• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.167-167
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• 2017

스마트팜 내부의 3차원 공간의 온도, 습도, 기압, 공기질 분석을 통한 돈사 미세 조절 기술에 대한 연구가 진행 중이다. 해당 특성 중에서 기압을 제외한 환경인자들은 돈사 내의 구조 특성상 위치별로, 시간별로 매우 상이한 변이의 형태를 보인다. 일정 시점을 기준으로 계측 지점 이외의 지점에 대한 환경인자들을 공간적으로 추정하는 기술은 대표적으로 컴퓨터 분석 기술에 의존하고 있다. 시간 복잡도가 매우 높은 CFD(Computer Fluid Dynamics) 방식은 정밀도 측면에서 유리하나, 상응하는 제어 기술/하드웨어 등의 부재로 모델링 결과의 활용도가 낮다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 CFD를 수행하는 과정에 있어 실질적으로 유효한 단위로 공간 분해능을 낮추고, 동등한 크기의 세부 공간에 대한 모델링을 병렬적으로 수행하기 위한 방안을 연구하였다. 실험적으로 돈사 환경을 3차원으로 구성하기 위하여, 공기 흡입구, 배출구, 기둥, 덕트 요소를 포함시켰다. 실내 공간을 1차적으로 가로, 세로, 높이방향으로 $3{\times}3{\times}3$ 균등 분배한 후 3차원 행렬로 분할하였다. 각 분할된 행렬에 대한 연산 수행을 위하여 현재까지 대중에 공개된 SBC(Single Board Computer) 중 가장 높은 연산 수행 능력이 있는 Odroid-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea) 16식을 병렬 클러스터링 기술로 연동하였다. 하나의 AP당 8개의 코어가 내장되어 있으므로, 총 128개의 코어를 이용하여 동시에 128개의 3D 정방행렬 연산이 가능하도록 구성하였다. 모델링을 위한 수학적 모델로는 실험적으로 Steady turbulent model (Newtonian coefficient)을 이용하였다. 클러스터링을 이용한 병렬 처리의 특성상 균등한 정보량을 동시에 배분해야 하므로 108 ($27{\times}4$)개의 코어를 이용하여 1차적으로 나뉜 공간을 다시 4등분하여 동시에 $12{\times}12{\times}12$에 해당하는 공간 분해능에 대한 처리를 동시에 수행할 수 있도록 하였다. 2단계에 걸쳐 분할한 공간 세그먼트에 대한 클러스터링 연산 수행 결과 초당 15회 정도의 연산을 수행할 수 있었으며, 시간 분해능을 100으로 설정한 경우 약 5초가 수행되었다. 선행적으로 수행하였던 CFD 모델링 (OpenFOAM)과 비교하였을 때 상대적으로 정밀도가 낮은 3차원 모델링 결과를 얻을 수 있었다. 모델링에 소요되는 시간을 비약적으로 경감 시킨 장점을 살려 적정한 공간 분할 기법과 추가로 발생하는 다수의 바운더리 조건을 근사적으로 추정할 수 있는 데이터 마이닝 기술이 보완되어야 할 것이다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.123-123
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• 2017

식물공장 내 작물의 생육은 제공되는 인공광원의 광원 및 광질에 영향을 받으며, 광흡수 파장에 따라 다르다. 또한 광합성에 효과적인 형태의 빛의 계속적인 빛의 조사보다는 광 펄스를 조절하여 공급하여 준다면 더욱더 효과적인 생육 환경을 제공해 줄 수 있다. 식물의 최적 생장을 위해 특정 파장대의 빛을 선택적으로 조사할 수 있는 LED특성을 사용하여 UV광원을 포함한 인공광원의 펄스폭 변조에 따른 적치마 상추의 생육특성을 알아보고자 하였다. 광환경은 Red(660 nm), Blue(450 nm), UV(395 nm) LED를 8:1:1 비율로 광량 $160{\mu}mol{\cdot}m^2{\cdot}s^{-1}$, 주파수 1.25, 2.5, 3.75, 5.0 kHz로 조사하여 주었으며, 온도 $20{\sim}23^{\circ}C$, 습도 50~60%, $CO_2$농도 1,000 ppm으로 조성하여 주었다. 아시아종묘 적치마상추를 파종 후 18일 째 되는날 정식, 정식 후 14일 28일 째 되는날 SPAD, 지상부 지하부의 생체중 및 건물중, 엽폭, 엽장을 측정하였으며, 측정한 엽폭과 엽장을 이용하여 엽형지수 산출, 지상부 지하부 생체중 값을 이용하여 S/R율을 산출하였다. SPAD 측정결과 생육시기가 증가할수록 SPAD함량은 감소하였으며, 1.25와 2.5 kHz에서 생육 시기 증가에 대한 SPAD함량 감소가 컸고, 3.75와 5.0 kHz의 경우 SPAD함량의 감소량은 작았다. 지상부 생체중은 3.75 kHz에서 121.51 g으로 가장 높은 값을 나타냈으며, 2.5, 1.75, 5.0 kHz 순으로 높은 값을 나타났다. 지하부 생체중의 경우 3.75 kHz에서 31.31 g으로 가장 높은 값을 나타냈으며 2.5, 5.0, 1.25 kHz 순으로 높게 나타났다. 엽형지수는 생육 시기가 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났으며, 1.75, 2.5, 5.0, 3.75 kHz 순으로 크게 나타났다. 지상부 건물중 측정결과는 지상부 생체중 결과와, 지하부 건물중의 측정결과는 지하부 생체중 결과와 동일하였다. S/R율은 1.75 kHz를 제외하고 생육시기가 증가할수록 S/R율은 감소하는 것으로 나타났으며, 주파수가 높아질수록 S/R율은 감소하는 것으로 나타났다. 엽형지수는 엽폭/엽장으로 엽형지수를 산출한 결과로 값이 작을수록 엽폭이 넓은 형태를 의미하며, 생체중값이 가장 크게 나타났던 3.75 kHz에서 엽형지수의 값이 가장 낮게 나타났으며 3.75 kHz를 제외하고 주파수가 높을수록 엽형지수의 값이 낮게 나타났다. 이에 주파수에 따른 적상추의 생육은 3.75 kHz에서 가장 좋은 것으로 판단할 수 있었다.

• KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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• v.50 no.3
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• pp.191-196
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• 2005

Fusarium head blight (FHB) is a severe disease problem that affects the quality and yield of barley grain. The evaluation of FHB resistance is difficult because environmental conditions greatly influence FHB infection and development. The objectives of this study were to: 1) establish an efficient screening method for selecting resistant barley to FHB, 2) compare FHB severity between the cut-spike method and pot-plant method for development of mass screening, and 3) estimate FHB resistance for barley germplasms. Barley cultivars and lines were evaluated for reaction to FHB in controlled-greenhouse condition. Spikes were spray-inoculated with a suspension $(5.0\times10^5\;macroconidia\;mL^{-1})$ of Fusarium graminearum SCK-O4 strain, and then kept in a greenhouse at $18-25^{\circ}C$ with $80-100\%$ relative humidity. Inoculation were employed at 3 different heading growth stages (heading date, three days after heading, and five days after heading). The inoculation was performed in 2 consecutive days in order to avoid escapes. The inoculated plants were maintained in the greenhouse at 4 different free moisture periods (1, 3, 5, and 7 days). The percentage of FHB severity was scored from 0 to 9 according to the rate of infected kernels per spike, and three spikes were evaluated per replication with 3 replicates. There were significant differences of FHB severity depending on the different free moisture periods, but not by the inoculation at different heading stages. The optimum evaluation point of FHB severity in the greenhouse condition was on the 7th day under free moisture condition after inoculation at the heading date. Infection level in cut-spike method highly correlated with that in pot-plant method. This suggested that cut-spike method is useful in evaluating of FHB resistance in barley. Six cultivars, such as Jinkwang, Buheung, Atahualpha 92, Chevron-b, Gobernadora-d, and MNBrite-c, were selected as resistant varieties to FHB. Correlation coefficient for the FHB severity evaluated by the pot-plant method between two seasons was 0.794, indicating the stability and accuracy of the screening method.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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• v.47 no.6
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• pp.67-77
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• 2019

The purpose of this study is to analyze how much particulate matter at the center of the urban park is reduced compared to the entrance of the park, where the particulate matter problem is serious. It also endeavored to analyze the relationship between the space closure rate and particulate matter reduction rate in the center of the park through the collection and analysis of experimental data. Seven flat land type urban neighborhood parks in Suseong-gu, Daegu were measured at the same place for three days. The research results are as follows. First, the center of the urban neighborhood park had an average temperature 1.05℃ lower than at the entrance and an average humidity of 2.57% higher. Second, the rate of fine dust reduction was PM1- 17.09%, PM2.5- 17.65%, PM10- 14.99%. As for the reduction rate of particulate matter, the smaller the size of the park, the greater the reduction rate. In addition, the reduction rate at the center of the park was lower on days when particulate matter concentration based on the weather reports was low. The higher the concentration at the park entrance, the higher the reduction rate was. Third, a higher the rate of space closures at the center of the park resulted in a higher effect of particulate matter reduction. Noting this, the relationship between particulate matter reduction and the space closure rate in urban neighborhood parks was clearly shown. We hope to be the basis for more extensive experimental data collection.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.94 no.1 s.158
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• pp.26-33
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• 2005

The study was carried out to provide information about growth and ecological characteristics by site types of natural deciduous forest in Pyeongchang, Gangwon Province. The data were collected from four aspects(the East, the West, the South, and the North) with three elevation(higher than 1.000 m, 700~1,000 m, lower than 700 m) and three topographical conditions(ridge, hill, and valley). Growth parameters by site types were evaluated based on the growth performances of dbh for the last 5 to 10 years; which were also estimated based on both Pressler and Schneider formulae. In addition, ecological characteristics such as Shannon-Wiener's diversity index, evenness index and richness index were analyzed by site types. The management methods by site types were suggested by considering stand density, growth patterns, and ecological characteristics. It was found that the stands on the South and the East are necessary the tending practices to improve growth and ecological characteristics. On the other hand, the West and the North needed the tending practices focusing on stand density management to increase growth rate rather than ecological management. It was also found that the area lower than 700 m in elevation showed Higher growth rate than other areas. As a management standard considered in terms of growth rate, it was suggested that tending practices should be applied to the stands of which growth rate for the last 5 to 10 years were lower than 2%. Considering topographical conditions, valley area showed better ecological characteristics than both ridge and hilly areas. Consequently, it was revealed that the valley areas were suitable for the ecological management.

• Journal of Animal Environmental Science
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• v.18 no.1
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• pp.25-34
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• 2012

Noxious gases with malodorous substance concentrations in each stages of pig buildings were determined at a typical 400sow-scale farm to improve piggery environment. Using IAQ-300 and pDR-1000AN, continuous records for the concentration of $NH_3$, CO, $CO_2$, $NO_2$, $SO_2$, $H_2S$, $O_2$, and along with temperature, humidity, dust concentrates from individual pig pens were collected to analyze every 6 hours' condition of indoor environment for 24 hours' period. In most pig houses, the air quality at noon was good, while at night (00:00~06:00), air composition became noxious in all buildings. The order of buildings' air quality for 24 hrs was pregnant > farrowing > nursery > growing > finishing. The cause of air quality differences was presumed to be the differences of stocking density, defecating amount and the length of exposure time of slurry in indoors. In conclusion, well-designed building structure, proper control of stocking density, quick removal of excreta from pig pens and continuous ventilation are prerequisites to improve pig housing environment.

• Journal of Plant Biotechnology
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• v.31 no.2
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• pp.133-138
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• 2004

Growth of M.9 (Malus domestica Bark. cv) and M.26 (Malus domestica Bark. cv) of dwarf apple rootstock, cultured on MS agar medium in a vessel with ventilating stopper (VS) and then in vivo rooting and acclimatization under combined-treatment by some materials with IBA, were investigated. Concentration of $CO_2$ and ethylene in the vessel with VS was lower then in the vessel with non-VS. Change of temperature and humidity in the vessel with VS was repeated by light condition. Stomatal pares of tissue in the vessel with VS were immediately closed after plantlets were exposed to room humidity but those in the vessel with non-VS were opened after 20 minutes exposure to room humidity. Leaf area and chloroplast index of tissue in the vessel with VS was higher then in the vessel with non-VS. In vivo rooting ratio and acclimatization ratio of M.9 and M.26 was highest in 300mg/L IBA＋3％ sucrose dip-treatment among other combined- treatments.

• Horticultural Science & Technology
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• v.32 no.3
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• pp.330-339
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• 2014

Growth and anthocyanins of lettuce (Lactuca sativa L., 'Mid-season') grown under LED lamps with blue light in the range of 430-470 nm or with red light in the range of 630-670 nm were analyzed in this study. Cool-white fluorescent light was used a s the control. P hotosynthetic photon flux, p hotoperiod, air temperature, relative humidity, and $CO_2$ concentration in a closed plant production system were $201{\pm}2\;{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 16/8 hours (day/night), $22/18^{\circ}C$, 70%, and $400{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$, respectively. At 21 days after light quality treatment, growth characteristics and anthocyanins content of lettuce as affected by the peak wavelength of blue or red LED were significantly different. Among peak wavelengths treated in this stusy, R1 treatment (peak wavelength 634 nm) and R6 treatment (peak wavelength 659 nm) were effective for increasing leaf width, leaf area, shoot fresh weight, and photosynthetic rate of lettuce. B5 treatment (peak wavelength 450 nm) and B4 treatment (peak wavelength 446 nm) increased the anthocyanins concentration and chlorophyll content in lettuce leaves, respectively. Anthocyanins in lettuce leaves increased linearly with decreasing hue value of leaf color and with increasing SPAD value of lettuce leaves. From these results, it was concluded that the red LED with peak wavelengths of 634 nm and 659 nm and the blue LED with peak wavelengths of 450 nm can be used as potential light spectra for increasing the yield and anthocyanins accumulation of leafy vegetable.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.04a
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• pp.22-22
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• 2018

실고사리[Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.]는 국내 자생하는 덩굴성 양치식물로 유인재배가 용이하여 실내 외 조경 및 관상소재로 활용이 가능하다. 한방에서는 전초를 해금사초, 포자를 해금사, 뿌리와 지하경을 해금사근이라 약재로 사용한다. 본 연구는 관상 및 약재로 이용이 가능한 실고사리의 대량생산을 위한 기내 외 번식방법을 개발하고자 수행되었다. 식물재료는 경상북도 의성군 일대에서 성체를 수집하여 청주의 일반하우스에 식재하여 성숙한 포자를 채취하였다. 포자를 기내 발아시켜 전엽체를 획득한 다음 8주 간격으로 계대하면서 연구의 재료를 확보하였다. 전엽체의 증식과 생육에 적합한 배지를 비교 하고자, 1/4, 1/2, 1, 2MS배지와 Knop배지를 조성하여 배양하였다. 배양방법은 전엽체 300mg을 메스로 균일하게 다져서 배양하는 방법을 이용하였으며, 배양환경은 온도($25{\pm}1.0^{\circ}C$), 광도($30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$), 광주기(16/8h light/dark)로 조절되었다. 연구결과, 모든 처리구의 생체중은 초기접종량 보다 11배 이상 증가하였고, 그 중 1MS배지에서는 전엽체의 생체중이 7.3g으로 가장 많이 증가하였다. 뿐만 아니라, 형태형성도 우수하여 모두 정상적인 전엽체의 형태인 하트형으로 발달이 유도되었다. 전엽체로부터 포자체 형성을 유도하고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 혼합비율을 5종류로 달리하여 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 혼합토양을 충진하였다. 전엽체 1g과 증류수 25mL를 핸드블랜더로 10초간 분쇄하여 사각분의 토양표면에 균일하게 분주하는 방법을 사용하였다. 이후 온도($25{\pm}1.0^{\circ}C$), 광도($43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$), 광주기(16/8h light/dark), 습도($72{\pm}2.0%$)를 유지하면서 10주간 재배되었다. 연구결과, 원예상토 단용, 원예상토와 펄라이트 및 마사토가 2:1(v:v)로 혼합된 토양에서 각 498.0, 402.5, 482.5개의 포자체가 형성되어 사각분 면적대비 7.16개($cm^2$)가 생산되었다. 한편 포자체의 생육은 원예상토와 펄라이트가 2:1(v:v)로 혼합된 토양에서 생체중, 엽장, 엽폭, 근장 및 SPAD value 등이 우수하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.85-85
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• 2017

효율적 물관리란 거대한 물순환 과정에서 인간이 편안한 삶을 사는데 필요한 물의 이용효율을 극대화하는 것이다. 과거의 물관리는 이원화된 수량과 수질관리, 수량중심에서는 용수공급과 홍수조절이 주요한 관심사였다. 현재는 과거의 물관리에 친수와 환경을 더한 복잡한 분야로 확대되고 있다. 통합물관리란 물을 최적으로 관리하기 위해 물관리 이해당사자간의 소통과 물 기술의 고도화를 기반으로 기존에 분산된 물관리 구성요소들(시설 정보, 수량 수질 등)을 권역적으로 관리하는 것을 말한다. 본 연구에서는 대청댐 방류에 따른 금강 하류부의 홍수추적을 위해 수행한 댐하류 소유역별 강우량 빈도분석 과정, 용담댐 방류를 고려한 대청댐 홍수도달시간 검토, Poincare Section과 신경망기법을 이용한 수문자료 예측, 추계학적 다변량 해석과 다변량 신경망해석에 의한 대청댐 유입량 산정과정, 보조여수로 건설에 따른 주여수로와 보조여수로간의 연계운영방안, 단계(관심, 주의, 경계, 심각)를 고려한 대청댐 확보수위 산정, 저수지 중장기 운영계획 수립과 댐 운영 기준수위를 결정하기 위해 누가차분방식으로 적용되는 갈수기 유입량 빈도분석에 대한 실무적용 사례를 소개하고자 한다. 강우량 빈도분석 과정은 L-모멘트방법(Hosking과 Wallis, 1993)을 적용하였고, 홍수도달시간 검토는 평균유속, 하류 수위상승 기점 영향검토, 수리학적 모형(FLDWAV, Progressive lag method 등)을 활용하였다. 카오스 이론을 도입하여 대청댐 수문자료의 상관성 검토 및 추계학적 모형을 이용한 모의발생을 유도하여 수문자료 예측을 시행하였다. 추계학적 모형과 신경망모형 연구의 대상은 대청댐으로, 시계열 자료는 댐의 월강우량, 월유입량, 최고기온, 평균기온, 최소기온, 습도, 증발량 등의 자료를 기반으로 하였다. 적용기간은 1981~2009년의 자료를 이용하여 2010년 1월부터 12월까지 12개월 동안의 월유입량을 예측하였다. 수문자료 해석의 기본이 되는 약 30년간의 자료를 이용하여 분석을 실시하였다. 대청댐의 유입량 예측을 위해 적용된 모형으로는 추계학적 모형인 ARMA모형, TF모형, TFN 모형 등이 적용되었고, 또한 신경망 모형의 종류인 다층 퍼셉트론, PCA모형 등을 활용하여 실측치와 가장 가깝게 근사화시키는 방법론을 찾고자 하였다. 또한, 기존여수로와 보조여수로 연계운영을 위해 3차원 수치해석을 통한 댐하류 안정성 검토 및 확보수위 산정을 통해 단계(관심, 주의, 경계, 심각)별로 대처가 가능한 수위를 산정하였다.