• 제목/요약/키워드: 생산량 예측

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농촌지역 토지피복분류를 위한 객체기반 영상분석기법 연구 (A Study on Object-Based Image Analysis Methods for Land Cover Classification in Agricultural Areas)

  • 김현옥;염종민
    • 한국지리정보학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.26-41
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    • 2012
  • 지구온난화와 함께 홍수와 가뭄 등 기후변화에 대비하기 위해서는 경지현황에 대한 신속하고 정확한 정보를 바탕으로 농업생산량을 효율적으로 관리, 예측, 대비하는 것이 필요하다. 본 연구는 시 도 규모 이상의 넓은 지역을 대상으로 농촌지역 토지피복도 제작을 지원할 수 있는 영상분류 알고리즘 개발을 목표로 객체기반 영상분석기법의 활용가능성과 한계를 검토해 보았다. 추가적인 공간자료의 사용이 최소화된 상태에서 다중시기 RapidEye 위성영상의 분광정보 활용가능성을 테스트해 보고자 하였으며, 사례연구지인 김제지역 일대($1,300km^2$)에 대한 토지피복 분류 정확도는 80.3%로 양호하게 나타났다. 분석에 사용된 RapidEye의 6.5m 공간해상도는 대체로 작은 규모로 경작되는 우리나라 경지의 공간적 특성 추출이 가능하다는 것을 보여주었으며, 객체기반의 영상분석 기법은 분석가의 전문지식을 분류과정에서 다양한 방법으로 구현해냄으로써 영상정보 활용의 최적화를 꾀할 수 있음을 보여주었다. 또한, 기개발된 영상분류 알고리즘을 저장하고, 분석목적에 맞게 세부 변수들을 조정하여 다른 지역 또는 다른 영상에 응용할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, 객체기반 영상분류의 근간이 되는 영상분할 과정은 정량적으로 명확히 설명되지 않는 경우가 많아 분석자의 경험과 전문지식을 바탕으로 최선의 결과를 도출하는 것이 요구된다.

건물 및 영양소 섭취량 제한이 농후사료 급여 비율이 높은 착유우의 생산성에 미치는 영향 (Effect of Restriction of Dry Matter and Nutrient Intakes on Productivity of Holstein Lactating Cows Offered High Levels of Concentrate)

  • 조영석;임종수;장원석;김명화;이상락
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제51권1호
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    • pp.33-38
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    • 2009
  • NRC (2001)의 권장량만큼 건물섭취 및 영양소 공급량을 제한하였을 경우의 착유우의 영양소 섭취균형 및 생산성을 제한하지 않았을 경우와 비교 조사하였다. Basal TMR을 무제한 급여한 대조구와 제한 급여한 시험구의 유생산량은 각각 27.5 kg/일/두, 28.1 kg/일/두로 시험구가 높은 경향을 나타내었고, 4% FCM과 FPCM 생산량은 각각 28.0 kg/일/두, 27.8kg/일/두로 대조구의 26.1 kg/일/두, 26.4 kg/일/두 보다 높은 경향을 나타내었으나 통계적 유의차는 나타나지 않았다. 대조구의 실제 건물섭취량은 23.8 kg/일/두로 시험구의 22.7 kg/일/두 보다 많이 섭취하였고, 대조구의 실제 건물섭취량은 NRC (2001)의 건물섭취 권장량보다 많이 섭취하는 것으로 나타났다(P<0.01). NRC (2001)로 추정한 대조구의 $NE_L$ 실제섭취량은 36.2 Mcal/일/두로 시험구의 34.9 Mcal/일/두 보다 높은 경향을 나타내었으며, NRC (2001)로 추정한 대조구와 시험구의 $NE_L$ 실제섭취량은 NRC (2001)의 $NE_L$ 섭취권장량 보다 모두 높게 나타났다(P<0.001). NRC (2001)로 추정한 대조구의 MP 실제섭취량은 2308 g/일/두로 시험구의 2224 g/일/두 보다 높은 경향을 나타내었으며, NRC (2001)로 추정한 대조구와 시험구의 MP 실제섭취량은 NRC(2001)의 MP 섭취권장량 보다 모두 높게 나타났으나 통계적 유의차는 나타나지 않았다. 이러한 본 실험의 결과에서 판단해 볼 때 농후사료 급여 비율이 높은 착유우에 있어서 건물섭취 및 영양소 섭취량을 무제한으로 허용하는 것은 오히려 사료의 이용효율을 감소시키는 것으로 예측되며, 따라서 유생산을 위한 영양소 이용 효율 역시 감소시키는 것으로 사료된다.

논벼 NPP 지수를 이용한 우리나라 벼 수량 추정 - MODIS 영상과 CASA 모형의 적용 - (Prediction of Rice Yield in Korea using Paddy Rice NPP index - Application of MODIS data and CASA Model -)

  • 나상일;홍석영;김이현;이경도;장소영
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.461-476
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    • 2013
  • CASA 모델은 작물의 순 일차생산량(NPP)을 추정하는 가장 빠르고 정확한 모델 중 하나이다. 본 연구의 목적은 (1) 2002년 ~ 2012년 동안 한국의 논지역을 대상으로 작물 NPP의 시공간적 변화 패턴을 분석하고, (2) 연간 NPP와 쌀 생산성 간의 관계를 파악하여, (3) MODIS Product와 태양 복사량을 CASA 모형에 적용하여 2012년 한국의 쌀 수량을 추정하는 것이다. 또한, (4) 통계청이 발표한 최종 수량과 비교를 통해 적용을 검토하였다. 이를 위해, 월별 또는 누적 NPP와 수량과의 상관분석을 실시하였다. 그 결과, 총 누적 NPP와 9월의 NPP가 쌀 수량과 높은 상관성을 나타내었으며, 이를 이용하여 추정한 2012년 예측 수량은 누적 NPP 적용시 526.93 kg/10a, 9월의 NPP 적용시 520.32 kg/10a로 추정되었다. 통계청의 최종 수량과의 RMSE는 각각 9.46 kg/10a, 12.93 kg/10a를 나타내었으나, 전반적으로 두 모형 모두 1:1선에 근접한 결과를 보이고 있어 NPP를 이용한 벼 수량 추정 모형이 논벼 수량의 변화특성을 잘 반영하고 있는 것으로 판단된다.

주성분분석 및 다중회귀분석에 의한 제주도 토양유기물 및 $Al_o+1/2Fe_o$ 함량 분포 (Distribution of Organic Matter and $Al_o+1/2Fe_o$ Contents in Soils Using Principal Component and Multiple Regression Analysis in Jeju Island)

  • 문경환;임한철;현해남
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.748-754
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    • 2010
  • Soil Taxonomy의 새로운 Andisols목 토양의 분류체계에서 토양유기물 함량과 Ammonium oxalate 추출 Al함량과 Fe의 1/2함량의 합은 중요한 기준이다. 제주도는 토양생성환경이 다양하여 Andisols 토양을 포함하여 다양한 토양이 분포하고 있다. 이 논문은 제주도 토양을 대상으로 기후, 식생, 지형 등 여러 가지 환경변수들을 이용하여 토양유기물과 $Al_o+1/2Fe_o$의 함량을 추정할 수 있는 모형을 개발하고, 이를 이용하여 토양특성지도를 제작하기 위하여 수행하였다. 조사대상 지역의 321 지점에서 토양을 채취하여 토양유기물과 $Al_o+1/2Fe_o$ 함량을 분석하고, 각 토양시료 채취지점의 온도, 강우, 순일차생산량, 일사량, 증발산량, 해발고도, 토양생성에너지, 지형습윤지수, 주변과의 고도차, 해안과 정상으로부터의 거리 등의 환경변수들을 환경변수 지도를 제작하여 추출하였다. 여러 환경변수 간에는 서로 상관관계가 높게 나타나는 다중공선성을 나타내었으며, 이를 주성분분석에 의한 변수 변환으로 제거하였다. 주성분분석 결과를 바탕으로 변환된 변수들은 산악효과, 식생효과, 복잡 효과 등 3개의 주성분으로 축소할 수 있었고, 이 3개의 변수를 이용하여 토양유기물과 $Al_o+1/2Fe_o$ 함량을 예측할 수 있는 다중회귀모형을 구하였다. 이 모형들은 전체 토양유기물 변이의 52%와 전체 $Al_o+1/2Fe_o$ 변이의 37%를 설명할 수 있었다. 모형을 이용하여 제작된 토양유기물 지도는 토양도를 바탕으로 한 토양유기물 지도와 전체적인 형태에서 매우 유사한 형태를 나타내었다. 따라서 환경요인은 제주도 토양의 분포에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되었고, 정량화할 수 있는 환경요인을 이용하여 토양특성지도를 제작할 수 있음을 구명하였다.

Bacillus subtilis IJ-31에서 Hydrocinnamic Acid 생산을 위한 최적배양조건 (Optimization of Culture Condition for the Hydrocinnamic Acid Production from Bacillus subtilis IJ-31)

  • 주길재;김영목;이오석;김정웅;김원찬;송경식;윤성준;김진호;이인구
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제48권3호
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    • pp.207-211
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    • 2005
  • 본 연구에서는 식물생장억제미생물 B. subtilis IJ-31이 생산하는 HCA의 최적생산조건을 검토하였다. HCA생산 최적조건으로 탄소원은 1%의 미강, 질소원은 0.5% tryptone, 무기염은 0.1% $ZnCl_2$, 배양 온도는 $37^{\circ}C$, 배양시간은 60시간, pH는 7.0에서 $90.5\;{\mu}g/ml$의 HCA를 생산하였으므로 이를 최적생산조건으로 확립하였다. 이를 바탕으로 통계프로그램(SAS) 중 반응표면 분석법(RSM)을 이용한 jar fermentor 배양에서의 HCA 최적생산 조건을 확립하였다. 즉 토양추출물 2.24% 첨가, 교반속도 290 ppm, tryptone 0.83% 첨가, 배양온도 $37^{\circ}C$, 배양시간 60시간, pH 7.0에서 $102.99\;{\mu}g/ml$의 HCA를 생산하는 최적생산 조건으로 예측되었다. 따라서 실제 상기 RSM 최적 조건에서 실험한 결과 HCA는 $102.5\;{\mu}g/ml$를 생산하였다. 이러한 결과는 플라스크에서 HCA는 $90.5\;{\mu}g/ml$로 생산되었으나 jar fermenter 배양에서는 플라스크 배양에 비하여 12%가량 HCA 생산량이 증가된 결과를 보여주는 것이다.

한강수계 표준유역의 수문특성분석을 통한 소수력 자원량 산정 (Estimation of Small Hydropower Resources by Hydrologic Analysis of Han-River Standard Basin)

  • 서성호;오국열;박완순;정상만
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.47-47
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    • 2011
  • 에너지자원이 부족하여 에너지 해외의존도가 약 80% 이상인 우리나라의 특성상 에너지 해외의존도를 경감시키고 에너지부족 상황을 안정시키기 위하여 국내의 부존에너지를 최대한 활용하는 것이 필요하다. 또한 지구온난화에 대처하는 범세계적인 규제에 대비하기 위하여, 청정에너지를 적극 개발하여 에너지자립도를 향상시켜야 한다. 신재생에너지 중 하나인 소수력은 친환경적인 청정에너지 중 하나로 다른 대체 에너지원에 비해 높은 에너지 밀도를 가지고 있어 개발 가치가 큰 부존자원으로 평가되고 있다. 그리고 소수력은 여러측면의 사회적 환경적 이점으로 최근에는 선진국에서도 매우 큰 관심을 끌고 있으며, 에너지 자원이 빈약하여 대부분 석유수입에 의존하는 우리나라는 지역에너지로 소수력을 적극 개발하여야 한다. 소수력 부존량이 풍부한 우리나라는 1982년에 소수력 개발 활성화 방안이 공표되면서부터 정부주도 하에 소수력 발전소 건설에 관한 연구를 적극적으로 지원하게 되었다. 대수력과 비교하여 소수력의 장점으로는 비교적 짧은 계획 및 시공기간, 낮은 투자비용, 개인이나 기업을 통한 투자참여, 주위 인력이나 자재를 이용한 쉬운 설치, 적은 환경적인 피해 등이 있다. 이와 같이 청정에너지 중 하나인 소수력의 개발과 활용을 위하여 IT 기술을 접목한 다양한 응용시스템 구축이 진행되고 있다. 특히, 한국에너지기술연구원에서는 신재생에너지 개발 및 보급 확대를 목표로 2006년에 신재생에너지 자원지도시스템을 구축하였으며, 이를 웹상에서 제공하고 있다. 소수력 발전시설의 적극적인 활용을 위해서는 초기설계시 장기유출 특성분석을 통해 해당유역의 수자원을 최대로 활용하고, 지형적인 요소를 이용하여 전기의 생산이 최대가 되도록 하는 최적설계가 이루어 져야 한다. 따라서 본 연구에서는 소수력 발전시설의 최적설계를 위해 한강수계 258개 표준유역 중 섬강합류점에 대하여 자원지도를 활용하여 연평균유량을 추정한 후 소수력 자원량을 산정하였고, 그 결과로 시설용량과 연간전기생산량은 각각 1,633kW, 6,224MWh로 산정되었다. 또한 유출량의 미계측 유역에서의 소수력 발전성능을 예측하기 위한 방법으로 Weibull 분포의 특성화 방법을 선택하여 그 적용성을 검토하였다. 섬강합류점 표준유역 내에 위치하고 있는 목계관측소, 앙성관측소에서의 10개년(1999~2008) 강우자료를 바탕으로 유황곡선을 작성하여 상관관계분석을 실시한 결과 목계관측소에서 0.994701, 앙성관측소에서 0.992616으로 관측치와 계산값이 상당히 유사한 것으로 나타났다.

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CBM 저류층의 생산성 예측을 위한 표준곡선 모델의 적합성 평가 연구 (A Study on the Conformity Assessment of Type Curve Models to Predict Production Performance in Coalbed Methane Reservoirs)

  • 김창균;이정환
    • 한국가스학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.34-45
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    • 2018
  • 석탄층 메탄가스(CBM) 저류층은 탄화과정 중에 탄리(cleat)가 물로 채워지게 되며, 탄리 내 물의 거동이 CBM 생산거동에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 정확한 생산 자료 분석을 수행하기 위해서는 탄리 내 물 포화도가 CBM 생산에 미치는 영향을 고려해야 한다. 이에 본 연구에서는 서로 다른 물 포화도 조건을 갖는 CBM 저류층에 표준곡선(type curve) 분석을 수행하고 조건별 적합도를 평가하였다. CBM 생산 자료를 취득하기 위해 CMG사(社)의 GEM을 이용하여 물 완전포화, 중간포화, 불포화 상태의 저류층 모델을 구축하였으며, Fetkovich, Palacio-Blasingame(P-B), Agarwal-Gardner (A-G) 표준곡선 분석을 수행하였다. 그 결과, 불포화 CBM의 경우 Fetkovich 표준곡선이 후기 시간 영역에서 일치(matching)가 잘 이루어지지 않는 반면 A-G 표준곡선 모델에 우수한 일치를 나타내었다. 또한 중간 포화 CBM 생산 자료는 후기 시간 영역에서 표준곡선 모델 모두와 잘 일치되는 것을 확인하였다. 완전 포화 조건의 경우 최대 생산량(qpeak)이후 적은 양의 생산 자료만을 이용해서도 P-B와 A-G 표준곡선에 정확하게 일치되었으며, 이를 기반으로 특정 물 포화도 조건에서 각 표준곡선이 갖는 장 단점이 분석되었다. 따라서 CBM 개발 시 물 포화도 조건에 따라 적합한 표준곡선을 선택함으로써 CBM 저류층의 정확한 생산 자료 분석이 가능할 것으로 판단된다.

수정된 Heliosat-II 방법과 COMS-MI 위성 영상을 이용한 한반도 일사량 추정 (Solar Irradiance Estimation in Korea by Using Modified Heliosat-II Method and COMS-MI Imagery)

  • 최원석;송아람;김용일
    • 한국측량학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.463-472
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    • 2015
  • 지표 일사량 데이터는 신재생 에너지 자원지도 제작, 태양 에너지 관련 시설의 입지 선정 및 관련 정책의 기초 자료 및 농작물 생산량 예측 등의 매우 다양한 분야에 사용될 수 있는 중요한 데이터이며, 이에 최근 한국에서도 일사량 데이터 구축에 대한 연구의 필요성이 커지고 있다. 이에 본 연구에서는 COMS-MI(천리안 기상위성) 영상과 Heliosat-II 방법을 이용하여 국내 일사량을 추정하고자, Heliosat-II 방법을 국내 데이터에 적합하도록 수정하고, 이를 통하여 일사량을 추정하는 것을 목표로 하였다. 이를 위하여 먼저 COMS-MI 위성 영상 및 국내 기상 데이터 등을 확보하고 전처리를 수행하였다. 또한 Heliosat-II 방법의 입력 데이터이자 중간 결과물인 지표 반사도(ground albedo) 보정을 수행하고, 반사도 참조 지도(background albedo map)의 정확도를 높이고자 기존의 방법을 수정하였다. 그리고 이와 같이 수정된 Heliosat-II 방법을 통하여 추정 일사량을 도출하고, 이를 지상에서 관측된 일사량 실측치와의 비교를 통하여 정확도를 검증하였다. 실험 결과, 수정된 Heliosat-II 방법을 사용할 경우, 약 30.8%의 RMSE(%) 정확도를 나타내었으며, 기존 Heliosat-II 방법을 그대로 이용하였을 경우에 비하여 약 10% 수준의 향상된 정확도를 확보할 수 있음을 확인하였다.

건강정보의 예보성 평가준거를 활용한 전문가 평가결과 분석연구 (Development of Evaluation Framework and Professional Evaluation of Health Information Predictability)

  • 강민석;이무식;홍지영;김상하
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.2966-2973
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    • 2009
  • 효과적인 건강예보제의 전략적 수행을 위해 필요한 전략적 요소를 찾아, 건강 예보제에 적용할 수 있도록 제안하는 것을 목표로 한다. 전반적인 건강정보의 질적 측면 평가결과로는 건강정보의 과학적 근거여부가 $3.7\pm0.5$점으로 가장 높았고, 충분히 쉽게 이해 가능하다가 $3.6\pm0.5$점, 국민들의 관심 반영 정도 $3.5\pm0.5$점 순이었으며, 국민들의 필요에 충분한 내용을 포함하고 있는지에 대한 여부는 $2.9\pm0.6$점으로 가장 낮은 점수를 보였다. 지금까지의 건강예보제가 절대적 생산량이 부족하고, 건강정보에 관한 권위가 제한되어 있었으며, 예측정보의 생산과 적용에 대한 방법론적인 한계 등의 이유로 실패했던 것을 분석해 볼 때 지금 건강예보제 보완을 위해 필요한 점은, 충분한 정보 제공과 정보 수집의 정기성 등이 시급하다고 할 수 있다. 현재 전염병 웹보고 시스템과 같은 온라인상으로 접할 수 있는 서비스를 제공하고 있지만, 이에 대한 홍보가 부족하고 정보 또한 신뢰성을 확고히 얻고 있지 못하기 때문에 전염병에 국한되어 있는 정보 제공이 아닌 일반적인 건강상식과 관련된 분야로 정보 제공의 영역을 확장시켜야 할 것이다. 또한 정보 수집 방법을 명확히 공고하여, 공감대를 형성할 수 있어야 하며, 분류 체계를 명확히 하여, 개개인이 원하는 정보를 찾아 볼 수 있도록 데이터베이스 작업이 필요하다고 할 수 있다.

채취산지별 물푸레나무 종자의 온도에 대한 발아반응 비교 (Comparison of Seed Germination Response to Temperature by Provenances in Fraxinus rhynchophylla)

  • 최충호;서병수;탁우식;조경진;김장수;한상억
    • 한국산림과학회지
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    • 제97권6호
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    • pp.576-581
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    • 2008
  • 산지별 물푸레나무 종자의 산지이동시 생태적 조건에 대한 적응력을 예측하고 직파조림 및 포지양묘 시 최대의 발아효과를 얻고자 $5{\sim}35^{\circ}C$의 범위에서 온도에 대한 발아반응을 조사한 결과, 발아율, 발아속도에서 채취산지간 차이가 관찰되었다. 인제에서 채취한 종자가 저온($5{\sim}15^{\circ}C$)에서 발아율이 우세하였으며, 고온($30{\sim}35^{\circ}C$)에서는 강릉의 종자가 우세하였다. 또한 발아율 값에 의한 2차 회귀식 모델에서 도출된 기준온도, 최대온도 및 적정온도는 4개 산지간 다양하게 나타났는데, 인제가 가장 낮았고 강릉이 가장 높게 나타났다. 발아속도에 근거한 주요 온도 추정 모델 역시 산지간에 다양하게 나타났다. 기준온도의 경우 횡성이 가장 낮았으며 강릉이 가장 높았다. 최대온도 및 적정온도는 인제에서 가장 낮게 나타났으며, 역시 강릉에서 가장 높게 나타나 발아에 영향을 미치는 주요 온도들의 경우 저온산지보다 비교적 고온인 산지에서 더 높게 나타남을 알 수 있었다. 유묘생산을 위한 파종시 주요 온도를 고려할 때 2차 회귀모델과 선형모델 중 어느 것을 선택할 지는 유묘생산시의 목표에 달려있다. 즉 유묘생산량에 초점을 두었다면 2차 회귀모델을, 출현속도나 균일성에 초점을 두었다면 선형모델을 선택함이 바람직할 것이다.