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무인 항공기 이용 벼 병해충 방제기술 연구 (Application of unmanned helicopter on pest management in rice cultivation)

  • 박광호;김장규
    • 현장농수산연구지
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    • 제10권1호
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    • pp.43-58
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    • 2008
  • 항공방제, 특히 무인헬기에 의한 병해충 방제작업은 작업 자체의 편리성, 기동성, 생력 방제, 생산비 절감, 농촌 노동력 완화, 넓은 면적에 적기 일제 방제, 긴급 추가방제시의 효과 등(Nakashima 등, 2002) 유리한 측면이 많아 일본에서는 이용실적이 급격히 증가하는 추세이다. 우리나라에서도 1960년대 말 대여한 유인헬기로 김제, 김포, 김해 등지에서 이삭도열병과 이화명충에 대한 방제작업을 실시하여(식물환경연구소, 1970) 방제효율, 약해 문제 등 장단점을 비교적 상세히 검토하였다. 그 후 항공방제에 대한 적용약제 선발시험이 실시되었으나(농촌진흥청 2002~'03) 무인헬기에 의한 포장에서의 방제시험은 본 시험이 첫 단계라 생각된다. 본 시험 결과 잎도열병과 잎집무늬마름병의 발생정도가 초기에는 대체적으로 균일한 편이었으나 1차 방제 후의 정도에 차이가 있는 것은 약효의 측면도 있으나 고온 저습 상태의 지속, 벼의 성장에 따른 기주체 저항력의 증가, 포장별 비배관리에 따른 복합적인 요인이 작용했기 때문이라 생각된다. 예를 들어 포장 2의 경우 금년에는 시비를 하지 않았으나 벼의 생육상태와 번무도를 볼 때 전년도까지 많은 량의 질소질 비료가 투여 되었던 것으로 추측된다. 따라서 우수한 약제를 사용하더라도 과비상태에서는 병 발생이 많기 때문에(Kim 등, 1985) 약제방제 효과는 미흡하기 마련이다. 금년도 시험을 실시한 5개의 포장은 각각 다른 농가포장을 이용했기 때문에 무인헬기에 의한 방제효과를 단적으로 판정하기는 어려운 실정이다. 무인헬기에 의한 병해충 방제효과는 벼 뿐 아니라 잡초(農林水産航空協會, 2003), 채소류, 과수, 산림병해충에 대하여 실용성이 입증된 상태지만 우리나라에서 무인헬기를 본격적으로 도입, 방제작업에 활용하기 위해서는 다음 사항들이 고려되어 할 것이다. 1. 동일 포장에서 균일한 경종방법에 의한 시험 2. 병해충의 발생이 다른 기상조건하에서의 연차적 시험 3. 환경영향평가 등 결론적으로 위의 미비점이 보완되어 충분한 연구 자료가 뒷받침 된다면 무인헬기를 이용한 농작물, 산림병해충방제에 획기적인 계기가 마련될 것으로 기대된다.

Genotyping-by-sequencing 기법을 이용한 사시나무(Populus davidiana) 유전연관지도 작성 및 양적형질 유전자좌 탐색 (Construction of Genetic Linkage Map and Identification of Quantitative Trait Loci in Populus davidiana using Genotyping-by-sequencing)

  • 김수비;김양길;이다영;이혜진;강규석
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권1호
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    • pp.40-56
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    • 2023
  • 사시나무속 수종은 생장이 빠르고 우수한 탄소흡수 능력을 보여주며, 환경정화 효과가 큰 수종으로 이상기후 및 환경오염 문제에 대응하는 기후적응성 품종개발 및 육종집단 조성에 적합하다. 따라서 유전연관지도 작성 및 양적형질 유전자좌 탐색을 통하여 포플러 육종을 신속하게 진행할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 차세대 염기서열 분석기술 방법인 genotyping-by-sequencing 기법을 이용해 인공교배 차대에 대한 고밀도 유전연관 지도를 작성하였다. 또한 사시나무의 수고와 근원경 생장 그리고 해충피해에 대한 회복력 형질을 조사하여 유전연관지도에 위치한 양적형질 유전자좌를 탐색하였다. 서울대학교 학술림에 조성된 사시나무 4년생 육종집단(오대19 × 봉현4 인공교배 차대집단)에서 수고 및 근원경 생장을 조사하였으며, 식엽성 해충인 꼬마버들재주나방 유충의 피해를 받은 후 이에 대해 회복 능력을 조사하였다. 잎 시료의 DNA 추출 후 5개 microsatellite 마커를 이용하여 유전자형을 확인하였으며 친자로 확인된 개체만을 연구재료로 사용하였다. 친자 확인이 완료된 시료의 DNA는 제한효소를 이용해 절단하였으며, 이렇게 얻은 DNA 조각들은 GBS 라이브러리로 제작하여 염기서열을 분석하였다. 분석된 결과는 Populus trichocarpa를 참조유전체로 하여 정렬하였다. 정렬된 SNP 마커는 총 58,040개였으며, 그 가운데 17,755개의 SNP 마커를 유전연관지도 작성에 사용하였다. 유전연관지도는 19개의 연관군으로 나누어졌으며, 전체 길이는 2,129.54 cM으로 나타났다. 조사된 세 가지 형질에 대한 양적형질 유전자좌 분석을 실시한 결과, 수고와 근원경 생장과 연관된 양적형질 유전자좌는 찾을 수 없었으나 전장유전체연관연구(GWAS)를 통하여 4번 연관군(염색체)에 해충피해 회복력과 관련이 있을 것으로 추정되는 유전자를 확인하였다.

인터랙티브 내러티브에 관한 연구 - VR 애니메이션 <Wolves in the Walls>의 분석을 중심으로 (A Study on the Interactive Narrative - Focusing on the analysis of VR animation <Wolves in the Walls>)

  • 성호장
    • 트랜스-
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    • 제15권
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    • pp.25-56
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    • 2023
  • VR 콘텐츠는 정보의 밀도가 매우 높은 동적 이미지 시뮬레이션 기술을 기반으로 공간감과 현실감 확보를 통해 체험자에게 깊은 몰입감을 가져다준다. 하지만 높은 정보 밀도의 내부 정보들은 한편 객관적이지 않은 착각을 형성하기도 한다. 때문에 사용자에게 높은 밀도의 동적 이미지 정보를 해석할 수 있는 적절한 안내가 필요하다. 게임에서 네비게이션 인터페이스와 상호작용 기능을 설정하는 것처럼, 가상현실에서의 상호작용은 가상 콘텐츠를 해석, 향유하는 기본적 토대이다. 본 연구는 VR 콘텐츠 제작의 중요한 부분인 상호작용적인 스토리텔링 설계에 대한 사례 분석을 기반으로 한다. 가상현실 콘텐츠에서 더 우수한 상호작용적인 스토리텔링 모델을 탐색하기 위해 기본적인 주요개념들을 고찰하고 VR 애니메이션 <Wolves in the Walls>의 상호작용적인 스토리텔링 특징을 분석한다. 분석의 결과로 정리된 결론은 첫째, VR 환경이 사용자에게 자유롭게 이동할 수 있는 장점을 충분히 활용해야 하며, 상호작용 모듈 설계시 사용자의 현장감을 충분히 고려해야 한다는 점이다. 이를 통해 관객의 상호작용을 유도하여 참여도를 높힘으로서 VR이라는 핫미디어를 쿨미디어적 참여를 유도할 수 있다. 둘째, 사용자가 자유도가 매우 높은 가상 환경에 처음 들어갔을 때 모호한 세계 상황에 대해 당황하지 않도록, 작품의 초기 단계에서는 개발자 주도의 서술을 제공해야 한다. 셋째, 일부 게임에서 텍스트를 통해 사용자에게 안내하는 것과 달리, 사용자와 스토리 캐릭터(NPC)와의 자연스러운 대화를 추가하는 더 자연스러운 상호작용 방식을 통해 안내할 수 있다. 본 연구는 VR 애니메이션 <Wolves in the Walls>의 상호작용적인 스토리텔링 특징을 분석하고 정리함으로써 다양한 형태로 진화되고 있는 VR 콘텐츠의 설계의 한 가이드라인을 제공한다.

국내 조사료별 반추위 내 발효특성과 온실가스 발생량에 관한 연구 (A Study on Rumen Fermentation Characteristics and Greenhouse Gas Emission of Forages in South Korea)

  • 주영호;김지윤;서명지;백창현;정승민;김삼철
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.268-273
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    • 2023
  • 본 연구에서는 국내 한우농가에서 주로 이용하고 있는 국내산 조사료 2종과 수입산 조사료 3종의 영양소 함량, 반추위 내 소화율, 발효특성 및 온실가스 발생량을 평가하기 위해 수행되었다. 알팔파는 조단백질 함량이 가장 높은 반면, NDF와 ADF 함량은 가장 낮았으며, 온실가스 측면에서 건물과 NDF 소화율 당 CO2 발생량이 낮았다. 한편 티모시는 건물과 NDF 소화율, 반추위 내총 VFA 함량이 가장 높았으며, 온실가스 측면에서 건물과 NDF 소화율 당 CH4 발생량이 가장 낮았다. 이상의 연구결과에서, 국내 한우농가에서 주로 이용하고 있는 조사료 중 사료가치(영양소 함량, 반추위 내 발효특성 및 간접 소화율)와 온실가스 저감 측면에서 티모시가 가장 우수한 것으로 사료된다. 따라서 국내에서 가장 많이 생산되고 있는 조사료인 이탈리안라이그라스와 볏짚의 사료가치 증진과 온실가스 저감을 위한 조사료 가공기술 개발이 필요할 것으로 사료된다.

일반메밀과 쓴메밀의 식초 추출물의 알코올 대사 및 숙취개선 효능 평가 (Evaluation of the Effects of Hangover-Releasing Agent Containing Vinegar Extract in Common Buckwheat and Tartary Buckwheat on Alcohol Metabolism and Hangover Improvement)

  • 김수정;손황배;박아현;이종남;박수형;남정환;김도연;장동칠;김율호
    • 한국자원식물학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.435-445
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    • 2023
  • 메밀은 루틴과 콜린을 많이 함유한 기능성 작물로 항산화, 항염증, 항당뇨 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 일반메밀과 쓴메밀 식초추출물의 알코올대사와 숙취해소에 대한 효능을 비교 평가하기 위해 혈중 알코올 분해능, 혈액과 간조직의 Alcohol dehydrogenase (ADH) 및 Acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) 효소 측정, 간 조직의 Superoxide Dismutase (SOD)와 Catalase 농도를 분석하였다. 루틴 함량은 쓴메밀 종실에서 일반메밀 종실보다 55배 높았다. 콜린 함량은 쓴메밀 식초 추출물에서 약간 높게 나타났다. 알코올 분해능은 대조군에 비해 쓴메밀군에서 36.0%의 알코올 농도 감소 효과를 보여 유의한 알코올 분해 효과가 인정되었다. 혈중 아세트알데하이드 농도는 대조군에서는 시간이 경과할수록 증가하였으나, 일반메밀군은 120분, 쓴메밀군은 90분에 최고치 도달 후 감소하여 숙취 개선 효능이 확인되었다. 또한, 혈액과 간 조직의 ADH와 ALDH 효소 활성은 대조군에 비해 메밀처리군에서 증가하는 경향을 보여 숙취해소 효과가 모두 인정되었으며, 일반메밀군보다 쓴메밀군에서 더 우수하였다. 간 조직의 SOD와 Catalase 활성도 일반메밀보다 쓴메밀군에서 각각23%, 37% 고도로 유의미하게 높았다. 이상의 결과를 요약하면, 일반메밀과 쓴메밀 식초추출물은 모두 숙취해소에 효과가 있었으며, 특히 루틴 함량이 높은 쓴메밀 '황금미소'는 일반메밀보다 숙취해소 소재로 개발하는데 활용 가능성이 높을 것으로 판단되었다.

호남지방(湖南地方) 직파재배(直播栽培)의 현황(現況), 문제점(問題點) 및 대책(對策) - 잡초방제적(雜草防除的) 측면(側面)에서 - (The Status, Problems and Countermeasure of Direct Rice Seeding in Honam Province - On Weed control -)

  • 양환승;김종석
    • 한국잡초학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.271-291
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    • 1992
  • 호남지방(湖南地方)에 있어서 직파재배(直播栽培)의 현황(現況)과 잡초방제(雜草防除)에 대한 문제점(問題點) 및 그 대책(對策)에 對(대)하여 조사연구(調査硏究)를 하였다. 호남지방(湖南地方)(전북(全北), 전남(全南), 충남(忠南) 및 광주시(光州市))에 있어서 92년(年) 현재(現在) 직파면적(直播面積)은 건답(乾畓)이 732.1ha 담수(湛水)가 918.7ha로 총(總)1,650ha 였다. 1. 건답직파(乾畓直播) 농가(農家)의 잡초방제(雜草防除) 현황(現況)을 보면 건답기간(乾畓期間)에는 파종(播種) 3-5일(日) 후(後)에 butachlor 유제(乳劑)나 입제(粒劑)를 처리(處理)하였으며 극(極)히 소수(少數)의 농가(農家)는 benthiocarb 나 chlornitrofen 유제(乳劑)도 사용(使用)하였다. 또 벼 발아전(發芽前) 10-14일(日) 후(後) butachlor에 praquat을 혼합(混合)(Tank Mixture) 하여 처리(處理)한 농가(農家)도 있었다. 그리고 이어서 파종(播種) 35~40 일(日) 사이 담수후(湛水後)에는 Sulfonyl-urea계(系) 합제(合劑)를 처리(處理)하는 체계처리(體系處理)를 택(擇)하고 있었고 상기(上記) 제초제(除草劑)를 처리(處理)하고도 방제(防除)되지 못한 잔초(殘草)는 Bentazon + quinclorac 수화제(水和劑)로 마무리 제초(除草)를 하고 있었다. 2. 대부분(大部分)의 농가(農家)는 담수직파(湛水直播)에 있어서 제초제처리(除草劑處理)를 할때는 각(各) 제초제(除草劑)에 대한 특성(特性)을 이해(理解)하지 못한 가운데 선택(選擇)을 했거나, 특히 제초제(除草劑)의 처리적기(處理適期)를 지나서 처리(處理)하여 실패(失敗)한 경우(境遇)가 많았다. 그 중(中) 제초제처리(除草劑處理)에 비교적(比較的) 성공(成功)한 농가(農家)의 사례(事例)는 다음 4종류(種類)로 요약(要約)된다. (1) 파종전(播種前) 처리(處理) : 파종(播種) 5-9 일(日) 前 써레질 직후(直後) oxadiazon, butachlor 또는 benthiocarb를 처리(處理)하고 이어서 파종(播種) 20일(日) 후(後)에 sulfonyl-urea계(系) 합제(合劑)를 처리(處理)한 체계처리(體系處理) (2) 써레질후(後) 10 일항(日項)에(피 2엽기(葉期) 이내(以內))에 bensulfuron-methyl + dimepiprate 또는 pyrazosulfuron-ethyl + Molinate, bensulfuron-methy1 + mefenacet + dymron 등을 처리(處理)한 체계(體系)(두 제초제(除草劑)는 초기(初期) 약간(若干)의 약해(藥害) - 그후(後) 회복(回復)) (3) 써레질 18-20 일(日) 후(後)(피 3.0 엽(葉))에 bensulfuron-methyl + quinclorac, Pyrazosulfuron-ethyl + quinclorac, bentazon + quinclorac 입제(粒劑) 등(等)의 처리(處理)는 약해(藥害)도 없고 제한효과(制限效果)도 우수(優秀)하여 성공적(成功的)이었다. 그러나 그외(外)의 sulfunyl-urea계(系) 합제중(合劑中) 중기처리(中期處理) 제초제(除草劑)는 피에 대한 방제효과防除效果)가 불완전(不完全)하여 바로 이어서 bentazon+quinclorac 수화제(水和劑)의 추가처리(追加處理)가 필수적(必須的)이었다. 3. 직파재배(直播栽培)에 있어서 엽기(葉期)가 진행(進行)된 피에 대하여 우수(優秀)한 살초효과(殺草效果)를 나타낸 quinclorac합제(合劑) 대신 대체(代替) 가능(可能)한 제초제(除草劑)를 찾고자 우리나라에 등록(登錄)된 41종(種)의 논 제초제(除草劑)를 화합물(化合物) 계통별(系統別)로 분류(分類)하고 각각(各各)의 특징(特徵)과 처리적기(處理適期)를 분석(分析)한 결과(結果) 초기처리(初期處理)가 약(約)70% 였으며 그 외(外)에는 중기(中期) 및 후기처리(後期處理) 제초제(除草劑)였다. 담수직파재배(湛水直播栽培)에서는 파종후( 播種後) 벼가 완전(完全)히 착근(着根)하고 뜬묘나 누은묘가 없는 시기(時期)에 제초제(除草劑)를 처리(處理)하는 것이 완전(完全)하다. 그런데 이때에는 피가 2.5- 3.0엽기(葉期) 이상(以上) 되므로 처리적기폭(處理適期幅)이 넓은 除草劑가 절실(切實)히 필요(必要)하다. 따라서 일년생(一年生) 및 다년생(多年生) 잡초(雜草)를 동시(同時)에 방제(防除)할 수 있는 sulfonyl-urea 계합제중(系合劑中) 중기처리제(中期處理劑) 6종(種)과 bentazon + quinclorac 합제(合劑) 2종(種)을 공시(供試)하여 피 3.0엽기(葉期) 이상(以上)에서 담수조건(湛水條件)에서는 토양처리(土壤處理) 그리고 건답조건(乾畓條件)에서는 경엽처리(莖葉處理)하여 피 엽기별(葉期別) 살초(殺草) 스펙트램을 검정(檢定) 실시(實施)하였다. 그 결과(結果)(Table 9, 10, 11) 살초폭(殺草幅)이 넓은 순위(順位)는 bentazon + quinclorac WP>bentazon+quinclorac G>Bensulfuron-methyl + quinclorac G>pyrazosulfuron-ethyl + quinclorac G>pyrazosulfuron-ethyl + Molinate>bensulfuron-methyl + mefenacet +dymron G>bensulfuron-methyl + mefenacet G>bensulfuron-methyl + benthiocarb G로 나타났으며 농가포장(農家圃場)에서 직면(直面)한 결과(結果)와도 부합(符合)된다. 결론적(結論的)으로 건답직파(乾畓直播) 담수직파(湛水直播)를 막론(莫論)하고 피 엽기(葉期)가 3.0엽기(葉期) 이상(以上)으로 진행(進行)된 상태(狀態)에서는 bentazon + quinclorac합제(合劑)를 대체(代替)할 제초제(除草劑)는 아직 없다. 따라서 직파재배(直播栽培) 정착(定着)을 위해서는 quinclorac합제(合劑)는 농가(農家) 공급(供給)이 지속(持續)되어져야 된다. 직파재배(直播栽培)의 조속(早速)한 정착(定着)을 위하여 다음 사항(事項)을 제안(提案)한다. 1. 관(官), 농민(農民), 연구지도기관(硏究指導機關)이 일절(一切)가 된 가칭(假稱) 직파재배시험(直播栽培試驗) 연구위원회(硏究委員會)를 지방별(地方別)로 조직운영(組織運營)할 것. 2. 정밀(精密)한 세조파기(細條播機) 및 직파전용(直播專用) 품종개발연구(品種開發硏究) 3. 새 피해(被害) 방지연구(防止硏究) 4. 잡초방제기술(雜草防除技術)의 체계확립(體系確立)에 대한 다면적연구(多面的硏究) 5. 토지기반조성(土地基盤組成) 확충(擴充)과 정밀(精密)한 정지작업(整地作業) 기술연구(技術硏究) 및 항공산파법(航空散播法) 연구(硏究).

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Almond의 종간접목(種間接木)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Interspecific Grafting of Almond)

  • 박교수
    • 한국산림과학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.7-18
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    • 1979
  • 본(本) 연구(硏究)는 유지자원(油脂資源)과 고급식물성(高級植物性) 및 단백질식품자원(蛋白質食品資源)으로서 중요시(重要視)되고 있고 특히 ice cream, candy roast, chocolate, 제과(製菓)및 화장품안료(花粧品顔料), 조미료등(調味料等)에 널리 쓰이고 있는 Almond의 산지개발(山地開發)로 식품자원(食品資源)을 충족(充足)하고자 우선 이들 clone 육성(育成)을 위(爲)한 접목친화력(接木親和力)이 강한 태목(台木)과 실용적(實用的)인 접목기술(接木技術)을 개발보급(開發普及)하고자 온실내(溫室內)에 온도(溫度)와 습도(濕度)를 완전자동조절(完全自動調節)할 수 있는 온실(溫室)을 만들어서 절접방법(切接方法)을 택(擇)한다음 태목용수종(台木用樹種)은 Prunus persica와 Prunus mandshurica를 사용(使用)하고 접수(接穗)는 Hall's hardy Almond, Nonpareil, Kapareil 및 Thompson을 사용(使用)하여 종간접목(種間接木)을 실시(實施)해서 태목별(台木別) 및 품종별(品種別)로 접목활착율(接木活着率)을 비교분석(比較分析)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. Almond는 Prunus persica가 Prunus mandshurica에 비(比)하여 보다 접목친화력(接木親和力)이 강했다. 2. Hall's hardy Almond를 P. persica와 P. mandshurica태목(台木)에 종간접목(種間接木)을 실시(實施)한바 P. persica는 95.33%, P. mandshurica는 92.66%의 접목활착율(接木活着率)을 얻었고 이들 태목간(台木間)에는 유의성(有意性)이 없었다. 3. Sweet Almond 품종(品種)들은 Prunus persica 태목(台木)이 Prunus persica 태목(台木)에 접목(接木)하는 것보다 접목친화력(接木親和力)이 강하고 이들 2개수종(個樹種)을 접목(接木)할 경우 태목간(台木間)에는 유의성(有意性)이 없었다. 4. Prunus persica 태목(台木)에 접목(接木)된 종간접목묘(種間接木苗)는 Thompson 92.66%, Nonpareil 90.66%, Kapareil 89.33% 순위(順位)의 접목활착율(接木活着率)을 보였다. 5. Prunus mandshurica 태목(台木)에 접목(接木)한 것은 Thompson, 87.66%, Nonpareil 87.00% 그리고 Kapareil 85% 순위(順位)의 접목활착율(接木活着率)을 보였다. 6. 이들 2개수종(個樹種)의 태목(台木)과 3개품종(個品種)의 접수(接穗)와의 상호작용(相互作用)을 분산분석(分散分析)한 결과(結果)는 유의성(有意性)이 없었다. 7. Hall's hardy Almond를 접수(接穗)로하여 Prunus persica를 태목(台木)으로 한 종간접목묘(種間接木苗)의 생장량(生長量)은 평균묘고(平均苗高) 161cm, 근원경(根元莖) 12.3mm 그리고 근장(根長) 21.5cm의 우량묘(優良苗)를 얻을수 있었다. 8. Prunus mandshurica를 태목(台木)으로 한 종간접목묘(種間接木苗)는 Prunus persica보다 6~8일(日) 빨리 접수(接穗)의 동아(冬芽)로부터 개엽(開葉)이 빨르고 또한 본엽(本葉)의 색(色)이 보다 농녹색(濃綠色)을 띠었다. 9. 온수(溫水)보일러와 미스트스프레이에 의한 자동조절장치(自動調節裝置)는 매우 편리하고 접목활착(接木活着)에 미치는 환경요인조정(環境要因調整)에 큰 효과(効果)가 있었다. 10. Almond는 온실내(溫室內)에서 일년생태목(一年生台木)에 절접법(切接法)을 활용(活用)하면 매우 손쉽게 다량(多量)의 우수한 접목묘(接木苗)를 생산(生産)하는데 효과적(効果的)이었다.

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무부자 쌍끌이 중층망 어구어법의 개발 (III) - 카이트를 부착한 모형어구의 전개성능 - (Development for Fishing Gear and Method of the Non-Float Midwater Pair Trawl Net (III) - Opening Efficiency of the Model Net attaching the Kite -)

  • 유제범;이주희;이춘우;권병국;김정문
    • 수산해양기술연구
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    • 제39권3호
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    • pp.197-210
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    • 2003
  • 무부자망은 망구의 전개 및 예망시 중저층에서의 예방수심 조절이 효과적이었지만, 표층~30m에서는 예망이 어렵다는 것이 확인되었다. 따라서 본 연구는 이것을 극복하기 위하여 카이트(Kite)의 적용을 검토한 것으로 무부자 쌍끌이 중층망의 뜸줄에 연결된 대형망목부에 부분적으로 카이트를 부착하여 회류수조에서 모형실험으로 그 전개성능을 비교 조사하고 우리나라 쌍끌이 중층망에 적용 가능성을 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 예망수심은 카이트망이 기준형과 무부자망보다 유속별 예망수심이 모두 상승하였으며, 실제 조업시의 예망속도 4.9knot일때는 기준으로 2개의 카이트를 부착했을 때는 약 20m였고, 4개의 카이트를 부착했을 때는 약 5m였다. 또한, 카이트망의 추와 날개 끝 추의 무게가 증가함에 따른 예망수심의 변화는 거의 없었으며, 발줄의 깊이만 각각 약15m와 10m 침강하였다. 그리고, 아래끌줄의 길이(dL)의 증가에 따른 예망수심의 변화는 없었고, 발줄의 깊이만 약 22m 침강하였다. 2. 유체저항은 유속이 2.0~5.0knot로 증가함에 따라 거의 직선적으로 증가하였으며, 그 증가율은 유속이 증가함에 따라 커지는 경향을 보였다. 또, 카이트망의 유체저항은 무부자망과 기준형에 비해 약 5~10ton 더 컸다. 그리고, 카이트망의 유체저항은 4.0knot를 기준으로 추의 무게가 1.40~3.50ton 으로 증가할 때 약 3ton, 날개끝 추의 무게가 0~1.11ton으로 증가할 때 약 4ton 증가하였으며, 아래끌줄의 길이(dL)가 0~40m로 증가할 때 유체저항은 약 5.5ton 증가하였다. 3. 망고는 4.0knot를 기준으로 카이트의 면적이 $2,270mm^2(2kite)에서; 4,540mm^2(4kite)$로 증가할 때 약 10m 증가하였으며, 카이트의 면적이 $4,540mm^2$(4kite)일 때 기준망보다는 약 50m, 무부자망보다는 약 30m 증가하였다. 망폭의 변화는 모든 경우에서 유속의 변화에 따라 5m 내외로 거의 일정하였다. 4. 여과량은 카이트망이 기준형과 무부자망에 비해 유속이 2.0knot일 때는 약 28%, 34% 더 컸으며, 3.0knot일 때는 약 42%, 41%이었고, 4.0knot일 때는 약 62%, 45%이었으며, 5.0knot일 때는 약 74%, 54%로 더 컸다. 각 어구별 적정 예망속도는 뜸이 있는 기준형은 약 3.0knot, 무부자망은 4.0knot이상 이였으며, 카이트망은 5.0knot 이상에서도 가능한 것으로 판단된다. 5. 망구면적당 유체저항의 비는 기준형, 무부자형, 카이트망의 순으로 전개효율은 카이트망이 가장 우수하였으며 다음으로 무부자망, 기준형의 순이었다. 실제 예망속도인 4.0knot를 기준으로 카이트망은 기준형에 비해서는 약50%, 무부자형에 비해서는 약 25%로 더 효율적인 것으로 나타났다.

Flash 3D 재구성을 적용한 뇌 혈류 부하 단층 촬영 시 LEAP 검출기의 적용에 관한 연구: One Day Subtraction Method (The Study about Application of LEAP Collimator at Brain Diamox Perfusion Tomography Applied Flash 3D Reconstruction: One Day Subtraction Method)

  • 최종숙;정우영;류재광
    • 핵의학기술
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    • 제13권3호
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    • pp.102-109
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    • 2009
  • 목적 : Siemens사의 Flash 3D(Pixon(R) method, 3D OSEM)는 검사 시간을 단축하면서 재구성을 통해 영상의 질을 높일 수 있도록 개발된 소프트웨어 프로그램으로써 핵의학 단층 촬영 시 유용하게 적용되고 있는 영상처리기법이다. 그러나 감산된 영상을 Flash 3D로 재구성하여 시행하는 뇌 혈류 부하 검사 시에 영상 획득시간을 짧게 하여 검사를 시행하면 재구성된 감산 영상의 신호 대 잡음비가(SNR, signal to noise ratio) 기저 영상에 비해 낮아지는 문제점이 있었다. 감산 영상의 SNR을 높이기 위해 LEAP 검출기를 사용하였고, 뇌혈관의 해상력보다는 혈관 확장의 예민도에 더 중점을 두었다. 본 실험은 뇌혈관 부하 단층 촬영 시 LEAP 검출기의 적용 가능성을 확인하고, Flash 3D를 이용한 적정 수준의 재구성 매개 변수를 파악하는 데 목적이 있다. 실험재료 및 방법 : (1) 팬텀 평가: $^{99m}Tc$을 넣은 Hoffman 3D Brain $Phantom^{TM}$을 이용하였다. LEAP와 LEHR 검출기로 첫 번째 영상을(부하 영상에 해당) 획득하고 $^{99m}Tc$의 반감기인 6시간 후 동일한 방법으로 두 번째 영상을(기저 영상에 해당) 획득하였다. 또한, 각각의 기저 영상과 감산 영상의 SNR 및 백질과 회백질의 비를 측정하였다. (2) 환자 영상의 평가: 2008년 5월부터 2009년 1월까지 LEAP 검출기로 촬영하여 정상으로 판독된 15명과 LEHR 검출기로 촬영하여 정상으로 판독된 13명의 환자를 대상으로 영상을 정성분석 하였다. Phantom에서 얻은 재구성 매개 변수를 대입하여 평가하였다. 하루 검사 프로토콜로 시행하였으며 기저에서 925 MBq, 부하에서 925 MBq의 $^{99m}Tc$-ECD를 투여하였다. 결과 : (1) 팬텀 평가: 각 검출기에서 획득한 계수치를 측정한 결과 LEHR 기저에서는 41~46 kcount, 부하에서 79~90 kcount, 감산에서 40~47 kcount가 측정되었다. LEAP의 경우 기저에서 102~113 kcount, 부하에서 188~210 kcount, 감산에서 94~103 kcount가 측정되었다. LEHR 감산 영상의 SNR은 LEHR 기저 영상과 비교하면 37% 감소하여 나타났고, LEAP 감산 영상의 SNR은 LEAP 기저 영상과 비교하면 17% 감소하여 나타났다. 회백질과 백질의 비는 LEHR 기저에서 2.2:1 감산에서 1.9:1로 측정되었고, LEAP 기저에서는 2.4:1 감산에서 2:1로 측정되었다. (2) 환자 영상의 평가: LEHR 검출기로 획득한 계수는 기저에서 대략 40~60 kcount, 부하에서 80~100 kcount 사이였다. 기저 및 부하 영상은 FWHM을 7 mm로 (타 장비의 Cutoff에 해당), 감산 영상은 FWHM을 11 mm로 설정하는 것이 적절하였다. LEAP는 기저에서 대략 80~100 kcount, 부하에서 180~200 kcount로 측정되었다. LEAP 영상은 기저 및 부하에서 FWHM을 5 mm로, 감산에서 7 mm로 설정해야 영상의 흐림을 줄일 수 있었다. 기저 및 부하 영상은 LEHR 영상이 LEAP 영상보다 해상력이 우수했다. 그러나 감산 영상의 경우 팬텀 실험과 같이 LEHR 영상의 SNR이 떨어져 영상이 거칠게 보였다. 감산 영상은 LEAP 영상이 LEHR 영상에 비해 SNR 및 예민도가 높게 평가되었다. LEHR과 LEAP 검출기의 모든 영상에서 subset과 iteration은 8회가 적절하였다. 결론 : LEAP 검출기를 이용해 적정 수준의 필터를 사용함으로써 SNR을 높여 보다 선명한 감산 영상을 획득할 수 있게 되었다. 하루 검사 프로토콜을 적용하여 Flash 3D로 재구성하는 경우, 보다 나은 감산 영상을 얻기 위해 LEAP 검출기의 적용을 고려해 볼 수 있을 것으로 판단된다.

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양돈농가의 돈분뇨 액비화 처리 우수사례 실태조사 (A Case Study on the Effective Liquid Manure Treatment System in Pig Farms)

  • 김수량;전상준;홍인기;김동균;이명규
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.99-110
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    • 2012
  • 본 연구에서 조사된 일부 선도적인 양돈농가에서는 설치 운영하는 호기적 액상발효 공정은 대부분의 농가가 공정별 설계인자 및 물리 화학적인 성분변화의 특성보다는 경험적인 운영을 토대로 액비를 생산하고 있는 것을 알 수 있었다. 김 등의 조사연구에 따르면 가축분뇨의 발생단계인 분뇨수거방식은 현재 국내 돈사의 70% 이상이 슬러리 형태로 분뇨가 배출되고 있는 것으로 보고되고 있다. 양돈분뇨의 수거방식과 배출형태가 대부분 슬러리라는 사실은 양돈분뇨의 적정처리에 의한 환경오염 차단과 자원화 이용과정에 적용될 각종 공법 및 시스템 적용이 돈사 슬러리부터 집중 관리해야 함을 시사한다. 이처럼 가축분뇨 액비화의 적정처리에 있어서는 발생단계 뿐만 아니라 액비가 토양에 환원되기 직전까지의 모든 과정이 전반적으로 고려되어야 한다. 본 연구의 조사대상 농가의 가축분뇨 액비화 운영에 있어서 핵심적으로 구분 할 수 있는 단계를 주요사항 별로 구분하여 Table 8에 나타내었다. 가축분뇨 액비화 처리에 있어서 고액분리 단계의 경우 고액분리 방식과 효율에 따라 BOD (생물학적산소요구량), COD (화학적산소요구량), VFA (휘발성지방산) 등의 제거율의 차이가 있는 것으로 보고되고 있으며, 이는 후단공정 즉 주발효조에서의 공기주입량의 산정, 공기공급방식, 발효기간 및 2차 발효 등 운영방식 결정에 주요한 요인이 될 수 있다. 이와 같이 액비가 생산되어 토양에 환원되기까지의 과정은 각각의 주요한 요소들이 유기적으로 연계되어 있으며, 농가 현장을 방문조사하고, 생산되는 액비를 비교 분석한 결과 액비화 공정에 있어서 필수적인 핵심적 단계를 도출 할 수 있었다. 이에 대한 주요내용은 다음과 같다. 1. 돈사 슬러리 관리 단계 돈사 슬러리는 혐기부패를 최대한 방지하며, 주요 악취물질인 $H_2S$, $NH_4$, VFAs의 생성을 억제하여야 한다. 돈사환경을 개선하기 위한 방법으로서는 부숙이 완전히 완료되어 유용미생물이 활성화된 액비를 돈사 세척수로 이용하거나, 슬러리 피트에 일부 투입하여 단순 저장일수를 처리일수로의 개념적 전환이 필요하다. 2. 고액분리 단계 일반적으로 BOD의 주요원인인 고농도의 유기물질은 대부분 분뇨의 고형성분에 포함되어 있기 때문에 물리적 처리공정인 고액분리 단계에서 최대한으로 제거하여 후단공정인 주발효조의 부하를 최소화 시킨다. 3. 발효처리-공기공급 단계 축산농가 마다 사료의 종류나 관리방법 등이 각기 다르므로 배출되는 슬러리의 성상을 파악하여 물질수지와 처리일수에 기초한 발효조 용량과 공기주입량의 산정이 필요하다. 또한 공기확산 및 막힘현상을 고려한 자동제어 장치나 발효조의 상태를 감시 제어하기 위한 인자로서 pH 및 산화환원전위 등을 실시간으로 모니터링 하는 것이 중요하다. 4. 발효처리-미생물, 반송 단계 일반점검 (온도, pH, 용존산소, 산화환원전위, 전기전도도 등)과 정밀점검 (BOD, COD, VFAs, SS, N, P 등)의 주기적인 점검을 통하여 미생물 생장에 알맞은 유입농도와 반송량을 결정하고 농가환경에 맞는 발효조 운전방식을 확립 할 필요가 있다. 5. 후숙처리-최종액비 단계 후숙조에서는 공기과잉 투입으로 인한 질소성분의 손실을 방지하고, 유용미생물을 이용하여 토양환원에 적합한 액비를 제조한다. 가스발생에 의한 작물생육 피해를 방지할 수 있는 액비 안정화 운전기술을 확립하고, 살포시기를 대응하여 액비의 유 출입을 집중적으로 관리한다. 6. 액비유통센터 연계-농지환원 단계 제조된 액비는 액비유통센터에 위탁하여 살포하는 체계를 확립하고, 악취 민원의 발생을 최대한 억제한다. 액비유통센터는 철저한 년 중 살포프로그램을 운영하여 원활한 살포조직 체제를 구성하는 것이 중요하다. 축산농가에서 가축분뇨 관리방법은 축사의 입지, 주변 환경 및 각종 환경규제 등 여러가지 여건에 따라 각기 다르며, 다수의 축산농가가 특정한 처리방법을 동일하게 적용하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 연구에서 분석된 각 농가의 액비 성상 등은 여러 가지 환경적 요소가 복합적으로 작용하고 있으며, 조사농가 중 일부는 발효과정 중에 있는 액비를 채취하였으므로, 분석결과를 해석하여 가축분뇨 운영관리를 총체적으로 판단하는 것은 다소 무리가 있다. 추후에는 각 공정에 대해 유입되는 슬러리원수에서부터 처리가 완료되는 단계까지의 과정을 일괄적으로 분석하여, 유입 유출농도, 수리학적 체류시간 등 공학적 요소 및 이에 따른 경제성 평가 등을 세밀하게 연구할 필요성이 있다. 이밖에도 가축분뇨의 중요한 관리부분인 병원성미생물과 관련된 위해성 분분을 고려하지 않을 수 없다. 가축분뇨에는 인간에게 직접적인 영향을 미칠 수 있는 Escherichia coli, Campylobacter, salmonella, Listeria 등 다양한 병원성 세균이 발견된다. 최근 전국적으로 발생된 구제역 사태는 우리나라 축산업 자체에 큰 타격을 주었을 뿐만 아니라, 사회 경제적으로도 막대한 손실을 가져왔다. 이 사건을 계기로 국내 축산기반의 전면적 재정비가 불가피하게 되었음은 물론 가축 분뇨에서 유래한 병원성 미생물 및 바이러스 등의 근원적 대처방법 개선과 가축분뇨의 위생적 처리에 대한 안전관리가 시급한 현안이 되었다. 따라서 안전한 경축순환의 액비유통 관리 체계 구축을 위해서는 병원성 미생물, 바이러스 등과 같은 위해요소를 억제 할 수 있는 액비화 처리기술의 표준화 공정 개발 또한 필요하다.