha}-carotene$, and 41.4% for ${\beta}-carotene$. Total carotenoid contents showed a significant reduction from 7 days (1,037.2 mg/kg dry wt.) to 10 days (887.8 mg/kg dry wt.) in WS treatment. The lutein content did not show a significant difference in WW between 7 and 10 days after treatment but showed a significant difference in WS treatment. The ${\alpha}-carotene$ content showed no significant difference between the treatments. However, zeaxanthin content was higher during 4-10 days and ${\beta}-carotene$ content was lower during 6-10 days in WS than in WW on each harvest day. In WW, the proline content showed no significant difference, but in WS, the proline content started to increase at 7 days and almost doubled in 10 days. CONCLUSION : The marked increase in zeaxanthin and proline contents in kale leaves indicated that the two phytochemicals are associated with drought tolerance in the plant.
상추 중 살균제 mandipropamid 및 살충제 thiamethoxam의 생산단계 잔류허용기준(PHRLs)를 추정하기 위해 3곳의 상추 시설재배지에서 두 약제의 경시적 잔류량 감소특성을 조사하였다. 상추 중 농약 잔류량은 HPLC-PDA 또는 UVD를 이용하여 분석하였으며 우수한 회수율 및 변이값을 보여 분석의 유효성을 확보하였다. 농약안전사용기준에 따라 약제살포 권고량을 살포한 후 살포 후 수확일(PHI)을 포함한 10일 동안 출하시기에 적합한 개체를 채취하여 잔류량을 분석하였다. 포장별 초기 평균 잔류량은 mandipropamid 6.68-17.87 mg/kg, thiamethoxam 4.96-8.31 mg/kg이었고 10일 경과 후 각각 초기잔류량의 16-54 및 14-44% 수준으로 감소하였다. Thiamethoxam의 대사산물인 clothianidin은 <0.02-0.37 mg/kg으로 검출되었다. 상추 중 두 약제의 잔류량은 단순 1차 감쇄반응처럼 감소하였으며 포장구분없이 일자별 잔류량 회귀식을 산출한 결과, 평균 감소상수 및 생물학적 반감기는 mandipropamid의 경우 -0.1060 및 6.5일이었고 thiamethoxam은 -0.1236 및 5.6일이었다. 상추 잔류량 감소상수의 95% 신뢰구간 상한치는 mandipropamid -0.0746 및 thiamethoxam -0.1091이었으며, 출하 10일 및 5일 전 PHRLs은 mandipropamid의 경우 63.24 및 43.56 mg/kg, thiamethoxam은 44.66 및 25.88 mg/kg으로 산출되었다. 본 연구결과는 농가에서 농작물 출하시기를 조절하는데 활용될 수 있으며 농가의 소득 안정화에 기여할 것으로 판단된다.
조 '단아메'는 유전자원센터에서 분양 받은 IT252182을 기본 집단으로 하여 분리육종법을 통해 국립식량과학원에서 2014년 육성된 신품종으로 주요특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 출수기는 표준품종인 '황금조'보다 보통기 재배에서는 5일 정도 늦으나 중만생종 '삼다찰'에 비하면 15일 이상 출수차이가 나므로 조생종에 속하고 생육일수는 100일 정도이다. 간장은 97cm로 '황금조'에 비해 20cm정도 짧은 단간형 품종으로, 도복에 강한 특성을 나타낸다. 이삭은 원통형이며 아래로 처지는 형태를 지니고 있다. 종실색은 주황색이고, 낟알은 노란색이며, 조곡 천립중 2.95g, 현곡 천립중 2.86g으로 '황금조'에 비하여 약간 무거운 편이다. 배유의 아밀로스 함량은 21.6%로 메조에 해당하며, 날알의 단백질함량이 8.0%로 황금조에 비해 낮은 특성을 가지고 있다. 수량은 지역적응시험 보통기 재배 평균 $3.81t\;ha^{-1}$로서 표준품종 황금조와 비슷한 수준이었다. 조 '단아메'의 적정 혼반비율 구명을 위하여 '단아메' 첨가량을 10%, 20%, 30% 첨가 및 '단아메' 100%, '일품벼' 100%로 취반한 밥의 경점도비 및 항산화활성을 측정한 결과, 항산화활성은 현저히 증가하고, 경점도비의 차이는 '일품벼' 100% 취반 시와 차이가 없었던 '단아메' 10% 첨가시로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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