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Evaluating efficiency of automatic surface irrigation for soybean production

  • Jung, Ki-yuol;Lee, Sang-hun;Chun, Hyen-chung;Choi, Young-dae;Kang, Hang-won
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.252-252
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    • 2017
  • Nowadays water shortage is becoming one of the biggest problems in the Korea. Many different methods are developed for conservation of water. Soil water management has become the most indispensable factor for augmenting the crop productivity especially on soybean (Glycine max L.) because of their high susceptibility to both water stress and water logging at various growth stages. The farmers have been using irrigation techniques through manual control which farmers irrigate lands at regular intervals. Automatic irrigation systems are convenient, especially for those who need to travel. If automatic irrigation systems are installed and programmed properly, they can even save you money and help in water conservation. Automatic irrigation systems can be programmed to provide automatic irrigation to the plants which helps in saving money and water and to discharge more precise amounts of water in a targeted area, which promotes water conservation. The objective of this study was to determine the possible effect of automatic irrigation systems based on soil moisture on soybean growth. This experiment was conducted on an upland field with sandy loam soils in Department of Southern Area Crop, NICS, RDA. The study had three different irrigation methods; sprinkle irrigation (SI), surface drip irrigation (SDI) and fountain irrigation (FI). SI was installed at spacing of $7{\times}7m$ and $1.8m^3/hr$ as square for per irrigation plot, a lateral pipe of SDI was laid down to 1.2 m row spacing with $2.3L\;h^{-1}$ discharge rate, the distance between laterals was 20 cm spacing between drippers and FI was laid down in 3m interval as square for per irrigation plot. Soybean (Daewon) cultivar was sown in the June $20^{th}$, 2016, planted in 2 rows of apart in 1.2 m wide rows and distance between hills was 20 cm. All agronomic practices were done as the recommended cultivation. This automatic irrigation system had valves to turn irrigation on/off easily by automated controller, solenoids and moisture sensor which were set the reference level as available soil moisture levels of 30% at 10cm depth. The efficiency of applied irrigation was obtained by dividing the total water stored in the effective root zone to the applied irrigation water. Results showed that seasonal applied irrigation water amounts were $60.4ton\;10a^{-1}$ (SI), $47.3ton\;10a^{-1}$ (SDI) and $92.6 ton\;10a^{-1}$ (FI), respectively. The most significant advantage of SDI system was that water was supplied near the root zone of plants drip by drip. This system saved a large quantity of water by 27.5% and 95.6% compared to SI, FI system. The average soybean yield was significantly affected by different irrigation methods. The soybean yield by different irrigation methods were $309.7kg\;10a^{-1}$ from SDI $282.2kg\;10a^{-1}$ from SI, $289.4kg\;10a^{-1}$ from FI, and $206.3kg\;10a^{-1}$ from control, respectively. SDI resulted in increase of soybean yield by 50.1%, 7.0% 9.8% compared to non-irrigation (control), FI and SI, respectively. Therefore, the automatic irrigation system supplied water only when the soil moisture in the soil went below the reference. Due to the direct transfer of water to the roots water conservation took place and also helped to maintain the moisture to soil ratio at the root zone constant. Thus the system is efficient and compatible to changing environment. The automatic irrigation system provides with several benefits and can operate with less manpower. In conclusion, improving automatic irrigation system can contribute greatly to reducing production costs of crops and making the industry more competitive and sustainable.

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분자주형을 이용한 요중 1-hydroxypyrene의 측정 방법 개발 (Novel Method for Urinary 1-Hydroxypyrene Measurement Using Molecular Imprinting)

  • 임동혁;문선인;최영숙;박희진;김대선;유승도;이철호;김용대;김헌
    • 생명과학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.549-553
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    • 2011
  • 본 연구는 선행연구에서 molecular imprinting 방법을 이용하여 개발한 1-OHP 인식 $TiO_2$-Bead가 실제 소변중의 1-OHP를 효율적으로 검출할 수 있는지 평가하기 위해서 시행되었다. 본 연구에서 개발한 분석 방법은 within-day 변이계수가 4.97%, between-day 변이계수가 4.43%로 나타나 본 측정방법이 매우 안정적인 방법임을 확인할 수 있었다. 1-OHP와 유사한 물질들이 혼합된 용액으로부터 $TiO_2$-Bead-HPLC 측정방법의 회수율을 평가한 결과, 평균 105.6%의 회수율을 나타내었다. 실제 소변시료를 대상으로 기존의 효소-HPLC 측정방법과 본 측정방법 간의 상관성을 평가한 결과, 두 방법 간에는 높은 상관관계(r=0.74, p<0.01)를 보여 bead를 이용한 요중 1-OHP의 새로운 측정 방법의 유용성을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 새로운 측정방법은 기존의 측정방법에 비해 요중 1-OHP 농도를 보다 간편하고 저렴한 가격으로 측정할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구의 결과는 $TiO_2$ 코팅 bead를 응용한 요중 1-OHP 센서의 개발에 응용할 수 있을 것으로 생각되며, 분자주형을 이용한 bead의 개발은 1-OHP 이외의 다른 화학물질의 분석에도 다양하게 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

표고버섯 가루를 이용한 조청의 품질 특성 (Quality Characteristics of Jochung Containing Various Level of Letinus edodes Powder)

  • 박정숙;나환식
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.768-775
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    • 2005
  • 표고버섯을 이용하는 적절한 가공방법을 모색하고 고부가가치를 갖는 식품으로 개발을 하고자 표고버섯 가루를 밥에 직접 첨가하여 조청을 제조하여 실험한 결과 조청의 일반성분은 무첨가구에 비해 조단백질, 회분과 조지방 함량은 증가하였고, 탄수화물 함량은 감소하였다. 투기성분과 유리당 함량은 버섯가루 첨가량이 증가하면서 증가하였고, 아미노산 분석 결과 총 17종의 아미노산이 검출되었으며 가장 많이 함유된 아미노산은 glutamic acid이었다. 조청의 지방산 조성과 pH는 시료간 차이를 보이지 않았으나, 환원당의 경우 무첨가구에 비해 첨가구의 한량이 높은 결과를 보였다. 또한 점도와 고형분 함량은 무첨가구가 각각 $132{\times}10^3\;cps$와 74.32%에서 3% 첨가구가 각각 $51.4{\times}10^3\;cps$와 65.18%로 첨가량이 증가하면서 두 항목 모두 감소하는 결과를 보였으며 3% 이상 첨가 시 기존 조청의 고유점성과 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 색도의 경우 L값, a값, b값 모두 첨가량이 증가하면서 감소하였고, 2% 이상의 시료군에서 기존 무첨가구와 현저한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 시료별 관능검사 결과에서 색(color)과 향비(flavor)는 1% 첨가구만이, 먹을때의 느낌(chewiness)은 2% 첨가구까지, 단맛(sweetness)과 전반적인 기호도(overall acceptability)는 1% 첨가구 만이 무첨가구와 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과로 보아 표고버섯 가루를 밥에 첨가하여 조청을 제조할 경우 적정 첨가 수준으로 1-2%, 혹은 그 이하를 첨가해야 버섯의 장점을 살리면서 기존 조청의 특성을 변화시키지 않는 제품을 제조할 수 있을 것으로 보인다.의 비교적 높은 소거 능을 보였다. 따라서 미숙 통밀감 분말은 식이섬유 및 flavonoid 소재원으로 이용 가능성이 있다.량이 0.043mg/kg으로 나타났다. 조사된 어류 중 우리나라의 수은 기준 및 Codex 규격을 초과한 시료는 없었으며, 다랑어류, 참치 통조림, 연어, 황새치를 통한 수은의 주산섭취량도 JECFA에서 설정한 총수은 및 메틸수은은 PTWI에 대하여 각각 0.5%이하 및 0.6% 이하로 나타나 조사된 어류를 통한 우리나라 국민들의 수은 섭취는 현재까지는 안전한 수준인 것으로 판단된다. 보여진다.ificantly more inclusive. As a result of the evolution of new fibers, materials, processes and markets, we assert that a new "ENGINEERING WITH FIBERS" (EwF)(중략)web.cnu.ac.kr/~fabric이다. 제작된 멀티미디어를 실제 수업에 활용한 결과 수강생(32명)의 96.9%가 보조자료로 사용된 멀티미디어 콘텐츠자료가 실험관련 교과목 수업에 효과적이라고 응답하였고, 87.5%가 활용된 멀티미디어 콘텐츠 자료에 만족하며, 75%가 기존의 교과서와 비교하여 더 많이 활용하였다고 응답하였다. 따라서 멀티미디어 콘텐츠를 활용한 교육은 개인차에 따른 개별화 학습을 가능하게 할 뿐만 아니라 능동적인 참여를 유도하여 학습효율을 높일 수 있을 것으로 기대된다.향은 패션마케팅의 정의와 적용범위를 축소시킬 수 있는 위험을 내재한 것으로 보여진다. 그런가 하면, 많이 다루어진 주제라 할지라도 개념이나 용어가 통일되지 않고 사용되며 검증되어 통용되는 측정도구의 부재로 인하여 연구결과의 축적이 미비한 상태이다. 따라서, 이에 대한 재고와 새로운 방향 모색이

클로로필 $\alpha$ 추정시 OSMI 밴드의 광학 반응 특성 (Characteristic Response of the OSMI Bands to Estimate Chlorophyll $\alpha$)

  • 서영상;이나경;장이현;황재동;유신재;임효숙
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.187-199
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    • 2002
  • 해수광 특성이 시공간적으로 심하게 변동하는 동중국해 북부해역에서 현장 클로로필 $\alpha$와 OSMI 밴드(412, 443, 490, 555nm) 및 해수 다중 광측정기(PRR-800) 밴드(412, 443, 490, 510, 555, 670, 765nm)간의 관계성을 구한 결과, 클로로필 $\alpha$에 대한 각 밴드별 remote sensing reflectance (Rrs) 값이 맑은 해수(미국 캘리포니아 근해)에서 보다 동중국해 북부해역에서 크게 나타났다. 또한 440nm와 670nm 영역에서 현장 관측 클로로필 $\alpha$에 대한 입자 물질들의 광흡수 값이 맑은 해수의 경우보다 큰 값을 보였다. 그러므로, OSMI밴드에서 클로로필로 인해 최대 흡수가 일어나는 밴드가 443nm을 추정할 수 있었다. 동중국해를 관측한 OSMI 위성의 각 band (412, 443, 490, 555 nm)로부터 nLw (normalized water-leaving radiance)와 현장 클로로필 $\alpha$(Chl $\alpha$)값의 관계성(Chl $\alpha$= f(nLw)을 구하였다. OSMI 밴드에서 클로로필 $\alpha$ 값과 각 밴드별 nLw 값과의 상관성은 412nm에서 최저 상관성을, 555nm에서 최고 상관성을 나타내었다. 클로로필 $\alpha$ 현장 관측 값 및 OSMI 복합밴드 비 값(nLw412/nLw555, nLw443/nLw555, nLw490/nLw555)을 비교 분석한 결과, nLw490/nLw555 비 값과 현장 클로로필 $\alpha$ 값간에 최고 높은 상관성을 나타내었다. 다음으로 nLw443/nLw555 순으로 안정된 값을 보였으나, nLw412/nLw555와 클로로필 $\alpha$ 값간의 상관성이 가장 낮게 나타났다. 3시간이내 현장 측정 클로로필 $\alpha$ 값을 기준으로 OSMI 및 SeaWiFS 위성 자료를 OC2 알고리즘을 이용하여 추정한 클로로필 값간의 차이는 해양의 수평 공간 변동에 관계없이 OSMI 추정 값이 약 0.3mg/m$^3$ 정도 일정하게 낮게 나타났다. 향후 OSMI 위성 밴드를 이용한 클로로필 $\alpha$ 추정시에는 SeaWiFS 위성과 관련된 global algorithms 중에서 490nm와 555nm의 복합밴드를 포함하는 OC2 알고리즘(ocean color chlorophyll 2 algorithm)을 사용하는 것이 OC2 series 및 OC4 알고리즘보다 좋은 추정 값을 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

다목적실용위성탑재 전자광학카메라(EOC)의 성능 특성 (Characteristics of the Electro-Optical Camera(EOC))

  • Seunghoon Lee;Hyung-Sik Shim;Hong-Yul Paik
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.213-222
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    • 1998
  • 1999년에 발사될 다목적실용위성1호의 주 탑재체인 전자광학카메라는 한반도의 디지털 지도(입체지도 포함) 작성을 위한 영상자료를 획득하는 것을 그 임무로 하고있다. 센서부와 전자부로 구성된 전자광학카메라는 파장 510∼730nm의 가시광선영역에서 6.6m의 지상해상도와 관측 폭 17km 이상의 흑백영상을 위성체 자세제어에 의한 조준과 푸쉬브룸 방식으로 촬영한다. 3년 이상의 임무수명을 가진 본 기기의 고해상도 흑백영상 촬영시간은, 98분인 위성궤도 당 2분간 연속 수집되어 그 지상영상의 길이는 800km에 이르며, 운용 중 프로그래밍이 가능한 이득률과 옵셋, 그리고 자체 내에 영상을 저장할 수 있는 기능을 갖고 있다. F수 8.3인 비차폐 3면 반사식 광학계에 의해 수집된 영상은 각각 8 bit 전자신호로 처리되어 25Mbps의 송신율을 가지고 지상국으로 보내진다. 제작된 전자광학카메라는 각종 시험을 통하여, 그 설계에서 요구되었던 기술사양을 만족하거나 능가할 정도로 높은 완성도를 보이고 있는데, 본 논문에서는 전자광학카메라로 획득된 영상자료의 최종 사용자들을 위하여 그 분광특성, MTF(Modulation Transfer function), 2592개 CCD 화소의 상대적 반응비등의 중요 성능특성 측정값을 설명하였다. 이득율을 변화시키며 측정한 분광특성 결과는 전자광학카메라의 영상자료 사용자가 더 정확한 흑백영상을 만드는데 이용되리라 본다. 영상품질을 가름하는 중요한 특성인 MTF는 시계각 전부에 걸쳐 Nyquist 진동수에서 측정값이 요구값 10%를 넘어 16% 이상을 보이므로써 이 전자광학카메라가 우수한 성능을 가진 것이 입증되었고, 각 CCD 화소들의 상대적 반응도를 측정한 결과에서도 상당히 고른 특성을 확인함과 함께, 차후 전자광학카메라의 영상자료 처리과정을 위하여 정밀한 상대 비교값을 제공하였다.

강우 강도에 따른 대기 중 미세먼지 저감효과와 강우수질 특성 연구 (The Washing Effect of Precipitation on PM10 in the Atmosphere and Rainwater Quality Based on Rainfall Intensity)

  • 박혜민;변명화;김태용;김재진;류종식;양민준;최원식
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권6_3호
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    • pp.1669-1679
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    • 2020
  • 본 연구는 강우 강도에 따른 대기 중 미세먼지(particulate matter, PM) 저감효과와 미세먼지를 구성하는 주요 수용성 이온에 의한 빗물 수질(pH, 전기전도도(electrical conductivity, EC), 수용성 이온 농도) 변화를 평가하였다. 2020년 3월부터 7월까지 총 6번의 강우를 대상으로 부산 부경대학교 캠퍼스에 집수장치를 설치하여 pH와 EC를 실시간 측정하였으며, 강우의 양이온(Na+, Mg2+, K+, Ca2+, NH4+) 및 음이온(Cl-, NO3-, SO42-)의 농도는 이온크로마토그래피(ion chromatography, IC)를 이용하여 분석하였다. PM10 농도는 강우 전후로 자체제작한 미세먼지 센서를 이용하여 실시간으로 측정하였다. 총 282개의 빗물 샘플의 수질을 분석한 결과, 초기 강우의 pH는 평균 4.3으로 산성도가 높았으며, EC는 평균 81.9 μS/cm으로 평균 NO3- (5.4 mg/L), Ca2+ (4.2 mg/L), Cl-(4.1 mg/L)의 농도가 높게 검출되었다. 그리고 강우가 지속됨에 따라 pH는 증가하는 경향을 보였으며 EC는 상대적으로 감소하는 경향을 보였다. 강우 강도가 7.5 mm/h 이상(heavy rain)일 때 대기 중 평균 60% 이상의 PM10 농도 저감효율을 보였으며, 강우 강도 5 mm/h 이하(light rain)일 때 평균 40% 이하의 저감효율이 나타났다. 빗물 수질 분석 결과, 강우 강도가 증가할수록 초기 강우의 산성도와 EC가 증가하는 경향을 보였으며 초기 강우 내 이온 농도 또한 높은 농도로 검출되었다. 이는 대기 중 PM10이 초기의 강도 높은 강우에 따른 저감효과에 상당한 영향을 받는 것으로 판단된다.

한반도 주변해 GMI 마이크로파 해수면온도 검증과 환경적 요인 (GMI Microwave Sea Surface Temperature Validation and Environmental Factors in the Seas around Korean Peninsula)

  • 김희영;박경애;곽병대;주희태;이준수
    • 한국지구과학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.604-617
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    • 2022
  • 해수면온도는 해양-대기의 현상을 이해하고 기후변화를 예측하기 위해 사용되는 중요한 변수이다. 마이크로파 영역의 인공위성 원격탐사는 구름과 강수와 같은 기상현상 위성 관측 측기의 경로에 존재하더라도 해수면온도 획득을 가능하게 한다. 따라서 마이크로파 해수면온도의 높은 활용도를 고려하면 위성 해수면온도를 정확도를 지속적으로 검증하고 오차 특성을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 2014년 3월부터 2021년 12월까지 약 8년 동안 Global Precipitation Measurement (GPM)/GPM Microwave Imager (GMI) 마이크로파 해수면온도의 정확도를 표층 뜰개 부이 수온 자료를 사용하여 검증하였다. GMI 해수면온도는 실측 해수면온도에 비해 0.09 K의 편차와 0.97 K의 평균 제곱근 오차를 보였고, 이는 기존 연구 결과에 비해 다소 높게 나타났다. 이외에도 GMI 해수면 온도의 오차 특성은 위도, 연안과의 거리, 해상풍 및 수증기량과 같은 환경적 요인과 관련성이 있다. 오차는 육지에서 300 km 이내의 거리에서 해안 지역에 가까운 지역과 고위도 지역에서 증가하는 경향이 있다. 또한 낮에는 약한 풍속(<6 m s-1), 밤에는 강한 풍속(>10 m s-1) 범위에서 상대적으로 높은 오차가 나타났다. 대기 수증기는 30 mm 미만의 매우 낮은 범위 또는 60 mm보다 큰 매우 높은 범위에서 높은 해수면온도 차이에 기여했다. 이러한 오차들은 저수온에서 GMI 자료의 정확도가 떨어지는 기존 연구와 일치하며, 연안으로부터의 거리, 풍속, 수증기량에 의한 오차의 경우 육지와 해양의 방사율 차이 및 바람에 의한 해수면 거칠기 변화, 수증기의 마이크로파 대기 흡수에서 기인하는 것으로 추정된다. 이는 한반도 주변해에서 마이크로파 위성 계산 SST를 보다 광범위하게 활용하기 위해서는 GMI 해수면온도 오차의 특성에 대한 이해가 필요함을 시사한다.

Landsat-8 OLI 영상정보의 대기 및 지표반사도 산출을 위한 OTB Extension 구현과 RadCalNet RVUS 자료를 이용한 성과검증 (An Implementation of OTB Extension to Produce TOA and TOC Reflectance of LANDSAT-8 OLI Images and Its Product Verification Using RadCalNet RVUS Data)

  • 김광섭;이기원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.449-461
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    • 2021
  • 광학 위성정보에 대한 분석대기자료(ARD)는 각 센서 별 분광특성과 촬영각 등을 적용하는 전처리 작업에 의한 성과물이다. 대기보정 처리과정은 통하여 얻을 수 있는 대기반사도와 지표반사도는 기본적이면서 복잡한 알고리즘을 요구한다. 대부분 위성 정보처리 소프트웨어에서는 Landsat 위성 대기보정 처리 알고리즘 및 기능을 제공하고 있다. 또한 사용자는 클라우드 환경에서 Google Earth Engine(GEE)을 통하여 USGS-ARD와 같은 Landsat 반사도 성과에 직접 접근할 수 있다. 이번 연구에서는 고해상도 위성정보 처리에 활용되고 있는 Orfeo ToolBox(OTB) 오픈 소스 소프트웨어의 대기보정 기능을 확장 구현하였다. 현재 OTB 도구는 어떠한 Landsat 센서도 지원하지 않기 때문에, 이 확장 도구는 최초로 개발된 사례이다. 이 도구를 이용하여 RadCalNet 사이트의 Railroad Valley, United States(RVUS) 반사율 자료 값을 이용한 결과 검증을 위하여 같은 지역의 Landsat-8 OLI 영상의 절대 대기보정에 의한 반사도 성과를 산출하였다. 산출된 결과는 RVUS 자료를 기준으로 반사도 값과의 차이가 5% 미만으로 나타났다. 한편 이 반사도 성과는 USGS-ARD 반사도 값뿐만 아니라 QGIS Semi-automatic Classification Plugin과 SAGA GIS와 같은 다른 오픈 소스 도구에서 산출된 성과를 이용한 비교 분석을 수행하였다. OTB 확장도구로부터 산출한 반사도 성과는 RadCalNet RVUS의 자료와 높은 일치도를 나타내는 USGS-ARD의 값과 가장 부합되는 것으로 나타났다. 이 연구에서 OTB 대기보정 처리의 다양한 위성센서 적용 가능성을 입증한 결과로 이 모듈을 다른 센서정보로 확장하여 구현하는 경우에도 정확도가 높은 반사도 산출이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 연구 방법은 향후 차세대중형위성을 포함하는 다양한 광학위성에 대한 반사도 성과 산출 도구개발에도 활용할 수 있다.

Landsat-8을 활용한 Sentinel-2A Near Infrared 채널의 Spectral Band Adjustment Factor 적용성 평가 (Evaluation of Spectral Band Adjustment Factor Applicability for Near Infrared Channel of Sentinel-2A Using Landsat-8)

  • 김나연;성노훈;정대성;심수영 ;우종호;최성원;박성우;한경수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.363-370
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    • 2023
  • 다양한 지구관측위성은 발사 후 정확한 고품질의 자료를 제공하는 것이 중요하다. 위성 자료 품질을 유지 및 보완하기 위해서는 서로 다른 센서 차이를 고려하는 spectral band adjustment factor (SBAF)를 활용한 교차 검보정 과정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 pseudo-invariant calibration sites 중 Libya4, Algeria3, Mauritania2 에서 수집한 Landsat-8, Sentinel-2A 위성 영상을 활용하여 SBAF 산출 및 적용을 통해 밴드 대역 폭 차이로 인해 발생하는 불확실성을 조정하였다. 두 위성 모두 Blue, Green, Red를 포함하고 Sentinel-2A의 경우 near-infrared (NIR) narrow와 NIR 두 가지 밴드 모두에 SBAF를 적용하여 밴드대역폭 유사도에 따른 반사도 차이를 정량적으로 비교하였다. SBAF 적용 후, NIR을 제외한 모든 밴드(Blue, Green, Red, NIR narrow)에서 1% 내외의 반사도 차이로 유의미한 결과가 나타났다. Sentinel-2A NIR 밴드의 경우 밴드대역폭 차이가 NIR narrow에 비해 크게 나타났지만, SBAF 적용 후에 반사도 차이가 허용 오차범위인 5%와 1-2% 차이로 SBAF 적용이 가능한 것으로 나타났다. 따라서, 위성 활용이 제한적인 상황에서 두 센서의 밴드대역폭 차이가 큰 경우에도 SBAF를 적용할 수 있다고 판단하였고 위성 자료의 품질 및 연속성을 활용하는 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

비흡연 및 흡연 성년 한국인에서의 노력성호기곡선을 이용한 폐활량측정법 검사지표들의 추정상치 및 이에 대한 흡연의 효과 (Prediction Formulas of Pulmonary Function Parameters Derived from the Forced Expiratory Spirogram for Healthy Nonsmoking and Smoking Adults and Effect of Smoking on Pulmonary Function Parameters)

  • 조원경;김은옥;명승재;곽승민;고윤석;김우성;이무송;김원동
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제41권5호
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    • pp.521-530
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    • 1994
  • 연구 배경 : 국내의 비흡연 성인에서의 폐활량측정법 검사지표들의 추정정상치에 대한 연구는 대상수가 적거나 일부 검사지표들에 국한되어 보고되었고, 마성호흡기 증상이 없는 흡연자에서 흡연이 폐활량측정법 검사지표들에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 체계적인 연구는 없었다. 이에 저자들은 비흡연 성년 한국인에서 폐활량측정법 검사지표들의 추정정상치 산출공식을 구하고 호흡기 증상이 없는 흡연 남자 성인에서 과거 흡연량이 폐활량측정법 검사지표에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 방법 : 1990년 6월부터 1991년 12월까지 서울중앙병원 종합건강진단센터를 방문한 19,945명중, 호흡기 증상 및 호흡기질환력이 없고 흉부방사선촬영소견이 정상인 18세이상의 비흡연 여자 763명, 비흡연남자 308명과 흡연남자 353명을 대상으로 노력성 호기곡선을 이용한 폐활량측정법검사를 실시하였다. 폐활량측정법은 dry rolling seal 방식의 System 2130(Sensor Medics, USA)을 이용하여 미국 흉부학회 기준에 의거하여 실시하였으며, 성별에 따라 피검자의 연령, 신장 및 체중으로부터 다중회귀분석을 통해 폐활량측정법의 추정정상치 산출공석을 구하였고 흡연의 영향은 흡연량에 따라 10 pack-years 이상 84명, 10~20 pack-years 191명, 20 pack-years이상 108명 세군으로 나누어 각각을 가변수(dummy variable)로 처리한 후, 비흡연 남자군을 포함하여 다중회귀분석을 하여 p-value로써 평가하였다. 결과: 1) 주요 폐활량측정법 검사지표들의 연령, 신장 및 체중으로부터 구한 추정정상치 산출 공식은 Table 8, 9와 같다. 2) 폐활량측정법 검사지표들에 대한 흡연의 영향을 흡연남성군의 과거 흡연량에 따라 조사한 결과 10 pack-years 미만의 흡연은 영향이 없었고, 10~20 pack-years는 $FEV_1$/FVC와 $FEF_{25{\sim}75%}$에, 20 pack-years 이상의 흡연은 $FEV_1$$FEV_1$/FVC에 대해 유의한 역상관관계를 보였다. 결론 : 1) 비흡연 성년 한국인에서 피검자들의 연령, 신장 및 체중으로부터 노력성호기곡선을 이용한 폐활량측정법 검사지표들의 추정정상치를 산출하는 회귀방정식을 구하였다. 2) 남녀 모두 연령과는 역상관관계를, 신장과는 정상관관계를 보였고 체중과도 상관관계를 보이는 검사지표도 있었으며, 특히 $FEV_1$/FVC(%)는 신장과는 상관관계를 보이지 않았으며 체중과 역상관관계를 보였다. 3) 본 연구에서 산출한 회귀방정식에 본대상군의 평균연령과 신장을 대입한 FVC 및 $FEV_1$의 추정정상치가 서양인에서의 공식에 대입한 경우보다 높은 수치를 보였다. 4) 폐활량측정법 검사지표에 대한 흡연의 영향을 무증상 흡연 남성군의 흡연력에 따라 분류조사한 결과 10 pack-year 미만의 흡연은 영향이 없었고, 10~20 pack-year의 흡연은 $FEV_1$/FVC 및 $FEF_{25{\sim}75%}$, $FEF_{25%}$, $FEF_{75%}$에 대해, 20 pack-year 이상의 흡연은 $FEV_1$$FEV_1/FEV$에 대해 유의한 역상관관계를 보였다. 5) 신장의 영향을 보정한 $FEV_1$($FEV_1$/height)은 남성 흡연군에서 연령에 따른 상기지표의 감소율이 남성 비흡연군보다 유의하게 높았다(P=0.0001).

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