Dongwon Kwon;Jaekyeong Baek;Wangyu Sang;Sungyul Chang;Jung-Il Cho;Ho-young Ban;HyeokJin Bak
한국작물학회:학술대회논문집
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한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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pp.108-108
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2022
In this study, multispectral images of wheat according to soil water state were collected, compared, and analyzed to measure the physiological response of crops to environmental stress at the individual level. CMS-V multi-spectral camera(Silios Technologies) was used for image acquisition. The camera lens consists of eight spectral bands between 550nm and 830nm. Light Reflective information collected in each band sensor and stored in digital values, and it is converted into a reflectance for calculating the vegetation index and used. According to the camera manual, the NDVI(Normalized Difference vegetation index) value was calculated using 628 nm and 752 nm bands. Image measurement was conducted under natural light conditions, and reflectance standards(Labsphere) were captured with plants for reflectance calculation. The wheat variety used Gosomil, and the wheat grown in the field was transplanted into a pot after heading date and measured. Three treatments were performed so that the soil volumetric water content of the pot was 13~17%, 20~23%, and 25%, and the growth response of wheat according to each treatment was compared using the NDVI value. In the first measurement after port transplantation, the difference in NDVI value according to treatment was not significant, but in the subsequent measurement, the NDVI value of the treatment with a water content of 13 to 17% was lowest and was the highest at 20 to 23%. The NDVI values decreased compared to the first measurement in all treatment, and the decrease was the largest at 13-17% water content and the smallest at 20-23%. Although the difference in NDVI values could be confirmed, it would be difficult to directly relate it to the water stress of plants, and further research on the response of crops to environmental stress and the analysis of multi-spectral image will be needed.
본 논문에서는 통신의 보안성과 수신 성능 향상을 위해서 역지향성 안테나를 이용한 CDSK 변조 방식을 제안한다. 카오스 신호는 신호의 비주기성과 비예측성으로 향상된 보안성을 제공한다. 그러나 카오스 변조 방식은 자기 신호와 간섭 신호로 인해서 수신 성능 열화가 발생한다. 본 논문에서는 카오스 신호 기반 CDSK 변조 방식을 사용하면서도 수신 성능을 유지할 수 있도록 역지향성 안테나를 적용한 카오스 통신 시스템의 성능을 분석한다. 시뮬레이션 결과, 5개의 배열 안테나 소자를 사용하여 역지향성 안테나를 구성할 경우, 제안한 시스템은 향상된 보안성을 제공하며, BPSK 변조를 사용한 통신 시스템과 동일한 수신 성능을 얻는 것을 확인할 수 있다.
디지털 역지향성 안테나 시스템은 사전정보 없이 입사된 신호를 신호의 위상을 추정하여 추정한 각도만큼 다시 돌려서 신호가 수신된 방향으로 재전송하는 시스템이다. 디지털 역지향성 안테나는 모든 방향에 대해 전력을 송출해야 하는 무지향성 안테나에 비해 신호가 수신된 방향으로 신호를 재전송하기 때문에 입사된 방향으로 신호가 집중되어 지향성이 높아지므로 전력의 소모를 줄일 수 있다. 일반적으로 디지털 역지향성 안테나는 다중경로 환경에서 단일 안테나 시스템에 비해 좋은 성능을 보이는 것으로 알려져 있지만, 심각한 ISI의 영향에서는 성능의 저하가 일어난다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위해 심각한 ISI의 보상이 가능한 터보등화기를 결합하여 역지향성 안테나를 제안하였다. 제안하는 터보등화기를 이용한 디지털 역지향성 안테나를 통해 심각한 ISI 환경에서의 BER 성능을 개선하였다.
본 연구는 디지털 카메라로 자연광 상태에서의 사과나무 영상을 획득한 영상에서 사과를 인식하기 위한 알고리즘을 개발할 목적으로 수행되었다. 자연광의 조건에 따른 영향을 줄이기 위하여 L*a*b* 색 변환을 수행한 결과 a*, b* 색 인자가 매우 유의한 것으로 나타났으며 이를 인자로 하는 선형판별함수를 개발하였다. 추출한 사과 화소로부터 사과를 인식하기 위하여 복잡도에 따라 4가지 패턴으로 나눈 후, 형태학적 필터링을 수행하여 사과를 분리시키고 인식하는 방법을 개발하였다. 군집을 이루지 않으면서 잎에 가려있지 않았던 개체 상태의 사과는 100% 인식이 가능하였으나, 잎에 가려있던 사과는 약 80% 정도의 인식률을 보였다. 그러나 군집을 이루면서 잎과 줄기가 사과를 가린 경우는 실제 사과의 개수와 최종 인식 결과는 평균 2개 이하의 오차를 갖는 것으로 나타났다.
본 연구는 농업 분야에서의 드론으로 촬영되어진 영상을 딥 러닝 기반의 영상분석 기술을 사용하여 벼 재식거리를 추정하는 알고리즘을 작성하였다. 다양한 포장에서 수집된 영상데이터를 전처리 과정을 거처 YOLOv5x 딥 러닝 모델의 학습데이터로 활용하였다. 영상 데이터를 학습시킨 결과, 높은 정밀도와 재현율을 보여 각 영상에서 벼의 위치 정보를 효과적으로 추정할 수 있음을 확인하였고, 학습된 모델은 다양한 논 포장의 환경에서 벼의 중심부 좌표를 기반으로 벼의 위치를 정확하게 추정할 수 있었다. 이를 통해 각 포장의 벼의 주수를 추정하였고 실제 값과 유사한 값을 얻을 수 있었다. 또한 영상의 벼의 위치정보를 기반으로 하여 재식거리를 정확히 파악할 수 있는 새로운 알고리즘을 제시하였다. 포장의 일부를 촬영한 다양한 지역의 드론 영상에서 본 연구에서 작성한 알고리즘이 실제 재식거리와 R2=0.877의 높은 상관성을 확인하였다. 이는 본 연구에서 작성한 알고리즘이 실제 농업 현장에서 효과적으로 적용될 수 있다는 가능성을 시사한다.
역지향성 배열 안테나 시스템은 기존의 빔형성 기술들에 비하여 복잡도가 낮고 간단하여 시스템 동작 속도가 빠르다. 따라서 고속이동체 환경에서의 빔추적에 용이하다. 하지만 역지향성 배열 안테나는 다중경로 환경 또는 다중 사용자 신호에 따른 AOA(anle of arrival) 추정에 어려움이 있다. 이러한 AOA 추정의 불확실성을 개선 하기 위해 MUSIC 알고리즘과 결합한 디지털 역지향성 배열 안테나 시스템을 제안한다. 본 논문에서는 위상을 추정하는 디지털 PLL 하나를 통하여 위상을 찾는 디지털 역지향성 배열 안테나 시스템을 설계하며 시속 300Km/h의 속도의 이동체를 송수신 거리 100m일때, 원 경로를 따라 움직이는 환경에서의 역지향성 배열 안테나 시스템의 성능을 확인하였고, 다중경로 환경을 고려 하였을 때 시스템의 성능 또한 확인하였다. 고속 추적 모델에 따라AOA를 추적한 결과 10dB의 SNR에서는 오차크기의 평균이 $4.2^{\circ}$, SNR이 20dB인 경우에는 오차크기 평균이 $1.3^{\circ}$이다.
Improving current pasture productivity by precision management requires practical tools to collect site specific pasture biomass data. Recent developments in unmanned aerial vehicle (UAV) technology provide cost effective and real time applications for site specific data collection. For the mapping of herbage biomass (BM) on a hill pasture, we tested a UAV system with digital cameras (visible and near-infrared (NIR) camera). The field measurements were conducted on the grazing hill pasture at Hanwoo Improvement Office, Seosan City, Chungcheongnam-do Province, Korea on May 17 and June 27, 2014. Plant samples were obtained from 28 sites. A UAV system was used to obtain aerial photos from a height of approximately 50 m (approximately 30 cm spatial resolution). Normalized digital number (DN) values of Red and NIR channels were extracted from the aerial photos and a normalized differential vegetation index using DN ($NDVI_{dn}$) was calculated. The results show that the correlation coefficient between BM and $NDVI_{dn}$ was 0.88. For the precision management of hilly grazing pastures, UAV monitoring systems can be a quick and cost effective tool to obtain site-specific herbage BM data.
본 연구는 한우의 지방, 간, 등심조직에서 유전자 염기서열을 확보하여 생산된 57,598개의 유전자 발현단편 데이터의 기능규명을 실시하였다. 유전자 발현단편 서열은 Assembly 과정을 통하여 unique한 서열인 4,759 contigs와 7,587 singletons을 확보하였으며, 얻어진 전사체를 이용하여 NCBI의 non-redundant 단백질 데이터베이스에 대하여 서열유사성 검색 (BLAST)을 하여 유전자의 기능을 예측할 수 있었다. 또한 기능에 대한 모호성을 확실히 하기 위해 Gene Ontology 용어를 사용하여 한우의 세 조직에서 확보된 서열들의 생물학적 특성을 기술하였다. Gene Ontology 는 모든 기능이 계층적으로 표현되어 있기 때문에, 각 계층에 대하여 유의적인 기능 여부를 확인하기 위하여 통계 분석인 Pearson's chi-square test를 실시하여 통계적으로 유의한 기능들을 산출할 수 있었다. 그 결과, Molecular function, Biological process, Cellular component 각각의 GO category에서 13, 16, 8개의 유의적인 GO terms이 검출되었다. 또한, 한우의 세 조직에 대하여 조직특이적 유전자의 존재여부를 판단하기 위하여 Audic's test를 실시하여 세 조직에서 각각 조직특이적으로 발현되는 유전자들을 검출할 수 있었다. 이러한 생물정보학적 방법들을 사용하여 한우의 세 조직에서 발현된 대량의 서열들에 대한 기능을 예측할 수 있었으며, 통계 검증을 통하여 유의적으로 검출된 유전자들은 추후에 실험적 검증을 실시하여 충분한 정보를 확보할 수 있을 것으로 사료된다.
This studies were conducted to investigate the survival rate of frozen-thawed spermatozoa of Jindo Dog by monosaccharide and freezing rates. Experimental animals were prepared 12 males within 1~8 year's old and collected once in a couple of weeks by digital manuplation methods. Collected semen was diluted 1:1 with Tris-egg yolk extender and added 4, 6 or 8% of glycerol and none, 4 mM glucose or 4 mM fructose as cryoprotectant and was equilibrated for 2 hrs in $4^{\circ}C$. In monosaccharide groups, the freezing rate was 5 cm-5 min. above $LN_2$. The survival rates without monosaccharide were $50.7{\pm}19.0%$, $58.6{\pm}18.0%$, $40.0{\pm}10.0%$ in 4, 6 or 8% glycerol, respectively. In addition of glucose, the survival rates were $43.1{\pm}14.7%$, $38.1{\pm}16.5%$, $33.3{\pm}4.0%$ in 4, 6 or 8% glycerol, respectively and in fructose, were $47.9{\pm}21.1%$, $61.3{\pm}6.2%$, $34.3{\pm}12.6%$ in 4, 6 or 8% glycerol, respectively. There showed significantly different between glycerol groups and monosaccharides groups (p<0.05). The survival rates of freezing rate in 5 cm-5 min. group was $64.5{\pm}15.8%$, $51.9{\pm}27.6%$, $29.7{\pm}24.8%$ and in 10 cm-10 min. group was $62.5{\pm}20.3%$, $64.9{\pm}23.6%$, $34.5{\pm}27.4%$ in 4, 6 or 8% glycerol, respectively. There were significantly different between freezing rates (p<0.05). These results suggest that the addition of fructose with 6%-glycerol and slow freezing improve the survival of frozen-thawed sperm in Jindo Dog.
제주지역에서 재배되고 있는 감귤류의 일종인 온주밀감을 대상으로 지형, 기후 등 현재의 재배환경을 공간기술을 이용하여 정량화하여 환경특성 범위를 분석하고, 앞으로 기후변화에 대비하여 온주밀감의 재배가 가능한 지역을 판단할 수 있는 환경 기준을 도출하고자 하였다. 해발고도, 경사도, 경사향, 연평균기온, 1월 평균기온, 일최저기온의 극 값, $-5^{\circ}C$ 이하 일수, 강수량 등 8종의 기후요소에 대하여 지리정보시스템(GIS) 기술을 이용하여 분포지도의 형태로 제작하였고, 이 분포도에서 감귤원이 분포하는 지역에 포함되는 격자 값을 추출하여 환경요소의 분포를 분석할 수 있었다. 온주밀감의 재배 가능 여부를 판단할 수 있도록 $14.5^{\circ}C$ 이상의 연평균기온, $-10.0^{\circ}C$ 이상의 일 최저기온의 극 값, 연중 $-5^{\circ}C$ 이하 저온일수가 5일 이상일 것 등 3 가지 기후학적 환경요소에 대한 기준을 설정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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