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생물전공 대학생과 비전공 대학생의 생명과학 학습에서 자기조절 과정의 두뇌 활성 분석 (Analysis of Brain Activation on the Self-Regulation Process in College Life Science Learning between Biology Major and Non-Major Students)

  • 이수민;박상희;권승혁;권용주
    • 과학교육연구지
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    • 제46권3호
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    • pp.255-265
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 생명과학 학습에서 생물학 전공자와 비전공 대학생의 자기조절 과정에서 나타나는 뇌 활성을 분석하고 비교하는 것이다. 자기조절과제는 생물분류 개념으로 생명과학 학습상황을 구현하였다. 대학생들의 뇌 활성은 fNIRS에 의해 측정되고 분석되었다. 동화 과정에서 양측 FP와 좌 DLPFC는 유의미한 활성이 나타났으며, 두 그룹은 동기부여 및 보상과 관련된 좌측 OFC 활성에서 차이를 보였다. 갈등 과정에서 왼쪽 DLPFC는 공통적으로 활성이 현저히 낮았으며, 두 그룹은 최근 메모리와 관련된 BA46과 장기 메모리와 관련된 BA47의 활성에서 차이를 보였다. 동화 과정에서 우측 DLPFC에서 유의하게 높은 활성이 공통적으로 발견되었으며, 두 그룹은 우측 DLPFC와 우측 FP의 활성의 차이를 보였다. 이 영역들은 오른쪽 전두엽 영역에 있으며 생명과학 지식의 이해와 관련이 있다. 본 연구 결과 생물학 전공 대학생과 비전공 대학생의 뇌 활성 패턴은 자기조절 과정에서 차이가 있음을 알 수 있었다. 또한 자기조절에 대한 신경학적 연구를 추가로 제안하고 학교 환경에서 구성할 수 있는 시스템과 학습전략을 제시할 수 있을 것이다.

Development of Near Infrared Spectroscopy(NIRS) Equation of Crude Protein in Wheat Germplasm

  • Hyemyeong Yoon;Myung-Chul Lee;Yumi Choi;Myong-Jae Shin;Sejong Oh
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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    • pp.100-100
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    • 2020
  • Wheat is mainly composed of carbohydrate but it contains a moderate amount of protein, which gives a very useful characteristics to flour food such as the unique elasticity and stickiness of the dough. We developed a calibration equation for analyzing crude protein content using Near Infrared Spectroscopy to quick analyze the crude protein content of wheat germplasm stored in the National Agrobiodiversity Center, RDA, Korea. The 1,798 wheat germplasms were used to draw up the calibration formula. The crude protein's interval distribution of 1,798 wheat germplasms used for the calibration was 7.04-20.84%, the average content was 13.2%, and standard deviation was 2.6%. The germplasms distribution was composed of a suitable group for the preparation of the calibration formula because the content distribution was a normal, excluding the 13.0-15.5% content section. In order to verify the applicability of the NIRS prediction model, we measured the crude protein content of the 300 wheat germplasms that were not used for the calibration using both Kjeldahl analysis and NIR spectrum. The analysis value calculated using each method were statistically processed, and the test results and statistical indicators of the predictive model were compared. As a result, The R2 value of the optimized NIRS prediction model was 0.997, and the Standard error of Calibration value(SEC) was 0.132, and slope value was 1.000. With prediction model selection, compared to Kjeldahl method, R2 values were 0.994(Kjeldahl), 0.998(NIRS), and the SEC value were 0.191 and 0.132, respectively, comparing the statistical indices of the forecast model. And slope value were 1.013, 1.000, respectively. The analysis of crude protein content by the NIRS predictive model developed by each statistical index showing similar figures is judged to show a high degree of correlation with the Kjeldahl analysis. The proven calibration equation will be used to measure the crude protein content of wheat germplasms held by the National Agrobiodiversity Center, and by dividing the wheat germplasms by their use according to the crude protein content, it will provide useful information to relevant researchers.

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FLARE 타겟을 이용한 다목적위성3호/3A호의 절대복사 검보정 계수 산출 (Experiment of KOMPSAT-3/3A Absolute Radiometric Calibration Coefficients Estimation Using FLARE Target)

  • 진경욱;박대순
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_1호
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    • pp.1389-1399
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    • 2023
  • Field Line of sight Automated Radiance Exposure (FLARE) 시스템을 이용하여 다목적위성3호/3A호의 절대복사 검보정 연구를 수행하였다. FLARE는 미국의 Labshphere사에 의해 개발된 시스템으로 SPecular Array Radiometric Calibration (SPARC) 개념을 적용한 것이다. FLARE는 거울처럼 반사하는 거울 타겟을 사용하여 산란되는 복사에너지의 원인 요소들을 최소화시킨 단순한 복사보정 방법을 제공한다. FLARE 시스템이 장착된 사이트를 통과하는 다목적위성3호/3A호를 이용한 영상자료 획득을 위해 2021년 7월 5일부터 7월 15일 사이에 필드캠페인을 진행하였다. 기상 상황 때문에 여러 번의 관측 자료 가운데 2개의 다목적위성3호 관측자료만이 유효한 샘플 영상으로 확인되었다. FLARE 시스템과 다목적위성3호 관측 자료를 바탕으로 절대복사 검보정 계수를 산출하였다. 7월 7일과 7월 13일 획득된 2개의 FLARE 관측 자료를 통해 계산된 결과는 근적외 채널을 제외하고 1% 이내의 매우 유사한 결과를 보여 주었다. 2021년 8월 획득된 다목적위성3호/3A호 자료를 추가하여 분석한 결과, 현재의 메타 데이터에 할당된 위성들의 이득값들과는 상당한 차이를 보였다. 제한된 획득자료로 인해 FLARE 시스템을 실제 운영 중인 다목적위성3호/3A호에 대한 절대복사 검보정 계수 산출 용도로 사용하기 위해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

반도체 제조공정에서 발생하는 실리콘 슬러지를 재활용한 라이다 인지형 검은색 소재의 제조 및 응용 (Synthesis of LiDAR-Detective Black Material via Recycling of Silicon Sludge Generated from Semiconductor Manufacturing Process and Its LiDAR Application)

  • 사민기;김지원;김신혁;윤창민
    • 유기물자원화
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    • 제32권1호
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    • pp.39-47
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    • 2024
  • 본 연구에서는 반도체 제조공정에서 발생한 실리콘 슬러지(SS)를 재활용하여 라이다 센서에 인식 가능한 검은색 소재(SS/bTiO2)로 제조하고, 두 종류의 라이다 센서(MEMS 및 Rotating LiDAR)를 활용하여 제조한 소재의 인식률을 확인하였다. 상세히는, SS 표면의 금속 불순물을 제거하여 이산화티타늄을 도입하고 화학적 환원을 통해 SS/bTiO2 소재를 제조하였다. SS/bTiO2는 투명 페인트와 혼합하여 친수성 검은색 도료로 제조하고 스프레이 건을 사용하여 유리 기판에 도포하였다. SS/bTiO2 기반의 도료는 상용화된 카본 블랙 기반의 도료와 유사한 명도(L*=15.7)를 가짐과 동시에 우수한 근적외선 반사율(26.5R%, 905nm)을 나타내었다. 더불어, MEMS 및 Rotating 라이다를 통해서도 성공적으로 인식이 되는 것을 확인하였다. 이는 프레넬 반사 원리에 의해 검은색 이산화티타늄과 실리콘 슬러지 간의 계면에서 높은 반사가 일어났기 때문이다. 본 연구를 통해, 반도체 제조공정에서 발생하는 실리콘 슬러지를 효과적으로 재활용할 수 있는 새로운 응용 방안에 대하여 제시하였다.

Non Destructive Fast Determination of Fatty Acid Composition by Near Infrared Reflectance Spectroscopy in Sesame

  • Kang, Churl-Whan;Kim, Dong-Hwi;Lee, Sung-Woo;Kim, Ki-Jong;Cho, Kyu-Chae;Shim, Kang-Bo
    • 한국작물학회지
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    • 제51권spc1호
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    • pp.283-291
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    • 2006
  • To investigate seed non destructive and fast determination technique utilizing near infrared reflectance spectroscopy (NIRs) for screening ultra high oleic (C18:1) and linoleic (C18:2) fatty acid content sesame varieties among genetic resources and lines of pedigree generations of cross and mutation breeding were carried out in National Institute of Crop Science (NICS). 150 among 378 landraces and introduced cultivars were released to analyse fatty acids by NIRs and gas chromatography (GC). Average content of each fatty acid was 9.64% in palmitic acid (C16:0), 4.73% in stearic acid (C18:0), 42.26% in oleic acid and 43.38% in linoleic acid by GC. The content range of each fatty acid was from 7.29 to 12.27% in palmitic, 6.49% from 2.39 to 8.88% in stearic, 12.59% of wider range compared to that of stearic and palmitic from 37.36 to 49.95% in oleic and of the widest from 30.60 to 47.40% in linoleic acid. Spectrums analyzed by NIRs were distributed from 400 to 2,500 nm wavelengths and varietal distribution of fatty acids were appeared as regular distribution. Varietal differences of oleic acid content good for food processing and human health by NIRs was 14.08% of which 1.49% wider range than that of GC from 38.31 to 52.39%. Varietal differences of linoleic acid content by NIRs was 16.41% of which 0.39% narrower range than that of GC from 30.60 to 47.01%. Varietal differences of oleic and linoleic acid content in NIRs analysis were appeared relatively similar inclination compared with those of GC. Partial least square regression (PLSR) among multiple variant regression (MVR) in NIRs calibration statistics was carried out in spectrum characteristics on the wavelength from 700 to 2,500 nm with oleic and linoleic acids. Correlation coefficient of root square (RSQ) in oleic acid content was 0.724 of which 72.4 percent of sample varieties among all distributed in the range of 0.570 percent of standard error when calibrated (SEC) which were considerably acceptable in statistic confidence significantly for analysis between NIRs and GC. Standard error of cross validation (SECV) of oleic acid was 0.725 of which distributed in the range of 0.725 percent standard error among the samples of mother population between analyzed value by NIRs analysis and analyzed value by GC. RSQ of linoleic acid content was 0.735 of which 73.5 percent of sample varieties among all distributed in the range of 0.643 percent of SEC. SECV of linoleic acid was 0.711 of which distributed in the range of 0.711 percent standard error among the samples of mother population between NIRs analysis and GC analysis. Consequently, adoption NIR analysis for fatty acids of oleic and linoleic instead that of GC was recognized statistically significant between NIRs and GC analysis through not only majority of samples distributed in the range of negligible SEC but also SECV. For enlarging and increasing statistic significance of NIRs analysis, wider range of fatty acids contented sesame germplasm should be kept on releasing additionally for increasing correlation coefficient of RSQ and reducing SEC and SECV in the future.

NIRS AS AN ESSENTIAL TOOL IN FOOD SAFETY PROGRAMS: FEED INGREDIENTS PREDICTION H COMMERCIAL COMPOUND FEEDING STUFFS

  • Varo, Ana-Garrido;MariaDoloresPerezMarin;Cabrera, Augusto-Gomez;JoseEmilioGuerrero Ginel;FelixdePaz;NatividadDelgado
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1153-1153
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    • 2001
  • Directive 79/373/EEC on the marketing of compound feeding stuffs, provided far a flexible declaration arrangement confined to the indication of the feed materials without stating their quantity and the possibility was retained to declare categories of feed materials instead of declaring the feed materials themselves. However, the BSE (Bovine Spongiform Encephalopathy) and the dioxin crisis have demonstrated the inadequacy of the current provisions and the need of detailed qualitative and quantitative information. On 10 January 2000 the Commission submitted to the Council a proposal for a Directive related to the marketing of compound feeding stuffs and the Council adopted a Common Position (EC N$^{\circ}$/2001) published at the Official Journal of the European Communities of 2. 2. 2001. According to the EC (EC N$^{\circ}$ 6/2001) the feeds material contained in compound feeding stufs intended for animals other than pets must be declared according to their percentage by weight, by descending order of weight and within the following brackets (I :< 30%; II :> 15 to 30%; III :> 5 to 15%; IV : 2% to 5%; V: < 2%). For practical reasons, it shall be allowed that the declarations of feed materials included in the compound feeding stuffs are provided on an ad hoc label or accompanying document. However, documents alone will not be sufficient to restore public confidence on the animal feed industry. The objective of the present work is to obtain calibration equations fur the instanteneous and simultaneous prediction of the chemical composition and the percentage of ingredients of unground compound feeding stuffs. A total of 287 samples of unground compound feeds marketed in Spain were scanned in a FOSS-NIR Systems 6500 monochromator using a rectangular cup with a quartz window (16 $\times$ 3.5 cm). Calibration equations were obtained for the prediction of moisture ($R^2$= 0.84, SECV = 0.54), crude protein ($R^2$= 0.96, SECV = 0.75), fat ($R^2$= 0.86, SECV = 0.54), crude fiber ($R^2$= 0.97, SECV = 0.63) and ashes ($R^2$= 0.86, SECV = 0.83). The sane set of spectroscopic data was used to predict the ingredient composition of the compound feeds. The preliminary results show that NIRS has an excellent ability ($r^2$$\geq$ 0, 9; RPD $\geq$ 3) for the prediction of the percentage of inclusion of alfalfa, sunflower meal, gluten meal, sugar beet pulp, palm meal, poultry meal, total meat meal (meat and bone meal and poultry meal) and whey. Other equations with a good predictive performance ($R^2$$\geq$0, 7; 2$\leq$RPD$\leq$3) were the obtained for the prediction of soya bean meal, corn, molasses, animal fat and lupin meal. The equations obtained for the prediction of other constituents (barley, bran, rice, manioc, meat and bone meal, fish meal, calcium carbonate, ammonium clorure and salt have an accuracy enough to fulfill the requirements layed down by the Common Position (EC Nº 6/2001). NIRS technology should be considered as an essential tool in food Safety Programs.

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도입 수수 유전자원의 생육 및 형태적 특성 (Growth and Morphological Characteristics of Introduced Sorghum Germplasm)

  • 강정훈;이호진
    • 한국작물학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.207-214
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    • 1996
  • 수수류 청예용 품종 육성의 기초 자료로 활용하고자 1986과 1987년에 수수 및 수단그래스 유전자원의 특성조사를 실시한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 공시된 수수 유전자원의 개화기 및 초고의 변이폭은 사료용 수수, 수단그래스, 종실용 수수 순으로 켰으며, 평균 개화기는 수단그래스 및 종실용 수수가 빠른 편이었고, 사료용 수수는 늦은 편이었으며, 평균 초고는 사료용 수수 270 cm, 수단그래스 220 cm, 종실용 수수 120 cm 순으로 높았다. 2. 식물체색은 사료용 및 종실용 수수에서는 자주색이, 수단그래스에서는 옅은 갈색이 많이 나타났으며, 엽신의 중늑색은 모든 계통이 대부분 연록색이었으나 수단그래스에서는 흰색도 많이 나타났다. 3. 유의 색은 사료용 수수에서는 검정색과 자주색, 수단그래스에서는 갈색, 종실용 수수에서는 검정색이 대부분이었으나, 종피색은 사료용 수수에서는 갈색이, 종실용 수수에서는 노란색과 흰색이, 수단그래스에서는 갈색이 대부분이었다. 4. 이삭의 형태와 밀도는 사료용 수수에서는 산직립형부터 반편수형까지 나타났으며 수단그래스에서는 극산원잡형과 극산직립형이 대부분이었고, 종실용 수수는 밀수타원형이 대부분이었다. 5. 나실의 근피성 정도는 사료용 수수와 종실용 수수는 종실이 영으로 약간 덮혀 있거나 반이하 정도로 덮혀 있는 것이, 수단그래스는 종실이 영으로 완전히 덮혀 있거나 반 이상 덮혀 있는 것들이 대부분이었으며, 평균 100립중은 종실용 수수가 2.3 g, 수단그래스는 1.1 g이 었다. 6. 이상의 결과에서 공시된 웅성불임 종실형 수수와 수단그래스는 개화기가 유사하고, 초고에 차이가 크며 잎, 줄기, 이삭 및 종실 특성이 현저하게 달라서 청예용 수수류 교잡종 육성을 위한 모본으로 이용할 수 있으리라 기대된다.되지 않았으며, 또한 회분은 세 시기 모두 계통간 성분변이 폭이 좁아 NIRS에 의한 분석이 어려울 것으로 판단되었다. 나타났다.다. 6. 파종 10일후 묘의 생육에 있어서도 1대잡종벼가 양친이나 비교품종보다 건물중, 초장 등에서 잡종강세를 나타내었으며 묘의 생육과 a-amylase 활성간에는 유의한 정의상관이 있었다./TEX>, RH 50%)한 벼는 2년반 저장한 벼도 밥맛의 변화가 거의 없었다. 5. 1988년산 및 1989년산 일반계를 10분도와 12분도로 도정하였을 때 도정도에 따른 밥맛의 차이는 없었다.X>$CoO_x$는 $Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$$CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다. 나타냈고, 골격근과 눈 조직에서 피루브산에 대한 LDH의 친화력이 상당히 크므로 LDH가 혐기적 조건에서 효율적으로 기능을 하는 것으로 사료된다.5) and "Cleanliness of clothes & features" (p <0.05) of VIP ward were significantly higher than those of a general ward.tive to apply.아울러 고려(考慮)해야 한다. 이것은 고무기술자(技術者)

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쌀의 완전미 비율 증가가 식미에 미치는 영향 (Effect of Head Rice Ratio on Rice Palatability)

  • 정남진;박정화;김기종;김제규
    • 한국작물학회지
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    • 제50권spc1호
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    • pp.29-32
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    • 2005
  • 불완전미가 식미에 미치는 영향을 알아보기 위하여 현미외 관별로 백미 품위를 구분하고 각각의 불완전미를 완전미와 혼입하여 근적외분광광도계를 이용하여 식미치를 검토한 결과는 다음과 같다. 가. 수확한 현미의 정상립은 $75.7\%$였으며, 불완전렵은 변색립이 $11.0\%$, 청미가 $8.0\%$, 그리고 사미가 $5.3\%$였다. 나. 정상립 현미에서 도정된 백미는 완전미가 $64.7\%$였으며, 동할미가 $25.3\%$, 심복백미가 $10\%$였으며, 변색립 현미는 정상립에서 도정된 백미외관과 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 청미는 완전미가 $36\%$, 심복백이 $64\%$였으며, 사미는 심복백미가 $25.3\%$, 유백미가 $74.7\%$였다. 다. 백미 품위에 따른 식미관련 특성 검정 결과, 동할미의 점도는 정상미와 차이가 없었으나 심복백미의 점도는 정상립 보다 약간 낮았고 유백미의 경우는 정상립의 $60\%$ 수준으로 감소하였다. 단백질 함량은 심복백미와 유백미가 정상립보다 다소 높게 나타났다. 라. 기계적 식미치는 불완전립 모두 정상립 보다 현저히 낮게 나타났다. 불완전미 중 유백미와 심복백미는 완전미에 $1\%$만 함유되어도 완전미 대비 약 $5\%$의 식미가 감소되었으며, $5\%$ 함유되었을 경우에는 완전미 식미에 비하여 유백미는 $20\%$, 심복백미는 $12\%$의 식미치가 감소되었다. 그러나 동할미의 경우는 $5\%$까지는 식미치에 크게 영향이 없었다. 오히려 잔디의 밀도가 감소되는 경향을 보였다. 초장의 경우 복비의 무처리시 거의 잔디의 초장이 신장하지 않았으며, 오히려 감소하는 경향을 보였다. 반면, 잔디의 피해지역에 복비를 처리할 경우 잔디의 빠른 생장이 이루어졌다. 신초 건물중은 복비 처리전 8월 6일에 비하여 11월 6일에 이스트밸리 LD지역의 무처리구가 $1.2\%$감소하였지만 처리구는 $50\%$정도가 증가하였다. 지산의 시험 결과도 이스트밸리와 유사하였다. 신초와 뿌리의 비율(S/R)은 처리구의 경우 뿌리보다 신초의 건물중이 더 증가하였지만, 무처리구의 경우 뿌리와 신초의 생장율이 거의 비슷하였다. 포복경과 지하경의 건물중을 합한 R&S의 건물중을 조사한 결과, 이스트밸리의 경우 복비를 처리하기 전 8월6일에 무처리구인 LD지역이 처리구인 LD지역에 비하여 $5.5\%$정도가 적었지만 복비를 처리한 후엔 오히려 처리구의 LD지역이 $48\%$로 증가하였다. 지산의 결과 역시 이스트밸리와 유사하였다. 4. 이상의 결과들로 알 수 있는 것은 수목 근부에 생장하고 있는 잔디의 피해 요인들은 여러 가지가 있지만, 골프장내 수목의 밀생 지역이 아닌 경우에는 광에 의한 피해보다는 오히려 양분과 수분의 경쟁에 의한 피해 발생 비율이 크다. 따라서 이들 잔디의 피해 지역에 복비를 처리함으로서 무처리 지역에 비하여 상당히 많은 효과를 보았기 때문에 수목 근부에서 생장하는 잔디의 집중관리 체계로 보다 효율적인 코스관리에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.ting이 관찰되는데, 진성기업의 Stainless Steel은 가늘고 긴 압흔이 있으며 비교적 매끄러운 표면을 보이고, Unitek사의 경우 압흔과 함께 pitting 이 관찰되며, Ormco Stainless Steel의 경우 불규칙한 pitting이 다

근적외선분광법을 이용한 수입 건초의 사료가치 평가 (Evaluation of Feed Values for Imported Hay Using Near Infrared Reflectance Spectroscopy)

  • 박형수;김지혜;최기춘;오미래;이기원;이배훈
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.258-263
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    • 2019
  • 본 연구는 근적외선분광법을 이용한 수입 건초의 신속한 품질 평가를 위하여 2016년부터 2019년까지 전국 건초 수입상, TMR 회사와 축산 농가에서 화본과와 두과 수입 목건초 392점을 수집하여 수입 건초의 품질평가 NIR-DB를 구축하고 구축된 DB를 바탕으로 최적의 품질평가 검량식을 개발하고 검증하였다. 수집된 건초 시료는 근적외선 분광기를 이용하여 스펙트라를 측정한 후 측정된 스펙트라와 실험실 분석값간에 상관관계를 이용한 다변량회귀분석법을 통하여 검량식을 작성한 다음 각 성분별로 예측 정확성을 평가하였다. 수입건초의 수분함량 평가에 대한 예측 능력은 각각 SEC 0.50%(R2=0.92)와 SECV 0.61%(R2=0.87)로 나타났으며 ADF와 NDF 함량의 예측능력은 각각 SEC 0.56% (R2=0.98), SECV 0.65%(R2=0.97) 및 SEC 0.36%(R2=0.97), SECV 0.40%(R2=0.95)로 나타났다. 조단백질 함량은 각각 SEC 0.04%(R2=0.99)와 SECV 0.06%(R2=0.98)로 조사료의 사료가치 평가 성분 중 가장 우수한 예측능력을 나타내었으며 총가소화양분 (TDN)과 건초의 품질 등급인 상대사료가치 (RFV)의 예측 능력은 각각 SEC 0.44%(R2=0.98), SECV 0.51%(R2=0.96) 및 SEC 2.63% (R2=0.97), SECV 3.04%(R2=0.96)로 나타났다. 이상의 결과를 종합해보면 근적외선분광법을 이용하여 국내에 수입된 외국 건초의 수분함량과 각종 영양성분을 적은 오차범위에서 분석·평가가 가능하였다.

초분광 영상을 이용한 의사결정 트리 기반 봄감자(Solanum tuberosum)의 염해 판별 (Application of Hyperspectral Imagery to Decision Tree Classifier for Assessment of Spring Potato (Solanum tuberosum) Damage by Salinity and Drought)

  • 강경석;유찬석;장시형;강예성;전새롬;박준우;송혜영;이수환
    • 한국농림기상학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.317-326
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    • 2019
  • 본 연구는 초분광 영상을 이용하여 간척지에서 주로 발생하는 염해 및 한해를 봄감자의 주요 생육단계에서 판별할 수 있는지를 검토하는 것이다. 영양생장기(VP), 괴경형성기(RFP) 및 괴경비대기(RGP)에 취득한 초분광 영상 내 봄감자 캐노피 영역의 반사율과 반사율의 불균일성을 최소화하기 위해 밴드 비로 변환하였다. 소형 다중분광 영상센서 개발을 고려하여 FWHM 5 nm의 단일 밴드를 상용화되어있는 밴드패스필터 기준으로 10 nm, 25 nm와 50 nm 평준화한 후 똑같이 밴드 비로 변화하였다. 의사결정트리법을 이용하여 각 FWHM에서 염해 판별에 유의한 단일 밴드 및 밴드 비를 추출하였고 그 분류 정확도는 OA와 KC로 나타내어졌다. 염해, 한해 및 정상 여부를 분류하기 위해 선택된 밴드는 최소 3개에서 최대 13개로 모든 FWHM에서 OA 66.7%와 KC 40.8% 이하의 정확도를 나타내었다. 괴경비대기(RGP)에서만 공통으로 440 nm가 선택되었고 동일 밴드는 아니지만 영양생장기(VP)에는 530 nm 또는 540 nm, 괴경비대기(RGP)에서는 추가로 710 nm 또는 720 nm가 선택되었다. 영양생장기(VP)에 비해 생식생장기(RFP 및 RGP)에 분류 정확도가 높지만 상용화가 용이한 10nm 이상의 FWHM에서 OA 및 KC값이 각각 78.7%, 57.7% 이하로 나타났다. 밴드 비를 이용하여 염해, 한해 및 정상을 분류하기 위해 선택된 밴드 비는 최소 2개에서 최대 6개로 원래 밴드(5 nm FWHM)의 비를 이용할 경우 생육 시기 및 FWHM에 관계없이 OA 및 KC가 95% 이상으로 나타났다. 영양생장기에서 FWHM에 관계없이 790 nm와 800 nm의 비가 선택되었고 동일 밴드는 아니지만 각 생육단계에서 Red, Red-edge 및 NIR 영역에서 유사밴드가 선택되었다. 모든 생육 시기에서 10 nm의 FWHM을 가진 3개 이하의 밴드 비를 이용한다면 OA 91.3%와 KC 85.0% 이상의 분류 정확도로 봄감자의 염해, 한해 및 정상여부판별이 가능할 것으로 판단된다. 이 결과는 넓은 면적에서 염해 및 한해 피해를 받은 작물 필지를 소형 다중 분광 카메라로 판별하여 빠르고 유연하게 제염기술을 투입하거나 그 피해 대책을 위한 정책 활용에 이용될 수 있을 것이다.