• 생물환경조절학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.279-285
• /
• 2019

작물의 일중 광합성량을 정확하게 추정하기 위해서는 일중 태양의 위치 변화에 따른 작물의 정확한 수광량 변화를 정확하게 예측해야 한다. 그러나, 이는 많은 시간, 비용, 노력이 소요되며, 측정의 어려움이 수반된다. 현재까지 다양한 모델링 기법이 적용되었으나 기존 방식으로는 정확한 수광 예측이 어려웠다. 본 연구의 목적은 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광학 시뮬레이션을 이용하여 일중 시간 별 캐노피 수광 분포와 광합성 속도의 변화를 예측하는 것이다. 휴대용 3차원 스캐너를 이용하여 온실에서 재배되는 파프리카의 구조 모델을 구축하였다. 주변 개체의 유무에 따른 캐노피 수광 분포의 변화를 보기 위하여 작물 모델 별 간격을 60cm로 $1{\times}1$, $9{\times}9$ 정방형 배치하여 광학 시뮬레이션을 수행하였다. 광합성 속도는 직각쌍곡선 모델을 이용하여 계산하였다. 3차원 파프리카 모델 표면의 수광 분포는 오전 9시, 정오, 오후 3시의 태양 각도에 따라 서로 다른 양상을 보였다. 캐노피 총 수광량은 $9{\times}9$ 배치로 주변 개체 수가 늘어남에 따라 감소하였고, 태양 고도가 가장 높은 정오에서의 감소율이 가장 적었다. 캐노피 광합성 속도와 $CO_2$ 소모량 역시 수광량과 비슷한 양상을 보였으나 작물 상단부 엽의 광합성 속도 포화로 인해 수광량 변화에 비해 적은 감소율을 보였다. 본 연구에서는 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광학 시뮬레이션을 이용하여 가상 환경 조건에서의 캐노피 수광과 광합성 분포를 분석할 수 있었으며, 이는 추후 다양한 재배 조건에서 작물 수광량과 광합성 속도를 예측하는 데에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Ecology
• /
• 제8권2호
• /
• pp.61-68
• /
• 1985

The modeling of interception and absorption of light was studied in plant canopies at Mt. Kwanak. Followering results were obtained. Light intensity passing through the stacked leaves is attenuated exponentially. This phenomenon seems to be more clearly applied to the plant canopies, if they have large cumulative leaf area and are matured densely. Light interception and absorption are influenced by leaf thickness, shape pigments, and leaf area, and they have great effect on the maturation of canopies. It was confirmed that the light penetrating through the stratified canopies is decreased exponentially in dual pattern. The cumulative leaf area of a definite space in a certain plant canopy is the same as the growth of leaf area of the canopy at that time. A hypothetical model for calculating the light absorption in plant canopies, was established on the bases of phenomena that incident light is captured at the maximum level and light inerception effect is minimized by leaves.

• 한국산림과학회지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.36-38
• /
• 1977

물오리나무와 소나무의 혼효림으로 구성된 혼효림(混淆林)에서 1975면(年) 1년간(年間) 강우량(降雨量)에서 수관차단(樹冠遮斷)과 유출특성(流出特性)을 조사분석(調査分析)한 결과(結果)는 다음과 같았다. 1. 강우량(降雨量) 1072.7mm에 대해 수관차단율(樹冠遮斷率)은 192.3%이고 그 량(量)은 년강우량(年降雨量) 1072.7mm 중(中) 20.7mm이었다. 2. 강우량(降雨量)이 적은 봄과 초여름에는 수관(樹冠)에 의한 차단율(遮斷率)추은 20~50%이고 강우기(降雨期)인 여름에는 15% 이내(以內)로 되었다. 3. 매(每) 강우량(降雨量)이 10mm 전후(前後)일 경우에는 강우량(降雨量)이 약 50%가 수관(樹冠)에 의해 차단(遮斷)되고 20mm가 넘을 경우는 약 20% 정도가 차단되는 경향이 있었다. 4. 년간(年間) 평균(平均) 유출율(流出率)은 24.9%이고 유출량(流出量)은 $1000m^2$당 2,666.4l이었으며 강우량(降雨量)과 유출량(流出量)과의 관계(關係)는 그림 1과 같았다.

• 물과 미래
• /
• 제23권3호
• /
• pp.351-361
• /
• 1990

식생계로 피복되고 투수성 토양을 갖는 산지유역에서의 점유출량 결정을 위해 초과우량 추정모형을 유도하였다. 산림에 의한 canopy차단 및 풀, 낙엽, 농작물 등에 의한 지표피복차단저축을 고려하고, 유역 포화시의 증발산량을 계산하여 관측강우로부터 지표 흙에 도달되는 순강우량을 결정하였다. 부정강우사상에 적용할 수 있도록 수정된 Green-Ampt모형으로부터 침투율을 결정하여 초과우량을 산정하였고, IHP 대표시험유역 가운데 장평유역의 실제호우사상에 적용하여 손실율, 유출율 및 유출발생시간 등을 결정, 적용성 여부를 검토하였다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제82권3호
• /
• pp.283-291
• /
• 1993

이 연구는 삼림(森林)의 이수기능(理水機能) 및 환경보전(環境保全) 영향효과(影響效果)를 수량적(數量的)으로 구명(究明)하기 위하여 우리나라 남부지방에 위치한 서울대학교 농생대 부속 남부연습림(전남 광양군 옥룡면 추산리)내 북문골소유역(小流域)과 바람골소유역(小流域)의 2개 삼림소유역(森林小流域)에 자기우량계(自記雨量計), 직사각형 웨어 및 자기수위계(自記水位計)등의 삼림수문관측시설(森林水文觀測施設)을 설치하여 1991년 5월 11일부터 1992년 12월 31일까지 각 유역(流域)의 유출량(流出量), 유출유형(流出類型) 등의 개별(個別) 수문인자(水文因子)를 측정(測定) 분석(分析)하였다. 또한 1991년 5월부터 10월까지 수관차단(樹冠遮斷) 손실량(損失量), 수간유하우량(樹幹流下雨量) 및 수관통과우량(樹冠通過雨量) 등 개별 수문현상을 정량적(定量的)으로 측정(測定) 분석(分析)하여 삼림(森林)의 이수기능(理水機能)을 수량화(數量化)하여 기초수문자료를 제공하고자 이 연구를 수행하였다. 연구 기간동안 추산지역의 강우량은 1991년 5월부터 12월까지는 1,306.6mm, 1992년 1월부터 12월까지는 1,143.4mm이었다. 총강우량에 대한 수관차단율(樹冠遮斷率)은 소나무림에서 27.0%, 테다소나무림에서 24.3%였다. 삼림소유역(森林小流域)의 유출율(流出率)은 북문골소유역에서는 48.87, 바람골소유역에서는 41.19%이었다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.13-19
• /
• 2020

본 연구는 저비용·저 노동력을 위해 RGB 컬러 이미지에서 획득한 녹색영역 값과 엽면적 그리고 군락피복 측정을 비교하였다. 시험에 사용된 품종은 국내에서 가장 많이 재배되고 있는 대원콩, 대풍콩 및 풍산나물콩을 재배하였다. 측정 시기는 엽의 4.5엽기부터 종실비대기까지 RGB 컬러 이미지를 획득하여 군락 엽면적과 피복을 비교하였다. 이미지 분석은 ExGR로 토양으로부터 식물체의 녹색 영역을 분리하였다. 분리한 녹색 영역과 실제 측정한 엽면적과 피복과는 고도의 유의성을 보였다. 본 연구 결과에서 알 수 있듯이 실제 측정한 군락 엽면적과 군락 피복과는 정의 상관관계(r²=0.84)를 보였다. 군락 이미지와 실제 측정한 군락 피복과는 고도의 정의상관관계(r²=0.94)를 보였다. 또한 군락 이미지와 실제 측정한 군락 엽면적과는 고도의 정의상관관계(r²=0.74)를 보였다. 따라서 향후 RGB 컬러 이미지로 저비용·저 노동력으로 군락 단위에서 엽면적과 피복을 손쉽게 측정할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제34권3호
• /
• pp.175-182
• /
• 2010

North American ginseng seedlings (Panax quinquefolius L.) were grown in pots in heated greenhouses, in a cool greenhouse, or in the field, in 11 experiments at various times over 16 years. Crop establishment, dry matter partitioning, photosynthesis, radiation use efficiency and carbon budget were measured and/or calculated in some years. Once the seedling canopy, of about $20\;cm^2$ per seedling, and a leaf area index of 0.37, was established, about 40 days after germination, full canopy display lasted about 87 days. Only 16.6% of the incoming solar radiation was intercepted by the crop, the remainder falling on the mulched soil surface. Total and root dry matter accumulations in the cool greenhouse and in the field were about double that in the heated greenhouses. Partitioning of dry matter to roots (economic yield or harvest index) in the cool greenhouse and in the field was 73% whereas it was 62.5% in the heated greenhouses. The relationship between root dry matter and radiation interception during the full canopy period was linear with growth efficiencies of $2.92\;mg\;MJ^{-1}$ at 4.8% of incoming radiation and $0.30\;mg\;MJ^{-1}$ at 68% of incoming radiation. A photosynthetic rate of $0.39\;g\;m^{-2}\;h^{-1}$ was attained at light saturation of about $150\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$ (7.5% of full sunlight); dark respiration was $0.03\;g\;m^{-2}\;h^{-1}$, about 8.5% of maximum assimilation rate. Estimates of dry matter accumulation by growth analysis and by $CO_2$ uptake were similar, 6.21 vs. 7.62 mg $CO_2$, despite several assumptions in $CO_2$ uptake calculations.

• 한국작물학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.272-279
• /
• 1983

초지군락에서 광이용과 건물생산특성을 알아보기 위하여 오차드그라스, 라디노클로버의 각 단파초지와 오차드-라디노혼파초지, 화본료ㆍ두료의 다혼파초지에 동일한 예취관리를 하고 재생기 1-2주 간격으로 초지구조와 백사광의 투과, 초지의 생장율을 조사한 결과는 다음과 같다. 1) 각초지는 예취후 6주경에 최대의 초형을 이루었고, 오차드그라스 단파구는 직립형, 라디노클로버는 역삼각형, 오차드-라디노혼파구는 중하부에 고르게 분포되었으며, 다혼라구는 초고가 높고 상하에 고른 엽의 분포를 나타내었다. 2) 봄 재생기동안 엽면적지수(LAI)는 다혼파구에서 높았으나 엽면적밀도(L$_{v}$ )는 라디노클로버가 다혼파구보다 더 높아 엽의 밀집화가 심하였고, 가을재생기에는 LAI가 오차드그라스 단파구와 오차드-라디노혼파구에서 높았고, L$_{v}$ 역시 이들 구에서 높았다. 3) 각 초지의 광소멸계수는 오차드그라스단파구가 0.29-0.43으로 라디노클로버단파는 0.70-0.74, 그리고 오차드-라디노혼파구 및 다혼파구는 0.43-0.58을 나타내어 각각 직립엽형, 수평엽형 및 중간엽형으로 특징 지울 수 있었다. 4) 건물수량은 LAI와 높은 정의 상관을 보였고, 한계 LAI는 오차드그라스단파구가 가장 높았고, 라디노클로버단파구가 가장 낮았다. 한편, 적정 LAI는 오차드그라스단파구는 6이상, 라디노클로버 단파구는 3.8, 오차드-라디노혼파구는 5.0, 그리고 다혼파구는 8.0정도이었다. 5) 각 초지의 생장속도는 오차드그라스는 가을재생기에 높았으며, 다혼파구는 가을보다 봄에 현저히 높았으나 라디노클로버는 계절간 차이가 없었다. 6) 다혼파구 및 오차드-라디노혼파구가 초형구조가 양호하였고, 광이용이 향상되었다.

• Journal of Plant Biology
• /
• 제28권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 1985

부들(Typha$\times$glauca)의 생산성이 높은 원인을 밝히기 위하여 엽면적지수, 비엽면적, 잎의 방위와 경사 및 방사량의 수직분포를 측정하였다. 생육기간 중 잎은 거의 직립하였고 방위는 무작위한 분포를 유지하였다. 이러한 엽층부의 균일한 공간배치는 비엽면적이 지상 100cm 높이를 경계로하여 상.하에 갈수록 커지는 것으로 보아 엽신이 두꺼움으로서 유지된다. 엽층부의 소멸계수 K는 0.12~0.20으로 육상식물군락 중에서 가장 적은 값이었다. 엽층부 최하층에 투입되는 상대방사량은 성숙한 군락에서도 25% 이상이었다. 부들의 연면적지수가 과이 크지 않은데도 생산성이 높은 이유는 햇빛이 효과적으로 투입되는 엽층부 구조의 특징에 기인하였다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제77권3호
• /
• pp.331-337
• /
• 1988

1986년(年) 7월(月)부터 10일(日)서까지 울대학교(大學校) 관악수목원(冠岳樹木園) 내(內)에서 24년생(年生) 리기테다소나무로 구성된 침엽수림분(針葉樹林分)과 14년생(年生) 신갈나무등으로 구성된 활엽수림분(闊葉樹林分)을 대상으로 삼림(森林)의 강우차단현상(降雨遮斷現像)을 구명(究明)하고자 수관통과량(樹冠通過量)과 수간류하량(樹幹流下量)을 측정(測定)하여 분석(分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 측정기간(測定其間)동안 내린 총강우량(總降雨量)은 77.38mm였으며, 수관통과우량(樹冠通過雨量)은 침엽수림(針葉樹林)에서 593.3mm(76.7%), 활엽수림(闊葉樹林)에서 663.1mm(81.8%)이었다. 임외강우량(林外降雨量)(P)과 수관통과우량(樹冠通過雨量)(T)의 관계(關係)는 침엽수림(針葉樹林) ; T=-1.8675+0.8320P, T=-1.8179-0.8805P에 있다. 2) 수간류하량(樹幹流下量)이 2.5mm이하인 때는 수간류하량(樹幹流下量)이 측정(測定)되지 않았다. 임외강우량(林外降雨量)과 수간류하량(樹幹流下量)의 관계식(關係式)은 침엽수림(針葉樹林) ; S=-0.6155+0.0698P, 그리고 활엽수림(闊葉樹林) ; S=-0.0497+0.0183P이었다. 3) 차단손실량(遮斷損失量)은 침엽수림(針葉樹林)에서 총강우량(總降雨量)의 18.5%인 142.9mm, 활엽수림(闊葉樹林)에서 125.2mm(16.2%)로 침엽수림(針葉樹林)이 활엽수림(闊葉樹林)보다 약14.1%가 많았다. 4) 차단량(遮斷量)(I)과 임외강우량(林外降雨量)(P)의 관계는 침엽수림(針葉樹林)에서 $I=-0.3693+0.3666P-0.0033P^2$($R^2=0.72$), 활엽수림(闊葉樹林)에서 $I=-0.4817+0.3109P-0.0026P^2$($R^2=0.61$)로 나타났다.