• 한국수자원학회논문집
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• 제54권10호
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• pp.835-848
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• 2021

제주도는 지질 및 수문계의 특이성으로 인해 수문기상인자 분석을 통한 수문 분석 및 효율적인 물관리가 필수적이다. 하지만 수문기상인자의 지상관측자료는 주변 환경에 의한 영향이 크게 작용하여 공간적인 대표성을 띄기 힘들며, 이를 극복하기 위해 원격탐사 방법이 사용된다. 본 연구에서는 제주도에서 기존에 다른 지역들에서 적용성이 검증된 바 있는 MOD16 증발산량, Global Land Data Assimilation System (GLDAS) 증발산량, GLDAS 토양수분, Advanced SCATerometer(ASCAT) 토양수분 산출물들의 적용성을 평가하였다. 증발산의 경우 강수량과의 총량 비교 및 플럭스타워 증발산량 관측자료와의 비교를 시행하였고, 토양수분의 경우 6개 토양수분 관측소의 관측자료와 비교하였다. 그 결과 증발산량의 경우 연 강수량의 57%가 증발산량으로 산출되었고, MOD16 증발산량과 GLDAS 증발산량의 상관계수는 0.759로 양호한 값이 산출되었으나, 플럭스타워 증발산량 데이터와 MOD16 증발산량의 상관계수는 0.289, GLDAS 증발산량과의 상관계수는 0.434로 상대적으로 적합성이 낮게 나타났다. 토양수분의 경우 GLDAS 자료의 경우 모든 지점에서 지점자료와 비교하였을 때 RMSE 값은 0.05 미만의 값을 나타냈고, 상관계수의 유의성 검정 결과 통계적으로 유의미한 결과를 얻었다. 하지만 위성자료의 경우 월각지점에서 0.05 이상의 RMSE 값이 나타났고, 세화, 한동 지점에서 상관성이 없다는 상관계수의 유의성 검정 결과를 확인하였다. 이는 제주도에 설치된 증발산량 및 토양수분 센서의 품질관리 및 공간대표성을 띄는 면단위 센서가 충분히 제공되지 않아 위와 같은 결과가 나타나는 것으로 판단된며 더불어 지점 자료의 관리 및 위성, 재분석 자료의 경우 관측 픽셀이 해안과 인접할 시 나타나는 오차로 추정된다. 본 연구를 통해 기존 수문기상인자 지상관측 자료의 개선 필요성을 역셜하고, 이를 통해 제주도에서의 효율적인 물관리 를 위한 기반을 구축하고자 한다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.303-303
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• 2017

Japanese agriculture has faced to several threats: aging and decrease of farmer population, global competition, and the risk of climate change as well as harsh and variable weather. On the other hands, the number of large scale farms is increasing, because farm lands have been being aggregated to fewer numbers of farms. Cost cutting, development of efficient ways to manage complicatedly scattered farm lands, maintaining yield and quality under variable weather conditions, are required to adapt to changing environments. Information and communications technology (ICT) would contribute to solve such problems and to create innovative technologies. Thus we have been developing an early warning and decision support system to reduce weather and climate risks for rice, wheat and soybean production in Japan. The concept and prototype of the system will be shown. The system consists of a weather data system (Agro-Meteorological Grid Square Data System, AMGSDS), decision support contents where information is automatically created by crop models and delivers information to users via internet. AMGSDS combines JMA's Automated Meteorological Data Acquisition System (AMeDAS) data, numerical weather forecast data and normal values, for all of Japan with about 1km Grid Square throughout years. Our climate-smart system provides information on the prediction of crop phenology, created with weather forecast data and crop phenology models, as an important function. The system also makes recommendations for crop management, such as nitrogen-topdressing, suitable harvest time, water control, pesticide spray. We are also developing methods to perform risk analysis on weather-related damage to crop production. For example, we have developed an algorism to determine the best transplanting date in rice under a given environment, using the results of multi-year simulation, in order to answer the question "when is the best transplanting date to minimize yield loss, to avoid low temperature damage and to avoid high temperature damage?".

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권1호
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• pp.21-29
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• 2016

Remote sensing는 각종 센서를 이용하여 지표면, 물, 요소 기술에 대해 비접촉, 비파괴적인 방법으로 필요한 정보를 얻어내는 기술이다. 이들 기술은 센서 등의 요소 기술 뿐만 아니라, 센서를 탑재하는 플랫폼과 정보 통신 기술(ICT) 등을 복합적으로 이용한다. 특히 농업 분야에서는 ICT를 중개로 기상이나 토양 등의 환경 정보와 작물 정보를 측정하여 수치화하고 클라우드 컴퓨팅에 의해 생산 단계뿐만 아니라 유통 및 소비 단계까지 관리하는 스마트 농업에 크게 기여한다. 식물을 측정하기 위해서는 비파괴 비접촉 bioimaging (remote imaging)을 포함한 식물기능 remote sensing 기술개발이 필요하다. 또한 식물 과학 분야에서도 유전자 세포 수준에서 개체 수준까지를 대상으로 한 bioimaging 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 들어 표현형 연구를 통해 환경과 유전자형의 관계를 구명하는 phenomics 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 식물기능 원격탐사의 기술동향, 식물진단 및 식물환경응답해석과 식물 phenomics 연구현황에 대해 고찰하였다.

• 한국습지학회지
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• 제25권1호
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• pp.35-47
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• 2023

한국 시설원예 농업과 수경(양액)재배 방식은 증가하는 추세로 발생되는 배액(폐양액)의 관리 필요성이 확대되고 있다. 본 연구에서는 배출되는 폐양액의 비료 성분 양을 가격으로 평가하여 수처리비용 절감과 비료성분 재활용이라는 두가지 측면에서 기술개발과 활용 가능성을 알아보았다. 연구는 배출 배액의 수질환경 특성을 분석한 선행연구에서 제시한 분석결과를 바탕으로 비료성분의 유실 경제성을 평가하는 것으로 배출되는 배액의 총 배출량은 연간 259.7L·m2·^-1을 적용하여 분석에 사용하였다. 토마토, 파프리카, 오이, 딸기 등 작물별 배액(폐양액)의 주요 수질 분석 결과를 바탕으로 평가하였으며, 인(P) 성분의 경우 인산(P₂O₅)의 양으로 환산하여 분석되었다. 질소(N)의 양은 토마토 1145.90kg·ha^-1, 파프리카 920.43kg·ha^-1, 오이 804.16kg·ha^-1, 딸기가 405.83kg·ha^-1로 평가되고 P₂O₅의 비료성분은 파프리카 830.65kg·ha^-1, 토마토 622.32kg·ha^-1, 오이 477.67kg·ha^-1, 딸기 240.9·ha^-1의 양만큼 배출하는 것으로 계산할 수 있다. 이 외에도 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)을 비롯해 철(Fe), 망간(Mn) 등 미량원소도 배출되는 것으로 분석되었다. 시중판매 비료가격을 기준으로 평균하여 계산한 항목별 kg당 가격은 질소(N) 860.7원, 인(P) 2,378.2원, 칼륨(K) 2,121.7원, 칼슘(Ca) 981.2원, 마그네슘(Mg) 1,036.3원, 철(Fe) 126,076.9원, 망간(Mn) 6,232.1원, 아연(Zn) 15,825.0원, 구리(Cu) 31,362.0원, 붕소(B) 4,238.0원, 몰리브덴(Mo) 149,041.7원으로 평가할 수 있다. 시중판매 비료가격을 기준으로 평균하여 계산한 항목별 kg당 가격과 앞서 분석한 작물별 폐양액의 농도, 수경재배의 평균적인 연간배출량 등을 종합적으로 고려하여 연간 유실되는 작물별 비료 유실액을 산출하였다. 분석결과 토마토의 경우 6,995,622.3원, 파프리카는 7,384,923.8원, 오이는 5,091,607.9원의, 딸기는 2,429,290.6원으로 평가되어 수경재배 4가지 작물 평균은 1ha 재배면적 기준 5,475,361.1원의 비료성분 유실이 확인되었다. 수경재배 배액을 하천으로 유출시켜 오염원으로 처리하는것 보다 배출 전 자체 처리 또는 타작물 활용을 통해 관리한다면 수처리 비용 절감과 더불어 가치있는 재이용 가능한 비료성분이 될 수 있다고 기대하였다.