• 제목/요약/키워드: 2-parameter Weibull distribution

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애멸구 온도 발육 모델과 월동 개체군의 성충 발생 예측 (Temperature-dependent Development Model and Forecasting of Adult Emergence of Overwintered Small Brown Planthopper, Laodelphax striatellus Fallen, Population)

  • 박창규;박홍현;김광호
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.343-352
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    • 2011
  • 줄무늬잎마름병을 매개하는 애멸구, Laodelphax striatellus Fallen의 온도에 따른 알 및 약충 발육 기간을 12.5, 15, 17.5, 20, 22.5, 25, 27.5, 30, 32.5, $35{\pm}1^{\circ}C$의 10개 항온, 14:10 (L:D) h 광, 상대습도 30~40% 조건에서 조사하였다. 알은 모든 온도 조건에서 1령으로 성공적으로 발육하였으며, 발육기간은 $12.5^{\circ}C$에서 44.5일로 가장 길었고 온도가 증가함에 따라 짧아져 $35^{\circ}C$에서 5.8일로 가장 짧았다. 약충은 12.5, 15, 17.5, 20, 22.5, 25, 27.5, $30^{\circ}C$에서 성충까지 발육 가능하였으며, 각 온도에서 약충 전체 발육기간은 132.7, 55.9, 37.7, 26.9, 20.2, 15.8, 14.9, 17.4일이 소요되었다. 온도와 발육율과의 관계를 설명하기 위해 선형 및 4개의 비선형 (Briere 1, Lactin 2, Logan 6, Poikilotherm rate) 모델을 사용하여 분석하였다. 선형 모델을 이용하여 추정한 알과 약충 전체기간 발육을 위한 발육영점온도는 각각 $10.2^{\circ}C$$10.7^{\circ}C$였으며 발육에 필요한 유효적산온도는 각각 122.0, 238.1DD였다. 4가지 비선형 모델 중 Poikilotherm rate 모델이 모든 발육단계에서 온도와 발육율과의 관계를 가장 잘 설명하였다 ($r^2$=0.98~0.99). 알 및 유충의 발육단계별 발육완료 분포는 two-parameter Weibull 함수를 사용하였으며 모든 발육단계에서 비교적 높은 상관관계 ($r^2$=0.84~0.94) 값을 보여 양호한 모형 적합성을 보였다. DYMEX$^{(R)}$(version 3.0)를 이용하여 2개 지역에서 애멸구 월동 개체군의 발육을 추정한 결과 월동 후 개체군의 생리적 연령을 0.2로 가정하고 온도발육 모델로 Poikilotherm rate 모델을 사용하였을 경우 높은 우화시기 예측력을 볼 수 있었다.

흑다리긴노린재[Paromius exiguus (Distant)] 온도발육 모형 (Temperature-dependent Development Model of Paromius exiguus (Distant) (Heteroptera: Lygaeidae))

  • 박창규;박홍현;엄기백;이준호
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.305-312
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    • 2010
  • 흑다리긴노린재 [Paromius exiguus (Distant)]의 온도에 따른 발육 시험을 15, 17.5, 20, 22.5, 25, 27.5, 30, 32.5, $35{\pm}1^{\circ}C$의 9개 항온, 광주기 14L:10D, 상대습도 20-30% 조건에서 수행하였다. 알은 $15^{\circ}C$에서 발육하지 못하였으며 $17.5^{\circ}C$에서 발육기간이 28.2일로 가장 길었고 온도가 증가함에 따라 짧아져 $35^{\circ}C$에서 5.9일이 소요되었다. 약층은 $17.5^{\circ}C$$35^{\circ}C$에서 1령 약층을 넘기지 못하고 모두 사망하였으나, $20-32.5^{\circ}C$ 범위에서는 온도가 증가할수록 발육기간이 짧아지는 경향을 보였고, 4령을 제외한 모든 영기에서 $32.5^{\circ}C$에서의 발육기간이 $30^{\circ}C$와 같거나 더 길어져 발육속도가 둔화되는 경향을 보였다. 온도와 발육율과의 관계를 설명하기 위해 선형 및 3개의 비선형(Briere 1, Lactin 2, Logan 6) 모형을 사용하여 분석하였다. 선형모형을 이용하여 추정한 알과 전체 약층발육의 발육영점온도는 $13.8^{\circ}C$$15.3^{\circ}C$였으며 발육 유효적산온도는 각각 109.9, 312.5DD였다. 3가지 비선형 모형 종 Logan-6 모형이 모든 발육단계에서 온도와 발육율과의 관계를 가장 잘 설명하였다 ($r^2$=0.94-0.99). 알 및 유충의 발육단계별 발육완료 분포는 3-parameter Weibull 함수를 사용하였으며 모든 발육단계에서 높은 $r^2$ (0.91-0.99) 값을 보여 양호한 모형 적합성을 보였다.

실내 항온과 온실 변온조건에서 목화진딧물의 온도 발육비교 (Comparison of Temperature-dependent Development Model of Aphis gossypii (Hemiptera: Aphididae) under Constant Temperature and Fluctuating Temperature)

  • 김도익;고숙주;최덕수;강범용;박창규;김선곤;박종대;김상수
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.421-429
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    • 2012
  • 목화진딧물 (Aphis gossypii)의 온도에 따른 발육시험을 실내 15, 18, 21, 24, 27, $30^{\circ}C$의 6개 항온, 광주기 14L:10D, 상대습도 50~60% 조건과 오이 비닐하우스에서 3월 23일부터 8월 20일까지 6회 접종하여 수행하였다. 실내사망률은 저온에서는 2~3령충의 사망률이 높았고 온도가 증가할수록 3~4령충의 사망률이 높았으며 고온에서 전체 사망률이 높았다. 전체 약충의 발육기간은 실내에서 $15^{\circ}C$에서 12.2일로 가장 짧았으며 변온의 $28.5^{\circ}C$에서 4.09일로 가장 짧았다. 온도와 발육율과의 관계를 보기위해 선형 및 3개의 비선형 모형(Briere 1, Lactin 2, Logan 6)을 이용하여 분석한 결과, 선형모형을 이용하여 전체약충의 발육영점온도는 $6.8^{\circ}C$였으며 발육유효적산온도는 각각 111.1DD였다. 3가지 비선형 모형중 Logan-6 모형이 전약충, 후약충 전체약충 단계에서 AIC와 BIC 값이 가장 적어 온도와 발육율과의 관계를 잘 설명하였으며, 발육단계별 발육완료분포는 3-parameter Weibull 함수를 사용하였으며 전약충, 후약충, 전체약충에서 $r^2$값이 0.88~0.91로 높은 값을 보여 양호한 모형 적합성을 보였으며 정식시기별 성충 발생 예측치와 포장 조사치가 일치하여 방제적기 추정에 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

항온조건에서 긴등기생파리 [Exorista japonica (Townsend)] (Diptera: Tachinidae) 온도별 발육 (The Temperature-Dependent Development of the Parasitoid Fly, Exorista Japonica (Townsend) (Diptera: Tachinidae))

  • 박창규;서보윤;최병렬
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제55권4호
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    • pp.445-452
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    • 2016
  • 야외에서 채집된 멸강나방(Mythimna separata) 유충 및 번데기로부터 우화한 기생파리를 NCBI 데이터베이스에 등록되어 있는 유전자 염기서열 정보(16S, 18S, 28S 그리고 CO I)와 비교하여 긴등기생파리(Exorista japonica)로 동정하였다. 긴등기생파리의 알부터 성충우화까지 발육 기간을 담배거세미나방(Spodoptera litura) 5~6령 유충을 숙주 곤충으로 하여 7개 항온조건(16, 19, 22, 25, 28, 31, $34{\pm}1^{\circ}C$)에서 조사하였고 온도에 따른 발육율과 발육완료 모델들의 매개변수들을 추정하였다. $34^{\circ}C$를 제외한 다른 항온 조건에서 알부터 성충우화까지 발육이 가능하였다. 알부터 번데기까지 발육 기간을 보면 $16^{\circ}C$(23.4일)에서 가장 길었고 $34^{\circ}C$(8.3일)에서 가장 짧았으나, 번데기부터 성충까지 발육기간은 $28^{\circ}C$(7.3일)에서 가장 짧았다. 알부터 성충우화까지 전체 발육 기간은 $31^{\circ}C$에서 16.3일로 가장 짧았고 $16^{\circ}C$에서 45.4일로 가장 길었으며 온도가 상승함에 따라 발육기간은 짧아졌다. 선형 발육율 모델을 이용하여 추정한 알부터 성충우화까지 발육영점온도와 유효적산온도는 각각 $7.8^{\circ}C$, 370.4DD 였다. 4개 비선형 발육율 모델(Briere 1, Lactin 2, Logan 6, Performance) 중에서는 Briere 1 모델($r^2_{adj}=0.96$)이 가장 높은 해석력을 보여주었다. 동일 연령 집단의 발육완료 분포를 설명하기 위해 사용된 3개 모델(2-parameter Weibull, 3-parameter-Weibull, Sigmoid)은 모두 같은 결정력($r^2_{adj}=0.90$)을 보였다.

항온과 변온조건에서 복숭아혹진딧물의 발육비교 및 온도 발육모형 (Comparison of Development times of Myzus persicae (Hemiptera:Aphididae) between the Constant and Variable Temperatures and its Temperature-dependent Development Models)

  • 김도익;최덕수;고숙주;강범용;박창규;김선곤;박종대;김상수
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.431-438
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    • 2012
  • 복숭아혹진딧물(Myzus persicae)의 온도에 따른 발육시험을 실내 15, 18, 21, 24, 27, $30^{\circ}C$의 6개 항온, 광주기 14L:10D, 상대습도 50~60% 조건과 고추 비닐하우스에서 3월 23일부터 8월 20일까지 6회 접종하여 수행하였다. 실내사망률은 저온에서는 1~2령충의 사망률이 높았고 온도가 증가할수록 3~4령충의 사망률이 높았으며 고온에서는 66.7%까지 높아졌다. 실내와 포장조건 모두 온도가 증가할수록 발육기간이 짧아지는 경향을 보였으며 포장조건 8월 접종에서 6.03일로 가장 짧았다. 온도와 발육률과의 관계를 보기 위해 선형 및 3개의 비선형 모형(Briere 1, Lactin 2, Logan 6)을 이용하여 분석한 결과, 선형모형을 이용하여 전체약충의 발육영점온도는 $3.0^{\circ}C$였으며 발육유효적산온도는 111.1DD 였다. 3가지 비선형 모형중 Logan-6 모형이 전약충, 후약충 전체약충 단계에서 AIC와 BIC 값이 가장 적어 온도와 발육율과의 관계를 잘 설명하였으며, 발육단계별 발육완료분포는 3-parameter Weibull 함수를 사용하였으며 전약충, 후약충, 전체약충에서 $r^2$ 값이 0.95~0.97로 높은 값을 보여 양호한 모형 적합성을 보였으며 정식시기별 성충 발생 예측치와 포장 조사치가 일치하여 방제적기 추정에 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

미세역학시험법과 접촉각 측정을 통한 변형된 Jute와 Hemp섬유 강화 Polypropylene (PP)-Maleic Anhydride Polypropylene Copolymers (PP-MAPP) 복합재료의 계면 및 표면에너지 평가 (Interfacial and Surface Energies Evaluation of Modified Jute and Hemp Fibers/Polypropylene (PP)-Maleic Anhydride Polypropylene Copolymers (PP-MAPP) Composites using Micromechanical Technique and Contact Angle Measurement)

  • 박종만;트란콩손;정진규;김성주;황병선
    • 접착 및 계면
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    • 제7권2호
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    • pp.1-11
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    • 2006
  • 미처리 Jute와 Hemp섬유와 처리된 Jute와 Hemp섬유가 강화된 polypropylene-maleic anhydride-g-polypropylene copolymer (PP-MAPP) 복합재료의 계면 물성을 미세역학시험법과 동적접촉각 측정을 통해서 평가하였다. Jute와 Hemp섬유의 통계적인 인장강도의 경우 두 형태 와이블 분포가 단일 형태 분포보다 더 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 천연섬유 복합재료의 계면전단강도(IFSS)에 대한 산-염기 상호작용변수는 접착일($W_a$)의 계산을 통해 그 특성을 기술 할 수 있다. 천연섬유에 대한 알칼리, 실란커플링제의 영향은 PP-MAPP 기지재의 MAPP 함량을 변화시킴으로써 얻을 수 있었다. 알칼리 처리된 Jute와 Hemp섬유의 경우 약한 계면층이 모두 제거되고 표면적이 증가됨으로 인해 표면에너지는 더 증가하였다. 반면 실란 커플링제를 이용하여 표면 처리된 Jute와 Hemp 섬유의 경우 차단된 높은 에너지의 기들로 인해 표면에너지는 감소하였다. PP-MAPP기지재속의 MAPP의 함량증가는 산-염기 기의 도입으로 인해 표면에너지는 증가하였다. 두 천연섬유 복합재료의 미세파괴 형상은 두 섬유의 인장강도가 다르기 때문에 명확히 구분되었다.

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옥수수에서 기장테두리진딧물의 온도 의존적 발육과 산자 특성 (Temperature-dependent Development and Fecundity of Rhopalosiphum padi (L.) (Hemiptera: Aphididae) on Corns)

  • 박정훈;권순화;김태옥;오성오;김동순
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.149-160
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    • 2016
  • 기장테두리진딧물의 온도의존적 발육과 산자(산란) 특성을 구명하기 위하여 6개의 항온조건(10, 15, 20, 25, 30, $35{\pm}1.0^{\circ}C$, RH 50~70%, 16L:8D)에서 실험을 실시하였다. 약충의 발육기간은 $10^{\circ}C$에서 42.9일과 $30^{\circ}C$에서 4.7일로 온도가 증가할수록 발육기간이 감소하였다. 약충은 $35^{\circ}C$에서 2영기 이후 성충까지 발육하지 못하였다. 선형모형 결과 약충의 발육영점온도는 $8.3^{\circ}C$, 발육 유효적산온도는 101.6DD 이었다. 약충 발육율과 온도와의 관계는 비선형 Lactin 2으로 잘 설명되었다. 약충 발육기간의 분포는 Weibull 함수를 이용하여 분석하였다. 성충수명은 온도가 증가함에 따라 감소하였는데, $15^{\circ}C$에서 24.0일, $30^{\circ}C$에서 4.3일의 범위에 있었고, $10^{\circ}C$에서 비정상적으로 수명이 짧았다 (11.1일). 총산자수는 $20^{\circ}C$에서 38.2마리로 최대값을 보였고, $10^{\circ}C$에서 3.4마리로 최소값을 나타냈다. 본 실험의 결과를 통하여 무시 성충의 산자모형을 작성할 수 있는 온도별 총산자수 모형, 연령별 누적생존율 모형, 연령별 누적 산자율 모형 및 생리적 연령 계산을 위한 성충 노화율 모형을 제시하였다.

Feeder Cable Assembly의 가속수명시험법 개발 (Test methodology of acceleration life test on feeder cable assembly)

  • 한현각
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.62-68
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    • 2016
  • Feeder cable assembly는 정보통신용 자동차부품이다 기능을 제대로 하지 않으면 자동차의 제어와 안전에 큰 문제가 발생한다. 가속수명시험은 시험시간을 단축할 목적으로 짧은 시간에 잠재적인 고장모드와 고장을 찾기 위하여 기속조건(스트레스, 스트레인, 온도 등)에서 실험을 실시하는 것이다. 고장원인은 부품의 품질과, 고장으로 유도하는 공정, 디자인에 의해 발생하는 결함이다. 열충격은 온도차에 의하여 부품의 열팽창 정도가 다른 것에 기인한다. 열충격시험은 부품이 급격한 온도차를 견디는 능력을 실험하는 것이다. 본 연구에서는 가속시험의 coffin-manson 식을 이용하여 정상조건(최고온도 $80^{\circ}C$, 최저온도 $-40^{\circ}C$)과 가속조건(최고온도 $120^{\circ}C$, 최저온도 $-60^{\circ}C$)을 이용하여 가속계수를 계산하여 2.25 값을 얻었다. 정상조건에서 1,000 사이클 실험이 가속조건에서 444 사이클 실험만하여도 됨을 알 수 있었다. Bx 수명 식을 이용하여 가속조건에서 시료가 5개, B0.04%.10years 조건에서 747 사이클 결과를 얻었다. 정상조건에서 1,000 사이클, 가속조건에서 747 사이클 실험한 feeder cable assembly 시료 5개를 각각 네크워크 분석기를 이용하여 성능시험을 실시하고, 와이블분포의 모수분포값을 비교한 결과 가속이 잘 되었음을 알 수 있었다. 동등한 신뢰도에서 가속실험을 통하여 시험시간을 1/4 정도 단축할 수 있었다.

회주철의 미세구조와 인장거동 분석 및 확률론적 피로수명평가 (Microstructure, Tensile Strength and Probabilistic Fatigue Life Evaluation of Gray Cast Iron)

  • 성용현;한승욱;최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권8호
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    • pp.721-728
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    • 2017
  • 보통회주철(GC300)에 Cr, Mo, Cu 첨가제를 넣어 고급 회주철(HCI350)을 제작하고, 미세 조직과 기계적 물성치, 피로강도의 변화를 연구하였다. 주철을 환봉형과 평판형 주물로 제작하였으며, 이들을 절단 및 연마하여 나이탈 수용액으로 에칭한 후 미세조직의 면적비율을 측정하였다. 첨가물에 의해 편상 흑연결정(flake graphite)의 크기가 감소하고 고밀 펄라이트 함량이 증가하여 인장강도, 피로강도의 향상이 확인되었다. 피로시험 결과 획득한 피로수명 데이터를 바탕으로 최우추정법이 적용된 2모수 와이블 분포를 이용하여 확률-응력-수명 곡선을 산출하였다. 확률-응력-수명곡선 산출 결과 HCI350은 GC300에 비해 피로강도는 크게 개선되었고 수명데이터의 분산성은 낮아졌으나, 피로응력완화에 따른 피로수명의 증가가 크게 나타났다. 산출된 확률-응력-수명 곡선을 이용하여 요구수명 사이클 수에 대한 허용응력 값을 정량적으로 제시함으로써 신뢰성 수명설계에 위한 기초자료를 제시하였다.