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영상분석기법을 활용한 사육밀도에 따른 급이·급수 및 휴식공간별 육계의 행동특성 분석 (Analysis of Behavioral Characteristics of Broilers by Feeding, Drinking, and Resting Spaces according to Stocking Density using Image Analysis Technique)

  • 김현수;강환구;강보석;김찬호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.558-569
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    • 2020
  • 본 연구는 국내 육계농가의 사육규모 대형화에 따라 정밀축산(PLF)의 관점에서 ICT기반 영상분석기법을 활용하여 사육밀도에 따른 육계의 영역별 머무는 빈도(%)에 대해 평가하고, 일령별 육계의 정상적인 행동패턴을 이해하고자 수행하였다. 경기도 소재 육계농장 내 설치된 시험계사(3.3×2.7 m)에서 Ross308 육계를 공시축으로 이용하였다. 사육 밀도는 각각 9.5 수/㎡ (n=85), 19 수/㎡ (n=170)로 하였으며, 탑뷰(top view) 카메라를 이용해 급이·급수 및 휴식공간 영역별 머무는 빈도(%)를 모니터링 하였다. 사육밀도에 따라 개체 식별된 육계 3수에 대해 일령별(12, 16, 22, 27, 및 29일)로 6시간씩 영상이미지 데이터를 획득하였다. 수집된 영상데이터는 물체 추적(object tracking) 기법으로 초당 30프레임으로 약 64만장의 프레임을 연결하여 누적 이동경로를 기록하여 영역별 머무는 빈도(%)를 수치화하였다. 각 사육밀도에서 영역별 머무는 빈도(%)는 휴식공간, 급이영역, 급수영역 순으로 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.001). 사육밀도(9.5 수/㎡)에서는 57.9, 24.2, 17.9%으로 나타났으며, 사육밀도(19 수/㎡)에서는 73.2, 16.8, 10.0%로 나타났다. 결과적으로 ICT기반 영상분석기법을 활용해 육계의 스트레스를 최소화하는 방법으로 사육밀도에 따른 육계의 영역별 머무는 빈도(%)를 평가할 수 있으며, 향후 본 연구결과는 실시간 모니터링을 통한 ICT기반 사양관리 시스템을 개발하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

상생의 의미와 자기 내면으로 회귀하는 정신 - 헤겔의 생명과 정신개념을 중심으로 - (Mutual Beneficence and Spirit's Return from Nature unto Itself: Daesoon Thought Appraised via the Hegelian Notions of Life and Spirit)

  • 최일규
    • 대순사상논총
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    • 제28집
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    • pp.133-163
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    • 2017
  • 본 논문은 대순사상에서 중요한 상생 개념을 헤겔 철학 체계에서 생명과 정신의 관계를 규명함으로써 그 의미를 학문적 체계의 입장에서 조명해 보는 것이다. 대순사상에서 상생은 천·지·인 삼계가 서로 소통하지 못하여 생긴 상극과 원통함이 해소되어 지향해야 할 중요한 원리이다. 상생하기 위해서 우선 원통한 마음을 풀어야 하고, 원통한 마음을 풀기 위해서 우선 척을 풀어야 한다는 삼계의 내적 관계를 규정하는 이러한 범주들을 헤겔 체계 내부의 조밀한 개념들과 비교하는 것은 두 사상이 어느 정도 보편적인지 평가할 수 있는 가치 있는 시도이다. 본 논문은 헤겔의 생명, 자기 내면으로 회귀하는 정신, 인정투쟁을 대순사상의 천지신명, 해원, 상생과 비교하며 두 사상의 유사한 점과 차이를 해명하고 있다. 대순사상에서 천지는 인간 존재의 물질적이고 생태적인 토대이고 신명은 천지만물의 생명성과 인간존재의 정신성의 토대를 이룬다는 점에서 헤겔이 자연철학과 정신철학에서 생명을 다루는 의도와 유사점을 가지고 있다. 헤겔은 자연철학에서 자연을 여러 단계들로 이루어진 체계로 그리고 자연 전체를 생동하는 것으로 이해하고 있다. 헤겔은 자연적 생명을 외적으로 전개된 자연의 최고의 구체적 단계로 간주하며 정신과 관계하는 정신의 생명과 구별하여 다룬다. 하지만 헤겔은 천지자연에 속하는 모든 것이 신명의 세계로 환원되어질 수 있다고 간주하지 않을 뿐만 아니라, 학적으로 논리적 생명을 자연적 생명과 정신의 생명과 구분하여 다룰 수 있다고 주장한다. 두 번째로 본 논문은 헤겔 철학에서 자연의 진리이며 자기 내면으로 회귀하며 자신을 인식하는 정신의 자기 전개 과정을 대순사상에서 인간의 본질인 원을 해소하는 것뿐만 아니라, 천지에 누적된 원 역시 해소하여 새로운 세계를 만든다는 해원사상과 비교하여 그 공통된 기반과 차이점을 제시하고 있다. 공통점은 천지자연과 정신으로서의 혼 또는 신명의 이중적 관계에서 찾을 수 있다. 이 이중적 측면은 동물적 유기체의 주관적 생명을 포함한 천지자연이 한편으로 수단으로 있으면서 정신으로서의 혼과 대립하는 측면과 다른 한편으로 정신과 일체를 이루며 정신의 토대를 형성하는 측면을 의미한다. 이 이원성은 대순사상에서 천·지·인의 근원적 실체를 마음으로 간주하는 것과 관련된다. 헤겔도 영혼을 자연의 보편적 비물질성으로 간주하며 자기 내면으로 회귀하는 근거를 정신에서 찾고 있다. 하지만 두 사상의 차이는 헤겔이 자기 내면으로 회귀하는 정신을 서술하는 정신철학에서 인간 개체가 가지고 있는 원의 해소에 전혀 관심을 기울이지 않는다는 데에 있다. 세 번째로 헤겔 철학에서 두 주체가 상호 인정 투쟁을 통해 각자가 가지고 있는 개별적이고 주아적인 의지를 지양하고 보편적 자기의식에 도달하는 과정을 대순사상에서 두 주체의 상생으로 해석할 수 있는지 논하였다. 상생이 주체와 타자가 공통적으로 잘 될 수 있는 실천적 원리라는 의미에서 다른 자기 속에서 자기 자신을 긍정적으로 파악하는 보편적 자기의식과 공통점을 볼 수가 있다. 하지만 헤겔이 상호인정과 상호인정을 위한 투쟁과 승인의 과정을 각 주체가 보편적 자기의식에 도달하기 위한 필연적인 계기로 간주한다는 점에서 두 사상의 차이를 조명하였다.

홀스타인의 국제유전평가를 위한 모형개발에 관한 연구 (Development of International Genetic Evaluation Models for Dairy Cattle)

  • 조광현;박병호;최재관;최태정;최연호;이승수;조충일
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제55권1호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • 본 연구는 국내 국가단위 평가결과의 문제점을 해결하면서 유전 능력평가시스템을 고도화하고 우리나라가 국제유전평가에 참여하기 위하여 국제평가기구에서 요구하는 검증작업을 통과하기 위하여 수행하였다. 본 연구에 이용된 자료는 농협중앙회 젖소개량부에서 수집한 분만일이 2001년부터 2009년까지의 검정성적으로 총 1,416,589개이며 산차는 5산으로 제한하였으며, 누적착유일은 75~305일로 제한하였고, 전체 혈통자료는 2,279,741개이며 부모를 갖는 개체는 535,409개이고 아비소는 2,467두로 구성되어 있는 기록들을 이용하였다. 유량, 유지방, 유단백에 대한 육종가는 신규로 개발한 다형질모형(Multiple traits model)을 이용하여 육종가를 구하였으며 기초작업은 SAS version 9.2와 R프로그램을 이용하였으며 유전모수를 추정하기 위하여 VCE 6.0을 이용하였다. 전반적으로 유전적 추세는 꾸준히 지속되어 오고 있으며 산차별 차이가 두드러지게 나타나지는 않았다. 유지방을 제외하고 유량과 유단백 형질의 추세가 잘 추정되었음을 알 수 있다. 유전평가분석결과 상위 1000두의 랭킹안에 최근의 생년을 갖는 딸소가 기존에 사용한 모수로 분석한 결과보다 딸소가 증가했음을 알 수 있다. 국제유전평가모형을 통해 새로 평가한 결과 씨수소상위 100두를 기존 평가모형에 의한 평가결과와 비교했을 때, 2006년생은 23두에서 28두로 2007년생은 12두에서 20두로 2008년생은 2두에서 8두로 증가하였다. 이는 최근의 딸소나 씨수소의 유전능력이 우수함에도 불구하고 상위에 랭크되지 못했던 결과가 새 모형의 적용으로 보완하여 새로운 평가분석에 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 기존의 단형질 모형 대신 다형질 모형을 이용한 분석방법으로 평가를 실시하고 국제유전평가에도 다형질 모형을 이용한 육종가를 제시함으로써 다형질 선발의 정확도가 향상될 수 있을 것이다.

산림경영활동에 따른 수종별 지상부생물량 및 목재생산량 변화 모델링: 가리왕산 모델숲을 대상으로 (Modeling the Effects of Forest Management Scenarios on Aboveground Biomass and Wood Production: A Study in Mt. Gariwang, South Korea)

  • 조원희;임원택;최원일;양희문;고동욱
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권2호
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    • pp.173-187
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    • 2023
  • 우리나라의 산림은 조림과 산림보호정책의 결과로 임목축적이 크게 증가하였으며, 이에 따라 공익적 가치도 매우 높게 평가받게 되었다. 최근 벌기령이 도래함에 따라 간벌과 수확벌채 등의 시업을 비롯한 산림경영활동의 필요성이 대두되고 있으며, 이에 따라 산림경영활동의 장기적인 영향을 과학적으로 비교분석하는 것은 매우 중요한 일이다. 이 연구는 가리왕산 모델숲을 대상으로 실시되었으며, 산림경관모형 LANDIS-II를 활용하여 주요 16개 수종에 대한 식생자료와 환경 특성 모수, 4가지 산림경영활동을 반영하여 수행한 모의를 통해 추정한 수종별 지상부생물량 변화를 바탕으로 산림경영활동이 식생의 천이와 목재생산량에 미칠 수 있는 영향을 평가하였다. 모형에 적용된 산림경영활동은 벌채강도와 벌채주기, 벌채기간에 따라 택벌림(Selection), 산벌림(Shelterwood), 이단림(Two-stories)과 비시업(no-mgt)으로 구성되어있으며, 이를 시나리오로 모형에 적용하여 산림경영활동에 따른 200년간의 지상부생물량의 변화를 통해 산림경관 변화를 모의하였다. 모의 결과 가리왕산 모델숲의 총 지상부생물량은 간벌과 수확벌채 시업 직후 크게 감소하였으나, 시나리오에 따라 수확벌채 시업 후 15년에서 50년이 지나며 시업 전 수준으로 회복되었고 200년 후에는 산림경영활동이 전혀 없는 시나리오보다 더 많은 지상부생물량을 지닐 것으로 평가되었다. 특히 내음성이 양수와 중성수로 분류된 수종의 지상부생물량은 수확벌채 시업 직후 크게 감소하였지만 신규개체의 발아와 정착으로 지상부생물량이 일부 회복하는 경향을 보였으며, 음수인 수종은 초기 수확벌채 시업에서 임령이 낮아 시업 대상으로 선정되지 않고 지속적으로 생장하여 모의 100년 이후에는 주요 우점수종이 되는 것으로 나타났다. 각 시나리오의 최종 누적 목재생산량은 택벌림 산림경영활동 시나리오에서 545.6 ton/ha, 산벌림 산림경영활동 시나리오에서 141.6 ton/ha, 이단림 산림경영활동 시나리오에서 299.9 ton/ha일 것으로 추정되었다. 목재생산량의 수종구성은 벌채강도와 벌채기간에 따라 차이를 보였으며, 특히 택벌림과 이단림의 산림경영활동 시나리오에서 수확벌채 시업 초기 목재생산량은 양수와 중성수 비율이 큰 것으로 나타났으나 시간이 지남에 따라 음수의 비율이 증가하였다. 이에 따라 산림경영활동은 산림생태계의 수종별 지상부생물량과 수확벌채 시업에 의한 목재생산량에도 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서는 산림경관모형 LANDIS-II를 활용한 시공간적 분석의 가능성을 규명하였으며, 이를 통해 산림생태계 관리 목표에 부합하는 산림경영활동 선정에 대한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

벼에서 흑다리긴노린재 [Paromius exiguus (Distant)] (Hemiptera: Lygaeidae) 산란모델 및 생명표 (Temperature-dependent Oviposition Model and Life Table Parameters of Paromius exiguus (Distant) (Hemiptera: Lygaeidae) Growing on Rice)

  • 박창규;박홍현;서보윤
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제56권4호
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    • pp.387-394
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    • 2017
  • 벼에 반점미를 유발하는 흑다리긴노린재 [Paromius exiguus (Distant)]의 온도에 따른 산란 특성을 $17.5{\sim}35^{\circ}C$ 8개 항온조건 광주기 14L:10D에서 조사하고 산란모델 구축을 위한 단위 함수 개발 및 생명표 분석을 수행하였다. 성충 수명은 $17.5^{\circ}C$에서 123.8일로 가장 길었고, $32.5^{\circ}C$에서 23.6일로 가장 짧았으며 온도가 올라감에 따라 수명도 짧아졌다. 암컷 한 마리당 총산란수는 $30^{\circ}C$에서 585.2개로 가장 많았으며, $17.5^{\circ}C$에서 21.5개로 가장 적었다. 온도에 기반한 산란 모델 개발을 위해 성충노화율, 총산란수, 성충생존율 및 누적산란율 단위모델을 추정하였다. 총 산란수($r^2=0.83{\sim}0.85$)를 제외한 3개의 단위모델 모두에서 높은 수준의 모델 적합성을 보였다($r^2=0.92{\sim}0.98$). 온도에 따른 흑다리긴노린재 생명표 매개변수들을 추정하였다. 순증가율($R_0$)은 $30^{\circ}C$에서 118.21로 가장 높았다. 평균 세대기간(T)은 $32.5^{\circ}C$에서 32.99일로 가장 짧았으며, 개체군 배수기간(Dt)은 $30^{\circ}C$에서 5.69일로 가장 짧았다. 내적자연증가율($r_m$)과 기간증가율(${\lambda}$)은 $30^{\circ}C$에서 가장 커 각각 0.122, 1.129였다.

입지(立地)와 수형급(樹型級)에 따른 참나무임분(林分)의 생산력(生産力) 분석(分析) (I) (The Analysis of Productivity of Oak Stand following to Site Quality and Crown Class (I))

  • 김지문;권기원;송호경;문흥규;박홍준
    • 농업과학연구
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    • 제10권1호
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    • pp.9-21
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    • 1983
  • 참나무 임분구조(林分構造)를 그 임분(林分)의 생산성(生産性)과 관련(關聯)시켜 분석(分析)하였다. 해발고(海拔高)에 따른 입지조건(立地條件)에 의(依)해 분류(分類)된 3개(個) 조사구(調査區)가 부여군(扶餘郡) 은산면(恩山面) 나령리(羅嶺里)에 위치(位置)한 참나무 임분(林分)에서 선정(選定)되었다. 임분(林分)의 입지조건(立地條件)은 몇가지 토양이화학적(土壤理化學的) 성질(性質)에 비추어 보통인 것으로 추정(推定)되었다. 굴참나무가 조사(調査)된 임분(林分)의 식생구성(植生構成)에서 우점종(優占種)이었다. 임분(林分)의 소밀도(疎密度)는 plot I의 65.4%에서 plot III의 78.2%까지 변이(變異)를 보였으며 참나무가 차지한 몫들은 plot I의 44.4%에서 plot III의 65.9%까지 이었다. 소밀도(疎密度)와는 달리 참나무류(類)의 축적(蓄積)은 plot I의 $3.937m^3$ (plot 전체(全體)의 73.4%)에서 plot III의 $2.075m^3$ (plot전체(全體)의 84.3%) 까지 이었다. 수형급별(樹型級別)로 측정(測定)된 그 점유비(占有比)는 수관투영면적(樹冠投影面積)과 재적간(材積間)에 상이(相異)했고 또한 plot 별(別)로 다른 pattern을 나타냈다. 개체목(個體木)들의 수관투영면적(樹冠投影面積)과 재적간(材積間)에 plot 별(別)로는 높은 유의성(有意性)이 인정(認定)되었지만 수형급별(樹型級別)로는 인정(認定)되지 않았다. 참나무의 수고(樹高), D.B.H.와 재적(材積)에 있어 누적생장량(累積生長量), 연년생장량(連年生長量), 총평균생장량(總平均生長量)은 plot 별(別), 수형급별(樹型級別)로 상이(相異)한 pattern을 보였다. 수고(樹高)의 연년생장(連年生長) 최대치(最大値)는 보통 D.B.H. 보다는 빨리 10~20년(年)내에 냐타났다. 수고(樹高), D.B.H. 재적(材積)의 총평균(總平均) 생장량(生長量)은 대략 10년(年) 이후(以後)부터 비슷한 수준(水準)을 유지(維持)하면서 불규칙(不規則)하게 변동(變動)했다. 간벌(間伐)에 따른 수관투영면적(樹冠投影面積)과 재적(材積)은 A 종(種)$90m^3$ 정도(程度)로 추정(推定)되었다.

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제주 신양섭지해수욕장 주변 방두만 거머리말 군락 복원을 위한 실험적 이식 (Experimental Transplantation for the Restoration of Seagrass, Zostera marina L. Bed Around Sinyangseopji Beach in Bangdu Bay, Jeju Island)

  • 이형우;강정찬;박정임;김명숙
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제26권4호
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    • pp.343-355
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    • 2021
  • 제주도 동쪽에 위치한 신양섭지해수욕장 주변 방두만에는 과거 거머리말이 넓게 서식하였으나, 1990년대 방파제 공사 이후 모두 소실되었다. 본 연구는 방두만의 거머리말 서식지 복원을 위한 이식 적지 선정을 위해 2019년 1월과 2020년 1월에 방두만의 6개소에 거머리말을 이식한 후 생육 환경과 이식된 거머리말을 10개월간 월별 조사하였다. 거머리말 이식은 철사고정법을 이용하여 각 장소 당 500개체를 이식하였다. 이식된 거머리말은 모든 장소에서 대부분 생존하여 영양 번식으로 인한 밀도증가가 나타났다. 각 장소의 환경 즉, 수중광량, 수온과 염분농도는 유의한 차이가 나타났지만 모두 거머리말 생육에 적합하였다. 모든 장소에서 봄부터 파래가 출현하여 여름 동안 누적되었으나, 거머리말의 생존과 생장에는 유의한 영향을 미치지 않았다. 이식된 거머리말은 이식 3개월 후 112.5~300%의 밀도증가율이 나타났으며, 모든 장소에서 봄과 초여름 동안 높은 밀도 증가율을 보였다. 거머리말의 형태는 이식 충격으로 인하여 모든 장소에서 1~2 개월간 감소하였다가 이후 다시 증가하여 새로운 환경에 잘 적응한 것으로 확인되었다. 그러나 이식 후 8~9개월이 경과하는 늦여름부터 초가을 동안 2019년 2회, 2020년 3회의 강력한 태풍이 조사 지역을 관통하였다. 이로 인해 이식 10개월 후 방두만의 중심부에 위치한 2개소의 거머리말은 모두 소실되었으나, 방두만의 서쪽에 위치한 3개소 거머리말의 밀도증가율은 192~312%로 높게 유지되었다. 이로써 방두만의 잘피서식지 조성이 가능함을 알 수 있었고, 이식 거머리말의 밀도 증가율이 높고 태풍에도 안전한 방두만의 서쪽 연안이 생육 적지임을 확인할 수 있었다.

가루깍지벌레(Pseudococcus comstocki Kuwana)의 온도별 발육기간 및 발육단계 전이 모형 (Temperature-dependent Development of Pseudococcus comstocki(Homoptera: Pseudococcidae) and Its Stage Transition Models)

  • 전흥용;김동순;조명래;장영덕;임명순
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.43-51
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    • 2003
  • 본 연구는 가루깍지벌레 방제적기 예측을 위한 모형을 개발하고자 수행하였다. 포장에 서 가루깍지벌레 발생시기 조사 및 온도별 발육기간을 조사하였으며 각 발육단계 전이(우화)모형 을 작성하였다. 성충발생 최성기는 1세대 6월 중하순,2세대 8월 중하순,3세대는 10월 하.순으로 수원지방에서는 연 3회 발생하였다. 가루깍지벌레 각 발육단계의 발육기간은 $25^{\circ}C$ 까지는 온도가 증가할수록 감소하였으나 그 이상 온도에서는 증가하였다. 발육영점온도 추정결과 알 14.5$^{\circ}C$, 1령 약충+2령 약충 8.4$^{\circ}C$, 3령 약충 10.2$^{\circ}C$, 산란전기간 11.8$^{\circ}C$, 그리고 1령 약충부터 산란전까지는 10.1$^{\circ}C$ 이었다. 발육완성을 위한 적산온도(DD)는 알 105 DD, 1령 +2령 315 DD, 3령 143 BD, 산란전기간 143DD이었다. 알부터 산란기까지 필요한 적산온도는 599DD이었다. 생물리적 발육모형과 발육완료시기 분포를 나타내는 Weibull함수를 이용 가루깍지벌레의 특정 발육단계에서 다음 발육단계로 전이되는 개체수의 비율을 추정하는 발육단계 전이모형을 작성하였다. 1령부터 산란전기간까지 적산온도를 이용하여 성충발생 세대별 50%산란시기를 예측한 결과 Mean-minus-base 추정법을 사용한 경우 실측일과 비교하여 1992년과 1993련 1세대와 2세대 모두 2-3일의 편차를 보였고,Sinewave추정법을 이용한 경우는 1-7일의 편차를 보였다. Rectangle추정법은 0-6일의 편차를 보였다. 발육모형을 이용 일별 발육률을 추정하고 이것을 누적하는 발육률 적산모형의 경우 1세대와 2세대의 성충산란 시기 예측 결과 모두 50%산란시기까지는 1-2일의 편차를 보였다.

한국산 참나리 2, 3배체 집단에 대한 주성분 분석 (A Principal Component Analysis for the Morphological Characters of Diploid and Triploid Populations of Lilium lancifolium in Korea)

  • 김종화;장원석;경혜영;;;심은조;이주경;최용순;;김규원;유기억
    • 한국자원식물학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.300-307
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    • 2006
  • 참나리 2, 3배체 복합 배수성 집단에서 형태적, 지리적 분화를 명확히 하기 위해서 173개 군락에서 수집된 참나리의 38개 형질에 대한 분산분석(ANOVA)과 주성분분석(PCA)을 수행하였다. 그 결과, 173개 참나리 개재들은 배수성에 의해 78개의 2배체와 95 개체의 3배체로 구분되었고, 3배체는 지리적 분포와 형태적 특성에 의해 73개의 내륙 3배체(남한 전지역)와 20개의 섬지역 3배체(백령도와 소청도)로 구분되었다. ANOVA분석에서 섬지역 3배체는 잎과 꽃의 여러 형질들에 의해 내륙의 3배체와 뚜렷한 형태적 차이를 나타내었다. 주성분 분석에 의한 누적기여율은 4차 주성분까지 44.1%를 나타내었고, 주성분분석에서 2배체는 긴 초장, 작은 꽃의 형질들, 높은 화분임성, 더 많은 기공 수 등의 형질에 의해 내륙의 3배체와 구분되었다. 섬지역 3배체도 약간의 중복은 있었으나 1, 2차 주성분에 대한 2차원 분포도에서 서로 구분되었다. 한편, 배수성이 다를지라도 섬지역 3배체와 2배체는 주성분 1과 2의 요인에 의해 완전한 중복을 나타내었다. 이러한 사실은 섬지역 3배체와 2배체가 외형적으로 유사하다는 것을 반영한다. 이와 같이 섬지역과 내륙의 3배체의 형태적 차이는 지리적 기원을 반영하는 것으로 생각된다.

Penman-Monteith 모델에 의한 식물공장 내 상추(Lactuca sativa L.)의 증산량 예측 (Prediction of Transpiration Rate of Lettuces (Lactuca sativa L.) in Plant Factory by Penman-Monteith Model)

  • 이준우;엄정남;강우현;신종화;손정익
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.182-187
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    • 2013
  • 밀폐된 식물공장 환경에서 환경 조절 및 에너지 소비예측을 위해서는 환경요소들의 변화 요인을 파악해야 한다. 식물체는 광합성 과정에서 많은 양의 물을 증산을 통해 대기 중으로 방출하게 되는데, 일반적으로 식물공장의 특성상 비교적 높은 습도 유지가 필요하며, 증산은 실내 습도에 직접적인 영향을 주기 때문에 식물의 증산량에 대한 정량화가 필요하다. 본 연구에서는 식물공장 생육조건에서 4가지 품종의 상추를 재배하면서 생육기간에 따른 엽면적 변화와 증산속도를 측정하고 이를 바탕으로 Penman-Monteith 방정식을 식물공장 조건에 맞게 변형시켰다. 그리고 이러한 결과들을 토대로 식물공장에서 재배 기간 중 증산으로 인해 발생하는 수분의 양을 시뮬레이션을 통해 예측하였다. 그 결과 작물의 엽면적과 증산속도는 생육기간이 진전됨에 따라 점차 증가하는 것으로 나타났으며 엽면적과 증산량 사이는 비례관계를 나타냈다. 증산량 추정 모델식 변형은 일반적으로 다양한 환경 요인들에 의해 증산량이 결정되던 기존의 모델식들에 비해 엄밀한 환경 요소들에 대한 제어가 가능한 식물공장에서 증산량은 환경 요소들은 상수로 취급 가능하며, 작물의 엽면적지수의 변화에 대해서만 주로 결정되었다. 또한 설정된 환경 조건에서 생육기간에 따른 증산량 추정모델을 이용하여 전체 생육기간 중 작물 개체당 누적 증산량을 높은 결정계수($r^2$)로 예측할 수 있었다. 이렇게 예측된 증산량은 식물공장 환경 제어 기술 중 냉난방 부하 계산 및 관수 계획을 세우는데 활용 가능할 것이다.