• 제목/요약/키워드: Ratio of moisture content

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딥러닝과 Landsat 8 영상을 이용한 캘리포니아 산불 피해지 탐지 (Detection of Wildfire Burned Areas in California Using Deep Learning and Landsat 8 Images)

  • 서영민;윤유정;김서연;강종구;정예민;최소연;임윤교;이양원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_1호
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    • pp.1413-1425
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    • 2023
  • 기후변화로 인한 대형 산불의 빈도가 증가함에 따라 극심한 인명 및 재산상의 피해를 초래하고 있다. 이로 인해 많은 식생이 소실되며, 그 강도와 발생 형태에 따라 생태계 변화에 영향을 끼친다. 생태계 변화는 다시 산불 발생을 유발하여 2차 피해를 야기한다. 따라서 산불 피해지에 대한 정확한 탐지 및 면적 산정의 중요성이 지속적으로 제기되고 있다. 효율적인 산불 피해지 모니터링을 위해 산불 발생 후 실시간 지형 및 기상정보는 물론 피해지역의 영상을 대규모로 취득할 수 있는 위성영상이 주로 활용되고 있다. 최근, 합성곱 신경망(convolution neural network, CNN) 기반 모델부터 고성능 트랜스포머(Transformer) 기반 모델에 이르기까지 딥러닝 알고리즘이 빠르게 발전하면서 산림원격탐사에서 이를 적용한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 현재까지 적용된 딥러닝 모델은 제한적이며 현업에서의 합리적인 활용을 위한 정량적 성능평가에 대한 보고가 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 모델에 따른 성능향상과 데이터 설계에 따른 성능향상을 중점적으로 비교 분석하였다. 미국 캘리포니아 지역을 대상으로 CNN 기반 모델의 U-Net, High Resolution Network-Object Contextual Representation (HRNet-OCR)을 활용하여 산불 피해지 모델을 구축하였다. 또한, 기본 파장대역과 함께 식생활력도 및 지표의 수분함량 정도를 고려하고자 normalized difference vegetation index (NDVI), normalized burn ratio (NBR)와 같은 산불 관련 분광지수를 산출하여 입력 이미지로 사용하였다. U-Net의 mean intersection over union (mIoU)이 0.831, HRNet-OCR이 0.848을 기록하여 두 모델 모두 우수한 영상분할 성능을 보였다. 또한, 밴드 반사도뿐 아니라 분광지수를 추가한 결과 모든 조합에서 평가지표 값이 상승하여 분광지수를 활용한 입력 데이터 확장이 픽셀 세분화에 기여함을 확인하였다. 이와 같은 딥러닝 방법론을 발전시킨다면 우리나라의 산불 피해지에 대한 신속한 파악 및 복구 계획 수립의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

솔잎혹파리 두 집단간(集團間)의 생태변이(生態變異) (Ecological variation between two populations of Thecodiplosis japonensis uchida et Inouye in Korea)

  • 황유철;임경빈
    • 한국산림과학회지
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    • 제79권2호
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    • pp.115-126
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    • 1990
  • 본(本) 연구(硏究)는 두 지역간(地域間)의 솔잎혹파리에 관한 서로 다른 유충(幼蟲)의 주광성(走光性), 우화율(羽化率), 성비(性比), 그리고 충영형성율(蟲癭形成率)을 찾고자 수행(遂行)하였다. 북쪽에서는 피해(被害)가 가장 심한 구성성분(構城成分)을 남쪽에서는 최초(最初)의 발생지(發生地)였던 무안지역(務安地域)을 선택, 이 두 지역(地域)에서 가져온 유충(幼蟲)을 원광대학교(圓光大學校) 곤충학(昆蟲學) 실험실(實驗室)에 옮겨 월동(越冬)을 시켰다. (1) 우집단간(雨集團間) 성숙유충(成熟幼蟲)의 크기에는 차이(差異)가 인정(認定)되지 않았고, (2) 주광성(走光性)에 있어서는 무안집단(務安集團)이 구성집단(構成集團)보다 높은 조도(照度)와 온도(溫度)에 있어서 더 민감(敏感)한 반응(反應)을 보였다. (3) 우화량(羽化量)에 있어서는 무안집단(務安集團)이 구성집단(構成集團)의 그것에 비해서 3배(倍)가량 높았으며, (4) 우화기간(羽化其間)에도 차이(差異)가 인정(認定)되었다. (5) 충영형성율(蟲癭形成率)은 두 집단간(集團間)에 큰 차이(差異)가 없었다. (6) 성별우화수(性別羽化數)에 있어서는 두 집단(集團) 모두 자충(雌蟲)이 웅충(雄蟲)에 비해서 훨씬 더 높게 나타났다. (7) 솔잎혹파리 기생봉류(寄生蜂類)에 대한 관찰내용(觀察內容)이 설명(說明)되었고, (8) 두 집단(集團)의 이질성(異質性)의 일단(一端)이 밝혀진 것으로 사료(思料)된다.

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발효 남은 음식물의 급여가 비육돈의 생산성에 미치는 영향 (Effects of the Supplementation of Fermented Food Wastes on the Performances of Pigs)

  • 조익환;김국원;이성훈
    • 한국유기농업학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.315-332
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    • 2005
  • 본 연구는 환경오염원으로 대두되고 있는 생활 폐기물인 남은 음식물에 미생물 lactobacillus와 bacillus를 3:7의 비율로 첨가하여 발효공정을 거친 후, 일부원료와 혼합하여 돼지 사료원으로서 영양적 가치 및 안전성을 검사하였고, 이들 발효 남은 음식물을 양돈사료에 직접적으로 이용하기 위해 완전혼합사료를 제조하여 돼지에게 급여했을 때 돼지의 생산성, 도체특성 및 경제성을 조사하기 위하여 실시하였다. 실험처리군은 발효 남은 음식물을 구성하는 발효펠렛사료와 시판사료를 다양한 비율(T1: 펠렛사료 $100\%$, T2: 펠렛사료 $75\%$+시판사료 $25\%$, T3: 펠렛사료 $50\%$+시판사료 $50\%$, T4: 펠렛사료 $25\%$+시판사료 $75\%$, T5: 시판사료 $100\%$)로 혼합하여 처리군당 육성돈을 4두씩 배치하여 총 20두의 돼지가 본 연구에 사용되었다. 사양시험기간은 10주간 지속되었다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1 발효 남은 음식물의 수분과 단백질 및 에테르추출물함량은 각각 56.7, 19.5 및 $19.5\%$로 높은 비율을 나타내었고, 염분함량은 $0.39\%$로 나타났다. 2. 발효 남은 음식물 내에서 유해미생물인 살모넬라 및 대장균이 검출되지 않았고, 중금속 및 아플라톡신 B1은 기준치 이하로 나타났다. 3. 발효 남은 음식물 펠렛사료의 영양소 함량은 한국사양표준의 요구량을 $100\%$이상 충족시켰다. 4. 사양시험 성적은 남은 음식물 펠렛사료 혼합비율이 증가함에 따라 사료섭취량이 유의하게 감소하였고(P<0.05), 경제성과 증체율을 고려하면 $75\%$ 혼합비율이 가장 이상적이었다. 5. 도체성적은 발효 남은 음식물 펠렛사료 $50\%$ 혼합구에서 도체율이 가장 높았고, 도체등급은 펠렛사료 $25\%,\;50\%,\;75\%$군에서 모두 A등급을 나타내었다. 6. 제조된 발효 남은 음식물 펠렛사료의 가격은 167.95원으로 일반 시판사료 350원/kg의 약 $52\%$로 사료비 절약효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 결과는 발효 남은 음식물사료가 농가의 사료비감소에 효과적인 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 남은 음식물의 사료로서 이용은 환경오염감소와 유기축산의 실천에 기여할 것으로 사료된다. 하지만, 본 연구결과에서 과도한 양의 발효 남은 음식물의 급여는 기호성 감소 및 돼지의 성장지연을 초래할 수 있음을 보여주었다.

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국내 도심지 숲에 방사된 꽃사슴 모니터링을 통한 행동양식 및 서식지 특성분석 연구 (The Analytical Study for Sika Deer's Behaviour Pattern and Characteristics of Their Habitats Through Monitoring the Sika Deer Released at the Urban Forests in South Korea)

  • 진기정
    • 환경생물
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    • 제31권4호
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    • pp.322-332
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    • 2013
  • 본 연구는 국내 도심지의 자연산림지와 반자연지에 방사된 꽃사슴 개체군을 모니터링 하여, 그들의 행동양식 및 서식지 특성분석을 통하여 국내 자연 환경에 적응하는 꽃사슴 (Cervus nippon taiouanus)의 개체군 조절기작을 파악하기 위해 수행되었다. 서울과 경기 주변부에 인접한 자연산림지와 반자연지에 각각 꽃사슴 12개체 (숫꽃사슴 3개체, 암꽃사슴 9개체)를 정부의 승인을 얻어 방사하였으며, 2011년 5월부터 2012년 1월까지 각 개체별로 서식지 이용 특이성을 나타낸 먹이섭취장소, 수분섭취장소, 주간 휴식장소, 야간 휴식장소 등의 서식지 유형별로 연구조사원들이 유관으로 모니터링을 하였다. 방사된 꽃사슴개체군들이 무리를 이루는 적정 성비 및 개체수는 수컷 1마리와 암컷 4~9마리이었으며, 여러 마리의 새끼들과 함께 무리를 이루는 것으로 나타났다. 꽃사슴 1마리가 소비하는 먹이 섭취량은 연평균 생초 391.62 kg이었으며, 건초는 286.90 kg이었고, 수분섭취량은 생초 섭취 시 218.28 L, 건초 섭취 시 209.89 L이었으며, 건초를 섭취하는 시기인 가을과 겨울에는 더 많은 수분을 필요로 하는 것으로 조사되었다. 본 연구 결과는 산림지와 반자연지에 방사된 꽃사슴 방사 시 꽃사슴의 성비 및 방사 개체수 결정, 방사예정지의 자원생산 능력 및 서식지 특성에 따라서 도입 할 개체수와 공간 구성 요건의 기준으로 활용가능성이 높다. 이러한 꽃사슴의 연구 결과를 통해서 국내 다른 대형 포유류의 자연서식지 방사와 관련된 모니터링 방법 및 효과적인 개체군 조절 메카니즘의 기초적 연구가 될 수 있을 것이다.

산업폐기물(産業廢棄物)로 발생(發生)되는 석탄회(石炭灰)의 토질력학적(土質力學的) 특성(特性)에 관한 연구(硏究) (Studies on Engneering Properties of Coal Ash Obtained as Industrial Wastes)

  • 천병식;고용일;오민열;권형석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.115-123
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    • 1990
  • 본(本) 연구(硏究)는 국내(國內) 8개 화력발전소중(火力發電所中) 영동(領東), 영월(寧越), 서천(舒川) 무연탄(無煙炭) 및 삼천포(三千浦), 호남유연탄(湖南有煉炭) 등 5개 화력발전소(火力發電所)에서 부산(富産) 되는 석탄회(石炭灰)에 대하여 건설재(建設材)로서의 활용성(活用性)에 대해 검토(檢討)하고자 화학분석(化學分析), 토질역학시험(土質力學試驗), 지반진동시험(地盤振動試驗) 등을 실시(實施)한 것이다. 석탄회(石炭灰)는 실리카와 알루미나가 약 70%를 차지하고 입도(粒度)는 비회(飛灰)가 fine sand-silt범위(範圍)에 대부분(大部分) 속하고 균등(均等)한 편 이며 저회(底灰)는 sand-gravel 범위(範圍)에 속한다. 비중(比重) 및 단위체적중량(單位體積重量)이 작고 포졸란반응에 의한 자경성(自硬性)이 있어서 장기강도(長期强度)가 증대되며 일반흙에 비해 전단강도가 크다. 무연탄회(無煙炭灰)는 유연탄회(有煙炭灰)에 비해 점착력(粘着力) 및 최적함수비(最適含水比)는 높으나 최대건조밀도(最大乾燥密度)는 낮다. 석탄회(石炭灰)의 동탄성계수곡선분포범위(動彈性係數曲線分布範圍)는 화강토(花岡土)의 것과 비슷하며, 자동차주행(自動車走行)에 의한 진동시험(振動試驗)에 의하면 상대적(相對的) 가속도(加速度)레벨의 크기는 회사장(灰捨場)의 경우가 자연지반(自然地盤)의 경우 보다 다소 크고 감쇠효과(減衰效果)는 적음을 알 수 있었다. 영동, 영월 저회(底灰)의 CBR은 77-137%가 되는 등 석탄회(石炭灰)는 동일입경의 일반흙에 비해 여러 가지 유리한 공학적(工學的) 특성(特性)을 갖고 있어서 앞으로 다소의 보완연구(補完硏究)가 이루어 지면 해안매립(海岸埋立) 성토재(盛土材) 및 도로보장재(道路輔裝材)는 물론 경량골재(經量骨材) 등 일반건설재(一般建設材)로서의 활용(活用)이 기대(期待)된다.

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돈분이용 퇴비화과정에서의 공기공급량별 퇴비화 특성변화에 관한 연구 (A Study on the Characteristics Using Pig Manure Under Aerobic Air Flow Rate During Composting)

  • 곽정훈;김재환;정광화;조승희;안희권;최동윤;정만순;이상철;강희설;라창식
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.131-138
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    • 2011
  • 스크레퍼 이용 수거된 돈분을 호기성 조건으로 퇴비화 하는 과정에서 공기공급량을 50, 100, 150, 200$\ell/m^3$/min.으로 각각 다르게 하여 퇴비화 하는데 있어서 공기공급량을 다르게 하여 퇴비화기간동안의 퇴비특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 퇴비화원료로 사용된 돈분의 수분함량은 85%였으며 수분 조절재로 사용한 톱밥의 수분함량은 35%를 혼합하여 수분 68%로 조정한 후 퇴비화 시험을 실시하였다. 2. 돈분의 호기성 퇴비화를 실시하는 과정에서 퇴비화기간동안의 발효온도를 조사한 결과 T-1 처리구에서 발효온도가 다른 처리구에 비해서 낮은 것으로 조사되었으며 이는 T-1 처리구에서는 정상적인 호기성 발효가 진행되지 않고 있음을 보여주고 있었다. 반면에 T-3 및 T-4 처리구에서는 최고온도 도달시간이 다른 처리구에 비하여 짧다는 것은 계분의 신속한 퇴비화 및 높은 수분 증발량이 조사되었다. 3. 처리구별 수분 함량 변화를 분석해 본 결과 발효 초기의 경우에 공기 공급량을 T-1 처리구에서 1주일이 경과한 후 7.6%로 가장 낮게 조사되었으며, T-2, T-3 및 T-4 처리구에서는 각각 13.2%, 16.8% 및 16.9%로 높은 수분 감소량을 보이는 것으로 조사되었으며, T-3 및 T-4 처리구와 나머지 처리구간에 통계적으로 유의적인 차이가 있는 것으로 조사되었다 (p>0.05). 4. 처리구간별 배출되는 가스성분 중에서 산소 농도를 측정한 결과 모든 처리구에서 퇴비화 3일차까지 9 ppm으로 낮은 수치로 조사되어 모든 처리구가 정상적인 호기성 퇴비화가 진행되는 것을 확인 할 수 있었다. 5. 퇴비화 시험 1주일 후의 중량 감소율은 T-1 처리구에서 7.6%로 가장 낮았으며, T-3 및 T-4구에서는 16.8% 및 16.9%로 비슷한 경향이 조사되었다. 6. 퇴비화기간의 경과에 따른 비료성분 및 유기물 량은 처리구간에 큰 차이를 보이지 않았으나, 1차 발효 후 비료성분 함량은 처리구별로는 T-4 처리구에서 질소성분이 타 처리구에 비하여 낮아진 것으로 조사되었다. 이는 퇴비화 과정에서의 수분 함량 변화에 따라 비료성분의 함량에 차이를 보이는 것으로 조사되었다. 7. 따라서 돈분을 호기성 방법으로 퇴비화 할 경우 적정 공기공급량은 퇴비더미 $1m^3$당 최소 $1m^3$당 150$\ell$/min 이상을 공급하는 것이 적당한 것으로 판단되어 졌다.

냉장한 제주흑우육, 한우육 및 호주산 수입우육의 품질 특성 비교 (Comparison of Quality Characteristics among Chilled Loins Obtained from Jeju Black Cattle, Hanwoo and Imported Australian Beef)

  • 문윤희
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.497-505
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    • 2012
  • 냉장한 제주흑우육, 한우육 및 호주산 수입우육의 품질 특성을 비교하였다. 영양적 특성에서, 제주흑우육의 수분은 65.91%, 조단백질은 17.39%로 가장 낮고 조지방은 15.89%, 조회분은 0.79%로 가장 높게 나타났으며, 조회분은 유의적 차이를 보이고 나머지는 모두 시료 간에 유의적 차이가 없었다. 제주흑우육은 철과 아연 함량이 각각 29.85 및 48.13 ppm으로 한우육보다 낮았으나 유의적 차이가 아니고 호주산 우육보다 많게 나타났으며(p<0.05), 칼슘, 인, 나트륨 및 구리의 함량은 시료 간 유의적 차이가 없는 것으로 분석되었다. 제주흑우육은 아미노산 총량과 필수 아미노산 함량이 각각 16.81 및 9.08%로 다른 시료에 비해 가장 낮았으나 시료 간에 유의적 차이가 나타나지 않았으며, 총아미노산에 대한 필수아미노산의 비율은 54.01%로 가장 높게 나타났다. 제주흑우육은 포화지방산 총량(43.25%), stearic acid(13.51%), linoleic acid(2.39%) 및 필수지방산(2.47%) 함량이 가장 낮은 반면 불포화지방산 총량(56.69%), 단가불포화지방산인 oleic acid 함량(47.80%) 및 MUFA/SFA 비율이 높게 나타나서 호주산 우육에 비해 유의적 차이가 있었다. PUFA/SFA 비율은 시료 간에 유의적 차이가 없었다. 물리화학적 특성에서, 제주흑우육은 적색도($a^*$)가 높고 융점이 가장 낮게 나타났으며(p<0.05), 명도($L^*$)와 황색도($b^*$), pH, 보수력, 가열 감량 및 전단력은 시료 간에 유의적 차이가 없었다. 관능평가 결과에서, 제주흑우육은 생육의 향, 가열육 향 및 기호도가 가장 우수하여 호주산 우육에 비교하면 유의성이 인정되었다(p<0.05). 그러나 가열육의 맛, 다즙성 및 연도는 시료 간에 유의적 차이가 나타나지 않았다.

친환경 한우 생산을 위한 메탄 저감용 사료 배합 및 적정 사육밀도에 관한 연구 (Studies on Feed Formulation to Reduce Methane Emission and Optimal Rearing Density for Environmental-Friendly Hanwoo Production)

  • 신종서;최병양;김미정;김승기;라창식
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제17권sup호
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    • pp.7-20
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    • 2011
  • 본 연구는 친환경 한우생산을 위해 다양한 원료사료의 선택 및 구성비율 변경을 통해 메탄 저감용 사료배합비의 작성 및 적정 사육밀도에 관한 연구를 규명하기 위하여 실시하였다. 본 연구의 메탄 저감용 사료배합에 활용한 원료사료는 파쇄 옥수수와 알팔파 외 21종이었다. 또한 적정 사육밀도를 조사하기 위한 공시동물은 평균 체중 150 kg의 한우 송아지 12두를 선정하여 4개월간 실험을 수행하였다. TMR 1, 2, 3에 비해 TMR 4에서 약 3~4배정도 낮은 메탄가스 발생량을 보였으며, 사료가격에서도 저렴한 결과를 보였다. TMR 4는 TMR 1, 2 및 3에 비해 건물 소실율에서 낮은 경향을 보였으며, 메탄생성량은 24~37%정도 감소하는 결과를 보였다. 한편, 한우 육성우의 적정 사육밀도 실험에서 저밀도 ($18m^2/head$) 및 일반 처리구 ($9m^2/head$)는 과밀도 처리구 ($6m^2/head$)에 비해 총 증체량, 일당증체량 및 사료요구율이 개선되는 결과를 보였다. 또한 건강과 질병에 관련된 혈액성분에서 저밀도 및 일반 처리구는 영양대사 및 건강에 관련된 total protein, glucose, AST, ALT 및 GGT 농도가 과밀도 처리구에 비해 효과적으로 개선되는 결과를 보였다. 체위 발육(development of body size)의 경우 저밀도 및 일반 처리구의 체중, 흉폭, 요각폭 및 곤폭은 고밀도 처리구에 비해 현저하게 증가하였으며, 특히, 저밀도 처리구는 일반 처리구보다 체위발육이 우수한 결과를 보였다. 그리고 저밀도 및 일반 처리구는 고밀도 처리구에 비해 깔짚의 수분 함량, 대장균 및 콕시듐의 조절에서도 긍정적인 결과를 보였다. 이와같이 한우 육성우의 적정 사육밀도는 두당 $6m^2$ 이상이 바람직한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 원료사료의 선택 및 구성비율 변경을 통해 메탄 생성량을 저감시킬 수 있는 가능성을 사료자원의 배합비 조정으로 메탄 저감용 사료생산의 가능성을 제시하였으며, 사육밀도는 한우의 성장과 발육에 중요한 요인임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 적절한 원료사료의 선택 및 구성비율 변경을 통해 메탄 발생량 조절의 가능성을 제시하였으며, 사육밀도는 한우의 성장과 발육에 중요한 요인임을 확인할 수 있었다.

저온건조 중 벼의 품질 특성 (Quality Characteristics of Rough Rice during Low Temperature Drying)

  • 김훈;한재웅
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.650-655
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    • 2009
  • 용량 150 kg의 실험용건조기와 heat pump를 이용하여 건조온도 20, 30, 40 및 $50^{\circ}C$에서 건조실험을 수행하였다. 건조과정에서 함수율, 동할율의 경시적 변화와 건조 전 후의 발아율 및 식미를 측정하여 저온건조과정에 벼의 품질과 적정 건조온도를 구명하였다. 건조온도 20, 30, 40 및 $50^{\circ}C$에서 건조속도는 0.3, 0.6, 0.9 및 1.3%/hr 로 건조온도가 높을수록 건조는 빠르게 진행되었으며, 건조온도 $40^{\circ}C$ 이상은 고온영역, 그 이하는 저온영역으로 구분할 수 있다. 동할율은 건조온도 $20^{\circ}C$에서는 발생하지 않았고 건조온도 30, 40 및 $50^{\circ}C$에서 1.6, 6.8 및 24.2%로 나타나 건조온도가 높을수록 동할 발생이 증가하였다. 따라서, 건조온도 20 및 $30^{\circ}C$는 동할율 기준치에 적합한 안전한 온도영역이며, $50^{\circ}C$는 매우 위험한 온도영역으로 판단된다. 또한, 건조온도 $40^{\circ}C$는 동할율 방지를 위해 템퍼링시간 증대 등 운영방법의 조정이 필요하였다. 건조온도가 높을수록 건조후 발아율은 저하하였으며, 건조온도 20 및 $30^{\circ}C$에서 발아율은 종자용으로 사용가능한 영역이었으며, 건조온도 40 및 $50^{\circ}C$는 최소 영역인 80%에 만족하였다. 식미관능검사에서전반적인(Overall) 품질, 외관(Appearance)의 품질, 맛(Taste)의 품질 및 조직감(Texture)의 품질에서 유의적인 차이가 나타났으며, 종합적으로 판단해볼 때 건조온도 $20^{\circ}C$$30^{\circ}C$에서 식미가 높게 나타났으며, 건조온도가 가장 높은 $50^{\circ}C$에서는 상대적으로 낮게 나타났다. 따라서, 품질이 우수한 건조조건은 건조온도 $30^{\circ}C$ 이하, 건조속도 0.6%/hr 이하를 유지하는 것이 적정한 것으로 판단된다.

기상자료(氣象資料)에 의(依)한 배추 생육시기별(生育時期別) 토양수분(土壤水分), 증발산량(蒸發散量) 및 수량(收量)의 추정모형(推定模型) (Modeling of Estimating Soil Moisture, Evapotranspiration and Yield of Chinese Cabbages from Meteorological Data at Different Growth Stages)

  • 임정남;류순호
    • 한국토양비료학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.386-408
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    • 1988
  • 본(本) 연구(硏究)는 배추를 대상(對象)으로 1986년(年)부터 1986년(年)까지 6년간 Lysimeter시험(試驗)과 포장시험(圃場試驗)을 통하여 기상자료(氣象資料)로 부터 생육시기별(生育時期別) 증발산량(蒸發散量)과 수량(收量)을 추정(推定)하는 모형(模型)을 개발(開發)할 목적(目的)으로 실시(實施)하였다. Lysimeter 시험(試驗)에서는 잠재증발산량(潛在蒸發散量)과 최대증발산량(最大蒸發散量)을 측정(測定)하였고, 관개포장시험(灌漑圃場試驗)에서는 시기별(時期別) 토양수분(土壤水分)을 측정(測定)하여 실증발산량(實蒸發散量)을 계산(計算)하고 수량(收量)을 조사(調査)하였다. 시험(試驗)을 통(通)하여 얻어진 성적(成績)과 기상자료(氣象資料)의 상호관계(相互關係)를 다각적(多角的)으로 비교(比較)하여 증발산량(蒸發散量)과 수량추정모형(收量推定模型)을 설정(設定)하고 검정(檢定)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 잠재증발산(潛在蒸發散)의 5년간(年間) 측정치(測定値)의 평균치(平均値)는 4월초순(月初旬) 2.38mm/day 에서 시일(時日)이 경과(經過)함에 따라 점점(漸漸) 증가(增加)되어 6월중순(月中旬)에 3.98로 최고치(最高値)를 보이고 다시 감소(減少)되어 11월중순(月中旬)에는 1.06으로 떨어졌다. 기존(旣存) 공식(公式)에 의한 잠재증발산추정치(潛在蒸發散推定値)는 실측치(實測値)에 비(比)하여 Penman법(法), Radiation법(法), Blaney-Criddle법(法)은 과다(過多)하게 추정(推定)되고, Pan evaporation법(法)은 과소(過少)하게 추정(推定)되는 경향을 보였다. 추정치(推定値)와 실측치간(實測値間)에는 전체적(全體的)으로 보아 고도(高度)의 유의(有意)한 상관(相關)이 있었으나, Blaney-Criddle법(法)은 7, 8월(月)에 상관(相關)이 없다는 것이 특이(特異)하였다. 2. 기상요인중(氣象要因中) 잠재증발산량실측치(潛在蒸發散量實測値)와 유의(有意)한 상관(相關)이 있는 것은 기온(氣溫), 대기포차(大氣飽差), 일조시수(日照時數), 일사량(日射量), Pan증발량(蒸發量)이었으며, 이들 요인(要因)을 고려(考慮)한 다중회귀식(多重回歸式)은 PET산정식(算定式)으로 활용(活用)이 가능(可能)하였다. 잠재증발산량(潛在蒸發散量) 추정모형(推定模型)으로서는 Pan 증발량(蒸發量)(Eo)을 사용(使用)한 회귀식(回歸式)이 가장 간편(簡便)하고 정확(正確)하였다. PET= 0.712 + 0.705 Eo 3. 잠재증발산량(潛在蒸發散量)에 대한 최대증발량(最大蒸發量)(ETm)의 비(比)로 정의(定義)된 작물계수(作物係數)(Kc)는 배추생육초기(生育初期)에 0.5~0.7 범위(範圍)이었으며, 생육중기(生育中期)부터는 0.9~1.2범위(範圍)로 유지(維持)되었다. 작물계수(作物係數)는 생육진도(生育進度)(G ; 0~1.0)의 2차함수(次函數)로부터 추정(推定)할 수 있었다. 봄배추 : $$Kc=0.598+0.959G-0.501G^2$$ 가을배추 : $$Kc=0.402+1.887G-1.432G^2$$ 4. 최대증발산량(最大蒸發散量)에 대(對)한 실증발산량(實蒸發散量)의 비(比)로 정의(定義)된 토양수분계수(土壤水分係數)(Kf)는 근권(根圈)의 유효수분률(有效水分率)(f)이 임계치(臨界値)(fp)이상(以上)에서는 1.0 수준(水準)으로 유지(維持)되다가 그 이하(以下) 에서는 f에 따라 직선적(直線的)으로 감소(減少)되었다. Kc와 f와의 관계(關係)에 있어서 fp와 직선함수(直線函數)의 기울기는 재배시기(栽培時期)와 PET에 따라 각각 다르게 나타났다. Kf=1.0, if $$f{\geq}fp$$ $$Kf=a+b{\cdot}f$$, if f<fp 5. 층위별(層位別) 토양수분함량(土壤水分含量)으로부더 근권(根圈)의 물보유량변화(保有量變化)(${\Delta}S$) 계산(計算)에 있어서 모관수(毛管水)의 상승(上昇)과 배수량(排水量)은 무시(無視)할 정도(程度)로 적었다. 침투량(浸透量)(I)이 있을때 표토(表土) 5cm에 보유(保有)되었다가 증발(蒸發)되어 버리는 물량(量)(Es)은 실증발산(實蒸發散) 추정한형(推定漢型)에서 별도로 고여(考濾)되어야 하며, Es는 근권(根圈)의 유효수분율(有效水分率)로부터 추정(推定)된 표사(表士) 5cm에서 증발가능(蒸發可能)한 최대(最大) 물량(Esm)과 I을 비교(比較)하여 결정(決定)할 수 있었다. Es = I if I < Esm Es = Esm if < Esm 380 6. 실증발산최(實蒸發散最)(ETa) 추정모형(推定模型)은 물수지식(收支式)에 근거(根據)하여, 모관수(毛管水)의 상하이동양(上下移動量)은 무시(無視)하고 잠재증발산양(潛在蒸發散量)(PET), Kc, Kf, Es를 고려(考慮)하여 아래식(式)으로 설정(設定)되었다. $$ETa=PET{\cdot}Kc{\cdot}Kf+Es$$ 7.배추의 상대수양(相對收量)(Y/Ym) 추정모형(推定模型)은 재배기간중(栽培期間中)의 ETa의 대수함수(對數函數)의 형태(形態)로 설정(設定)되었다. $$Y/Ym=a+b{\cdot}{\ell}n(ETa)$$ 봄배추 : a=0.07, b =0.73 가을배추 : a=0.37, b =0.66 8. 설정(設定)된 모형(模型)에 의해 추정(推定)된 실증발산양(實蒸發散量)과 상대수양(相對收量)을 실측치(實測値)와 비교(比較)하여 본 결과(結果), 실증발산추정치(實蒸發散推定値)의 평균편차(平均偏差)는 봄배추에서는 0.29mm/day, 가을배추에서는 0.19mm/day이었으며, 상대수양추정치(相對收量推定値)의 평균편차(平均偏差)는 봄배추에서는 0.14, 가을배추에서는 0.09이었다. 9. 모형설정(模型設定)이 완료(完了)된 이후(以後) 별도(別途)로 3작기(作期)에 대(對)한 실측치(實測値)와 추정치간(推定値間)의 편차(偏差)도 모형설정기간(模型設定期間)의 것보다 오히려 더 적게 나오는 경향(傾向)을 보였다. 따라서 본추정모형(本推定模型)은 실제(實際) 활용가치(活用價値)가 있다고 판단(判斷)된다.

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