• 한국농림기상학회지
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• 제23권3호
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• pp.163-168
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• 2021

광은 식물 광합성에 반드시 요구되는 에너지이다. 차광의 종류를 전면차광과 부분차광으로 구분하고, 각각의 차광 조건에서 생육한 콩의 엽록소 형광을 관측하여 광합성능을 평가하였다. 전면차광에서는 SPAD값으로 대표되는 엽록소 농도와 광이용효율을 표현하는 ETR (Electron Transport Rate)이 크게 낮아졌다. 차광 박스 제거 후에 SPAD와 ETR 모두 대조구와 같은 정도가 되었으나, 열 소산 기작을 나타내는 NPQ (Non-Photochemical fluorescence Quenching)는 높아졌다. 이렇게 전면차광을 겪었던 콩의 광이용효율은 회복했지만, 높아진 NPQ가 광인산화 효율을 떨어뜨리므로 실제 노지 광합성량은 필연적으로 낮아질 것이다. 부분 차광에서도 SPAD와 ETR이 대조구와 큰 차이를 보이지 않았으나, NPQ는 높은 모습을 보였다. 따라서, 도시 농업 또는 영농형 태양광과 같은 부분차광 조건의 광합 성량은 단순히 작물의 광이용효율과 누적 광 에너지량으로 계산한 추정값보다 작을 것으로 예상된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.340-348
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• 2021

본 연구는 콩의 한발 스트레스 판별에 대하여 RGB 영상에 기반한 작물 생육 지수의 적용 가능성과 한계점을 구명하기 위해 수행되었다. RGB 영상에서 추출한 생육 지수들과 한발 스트레스에 반응하는 대표적인 표현형 지표들(군락 피복도, 엽면적, 엽록소 함량 등)과의 높은 상관관계를 통해 영상 기반 생육 진단 모델개발의 가능성을 확인할 수 있었다. 다만 판별의 정확도와 해상도를 개선시키기 위해서는 향후 다양한 재배조건에서 지속적인 성능 평가가 이루어져야 할 것이다. 본 연구의 결과는 향후 RGB 영상을 활용한 콩환경 스트레스 판별에 있어서 영상 전처리, 영상 분석방법, 생육 지수 정량화 기술 개발에 도움을 줄 수 있을 것이며, 개발된 생육 인자 예측 모델은 환경 스트레스 조기 진단을 통한 영농 의사결정 지원 모델의 개발에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제66권4호
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• pp.459-466
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• 2021

본 연구는 작부체계에 따른 잡초 발생의 연구 동향을 고찰함으로써 향후 잡초관리의 연구 방향을 제안하고자 수행하였다. 작부체계는 경지를 효율적으로 이용하기 위해 발달했으며, 작부체계에 따라 잡초 발생도 상이하였다. 특히 토양 환경을 변화시킴으로써 잡초 발생을 경감시킬 수 있다. 또한 경운 등 경종적 방법은 종자은행의 영향으로 잡초 발생 양상이 달라진다. 따라서 작부체계 시 세 가지 잡초관리 기술의 방향을 제안하고자 한다. 첫째, 초기 발생한 잡초를 영상 분석하여 초종을 구분하고, 본답 군락을 예측할 수 있는 모델 개발이 필요하다. 둘째, 작부체계 이력을 관리하고 영농정보의 데이터베이스를 구축하여 이를 기상·지리 정보 등의 정보들과 연계하는 것이 필요하다. 셋째, 잡초 발생량과 토양 종자은행 역학관계를 추정하고 작부체계 플랫폼과 디지털화 기술 개발이 필요하다. 향후 다양한 작부체계에서 잡초 발생량 예측 및 방제는 농약 사용량을 줄이고, 저항성 잡초 문제 해결의 가능성 등 지속 가능한 농업에 기여할 것으로 생각된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_1호
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• pp.535-543
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• 2022

농업분야에서 드론을 활용하여 작물의 생육을 진단하고 정보를 영상으로 제공하고 있다. 들녘 단위에 대한 고해상도 드론 영상을 활용하는 경우 객체별 생육정보를 생산할 수 있으나 정확하게 작물을 탐지하고 인접한 객체를 효율적으로 구분하기 위한 작업이 요구된다. 본 연구에서는 작물 객체를 탐지하고 위치 정보를 추출하는 알고리즘을 개발하는 것이 목적이다. 드론 다중분광영상과 컴퓨터 비전 기술을 활용하여 객체 탐지를 위한 알고리즘을 개발하였으며, 대상 작물은 가을배추로 선정하였다. 2018년~2020년까지 가을배추를 대상으로 정식 후 7일~15일 사이의 드론 영상을 취득하였으며, 2019년 영상 기반으로 객체 탐지 알고리즘을 개발한 뒤 2018년, 2020년 영상을 기반으로 알고리즘 평가를 수행하였다. 분광반사도 기반 지수와 식생의 분광반사도 특성을 고려하여 식생 지역을 추출하였다. 이후 추출된 식생 지역에서 객체의 크기를 고려하여 팽창(Dilatation), 침식(Erosion), 이미지 분할 등과 같은 모폴로지(Morphology) 기법을 통해 객체 탐지 정확도를 향상시켰다. 개발된 객체 탐지 알고리즘의 정밀도는 95.19% 이상이었으며, 재현율과 정확도는 각각 95.4%, 93.68% 이상이었다. 객체 탐지 알고리즘의 F1-Score는 0.967 이상으로 나타났다. 본 연구에서 개발한 알고리즘을 이용하여 추출된 배추 객체 중심에 대한 위치 정보는 작물의 재배시기에 따라 영농단계별 의사결정 정보를 제공하기 위한 자료로써 활용될 것이다.

• 한국버섯학회지
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• 제20권2호
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• pp.78-85
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• 2022

팽이버섯에서 권지로 L. monocytogenes의 교차오염 가능성과 권지의 세척·소독과정에서 SAEW와 UVC-W-LED 방수 모듈 병합효과를 확인하였다. 또한 팽이버섯의 부위별 L. monocytogenes의 생장과 포장 전 팽이버섯에서 L. monocytogenes를 저감화 할 수 있는 UVC-LED 조사 처리하여 효과를 분석하였다. 오염된 권지를 소독하기 위하여 SAEW와 UVC-W-LED를 병합처리 했을 때 L. monocytogenes의 오염도를 최대 99.9% 이상 저감화시켜 권지의 세척·소독에 활용 가능성을 확인하였다. 또한 오염된 권지의 L. monocytogenes가 팽이버섯에 전이되어 권지 표면을 주기적으로 세척·소독 작업이 필요하다. 팽이버섯의 유통 온도인 2℃에서 60일, 10℃ 저장 시 10일 저장기간 동안 팽이버섯 부위에 상관없이 L. monocytogenes 모두 3 log CFU/g 이상 성장함을 확인하였으며 아랫부분에서 성장이 더 빠르게 일어나는 것을 확인하였다. 팽이버섯에 오염된 L. monocytogenes의 초기 오염도가 2.76 log CFU/g였을 때 UVC-LED 3분 조사 후 0.47 log CFU/g 감소하는 것을 확인하였다. UVC-LED 조사 처리는 초기 오염도에 따라 영향을 받는 것으로 확인되어 실제 팽이버섯에 L. monocytogenes의 초기 오염도를 2 log CFU/g 이하로 낮게 오염시켰을 때 저감화 효과는 0.81 log CFU/g으로 두 배 증가하였다. 그러나 UVC-LED가 표면 살균 효과만 있고 UVC-LED를 조사한 팽이버섯에서도 L. monocytogenes의 증식이 완전 억제되는 것은 아니므로 포장방법 개선 등과 같은 추가 기술 적용이 필요하다. 앞으로, 팽이버섯 재배 농장에서도 안전하고 품질이 우수한 팽이버섯이 국내·외로 공급될 수 있도록 위생관리 강화가 필요하다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.7-7
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• 2023

현재 다양한 4차산업의 주요기술로는 빅데이터, 사물인터넷, 인공지능, 블록체인, 혼합현실(MR), 드론 등이 대표적인 기술들이다. 특히 최근에 세계적인 기술적 트랜드로 자리 잡고 있는 "디지털 트윈(digital twin)은 물리적인 사물과 컴퓨터에 동일하게 표현되는 가상 모델의 개념으로서. 실제 물리적인 자산 대신 소프트웨어로 가상화한 자산의 Digital twin을 만들어 모의실험함으로써 실제 농작업의 특성(현재 상태, 농업생산성, 농작업 시나리오, 등)에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 노지노업 주산지에 대한 디지털 트윈 데이터를 구축하고 스마트팜 단지를 설계 및 구축하여, 통합관제시스템 운영을 통해 자동 물관리, 원격생육예찰, 드론방제, 병충해 예찰작업 등으로 농작업을 효율화하고자 한다. 또한, 빅데이터 분석을 통한 적정량의 비료·농약사용으로 환경적 부하를 최소화하여, 노동력절감, 농작물 생산성을 향상할 수 있는 디지털 환경제어농업을 국내에 보급하고자 한다. 이러한 노지농업 기술은 디지털 농작업 및 재배관리 등 으로 노동력이 절감되고, 기후변화에 대비한 물이용 최적화와 토양오염예방 효과를 기대할 수 있으며, 전국 재배환경 디지털 데이터 확보를 통한 노지작물의 정량적인 생육관리가 가능하게 된다. 또한 농업생산성 향상을 통한 탄소중립 RED++ 활동을 직접적으로 실천을 할 수 있는 방안이다. 취득된 고정밀·고화질 영상기반 농작물 생육데이터취득을 통한 생육현황 분석과 예측은 디지털 영농작업관리에 매우 효과적이다. 실제 국립식량과학원 남부작물부에서는 지중점적, 땅속배수 등 다양한 종류의 노지스마트팜 연구개발을 진행하였다. 특히, 올해부터는 전국농업기술원 단지를 대상으로 노지스마트팜 시설 구축 및 기술 보급을 통한 사업화를 본격적으로 진행하고 있다. 본 연구에서는 디지털 트윈 기술과 노지스마트팜 기술을 융합한 농업분야 구축사례와 향후 활용방안에 대하여 서술하고자 한다.

• 현장농수산연구지
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• 제16권1호
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• pp.37-53
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• 2014

본 연구의 목적은 농업후계자들이 대학에서 전문교육을 받고 귀향한 후 친환경농업을 실천하는 데 따른 어려움을 파악하고 이를 해결할 수 있는 방안을 검토하는 데 있다. 본 연구의 조사대상은 전체 한농대 졸업생 감귤농가 24명 중에서 친환경농업을 실천하고 있거나 실천 경험이 있는 총 8명 중 조사에 응한 6농가이며, 개방형 설문지에 의한 사례 연구 방식으로 분석되었다. 사례농가들의 영농실태 분석결과, 이들은 기후변화 및 시장개발에 대응하기 위해 작목전환과 경영의 다각화를 도모하고 있으며, 농법으로는 한 농가만이 무농약 수준의 친환경농업을 희망하고 있고 대부분 유기재배를 지향하고 있다. 사례농가의 경영비 분석결과, 자재비 기준으로 물재비는 더 적게 들지만 관행농업과 같은 수준의 상품성을 얻기 위해서는 노력비가 더 들어가야 하는 것으로 조사되었다. 친환경농업의 생산량은 관행농업에 비해 20-50% 정도 감소하며, 판매가격은 10-50% 높은 것으로 나타났다. 친환경 감귤농가의 애로사항으로는 유기농업 기술 부족과 친환경농업에 적합한 판로부족이며 규모확대를 위한 토지구입이 어려운 것은 제주 농업이 갖는 특수한 제약조건이다. 졸업생 농가의 친환경농법으로의 전환은 부모님과의 합의가 어려운 문제로 나타나고 있으며, 친환경농업 기술을 자문 받을 수 있는 지역의 창구가 없다는 점이 지적되었다. 졸업생농가가 친환경농법으로 전환하기 위해서는 농업기술원 및 농업기술센타를 중심으로 친환경농업 선진농가와의 연계를 통해서 지속적인 기술교육과 자문이 이루어질 수 있도록 가칭 '제주 친환경 생태 유기농업 포럼'을 구성하여 기술자문 및 현장애로 기술이 개발 보급될 필요가 있다. 친환경 감귤의 적정 가격과 판로를 확보하기 위해서는 제주 지역의 로컬푸드와 연계된 판매활동과 육지의 로컬푸드와의 연계도 필요하다. 안전성과 신선도의 가치를 소비자가 신뢰하고 구매할 수 있는 다양한 유통채널을 확보해야 한다. 대부분의 사례농가의 소득증대를 위해서 장기적으로 체험이나 관광과 연계할 수 있는 6차농업의 농장경영을 구상할 필요가 있다. 다양한 품종의 감귤을 도입하여 다양성을 확보하고 체험 및 관광과 연계시켜 생태 유기농장으로 발전해 가야 한다. 이를 위해서는 국내외 선진 농장을 벤치마킹하고 정책사업과 연계할 수 있는 기반을 조성해야 한다. 한국농수산대학에서는 제주지역 졸업생들이 친환경 유기농업을 통해서 경영의 안정을 꾀하고 지역농업의 리더가 될 수 있도록 연구기관 및 보급기관과 연계하여 제주지역에 맞는 지원 프로그램을 개발하고 이를 바탕으로 졸업 후에도 지속적으로 새로운 정보와 기술을 제공해야 한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권1호
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• pp.40-51
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• 2019

인삼은 인삼산업법이라는 독립된 법률의 적용을 받으며 4~6년간의 장기 재배기간과 이동경작이라는 독특한 재배특성이 있고 타 작물도 생산하는 복합영농의 형태를 가지고 있는 농가가 많은 점 등 일반 작물과는 생산과정과 관리방법이 다르다. 따라서 GAP기준에 적합한 인삼 생산을 위해서는 GAP인증기준 항목별로 인삼농가의 실천수준을 파악하여 미흡한 점에 대해서 실천방안을 제시할 필요가 있다. 인삼에 대하여 GAP인증을 신청한 농가의 인증 취득률은 77.6%으로 기타 농산물의 94.1% 보다 낮았다. 미등록농약의 사용이나 토양 중금속 기준치 초과 등 서류심사 단계에서 13.7%가 부적합으로 판정되었으며, 현장심사결과 관리미흡으로 인증을 취득하지 못한 경우는 8.7% 이었다. 이는 기타 농산물에서 서류심사 부적합율 5.3%와 현장심사 부적합율 0.6%에 비하여 상당히 높은 것으로 인삼에 있어서 부적합율이 높은 원인을 분석하여 부적합율을 낮추는 방안 모색이 필요하다. 전체 72개 평가항목 중 10가지 주요 필수항목인 필수+ 기준에 대해 인삼은 2.65점으로 평가되어 기타 농산물의 2.81점 보다 다소 낮게 평가되었다. 특히 인삼농가에서는 토양 및 작물 병해충관리용 농약의 안전사용기준 준수가 각각 2.01점과 1.92점으로 평가받아 기타 농산물의 2.96점과 2.94점에 비하여 상대적으로 낮아 인삼농가의 농약사용에 좀 더 많은 주의가 필요하다. 일반 필수기준인 필수기준에서도 인삼은 2.33점으로 기타 농산물의 2.58점 보다 낮게 평가되었다. 인삼이 기타 농산물에 비하여 상대적으로 낮게 평가된 항목은 영농기록의 1년 이상 보관 항목(1.98점), 품질보증 종자 사용 항목(1.31점), 토양 및 작물 병해충 관리용 농약 사용 기록 항목(1.38점과 177점), 농약보관장소 표시물(1.69점), 수확후저장장소 관리 항목(1.67점), 작업 전 후 손 세척 항목(1.00점), 작업자 위생복장 착용(1.50점) 작업자 안전위생교육 항목(0.82점), 위해요소관리계획서(1.96점) 등으로 이 항목들은 인삼농가들이 앞으로 개선을 해야 할 필요가 있다. 또한 전체 72개 항목 중 인삼에 적용되지 않는 항목이 12개 항목(필수 10개, 권장 2개)에 달한다. 따라서 기존의 인증기준으로는 인삼 생산과정에 대해 실효성 있는 평가를 하기에는 부적절한 것으로 판단된다. 결론적으로 인삼에 대한 GAP인증의 확대를 위해서는 차별화된 인증기준이 필요하며, 인삼 농가에 대한 GAP관리교육이 보다 체계적이고 현장중심으로 수행될 수 있는 프로그램의 개발이 필요하다.

• 유기물자원화
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• 제25권3호
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• pp.73-78
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• 2017

본 실험의 목적은 토양탄소 격리 기술을 개발하기 위한 바이오차 팰렛 시용에 따른 토양의 이화학성 변화 및 작물 수량 효과에 대해 평가하는 것이다. 처리는 일반적인 영농 방법으로서 대조구, 돈분 팰렛, 바이오차와 돈분 퇴비 혼합 비율별 바이오차 팰렛 시용구 (9:1, 8:2, 6:4, 4:6, 2:8)로서 구성되어 있다. 바이오차 팰렛의 사용량은 상추 재배를 위한 추천 시용량 (330kg/10a)기준으로 혼합 비율에 관계없이 6.6 g/pot이었다. 상추수확 후 상토의 pH, EC, 암모늄태 질소의 농도 변화를 분석하였다. 실험 결과로서 pH는 대조구와 비교하여 돈분팰렛 처리구에서 증가하였지만, 바이오차 팰렛 처리구(4:6 및 2:8)에서 감소하였다. EC는 처리구간에 유의차를 보이지 않았다. 암모늄태 질소 함량은 단지 돈분 팰렛 처리구에서 증가하였지만, 질산태 질소는 모든 처리구에서 감소하였으나, 상추 수량은 대조구와 비교하여 바이오차 팰렛 처리구( 9:1, 8:2 및 4:6)에서 9.5%에서 11.4%가 증가하는 것으로 나타났다. 그러므로 바이오차 팰렛 시용은 상추생육에 저해요인으로 작용하지 않고, 오히려 긍정적으로 나타남으로서, 작물 재배에 있어서 바이오차 펠렛을 시용하게 되면 토양 탄소격리 및 온실가스 완화를 위해서 유용하다고 생각된다.

• 한국작물학회지
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• 제41권2호
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• pp.250-256
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• 1996

104ha의 대규모 기계화 벼농장을 대상으로 생산비를 실증적으로 분석하여 앞으로 우리나라 벼농사가 국제 경쟁력을 갖추기 위해 지향해야 할 대규모 기계화 벼 재배기술 확립에 기여코자 하였다. 1994년 1년간의 경영실적을 주로 조사하여 얻어진 결론은 다음과 같다. 1. 종묘비는 52천원/ha, 비료비는 128천원/ha, 농약비는 176천원 /ha로 나타났다. 2. 영농광열비는 ha당 161천원으로 한국농가평균 1.3천원, 미국 세클라멘트지역 64천원, 뷰터지역의 128천원보다 높게 나타났다. 이는 조사농장의 장비유지비용이 높음을 뜻하는 것으로 생각되었다. 3. 노력비는 ha당 270천원으로 미국 세클라멘트지역의 101천원, 뷰터지역의 94천원보다 높았다. 이는 잦은 농기계 고장과 비료, 농약시용 및 수확시의 인력 투입에 따른 결과로 보여졌다. 4. 노력시간은 ha당 108시간으로 우리나라 수도작 농가평균보다 76% 감소되 었다. 5. 쌀 직접생산비는 1,092천원(100)으로서, 우리나라 농가평균 2,067천원(189)보다는 낮고, 미국 세클라멘 트지역 717천원(66), 뷰터지역 845천원(77)보다는 높았다. 체계적인 인력관리와 효율적인 기계작업이 이루어진다면 직접 생산비는 10∼15%정도 더 절감될 수 있을 것으로 보이며, 도정과 유통과정에서의 비용절감 가능성까지 감안한다면 쌀 생산비는 경쟁상대국에 접근될 수 있을 것으로 판단되었다. 6. 따라서 100ha정도의 규모에서 생산기반을 정비하고 인력과 농기계 관리를 효율화하고 농자재 투입을 최소화하며 예방중심의 방제를 하면 쌀 직접생산비로 본 국제경쟁력은 비관적이지 않은 것으로 판단되었다.