• 한국농림기상학회지
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• 제20권3호
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• pp.243-251
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• 2018

작물 생산량의 시 공간적 분석은 정책입안자와 이해관계자들에게 중요한 정보를 제공할 수 있으나, 이를 위해서는 공간적 기상자료를 처리하고 이에 맞추어 작물 모형을 구동할 수 있는 작업들이 필요하다. 이에 따라 DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer)을 기반으로 지역내 작물 생산성 자료를 생산할 수 있는 자동화 시스템을 개발하고자 하였다. 이 시스템은 전문적인 컴퓨터 프로그래머가 아니더라도 사용가능한 R과 shell script를 기반으로 개발되었다. 먼저, 격자형 기상자료의 각 격자에 해당하는 정보를 텍스트 형식의 기상 입력자료 형식으로 변환하는 기능을 가지는 모듈을 작성하였다. 다음으로 R 패키지를 사용하여 GIS자료 처리와 병렬 처리기능이 구현된 R script을 작성하였다. 또한, 작물 모델을 자동으로 구동하는 기능을 shell script를 사용하여 구현하였다. 사례 연구로, 미국 Illinois 주에서 콩의 최대 수량을 얻을 수 있는 재배관리 조건의 공간적인 분포를 파악하고자 하였다. 개발된 도구를 통해 AgMERRA 자료로부터 Illinois 주의 1981 - 2005년 까지의 기상입력자료를 생산하였다. 해당 지역에서 1개의 CPU 코어를 사용하여 1년간의 자료를 처리하기 위해 7.38 시간이 걸렸으나, 병렬처리를 통해 16개의 CPU 코어를 사용하였을 때 처리 시간이 크게 줄어, 35분만에 처리가 가능하였다. 이렇게 생산된 기상 입력자료들을 작물 모형 자동 구동 시스템에 활용하여 해당 지역에서의 최대 수량과, 최대 수량을 가지는 성숙군 및 파종일 지도를 작성할 수 있었다. 특히, 본 연구에서 개발된 도구는 DSSAT 모델뿐만 아니라 국내에서 사용되는 다른 작물모델들에게 적용될 수 있어 공간적 작물 생산성 평가에 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권4호
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• pp.218-233
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• 2022

본 연구에서는 Pusan National University Coupled General Circulation Model-Weather Research and Forecasting (PNU CGCM-WRF)에서 생산된 hindcast 자료(1986~2020)를 이용하여 우리나라의 주요 곡물 중 하나인 콩의 생육단계별 고온해 및 저온해 발생일수의 예측성을 평가하였다. 예측성을 평가하는 방법으로는 Normalized Standard Deviations (NSD), Root Mean Square Error (RMSE), Hit Rate (HR), Heidke Skill Score (HSS)이다. 이를 위해 먼저 콩의 고온해 및 저온해를 정의하는 변수인 일 최고기온(Tmax) 및 일 최저기온(Tmin)의 모의성능을 검증하였다. 그 결과 1~5월(01RUN~05RUN)의 초기조건을 가지고 시작하는 월에 따라 다소 차이가 있지만, Variance Scaling 방법을 적용하여 보정한 결과가 보정전보다 관측과 유사하게 나타났으며, 보정한 3~10월의 Tmax 및 Tmin에 대한 모의성능은 전반적으로 01RUN~05RUN에 Simple Composite Method (SCM)을 적용하여 평균한 결과(ENS)에서 높게 나타났다. 또한, 콩의 생육시기별 고온해 및 저온해 발생일수의 지역적 패턴과 특성을 관측과 비교하였을 때 모형이 잘 모의하고 있다. ENS에서 콩의 고온해(저온해)에 대한 HR과 HSS는 생육시기 별로 0.45~0.75, 0.02~0.10(0.49~0.76, -0.04~0.11)의 범위를 가진다. 결론적으로, PNU CGCM-WRF chain의 01RUN~05RUN 및 ENS는 우리나라 콩의 생육시기별 고온해 및 저온해를 예측할 수 있는 성능을 가지고 있다.

• 한국작물학회지
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• 제69권1호
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• pp.49-60
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• 2024

우리나라 주요 밭작물의 하나인 콩 재배에서 기상에 맞는 재배 양식 개발이 필요함에 따라 콩 작황시험 생육 및 수량 조사 데이터를 이용해 콩에 영향을 끼치는 기상요소를 추출하고 재배지역을 구분하였다. 1. 밀양과 수원지역의 콩 10년 동안의 작황시험 결과와 기상자료 간의 상관분석을 통해 콩에 영향을 미치는 기상요소를 분석한 결과, 생육 특성과 영양생장기 기상과의 상관관계는 일교차, 강수량과 최저온도에서 높게 나타났으며, 수량특성과 생식생장기 기상과는 일교차, 강수량, 최고온도에서 유의한 상관관계를 보였다. 2. 추출한 기상요소와 위도, 해발고도를 포함해 콩의 재배지역 구분을 위해 k-means clustering을 실시한 결과, 지역은 세 가지로 나누어졌으며, zone 1은 중부내륙지역과 경기도 남부지역, zone 2는 서해안 남부지역, 동해안 남부지역과 남해지역, zone 3은 경기도 동부 일부지역과 강원도 및 해발고도가 높은 지역이 포함되었다. 3. 세 가지 지역 중 위도의 범위가 넓은 zone 1을 세 가지 지역으로 세분한 결과, Zone 1-1은 다른 두 지역에 비해 위도가 낮았으며, 강수량이 적은 특징을 가진다. Zone 1-2는 다른 두 지역에 비해 짧은 일조시간과 높은 기온이 특징적이었다. Zone 1-3은 위도 상으로는 두 지역의 중앙에 위치해 있으며, 일조 시간이 길면서 일교차가 큰 특징이었다. 4. 본 연구에서 콩 재배를 위한 한국의 재배지역은 크게 3가지로 구분되었으며, 작게는 5가지 지역으로 구분되었다. 기상 요소 및 생육 정보를 기반으로 한 재배지역을 구분함으로써 국내 콩 생산에 기여할 수 있는 새로운 정보를 제공하였다.

• 농업과학연구
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• 제11권1호
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• pp.34-44
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• 1984

대두(大豆)요구르트 제품의 품질을 향상시키고 소화율이 증진된 제품을 개발하기 위한 기초자료를 얻기 위하여 대두(大豆), 탈지대두(脫脂大豆) 및 발아대두(發芽大豆)를 원료로 대두(大豆)요구르트를 제조하였다. 이때 제조과정중의 각종성분, 생균수 및 당류의 변화를 측정하고, 기호성을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Lactobacillus acidophilus의 초기산생성은 탈지두유에서 가장 높았고, 균의 생육은 발아두유에서 가장 왕성하였다. 2. 두유에 2% glucose를 첨가하면 산생성은 촉진되었다. 3. 대두유 및 탈지두유에 환원탈지유(還元脫脂乳)의 첨가로 산생성은 촉진되었으나, 발아두유에 있어서는 첨가효과가 인정되지 않았다. 4. 대두를 발아처리하면 raffinose와 stachyose의 함량은 감소되었고 glucose는 증가하였다. 5. 두유를 젖산발효시키면 raffinose나 stachyose의 함량은 감소되었다. 6. 관능검사(官能儉査)결과 발아두유에 10%의 환원세지유(還元稅脂乳)를 첨가하여 조제한 발아대두요구르트가 풍미면에서 가장 양호하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제22권3호
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• pp.183-197
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• 2006

Combinations of visible and near-infrared (NIR) bands in an image are widely used for estimating vegetation vigor and productivity. Using this approach to understand within-field grain crop variability could allow pre-harvest estimates of yield, and might enable mapping of yield variations without use of a combine yield monitor. The objective of this study was to estimate within-field variations in crop yield using vegetation indices derived from hyperspectral images. Hyperspectral images were acquired using an aerial sensor on multiple dates during the 2003 and 2004 cropping seasons for corn and soybean fields in central Missouri. Vegetation indices, including intensity normalized red (NR), intensity normalized green (NG), normalized difference vegetation index (NDVI), green NDVI (gNDVI), and soil-adjusted vegetation index (SAVI), were derived from the images using wavelengths from 440 nm to 850 nm, with bands selected using an iterative procedure. Accuracy of yield estimation models based on these vegetation indices was assessed by comparison with combine yield monitor data. In 2003, late-season NG provided the best estimation of both corn $(r^2\;=\;0.632)$ and soybean $(r^2\;=\;0.467)$ yields. Stepwise multiple linear regression using multiple hyperspectral bands was also used to estimate yield, and explained similar amounts of yield variation. Corn yield variability was better modeled than was soybean yield variability. Remote sensing was better able to estimate yields in the 2003 season when crop growth was limited by water availability, especially on drought-prone portions of the fields. In 2004, when timely rains during the growing season provided adequate moisture across entire fields and yield variability was less, remote sensing estimates of yield were much poorer $(r^2<0.3)$.

• 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)

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권9호
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• pp.1313-1319
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• 2013

This study investigated the effects of low levels of water-soluble pentosans (WSP), alkaline-extractable pentosans (AEP), and xylanase on the growth and organ development of broiler chicks. Three hundred and fifty 1-d-old female broiler chicks were randomly allocated into seven experimental groups of five pen replicates, with ten chicks per replicate. The control group consumed a corn-soybean meal-based diet. Six dietary treatment groups consumed the basal diet supplemented with one of the following: WSP at 50 mg/kg (WSP50) or 100 mg/kg (WSP100); AEP at 50 mg/kg (AEP50) or 100 mg/kg (AEP100); or xylanase at 3 mg/kg (Xase3) or 6 mg/kg (Xase6). Data including the body weight, digestive organ weights, gut length, rectal digesta viscosity, and gut microflora and pH were collected on d 5, 10, and 15. When compared to the control group, WSP50 promoted body weight gain and organ growth throughout the study, calculated as 3-d averages (p<0.05). WSP100 increased weight gain and enhanced organ development (proventriculus, gizzard, and gut) on d 10 (p<0.05), but the 3-d averages were not different from the control group except for the weight of gizzard. Both Xase3 and Xase6 increased the 3-d average weight gain and the growth of the gizzard (p<0.05). WSP50 increased the digesta viscosity compared to Xase3 on d 10 and 15 (p<0.05). WSP50, Xase3, and Xase6 increased the concentration of Lactobacillus in the rectum when compared to the control group (p<0.05), but only Xase3 lowered the digesta pH in the ileum and cecum on d 10 and 15. AEP had minimal influence on the growth and organ development of broilers. The results showed that low levels of WSP, AEP, and xylanase had different effects and underlying mechanisms on the growth and organ development of broiler chicks. WSP50 could increase the growth performance of broilers fed a corn-soybean meal-based diet.

• 식물병연구
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• 제27권3호
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• pp.99-106
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• 2021

The fungal isolate Isaria javanica pf185 has potential as a mycopesticide because it demonstrates insecticidal activity against the green peach aphid and antifungal activity against Colletotrichum gloeosporioides. For commercialization of this isolate, determination of the optimal and least expensive culture conditions is required; however, these data are not currently available. This study describes the conditions for optimal development of conidia and production of metabolites for the biocontrol of the fungal pathogen. The optimal culture conditions were examined using cultures on solid agar and liquid media. High growth temperature enhanced spore formation but reduced antifungal activity in both solid and liquid media. The highest spore yield was obtained in a medium containing glucose as a carbon source and yeast extract as a nitrogen source. Soybean powder and wheat bran were effective nitrogen sources that promoted spore production and antifungal activity of the isolate. These results revealed the basic, cost-effective growth media for commercial production of a biopesticide with insecticidal and antifungal properties for use in integrated pest management.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권4호
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• pp.327-336
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• 2019

콩은 식량작물 중 단백질 함량이 매우 높고 식생활에서 여러가지 형태로 소비되기 때문에 매우 중요한 식량자원 중 하나이다. 콩은 일반적으로 노지에서 재배되기 때문에 콩의 생산량 및 품질은 갑작스런 기후 변화에 큰 영향을 받는다. 최근 폭염 및 폭우 등과 같은 이상기후로 인해 콩의 생산량이 불안정해짐에 따라 콩의 생육을 실시간으로 추정하여 품질저하를 예방할 수 있는 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 회전익무인기에 장착된 다중분광 센서를 이용하여 콩 생육을 추정하기 위해 수행되었다. 반사값을 이용하여 산출된 정규화 식생지수(NDVI, GNDVI)와 단순비 식생지수(RRVI, GRVI)와 콩 생육 데이터(생체중, 건물중, 엽면적지수)로 선형회귀분석을 실시하여 생육 추정 모델을 개발하였다. 그 결과, 정규화 식생지수인 NDVI를 이용한 엽면적 지수 추정 모델(R²=0.587, RMSE=1.01 ㎡/㎡, RE=48.98%)보다 GNDVI를 이용한 엽면적 지수 추정 모델(R²=0.789, RMSE=0.73 ㎡/㎡, RE=34.91%)이 높은 정밀도가 나타났으며, 단순비 식생지수를 이용한 엽면적 지수 추정 모델 RRVI (R²=0.760, RMSE=0.78 ㎡/㎡, RE=37.26%) GRVI (R²=0.828, RMSE=0.66 ㎡/㎡, RE=31.59%)과 비교 했을 때, 단순비 식생지수에서 높은 정밀도가 나타났다. 기후변화에 대체하기 위해 재식밀도 및 변량 시비와 같은 재배관리법이 적용된다면, 고품질의 콩을 생산하는데 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권4호
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• pp.390-395
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• 2010

콩재배시 발생하고 있는 기생잡초인 미국실새삼의 발생밀도가 콩 수량에 미치는 영향을 정량화하고 이들 경합에 의한 콩의 피해를 예측하여 콩 재배시 효율적인 잡초방제체계 관리정보를 제공하기 위하여 수행한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 미국실새삼의 발생밀도가 높아지더라도 콩의 생육초기에는 경장과 분지수에는 크게 영향을 미치지 않았으나 생육후기로 갈수록 감소하는 경향을 나타내었고 식물체 건물중, 백립중, 협수에서 유의적으로 감소하는 경향을 보였으며 콩에 미치는 피해정도는 협수> 백립중> 건물중> 분지수> 경장 순으로 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 미국실새삼 경합밀도가 1~48본 $m^{-2}$일때 콩 수량은 각각 80.3~99.7%의 수량감소를 보였으며, 미국실새삼 경합밀도별로 조사된 콩의 수량 자료에 따른 콩 수량 예측 모델은 Y = 274.6783/(1+4.3522X), $R^2=0.999$였으며 50% 수량감소를 유발하는 미국실새삼의 잡초밀도는 $m^2$당 0.23개로 추정되어 콩 재배지에 발생시 심각하게 피해를 줄 잡초로 예상된다. 생산 및 증수비용을 고려한 콩밭 미국실새삼의 경제적 피해한계 밀도 수준은 $m^2$당 0.004개로 예측할 수 있었으며 이보다 발생밀도가 많을 경우에는 잡초를 방제하는 것이 경제적으로 유리할 것으로 사료된다.