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기상청 기후예측시스템(GloSea6) - Part 2: 기후모의 평균 오차 특성 분석 (The KMA Global Seasonal forecasting system (GloSea6) - Part 2: Climatological Mean Bias Characteristics)

  • 현유경;이조한;신범철;최유나;김지영;이상민;지희숙;부경온;임소민;김혜리;류영;박연희;박형식;추성호;현승훤;황승언
    • 대기
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    • 제32권2호
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    • pp.87-101
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    • 2022
  • In this paper, the performance improvement for the new KMA's Climate Prediction System (GloSea6), which has been built and tested in 2021, is presented by assessing the bias distribution of basic variables from 24 years of GloSea6 hindcasts. Along with the upgrade from GloSea5 to GloSea6, the performance of GloSea6 can be regarded as notable in many respects: improvements in (i) negative bias of geopotential height over the tropical and mid-latitude troposphere and over polar stratosphere in boreal summer; (ii) cold bias of tropospheric temperature; (iii) underestimation of mid-latitude jets; (iv) dry bias in the lower troposphere; (v) cold tongue bias in the equatorial SST and the warm bias of Southern Ocean, suggesting the potential of improvements to the major climate variability in GloSea6. The warm surface temperature in the northern hemisphere continent in summer is eliminated by using CDF-matched soil-moisture initials. However, the cold bias in high latitude snow-covered area in winter still needs to be improved in the future. The intensification of the westerly winds of the summer Asian monsoon and the weakening of the northwest Pacific high, which are considered to be major errors in the GloSea system, had not been significantly improved. However, both the use of increased number of ensembles and the initial conditions at the closest initial dates reveals possibility to improve these biases. It is also noted that the effect of ensemble expansion mainly contributes to the improvement of annual variability over high latitudes and polar regions.

벼 어린모(유묘) 기계이앙 재배연구 I. 상토종류 및 출아장의 차이가 어린모 기술이앙 재배에 미치는 영향 (Machine Transplanting Cultivation with Infant Seedling in Rice Plant I. Effects of Different Nursery Soil and Plumule Length on the Infant Rice Seedling for Machine Transplanting)

  • 윤용대;오용비;임무상;박래경;박석홍
    • 한국작물학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.428-433
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    • 1989
  • 벼 어린모 기계이앙재배의 가능성을 검토코자 소백, 대청, 화성벼를 공시, 상토종류는 전선등 인공 mat 3종류와 가행상토를 대비하였으며 어린모의 이항시 촐아장을 4수준과 유묘, 중묘, 담수토중 직파재배구를 설치, 1986년부터 1988년까지 3개년에 걸쳐 실시할 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 어린모 재배를 위하여 인공 mat를 개발코자 전선, 볏짚+톱밥, 대패밥+톱밥을 공시, mat 자재별로 묘생육, mat 형성정도 등을 본 결과 전선mat는 가행상토와 같이 출아가 균일하고 표생육이 양호하였으나 볏짚, 톱밥, 대패밥을 자료로 한 mat는 출아시 들뜨기 현상이 심하고 출아가 불균일 하였으며 이앙시 mat형성도 불량하여 결주율은 출아장 1cm구에서는 14%로서 많았으나 출아잘 3cm구부터는 5% 이하로 관행중묘와 비슷하였으며 출아장이 길수록 즉 ?묘일수가 길수록 mat형성이 좋았고 결주율도 적었다. 따라서 어린모의 알맞은 출아장은 5∼8cm, 파종후 일수로 보면 7∼10일이 적당하였다. 3. 어린모의 이앙상태를 보면 이앙심도는 중묘기계이앙이 2.5∼3cm인데 비하여 어린모는 1.3∼1.8cm로 천식되었으며 주당묘수도 중묘보다 다소 많았다. 4. 파종기를 담수토중식파재배와 동일하게 하고 이앙기를 어린모는 파조후 10일, 준묘는 파종후 30일로 각각 다를 경우 본답 경수의 증가추이는 어린모 > 중묘 > 담수토중식파재배순으로 많았으며 최고분얼기는 어린모는 이앙후 50일, 중묘는 45일, 직파는 파종후 70일경에 왔으나 시기적으로 보면 7월 1일부터 10일 사이에 왔으므로 관행 중묘와 큰 차이 없었다. 5. 풀수기는 1987년부터 '88년까지 2개년간 누년성적을 보면 어린모가 중묘보다 1일, 직파재배보다는 3일 빠른 경향이었다. 따라서 어린모 조식재배의 경우는 이앙기가 빨랐서도 출수기는 중묘이앙과 차이가 없으므로 출아묘는 이앙기간이 단축되므로 중묘보다는 다소 늦게 파종하고 이앙기는 중묘 적기에 하는 냉해의 우려도 없어 좋을 것으로 생각된다. 6. 간장은 중묘보다 어린모 이앙재배에서 3∼4cm 기었는데 이는 천식이 되어 초기생육이 왕성하므로 과번무 되었기 때문으로 생각되며 지나친 천식은 태풍 등으로 도복의 위험성이 있다. 7. 수량성은 조식재배의 경우 어린모는 중묘와 비슷한 경향이며 직파재배 보다 다소 증수되었다.

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벼 품종들의 출수기에 따른 동화산물 생산능력 및 수용기관 크기 변화 (Changes in Sink capacity and Source Activity of Rice Cultivars in Response to Shift of Heading date)

  • 이석영;권용웅
    • 한국작물학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.260-267
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    • 1995
  • 출수기를 조정하기 위하여 이앙기를 달리할 경우 광합성 산물을 공급하는 기관과 축적되는 기관 사이에 어떠한 변화가 있는가를 알기 위하여 일본형 벼 품종 상풍과 진흥, 통일형 벼 금강과 밀양23 흐를 가지고 실시한 실험의 결과는 다음과 같이 요약된다. 1. 출수기가 늦어짐에 따라 일본형 벼품종에서는 이앙에서 출수까지의 기간이 짧아지는 경향을 보였으나 통일형에서는 이와 반대의 현상을 보였다. 2. 유효분얼수와 온도 및 일사량과의 관계에 있어서 일교차가 클수록, 일사량이 많을수록 왕성한 분금을 유도하였으며, 적산온도와는 부의 상관관계를 보였고, 온도에 대한 영향은 통일형보다 일본형에서 커서 일본형은 이앙기의 온도가 생육에 저해를 받지 않는 한 일교차가 큰 조기에 이앙할수록 이삭수를 증가시킬수 있으며, 통일형은 그보다 늦은 시기에 유효분약이 많아 분얼적온에 대한 차이를 보였다. 3. Sink capacity로 나타낼 수 있는 주당 영화수의 경우 일본형에서는 8월 16일 이후로 출수기가 늦어짐에 따라 감소하였는데, 통일형에서는 8월 26일 출수한 구에서 최대의 크기를 보여 일반형과 통일형 사이에 수용기관의 크기형성에 필요한 온도조건이 다름을 알 수 있었다. 4. Source activity의 지표로 측정한 엽연소, 질소 및 탄수화물 함량과 광합성 능력은 출수기에는 각 품종간 출수기 차이에 따른 차이가 없었다. 그러나 9월 5일 출수할 경우 엽록소 함량과 광합성 능력이 출수후 20일 경부터 급격한 감소를 보이기 시작하였으며 이러한 경향은 통일계에서 심하였다. 5. 통일형의 경우 8월 26일 출수한 것이 8월 16일 출수한 것에 비하여 수용기관의 크기가 켰음에도 불구하고, 수량이 낮아졌는데 통일형이 일본형에 비해 등숙적온이 높고 따라서 안전등숙기간의 폭이 좁으며, 출수기가 8월 16일에서 8월 26일로 늦어질 경우 이삭당 영화수는 약간 늘지만 등숙률이 크게 감소하였다.유의상관이 있었다. 6. 파종 10일후 묘의 생육에 있어서도 1대잡종벼가 양친이나 비교품종보다 건물중, 초장 등에서 잡종강세를 나타내었으며 묘의 생육과 a-amylase 활성간에는 유의한 정의상관이 있었다./TEX>, RH 50%)한 벼는 2년반 저장한 벼도 밥맛의 변화가 거의 없었다. 5. 1988년산 및 1989년산 일반계를 10분도와 12분도로 도정하였을 때 도정도에 따른 밥맛의 차이는 없었다.X>$CoO_x$는 $Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$$CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다. 나타냈고, 골격근과 눈 조직에서 피루브산에 대한 LDH의 친화력이 상당히 크므로 LDH가 혐기적 조건에서 효율적으로 기능을 하는 것으로 사료된다.5) and "Cleanliness of clothes & features" (p <0.05) of VIP ward were significantly higher than those of a general ward.tive to apply.아울러 고려(考慮)해야 한다. 이것은 고무기술자(技術者)가 당면(當面)해야할 과제(課題)에 속(屬)하며 바람직 한것은 본장(本章)의 내용(內容)이 여러 상황하(狀況下)에서 당면(當面)한 문제(問題)에 대(對)해 어떻게 대처(對處)해 야 할지를 모르는 여러 기술자(技術者)들에게 도움이

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벼 건답직파에서 파종기 지온이 출아에 미치는 영향 (Effect of Soil Temperatures on Seedling Emergence in Direct Seeding on Dry Paddy)

  • 소창호;윤진일;노영덕;김무성;권신한
    • 한국작물학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.580-586
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    • 1995
  • 벼 건답직파 파종기의 기온과 지온의 경시적 변화를 측정하고 지온이 출아소요일수에 미치는 영향을 밝히기 위하여 1994년 4월 21일부터 5월 30일까지 연속적으로 기온 및 지표면, 토심 2.5cm, 5cm, 10cm 및 20cm의 지온을 측정하였고, 토심 4cm의 토양수분포텐셜과 강우량을 측정하였다. 벼 품종 화성벼, 서해벼, 남풍벼, IR60 및 CR155를 공시하여 4월 21일, 5월 1일 및 5월 11일에 파종하여 출아소요일수와 출아율을 조사하였다. 1. 일평균온도는 지온이 기온보다 높았으며 지온은 토심이 깊어질수록 낮아졌으며 변이폭도 적었다. 일 최고온도는 기온 > 토심 5cm > 토심 2.5cm의 순이었고, 일최저온도는 5cm > 2.5cm > 기온의 순이었다. 2. 파종 후 10일간의 평균기온은 14.9~15.9 였고 15일간의 평균기온은 15.2~16.5 인 반면 토심 2.5cm의 평균지온은 파종 후 10일간은 18.2~19.6 , 파종 후 15일간은 19.4~19.7 로 지온이 기온보다 약3 높았다. 3. 토심 2.5cm에서 지온의 온도범위별 누적시간은 파종기가 늦어질수록 10 이하의 10일간 누적시간은 4월 21일은 85시간, 5월 1일은 55시간으로 줄어든 대신 15 이상의 누적시간은 4월 21일은 122시간, 5월 1일은 135시간, 5월 11일은 148시간으로 증가하여 파종 후 일수에 따른 평균지온은 비슷하더라도 출현온도의 분포는 달랐다. 4. 평균 출아소요일수는 파종기가 늦어질수록 빨라져 4월 21일 파종시에는 17.2 2.2일, 5월 1일 파종시에는 16.0 1.7일 그리고 5월 11일 파종시에는 12.8 1.6일이 소요되었다. 품종간에는 CR155 < 화성벼, 서해벼 < 남풍벼 < IR60의 순으로 출아소요일수가 길어졌다. 5. 출아소요일수와 여러 가지 기온환경간 상관계수는 파종 후 출아까지 평균 지온(2.5cm)의 적산값과는 R=$^2$0.994**, 토심 2.5cm에서 지온 17.5 이상 누적시간과는 $R^2$=0.947**, 누적온도와는 $R^2$=0.954**, 10 이하의 지속신간과는 $R^2$=0.831**이었다.

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한국 불교음악의 역사적 전개 고찰과 전망 (Consideration and Prospect of the Historical Development of The Korean Buddhist music)

  • 송지원
    • 공연문화연구
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    • 제42호
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    • pp.77-106
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    • 2021
  • 한국에서 전개된 불교음악의 역사를 살펴보려면 이 땅에 불교가 처음 유입된 고구려 소수림왕 2년(372)부터 현재에 이르는 시기까지를 모두 아울러야 할 것이다. 이는 1,600년이 넘는 시간 속의 전개 양상을 고찰해야 하는 일이라 연구 범위가 넓다는 한계를 지닌다. 그럼에도 이 글은 그 긴 시간 동안 펼쳐진 한국 불교음악의 역사적 전개가 어떻게 이루어졌는지 고찰함으로써 21세기 이후 불교음악이 이 땅에서 어떠한 양상으로 펼쳐져야 하는지 생각해 보는 것을 그 목적으로 한다. 삼국시대 이후 고려, 조선을 거쳐 일제강점기, 현재에 이르는 동안 펼쳐진 불교음악의 역사는 '불교 성쇄의 역사'와 궤를 같이 하며 전개되어 왔다. 왕실의 비호가 있던 삼국시대와 고려시대 불교음악의 양상과 억불숭유정책이 펼쳐진 조선시대, 그리고 불교가 탄압의 대상이 되었던 일제강점기, 대중 포교를 위해 불교음악의 새로운 길을 모색해야 하는 현재의 불교음악은 그 긴 시간만큼이나 역사적 전개 양상도 다양하게 이루어졌다. 이는 각 시기별로 불교음악의 주요한 관점과 과제가 무엇이었는지 구분해서 시대별 특징을 밝혀야 하는 작업을 필요로 하고 있다. 이 글은 좁은 의미의 불교음악을 통칭하는 '범패'의 역사만이 아닌, 이 땅에서 소통된 '불교적 성격을 띤 불교음악'을 모두 포함시키고, 20세기 이후 새롭게 만들어진 찬불가 계통의 음악까지를 모두 대상으로 하여 이 땅에서 펼쳐진 '불교와 관련된 음악의 역사적 전개'에 대해 살펴본 것이다. 조선 전기의 승려들이 부른 명칭가곡, 조선시대에 대중 포교를 위해 만든 음악, '화청'의 존재 의미, 조선시대 음악에 남이 있는 불교음악의 흔적을 파악해 보는 일도 이 글의 과제가 될 것이다.

참깨 시들음병(病) 발병(發病)과 재배기간중(栽培期間中) 온도(溫度)와의 관계(關係) (Incidence of Fusarium Wilt of Sesame (Sesamum indicum L.) in Relation to Air Temperature)

  • 강수웅;조동진;이유식;
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.123-127
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    • 1985
  • 참깨 시들음병(病) 발병환경(發病環境)을 구명(究明)하기 위하여 1983년(年)과 1985년(年) 2 개년간(個年間) $2{\sim}3$년(年) 참깨 연작포장(連作圃場)에서 광산깨를 4월(月) 20일(日) 외(外) 5시기(時期) 직파재배(直播栽培)하여 파종시기(播種時期)에 따른 발병정도(發病程度)와 발병환경(發病環境) 요인중(要因)中 온도(溫度)와의 관계(關係)를 비교검토(比較檢討)하여 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 참깨 생육(生育)에 부적당(不適當)한 $16{\sim}20^{\circ}C$의 비교적(比較的) 저온조건하(低溫條件下)에서 재배기간(栽培期間)이 55일(日) 경과(經過)된 구(區)에서 2개년(個年) 평균발병률(平均發病率) 83.7%, 40일(日)이 경과(經過)한 파종구(播種區)는 68.2%, 25일(日)이 경과(經過)한 파종구(播種區)는 59.4%로 저온(低溫)에 오래 재배(栽培)된 것일수록 발병(發病)이 심(甚)하였다. 2. 비교적(比較的) 고온(高溫)인 $20{\sim}25^{\circ}C$에 파종(播種), 재배(栽培)한 구(區)에서는 3% 미만으로 발병율(發病率)이 극(極)히 낮았고 6월(月) 15일(日) 파종구(播種區)에서는 적기(適期) 파종기(播種期)인 5월(月) 20일(日) 파종구(播種區)에 비(比)하여 수량(收量)이 13% 증수(增收)되었다. 3. 병원균(病原菌) 인위접종시(人爲接種時) $16{\sim}20^{\circ}C$의 저온하(低溫下)에서는 묘령(苗令)에 관계(關係)없이 100% 발병(發病)되었고 4. $20{\sim}25^{\circ}C$의 고온하(高溫下)에서는 묘령(苗令)이 어린 쪽이 발병(發病)이 적었고 많은 쪽이 발병(發病)이 심(甚)하였다.(新梢上端葉)과 2차생장(次生長) 신초(新梢)의 엽(葉)에 주(主)로 가해(加害)하였다. 4. 사과굴나방의 유충기생봉(幼蟲寄生蜂)으로는 깡충좀벌과(科)의 H. testaceipes, 좀벌과(科)의 수종(數種) 및 고치벌과(科)의 Apanteles sp.가 조사(調査)되었고, 깡충좀벌은 년(年) 4회(回) 발생(發生)하였으나, 좀벌류(類)는 사과굴나방과 비슷하게 년(年) 5회(回) 발생(發生)하였고, 고치벌은 단지 9월(月)에만 소량(少量)이 발생(發生)하였다., 엽당(葉當) $2{\sim}4$마리의 가해시(加害時) 피해엽(被害葉)에 대한 피해면적율(被害面積率)은 $6{\sim}8$ 정도(程度)였다.서 단백질을 추출하고 pH 5.0에서 침전시킬 때 평지종실단백질로부터 Phytate를 제거하는 효과가 가장 좋다는 것을 알 수 있다. 따라서 장수자의 대부분(87.3%)이 매일 또는 때때로 동물성 단백질을 섭취하고 있었음을 알 수 있었다. 4. 장수자(長壽者)의 과거(過去)와 현재(現在)의 중요 식품(食品)의 섭취상태(攝取狀態)를 주(週) $4{\sim}6$회(回)이상 섭취(攝取)로 비교(比較)하여 보면 육류(肉類), 어류(魚類), 난류(卵類) 및 두유제품(豆類製品)은 50.4%, 67.5%, 우유(牛乳) 및 유제품(乳製品)은 26.6%, 51.5%, 야채류(野菜類)는89.9%, 81.0%, 지방질(脂肪質) 식품(食品)은 58.9%, 64.0%, 해초류(海醮類)는 57.0%, 62.9%를 각각 섭취하고 있는 것으로 나타났다.다. 이들 장수자(長壽者)의 은퇴 후 취미(趣味) 및 오락활동(娛樂活動)의 내용(內容)을 보면 TV 시청(視聽)(79.2%), 손자(孫子)와의 대화(對話)(54.2%), 집안에서 잔손질(35.4%), 신앙생활(信仰生活)

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중기예보를 이용한 태양광 일사량 예측 연구 (A study on solar radiation prediction using medium-range weather forecasts)

  • 박수진;김효정;김삼용
    • 응용통계연구
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    • 제36권1호
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    • pp.49-62
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    • 2023
  • 급속적으로 비중이 증가하고 있는 태양광 에너지는 지속적인 개발 및 투자가 이루어지고 있다. 신재생에너지 정책인 그린뉴딜과 가정용 태양광 패널의 설치가 증가함에 따라 국내 태양광 에너지 보급이 점차 확대되어 그에 맞추어 발전량의 정확한 수요 예측 연구가 활발하게 진행되고 있는 시점이다. 또한, 일사량 예측이 발전량 수요 예측에 가장 영향을 미치는 요소로 작용하고 있다는 점에서 일사량 예측의 중요성을 파악하였다. 덧붙여, 본 연구는 선행 연구들에서 사용되지 않은 중기예보 기상 데이터를 활용하여 일사량 예측을 하고자 하였다는 점에서 가장 큰 차이점을 확인할 수 있다. 본 논문에서는 서울, 인천, 수원, 춘천, 대구, 대전의 총 여섯 지역의 태양광 일사량 예측을 위하여 다중선형회귀모형, KNN, Random Forest 그리고 SVR 모형과 클러스터링 기법인 K-means 기법을 결합한 후, 클러스터별 확률밀도함수를 계산하여 시간별 일사량 예측을 진행하고자 하였다. 중기예보 데이터를 사용하기 전, 모형 예측 결과를 비교하기 위한 지표로서 MAE (mean absolute error)와 RMSE (root mean squared error)를 사용하였다. 데이터는 2017년 3월 1일부터 2022년 2월 28일까지의 시간별 원 관측 데이터를 중기예보 데이터 양식에 맞추어 일별 데이터로 변환하였다. 모형의 예측 성능 비교 결과, Random Forest로 일별 일사량을 예측한 후, K-means 클러스터링으로 기후요인이 유사한 날짜들을 분류한 뒤 클러스터별 일사량의 확률밀도함수를 계산하여 시간별 일사량 예측값을 나타낸 방법이 가장 우수한 성능을 보였다. 또한 이 방법론을 이용하여 중기예보 데이터에 모형 적합 후, 예측 결과를 확인하였을 때, 일자별로 예측 오류가 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 중기예보 기상데이터의 예측 오류로 인한 것으로 보인다. 향후 연구에서는 중기예보 데이터에서 활용할 수 있는 기상요인 중, 강수 여부와 같은 외생 변수를 추가하거나 시계열 클러스터링 기법을 적용한 연구가 이루어져야할 것으로 보인다.

파종시기 및 품종이 사일리지용 옥수수의 생육특성, 사초생산성 및 사료가치에 미치는 영향 (Effect of Planting Date and Hybrid on the Agronomic Characteristics, Forage Production and Feed Value of Corn for Silage)

  • 배명진;정승헌;김종덕
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.54-60
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    • 2022
  • 최근 봄 가뭄과 이모작 작부체계로 인하여 옥수수의 파종시기가 지연되고 있다. 따라서 본 시험은 옥수수 품종을 한 달 간격으로 조기파종(4월 12일), 만기파종(5월 10일)으로 파종하였을 때 사일리지용 옥수수 품종의 생육특성, 사초 생산성 및 사료가치를 비교하기 위하여 중부지방(충남 천안)에서 4월 12일부터 8월 20일까지 수행하였다. 옥수수의 착수고는 만기파종이 조기파종보다 높았으나(p<0.05), 초장은 품종간에 유의적 차이가 없었다. 내도복성은 품종간에 차이가 있었으나(p<0.01) 파종시기간에 차이가 없었다. 반면 내충성은 품종간에 차이가 없었으나 파종시가간에는 차이기 있었다(p<0.05). 흑조위축병(RBSDV) 이병률은 만기파종이 조기파종보다 낮았다(p<0.001). 암이삭 비율은 품종 간에 유의적 차이가 보였다(p<0.01). 건물 및 TDN 수량도 조기파종에 비해 만기파종이 유의적인 차이를 보였다(p<0.01). 조단백질은 파종시기간에 유의적 차이는 보였지만, 품종간에 유의적 차이는 나타나지 않았다. 만기파종의 ADF 함량은 조기파종보다 낮았으나(p<0.01), NDF 함량은 품종 간에 유의적 차이가 없었다. 조기파종보다 만기파종의 TDN 및 비유정미에너지(NEL)가 높았다. 따라서 우리나라 각 지역별 기후와 강수량을 고려하여 이모작 작부체계에 적합한 동계사료작물을 재배 후 여름사료작물인 사일리지용 옥수수의 파종시기를 5월 중순까지 늦추어도 생산성 및 사료가치가 높을 것으로 사료된다.

산림지역에서의 2023년 봄철 꽃나무 개화시기 예측 (Prediction of Spring Flowering Timing in Forested Area in 2023)

  • 서지희;김수경;김현석;천정화;원명수;장근창
    • 한국농림기상학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.427-435
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    • 2023
  • 이상기상으로 인한 봄꽃 개화 시기의 변화는 식물의 생장기간 뿐 아니라 생물계절을 포함한 생태계의 모든 측면에 영향을 미친다. 따라서 봄꽃 개화 시기를 예측하는 것은 산림 생태계의 효과적인 관리에 필수적이다. 본 연구에서는 464곳의 산림에서 수집된 날씨정보를 기반으로 대한민국 산림의 대표적인 5가지 수종(미선나무, 아까시나무, 철쭉, 산철쭉, 마가목)의 2023년 개화 시기를 예측하기 위해 과정 기반 모형을 사용하였다. 이를 위해 28개 지역의 9년간(2009-2017) 개화 시기 자료를 활용하여 모형을 개발하였다. 개화 시기는 식물의 세 개 이상의 위치에서 처음으로 꽃이 피는 것을 기준으로 측정되었다. 본 연구에서는 STDD와 GDD 과정 기반 모형을 사용하여 개화 시기를 예측하였으며, 두 모형 모두 일반적으로 우수한 성능을 보였다. 과정 기반 모형의 주요 입력변수인 날씨 자료는 산악기상관측시스템과 기상청에서 제공하는 기온 정보를 융합하여 1km의 공간 해상도로 일 단위 기온 자료를 생성하였다. 지역별 보정 계수를 생산하고 적용하기 위해 랜덤포레스트 기계 학습을 활용하여 STDD와 GDD 모형을 기반으로 예측 정확도를 개선하였다. 결과적으로 보정 계수가 적용될 때 대부분의 수종에서 개화 시기의 예측 오차가 작았으며, 특히, 미선나무, 아까시나무, 철쭉에서 평균제곱근오차가 각각 1.2, 0.6, 1.2일로 매우 낮았다. 모형 성능을 평가하기 위해 10회의 무작위 샘플링 테스트를 실시하고, 최적의 결정계수 값을 가진 모형을 선택하여 모형의 성능을 평가하였다. 그 결과, 마가목을 제외한 모든 수종에서 보정 계수가 적용된 모형에서 결정계수가 최소 0.07에서 최대 0.7 증가하였으며 최종적으로 75%에서 90%의 설명력을 가졌다. 이를 기반으로 수종별 보정 계수를 산출하였으며, 1km 해상도의 전국 단위 개화시기예측 지도를 제작하였다. 본 연구는 식물의 계절 변화에 대한 자료로 활용될 것으로 예상되며, 수종 및 지역별로 개화 시기를 상세히 설명하여 기후 변화로 인한 계절 변화를 연구하는 데에 유용할 것으로 기대된다. 또한 우리나라 산림의 주요 수종에 대한 정확도 높은 개화 시기 예측 서비스는 산림 방문객들의 산림 경험 만족도를 크게 높일 수 있으며, 양봉업 등 임업 종사자들의 경제적 향상에 기여할 것으로 기대된다.

무인기 기반 RGB 영상 활용 U-Net을 이용한 수수 재배지 분할 (Sorghum Field Segmentation with U-Net from UAV RGB)

  • 박기수;유찬석;강예성;김은리;정종찬;박진기
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_1호
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    • pp.521-535
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    • 2023
  • 논·밭 전환 시 수수(sorghum bicolor L. Moench)는 뛰어난 내습성으로 콩과 함께 안정적인 생산이 가능하여 국내 식량작물의 자급률 향상과 쌀 수급 불균형 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대되는 작물이다. 그러나 수량 추정을 위한 재배면적과 같은 기본적인 통계조사는 많은 인력을 투입하여도 오래 걸리는 전통적인 조사 방식으로 인해 잘 이루어 지지 않고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 무인기 기반 RGB 영상에 U-Net을 적용하여 수수 재배지 비파괴적 분할가능성을 확인하였다. 2022년에 7월 28일, 8월 13일, 8월 25일에 각각 영상이 취득되었다. 각 영상취득 날짜에서 512 × 512 영상크기로 훈련데이터셋 6,000장과 검증데이터셋 1,000장으로 나누어 학습을 진행하였으며 수수 농경지(sorghum), 벼와 콩 농경지(others)와 비 농경지(background)로 구성된 세 개 클래스와 수수 농경지와 배경(others+background)으로 구성된 두 개 클래스 기반으로 분류모델을 개발하였다. 모든 취득 날짜에서 세 개 클래스 기반 모델에서는 수수 재배지 분류 정확도가 0.91 이상으로 나타났지만 8월 데이터셋의 others 클래스에서 학습 혼동이 일어났다. 대조적으로 두 개 클래스 기반 모델에서는 8월 데이터셋의 안정적인 학습과 함께 모든 클래스에서 0.95 이상의 정확도를 나타내었다. 결과적으로 8월에 두개클래스 기반 모델을 현장에 재현하는 것이 수수 재배지 분류를 통한 재배면적 산출에 유리할 것으로 판단된다.