• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.114-114
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• 2021

본 연구에서는 Sentinel-1 SAR 센서 기반 이미지자료와 딥러닝기법을 이용하여 고해상도 토양수분을 산정하였다. 입력자료는 지표특성(모래함량, 점토함량, 경사도), 인공위성 기반의 강우와 LANDSAT 기반의 이미지자료(NDVI, LST, 공간분포 토양수분)를 사용하였다. 강우자료의 경우 GPM(Global Precipitation Measurement) 일강우 자료를 사용하였으며, 관측일 기준으로 5일전까지의 강우자료와 5일평균강우를 구분하여 사용하였다. LANDSAT 기반의 토양수분 이미지자료와 지점관측 토양수분을 이용하여 검·보정 이후 딥러닝 모형의 입력자료로 사용하였다. 입력자료는 30m × 30m 해상도로 Resample 하여 딥러닝 모형의 학습을 진행하였으며, 학습에 사용된 모형을 이용하여 Sentinel-1 기반의 고해상도(10m × 10m) 토양수분이미지를 산정하였다. 검증지점은 거창군 거창읍, 계룡시 두마면, 장수군 장수읍 및 무주군 무주읍 토양수분 관측지점을 선정하였다. 거창군 거창읍의 산정결과, LANDSAT 기반의 토양수분 이미지와 DNN 기반의 토양수분 이미지가 매우 유사하게 나타났으며, 모의값(DNN 기반 토양수분)이 실측값(LANDSAT 기반의 토양수분)을 잘 반영한 것(R: 0.875 ; RMSE: 0.013)으로 나타났다. 또한 학습모형을 토지피복이 유사한 지역에 적용하여 토양수분을 산정한 결과 검증지점 계룡시(R: 0.897 ; RMSE: 0.014), 장수군(R: 0.770 ; RMSE: 0.024) 및 무주군(R: 0.909 ; RMSE: 0.012)의 모의값이 실측값과 매우 유사한 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 Seninel-1 SAR센서 이미지자료와 딥러닝기법을 연계한 고해상도 토양수분자료가 농업, 수문, 환경 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.248-248
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• 2020

토양수분은 증발산, 유출, 침투 등 물수지 요소들과 밀접한 연관이 있는 주요한 변수 중에 하나이다. 토양수분의 정도는 토양의 특성, 토지이용 형태, 기상 상태 등에 따라 공간적으로 상이하며, 특히 기상 상태에 따라 시간적 변동성을 보이고 있다. 기존 토양수분 측정은 토양시료 채취를 통한 실내 실험 측정과 측정 장비를 통한 현장 조사 방법이 있으나 시간적, 경제적 한계점이 있으며, 원격탐사 기법은 공간적으로 넓은 범위를 포함하지만 시간 해상도가 낮은 단점이 있다. 또한, 모델링을 통한 토양수분 예측 기술은 전문적인 지식이 요구되며, 복잡한 입력자료의 구축이 요구된다. 최근 머신러닝 기법은 수많은 자료 학습을 통해 사용자가 원하는 출력값을 도출하는데 널리 활용되고 있다. 이에 본 연구에서는 토양수분과 연관된 다양한 기상 인자들(강수량, 풍속, 습도 등)을 활용하여 머신러닝기법의 반복학습을 통한 토양수분의 예측 가능성을 분석하고자 한다. 이를 위해 시공간적으로 토양수분 실측 자료가 잘 구축되어 있는 청미천과 설마천 유역을 대상으로 머신러닝 기법을 적용하였다. 두 대상지에서 2008년~2012년 수문자료를 확보하였으며, 기상자료는 기상자료개방포털과 WAMIS를 통해 자료를 확보하였다. 토양수분 자료와 기상자료를 머신러닝 알고리즘을 통해 학습하고 2012년 기상 자료를 바탕으로 토양수분을 예측하였다. 사용되는 머신러닝 기법은 의사결정 나무(Decision Tree), 신경망(Multi Layer Perceptron, MLP), K-최근접 이웃(K-Nearest Neighbors, KNN), 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine, SVM), 랜덤 포레스트(Random Forest), 그래디언트 부스팅 (Gradient Boosting)이다. 토양수분과 기상인자 간의 상관관계를 분석하기 위해 히트맵(Heat Map)을 이용하였다. 히트맵 분석 결과 토양수분의 시간적 변동은 다양한 기상 자료 중 강수량과 상대습도가 가장 큰 영향력을 보여주었다. 또한 다양한 기상 인자 기반 머신러닝 기법 적용 결과에서는 두 지역 모두 신경망(MLP) 기법을 제외한 모든 기법이 전반적으로 실측값과 유사한 형태를 보였으며 비교 그래프에서도 실측값과 예측 값이 유사한 추세를 나타냈다. 따라서 상관관계있는 과거 기상자료를 통해 머신러닝 기법 기반 토양수분의 시간적 변동 예측이 가능할 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.19 no.2
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• pp.97-101
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• 1987

Physicochemical properties of heat-moisture (18, 21, 24 and 27%) treated naked barley (Youngsanbori) starch indicated that crystailinity of the starch was decreased upon treatment and water-binding capacity drastically increased as the moisture level increased. The swelling power was decreased, but the solubility increased by heat-moisture treatment. Apparent viscosity in aqueous sodium hydroxide solution was repressed as moisture-treatment level increased. Amylograph hot paste vicosities were decreased upon treatment except initial pasting temperature.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.42 no.2
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• pp.110-116
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• 2009

This study was to verify and calibrate seven kinds of soil water sensors for volumetric soil water content(VSWC) measurement under field. Types of sensors were TDR (Time Domain Reflectometry) and FDR(Frequency Domain Reflectometry). Two kinds of TDR were TRIME(profile type), and Mini-TRASE(rod type). Five kinds of FDR were EasyAG, EnviroSCAN, PR-1(profile type), and WET-1(rod type). VSWC by TRIME and Mini-TRASE compared with VSWC by soil core showed the standard error of about 2.4%, and 1.4% which is the smallest value among all the sensors used in the experiment, respectively. The errors of EasyAG and EnviroSCAN analyzed with scaled frequency(SF) were about 2.6%, and 2.8% and those by 1 versus 1 correspondence were about 2.6%, and 2.6%, respectively. WET-1 showed about 2.0% of error, which is the smallest value among errors by FDR sensors. PR-1 with the error of about 4.7% should be hard for application in field. Therefore, users on soil water sensors have to take into consideration the errors of sensors revealed after the calibration for the correct measurement of VSWC in field. The rest except for PR-1 among the sensors could be used for VSWC measurement with 1.4~2.6% error.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.107-107
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• 2011

최근 기후변화로 야기되는 식생의 변화는 수문기상인자인 증발산과 토양수분에 많은 영향을 끼친다. 본 연구의 목적은 식생의 변화가 수문기상인자인 토양수분에 어떠한 영향을 미치는지 분석하고자 하는데 있다. 식생인자와 수문기상 인자와의 상관관계를 알아보기 위해 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) 위성 이미지 데이터를 연구에 적용하였으며, 식생인자는 MODIS 13 Vegetation Indices Product에서 추출한 정규식생지수 Normalized Difference Vegetation Index(NDVI)를 이용하였다. 식생인자와 토양수분의 상관관계를 분석하기 위해 농업기상정보시스템(Rural Development Administration, RDA)에서 측정한 군위, 논산, 옥천, 예산 지역의 토양수분 관측값 및 Aqua 위성에 탑재된 Advanced Microwave Scanning Radiometer E(AMSR-E)를 이용하여 측정한 토양수분 관측값을 MODIS-NDVI와 비교 분석하였다. 식생인자와 수문기상인자의 시계열 자료를 이용하여 변화하는 양상을 알아내고자 하였고 상관성을 분석하여 식생인자가 수문인자에 어떠한 영향을 주는지 파악하였다. 그 결과 RDA 토양수분 관측값은 MODIS-NDVI와 거의 비슷한 경향을 나타남을 확인 할 수 있었으며, 이는 RDA와 AMSR-E의 토양수분의 관측 깊이에 따른 차이로 이 같은 현상이 나타난다고 사료된다, 또한 MODIS-NDVI, AMSR-E, RDA가 가지고 있는 각기 다른 공간 해상도(1km, 25km, point scale)가 반영된 결과라 할 수 있겠다, 추후 이를 보완한다면 보다 식생변화가 토양수분에 미치는 영향분석을 명확히 할 수 있을 것이다.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.21 no.2
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• pp.313-319
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• 1989

Hydration Properties of Olchal(Japonica type) and Hankangchalbyeo $(J{\times}I\;type)$ waxy rices at soaking temperatures of $4-40^{\circ}C$ were examined. The water uptake rate constant of Olchal was greater than that for Hankangchalbyeo. Volume increase rate during hydration of Olchal was faster. The rate constants of hardness decrease during hydration were similar between the two varieties. The Z-value and $Q_{10}$ were $39.7^{\circ}C$ and 1.78, respectively.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.25 no.2
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• pp.267-273
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• 1996

열풍건조 전 전처리로서 $50^{\circ}C의$ 2%(w/v)가용성 전분용액에서 20분간 침지를 한 처리구와 건조 후 분말 입자크기가 $40^{\circ}C,$ 90%RH의 저장 중 분말양파의 물리적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. 저장 중 수분흡수는 처리구와 대조구 모두 분말양파의 입자 크기에 관계없이 저장 초기에 빠르게 이루어진 후 저장시간이 지남에 따라서 둔화되었다. 처리구가 대조구에 비하여 저장중 수분흡수가 작게 나타났다. 처리구의 경우 분말입자가 큰 -24+60 mesh의 수분흡수는 저장 6시간 후 처리구와 대조구의 덩어리 형성 정도는 각각 12.26과 60.1%이었다. 입자 크기에 다른 덩어리 형성 정도는 처리구에서 저장 1시간 후 2.28%과 23.6%로 나타났다. 겉보기 밀도에서는 처리구가 대조구에 비하여 전반적으로 높은 값을 나타내었으며 처리구의 경우 수분흡수가 0.03에서 0.12g수분/g고형분으로 늘어남에 따라서 겉보기 밀도는 입자가 큰 분말은 0.49에서 0.38g/㎤이였으며 입자가 작은 분말은 0.31에서 0.29g/㎤로 나타났다. 압축성에서는 입자 크기가 크고, 수분흡수가 많이 이루어진 분말일수록 도한 대조구가 처리구 보다 응집성질을 가지게 되므로 높은 값을 나타내었다. 이완상수에서는 입자가 큰 처리구의 경우 수분흡수가 3.0과 12.1%이루어 진 것을 비교하면 각각 2.45와 2.01로 나타났다. 이는, 수분흡수가 높아짐에 따라서 고체 성질이 줄어들게 됨으로써 이완상수값이 낮아지기 때문이다.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.49 no.4
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• pp.444-452
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• 2017

This study aims to investigate the physicochemical properties of the extruded rice snack with added the containing mealworm. Adding the mealworm addition enhanced protein and unsaturated fatty acid contents, which are insufficient in rice. As the extrusion process variables, the death temperatures and moisture content were set to at respective 130 and $140^{\circ}C$, and 20 and 25%, respectively. The expansion ratio increased as with death temperature, whereas the increased moisture content decreased. The nitrogen solubility index and protein digestibility index increased with the added mealworm content of mealworm increased. As mealworm content and death temperature, and moisture content increased, DPPH radical scavenging activity significantly increased but the rancidity decreased. As the result of this study, confirmed that the addition of mealworm to the extruded rice snack was the confirmed as the effective process to improve nutrition, and antioxidation. Also, death temperature and moisture content have an effect on softened the texture of extruded rice snack.

• Journal of Wetlands Research
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• v.20 no.1
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• pp.27-34
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• 2018

Reproductive phenology and physiological responses of Epilobium hirsutum L. to moisture content and nutrient content of soil were analysed in order to obtain basic data for effective conservation and restoration. Epilobium hirsutum L. is a perennial plant. But Epilobium hirsutum L. grew reproductively in all moisture and nutrient gradients. Flower bud, flowers and peduncle were respectively ripened in earlier under highest moisture condition and highest nutrient condition. And, number of flowers and peduncle were more quickly increased under highest moisture condition and highest nutrient condition. Chlorophyll content was high under highest moisture condition and higher middle moisture condition. However, we found no significant difference of chlorophyll content regard to nutrient gradients. There was no difference in minimum chlorophyll fluorescence among all moisture and nutrient gradients. The photochemical efficiency values of PS II were 0.75 in all moisture gradients, and it was 0.78 in highest nutrient gradient. The chlorophyll content of Epilobium hirsutum L. increased as the moisture content increased, and the Fv/Fm value increased as the organic matter increased. Our results showed that high moisture and nutrient content of soil advance their breeding season and promote reproductive growth. It might be important basic informations for the maintenance of population and the management of habitat of Epilobium hirsutum L. an endangered plant species.

• Food Engineering Progress
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• v.21 no.2
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• pp.116-125
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• 2017

This study aims to make extruded rice snack with high quality in texture and nutrition by adding mealworm. Addition of the mealworm has the merit to fill in high-quality protein and unsaturated fatty acids which are insufficient in rice. Thus, the physicochemical properties were investigated through the process of extrusion cooking. As the extrusion process varied, the die temperatures were set to $120^{\circ}C$ and $130^{\circ}C$. Also, the moisture contents were adjusted to 30% and 35%. The specific length, the expansion ratio, and the water absorption index increased as the added content of mealworm became higher. On the contrary, the density, the breaking strength, the apparent elastic modulus, and the water solubility index decreased. As mealworm and moisture content increased, DPPH radical scavenging activity significantly increased but the rancidity decreased. As a result, the addition of mealworm to the extruded rice snack was effective in improving texture, nutrition, and antioxidation.