• 한국농공학회논문집
• /
• 제63권6호
• /
• pp.1-16
• /
• 2021

Global warming due to climate change is expected to significantly affect the hydrological cycle of agriculture. Therefore, in order to predict the magnitude of climate impact on agricultural water resources in the future, it is necessary to estimate the water demand for irrigation as the climate change. This study aimed at evaluating the future changes in water demand for irrigation under two Shared Socioeconomic Pathways (SSPs) (SSP2-4.5 and SSP5-8.5) scenarios for paddy rice in Gimje, South Korea. The APEX-Paddy model developed for the simulation of paddy environment was used. The model was calibrated and validated using the H₂O flux observation data by the eddy covariance system installed at the field. Sixteen General Circulation Models (GCMs) collected from the Climate Model Intercomparison Project phase 6 (CMIP6) and downscaled using Simple Quantile Mapping (SQM) were used. The future climate data obtained were subjected to APEX-Paddy model simulation to evaluate the future water demand for irrigation at the paddy field. Changes in water demand for irrigation were evaluated for Near-future-NF (2011-2040), Mid-future-MF (2041-2070), and Far-future-FF (2071-2100) by comparing with historical data (1981-2010). The result revealed that, water demand for irrigation would increase by 2.3%, 4.8%, and 7.5% for NF, MF and FF respectively under SSP2-4.5 as compared to the historical demand. Under SSP5-8.5, the water demand for irrigation will worsen by 1.6%, 5.7%, 9.7%, for NF, MF and FF respectively. The increasing water demand for irrigating paddy field into the future is due to increasing evapotranspiration resulting from rising daily mean temperatures and solar radiation under the changing climate.

• 사물인터넷융복합논문지
• /
• 제9권6호
• /
• pp.93-98
• /
• 2023

벼농사에서 물 관리는 매우 중요한 작업이다. 벼의 생육 초기에는 잡초 발생을 억제하기 위하여 물을 깊이 대고, 모내기 후 뿌리가 활착하면 줄기 생성을 촉진하기 위해 물을 얕게 대며, 쌀알이 맺힐 수 없는 줄기가 생성되는 시기에는 물을 뗀다. 물 공급 상황은 논 위치, 농수로, 토양, 기상 등 다양한 요소에 영향을 받기 때문에 농민은 수시로 논을 방문하여 수위를 확인하고 물의 유출입을 통제한다. 경작하는 논이 원격지에 분산되어 있다면 이러한 노력은 더욱 증가한다. 자동 물 관리 시스템은 노동력을 절감하여 생산성 향상에 기여할 수 있는 방안으로 고려되고 있다. 그러나 2022년 국내 벼 생산으로 인한 순수익은 평균 32만원/10a 정도이다. 따라서 높은 단가의 고사양 장치를 적용하거나 공사를 추진하여 관련 인프라를 구축하는 것은 현실적으로 어렵다. 본 연구는 추가적인 기반공사 없이 국내 농업 인프라에 통합될 수 있는 물꼬 개발에 중점을 두었으며 세 가지 주요 분야에서 연구를 수행하여 사물인터넷 기반 물꼬를 구현하였다. 첫째, 기존의 농업용 관수 파이프에 빠르고 쉽게 설치할 수 있는 물꼬를 설계하였다. 둘째, 저전력 통신 기능을 갖춘 Cat M1 통신 모뎀과 아두이노 나노 보드를 연결하고 전원을 공급하는 전자회로를 제작하였다. 셋째, 클라우드 기반 플랫폼을 이용하여 서버와 데이터베이스 환경을 구축하고 사용자가 접근할 수 있는 웹 페이지를 제작하였다.

• 한국조경학회지
• /
• 제47권2호
• /
• pp.59-75
• /
• 2019

본 연구는 조경산업의 관점에서 4차 산업혁명 기술을 탐색하여, 선순환적 가치증대에 필요한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 4차 산업혁명, 조경산업과 도시재생의 특성 등을 고찰하고, 체계적 연구에 적합한 기술 분류 체계를 틀로 선정하는 등 방법론을 설정하여 연구하였다. 먼저, 조경산업의 선순환적 가치증대에 활용이 가능한 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술을 선별하였다. '요소기술 수준'에서 '핵심기술'인 사물인터넷, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 인공지능, 로봇, '주변기술'인 가상 증강현실, 드론, 3D 4D 프린팅, 3D 스캐닝이 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술로 조명되었다. 조경산업에 특화하여 '트렌드 수준'으로 응용하면 선순환적 가치증대에 활용이 가능한 것으로 나타났다. '시스템 수준'은 하나의 범용기술로 분석하였으며, 플랫폼을 중심으로 요소기술 수준, 컴퓨터와 스마트기기 등이 유기적으로 상호연계되어 시스템화된 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술로 조명되었다. 조경산업에 특화하여 '트렌드 수준'으로 응용하면 선순환적 가치증대에 효과적인 기술로 나타났다. 요소기술 수준을 응용한 트렌드 수준에서 제시된 모든 활용 방안의 구현과 시너지효과 창출이 가능하다. 스마트정원, 스마트공원 등이 추구해야 하는 수준으로 분석되었다. 트렌드 수준의 인접산업 기술 중에는 스마트시티, 스마트홈, 스마트팜 및 정밀농업, 스마트관광, 스마트헬스케어가 협업에 의한 연계성이 클 것으로 판단되었다. 다음으로, 도시재생 공공공간을 포함한 조경공간의 조성 유지관리 및 서비스에서 도구이자 소재로서, 트렌드 수준으로 응용된 관련 기술의 다양한 활용 방안이 조명되었다. 즉, 유비쿼터스 컴퓨팅의 실현으로 조경공간에서 디지털 기술의 기본적 특성이 반영된 초연결화, 초실감화, 초지능화, 초융합화되는 방안들이 제시되었다. 조경산업이 도시재생 사업에 참여함에 있어서도, 기존 업무를 비롯하여 새로운 성격의 요구 수용 및 조율, 교육, 컨설팅 등에서 가치를 증대하는데 효과적인 것으로 분석되었다. 특히, 조경영역 전반이 전략적 교두보로 유지관리를 연계하여, 트렌드 수준의 관련 기술을 시스템화할 때 선순환적 가치증대에 효과적인 것으로 나타났다. 산업구조 상, 다양한 경로에서 생산된 데이터와 정보를 유통시키는데 효과적이기 때문이다. 향후 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술을 실제 조경공간의 조성 유지관리 및 서비스에 융합하여 실증하는 등의 후속적 연구가 필요하다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제54권8호
• /
• pp.577-587
• /
• 2021

가뭄은 수개월, 수년 이상에 걸쳐 서서히 발생 및 지속되며, 식생에 대한 피해가 발생할 때까지 확실한 인식이 어렵다. 최근에는 기후변화에 따른 기상이변 및 기온상승 등으로 인하여 가뭄의 발생빈도가 증가하고 있으며, 기상 이상으로 몇 주 또는 몇 달 이내 빠르게 발전하는 가뭄을 확인할 수 있다. '돌발가뭄(Flash Drought)은 일반적인 가뭄과 달리 비교적 짧은 기간 동안 표면온도의 상승과 비정상적으로 낮고 빠르게 감소하는 토양수분으로 인하여 식생에 대한 극심한 스트레스를 유발하면서 광범위한 작물 손실 및 용수공급 감소 등에 대한 피해를 야기하는 가뭄으로 정의된다. 짧은 기간의 급속하게 발생하는 (rapid-onset) 돌발가뭄은 발생원인인 토양수분함량의 감소와 강수의 부족, 낮은 습도, 고온 및 강풍 등으로 인한 증발 수요의 증가 등과 유사한 관계가 있기 때문에 농업 및 자연 생태계에 미치는 영향이 크며, 발생원인 또한 농업가뭄의 범주에 속하기 때문에 이에 대한 모니터링이 필수적이다. 본 연구에서는 증발산량을 활용한 위성영상 기반 가뭄지수인 증발스트레스지수(Evaporative Stress Index, ESI)를 활용하여 국내의 돌발가뭄 감지 조건을 제시하였으며, 표준강수지수, 토양수분, 최고기온, 상대습도, 풍속, 강수량 등과 비교를 통하여 돌발가뭄사상의 수문기상학적 특성에 대하여 분석하였다. 돌발가뭄 발생 이전 8주간을 기준으로 상관분석하였으며, ESI와 표준강수지수, 토양수분, 최고기온에 대하여 0.8(-0.8) 이상의 높은 상관관계를 보였다. 본 연구를 통하여 아직 명확하게 정의되지 않은 돌발가뭄에 대한 유형별 분석 및 국내 돌발가뭄의 수문기상학적 특성을 파악하였으며, 위성영상 기반 가뭄지수인 증발스트레스지수는 돌발가뭄사상의 모니터링에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.148-156
• /
• 2023

본 연구는 오이(Cucumis sativus L.)의 광합성, 생육 및 수분이용효율을 분석하고 생장해석을 통해 생육 온도와 관수 주기가 식물에 미치는 영향에 대해 알아보고자 환경 제어가 가능한 실내 재배상에서 광도(70W·m^-2)와 상대습도(65%)를 동일하게 설정하여 수행하였다. 처리는 주/야간 온도(℃)를 15/10℃, 25/20℃및 35/25℃로 3처리하였고, 각 온도별 관수 주기를 1일 1회 100mL(S), 2일 1회 200mL(L)로 달리 공급하는 처리를 조합하여 총 6개(15S, 15L, 25S, 25L, 35S, 35L) 처리를 하였다. 초장이 0.5cm인 오이묘 '아시아 은천'을 양질사토로 충진한 1L 원형 포트에 정식하여 21일간 처리하였다. 처리 14일째 광합성, 증산율과 기공전도도는 25S에서 가장 높았고, 관수 주기가 짧은 S처리에서 L처리보다 높았다. 처리 기간 중 총 관수량이 2L로 동일하게 공급되었지만 토양함수율은 15S에서 가장 높았고 25S > 15L > 25L, 35S, 35L 순으로 낮았다. 상대습도는 15/10℃(61.1%)와 25/20℃(67.2%)는 비슷한 경향을 보였지만 35/25℃에서는 80.5%로 높았다. 21일째 오이 생육은 25S에서 가장 높았고, 초장, 생체중과 건물중은 관수 주기에 영향을 받았다. 잎끝황화 현상은 온도가 높았던35S, 35L에서 89.9% 발생하였다. 상대생장률(RGR)과 비엽중(SLA)은 25/20℃(25S, 25L)에서 높았고, RGR은 관수 주기가 짧은 S처리, SLA은 L처리에서 높은 경향을 보였다. 수분이용효율(WUE)은 25S, 25L > 15S > 15L, 35S, 35L 순으로 높았다. 이상의 결과 적온인 25/20℃에서 생육과 수분이용효율도 높았다. 그러나 35/25℃(35S, 35L) 처리에서는 토양 함수량이 낮았고, 잎끝 황화현상이 발생하였으며, 15/10℃(15S, 15L)에서 토양 함수율이 높고 광합성과 생장이 낮았다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.67-76
• /
• 2022

본 연구는 식물공장형 아쿠아포닉 시스템(AP)에서 갯기름을 재배하여 수경재배 시스템(HP)에서 재배된 갯기름과 광합성 및 생육 특성을 비교하였다. AP 재배구는 367.5L의 사육조에 비단잉어 30마리로 10.6kg·m^-3 밀도로 사육하였으며 HP 재배구는 배양액을 EC 1.3dS·m^-1, pH 6.5로 조성하여 같은 재식 간격으로 갯기름을 정식하였다. 전 재배기간 동안 pH는 AP의 경우 7.1-4.0, HP는 7.4-4.0 수준을 보였다. AP 처리구의 pH는 NO₃-N의 증가에 따라 감소하기 시작하여 pH 5.5 이하는 15-67 DAT 기간동안 지속되었다. pH가 낮은 조건에서도 암모니아태 질소(NH₄-N)는 지속적 증가를 보였다. EC는 두 재배구에서 1.3-1.5dS·m^-1로 유지되었다. 수조액의 다량원소 농도는 K와 Mg을 제외하고 수경재배 양액 농도보다 높았다. 광합성 특성은 AP와 HP 처리간 유의차가 없었고 형광매개변수는 Fv/Fm, ABS/RC, TRo/RC, ETo/RC, DIo/RC는 처리간 차이가 없었으나 광계 II 광화학지수인 PI_ABS가 AP 재배구에서 HP에 비해 34DAT에는 30.4%, 74DAT에는 12.0% 낮았다. 정식 후 20일 간격으로 생육 특성을 측정한 결과 두 처리간 초장, 엽장, 엽폭, 엽수 SPAD는 유의적으로 차이가 없었으나 엽병 길이가 AP 재배구에서 HP에 비해 56% 길었고 지상부 및 지하부 상대생장율, 건물중이 유의차가 없었다. 다만, 엽면적율만 AP 재배구에서 HP에 비해 36.43% 높았다. 연구결과를 종합하여 볼 때, 적정 물고기 재배밀도와 pH 수준에서 갯기름 생육과 수량은 아쿠아포닉스와 수경재배 방식 간에 차이가 없는 것으로 보이고, 아쿠아포닉스는 농업 부산물의 자원순환으로 안전한 먹거리를 생산할 수 있는 지속가능한 농업기술로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.192-207
• /
• 2020

밭은 논에 비해 수익성이 높고 경작면적도 증가 추세에 있어 적절한 용수공급의 중요성이 커지는데도, 밭 용수기반은 부족한 상황이다. 본 연구의 목적은 밭 재배지의 공간분포에 따른 개별관정과 집단관정에 의한 밭 용수공급의 경제성을 비교 평가하는데 있다. 노지 밭작물 중 고추, 배추, 사과, 콩 네 작물에 대해 충청권역에서 각 작물의 주요 생산지역인 청양군, 당진시, 예산군, 괴산군을 대상지역으로 선정하였다. 경제성 분석 결과, 고추, 배추, 사과 콩의 B/C ratio는 개별관정 시나리오에서 1.49, 1.36, 1.90, 0.71, 집단관정 시나리오에서 1.45, 1.20, 1.91, 0.65로 산정되어 콩을 제외한 고추, 배추, 사과는 밭 용수공급시설의 개발이 경제적 타당성이 있는 것으로 나타났다. 특히 작물의 가치가 큰 사과와 고추재배의 경우 밭용수 공급의 효과가 커서 작물가치가 관정개발의 중요한 인자로 나타났다. 작물 총수입에 대하여 민감도 분석을 수행한 결과 작물의 총수입이 낮은 작물일수록 가격변동이 경제성에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 집단관정 개발을 위한 필지 수에 따라 경제성 분석을 수행한 결과 고추와 배추의 경우 밭의 공간분포가 밀집되지 않아 집단관정 개발 시 규모의 경제 효과가 나타나지 않았으며, 사과와 콩의 경우 20개 이상의 필지를 집단화한 경우 규모의 경제의 효과가 나타났다. 결론적으로, 관정을 이용한 용수개발은 작물 가치가 큰 사과나 고추 작물에 유리하고, 집단관정의 효과는 실제 작물 재배의 공간분포자료를 바탕으로 추가적인 분석이 요구된다.

• 한국조경학회지
• /
• 제44권2호
• /
• pp.122-129
• /
• 2016

본 연구는 도심 내에서 공원 및 가로수 주변에 식재된 대표적인 세 가지 상록 관목류인 사철나무(Euonymus japonica), 영산홍(Rhododendron indicum), 회양목(Buxus koreana) 등을 중심으로 겨울철 염화칼슘($CaCl_2$) 처리에 따른 생육 및 생리적 반응을 살펴봄으로써, 내염성 정도와 제설제 피해지역에 대한 내성수종을 선별하기 위한 자료로 제시하고자 한다. 염화칼슘을 각각 0%(대조구), 0.5%, 1.0%, 3.0%, 5.0% 처리한 실험구에 2014년 11월에 정식한 후 이듬해 이른 봄인 2015년 3월에 수고, 엽장, 엽폭, 엽형지수, 엽수, 생체중, 건조중, 건물률, R/T율, 엽록소함량, 엽록소형광반응, 광합성률, 기공전도도, 증산율 등의 생육 및 생리적 특성을 조사하였다. 사철나무는 3.0% 이하, 영산홍과 회양목은 1.0% 이하의 처리구에서 생존이 가능하였으며, 사철나무가 영산홍과 회양목에 비해 생육적 감소율이 비교적 낮았다. 염화칼슘 처리농도가 높을수록 대조구에 비해 생리적 반응들이 감소되는 것은 동일하나, 영산홍과 회양목은 감소세가 비교적 뚜렷한 반면, 사철나무가 완만한 감소세를 보이고 있다. 특히, 처리농도가 높아짐에 따라 영산홍은 증산율을, 회양목은 광합성율과 기공전도도를 억제시키는 경향을 보였다. 이러한 결과를 통해 사철나무가 영산홍과 회양목에 비해 염해에 좀 덜 민감한 수종임을 알 수 있어 제설제 피해지역에 상록 관목류로 적용이 가능할 것으로 본다.

• 한국조경학회지
• /
• 제45권6호
• /
• pp.137-148
• /
• 2017

본 연구는 바람직한 도시재생 방안으로서 지역 주민의 의견을 수렴 분석하고, 골목환경의 개선방안을 제시하고자 대구광역시 비산 2 3동 골목정원 조성지역의 주민을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 연구결과를 살펴보면, 골목정원 구성요소의 중요도 및 만족도 분석에서는 '조명시설 설치', '하수 및 쓰레기 처리', 'CCTV 설치' 등 안전하고 청결한 환경과 관련된 항목들이 높은 중요도 값을 가지며, '조명시설 설치', '초화류의 양', '초화류의 종류' 등 주거환경 개선사업의 시행과 골목정원 조성으로 개선된 항목들의 만족도가 높은 것으로 분석되었다. IPA 분석결과, '빈집 정비', '벤치, 파고라 등 휴게시설', '주민교류 공간', '공용주차장' 등의 항목들이 중요도는 높지만 만족도가 낮아 중점개선이 필요한 항목으로 나타났다. 다음으로 요인분석을 통해서 골목정원 구성요소들이 '안전 및 청결성', '녹음성', '미관정비', '교류 및 편의시설' 등 4개 요인으로 유형화되었다. 이를 토대로 4개 요인이 전체 만족도에 미치는 영향을 회귀분석한 결과, 4개의 요인 모두 전체 만족도에 유의미한 영향력을 가지며, '미관정비'와 '안전 및 청결성'이 각각 0.274, 0.235로 영향력이 큰 것으로 나타났다. 따라서 골목환경 개선을 위해서는 주민교류 공간 및 휴게시설 설치가 우선적으로 필요할 것으로 판단된다. 또한, 골목환경의 전체 만족도를 높이기 위해 조형물 설치, 벽화 그리기 등과 같은 활동에 주민 참여를 유도하고, 안전벨, 범죄예방, 환경설계 등의 도입과 골목미화 활동이 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제51권6호
• /
• pp.580-589
• /
• 2018

본 연구는 라오스 비엔티안 지역 일부 청소년을 대상으로 식품 불안정 상태를 파악하고, 이에 따른 식행동 및 가공 음료 섭취를 비교하고자 진행되었다. 미국 농무부에서 개발한 식품 안정 조사 모듈을 통해 조사한 결과, 전체 714명의 대상자 중 519명, 즉 72.7%가 식품 불안정 상태로 나타났다. 식품 안정군 (Food Security, FS)이 식품 불안정군 (Food Insecurity, FI)에 비해 '삶에 대한 만족도', '부모의 교육 수준', '가정 내 소유하고 있는 물품의 수'가 더 높았고 '형제자매 수'는 더 적었던 것을 통해 식품 불안정이 낮은 사회 경제적 상태 (socioeconomic status, SES)와 유의한 관계가 있음을 확인할 수 있었다. FI군보다 FS군의 가공 음료 섭취 및 점심 식사를 밖에서 사 먹는 비율이 유의적으로 더 높게 나타난 것 역시 FI군의 낮은 SES가 반영된 결과라고 생각할 수 있다. 본 연구에서 가장 주목할 만한 결과는 FS군이 FI군에 비해 '아침 식사 섭취 빈도' 및 '스스로 평가한 식사의 질', '간이 식생활 진단'을 통해 평가한 결과의 총점이 더 높게 나타났으나, '식품 안정'에서 높은 수준의 가공 음료 섭취 가능성 또한 1.544배 증가하였다는 것이다. 이는 낮은 식사의 질이 단지 식품 불안정에 따른 문제가 아님을 의미하므로, 라오스 청소년을 대상으로 한 체계적인 영양 교육 및 정책 마련은 추후 빠르게 진행되어야 할 것으로 사료된다.