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시설재배 참외 수확 로봇용 엔드이펙터의 설계 요인 분석 (Design Factor Analysis of End-Effector for Oriental Melon Harvesting Robot in Greenhouse Cultivation)

  • 하유신;김태욱
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.284-290
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    • 2013
  • 본 연구는 시설재배에서 참외를 수확할 수 있는 로봇의 엔드이펙터를 개발하기 위한 전단계로서, 참외의 엔드이펙트 중에서 소프트 핸드링이 가능한 그립퍼와 참외줄기를 절단하는 커터를 설계하기 위해 참외의 기하학, 압축, 절단, 마찰 특성 등을 분석하였다. 그 결과 참외의 길이는 평균 108mm, 직경은 중간지점에서 평균 70mm, 중량은 평균 188g, 부피는 평균 333mL, 진원도는 평균 3.8mm로 나타났다. 참외의 중량(W)에 대하여 길이(L)와 직경(D2)을 변수로 하는 식 $W=L^a{\times}D_2^b$로부터 비선형 회귀분석을 실시한 결과 a는 2.0279, b는 -0.9998의 상수값을 가지는 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 참외줄기의 지름은 평균 3.8mm이며, 참외 줄기는 중심으로부터 반경 5mm 범위 내에서 대부분 분포하였다. 참외의 항복치와 압축강도, 경도의 평균값은 각각 $36.5N/cm^2$, $185.7N/cm^2$, $636.7N/cm^2$이며, 참외 줄기의 절단력과 절단강도는 각각 $2.87{\times}10^{-2}N$$5.60N/cm^2$로 나타났다. 참외의 마찰계수는 고무가 0.609으로 가장 높게 나타났고, 그 다음으로 알루미늄이 0.393, 스테인레스강이 0.177, 테프론이 0.079로 나타났다. 분석된 자료를 토대로 엔드이펙터 설계시 동작에 따른 위치 오차와 안전율을 감안하여, 그립퍼의 및 커터의 크기, 선회반경, 설치위치, 구동모터의 동력, 재료 및 재질의 선정 등에 적용할 수 있을 것으로 판단되었다.

대두의 품종에 관한 연구 -제4보 파종기별 수량과 제특성과의 관계- (Studies on the soybean varieties in Korea. -IV relationships between the seed yields and some characteristics on the several sowing dates-)

  • 장권열
    • 한국작물학회지
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    • 제2권
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    • pp.30-37
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    • 1964
  • 대두품종의 파종기별 수량과 제특성간의 관계, 그리고 파종기별 수량의 품종간의 차이를 알고자 1962년과 1963년의 각 파종기에 대하여 실험한 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 파종기별 수량과 몇가지 생태적 특성과의 상관관계는 Table 1과 같이 대체로 개화일수와 생육일수는 극만파(7월파종)의 경우를 제외하고 수량과 정의 상관을 보이고 그 정도는 조기파종구에 있어서 더욱 높았다. 그리고 개화기간은 수량과 부의 상관의 경향이 보이고 결실일수는 년차나 파종기에 따라서 그 관계가 명료하지 아니 하였다. 2. 파종기별 수량과 몇가지 형태적 특성과의 상관관계는 Table 2와 같이 대체로 분기수 경직경 1주중량, 1주맥수 그리고 1주입수는 수량과 어느 파종기에 있어서도 정의 상관관계를 보이고 경장과 수량 그리고 100 입중과 수량간에는 년차 파종기에 따라서 그 관계가 명료하지 아니하였다. 따라서 수량에 영향하는 특성은 개화일수, 생육일수의 두 생태적 특성과 함께 분기수, 경직경, 1주중량, 1주맥수 그리고 1주입수의 제형태적 특성이라고 할 수 있겠다. 3. 품종수량순위가 파종기에 따라 변동하는 경향을 보면 Table 3과 같이 대체로 공시품종중 울산, 상두, 장단백자, 익산, 함안, 반청두, 안전대입은 어느 파종기에 있엇도 높은 수량을 나타내고 이들은 성숙군이 IV, V, VI에 해당하는 중, 만생종으로 우리나라 중요재래품종들이며 극조생종이나 극만생품종은 수량은 떨어지나 극조생 또는 조생종중에서도 Black Hawk, 충북백 등은 만파의 우연에, 만생종인 동산006 등은 조파의 경우에 높은 수량을 보이는 품종들이었다. 4. 품종별 수량이 파종기에 따라서 변동하는 경향을 보면 Table 4와 같이 대체로 조생종에 있어서는 파종기 연장에 따라 수량 감소의 정도가 낮고 도리어 조파보다 만파의 경우에 좋은 성적을 나타 내었으나 중생종, 만생종일수록 파종기 연장에 의한 수량 감소의 정도가 높았다. 옥면과 같은 극만생종 품종은 조반의 경우라도 상해 등으로 본실험지의 기후조건 하에서는 경제적 재배가 곤란하다고 믿는다. 따라서 조생종에 있어서는 5월 이후의 만파의 경우에, 중, 만생종에 있어서는 4월보다 도리어 5월 파종의 경우에 좋은 성적을 나타내는 경향이 있으나 품종별 파종 최적기 등의 결정문제는 앞으로 해결되어야 할 한 과제가 될 수 있을 것이라 하겠다.

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대두의 품종에 관한 연구 -제3보 생태형과 제 특성간 그리고 수량과 제 특성간의 관계- (Studies on the soybean varieties in Korea -III. Relationships between the ecotypes and various characteristics-)

  • 장권열
    • 한국작물학회지
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    • 제2권
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    • pp.27-29
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    • 1964
  • Experiments were carried out to clarify the relationships between seed yields and some ecological characteristics, seed yields and some morphological characteristics, and the relationships among the varietal yields on the several sowing plots when grown under different climatic conditions. Twenty-four soybean varieties were used as the material, selected at random from 138 varieties which were cultivated the year before. These varieties were grown in the Experimental Farm, Chinju Agricultural College, Kyung Sang Namdo, Korea, and seed sowing was conducted at 5 times, from April to July, in 1962 and 1963. The results obtained are summarized as follows: 1. Correlations between seed yields and some ecological characteristics on the sowing date bases are shown in Table 1. Among some ecological characteristics, it was observed that there wert close relationships between seed yields and days to flowering, and between seed yields and the total growing length, except on the late sowing, i.e. July sowing plots, However, there was no clear correlation between seed yields and durations of flowering, and between seed yields and days from flowering to maturity. 2. Correlations between seed yields and some morphological characteristics on the sowing date bases are shown in Table 2. From this table, it was also observed that there were some close relationships between seed yields and branch number for plant, stem diameter, plant weight, pod number per plant, and grain number per plant, but there was no clear relationship between seed yields and stem length, and between seed yields and 100 grain weight, on every sowing plot. 3. Relations between varietal yields and the sowing dates are shown in Table 3. Our leading varieties such as Ulsan, Sangdoo, Changdan Backmok, Iksan, Haman, Barchongdeo, and Anion Daerip, which belong to the maturity groups of IV, V, and VI, have been significantly high in yield at each sowing date plot, but the extreme early varieties, that frequently are damaged by insects, moisture and diseases, and the extreme late varieties, that frequently are caught by frost suffering reduced yield, are showed a lower yield than the others. However, extreme early varieties, for instance, Black Hawk, an American variety, and Chung Buk Baek, a Korean early variety, showed high productivity on the late sowing, June and July sowing plots, and Do san No. 6, which is late Japanese variety, showed a high yield on the extreme early sowing, i.e. April sowing plots. 4. Relations between seed yields and the sowing dates on the varietal bases are shown in Table 4. It was observed that, the early varieties did not differ much in yields at the various sowing dates while the yields of late varieties decreased progressively with subsequent dates. However, the extreme late varieties, such as Tamanishiki, that frequently are caught by frost suffering reduced yield, may be difficult to harvest at this location. The results in these experiments showed that in most cases maximum yields were obtained when leading varieties, which are medium or late varieties, were shown in Mid-May, and progressively lower yields were produced from June and July sowings. On the other hand, the late sowings of the early varieties, such as Black Hawk and Chung Buk Baek, in these experiments showed favorable yields compared with the others. From these results, we can predict that our local medium or late varieties produce higher yields at this location than was produced by early varieties in most of the sowing dates, especially the May sowing, and early varieties such as Black Hawk and Chung Buk Baek should be used in the late sowing, June sowing time.

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콩재배 포장 라이시메타를 이용한 alachlor, ethalfluralin, ethoprophos 및 pendimethalin의 유출량 평가 (Runoff and Erosion of Alachlor, Ethalfluralin, Ethoprophos and Pendimethalin from Soybean Field Lysimeter)

  • 김찬섭;이희동;오병렬;이영득
    • 한국환경농학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.297-305
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    • 2006
  • 강우에 의한 경사지 토양으로부터의 농약 유출양상을 파악하고 그에 대한 농약의 특성, 환경적 요인 및 영농방법 등의 영향 정도를 평가하기 위하여 콩 재배 경사지 포장에 설치된 포장 lysimeter에서의 경사도와 경사장 및 작물의 재배 유무에 따른 농약의 표면유출 양상을 파악하고자 하였다. Lysimeter 포장유출실험 결과 경사도 및 경사장별 나지구의 유실량은 alachlor $0.1{\sim}0.6%$, ethalfluralin $1.1{\sim}4.5%$, ethoprophos 0.03% 및 pendimethalin $8{\sim}31%$ 수준이었으며, 인공강우실험의 유실율에 비하여 $1/3{\sim}2.5$배 수준으로 나타났다. 콩재배구의 유실율은 나지구의 유실율에 비하여 평균적으로 $21{\sim}75%$ 감소된 것으로 나타났다. 경사조건의 영향을 살펴보면 유출수의 경우에는 그 차이가 크지 않았으나 유실토양에 의한 유실율은 최대 $4{\sim}12$배까지 증가하는 것으로 나타났다. 한편 유출수 중 농약성분의 최고농도는 콩재배구 및 나지구 각각 ethalfluralin $1.1{\sim}11.4{\mu}gL^{-1}$$0.9{\sim}16{\mu}gL^{-1}$, pendimethalin $7{\sim}42{\mu}gL^{-1}$$6{\sim}66{\mu}gL^{-1}$ 수준으로 작물재배 유무에 따른 유출수 중 농도의 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 따라서 농약의 살포지역 외부로의 유출은 기본적으로는 강우와 경사조건에 따른 물 유출량과 토양의 유실량에 의하여 결정되고 작물의 피복정도에 따라 감소하는 것으로 결론지을 수 있을 것이다.

뷰타클로르의 송사리에 대한 독성시험 (Toxicity Test of butachlor to Medaka)

  • 박연기;김병석;신진섭;배철한;박경훈;이제봉;홍순성;조경원;이규승
    • 농약과학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.254-260
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    • 2007
  • 우리나라에서 널리 사용되고 있는 제초제인 뷰타클로르의 어류에 대한 독성영향을 알아보고자 송사리(Oryzias latipes, Medaka)의 생육단계별 급성 독성시험(acute toxicity test)과 송사리 수정란을 이용하여 초기생활사 독성시험(early-life stage toxicity test)을 수행하였다. 급성 독성시험결과 부화 후 1일, 1주, 2주, 2개월 그리고 5개월 된 송사리의 96시간 반수치 농도($LC_{50}$)는 각각 0.68, 0.52, 0.38, 1.09 그리고 $0.45\;mg\;L^{-1}$으로 부화 후 2주된 치어가 가장 높은 감수성을 보였다. 초기생활사 독성시험결과, 부화기간은 $7{\sim}8$일, 부화율은 87%이상으로 모든 시험구에서 통계적으로 대조구와 유의성이 없었다. 그러나 부화후 생존율은 0.05와 $0.1\;mg\;L^{-1}$ 농도에서 90% 유의수준(p<0.1)에서 통계적으로 대조구와 유의성이 있었다. 이상어 발생율은 0.025, 0.05 그리고 $0.1\;mg\;L^{-1}$ 농도에서 각각 2.1, 2.3 그리고 10%이었고 척추기형과 안면이상 및 난황 흡수가 지연되는 비정상적인 형태를 보였다. 시험 종료 후 생존한 송사리의 전장 및 무게 감소는 농도 상관성을 보였으며, 특히 송사리의 무게는 $0.05\;mg\;L^{-1}$ 농도에서는 90% 유의수준(p<0.1)에서 통계적으로 대조구와 유의성이 있었고, $0.1\;mg\;L^{-1}$ 농도에서는 95% 유의수준(p<.0.05)에서 통계적으로 대조구에 비해 유의성 있는 감소를 보여 송사리 성장 인자 중 전장보다는 무게가 민감한 독성지표로 판단되었다. 이런 결과를 근거로 하여 최저영향농도(LDEC), 무영향농도(NOEC) 그리고 최대허용농도(MATC)는 각각 0.025, 0.013, $0.018\;mg\;L^{-1}$로 산출하였다.

무한사면의 안정성에 미치는 억지말뚝의 영향에 대한 이론적 연구 (A Study on Effect of Stabilizing Pile on Stability of Infinite Slope)

  • 이승현;이수형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.496-503
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    • 2016
  • 억지말뚝으로 보강된 무한사면의 해석을 위해 억지말뚝에 작용하는 하중을 소성변형이론과 소성흐름이론을 적용하여 산정하였고 무한사면의 안전율에 영향을 미치는 다양한 인자들의 효과를 살펴보았다. 해석결과에 따르면 억지말뚝의 설치로 인해 사면의 안전율이 상당히 증가함을 알 수 있었고 말뚝설치간격이 커질수록 안전율은 감소하였다. 억지말뚝의 설치로 인한 안전율의 증가가 커서 무한사면의 침투발생 유무가 사면의 안전율에 미치는 영향은 상대적으로 미미할 것으로 생각된다. 억지말뚝으로 보강된 무한사면의 안전율을 수식으로 나타내 보았는데 무보강시 무한사면의 안전율에 영향을 미치는 흙의 강도정수 및 사면의 경사 그리고 사면의 두께 이외에도 무한사면요소의 폭과 길이 그리고 억지말뚝에 작용하는 하중에 영향을 받음을 알 수 있었다. 소성변형이론을 바탕으로 하여 억지말뚝보강 무한사면의 안전율을 흙의 강도갱수를 달려하여 살펴본 결과 무보강시에 비해 상당한 안전율 증가효과를 확인할 수 있었는데 본 연구에서 고려한 강도정수와 말뚝간격에 대하여 최소 안전율은 13.7이었고 최대 안전율은 65.6이었다. 억지말뚝의 지름이 증가할수록 말뚝이 부담하는 하중은 증가하지만 안전율은 감소하였는데 이는 억지말뚝 보강 무한사면의 안전율에 영향을 미치는 무한사면요소의 폭과 길이 때문으로 판단된다. 소성흐름이론을 바탕으로 억지말뚝 보강 무한 사면의 안전율을 평균유입속도와 소성점도의 곱($v_1{\eta}_p$)을 달려하여 살펴본 결과 무보강시에 비해 상당한 안전율 증가효과를 확인할 수 있었으며 $v_1{\eta}_p$값이 커질수록 안전율도 커짐을 알 수 있었고 일정한 $v_1{\eta}_p$값에 대하여 말뚝설치간격이 커질수록 안전율은 감소하였다.

해가라비, Amusium japonicum japonicum (GMELIN) 종묘생산에 관한 연구 (Studies on Spat Production of the Sun and Moon Scallop, Amusium japonicum japonicum (GMELIN))

  • 손팔원;하동수;노섬;장대수;이창훈;김대권
    • 한국양식학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.371-380
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    • 1998
  • 해가리비 종묘생산을 위하여 1995년 1월부터 1996년 12월까지 서귀포 연안에서 가리비를 어획하여 GSI, 산란유발 및 유생사육실험을 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. GSI는 암, 수모두 7월부터 증가하기 시작하여 암컷은 11얼에 22,17, 수컷은 14.98로 최고치를 보인 수 점차 감소하였다. 2. 산란유발률은 가온자극법에서 64.8~91.5%로 반응률이 높게 나타났으며, 반응수온은 사육수온($16.3~18.3{\circ}C$)에서 $3.1~8.5{\circ}C$ 상승된 $21.4~26.4{\circ}C$ 였으며, 개체당 평균 산란량은 $9.2{\times}10^5$개였다. 3. 난은 분리침성란이었으며, 크기는 $72{\mu}m$였고, 수정 30분후 후 제1극체가 방출하였으며, 18시간후 포배기, 22시간이 경과하면서 담륜자 유생으로 되었다. 4. 채묘자재별 부차율은 별 차이가 없었으나 채묘방법에서는 그물망에 유생을 주입시키는 방법이 다른 시험구에 비해 현저하게 많아 부착하였다. 5. 부착기 이후 자패의 성장은 수정후 50일때에 약 1 mm, 135일 경과하면서 9.6 mm로 성장했으며, 부착기 이수 경과일수(X)에 대한 각장의 성장은 $SL=257.75e ^{0.0272x}$(r=0.9100)의 지수곡선식으로 나타났다.

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당귀의 수경재배에서 LED 광원에 의한 생장 증가와 형광등에 의한 기능성물질 축적 (Increased Growth by LED and Accumulation of Functional Materials by Florescence Lamps in a Hydroponics Culture System for Angelica gigas)

  • 이공인;김홍주;김성진;이종원;박종석
    • 생물환경조절학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.42-48
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    • 2016
  • 당귀는 미나리과에 속하는 약용식물로서 한국, 일본, 중국 등에서 재배된다. 본 실험의 목적은 형광등과 LED 광조사가 당귀 생육의 발달과 기능성 물질로 알려진 Decursinol angelate와 Decursin의 생성에 미치는 영향을 분석하고자 수행하였다. 당귀 '만추' 종자를 우레탄 스폰지에 파종 후 4주간 유리온실에서 육묘하였다. 본엽이 3매 전개된 120주를 저면관수 시스템에 이식하였다. LED [적색: peak wavelength 660nm, 청색: peak wavelength 455nm, white = 3:2:4 비율]와 형광등 조건에서 최상부 군락에서 광합성유효광량자속은 $180{\pm}7{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 동일하였으며 16:8의 일장조건에서 5주간 재배하였다. LED 처리에서 당귀의 엽수는 유의적 차이는 없었지만, 형광등 처리와 비교하여 13.5% 증가하였으며, 형광등 처리에서 당귀의 엽장과 엽폭의 비율과 초장은 각각 24, 13% 증가하였으며 최대 근장은 두 그룹이 유사하였다. LED 처리한 당귀의 지상부 생체중과 건물중은 50, 42%씩 증가하였으며, 지하부는 125, 45%씩 증가하였다. 형광등에서 재배된 당귀의 Decursin과 Decursinol angelate는 LED처리한 당귀보다 지상부에서 단위 건물중당 188, 27% 증가하였으며, 지하부에서 78, 8% 각각 증가하였다. LED와 형광등 처리에서 재배된 당귀의 한 개체당 Decursin과 Decursinol angelate의 함량은 132과 122mg 이었다. 결론적으로 기능성 물질은 형광등에서 증가되고 생장은 LED 조건에서 증가되는 것으로 나타났다.

파프리카 관비재배를 위한 질소 및 칼륨의 시비량 설정 (Establishment of Optimum Nitrogen and Potassium Application for Paprika Fertigation)

  • 최경이;이한철;여경환;이성찬;강남준;최효길
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-6
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    • 2017
  • 파프리카는 내수 뿐 아니라 수출 수요 증가로 시설재배 작물 중 가장 고소득 작물중의 하나로 부상하였다. 그런데 파프리카가 일반적으로 수경재배로 생산되고 있기 때문에 토양재배에서는 시비기준이 없어 시험을 수행하였다. 질소와 칼륨의 관비기준을 설정하기 위하여 피망의 검정시비량을 기준으로 0.5. 1.0, 1.5, 2.0배로 시험처리구를 두었고 질소 시험은 2012년에, 칼륨 시험은 2013년에 각각 수행하였다. 질소 관비 시험에서는 0.5배 관비구에서 다른 처리에 비하여 측지 두께가 비하여 얇았으나 길이는 처리의 영향을 받지 않았다. 착과수와 수량은 1그룹 수확에서 처리에 따른 차이가 발생하지 않았으나, 2그룹 수확에서는 1.0배 이상 처리에서 시비량이 많아질수록 감소하는 경향을 나타내었으며, 0.5배 처리구에서 가장 낮았다. 전체적인 수량을 기준으로 판단했을 때 파프리카 관비재배 시 질소의 시비량은 피망검정시비량의 1.0배가 적정하다고 판단되었다. 칼륨 관비시험에서는 관비량이 많은 처리구일수록 측지의 길이가 길었던 것을 제외하고 처리간 뚜렷한 생육의 차이를 나타내지 않았다. 심실수, 과피두께, 당도는 처리에 따른 차이를 나타내지 않았다. 과실의 착과수와 수량은 1, 2그룹에서는 통계적 유의차를 나타내지 않았으나 3그룹에서는 처리간에 뚜렷한 차이가 발생하여 1.5배 관비구에서 최대가 되었다. 전체적인 수량을 기준으로 판단했을 때 토양검정을 기준으로 한 관비재배에서 칼륨시비량은 피망검정시비량의 1.5배가 적정하다고 판단된다.

단동 비닐하우스의 지붕 환기장치 설치방법 개선이 참외생육 및 과실수량에 미치는 영향 (Effects of Modified Installation Methods of Roof Ventilation Devices in the Single-span Plastic Greenhouses on Yield and Fruit Quality of Oriental Melon)

  • 여경환;유인호;최경이;이성찬;이재한;박경섭;이중섭
    • 생물환경조절학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.334-342
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    • 2016
  • 지붕 환기장치 설치방법의 개선에 의한 작물 재배효과를 검증하고자 농가현장에서 개선 지붕 환기방식과 관행환기방식을 비교, 분석하였다. 개선 지붕 환기방식은 참외재배 단동 플라스틱 온실(폭 5.6m, 길이 108m, 측고 1.1m, 동고 2.2m)에 지붕 환기팬(용량 $38m^3/min$)과 환기통(지름 60cm)을 각각 15m와 6m 간격으로 설치하였고, 대조구로서 관행 지붕 환기방식은 각각 20m와 8m 간격으로 설치하였다. 관행 및 개선 지붕 환기 방식에 따른 생육을 조사한 결과, 관행 환기통과 환기팬 처리에 비해 개선 환기통과 개선 환기팬 처리에서 경경, 엽장, 엽병장, 및 엽폭의 값이 낮게 나타나는 경향을 보였다. 생육기 전반부에 관행 환기통 처리는 환기팬 처리에 비해 절간장이 다소 길게 발달하였는데 이는 착과수가 환기팬 처리에 비해 적었고, 착과수 감소로 인해 동화산물이 잎과 줄기의 신장부로 좀 더 이동된 영향으로 판단되었다. 참외재배 단동 비닐하우스에서 과실 수량을 조사한 결과, 개선 환기팬과 개선 환기통 처리는 관행처리에 비해 과중은 약간 작았지만, 착과수 증가로 인해 전체 수량은 높게 나타났다. 개선 환기팬과 개선 환기통 설치 하우스에서는 관행 지붕 환기 하우스에 비해 상품과율이 높았으며, 10a당 상품수량도 각각 8,391kg, 7,283kg 으로 나타나 관행 지붕 환기에 비해 개선 환기팬 처리는 661kg, 개선 환기통 처리는 487kg 더 증가하였다. 개선 환기팬 처리는 고온기에 암꽃수와 착과수가 가장 많았고, 낙과수는 가장 낮게 나타났으며, 관행의 환기통 처리에 비해 과실의 크기는 작았다. 시기별 환기방식에 따른 참외 과실의 품질을 조사한 결과, 관행 환기통 환기에서 과중, 과경, 과폭, 및 과육두께가 가장 높게 나타났으나, 과폭, 과육두께에 있어서 통계적인 유의차는 나타나지 않았다.