• 제목/요약/키워드: biomass technology

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시계열 MODIS 영상자료를 이용한 산림의 연간 탄소 흡수량 지도 작성 (Mapping and estimating forest carbon absorption using time-series MODIS imagery in South Korea)

  • 차수영;피웅환;박종화
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.517-525
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    • 2013
  • 매일 단위로 수신되는 MODIS 인공위성자료를 이용하여 계산한 시계열 식생지수 자료는 1년 주기의 생물계절 특성을 나타내는 복잡한 파형으로 표현될 수 있다. 이러한 복잡한 파형도 단순한 파형의 합성으로 이루어지는데 이산 퓨리에 변환 분석 기법은 이들을 각각의 하모닉들로 추출해 내어 다양한 주기별로 생육을 달리하는 식생의 특성을 설명할 수 있다. 특히 이산 퓨리에 분석을 통해 도출된 시계열 식생지수 자료의 1차 하모닉 값은 1년 동안 변화하는 총 잎의 생장량을 나타내는 것으로써 나무의 상대성장회귀식 추정에 의해 식생이 1년 동안 탄소를 흡수한 양을 나타내는 지상부 바이오매스양을 설명한다. 따라서 1차 하모닉 값의 변화량은 1년 동안 식생이 탄소를 흡수하는 양을 나타낸다고 할 수 있는데, 시계열 MODIS 자료에서 추출된 6220여개의 표본들의 1차 하모닉 10년 평균값과 산림청의 입목 축적량 데이터를 통해 추정된 연간 단위면적당 이산화탄소 흡수량을 이용하여 수종별 비례상수를 도출할 수 있었다. 남한 산림지역에 한하여 총 이산화탄소 흡수량은 2000년 이후 10년 평균 약 5천6백만톤으로 계산되었고 이것은 발표된 남한 산림의 연간 이산화탄소 흡수량에 근접하였다. 본 연구에서 제시한 방법은 보편적 비례상수를 이용하여 식생의 연간 탄소 흡수량을 추정함으로써 시계열 위성영상 자료를 이용하여 매년 변화하는 산림의 이산화탄소 흡수량 지도를 반복하여 정량적으로 제작할 수 있는 환경공간정보를 제공한다.

화학적으로 개질된 왕겨 및 톱밥(미송, 참나무, 포플러)의 중금속 흡착특성 (Adsorption Characteristics of Heavy Metal Ions onto Chemically Modified Rice Husk and Sawdust from Aqueous Solutions)

  • 이현용;전충;임경재;홍기찬;임정은;최봉수;김남원;양재의;옥용식
    • 한국환경농학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.158-164
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    • 2009
  • 왕겨와 톱밥 3종(미송, 참나무, 포플러)을 sodium hydroxide(NaOH)와 tartaric acid($C_4H_6O_6$)를 처리한 후 중금속 흡착특성을 평가한 결과 모든 소재에서 중금속 선택성은 Pb > Cu > Cd > Zn 순으로 나타났다. 참나무 톱밥(NaOH로 개질)은 Pb(19.36 mg $g^{-1}$)과 Cu(13.47 mg $g^{-1}$)에 대해 그리고 왕겨(tartaric acid로 개질)는 Cd(5.37 mg $g^{-1}$)과 Zn(2.24 mg $g^{-1}$)에 대해 뛰어난 흡착능을 나타내었다. SEM 분석결과 4가지 소재에서 모두 NaOH 개질 후에 표면의 불순물이 제거됨이 확인되었고 흡착표면이 매끄럽게 안정화 된 것을 관찰할 수 있었다. FT-IR 분석결과 왕겨는 1080 $cm^{-1}$에서 carbonyl group, hydroxyl group 등의 관능기가 존재함을 확인하였고 tartaric acid로 개질한 경우 1184 $cm^{-1}$와 1735 $cm^{-1}$에서 carboxylate group, carboxyl group, methylene group 등의 새로운 관능기가 생성됨을 확인하였다. 3종의 톱밥(미송, 참나무, 포플러)에 대한 FT-IR 분석결과 왕겨와 유사한 peak가 관찰되었는데 1030 $cm^{-1}$에서 carbonyl group과 hydroxyl group, 1200 $cm^{-1}$과 1700 $cm^{-1}$ 사이에서 carboxylate group, carboxyl group, methylene group 등이 이에 해당하였다. 한편 NaOH로 개질한 경우 peak에서 큰 변화를 나타내지 않았으나 흡착량이 증가한 것은 표면개질로 새로운 관능기가 생성되지는 않았으나 표면의 불순물이 제거.안정화됨으로써 흡착 표면적이 증가되었기 때문인 것으로 판단되었다.

침향 추출물의 라디칼 및 췌장 지방분해 효소저해 활성 평가 (Evaluation of free radical scavenging and pancreatic lipase inhibitory effects of Aquilaria agallocha extracts)

  • 이하영;이인철;곽재훈;김태훈
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.437-442
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    • 2015
  • 팥꽃나무과 방향성 수지질의 상록성 교목인 침향을 80% MeOH로 침지 추출하여 얻어진 추출물에 대해 $CH_2Cl_2$, EtOAc 및 n-BuOH로 순차 용매 분획하였고, 얻어진 결과물에 대하여 녹차의 항산화 성분으로서도 잘 알려져 있는 천연 항산화제인 (+)-catechin을 대조군으로 하여 DPPH, $ABTS^+$ 라디칼 소거법에 의한 항산화활성 평가를 실시한 결과, 항산화 활성은 시료의 처리농도에 비례하게 효능을 나타내는 것으로 확인되었으며 그중에서도 DPPH 라디칼 소거활성은 페놀성 화합물의 함량이 상대적으로 높은 $CH_2Cl_2$ 가용부에서 $26.1{\pm}4.4{\mu}g/mL$, EtOAc 가용부에서 $24.8{\pm}3.9{\mu}g/mL$의 우수한 $IC_{50}$값을 나타내었다. 또한 $ABTS^+$ 라디칼 소거능은 $CH_2Cl_2$, EtOAc 및 n-BuOH 가용부에서 각각 $5.3{\pm}0.4{\mu}g/mL$, $5.5{\pm}0.4{\mu}g/mL$ 활성이 확인 되었으며, 총 페놀함량과의 강한 상관관계가 시사되었고 페놀성의 활성물질의 존재가 시사되었다. 또한, 항비만 활성과 관련된 pancreatic lipase 저해활성을 측정한 결과, 오일의 형태로 얻어진 $CH_2Cl_2$ 가용부의 $IC_{50}$값은 $1.1{\pm}0.3{\mu}g/mL$의 저해율을 나타내었으며 이는 대조군인 orlistat에 비해 약하나 추출물 상태임을 고려할 때 단일물질로 정제할 경우 더욱 우수한 효능의 화합물이 존재할 가능성을 시사하였다. 향후 이들 식의약품 소재개발을 위한 구체적인 자료 수립을 위하여 효소활성을 나타내는 성분들에 대해 활성추적탐색법(activity-guided isolation)에 따라 활성물질을 추적, 분리하는 연구를 통한 효능물질의 동정 및 활성 기작에 대한 연구가 필요하며, 침향의 식물 화학적 성분연구에 대한 기초자료로 활용가능하리라 사료된다.

연초의 엽위 분포형태에 따른 지상 원격센서의 유효 탐사거리와 측정 효율성 평가 (Evaluation of Effective Sensing Distance and Measurement Efficiency for Ground-Based Remote Sensors with Different Leaf Distribution in Tobacco Plant)

  • 정현철;홍순달
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.126-136
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    • 2008
  • 사경재배에서 이식후 70일 동안 생육된 연초 식물체를 이용하여 지상원격측정 센서들의 유효 측정거리와 측정 효율성을 평가하였다. 센서의 측정거리와 목표물의 캐노피 형태는 연초 엽의 제거방법을 상위엽부터 하위엽으로 차례로 제거하는 top-down 방법과 하위엽부터 상위엽으로 차례로 제거하는 bottom-up 방법으로 구분하여 조절하였다. 시험에 적용된 센서들은 수동형센서로서 $Crop\;Circle^{TM}$과 Spectroradiometer 그리고 능동형 센서는 $Crop\;Circle^{TM}(ACS210)$ red와 amber 및 $GreenSeeker^{TM}$ red와 green 등 4개 종류를 비교하였다. 검토된 모든 센서들의 반사율지표는 수동형과 능동형 센서의 종류에 관계없이 연초식물의 하위엽보다 상위엽의 캐노피 형태에 따라 크게 영향을 받았다. 비교 검토된 측정거리보다 큰 213 cm의 유효거리를 갖 는 $Crop\;Circle^{TM}(ACS210)$에 의한 반사율지표들은 센서의 유효거리가 제한되지 않은 수동형 센서의 경우와 동일하게 측정거리에 따른 차이를 보이지 않았다. 그러나유효거리 80-120cm로 제시된 $GreenSeeker^{TM}$능동형 센서는 유효측정거리의 한계로 규정된 120 cm보다 멀어질 경우 반사율지표는 크게 감소되고 측정오차를 보여 센서별로 규정된 유효 측정거리는 반드시 지켜야 하는 것으로 확인되었다. 연초 엽의 top-down 제거방법에 따른 건물중과 반사율지표의 상대비율로 상호관계를 평가한 결과 건물중 변화를 검출하는 능력은 수동형 센서보다 능동형 센서가 양호한 경향이었으며 센서 종류별로는 $Crop\;Circle^{TM}(ACS210)$ red >$Crop\;Circle^{TM}(ACS210)$ amber = $GreenSeeker^{TM}$ red > $Crop\;Circle^{TM}$ passive > $GreenSeeker^{TM}$ green > spectroradiometer의 순으로 측정효율이 감소되었다.

극조숙 청예다수성 호밀 신품종 "올그린" (A New Early-Heading and High-Yielding Forage Rye Variety, "Olgreen")

  • 허화영;박형호;황종진;김홍식;한옥규;박태일;서재환;김대욱;김수용;김시주;박기훈
    • 한국육종학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.625-629
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    • 2009
  • 국립식량과학원에서 조사료용 조숙호밀을 개발하고자 1995년에 "조춘호밀" 등 10개 품종을 방임수분으로 혼합교배하여 그중에서 형질이 우수한 계통(SR95POP-S1-1072-1-2-4)을 선발하여 생산력을 검정한 결과 그 특성이 우수하여 호밀38호로 계통명을 부여하고 4개 지역에서 3개년간 지역적응성을 검정하여 조숙이면서 조사료 수량이 많을 뿐만 아니라 지역간, 연차간 재배안정성이 높은 것으로 나타나 2008년 직무육 성신품종 선정위원회에서 "올그린"으로 명명하여 신품종으로 등록 보급하게 되었다. 본 품종의 특성을 요약하면 다음과 같다. 1. "올그린"은 녹비 및 청예 조사료용 호밀 신품종으로 초형이 직립이고 잎이 길며 녹색이고 잎폭은 중간정도이다. 줄기는 다소 가늘며 까락은 짧은 편이다. 종실은 작으며 청갈색을 띤다. 2. "올그린"의 출수기는 4월20일로 표준품종인 "올호밀"보다 3일 빠른 조생종이다. 성숙기는 6월11일로 "올호밀" 보다 3일 빠르다. 3. "올그린"의 초장은 120 cm로 "올호밀"보다 9 cm 길고, $m^2$당 경수는 911개로서 "올호밀" 및 "Koolgrazer"보다 다소 적다. 4. 한해는 전혀 발생하지 않았으며 도복은 "올호밀" 및 "Koolgrazer"와 비슷하였고, 흰가루병과 잎녹병의 발생이 없었다. 5. 조사료 건물수량은 평균 8.88 MT ha-1으로 "올호밀"보다 10%, "Koolgrazer"보다 9% 증수를 보였다. 종실수량은 3.68 MT ha-1 으로 "올호밀"보다 14% 증수를 보였다. 6. 호밀 신품종 "올그린"은 전국재배가 가능한 조생종으로 조사료 또는 녹비용으로 이용된다. 조사료 생산을 위한 옥수수와의 이모작 또는 답리작 논 재배에 적합하다. "올그린"은 다른 호밀 품종과 마찬가지로 도복에 취약하므로 적정 파종량을 지키고 표준시비량을 준수하는 것이 좋다.

지상광학센서를 이용한 쌀 단백질함량 예측 (Estimation of Rice Grain Protein Contents Using Ground Optical Remote Sensors)

  • 김이현;홍석영
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.551-558
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    • 2008
  • 본 연구에서는 광학 센서를 이용한 벼 생육단계 별 식생지수와 쌀 단백질함량의 관계를 구명하여 수확기 쌀 단백질함량을 추정하고자 하였다. 인공광원을 사용하는 능동형 광학센서인 GreenSeeker(NTech Inc., USA) GNDVI(green normalized difference vegetation index=$({\rho}0.80{\mu}m-{\rho}0.55{\mu}m)/({\rho}0.80{\mu}m+{\rho}0.55{\mu}m)$)와 NDVI(normalized difference vegetation index=$({\rho}0.80{\mu}m-{\rho}0.68{\mu}m)/({\rho}0.80{\mu}m+{\rho}0.68{\mu}m)$) 2종의 센서를 이용하여 벼 군락의 반사특성을 측정하고 동시에 식물체 샘플링을 통한 쌀 단백질함량을 분석하였다. 3년 동안(2005-2007년) 벼 출수 후 식생지수와 쌀 단백질함량의 관계를 조사해 본 결과 모든 시기에 걸쳐 GNDVI가 NDVI보다 상관이 높았고. 벼 수확기가 가까울수록 상관계수가 높게 나타났다. 수확기 쌀 단백질함량 예측 가능성을 알아보기 위해 벼 유수형성기와 출수기 두 시기의 GNDVI값과 수확기 쌀 단백질함량과의 관계를 분석해본 결과, 결정계수가 각각 0.91, 0.81로 특히 이삭거름 주기 전에 측정한 GNDVI를 통하여 수확기 쌀 단백질함량을 예측 할 수 있다는 결론을 얻었다. 이 결과를 바탕으로 유수형성기 GNDVI를 이용한 수확기 쌀 단백질함량 경험 모델식을 구하고 경험 모델식에서 얻어진 추정값과 실측값의 관계를 통해 검증하였다. 2005년과 2006년에서 구한 경험모델식의 쌀 단백질함량 추정값과 2007년도 쌀 단백질함량 실측값을 1:1 line에서 비교해본결과 결정계수가 높게 나타났다($R^2=0.96^{***}$).

쌀겨와 밀기울의 토양 혐기발효 처리가 시설 재배지 토양의 물리 화학성에 미치는 영향 (The Effect of Anaerobic Fermentation Treatment of Rice or Wheat bran on the Physical and Chemical property of Plastic Film House Soil)

  • 김홍림;손보균;정강호;강용구
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.366-371
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    • 2006
  • 본 연구는 쌀겨와 밀기울의 토양 혐기발효가 시설 연작지 토양의 물리 화학성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 처리 150일후 토양 물리성을 조사한 결과 무 처리구의 물리성은 용적밀도 $1.46Mg\;m^{-3}$, 경도 $2.30Kg\;cm^{-3}$, 수리전도도 $4.8cm\;hr^{-1}$ 그리고 입단안정성(0.5 mm<)은 6.70% 이었다. 쌀겨와 밀기울을 처리한 토양은 용적밀도가 각각 12%와 14% 감소되었으며, 경도는 58%와 67%가 낮아졌다. 또한 수리 전도도는 4.5배와 6.3배가 증가하였으며, 0.5 mm 이상의 입단율은 5.2배와 6.5배가 증가하여 물리성이 크게 개선된 것을 확인하였다. 한편 토양 화학성 중 질산태질소 함량은 무 처리구와 비교하여 98%가 감소한 각각 4.59와 $5.42mg\;kg^{-1}$로 크게 감소하였다. 이와같은 질산태 질소의 감소는 토양 미생물체 량의 증가로 인한 것으로 조사되었다. EC는 쌀겨처리구가 $1.48dS\;m^{-1}$로 무처리구와 비교하여 약 58%가 감소하였으나 밀기울 처리구는 처리중 생산된 초산과 낙산으로 인하여 $3.65dS\;m^{-1}$로 증가하다 처리 30일 후 $2.0dS\;m^{-1}$ 이하로 감소하였다. 결론적으로 쌀겨와 밀기울의 토양 혐기발효 처리는 시설 하우스 토양의 EC농도와 질산태 질소의 농도를 낮추고 토양 물리성을 개선하는데 효과적이었다.

음향에 의한 어족생물의 자원조사 연구 - I - 어군반사강도의 추정 - (Fish Stock Assessment by Hydroacoustic Methods and its Applications - I - Estimation of Fish School Target Strength -)

  • 이대재;신형일;신형호
    • 수산해양기술연구
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    • 제31권2호
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    • pp.142-152
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    • 1995
  • 우리나라 연근해 해역에 대한 어족생물의 자원평가 및 그 관리를 위한 기초자료를 수집하기 위한 연구의 일환으로 동중국해를 대상으로 계량어군탐지기 및 트롤조업에 의해 수집된 어족생물의 음향학적 조사자료 및 수조실험자료 등을 종합적으로 분석하여 조사대상해역에 대한 어족생물의 어군반사강도를 추정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1994년 4월에 제주도 남서방 해역에서 50kHz의 주파수에 대하여 측정한 트롤 예망층에 대한 어군의 평균체적산란강도(, dB)와 그 때의 트롤조업에 의해 어획한 단위체적당의 어획량(C, $kg/\textrm{m}^3$)과의 사이에는 다음의 회귀직선식을 얻었다. = -32.4+10Log(C) 이 식에서 어획물 1kg당에 대한 어군의 평균반사강도의 추정치는 = - 32.4dB/kg이었다. 2. 1989~1992년의 11월중에 동중국해에서 25kHz와 100kHz의 주파수에 대한 트롤 예망층의 평균체적산란강도(, dB)와 단위체적당의 어획량(C, $kg/\textrm{m}^3$)과의 사이에는 다음의 회귀직선식을 얻었다. 25kHz : = - 29.8+10Log(C) 100kHz : = - 31.7+10Log(C) 이들 식에서 25kHz와 100kHz의 주파수에 대한 어획물 1kg당에 대한 어군의 평균반사강도의 추정치는 각각 -29.8dB/kg, -3.7dB/kg으로서, 25kHz에 대한 어군반사강도의 값이 100kHz에 대한 그 값보다 1.9dB 더 컸다. 3. 트롤조업에 의해 어획한 강달이, 말쥐치, 갈전갱이, 민태, 병어, 황돔, 민어, 고등어, 샛돔, 전갱이 등을 대상으로 25kHz와 100kHz의 주파수에서 측정한 어체의 평균반사강도와 체중과의 사이에는 다음의 회귀직선식을 얻었다. 25kHz : TS = - 34.0+10Log($W^{\frac{2}{3}}$) 100kHz : TS = - 37.8+10Log($W^{\frac{2}{3}}$) 이들 식에서 25 kHz와 100kHz의 주파수에 대한 어체의 1kg 당에 대한 평균반사강도의 측정치는 각각 -34.0dB/kg, -37.8dB/kg로서, 25kHz에 대한 어체의 평균반사강도의 값이 100kHz에 대한 그 값보다 3.8dB 더 컸다. 4. 제주도 근해에서 어획한 보구치의 부레의 등가반경(A)에 대한 체장(L)의 비솔(A/L)는 체장이 증감함에 따라 약간 감소하는 경향을 보였고, 그 평균치은 0.089이었다. 이상의 트롤조업 및 어탐조사, 또한 실험수조에서 측정한 어체의 반사강도를 종합적으로 고찰 할 때, 동중국해의 어업자원을 평가함에 있어 적용 할 수 있는 어군 1kg당에 대한 평균적인 반사강도는 25kHz와 100kHz의 주파수에 대하여 각각 -31.4dB/kg, -33.8dB/kg이라고 추정된다.

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