• Journal of Biosystems Engineering
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• 제42권1호
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• pp.23-43
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• 2017

Purpose: As application-specific wireless sensor networks are gaining popularity, this paper discusses the development and field performance of the GHAN, a greenhouse area network system to monitor, control, and access greenhouse microenvironments. GHAN, which is an upgraded system, has many new functions. It is an intelligent wireless sensor and actuator network (WSAN) system for next-generation greenhouses, which enhances the state of the art of greenhouse automation systems and helps growers by providing them valuable information not available otherwise. Apart from providing online spatial and temporal monitoring of the greenhouse microclimate, GHAN has a modified vapor pressure deficit (VPD) fuzzy controller with an adaptive-selective mechanism that provides better control of the greenhouse crop VPD with energy optimization. Using the latest soil-matrix potential sensors, the GHAN system also ascertains when, where, and how much to irrigate and spatially manages the irrigation schedule within the greenhouse grids. Further, given the need to understand the microclimate control dynamics of a greenhouse during the crop season or a specific time, a statistical assessment tool to estimate the degree of optimality and spatial variability is proposed and implemented. Methods: Apart from the development work, the system was field-tested in a commercial greenhouse situated in the region of Punjab, India, under different outside weather conditions for a long period of time. Conclusions: Day results of the greenhouse microclimate control dynamics were recorded and analyzed, and they proved the successful operation of the system in keeping the greenhouse climate optimal and uniform most of the time, with high control performance.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.198-198
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• 2016

The Citarum River Basin is the biggest river basin in West Java Province, Indonesia and it plays strategic roles in providing water for irrigation, domestic and industrial uses, and power generation, besides controlling the flood during rainy season. Flowing through seven major cities makes the river flow and water demand are vulnerable to land use change around the river. The present water resources management has involved the regulator, operator, and users in deciding an appropriate water management plan for the entire basin. The plan includes an operation plan for three reservoirs, construction or maintenance of the river channel, and water allocation for all users along the river. Following this plan, a smaller operation group will execute and evaluates the plan based on the actual flow condition. Recently, a deforestation, environment degradation, river sedimentation, a rapid growth of population and industry, also public health become new issues that should be considered in water basin planning. Facing these arising issues, a new development program named ICWRMIP was established to advance the existing management system. This program includes actions to strengthen institutional collaboration, do the restoration and conservation of the river environment, improve water quality and public health, also advance the water allocation system. At present, the water allocation plan is created annually based on a forecasted flow data and water usage prediction report. Sometimes this method causes a difficulty for the operator when the actual flow condition is not the same as the prediction. Improving existing system, a lot of water allocation studies, including a development of the database and water allocation simulation model have been placed to help stakeholders decide the suitable planning schemes. In the future, this study also tries to contribute in advancing water allocation planning by creating an optimization model which ease stakeholders discover a suitable water allocation plan for individual users.

• 한국농공학회논문집
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• 제61권6호
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• pp.93-101
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• 2019

This study aims to analyze the influences of applications of two different evapotranspiration (ET) estimation methods on the irrigation water requirements (IWR) for paddy rice and water supply reliability of agricultural reservoirs. The modified Penman (MP), traditional method, and the Penman-Monteith (PM), the new adopted method, were applied on 149 reservoirs located in Honam province for this study. The weather date was used from 1987 to 2016, and analysed the trends of temperature and rainfall during rice growing season between past and current 10 years respectively. The increased average temperature and rainfall were observed from the current 10 years compared to the past years. This phenomena impacts on the results of ET and IWR estimations with decreased IWR obtained from high rainfall regions and increased ET obtained high temperature regions. For the comparisons of application results of two ET approaches, the PM method showed lower ET and IWR, and hence more reliable storage capacity of the reservoirs respect to water supply to paddy fields. The results also showed that the influences of different ET methods applications on the water supply reliability of reservoirs are negligible for the cases of over 3.7 watershed ratio and 670 mm unit reservoir storage, while significant variations of the results obtain from the applications between two ET approaches for the opposite cases. Further studies are necessary to consider various field conditions for practical applications of the PM method estimating ET in the fields of paddy farming.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권3호
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• pp.47-57
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• 2021

Drought monitoring over paddy field area is an important role as the frequency and intensity of drought due to climate change increases. This study analyzed the applicability of drought monitoring on paddy crops using MODIS-based field surveys. As a satellite-based drought index using evapotranspiration for quantitative drought determination, ESI (Evaporative Stress Index), was applied and calculated through the ratio of MODIS- based actual and potential evapotranspiration. For the irrigated areas of Idong, Gosam, Geumgwang, and Madun reservoirs the availability of irrigation water supply, ponding depth, precipitation, paddy growth were investigated for the paddy field within one grid of MODIS. In addition, the percentile-based ESI drought severity was calculated to compare the growth process of paddy and changes in the drought category of ESI. The Idong area was irrigated about a week later than other reservoirs for the period of water supply, transplanting, and water drainage and the ESI drought category tended to be different. The Gosam, Geumgwang, and Madun area expressed moderate drought prior to the farming season, and indicated normal as the water was supplied. During the water drainage, the drought category intensified, indicating that the water available on land was decreasing. These results demonstrated that the MODIS-based ESI could be an effective tool for agricultural drought monitoring over paddy field area.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.663-664
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• 2016

해수를 이용한 온도차 발전은 심층수와 표층수의 온도 차이를 이용한 암모니아(냉매)를 사용하여 폐쇄적인 액화와 기화를 반복하여 터빈을 돌리는 방식이다. 온도차 발전의 특성상 온도 차이가 클수록 에너지 발전 특성은 좋아진다. 이는 심층수 표층수의 온도차이가 커야 됨을 이야기 한다. 하지만 겨울이 되면 표층수와 심층수의 온도차이가 크지 않아 에너지 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 그리고 해수 담수화기술은 지구의 97%를 차지하지만 우리가 먹을 수 없는 바닷물을 담수로 바꾸는 기술로, 해수 담수화기술로 생산된 담수는 선박내의 공업, 식수 등 각종 용수로 사용할 수 있다. 본 논문에서는 현재 문제가 되고 있는 계절에 따른 표층수의 온도 변화를 개선하기 위해 기존에 사용하고 있는 선박용 디젤엔진의 열에너지와 LNG의 냉열 에너지를 사용한 온도차 발전을 위해 LNG 운송 선박을 기준으로 LNG 운송 선박 하이브리드 엔진에 관한 연구와 냉열 에너지를 활용한 해수 냉동법으로 담수화하는 발전 및 담수화를 복합시킨 연구를 제시하고자 한다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제27권4호
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• pp.231-239
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• 2024

Geray Reservoir is home to some fish species including Varicorhinus beso, Cyprinus carpio, Carasius carasius, Oreochromis niloticus, and Tilapia randelli. The V. beso is among the top fish-farming species for the reservoir. However, this data on total fish catch showed that the fish population is declining as a result of overexploitation of the stock. The purpose of this study was to set some management measures for the Geray reservoir using some biometric data on the most commonly caught fish-V. beso. A total of 170 fish samples (102 females and 68 males) ranging from 21 to 40.2 cm in total length (TL) and 94.6 to 618.4 g in total weight (TW) were gathered between October 2022 and May 2022 using a cast net with a mesh size of 6 cm. Nonetheless, it is thought that the sampling period is sufficient because the fish were spawning more during the month when the data was collected because of the high concentration of nutrients during that time. The overall male-to-female sex ratio in the population was 1:1.5, which differed considerably from the real ratio of 1:1 (x² = 6.8; p < 0.01). V. beso in the Geray reservoir exhibited virtually an isometric growth (b = 3) considering the length-weight relationships of males (TW = 0.0122TL^2.993) and females (TW = 0.0114TL^3.0139). The V. beso had an absolute fecundity (AF) of 2,190 to 11,265 eggs. AF was significantly correlated with TL, TW, and gonad weight (p < 0.01). V. beso's reproductive season peaked between November and May, with the gonadosomatic index ranging from 0.02 to 20.12 for females and 0.03 to 5.67 for males. The average V. beso condition factors for both sexes were higher than 1, indicating that the fish in the reservoir had properly developed, which may be the result of favorable habitat conditions.

• 한국농림기상학회지
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• 제22권1호
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• pp.26-46
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• 2020

이 연구의 목표는 관개된 옥수수 밭에서의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 평가하고 문서화하는 것이다. 열역학적 관점에서, 우리는 이 농업생태계를 태양 복사로 인해 시스템 내부와 외부 사이에 큰 경도(gradient)가 부여되는 열린 열역학적 시스템으로 간주하였다. 따라서 시스템이 평형에서 멀어질 때, 열역학적 원칙에 따라 비평형 소산 과정(nonequilibrium dissipative process)인 이 생태-사회시스템이 모든 생물, 물리, 화학 및 인위적 구성 요소를 사용하여 태양으로부터 주어진 경도에 저항하여 이를 감소시키도록 움직인다고 가정하였다. 이 가설을 검증하기 위한 첫 단계로서 미국 네브라스카의 옥수수 밭에 위치한 AmeriFlux의 NE1 사이트에서 2003년부터 2014년까지 관측된 플럭스 및 미기상 자료를 사용하여 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 정량화하였다. 12년 평균한 생장기간의 결과에 따르면, 시스템의 에너지 포획(순복사와 하향단파복사의 비, R_n/R_s↓)은 옥수수의 생장과 함께 증가하였고, 생장기간이 비생장기간보다 약 80% 높았다. 생장기간 동안 시스템 내의 엔트로피 생성(σ)은 평균 9.56 MJ m^-2 K^-1이었고, 주로 하향단파 복사에 의해 결정되었다. 엔트로피 수송(J)은 잠열플럭스, 순장파복사, 현열플럭스의 순으로 기여하였고, 시스템 외부 환경으로 퍼낸 양은 σ의 ~84%에 해당하는 -7.99 MJ m^-2 K^-1이었다. 따라서 매년 생장 기간동안 시스템 내에 순 축적된 엔트로피(dS/dt)는 1.57 MJ m^-2 K^-1이었다. 탄소 흡수 효율(CUE)은 1.25~1.62, 물 사용 효율(WUE)은 1.98~2.92 g C (kg H₂O)^-1이었고 모두 옥수수의 성장과 함께 증가하였다. 극심한 가뭄으로 관개가 더 빈번하게 행해진 2012년의 경우, σ와 J가 모두 평년보다 10% 많은 최대값을 보였고, 그 결과 서로 대부분 상쇄되어 dS/dt는 평년보다 조금 높은 수준에 머물렀다. 가뭄 중에도 빈번한 관개로 인해 엔트로피 수송의 주된 경로가 현열플럭스에서 잠열플럭스로 바뀌면서 생산량과 CUE는 평년 값을 웃돌았으나 물과 빛의 사용 효율은 오히려 낮아졌다. 이러한 결과에 근거하여 관개된 옥수수 생태-사회시스템의 지속가능성의 변화를 평가하기에는 아직 여러가지 문제가 남아있다. 자기-조직화 과정은 시스템과 주변 간의 경도를 효과적으로 감소시키는 역할을 한다. 따라서 엔트로피 자료와 함께, 지속가능성의 척도가 되는 자기-조직화 역량을 나타내는 스펙트랄 엔트로피, 또는 하부시스템의 구조 및 에너지·물질의 흐름의 강도와 방향의 변화를 가늠할 수 있는 역학적 과정망(dynamic process network) 분석 등의 추가 연구가 병행되어야 한다.

• 아시안잔디학회지
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• 제21권1호
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• pp.23-37
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• 2007

롤잔디 뗏장-크리핑 벤트그래스와 켄터키 블루그래스에 대하여 이식시기 및 뗏장 뿌리층 처리에 따른 뿌리내림 비교시험과 뿌리생육 상태를 관찰하기 위해 수경재배 시험을 실시하였다. 1. 조성시기별 이식시험의 뿌리내림 시험 결과, BGS는 하계(8월 9일)와 추계(9월 19일) 공히 $35{\sim}40$일 경과후 뿌리길이가 6cm 이상 생육하였으며, KBS는 하계시 100일 경과후, 추계시 50일 경과후 뿌리길이가 5cm 이상 생육하였다. 2. 롤잔디 뗏장 뿌리층을 시험조건으로 처리한 시험 결과, BGS의 뿌리생육은 시험조건에 따른 차이가 거의 없었다. 반면 KBS는 뿌리층을 간격 1.5cm, 깊이 0.5cm로 커팅한 처리구가 무처리한 대조구보다 빠른 생육을 보였으나, 이식후 40일이 경과한 후에는 뿌리길이가 5cm 이상 생육하여 각 처리별 차이가 없었다. 3. 하계시 수경재배에 의한 뿌리생육모양 관찰 결과, BGS의 뿌리길이는 조성 16일 경과후 15cm 이상, 조성 30일 경과후 30cm 이상, 조성 80일 경과후 1m 이상 생육하였다. 반면 KBS는 하절기동안 전혀 발근하지 않았으며, 9월초 기온이 하강하면서 뿌리가 내리기 시작하여 잔디생육 적정온도로 외기온도가 내려간 10월 중순부터 뿌리생육이 활발해져 5cm 이상 생육하였다. 이상의 결과, 이식시기에 따른 BGS와 KBS는 뿌리생육의 상이함이 관찰되었으며, BGS는 하절기 고온시에도 충분하게 수분이 공급되면 뿌리가 활발하게 생육하고, KBS는 적정 생육온도가 되어야만 뿌리가 생육한다. 따라서 본 실험과 동일한 환경 조건에 롤잔디 뗏장을 이식하여 잔디밭을 조성할 때 KBS는 특별히 이식시기를 고려할 필요가 있으나, BGS는 하절기에 이식하더라도 충분히 관수를 하면 뗏장 활착이 가능할 것으로 판단되었다.는 처리구 간에 통계적인 차이를 보이지 않았다. 모든 실험구에서 플러그 묘의 생존율은 90% 이상으로 나타나 자연강우 조건에서도 높은 생존율을 보였다. 상기결과로 볼 때 종자파종으로 만든 플러그 묘 식재는 한국잔디 조성 시 파종의 단점을 극복할 수 있는 안전하고 효율적인 방법으로 나타났다. 방법은 재현성 있는 안정적 분석조건을 제공한다는 점에서 두 약제의 잔류분석에 유용하게 적용될 수 있을 것으로 생각된다.로 작용하였다.> dS $m^{-1}$이었고, 평균은 1.15 dS $m^{-1}$이었다. $NO_3-N$, $PO_4-P$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 및 $Na^+$ 의 분포범위는 각각 $10\sim212$, $0.56\sim26.1$, $10\sim295$, $16\sim215$, $9\sim54$ 및 $10\sim53$ mg $L^{-1}$이었다. 평균 농도 값은 $NO_3-N$ 100, $PO_4-P$ 12.15, $K^+$ 99, $Ca^{2+}$ 78, $Mg^{2+}$ 26 및 $Na^+$ 26 mg $L^{-1}$이었다. 양액 재배 후 버려지는 폐양액 중의 무기성분 함량은 양액재배에 이용되는 원수에 비해 상당히 높아졌다.료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.약재료인 약초류 등을 이용하였는데 오랫동안 푹 삶아 그물에 곡류

• Weed & Turfgrass Science
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• 제7권3호
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• pp.275-282
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• 2018

억새(Miscanthus spp.)는 경관성이 우수하고 환경친화적이며 저관리가 가능한 종 들로 알려져 있다. 플러그묘를 통한 대량번식을 위해 4가지 품종의 억새(M. sinensis 'Andersson', 'Strictus', 'Gracillimus', 'Variegatus')와 삽목번식을 위한 3가지 품종의 억새(M. sinensis 'Gracillimus', M. xgiganteus, M. sacchariflorus)를 예비실험을 통해 선발하여 플러그 형성, 정식 후의 생육, 그리고 삽목 활착률 실험을 2015-2016년에 온실과 실험포장에서 실시하였다. 2가지 관수방법과 3가지 플러그 셀 크기로 종자로부터 플러그묘 형성과정 실험에서는 매트를 이용한 저면관수와 작은 크기의 플러그 셀이 양호한 결과를 보였다. 삽목실험에서 삽수채취 시기, 마디 부위, 삽수의 직경이 활착율에 미치는 영향을 분석한 결과 억새 공시 3종 모두 하부 마디에서 채취한 삽수가 높은 활착율을 보였으며 삽수 채취 시기는 화서가 발생 하기 전 그리고 목질화가 진행되어 삽수의 직경이 작은 하부마디가 높은 활착율을 보였다. 생존율의 차이가 뚜렷한 M. xgiganteus는 삽수채취 시기와 삽수 부위 및 삽수 직경에 따른 삽목의 성공여부(생존 혹은 고사)는 이분형 로지스틱 회귀모델(dichotomous logistic regression model)을 이용하여 분석 판정하였다. 그 결과 삽목 시기는 7월이 6월에 비하여 1.64배 정도 활착 성공률이 높았으며, 삽수 채취 마디부위는 1번째 마디를 기준으로 승산비(성공율/실패율)는 3번째 마디와 5번째 마디는 0.12와 0.02로, 각각 8배와 50배의 활착 실패율을 보였다. 즉 늦게 발달한 상대적으로 굵은 신생 줄기 마디는 목질화가 진행된 묵은 마디에 비해 직경은 크지만 생존율은 낮아졌다. 따라서 억새속 삽목번식은 화서가 분화되기 시작하는 9월 이전에 아래쪽 묵은 마디로 삽수로 사용하여 대량 번식을 하는 것이 바람직하다고 판단된다.

• 한국지역지리학회지
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• 제2권1호
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• pp.51-67
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• 1996

이 연구는 캘리포니아주(州) 벼농사를 종합적으로 고찰하는 연구이다. 미국에서 생산되는 벼의 약 23%는 캘리포니아 중앙분지에서 생산된다. 캘리포니아 중앙분지는 새크라멘토분지, 산호아퀸분지, 델타지역의 세 지역으로 구분되는데, 새크라멘토분지는 벼 재배에는 매우 이상적인 자연조건을 갖추고 있다. 오늘날 새크라멘토분지에서 캘리포니아주(州) 벼의 약 95%가 생산된다. 캘리포니아주(州)에서 벼가 상업적으로 재배되기 시작한 것은 1912년이었다. 캘리포니아주(州)에서 벼농사는 처음부터 관개농업에 의존하였다. 논에 물을 댄 상태에서 벼가 자라야지 잡초가 무성해지지 않고, 벼 수확량도 많아진다. 캘리포니아주(州) 벼농사에 사용되는 관개용수의 90% 이상은 지표수에서 끌어들인 것이고, 나머지는 지하수를 퍼 올린 것이다. 캘리포니아주(州) 벼농사는 고도로 기계화되어 있다. 트랙터, 레이저 평탄기, 콤바인, 건조기, 비행기 등이 벼농사에 이용되고 있다. 이와 같은 기계화 덕택으로 캘리포니아주(州) 벼농사에서 1 에이커당 노동투하량은 4시간 정도에 지나지 않는다. 캘리포니아주(州)에서는 일찍부터 벼농사에 관한 연구가 본격적으로 시작되었다. 벼농사 연구에서 가장 중요한 것은 품종개량이었다. 특히 캘리포니아주(州)에서는 지난 수십년 동안 품종계량에서 괄목할 만한 성공을 거두었다. 그 결과 중립벼와 단립벼 품종이 매우 다양해졌다. 대체적으로 볼 때, 벼 줄기는 작지만 이삭은 많이 열리는 벼 품종들이 많이 개발되었다. 그 외 관개기술, 기계화 등 벼농사와 관련된 제반 사항이 체계적으로 연구되었다. 캘리포니아주(州)는 벼를 재배하는 미국의 6개 주(州) 가운데 단위면적당 벼 생산성이 가장 높은 주(州)이다. 오늘날 캘리포니아주(州)가 단위면적당 벼 생산성에서 미국 뿐만 아니라 세계의 선두에 서 있는 것은 유리한 자연환경과 더불어 과학적인 연구에 힘입은 바가 크다.