This study was conducted to develop a 100 kPa soil tensiometer mainly consisted of a porous ceramic cup, water-holding tube, and a digital vacuum gauge, through theoretical design analysis and experimental performance evaluation. Major findings were as follows. 1. Theoretical analysis showed that air entry value of a porous media decreased as the maximum effective size of the pore increased, and the maximum diameter of the pores was $2.9\;{\mu}m$ for measuring up a 100 kPa of soil-water tension. 2. Property analysis of tensiometer porous cups supplied in Korean domestic market indicated that main components were $SiO_2$ and $Al_2O_3$ with a porosity range of $33.8{\sim}49.3%$. 3. The porous cup selected through sample fabrication and air-permeability tests showed weight ratios of 87% and 11% for $Al_2O_3$ and $SiO_2$. The analysis of SEM (scanning electron microscope) images showed that the sample was sintered at temperatures of about $1150^{\circ}C$, which consisted of pores with sizes of up to 25% of those for commercial porous cups. 4. The prototype soil tensiometer was fabricated using the developed porous cup and a digital vacuum gauge that could measure water tension with a pressure of 85 kPa in air tests. 5. In-soil tests of the prototype conducted during a period of 25-day drying showed that soil-water tension values measured with the prototype and commercial units were not significantly different, and soil-water characteristic curves could be established for different soils, confirming accuracy and stability of the prototype.
시설오이 지중관비에서 지중 점적호스를 30 cm에 매설 시에 텐시오미터를 이용한 자동관수센서의 적정 깊이를 제시하고자 2010-2011년까지 2년간에 걸쳐서 조사하였다. 오이의 생육은 텐시오미터 30 cm 깊이에서 낮았으나 텐시오미터 10 및 20 cm에서는 유의성 있는 차이는 없었다. 1년 및 2년차 수량에서도 텐시오미터 30 cm에서 각각 40.9 및 41.2 $Mg\;ha^{-1}$로 가장 적은 생산량을 나타내었나, 텐시오미터 10 cm에서는 57.0 및 56.9 $Mg\;ha^{-1}$, 텐시오미터 20 cm에서는 56.0 및 60.5 $Mg\;ha^{-1}$로 처리간의 차이가 없이 동일한 수량을 나타내었다. 오이재배에서 한 작기 당 질소 및 일일 물 공급량은 63 $kg\;N\;ha^{-1}$의 질소와 1.3 $mm\;day^{-1}$로 물이 공급된 텐시오미터 20 cm 처리에서 질소 및 수분 이용효율이 높았다. 또한 토양깊이 0-30 cm에 대한 뿌리길이에서도 텐시오미터 20 cm에서 0.87 $cm\;cm^{-3}$으로 유의성은 없었지만 가장 높은 값을 나타내었다. 이러한 결과로부터 시설오이에서 지중 점적호스를 30 cm 깊이에 매설 시에 텐시오미터를 활용한 자동관수센서의 적정 깊이는 20 cm인 것으로 판단되었다.
This study is performed to develop an automatic irrigation control of system for effective water management in greenhouse. The automatic irrigation control system is composed of an IR-RED optical sensor in tensiometer and an One-chip micro controller. The following results are obtained : 1. A practical IR-RED optical sensor in tensiometer, which shows the starting point of irrigation, was developed. 2. The automatic irrigation system with the optical sensor and One-chip micro controller was developed and also designed to be able to combine with the control system for temperature, curtain opening, etc. 3. A multiple irrigation control system for several greenhouses were suggested. 4. The results of the system test with the driving program for automatic water management were excellent.
To prevent cargo accidents by repeated loads, a continuous monitoring for securing rope or additional safety measures are needed, but most of prevention measures have been conducted only by operator's own experience not a quantitative assessment. Hence, the Load-Displacement curve and approximation formula of securing rope were drawn in this research for a quantitative assessment and simplified measurement on a tension of securing rope using a tensiometer. Moreover, a com parison was conducted between m easuring tension and calculated tension on securing rope with portable tensiometer, 'Load-Displacement' approximation formula. The calculated tension of securing rope is obtained 153.3kfg using the formula and that result has not much difference with initial tension 150.0kgf. Lastly, an analysis of the characteristics of various ropes was suggested to enhance the reliability about quantitative assessment of securing rope's tension through further research.
The automatic control system in the greenhouse have to be developed to the direction of considering various factors the variables such as condition of the cultivation and greenhouse, the properties and types of products. Therefore, it is more important to set up variables appropriately than the problems of automatic control system itself, and the automatic control system which satisfy these problems should be simplified in the aspect of operation. In addition, even the individual automations are not perfect yet, so more studies are required for the development of comprehensive automatic system in korea. This study was carried out to automatize environment control systems for greenhouse, especially from most intensive labor requiring parts such as watering, irrigating liquefied fertilizer, spraying chemicals, mixing and ventilation system, etc. The results are summarized as follows. 1. Control type tensiometer was expected to be desirable in the automation of watering system, therefore, a new tensiometer was designed and developed through this study. 2. The chemical spraying system developed through this study was found to be excellent in the aspect of operation. 3. When pulse type water discharge meter was used in the mixing of liquefied fertilizer and chemical solution, the error of mixing were range $\pm$0.1~0.15%. 4. The water level switch of electrod type used for controlling water level was found to be affective in both control performance and operation cost. 5. The water and level control system can be omitted if each tank size are standardized in accordance with greenhouse size, therefore, the installation cost might be significantly reduced. 6. The developed general controller was excellent in hardware parts, but still remained to be improved in software parts.
The purpose of this study was to assess the concurrent validity and reliability of goniometric measurement of joint motion. Subjects were 40 healthy university students. Measurements were performed by 4 inexperienced physical therapy students. Four different instruments were used and three readings were taken with each instrument in random order making a total of 12 readings for flexion of the right elbow of each subject. Goniometers used were 1. universal 2. fluid-based goniometer/inclinometer 3. digital LCD goniometer 4. electronic goniometer/torsiometer. The results were as follows: Concurrent validity was highest (r= .94) with the universal and digital LCD tools. Interrater reliability (Pearson Product Moment Correlation) was good for each tool. Interrater reliability calculated by ICC(2,1) was highest (.96) with the tensiometer and lowest (.78) with the digital LCD goniometer. Intrarater reliability calculated by ICC was excellent (${\geq}.90$) for all instruments. These results show that concurrent validity, intrarater and interrater reliability are very good in the used of all four types of goniometers/inclinometer/tensiometer, even with inexperienced raters. These results confirm the almost universal reliance on hand held goniometers for joint measurement by physical therapists as being a reliable practice. Further research should be done clinically with actual patients.
본 연구는 시설재배오이의 적정 관개시점의 평가를 통한 물 관리 방안을 설정하기 위하여 수행하였다. 경기도 연천군 전곡읍 소재의 오이 시설재배 농가에서 Tensiometer를 이용한 자동관개시스템을 구축하고, 이를 이용하여 관개시점이 15, 20, 30, 40 kPa인 4개의 처리구를 두어 일반농가의 관행 관개방법과 비교하여 오 이의 생산력과 물의 이용효율을 평가하였다. 관개방법에 따른 오이과실의 수량과 당도는 통계학적 차이는 없었으나 15 kPa보다 20, 30 kPa, 관행 처리구에서 각각 수량이 6%, 7%, 9% 높게 나타냈으며, 과실의 당도는 30 kPa 처리구에서 가장 높은 값인 4.1$^{\circ}brix$, 관행과 40 kPa에서 가장 낮은 값인 3.7 $^{\circ}brix$를 나타냈다. 건물중은 30 kPa에서 가장 큰 값을 나타내었으며 15, 20, 30 40 kPa처리구의 식물체 수분함량은 92, 86, 85, 84%로 조사되었다. 오이의 생육 기간 중 사용된 관개량은 관행 > 15 kPa > 20 kPa > 30 kPa > 40 kPa 순이었으며, 절수율은 관행을 기준으로 15 kPa 처리구에서 46%, 20 kPa 처리구에서 48%, 30 kPa 처리구에서 58%, 40 kPa 처리구에서 69%가 절약되었다. 1 kg의 과실을 생산하는데 사용되는 물이용률은 관행이 가장 비효율적이며, 관행에 비해 15, 20, 30, 40 kPa처리구가 관행구보다 36~67%정도 물이 적게 사용되었다. 과실수량과 당도 등에 처리별 유의한 차이가 없으므로 30~40 kPa수준으로 관개 시점 설정 시 60%이상의 물절약이 가능 할 것으로 판단된다.
이 연구는 붕괴모의실험을 통하여 체적함수비센서와 텐시오미터의 반응성을 분석하고, 산사태 조기경보용으로의 활용성을 검토하기 위해 수행되었다. 산림토양과 사질토의 배합비율을 조정한 3개의 토양조건에서 120 mm/h의 인공강우를 적용하여 얕은 깊이에서 빠르게 진행되는 붕괴형태를 실험적으로 모의하고, 그 과정에서의 두 센서의 반응을 분석하였다. 그 결과, 모든 실험조건에서 체적함수비센서 및 텐시오미터의 계측값은 각각 30~37%, -3~-5 kPa으로 수렴된 이후에 붕괴가 발생하였다. 실험결과를 토대로 토층 최하부에 설치된 체적함수비센서의 계측값을 활용하여 조기경보 발생시점의 범위를 논의하였으나, 이를 일반화하여 명확한 시점으로 규정할 수는 없었다. 두 센서를 실용적인 차원에서 산사태 조기경보용으로 활용하기 위해서는 다양한 조건에서의 추가적인 실험 및 검증이 필요할 것으로 생각되었다.
비포화 흐름에 관하 실험은 토양내 물의 이송특성을 밝히는 매우 중요한 의미를 가지고 있다. 하지만 Tensiometer와 같은 전통적인 측정방법은 비교적 길기 때문에 함수량이 급격하게 변하는 비정상류 비포화흐름을 측정하는데 상당한 어려움이 따른다. 본 연구에서는 TDR을 이용하여 이러한 문제를 해결할 수 있는 함수량 측정방법을 소개하고자 한다. TDR은 구형파를 발생시키는 함수방생기와 반향파를 분석하는 오실로스코프로 구성되어 있다. 토양속에 설치된 탐침을 지나는 구형파는 임피던수가 변하는 지점에서 반향되며 주변토양의 우전율상수 변화에 따라 전파속도가 달라지게 된다. 이 때 토양내 함수량은 함수량에 따른 반향시간특성을 이용하여 추정되어진다. TDR을 이용하는 함수량측정의 검증실험에 의하면 오븐 건조한 함수량에 대한 TDR측정 함수량의 오차율이 3.5% 이내 이었다. 따라서 TDR은 국내토양에 대한 비정상류 상태의 비포화흐름을 측정하는데 매우 훌륭한 실험장치로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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