• 제목/요약/키워드: air temperature increase

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2017년 우박에 의한 산림피해의 기상, 수종 및 지형 특성 분석 (An Analysis of the Hail Damages to Korean Forests in 2017 by Meteorology, Species and Topography)

  • 임종환;김은숙;이보라;김선희;장근창
    • 한국농림기상학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.280-292
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    • 2017
  • 우박은 흔하지 않은 기상현상이며 산림의 피해에 대한 보고는 더욱 드물다. 우리나라도 2014년 충북 음성군에서 14.1ha의 피해 이외에는 공식적 보고가 거의 없었다. 그러나 유럽과 미국의 자료에 의하면 2000년대 들어 우박의 발생빈도가 증가하고 있으며, 미국과 호주, 우리나라 충북의 경우 산림에서 우박에 의해 가장 심하게 피해를 받는 수종은 소나무류이었고, 우박에 의한 물리적 피해 이후 2차적으로 병이나 가뭄이 겹치면 그 피해가 커지는 것으로 알려지고 있다. 2017년 5월 31일 전남 일대에서 0.5~5.0cm(최대 10.0cm), 6월 1일 경북 봉화에서 1.5~3.0cm(최대 5.0cm) 크기의 우박이 내려 농작물은 물론 숲에 많은 피해를 입혔다. 이에 본 연구에서는 우박으로 인한 산림 피해지에 대해 드론 및 항공사진 자료를 활용하여 피해 등급별로 도면화하여 피해 수종과 피해 규모를 파악하고 지형적 특성, 기상요인 등과의 연관성 등을 분석하였다. 전체 산림 피해면적은 4,105.2ha이었고, 전남은 화순, 담양, 곡성 등 3개 군에서 1,163.1ha, 경북은 봉화에서 2,942.3ha이었다. 그러나 피해강도로 보았을 때 피해 "심" 지역 전체 326.7ha의 91%가 전남에 분포하였고 이 중 57%인 185.2ha가 화순에 집중되었다. 피해가 가장 심한 수종은 소나무이었고 다음으로는 리기다소나무이었으며, 활엽수는 백합나무의 피해율이 높았으나 고사여부에 대한 모니터링이 필요하고 졸참나무, 서어나무 등의 활엽수들은 대부분 회복되었다. 피해지의 지형 특성을 살펴보면 전남은 주로 남사면과 서사면에, 경북은 주로 북-북서면에 피해가 컸는데 이는 우박이 내릴 당시의 풍향과 관계된다. 우박피해 이후 소나무류의 고사 원인은 우박에 의한 물리적 피해와 우박이 내린 시기 전후 지속된 고온과 가뭄이 함께 작용한 것으로 판단된다. 나무 고사에 영향을 미쳤을 것으로 판단되는 병이나 해충은 발견되지 않았다. 우박과 가뭄에 의해 피해를 입은 소나무가 고사한 메커니즘을 제시하였다.

영남지역 기상과 수도의 한계생산력 해석 (Biological Yielding Potential of Rice in Association with Climatic Factors in Yeongnam Region)

  • 김순철;이수관;정근식
    • 한국작물학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.259-270
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    • 1985
  • 영남지역 남부 2모작 평야지를 대표할 수 있는 밀양지방의 연도별 수도작 기상조건을 비교하고 수도작 이앙적기 및 한계기를 기상조건에 의한 분석방법과 수도재배 시기시험 성적결과에 의한 방법으로 추정하였고 기상요인에 의한 수량한계 생산력을 분석하였다. 1. 수도작 기상은 년차간에 뚜렷한 차이를 보였는데 못자리 기간중의 기상이 문제되었던 해는 1980년과 1976년도이었고 생식생장기의 냉해가 문제된 해는 1983. '81, '80, '74년도이었다. 한편 벼 등숙기 기상은 다수형 품종에 가장 불리하였던 해는 1980년도가 평년도의 66%의 기후등숙량으로 1973년이후 가장 좋지 못한 해이었고, 반대로 다수형 품종 등숙에 가장 좋았던 해는 평년 기상의 128%를 보인 1975년과 121%인 1977년이였다. 2. 벼 등숙기 등숙 적산온도(출수후 40일)로 본 안전출수한계기는 년차간에 뚜렷한 차이를 보였는데 다수형 품종의 등숙 적산온도를 88$0^{\circ}C$로 볼 경우 1975년도에는 8월 31 일에 출수하여도 되었던 것이 1980년도에는 8월 2일이였다. 한편 출수한계기를 다수형 품종 84$0^{\circ}C$, 일본형 품종 76$0^{\circ}C$로 보고 80% 신빙성을 지니는 일자는 각각 8월 20일 이전(다수형)과 8월 30일 이전(일본형)이였다. 이는 기후등숙량 분석방법에서 수량 1000kg/10a을 생산할 수 있는 기후한계기와 거의 일치하였다. 3. 밀양지방에서 최고 수량생산을 올리기 위한 최적 이앙기와 최적 출수기 설정은 기후등숙량 방법과 실제 이앙기와 쌀 수량과의 관계에 의한 방법과는 서로 잘 일치하였는데 다수형 품종은 5월 26일 전후 이앙에서 8월 10일전후의 출수가, 일본형 품종은 6월 8일 전후의 이앙으로 8월 23일경의 출수가 가장 높은 수량을 올릴 수 있었다. 4. 광합성효율(E$\mu$)과 건물중 증가율(CGR)은 5월 25일 이앙구보다 6월 20일 이앙구에서 높았고 품종별로는 삼강벼가 낙동벼보다 높았는데 출수전 30 일간이 가장 높은 수치인 광합성 효율 2.5%와 건물생산 증가율은 약 23g/$m^2$/day였다. 5. 밀양지방에서 일사량과 광합성 효율면에서 본 최대 건물중 생산가능량은 30g/$m^2$/day 미만이며, 목표수량 1,000kg/10a생산을 위한 제한요인은 출수기까지의 건물생산이였으며 등숙기 기상조건은 제한요인이 아니었다. 6. 밀양지방에서 삼강벼를 표준 재배법으로 재배할 경우 건물중 생산능력면과 수확지수면으로 볼 때 수량한계 생산력은 정조수량으로 900~l,000kg/10a 수준으로 분석되었다.

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논토양에서 해가림 유형별 3년생 인삼의 생육과 진세노사이드함량 비교 (Comparison of Growth Characteristics and Ginsenoside Contents of 3-Year-Old Ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer) by Drainage Class and Shade Material in Paddy Soil)

  • 이성우;김금숙;현동윤;김용범;연병열;강승원;김영철
    • 한국작물학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.390-396
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    • 2009
  • 인삼 논재배 안전생산기술을 개발하기 위해 배수불량지와 배수약간불량지 논토양에서 청3+흑1중직 차광망, 청색차광지 및 은박차광판 해가림을 처리하여 3년생 천풍의 생육특성 및 진세노사이드 함량을 조사한 결과는 다음과 같다. 해가림 유형별 투광량과 기온은 차광지 > 은박차광판 > 차광망 순이었다. 배수불량지의 토양수분장력은 평균 64mbar (절대토양수분함량 25%)로 과습한 조건이었으며, 배수약간불량지에서는 평균 123 mbar (절대수분함량 17%)이었다. 배수불량지의 토양수분장력은 계절과 해가림 유형별 뚜렷한 차이를 보이지 않았지만 배수약간불량지에서는 60~200 mbar의 범위에서 계절적 변화를 보였으며, 해가림유형에 따라 약간의 차이를 보였다. 배수불량지의 수량성은 황증과 적변 발생율의 증가로 배수약간불량지보다 현저히 감소되었다. 해가림 유형별 수량성은 배수불량지에서 차광지가, 배수약간불량지에서 차광망이 가장 높았다. 적변 발생율은 배수등급과 해가림 유형에 따라 일정한 경향이 없었다. 배수불량지는 Panaxatriol 계열 (Rg1, Re 및 Rf)의 진세노사이드 함량이 감소되고 Panaxadiol 계열 (Rb1, Rc 및 Rd)의 함량이 증가되었다. 총 진세노사이드 함량은 배수불량지보다 배수약간불량지에서 높았으며, 해가림 유형별 총 진세노사이드 함량은 배수등급에 관계없이 차광지에서 가장 높았다.

고온기에 있어서 중조와 Vitamin 급여가 착유우의 산유량 및 유조성분 변화에 미치는 효과 (Effects of Sodium Bicarbonate and Vitamin Supplementation on Milk Production and Composition in Lactating Holstein Cows Under Heat Stress Condition)

  • 오영균;정찬성;김도형;설용주;이상철;이현정;이성실;김경훈
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권5호
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    • pp.705-712
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    • 2008
  • 본 실험은 Holstein 경산우(평균체중 572kg) 16두를 공시하여 고온 환경 조건에서 1일 배합사료 건물 9.1kg와 옥수수 사일리지 건물 10.2kg를 급여하면서 1) 대조구, 2) 중조(Sodium bicarbonate, 234g/d), 3) niacin(30g/d), 4) vitamin A+E(140,000IU+1000IU) 보충급여가 사료섭취량, 산유량, 유조성분 그리고 체세포수 변화에 미치는 효과를 조사하였다. 우사 내 1일 최고온도는 처리 전 3일간 평균 35℃이었으나 처리 후 15일간 조금씩 낮아졌고 실험 마지막 3일간은 평균 27℃이였다. 중조 첨가구의 옥수수 사일리지 건물섭취량 증가는 대조구는 물론 niacin과 vitamin A+E 처리보다 유의성(p<0.05) 있게 높았다. 고온 스트레스에 의한 유량 감소는 대조구를 포함한 모든 처리구에서 확인되었지만, niacin과 vitamin A+E구의 산유량은 처리 3일 후 회복되기 시작하여 처리 전 수준까지 유량이 증가하였고, 대조구 및 중조구와 유의적인 차이(p<0.0001)를 보였다. 유지방 함량(%)은 중조, niacin 그리고 vitamin A+E 처리에 의해 증가하는 경향(p=0.09)을 보였고, 유당함량은 중조, niacin 그리고 vitamin A+E 처리에 의해 효과적으로 회복(p<0.001)되는 것으로 나타났다. 유단백 함량은 niacin 처리에서만 유의성 있는 효과(p<0.05)가 확인되었고, 체세포수에서는 vitamin A+E에서만 유의성 있는 효과(p<0.001)가 확인되었다. 이상의 결과를 종합해 보면, 고온 스트레스 조건에서 산유량과 유조성분의 회복 그리고 체세포수 감소 효과를 위해서 중조, niacin, 비타민 A와 E를 본 실험수준으로 보충급여할 필요가 있다고 판단된다.

기후변화에 의한 참매미 번식울음 시기 변화 연구 (Temporal Changes of Hyalessa fuscata Songs by Climate Change)

  • 김윤재;기경석
    • 한국환경생태학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.244-251
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    • 2018
  • 본 연구는 생물계절학적 측면에서 기후변화에 의해 참매미 번식울음이 영향을 받는지 규명하는데 목적이 있다. 연구대상지는 기상청의 생물계절 관측이 이루어지는 도시 중 한반도 중부지방인 서울시를 선정했다. 장기간 생물계절분석은 기상청 자료를 활용하였다. 연구 결과, 첫째, 매미의 생물계절 모니터링은 기후변화에 의한 생태계 변화를 감지할 수 있는 효과적인 지표임을 확인하였다. 본 연구를 통해서 기후변화에 의한 생태계 변화 연구를 위해서는 향후 장기적인 매미과 생물계절 조사가 필요할 것으로 판단되었다. 둘째, 참매미의 생물계절 변화 분석 결과, 초성일은 점점 빨라지는 경향을 나타내었다. 참매미 생물계절 데이터와 평균기온 간의 상관분석 결과에서는 6월의 평균기온과 매미의 초성시기가 유의미한 음의 상관관계를 가지고 있음을 확인하였다. 또한 10월의 강우량과 참매미의 번식울음종료 시기 및 총 울음기간이 유의미한 음의 상관관계를 보였다. 셋째, 서울 참매미 번식울음 시작 시기와 기상요인 간 회귀분석 결과, 6월을 포함한 봄철(3~6월) 평균 기온이 증가할수록 참매미의 시작일이 빨라지는 것으로 나타났고, 시작일 증가율은 약 3.0~4.5일/$1^{\circ}C$이었다. 넷째, 서울 참매미의 번식울음 종료 시기와 총 울음기간과 기상요인 간 회귀분석 결과, 10월 평균 강우량이 증가하면 참매미 종료일이 빨라지고 총 울음기간이 줄어드는 결과가 나타났다. 종성일 감소율은 -0.78일/1mm이었으며 울음기간 감소율은 -0.8일/1mm이었다. 본 연구는 참매미를 대상으로 기후변화에 의한 생물계절 변화를 밝힌 초기 연구로 의의가 있다.

밀폐형 식물생산시스템 내 CO2와 광도에 따른 오이 및 토마토 묘의 생육 (Growth of Cucumber and Tomato Seedlings by Different Light Intensities and CO2 Concentrations in Closed-type Plant Production System)

  • 윤지혜;정현우;황소영;유진;황희성;황승재
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.257-266
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    • 2023
  • 본 연구는 밀폐형 식물생산 시스템(CPPS)에서 광도와 CO2 농도에 따른 오이와 토마토 묘의 생육을 조사하기 위해 수행되었다. 오이(Cucumis sativus L. 'Joeunbaekdadagi')와 토마토(Solanum lycopersicum L. 'Dotaerang Dia')를 50구 트레이에 파종하여 CPPS에서 25℃, 50% 상대습도에서 4일 동안 발아시켰다. 발아 후 CO2 농도 처리 및 광도는 각각500(무처리구), 1,000, 그리고 1,500µmol·mol-1 와 100, 200, 그리고 300µmol·m-2·s-1로 재배하였다. 오이의 엽면적은 광도보다 CO2 농도 변화에 영향을 받으며 1,500µmol·mol-1 CO2 농도 조건에서 엽면적이 가장 넓었다. 반면에 토마토의 엽면적은 CO2 농도와 광도 변화에 따른 유의미한 차이를 나타내지 않았다. 광도가 증가함에 따라, 오이와 토마토의 생육과 묘소질(충실도와 엽면적비)이 유의적으로 증가하는 경향을 나타냈고, 광도 300µmol·m-2·s-1에서 가장 높았다. 오이와 토마토 묘의 근권 표면적, 근단 수는 광도의 증가에 따라 유의적으로 증가하였다. 결론적으로 CO2 농도와 광도의 조절은 오이와 토마토 묘의 생육과 묘소질을 조절할 수 있으나, CO2 농도보다 광도의 영향을 크게 받았으며, 광도가 증가함에 따라 생육, 묘소질, 그리고 뿌리가 발달하는 경향이 나타났다.

수도(水稻)의 등숙생리(登熟生理)에 관(關)한 연구(硏究) -I 진흥(振興)과 IR667의 등숙구조비교(登熟構造比較) (Studies on Ripening Physiology of Rice plant. -I Difference in Ripening Structure between Jinheung and IR667)

  • 권항광;박훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.65-74
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    • 1972
  • IR667의 낮은 등숙률요인(登熟率要因)을 밝히고자 재식밀도(栽植密度)와 질소수준(窒素水準)만을 달리하여 $5m^2$시멘트 pot IR667-수원(水原) 214와 진흥(振興)을 재배(栽培)하여 등숙구조(登熟構造)와 이의 생리적(生理的) 기능(機能)을 비교검토(比較檢討)하여 다음 결과(結果)를 얻었다. 1. IR667의 등숙률(登熟率)은 64로 진흥(振興)의 85보다 훨씬 낮으나 수량(收量)은 IR667이 790kg/10a로 진흥(振興)의 760kg보다 높았다. 2. 출수후(出穗後) 10일(日)의 NAR당(當) 등숙립수(登熟粒數)가 IR667은 6,490으로 진흥(振興)의 6,360보다 약간커서 IR667의 천립중(千粒重)은 29.9로 진흥(振興)의 31.2보다 적으며 NAR당(當) 총립수(總粒數)는 IR667이 10,530으로 진흥(振興)의 7,290보다 훨씬 높아 이것이 IR667의 등숙률(登熟率)이 낮은 요인(要因)이었다. 3. 투광상수(透光常數)는 IR667이 0.115로 진흥(振興)의 0.200보다 적어서 IR667이 보다 큰 등숙구조(登熟構造)를 갖게되는 장점(長點)을 보였다. 4. LAI 증가(增加)에 따른 LAI당(當) 입수(粒數)의 감소율(減少率)은 두 품종(品種)이 같았다. 5. 기초생산속도(基礎生産速度)(CGR)가 최고치(最高値)인 감계엽면적지수(監界葉面積指數)(critical leaf area index)는 IR667은 6.5이고 진흥(振興)은 5.2이며 5.2이하(以下)에서 진흥(振興)의 NAR이 IR667 보다 크다. 6. 최고수량(最高收量)을 얻을수 있는 출수기(出穗期) 최적엽면적지수(最適葉面積指數)(optimum leaf area index)는 IR667이 7.4로 진흥(振興)의 6.2보다 컸다. 출수기(出穗期) 평균엽면적지수(平均葉面積指數)는 IR667이 6.2 진흥(振興)이 4.7로 최적엽면적지수(最適葉面積指數)에 미달(未達)일 뿐 아니라 감계엽면적지수(監界葉面積指數)보다도 적었다. 7. 출당후(出糖後) 20일간(日間) LAI의 감소율(減少率)은 IR667이 크나 광합성량(光合成量)의 감소율(減少率)은 진흥(振興)이 컷다. 8. LAI가 클수록 NAR이 감소(減少)하는데 그 감소율(減少率)은 등숙(登熟)이 진행(進行)됨에 따라 진흥(振興)에서는 감소(減少)하나 IR677에서는 증가(增加) 함은 저온(低溫)에 의(依)한 광합성능(光合成能)의 저하(低下)와 호흡소모(呼吸消耗)에 기인(基因)하며 등숙적온(登熟適溫)이 IR667에서 높다는 것을 의미(意味)한다. 9. 수량(收量)-등숙률곡선(登熟率曲線)은 IR677이 진흥(振興)보다 등숙(登熟)이 수량(收量)에 미치는 영향이 적은 것으로 나타났고 이는 등숙환경(특히 기온)이 IR667에 부적(不適)한 때문으로 등숙환경(登熟環境)개선은 IR667의 최대 증수요인임을 보였다.

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발광다이오드, 형광등 및 자연광 하에서 육묘된 파프리카의 묘소질 및 정식 후 초기 수량 (Seedling Quality and Early Yield after Transplanting of Paprika Nursed under Light-emitting Diodes, Fluorescent Lamps and Natural Light)

  • 이재수;이혜인;김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.220-227
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    • 2012
  • 폐쇄형 묘생산 시스템에서 청색LED, 적색LED, 백색형광등을 인공광원으로 이용한 가운데 파프리카의 육묘시 생장 특성과 정식 후 생장 및 초기 수량을 분석하고자 본 연구가 수행되었다. 폐쇄형 시스템에서 파프리카 육묘용 환경조건은 광주기 16/8h, 평균 PPF $204{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 기온 26/$20^{\circ}C$, 상대습도 70%이었다. 육묘 후 21일째에 백색형광등과 LED 하에서 생장된 파프리카 묘의 엽장, 엽폭, 엽면적 등 잎 관련지표뿐만 아니라 지상부 생체중과 건물중, 엽록소함량 등이 자연광 처리구에 비해서 크게 나타났다. 청색 LED, 적색LED 및 자연광 처리구에서의 엽면적은 대조구인 형광등 처리구와 비교할 때 각각 63%, 63%, 28%에 해당하였다. 또한 청색LED, 적색LED 및 자연광 처리구의 지상부 건물중은 각각 대조구의 64%, 50%, 22%로 나타났다. 정식 후 18일째에 엽수는 대조구에서 44매로 가장 크게 나타났다. 적색LED, 청색LED 및 자연광 처리구의 엽수는 대조구에 비해서 각각 86%, 81%, 48%로서 정식 시기와 비교할 때 엽수의 차이가 줄어들었다. 정식 후 114일째에 초장은 청색LED와 적색LED 처리구에서 상대적으로 작게 나타났다. 이러한 결과는 단색LED 하에서 육묘된 파프리카의 줄기 신장이 정식 후에 억제된 것으로 판단된다. 초기 4주 동안 수확된 파프리카는 청색LED 3.5개/plant, 적색LED 3.3개/plant, 자연광 1.0개/plant으로서 대조구 2.2개/plant에 비해서 각각 159%, 150%, 45%로 나타났다. 초기수량은 적색LED 453g/plant, 청색LED 403g/plant, 자연광 101g/plant으로서 대조구 273g/plant와 비교할 때 각각 166%, 148%, 37%로 나타났다. 한편 적색LED 처리구에서의 평균 중량은 136g으로서 다른 처리구와 비교할 때 상대적으로 큰 과실이 생산되었다. 한편 정식 후 온실에서의 재배기간이 길어짐에 따라 인공광 처리구와 자연광 처리구에서 수량 차이가 없었다. 이러한 결과를 종합하면 LED 또는 형광등을 인공광원으로 이용한 조건에서 육묘된 파프리카의 정식 후 초기 생육이 양호하였으며, 초기 수확이 자연광 처리구에 비해서 1주 정도 빠르게 이루어졌음을 알 수 있다. 따라서 LED 또는 형광등과 같은 인공광원이 파프리카 육묘에 이용될 경우 묘소질의 향상, 조기 수확 및 초기 수량의 증대가 기대된다.

방전램프의 광질에 따른 상추의 생장 및 파이토케미컬 분석 (Growth and Phytochemicals of Lettuce as Affected by Light Quality of Discharge Lamps)

  • 이재수;남상운;김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.400-407
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    • 2013
  • 본 연구는 식물공장용으로 방전램프로서 메탈할라이드램프(MH), 고압나트륨램프(HPS), 제논램프(XE)를 사용하고, 냉백색형광등(FL)을 대조구로 사용한 가운데 상추(Lactuca sativa L. cv. Jeokchima)의 생육 및 파이토케미컬의 특성을 분석하고자 수행되었다. 식물공장 내부의 환경조건은 광주기 16/8h, 광합성유효광양자속(photosynthetic photon flux, PPF) $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 기온 $22/18^{\circ}C$, 습도 70%, $CO_2$ 농도 $400{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$로 조절하였다. 각 램프의 분광 특성을 이용하여 PPF에 대한 청색광 영역(400~500nm), 녹색광 영역(500~600nm), 적색광 영역(600~700nm)의 비율을 계산하였다. MH램프의 청색광 영역은 23.0%로서 다른 처리구에 비해서 가장 높게 나타났다. 한편 HPS램프의 청색광 영역은 4.7%로서 가장 낮게 나타났으나, 적색광 영역은 38.0%로서 다른 처리구에 비해서 높게 나타났다. 정식 후 11일째와 21일째에 측정된 상추의 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 방전램프의 광질에 따른 유의차가 나타날 정도로 다르게 나타났다. HPS 처리구의 엽면적은 $143,486mm^2$로서 대조구의 $98,474mm^2$에 비해서 45.7% 크게 나타났으며, MH와 XE 처리구는 대조구에 비해서 각각 16.3%, 9.5%로 크게 나타났다. 이러한 결과는 지상부 생체중에서도 유사하게 나타났다. 적색광 영역의 비율이 높은 HPS 처리구에서는 상추의 잎 관련 생장 특성에서 최대치가 나타났으나, 청색광 영역의 비율이 높은 MH와 XE 처리구에서는 낮게 나타났다. 방전등 처리구에 따라 상추 잎에 축적된 아스코르빈산 함량은 대조구에 비해서 작게 나타났으며, 처리구 사이에 유의차가 인정되지 않았다. 상추 잎의 안토시아닌 함량은 MH 처리구에서 0.70mg/100g으로 최대치가 나타났으며, XE와 HPS 처리구는 대조구의 0.58mg/100g에 비해서 각각 79.3%, 8.6%수준이었다. 결과적으로 방전램프의 종류에 따라 상추의 생장 특성, 아스코르빈산 및 안토시아닌 함량이 다르게 나타났다. 따라서 식물공장용 인공광원으로서 방전램프를 효율적으로 활용하면서, 상추의 생장 및 파이토케미컬 함량을 증진시키기 위해서는 분광 특성이 상이한 방전램프의 병용 또는 단색광 LED의 추가 설치 등과 같은 방전램프의 광질 개선이 요구된다.

신경망 모델로 구성한 동해 울릉분지 표층 이산화탄소 분압과 변동성 (Sea Surface pCO2 and Its Variability in the Ulleung Basin, East Sea Constrained by a Neural Network Model)

  • 박소예나;이동섭;조영헌
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제21권1호
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    • pp.1-10
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    • 2016
  • 동해 표층 해수에서 측정한 이산화탄소 분압($pCO_2$)에 대해 기 확보된 자료는 해양-대기간 $CO_2$ 교환율을 정량화하고자 통계 기법을 적용하기에는 부족한 편이다. 이를 보완하기 위해 위성자료를 이용하여 관측이 이루어지지 않은 해역의 $pCO_2$를 신경망모델을 이용하여 채워 넣는(mapping) 연구를 시도하였다. 본 연구는 동해에서 현장관측자료가 가장 많이 축적된 울릉분지를 대상으로 2003년부터 2012년까지의 표층$pCO_2$자료와, Aqua 위성의 MODIS 센서로 관측한 해표면 온도(SST)와 엽록소(chlorophyll) 자료, 경위도 자료로 신경망모델을 구축하여 $pCO_2$ 분포도 작성과 변동성을 추정하고자 하였다. 신경망모델의 학습은 $pCO_2$ 관측자료와 모델결과값의 상관도가 95% 이상을 달성하도록 하였다. 모델 결과의 평균제곱근오차(RMSE)는 $19.2{\mu}atm$으로 관측자료의 변동 크기와 비교해서 훨씬 작은 수준이었다. SST와 chlorophyll에 연관된 $pCO_2$의 변동성을 살펴보면 chlorophyll 보다는 SST에 대해 더욱 강한 음의 상관 관계를 보였다. 모델이 출력한 $pCO_2$의 변동성은 SST가 내려감에 따라 커지는 경향을 보였다. $15^{\circ}C$ 이하에서는 $pCO_2$ 변동성에 대한 SST와 chlorophyll의 기여도가 뚜렷하게 나타났다. 반면 SST가 $15^{\circ}C$ 이상일 경우에는 $pCO_2$ 변동성은 SST와 chlorophyll의 변화에 대해 그리 민감하게 반응하지 않았다. 신경망모델 출력값으로 추정한 2003-2014년 사이의 울릉분지 표층수의 연평균 $pCO_2$ 증가율은 $0.8{\mu}atm$이었다. 신경망 모델이 울릉분지의 $pCO_2$에 대해 이전 연구보다 해상력과 오차가 향상된 $pCO_2$ 채워넣기를 가능케 해 준 점에 비추어 볼 때 국제정세에 따라 전역 관측이 수월하지 않은 동해의 탄소순환을 이해하는데 유용한 도구로 쓰일 수 있을 것으로 판단된다.