• 제목/요약/키워드: digital agriculture

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Sensing and Identification of Health Hazardous Molecular Components using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy: A Mini Review

  • Pratiksha P. Mandrekar;Moonjin Lee;Tae-Sung Kim;Daejong Yang
    • 센서학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.259-266
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    • 2023
  • The use of various adulterants and harmful chemicals is rapidly increasing in various sectors such as agriculture, food, and pharmaceuticals, and they are also present in our surroundings in the form of pollutants. The regular and repeated intake of harmful chemicals often adversely affects human health. The prolonged exposure of living beings to such adverse components can lead to severe health complications. To avoid the unlimited utilization of these chemical components, a sensing technology that is sensitive and reliable for low-concentration detection is beneficial. Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) is a powerful method for identifying low-range concentrations of analytes, leading to great applications in molecular identification, including various diagnostic biomarkers. SERS in chemical, gas, and biological sensors can be an excellent approach in the sensing world to achieve rapid and multiple-analyte detection, leading to a new and efficient approach in healthcare monitoring.

항공 LiDAR 원자료 필터링 조건에 따른 산림지역 수치표고모형 정확도 평가 (The Accuracy Evaluation of Digital Elevation Models for Forest Areas Produced Under Different Filtering Conditions of Airborne LiDAR Raw Data)

  • 조승완;최형태;박주원
    • 농업생명과학연구
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    • 제50권3호
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    • pp.1-11
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    • 2016
  • 3차원 지형정보를 얻기 위하여 항공 LiDAR(Light Detection and Ranging)자료 기반 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM) 생성에 대한 연구들에 대한 관심이 지속적으로 높아져 왔다. 항공 LiDAR 원자료로부터 정확도가 높은 DEM을 생성하기 위해서는 3차원 점군에서 비지면점을 제외시키고 지면점만을 포함시키는 필터링(filtering)과정이 중요하다. 특히, 필터링을 구성하는 알고리즘의 패러미터 값 변화에 따라 산출되는 결과물들에 차이가 발생하고 정확도에 영향을 준다. 따라서 본 연구는 화천, 양주, 경산 및 장흥 유역 대상지의 항공 LiDAR 자료로부터 Fusion 소프트웨어를 이용하여 LiDAR DEM을 생성하는 GroundFilter알고리즘의 Mean패러미터(GFmn) 수준 변화가 LiDAR DEM 결과물의 정확도에 어떤 영향을 주는지 분석하였다. GFmn 수준 변화에 따른 정확도에 대한 영향 여부를 분석하기 위해 일원배치분산분석을 실시하였고, 그 결과 GFmn의 수준 변화에 따라 정확도에 대한 영향이 유의미하게 나타났다(F-value: 4.915, p<0.01). 이 후 각각의 GFmn 수준들을 다른 수준들과 차이가 있는지 여부로 묶기 위하여 사후검정을 실시하였다. 사후분석을 통해 잔차의 평균 차이에 따라 '7, 5, 9, 3'과 '1' 두 집단으로 나뉘었다. 아울러 보다 정확한 해발고도를 표현하는 LiDAR DEM 생성하는데 적정 GFmn은 '7' 조건일 때로 나타났다. 이 연구를 통해 보다 정확한 해발고도를 표현하는 LiDAR DEM을 생성할 수 있는 패러미터 값을 제안하였다.

한국농업의 구조조정과 전자기후도의 역할 (Applications of "High Definition Digital Climate Maps" in Restructuring of Korean Agriculture)

  • 윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.1-16
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    • 2007
  • 자연은 잘 이용하면 자원이지만 잘못하면 재해가 되는 이중성을 갖는다. 작목선택, 작부체계, 비배관리에 기후, 토양, 물자원 등 환경정보 활용이 필수이며, 환경정보를 잘 활용하면 자원 활용도를 높여 수량과 품질 개선, 자연재해-에너지소비-오염 경감에 기여한다. 이러한 관계를 잘 알고 있기 때문에 어느 나라에서나 환경정보를 관리하는 부처가 존재한다. 시민생활의 안전과 행복을 위한 일기예보를 위시하여 산업, 교통, 국방을 위한 특수한 기상정보가 기상청에 의해 제공되나, 식량간보와 국토보전의 막중한 임무를 띤 농업분야의 특화된 기상정보는 없다. 이러한 현실인식을 바탕으로 농림부는 '전자기후도 기반 유역단위 농업기상 예보시스템' 사업을 2006년부터 4년간 경희대학교와 한국농림수산정보센터가 공동으로 수행하도록 지원하고 있다. 이 사업은 지난 수년간 크게 발전한 공간정보기술과 소기후추정기술을 이용하여, 1) 전국 840개 표준유역별로 30m 해상도의 전자기후도를 제작함으로써 농업기후자원을 필지단위로 정확히 파악하며, 2)기상청 디지털예보를 기반으로 농업기상예보 해상도를 영농규모 수준으로 높여서, 3) 적지적작, 적지적수 및 유역규모 생태계관리의 의사지원수단을 제공함을 목적으로 한다. 사업성과는 기상청-산림청-농촌진흥청 합동조직인 국가농업기상센터에서 활용하며 시군 자치단체는 한국농림수산정보센터의 기술이전에 의해 독자적인 시스템을 구축할 수 있다. 모든 정보는 초고속인터넷, 휴대폰, 위성통신 등을 통해 수요자에게 배포될 것이며, 이를 통해 우리의 농업기상서비스는 전통적인 발전단계를 뛰어넘어 단번에 선진국 수준에 도달하게 될 것으로 기대된다.공하는 과정에서도 관리를 철저히 하도록 해야 한다. 4. 뽕가지의 항산화능은 춘기, 추기 모두 뽕잎에 비해 상당히 낮은 항산화능을 보였으나, 항산화식품 소재로서 뽕가지를 이용할 경우 5월 하순${\sim}$6월 초순의 신소지를 이용하거나 껍질을 분리하여 이용하도록 한다.으며, 특히 5지점 (S5)은 나머지 4개 지점 (S1 ${\sim}$ S4)의 수질에 비해 뚜렷한 수질악화를 보였는데, 이는 제 5지점 부근의 공단과 분뇨처리시설로부터 유입된 폐수에 의한 점 오염원의 효과로 사료되었다. 어류의 지표종 특성에 따르면, 버들치 (Rhynchocypris oxycephalus), 갈겨니 (Zacco temmincki)와 같은 수질에 대해 민감한 어종은 상류(S1 ${\sim}$ S2)에서의 출현빈도가 하류지점에의 출현빈도에 비해 뚜렷하게 높게 나타나 수질 특성을 반영하는 것으로 나타났으며, 트로픽구조 측면에서 내성종 (Tolerant species)및 잡식성종(Omnivore species)이 하류로 갈수록 증가하는 경향을 보였다.대가 발달한다. 이것으로 볼 때 지열류량은 지질구조와 무관하지 않음을 파악할 수 있다. 특히 이러한 단층대 주변은 지열수의 순환이 깊은 심도까지 가능하므로 이러한 대류현상으로 지표부근까지 높은 지온 전달이 되어 나타나는 것으로 판단된다.의 안정된 방사성표지효율을 보였다. $^{99m}Tc$-transferrin을 이용한 감염영상을 성공적으로 얻을 수 있었으며, $^{67}Ga$-citrate 영상과 비교하여 더 빠른 시간

자동차 보안시스템에서 장치간 상호인증 및 정형검증 (Inter-device Mutual Authentication and Formal Verification in Vehicular Security System)

  • 이상준;배우식
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권4호
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    • pp.205-210
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    • 2015
  • 자동차산업의 발전과 함께 M2M(Machine-to-Machine)통신이 자동차 산업분야에서 많은 관심이 되고 있다. M2M은 기상, 환경, 물류, 국방, 농.축산 등에서 사용하기 시작하여 장비들이 자동으로 상황에 맞추어 통신을 하고 상황에 맞는 동작을 함으로써 운영해가는 시스템이다. 자동차에서도 차량내부 장치 간, 차대 차, 차와 교통시설물, 차와 주변의 환경 등에 적용되고 있다. 그러나 통신시스템의 특성상 전송구간에서 공격자의 공격에 대한 문제가 있으며 자동차의 운행, 제어계통 및 엔진제어 등에 공격자의 공격이 진행되면 안전에 심각한 문제가 발생하게 된다. 따라서 디바이스 간 보안통신에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 차량의 디바이스간 안전한 통신을 위해 해시함수 및 수학적 복잡한 공식을 이용하여 프로토콜을 설계하였으며 프로토콜 정형검증 도구인 Casper/FDR을 이용하여 실험하였으며 제안한 프로토콜이 각종 공격에 안전하게 동작되며 실제 적용할 때 효과적임을 확인하였다.

디지털 카메라 칼라영상 분석을 이용한 벼 질소 수비량 추천 원시 프로그램의 개발과 예비 적용성 검토 (Development and Preliminary Test of a Prototype Program to Recommend Nitrogen Topdressing Rate Using Color Digital Camera Image Analysis at Panicle Initiation Stage of Rice)

  • 지정현;이재홍;최병열;한상욱;김순재;박경열;이규종;이변우
    • 한국작물학회지
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    • 제55권4호
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    • pp.312-318
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    • 2010
  • 이 연구는 칼라 디지털 카메라 영상 분석에 의한 유수분화기 벼 군락의 건물중 및 질소흡수량 추정 모델, 유수분화기 질소흡수량과 질소 수비량에 따른 유수분화기 이후 질소 흡수량 추정 모델, 유수분화기 질소 흡수량과 유수분화기 이후 질소 흡수량에 따른 수량 및 쌀 단백질함량 추정 모델을 구축하고 이를 종합하여 목표 수량 또는 단백질함량을 달성하기 위한 질소 수비량을 추천하는 원시 프로그램을 개발하여 현장 적용성 예비 검토를 실시하고자 한 것이다. 1. 군락피복도(CC)와 군락체적(CV)은 초장, 건물중 및 질소흡수량과 고도로 유의한정의 상관을 나타내었으며, R, G, B, NDI 및 명도 값은 이들과 유의한 부의 상관을 나타내었다. 한편 표준화된 색지표인 r은 잎 및 지상부 질소함량과 유의한 부의 상관을 나타내었으나 표준화 색지표 b와 g는 이들과 유의한 상관을 보이지 않았다. 2. 벼 군락의 디지털 카메라 영상분석을 이용한 벼 지상부 건물중 및 질소 흡수량을 추정하기 위한 비선형회귀 모델을 작성하였다. 지상부 건물중 추정 모텔에는 CC와 정규화된 R값(r, NorR)이 변수로 채택이 되었고, 질소흡수량 추정에는 CC와 정규화된 G값(g, NorG)이 채택되었으며, 이들 모델의 결정계수는 각각 0.81과 0.68이었다. 영성분석 색지표 이외에 초장을 모델에 도입하는 경우 모델의 결정계수는 더 높아졌다. 3. 유수분화기에 적정 질소 추비량을 처방하기 위해서는 유수분화기 식물체의 질소 영양 상태(질소 흡수량, PNup) 및 질소 시비량이 수량과 단백질함량에 미치는 영향을 정량화하여야 하는데, 이를 위하여 Npi와 PNup이 유수 분화기부터 성숙기까지의 지상부 질소흡수량에 미치는 영향 및 PNup과 PHNup이 벼 수량 및 쌀 단백질 함량에 미치는 영향을 검토하여 중회귀 모델을 작성하였으며 이 모델들은 결정계수가 모두 0.8이상으로 높았다. 4. 상기의 모델들을 종합하여 유수분화기 벼 군락 영상분석을 이용한 수비처방 원시 프로그램을 작성하여 예비 검증 실험을 하였다. 벼 수비 처방 프로그램에 의해 쌀단백질 함량 6.0%를 기준으로 처방된 수비질소 분시율이 19%~21%로 표준재배 분시율 30%에 비해 낮은 수준으로 처방되었으나 완전미 수량은 대등하였고, 단백질함량은 수비처방 목표단백질 함량 6%보다는 다소 낮은 5.7~5.8%였으며, 수량과 단백질함량의 변이 계수는 관행 수비 처방구에 비하여 프로그램 처방구에서 크게 낮아져서 프로그램 처방에 의하여 수량과 품질이 균질화되는 결과였다.

디지틀 컴퓨터에 의한 복합영농(複合營農) 시스템의 최적화(最適化) 연구(硏究) (I) -수학적(數學的) 모형(模型) (Optimizing Diversified Farming Systems by Digital Computer (I) -Mathematical Model)

  • 장동일;김기철;이상우;김만수
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제11권1호
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    • pp.64-75
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    • 1986
  • The objective of this study was to develop a mathematical model for optimum design of diversified farming systems which have the regional characteristics. For this purpose, the farming surveys were conducted for mainly 1984 agriculture. They were carried out on January and July 1985 for three villages of central region of Korea. The surveyed data were analyzed by systems analysis and the diversified farming systems were modeled. They consist of four and six croping patterns for paddy and upland, two and three kinds of fruit crop and livestock, and seven kinds of farm machinery for each work system. Then a mathematical model was developed by the multiple objective decision making (MODM) method in order to design optimum systems of diversified farming. It consists of 23 decision variables, two objective functions and nine constraint functions. The goals of objective function are maximization of agricultural incomes and power inputs of farm machinery, and the modeled factors for constraint function are arable land, available capital, labor, and land utilization.

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한-MERCOSUR FTA의 필요성과 추진전략 (A Study on the Necessity of Korea-MERCOSUR FTA and Policy Implications)

  • 정재화
    • 통상정보연구
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    • 제11권2호
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    • pp.303-328
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    • 2009
  • MERCOSUR, which is the biggest economic community in the Latin America, has great potential as Korea's export market with 220 million population and 2.8 trillion$ GDP. In the midst of global economic crises, the importance of MERCOSUR is highlighted with relatively sound economic growth. The average tariff rate of MERCOSUR is 10.4~12.2% which is almost same as that of Korea(12.2%), but the tariff rates on Korea's main export items such as auto, display, digital camera, mobile phone are as high as 20~30%, which means that Korea-MERCOSUR FTA will result in substantial growth of Korea's export. In pursuing Korea-MERCOSUR FTA, cooperations in natural resources, agriculture, mid-sized aircraft, construction and green energy as well as liberalization of commodity market are very important for Korea. To realize Korea-MERCOSUR FTA, it is essential to overcome the objections from the manufacturing sectors of MERCOSUR. So it is desirable to aim relatively low in terms of the level of liberalization at the beginning, and expand corporate and industrial cooperation between Korea and MERCOSUR's manufacturing industries.

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LED 조명산업을 통한 융복합기술의 활성화 방안에 관한 연구 (A Study on the activation of fusion technology through LED lighting industry)

  • 허만일;유왕진
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.1-5
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    • 2012
  • By using LED optical devices and improving the efficiency of optical devices as well as lighting apparatus for humans, LED lighting industry puts the purpose of manufacturing the main products related with information, electric, large-sized LCD BLU, automobile, shipbuilding, agriculture, medical treatment, environment, and telecommunications, etc. Moreover, the main products and the industrial lighting products are manufactured with fusion, as the result, LED lighting industry provides various effects as well as sources of technology based on practical use of LED technology in order to develop the industry from the perspective of the lower price, the higher efficiency, the higher function, the deeper reliance. In the future, not only the development of new LED technology but also the fusion and combination of digital IT technologies using wire-wireless communication, sensor, controller, and artificial intelligence will be expected to create new industrial fields.

위성자료를 이용한 산화지의 입목 손실량 평가 (Evaluation of Damaged Stand Volume in Burned Area of Mt. Weol-A using Remotely Sensed Data)

  • 마호섭;정영관;정수영;최동욱
    • 한국지리정보학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.79-86
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    • 1999
  • 본 연구는 1995년 4월 5일 진주시 월아산지역에서 발생한 산화지를 1995년 5월에 관측된 Landsat TM화상 데이터로부터 산림내 피해지를 분류하고 그 입목손실량을 추정하기 위해서 실시되었다. 화상 데이터에서 11개의 GCP를 선정하여 Affine좌표변환식에 의해 TM지도좌표체계에 일치되도록 화상을 기하보정 처리한 후 공1차내삽법(bilinear interpolation)에 의해 재배열하였다. 재배열된 화상 데이타를 감독분류 중 최대우도법에 의해 토지이용구분을 실시하였다. 산화지로 분류된 지역과 비산화지로 분류된 인접지역 중 임상(Pinus thunbergii)과 지형이 동일한 지역을 GIS기법에 의해 추출하고 이 지역을 표준지로 선정하였다. 선정된 표준지를 중심으로 표준목의 재적과 수령을 Criterion laser estimator와 WinDENDRO$^{tm}$(v. 6.3b)시스템에 의해 분석하였다. 표준목의 흉고직경은 20.9cm, 수고는 9.7m, 재적은 $0.1396m^3$으로서 표준지의 임분재적은 $2.9316m^3$/0.04ha로 나타났으며, 산화지 218.4ha에서의 총 입목손실량은 $16,007m^3$로 평가되었다.

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Modeling the effects of excess water on soybean growth in converted paddy field in Japan 1. Predicting groundwater level and soil moisture condition - The case of Biwa lake reclamation area

  • Kato, Chihiro;Nakano, Satoshi;Endo, Akira;Sasaki, Choichi;Shiraiwa, Tatsuhiko
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.315-315
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    • 2017
  • In Japan, more than 80 % of soybean growing area is converted fields and excess water is one of the major problems in soybean production. For example, recent study (Yoshifuji et al., 2016) suggested that in the fields of shallow groundwater level (GWL) (< 1m depth), rising GWL even in a short period (e.g. 1 day) causes inhibition of soybean growth. Thus it becomes more and more important to predict GWL and soil moisture in detail. In addition to conventional surface drainage and underdrain, FOEAS (Farm Oriented Enhancing Aquatic System), which is expected to control GWL in fields adequately, has been developed recently. In this study we attempted to predict GWL and soil moisture condition at the converted field with FOEAS in Biwa lake reclamation area, Shiga prefecture, near the center of the main island of Japan. Two dimensional HYDRUS model (Simuinek et al., 1999) based on common Richards' equation, was used for the calculation of soil water movement. The calculation domain was considered to be 10 and 5 meter in horizontal and vertical direction, respectively, with two layers, i.e. 20cm-thick of plowed layer and underlying subsoil layer. The center of main underdrain (10 cm in diameter) was assumed to be 5 meter from the both ends of the domain and 10-60cm depth from the surface in accordance with the field experiment. The hydraulic parameters of the soil was estimated with the digital soil map in "Soil information web viewer" and Agricultural soil-profile physical properties database, Japan (SolphyJ) (Kato and Nishimura, 2016). Hourly rainfall depth and daily potential evapo-transpiration rate data were given as the upper boundary condition (B.C.). For the bottom B.C., constant upward flux, which meant the inflow flux to the field from outside, was given. Seepage face condition was employed for the surrounding of the underdrain. Initial condition was employed as GWL=60cm. Then we compared the simulated and observed results of volumetric water content at depth of 15cm and GWL. While the model described the variation of GWL well, it tended to overestimate the soil moisture through the growing period. Judging from the field condition, and observed data of soil moisture and GWL, consideration of soil structure (e.g. cracks and clods) in determination of soil hydraulic parameters at the plowed layer may improve the simulation results of soil moisture.

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