• 제목/요약/키워드: Surface freezing

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블랜칭 처리 조건에 따른 동결 도라지의 품질 특성 (Quality Characteristics of Frozen Doraji (Platycodon grandiflorum) according to Various Blanching Treatment Conditions)

  • 이영주;이혜옥;김지영;권기현;차환수;김병삼
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.661-668
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    • 2011
  • 본 연구에서는 독특한 향과 맛으로 인하여 한식 요리에 많이 이용되고 있는 도라지를 다양한 동결채소로서 식품소재화하기 위한 수단으로 블랜칭 처리 조건 설정 연구가 시도되었다. 블랜칭 처리는 $80-100^{\circ}C$ 열수에서 1-5분동안 처리하였으며 처리 후 $-40^{\circ}C$에서 24시간동안 급속동결시켜 $-20^{\circ}C$에서 보관하면서 분석하였다. 블랜칭처리에 따른 동결 도라지의 품질변화는 색도, 경도, 총균 및 대장균군 수 및 관능검사에 의해 평가하였다. 블랜칭 처리한 다음 동결 전후의 도라지의 표면 색택 변화 중 밝기를 나타내는 Hunter-L값의 경우 $80^{\circ}C$에서 블랜칭 한 처리구가 더 높은 온도에서 처리한 시료에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 동결 후 그 값이 증가하였다. 반면에 경도는 블랜칭 온도가 높고 처리시간이 길어질수록 감소하는 것으로 나타났다. 총균수 및 대장균군수는 블랜칭 처리 전의 $3.75{\times}10^5$ cfu/g 및 $1.25{\times}10^5$ cfu/g에서 총균수는 2-3 log scale 부근까지 감소하였으며, 대장균군수는 블랜칭 처리 후 검출되지 않았다. Peroxidase activity는 블랜칭 처리에 의하여 활성이 감소하였는데, 모든 처리구에서 89% 이상 불활성화 되었다. Pectinesterase activity는 처리시간이 증가할수록 온도에 의한 불활성도는 증가하는 경향을 나타내는 것을 알 수 있었다. 동결 도라지의 해동 후 각 처리구별로 관능검사한 결과 $90^{\circ}C$에서 1분 동안 블랜칭 처리하여 동결한 도라지가 종합적인 기호도 평가에서 유의적으로 높게 나타났다 (p<0.05). 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 동결 도라지 제조를 위한 도라지의 블랜칭 처리 최적조건은 $90^{\circ}C$에서 1분이 적합하다고 생각되며, 이러한 처리는 효소를 불활성화 시켜 품질의 안정성을 높힐 수 있으므로 저장이나 가공의 전처리방법으로 유용하게 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

닭 정액 동결 시 동결 보호제가 정액 성상에 미치는 영향 (Effects of Kinds of Cryoprotectants on the Characteristics of Frozen Fowl Semen)

  • 최진석;신단비;고응규;도윤정;변미정;박수봉;성환후;김현;공일근;김성우
    • 한국가금학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.171-178
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    • 2013
  • 본 연구는 닭 정액 동결 보존을 위하여 동결 보호제로 7%의 DMA, DMF 그리고 7.5%의 MA를 이용하여 동결 융해 후 정자의 생존율, 정상 첨체율 및 미토콘드리아의 활성도를 FACS를 이용하여 평가하고, 수정률과의 상관관계를 조사하고자 수행하였다. 닭 정액을 동결한 결과, DMF를 사용하였을 때 생존율은 $52.1{\pm}5.52%$로 DMA와 MA에 비해 유의적으로 높았으며(P<0.05), DMA $46.94{\pm}5.06%$, MA $36.56{\pm}4.66%$순으로 나타났다(P<0.05). 첨체막이 파열되고 죽은 정자는 이와 반대로 MA를 이용하여 동결한 정액이 $61.16{\pm}1.86%$로서 가장 높았고, DMA $47.48{\pm}1.9%$ DMF $36.56{\pm}1.42%$순으로 유의적 차이를 보였다(p<0.05). 정자 미토콘드리아 막이 손상되지 않은 생존 정자는 DMF를 이용하여 동결한 정액에서 $52.68{\pm}1.07%$로 가장 높게 나타났고, DMA $44.46{\pm}1.04%$, MA $38.36{\pm}1.88%$순으로 유의적 차이를 나타냈다(p<0.05). 7% DMF를 사용하여 동결하였을 때 수정률은 유의적인 차이가 없었지만, 생존율 및 미토콘드리아 활성도가 유의적으로 가장 높았으며, 정상 첨체율이 유의적으로 높았다. 이는 DMF를 이용한 닭 정자 동결법이 정자의 세포막과 첨체의 손상에 미치는 영향이 가장 낮은 동결 보호제인 것으로 사료된다.

최저기온과 휴면심도 기반의 동해위험도를 활용한 'Campbell Early' 포도의 내동성 지도 제작 (Plant Hardiness Zone Mapping Based on a Combined Risk Analysis Using Dormancy Depth Index and Low Temperature Extremes - A Case Study with "Campbell Early" Grapevine -)

  • 정유란;김수옥;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.121-131
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    • 2008
  • 본 연구에서는 국가표준 시나리오 A1B와 A2 조건에서 예상되는 2071-2100 평년의 최저기온 예상도와, 휴면심도로부터 추정한 단기내동성 분포도에 근거하여, 남한 전역에 대해 사방 270m 간격으로 경관규모의 국지적인 동해위험 정도를 분석함으로써 현재 평년(1971-2000)에 비해 어떤 결과를 보일지 예측하고자 하였다. 실험에 필요한 270m 해상도의 일별 기온자료와 1월 최저기온자료는 농림수산식품부의 전자기후도 및 그 파생산물, 그리고 국립기상연구소의 기후시나리오자료를 이용하여 준비하였다. 대상작물로서 'Campbell Early' 포도를 선정하고 현재와 미래 평년에 대해 각각 휴면심도를 계산하여 비교한 결과, 단기내동성 유지면적(휴면심도 -150 이하)과 저온내습지역($-15^{\circ}$ 이하)은 두 가지 시나리오 모두 미래기후 조건에서 동시에 줄어들었다. 기온과 휴면심도 두 요인을 종합해 분석해보면 현재 평년에 비해 100년 후 미래 평년에 동해위험이 감소하는 지역은 증가하는 지역보다 더 늘어나므로 포도재배에 있어서 저온피해의 위협은 감소할 것이다. 하지만 피해율 30% 이하의 월동 안전지역의 면적이 현재 평년의 59%에서 미래에는 55% (A1B)${\sim}$63% (A2)로서 뚜렷이 증가하지 않으며, 피해율 70% 이상의 월동 위험지역의 면적은 오히려 현재 평년의 13%에서 미래에는 23% (A1B)${\sim}$25% (A2)로 크게 증가할 것으로 예측되었다. 본 연구에서 사용된 전자기후도에 근거한 동해위험도 분석기술은 국내 주요 과수품종에 적용할 수 있으므로 재배적지의 재배치 등 기후변화대과 수산업분야 적응전략 마련에 유용하게 쓰일 수 있을 것이다.

Landsat 위성 영상으로부터 Modified U-Net을 이용한 백두산 천지 얼음변화도 관측 (Observation of Ice Gradient in Cheonji, Baekdu Mountain Using Modified U-Net from Landsat -5/-7/-8 Images)

  • 이어루;이하성;박순천;정형섭
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_2호
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    • pp.1691-1707
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    • 2022
  • 한반도와 중국 경계에 위치한 백두산의 칼데라호인 천지호는 계절에 따라 해빙과 결빙을 반복한다. 천지 아래에는 마그마 챔버가 존재하며 마그마 챔버의 변화에 의해 온천수의 온도 및 수압 변화와 같은 화산 전조현상이 발생한다. 이에 따라, 천지호 내에서 다른 부분보다 해빙이 빠르며 결빙기에도 늦게 얼며 물표면 온도가 높은 이상지역이 존재하게 된다. 해당 이상지역은 온천수 방출 지역으로, 이상지역의 얼음변화도 값을 통해 화산활동을 모니터링 할 수 있다. 그러나 지리적, 정치적 그리고 공간적 문제로 천지의 이상지역을 주기적으로 관측하기에는 한계가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 Landsat -5/-7/-8 광학위성영상으로부터 Modified U-Net 회귀모델을 이용하여 이상지역내의 얼음변화도를 정량적으로 관측하였다. 1985년 1월 22일부터 2020년 12월 8일까지 이상지역을 갖는 83장의 Landsat 영상의 Visible and Near Infrared (VNIR)대역을 활용하였다. 얼음 변화도를 정량적으로 관측을 위해 VNIR대역에서 수체와 얼음과의 상대적인 분광반사도를 활용하여 새로운 데이터를 만들었다. 가시광선대역과 근적외선 대역이 가지고 있는 정보를 최대한 유지하기 위해 2개의 인코더를 가진 U-Net에 적용하여 얼음변화도를 관측하였으며 Root Mean Square Error (RMSE) 140, 상관계수 0.9968의 높은 예측 성능을 보여주었다. 따라서 Modified U-Net을 활용하면 추후 Landsat 영상으로부터 얼음변화도 값을 높은 정확도로 관측하므로 백두산 화산활동을 모니터링하는 방법 중 하나로 사용될 수 있으며, 다른 화산 모니터링 기법과 더불어 활용한다면 더욱 정밀한 화산감시체계 구축이 가능할 것이다.

11 µm 휘도온도와 11-12 µm 휘도온도차의 상관성 분석을 활용한 해빙탐지 동적임계치 결정 (Determination of dynamic threshold for sea-ice detection through relationship between 11 µm brightness temperature and 11-12 µm brightness temperature difference)

  • 진동현;이경상;최성원;서민지;이다래;권채영;김홍희;이은경;한경수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.243-248
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    • 2017
  • 지구 기후시스템의 중요구성인자인 해빙은 극지방과 고위도에 분포하는 특성상 위성을 통한 탐지가 활발히 수행되고 있다. 위성자료를 이용한 해빙탐지기법은 반사도와 휘도온도자료를 이용하며, 많은 연구에서 휘도온도자료를 통해 산출된 Ice Surface Temperature (IST)를 활용한 기법인 Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)의 해빙탐지기법을 활용하고 있다. 본 연구에서는 IST 산출과정이 생략된 단순하고 효율적인 동적임계값 기법을 활용한 해빙탐지기법을 제시하고자 한다. 동적임계값을 지정하기 위하여 해수의 어는점 이하의 화소를 대상으로 MODIS IST와 MODIS $11{\mu}m$ 채널의 휘도온도, Brightness Temperature Difference ($BTD:T_{11{\mu}m}-T_{12{\mu}m}$)의 상호관계를 분석하였다. 분석 결과, 세수치의 관계가 선형의 특징을 나타내었으며 이를 활용하여 임계값을 지정하였다. 청천역에서 지정한 임계값을 MODIS $11{\mu}m$ 채널에 적용하여 해빙을 탐지하였다. 또한, 본 연구의 해빙탐지기법의 성능을 검증하기 위해 MODIS Sea ice extent를 이용하여 정확도를 분석하였으며 그 결과, Producer Accuracy (PA) 99% 이상의 높은 정확도를 보였다.

콘크리트구조물의 반복적 동결융해에 대한 수치 해석적 열화 예측 및 신뢰성 모델 개발 (Development of Deterioration Prediction Model and Reliability Model for the Cyclic Freeze-Thaw of Concrete Structures)

  • 조태준;김이현;조효남
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.13-22
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    • 2008
  • 다공성 시스템 내부 동결체의 생성과 성장은 온도경사와 화학적 에너지뿐만 아니라 열 물리학적 영향과 이동 물질에 의해서도 영향을 받는다. 더욱이 융해 화학물질의 확산율은 반복적인 동경융해 환경 하에서 매우 높은 값을 나타낸다. 결과적으로 콘크리트구조물의 열화는 해양환경과, 높은 고도 및 북쪽 지방에서 특히 크게 발생된다. 그러나 균열 성장과 누적된 손상에 의한 열화를 동반한 동결융해의 특성은 실험을 통해서 추정하기가 곤란하다. 이러한 손상을 예측하기 위해서 응답면기법 (RSM)을 이용한 회귀분석법을 사용하였다. 콘크리트구조물에서 반복되는 동결융해로 인한 열화의 주요 변수인 물-시멘트비, 연행공기, 동결융해의 반복 횟수 등은 응답면기법의 한계상태방정식을 구성하는데 중요한 입력 변수로 사용되었다. 누적변형률, 상대동탄성계수, 또는 등가 소성변형과 같은 주요한 열화 변수에 대한 회귀방정식은 열화된 구조물의 성능을 평가할 수 있다. 300번의 동결융해 반복 후의 상대동탄성계수와 잔류변형의 결과는 실험 결과와 매우 유사한 경향을 나타내었다. 응답면기법의 결과는 설계 시 한계값에 대한 초과 확률을 예측하는데 사용되어질 수 있다. 그러므로 개발된 예측 기법을 활용하여 반복적인 동결융해에 의해서 누적 손상을 받는 콘크리트구조물의 생애주기 관리에 사용될 수 있다.

동결토 전단강도를 활용한 동착강도 산정에 관한 연구 (A Study for Predicting Adfreeze Bond Strength from Shear Strength of Frozen Soil)

  • 최창호;고성규
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권10호
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    • pp.13-23
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    • 2011
  • 동토기반 말뚝기초의 지지력은 말뚝구조물 표면과 주변 토사의 접촉면에서 발현되는 동착강도에 의해 산정되며, 이는 동착-강도가 동토지반 기초설계를 위한 가장 주요한 설계정수임을 의미한다. 동착강도는 토사종류, 동결온도, 말뚝표면에 수직방향으로 작용하는 지중응력, 재하속도, 말뚝구조물의 표면 거칠기 등 다양한 인자들에 동시다발적인 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 1960년대부터 동토지반 기초설계를 위한 동착강도 산정방법들이 제안되어 왔으나, 대부분 동결온도와 말뚝구조물 표면특성에 대한 영향은 고려하고 있는 반면 동착강도의 주요 영향인자 중 하나인 지중응력에 의한 영향을 고려하지 않고 있어 소정깊이 이상의 말뚝기초 설계를 위한 동착강도 산정방법으로 활용되기에는 한계가 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 동결온도뿐 아니라 지중응력이 동착강도에 미치는 영향을 파악하기 위하여 직접전단시험기를 활용한 동결토 전단강도 및 동착강도 측정실험을 각각 수행하였다. 실험결과 전단강도와 동착강도는 모두 동결온도 조건이 낮아질수록, 혹은 수직응력 조건이 커질수록 증가하는 경향을 보였다. 전단강도와 동착강도의 정량적 관계분석을 위해 정의된 전단강도와 동착강도의 비 $r_s$는 초기 동결온도에서는 급격하게 감소하는 경향을 나타냈으나, 동결온도가 낮아질수록 증가하며 수렴구간을 형성해가는 경향을 보였다. 본 연구에서는 최종적인 연구결과로서 동결온도 및 수직응력 조건을 바탕으로 결정된 $r_s$값을 이용하여 동결토의 전단강도로부터 동착강도를 예측할 수 있는 방법을 제안하고 있다.

Effect of Boron in Nutrient Solution on Root Development and Freezing Tolerance of Mulberry

  • Le, Quang-Tu;Keu
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.99-108
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    • 1995
  • 붕소 결핍이 식물의 뿌리 발육에 큰 영향을 미치고 있으며, 특히 붕소가 결핍하면 식물체의 내동성 물질로 알려진 당, 가용성 단백질, RNA, proline 및 인지질 등이 감소하기 대문에 붕소와 뽕나무의 뿌리 발육 및 내동성과 깊은 관계가 있을 것으로 예상하고 이에 대한 실험을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 붕소를 주지 않은 뽕나무의 가지는 50cm 가량 밖에 자라지 않았으며, 붕소를 준 뽕나무는 190cm 이상 자랐다. 붕소를 주지 않은 뽕나무의 가지에 measles 현상이 보였으며 잎의 엽맥은 necrosis현상이 심하였다. 붕소를 주지 않은 뽕나무는 식재 초기에 새 뿌리가 나오다가 70일 후 부터는 새 뿌리와 묵은 뿌리 모두 갈색으로 변하였으며, 붕소시용 뽕나무의 뿌리는 새 뿌리가 왕성하게 발육하였다. 붕소를 주다가 붕소를 주지 않으면 3일 후부터 새 뿌리가 갈색으로 변하였으며, 붕소를 주지 않다가 붕소를 시용하면 2일 후부터 새 뿌리가 나기 시작해서 이것이 왕성하게 자랐다. 고농도 붕소 영양액(0.5ppm)으로 키운 뽕나무의 잎과 줄기 피충부에는 저농도 붕소 영양액(0.01ppm)으로 키운 뽕나무의 잎과 줄기 피충부에서 보다 붕소함량이 많았다. 고농도 붕소 영양액(0.5ppm)으로 키운 뽕나무의 잎과 줄기 피층부에는 저농도 붕소 영양액(0.01ppm)으로 키운 것보다 인지질, 단백질, 당, RNA 및 proline 함량이 많았다. 뽕가지를 -15$^{\circ}C$에서 24시간 처리한 결과 붕소를 준 뽕나무는 정상적으로 발아 하였는데, 붕소를 주다가 주지 않은 뽕나무와 처음부터 붕소를 주지 않은 뽕나무는 전혀 발아가 되지 않았다. 이상의 결과로 보아 붕소는 뽕나무의 뿌리 발육에 지대한 영향을 미치며 나아가서는 뽕나무의 내동성과도 관계가 있음을 알 수 있었다.

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역전 유동층 내의 유동해석 및 슬러리아이스 생성에 관한 연구 (Flow Analysis and an Experimental Study on Formation of Slurry Ice in the Reversing Flow Layer)

  • 오철;최영규
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권4호
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    • pp.421-428
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    • 2011
  • 최근 지구 온난화와 더불어 급격한 기후 변화 등으로 여름철 주간 냉방 수요가 급격히 증가하여 이에 따른 전력 수요량이 증가하고 있다. 또한 주간 전력 피크로 인한 급격한 전력부하 상승은 전력 수급의 불균형을 가져 와 사회적 문제로 대두되고 있다. 이를 위해 개발된 축냉시스템은 전력사용량이 상대적으로 적은 심야시간에 냉열을 만들어 탱크에 저장해 두었다가 그것을 주간 냉방 전력 사용 피크시간에 이용함으로써, 냉동기의 용량이 작아지고 냉동기를 고효율로 운전할 수 있으며, 갑작스런 부하 증가에 적절히 대응할 수 있는 등 여러 가지 장점을 갖고 있다. 이로 인하여 주간전력 피크를 줄여주는 효과를 가진다. 축냉시스템 중 하나인 슬러리아이스형은 슬러리아이스가 과냉되지 않은 작은 입자형태를 갖고 있어 해빙특성이 뛰어나므로 부하변동에 빠르게 반응할 수 있으며, 그 저장과 재생 및 수송 분야에서 그 장점과 기능이 입증되었다. 본 실험에서는 슬러리아이스 생성 효율을 높이기 위하여 역전유동층을 이용하였다. 이러한 역전유동층은 냉각관 표면에 얼음 부착이 심화되기 전에 얼음 입자를 분리시켜 수 내지 수십 미크론 단위(0.1~0.001 mm)의 슬러리아이스를 생성하도록 하였다.

겨울철 지하부의 가온처리가 경기장 잔디의 생육 및 무기성분 함량에 미치는 영향 (Effect of Undersoil Heating on Growth and Mineral Contents of Turfgrasses in Simulated Athletic Field During Winter Season)

  • 구자형;이혜정
    • 아시안잔디학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.65-73
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    • 2002
  • 한국의 겨울철 온도 조건하에서 가온에 의한 근권부의 온도조절이 잔디생육과 품질에 미치는 영향을 조사하고 아울러 shoot의 무기성분 함량을 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 겨울철 근권부의 온도를 20$\pm$2$^{\circ}C$로 유지한 결과 대조구의 잔디는 동해로 인해 생육이 멈춘 반면 온도 처리구에서는 공시된 한지형 잔디(Kentucky bluegrass, perennial ryegrass, tall fescue) 모두에서 녹색이 유지되었으며 예초를 요할 정도의 생육이 계속되었다. 그러나 들잔디의 경우 겨울철 근권부의 온도를 높여주어도 지상부의 생육은 불가능하였다. 2. 온도 처리구에서의 예초량은 tall fescue에서 가장 많았고, 엽록소 함량은 perennial ryegrass에서 가장 높았으며 Kentucky bluegrass는 안토시아닌 함량이 다른 종류에 비하여 높기 때문에 검붉은 색깔을 나타내는 shoot의 수가 많았다. 3. Shoot의 무기양분 함량은 N, P는 토양처리간에 차이가 없었고 K, Ca, Mg는 모래+peat moss에 비하여 모래+peat moss+soil 처리구에서 많은 것으로 나타났다. 4. 근권부의 가온조절은 한국의 겨울철 기온하에서 한지형 잔디의 생육을 도모하고 겨울철 잔디의 녹색을 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 눈 녹음을 촉진시켜 잔디의 이용률을 증진시킬 수 있는 방안으로 판단된다.