식용 옥수수 수확기는 수확 시 옥수수 이삭의 손상율을 결정하는 탈과 시스템이 중요하다. 탈과 시스템을 개발하기 위해서는 탈과 시스템의 손상율에 영향을 미치는 주요 설계 변수를 구명해야 하고, 설계 변수의 영향 분석에는 시뮬레이션 기법이 많이 사용되고 있다. 본 연구의 목적은 탈과 시스템의 시뮬레이션 해석에 사용할 옥수수 줄기에 대한 이산요소 모델을 개발하는 것이다. 식용 옥수수의 특성을 고려하기 위하여 옥수수 줄기의 물리적 특성을 분석하였으며, 만능재료시험기를 이용한 압축 시험과 3점 굽힘 시험을 통하여 역학적 특성을 확인하였다. 또한, 옥수수 줄기의 이산요소 모델은 접촉 모델과 결합 모델로 구현하였고, 매개변수 연구를 통해 이산요소 모델의 주요 파라미터를 도출하였으며, 시험 결과와 비교하여 개발된 이산요소 모델을 검증하였다. 본 연구로부터 개발된 옥수수 줄기 모델은 탈과 시스템의 시뮬레이션에 활용된다.

본 연구에서는 석문간척지 주변 농가들을 대상으로 간척지 논 범용화를 위한 암거공법 관련 세부 기술요인에 대한 농가 수요조사 및 분석을 통해 다음과 같은 결과들을 도출하였다. 첫째, 지하흡수공을 보다 필요하고 중요하게 인식할수록 해당 기술에 대한 수용의사가 증가하는 것으로 나타났다. 둘째, 지하배수를 보다 필요하고 중요하게 인식할수록 해당 기술에 대한 수용의사가 증가하는 것으로 나타났다. 셋째, 지하관수를 보다 필요하고 중요하게 인식할수록 해당 기술에 대한 수용의사가 증가하는 것으로 나타났다. 넷째, 심토파쇄를 보다 중요하게 인식할수록 해당 기술에 대한 수용의사가 증가하는 것으로 나타났다. 다섯째, 지하흡수공 기술에 대한 수용의사가 높은 농가들이 무굴착암거공법 수용확률이 높은 것으로 나타났다.

진동은 농업용 트랙터 운전자의 쾌적한 작업 환경 조성을 방해하고, 건강을 위협하는 요소이다. 본 연구에서는 국제 표준안(ISO 2631-1)에 따라 트랙터 운전자의 전신 진동을 평가하였다. 진동 시험은 재현성과 반복성이 뛰어난 four-post road simulator 상에서 6가지 노면 조건을 적용하여 수행하였다. 취득한 진동 신호의 파고율, 최대 진동 진폭, 피폭 진동 누적량, 실효치 등을 이용하여 진동 특성을 분석하였다. 최종적으로 건강 지도 위험 수준과 안락도에 대한 반응도를 평가 방법에 따른 실효치와 피폭 진동 누적량에 적용하여 농업용 트랙터의 운전자 전신 진동을 정량적으로 평가하였다.

농업기계는 다양한 환경과 작물을 대상으로 작업을 수행하기 때문에 농업기계의 설계와 개발은 실 작업 부하를 고려하여 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 식용 옥수수 수확기의 실 작업 부하를 계측하기 위해 식용 옥수수 수확 시험을 수행하였다. 또한, 계측된 부하 데이터를 이용하여 수확기 내 기어박스 요소들의 강도 및 수명을 평가하기 위한 부하 스펙트럼을 구축하였다. 부하 스펙트럼은 기어박스의 구성요소 중 기어와 베어링에 적용 가능한 하중 지속 분포와 기어와 베어링을 제외한 축, 하우징, 캐리어 등에 적용 가능한 부하 스펙트럼으로 나누어 구축하였다. 본 연구를 통해 구축된 하중 지속 분포 및 부하 스펙트럼은 식용 옥수수 수확기의 기어박스 강도 및 수명 평가뿐만 아니라, 기어박스의 설계 하중으로도 활용이 가능할 것으로 보인다.

본 연구는 머신러닝 기법을 토대로 15개 환경 변수를 활용하여 소나무재선충병의 위험지역 분포를 예측하였다. 연구는 최대 엔트로피 모델을 머신러닝 기법으로 활용하였고, 연구 지역은 경주이며 연구 기간은 2018∼2020년이다. 모델의 평가에는 AUC(area under the curve)를 이용하였다. 연구 지역에서 소나무재선충병의 감염목 핵심 분포 지역은 2018년 대비 2019년과 2020년에 각각 2.5배와 4.7배 확대되었다. 소나무재선충병의 감염목 분포 추정 모델의 AUC는 모든 해에 최소 0.86 이상이었다. 모델에서 가장 중요한 변수는 직전 해의 감염목 근접도 이었다. 지형과 도로와의 인접성, 목조건물 인접성, 5월 평균 기온도 중요한 변수이었다. 인간 활동과 매개충의 생장 환경이 소나무재선충병의 공간적 분포에 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 나아가 연구의 결과는 감염목 분포 정보의 지속적인 구축과 공유가 소나무재선충병 예방을 위한 정책과 연구에 중요하다는 것을 시사한다.

본 연구는 플라스틱 재료를 사용한 유공관 암거의 품질성능시험을 통해 간척지 농지 범용화에 적용가능 여부를 판단하였다. 직경 30mm, 50mm, 55mm의 폴리에틸렌 재질의 유공관을 사용하였으며, 품질성능평가 항목은 밀도시험, 인장강도시험, 충격강도시험, 투수시험을 실시하였다. 밀도시험결과는 모든 시험편에서 유공관 품질기준인 밀도 0.94g/㎤이상의 결과를 보였으며, 인장강도 시험은 직경 30mm와 직경 55mm는 24.5MPa이상으로 품질기준을 만족하지만, 직경 50mm 유공관에서 24.4MPa로 품질기준인 24.5MPa에 미흡하므로 보강이 필요한 것으로 나타났다. 충격강도시험은 모든 시험편에서 파괴도 5미만으로 품질기준을 만족하는 결과를 보였으며, 내면에도 이상이 없는 것으로 분석되었다. 투수시험 결과는 모든 시험편에서 품질기준인 0.1㎝/sec 이하를 만족하는 결과를 보였다. 본 연구에 적용한 주름유공관은 간척지 범용농지 에 지하배수암거로 사용이 가능한 것으로 평가되었다. 하지만 제품의 공장생산 시 품질관리가 미흡할 소지가 있으므로 현장반입 전 사전품질 관리가 필요하다고 판단된다.

본 연구의 목적은 전후진 자동변속기가 장착된 트랙터의 변속 충격을 모사하기 위한 시뮬레이션 모델에 적용될 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델을 개발하는 것이다. 전류 제어 모델을 개발하기 위하여 시험 장치를 구성하여 밸브의 정특성 시험과 계단 응답 시험을 수행하였으며, 시험 결과를 토대로 전류 제어 모델을 검증하였다. 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델은 밸브의 전류-압력 선도, PID 제어기, 펄스폭변조 신호 발생기와 밸브 모델로 구성하였다. 전류 제어 모델에 사용된 데이터는 시험을 통하여 도출된 값과 대상 트랙터에 적용된 값을 사용하였다. 전류 제어 모델 검증을 위해 계단 입력 신호에 대하여 전류 특성 시험을 수행하였고, 실제 전류 시험 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하였다. 시험 결과와 시뮬레이션 결과에 대한 전류 특성을 비교해 보면, 상승 시간 오차는 0.0074초, 첨두치 시간의 오차는 0.0065초, 오버슈트 오차는 0.06%로 나타났다. 따라서 개발된 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델은 실제 제어기의 전류 제어 특성을 제대로 반영할 수 있으며, 추후 변속 충격 모사를 위한 트랙터 시뮬레이션 모델에서 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

2014년에 본 연구자들은 한국산 멸종위기 야생생물(Ⅰ 급)인 두드럭조개의 국내 최대 규모 서식지로 금강 중상류 지역인 천내습지를 중심으로 645㎡면적에 300여 개체가 서 식하는 것을 확인하였다. 본 종은 우리나라에서 담수에서 수질이 양호하며 유속이 빠른 하천 중ㆍ상류지역에 서식하는 우리나라 토종 민물조 개로 수생태계내에서 여과섭식, 납자루 및 중고기과 어류의 산란숙주 역할을 수행하고 있다(Lee ＆ Min, 2002). 최와 최(1965), 최 등(1967) 및 김(1969)에 따르면 한강 중류지역 에 서식하는 것으로 보고되었으나, 지난 1987년 한강 본류 에서 33개체가 채집된 이래 1990년대 이후 관찰된 기록이 없어 한강에서는 절종(絶種)된 것으로 추정하고 있다. 특히 인위적인 교란에 따른 서식지 축소로 개체수가 크게 줄어 환경부 멸종위기 야생생물 Ⅰ급으로 지정됐다. 두드럭조개의 서식지는 수질이 좋고 유량이 풍부하며 모 래와 자갈이 혼합되는 지점에서 생활하는 것으로 보고되고 있는데, 한강수계는 이러한 화학 및 물리적 조건이 이전보다 많이 교란되어 그 서식지가 감소하여, 현재에는 서식하지 않는 것으로 보여 진다. 최근 하천 공사 등으로 금강을 비롯 한 다른 하천들도 많은 교란이 발생되어 두드럭조개와 같은 보호 및 관리되어야 할 종들이 금강 및 섬진강 수계의 극히 한정된 지역에 소량 분포하고 있으며 개체수와 미소서식지 가 감소하고 있다(김 등, 2015). 최근 멸종위기 야생생물에 대한 사회적 관심이 높아지면서 많은 연구기관들이 참여하 여 연구가 진행되고 있으나, 종의 보전 및 복원을 위한 장기 모니터링 및 서식지에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 자연 상태에서 두드럭조개의 서식조건을 비롯 한 생태학적 특징을 파악하기 위하여 2013년 7월부터 2014 년 6월까지 금강 본류(용담댐-대청댐 구간)에서 10Km 구간 당 1지점, 총 12개 조사지점(S1~12)을 선정하여 분포 조사 를 실시하였으며, 그 중 개체수가 많고 항시 관찰이 가능한 1개 지점(S6)을 고정조사구로 선정하여 다중 재포획법을 사용하여 개체수 추정과 서식 형태 및 생태적 특징을 조사 하였다. 조사 결과 생패가 출현한 5개 지점(S2, S5, S6, S8, S11)과 패각이 발견된 4개 지점(S3, S7, S9, S12)이 두드럭 조개의 서식 또는 서식가능지역으로 추정된다. 특히, 고정 조사구(S6)에서 조사기간 동안 총 296개체의 출현을 확인 하였고, 개체군 규모를 추정한 결과 95% 유의수준에서 최 소 1,571에서 최대 36,133±4개체가 서식할 것으로 추정된 다. 이러한 결과는 고정조사구(S6) 내에 여울, 소 및 유수역 등 다양한 서식지 형태가 모두 포함되어 있고, 유속도 다양 하며, 하상은 모래, 자갈, 호박돌 등으로 다양한 물리적 환경 을 형성하고 있어 많은 수의 두드럭조개가 서식하는 것으로 보인다. 현재 고정조사구 모니터링과 서식지에 대한 연구 등을 추가로 수행하고 있으며, 이를 바탕으로 두드럭조개의 생태 적 특징을 파악하고 개체군 보존을 위하여 이지역과 같은 미소서식지역의 자연성을 유지하는 방안 마련을 포함한 서 식지 보전 및 복원에 활용하고자 한다.

환경오염물질 배출 사업장에서는 환경오염 물질 배출에 대한 규제에 대응하고 나아가 자체적인 환경오염 물질 배출 개선을 위한 환경 모니터링 시스템 운영이 필수적이다. 현재 환경관리공단에서는 일정 규모 이상의 사업장을 대상으로 TMS(Tele Metering System)를 설치하여 전국적으로 환경오염 배출 물질을 실시간 감시 중에 있으며, 환경오염 배출 기준치 초과 시에는 예･경보를 발생시키도록 대처하고 있다. 그러나 기존 대부분의 환경 모니터링 시스템들은 환경 배출 물질 초과 발생 시 원인 분석 기능이 없고 특정 측정 장소(굴뚝 상단의 배출구나 특정 수질 측정소 등)에서의 환경오염 물질 농도 데이터만 활용하고 있다. 특히 이력이 제대로 관리되지 않기 때문에 유사 문제 혹은 동일한 문제 발생 시에도 즉각적인 조치가 이루어지지 못한다. 이에 본 연구에서는 기존 환경 모니터링 시스템의 한계점을 적극 보완하여 개선된 시스템을 기획하며, IoT 센싱 기술을 기반으로 하여 실시간으로 사업장 내 이상 상황을 인지하고 원인을 분석하여 해당 조치를 작업자에게 즉각적으로 지원하는 원스톱 환경 모니터링 및 감시 진단 시스템을 개발하고자 한다.

The mixing of rice and brown rice produced in different years is banned in Korea by the grain management act. However, there has been no reported method for discriminating the production year of rice. The objective of this study was to develop a method for discriminating the production year of rice and brown rice based on their phospholipids content. One hundred rice samples and 130 brown rice samples produced between 2012 and 2015 were collected. Twelve phosphatidylcholine components were analyzed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Phosphatidylcholine was used as an internal standard to calculate the peak intensity of the samples. A statistical analysis of the results showed that the centroid distance between the stale and new rice was 4.16 and the classification ratio was 97%. To verify the calculated discriminant, 61 and 40 rice samples were collected. The accuracy of discrimination was 82% by primary verification and 80% by secondary verification. The statistical analysis of brown rice showed that the centroid distance between the stale and new brown rice was 3.14 and the classification ratio was 96%. To verify the calculated discriminant, 10 samples of new rice and 30 samples of stale rice were collected and the accuracy of discrimination was 93%. The accuracy of discrimination for rice stored at room temperature was 57.9 –92.1% and that for rice stored at a low temperature was 86.8–94.7%, depending on the storage period. For brown rice, the detection accuracy was 94.7–100% at room temperature and 92.1–100% at a low temperature, depending on the storage period. The accuracy of discrimination for rice was affected by the storage temperature and time, while that for brown rice was more than 92% regardless of the storage conditions. These results suggest that the developed discriminant analysis method could be utilized to determine the production year of rice and brown rice.

We investigated the expression patterns of a granule-bound starch synthase I (GBSSI = Waxy) gene at different developmental stages of storage and non-storage organs in Amaranthus cruentus. GBSSI transcripts were strongly expressed in the middle and mid-late stages of seed development and thereafter expression decreased. In addition, this gene was expressed in all non-storage organs tested (the leaf, stem, petiole and root) and showed a tendency to increase during plant development. Therefore, our results indicate that the amaranth GBSSI gene exhibits late expression in the perisperm, and that it is expressed in both storage and non-storage tissues. We also investigated the genetic diversity of GBSSI among 37 strains of amaranth grains originating from New World. A comparison of the GBSSI coding sequence revealed an extremely high level of sequence conservation, and a single nucleotide polymorphism between the sequences of non-waxy (Type I) and waxy (Type II) phenotypes was detected. This indicates that a G–T polymorphism in exon 10 (a nonsense mutation) was a unique event in the evolution of the GBSSI gene in amaranth grains.

Phellinus linteus (PL), one of the immune-regulatory substances, is recognized to play the role in the metabolic process on inflammation and immunity. It has been traditionally used in the oriental medicine to treat inflammatory related disease. The purpose of this study was to evaluate the effects of water extracts of PL on the mesenteric lymph node lymphocytes immune function in the ICR male mice. Control mice received vehicle only. The PL treated mice were administered the respective extract by oral gavages for 4 weeks. IgE concentrations in serum and MLN lymphocytes were significantly lower in PL treated mice than in control mice. PL increased the proportion of CD4+ and CD8+ T cells in MLN lymphocytes. PL significantly decreased Th2 cytokine concentrations and mRNA expression levels in cytokine secretions. Therefore, water extracts of PL modulate inflammatory parameters through regulation of immunoglobulin production resulting from decreased Th2 cytokine secretion and mRNA expression levels and reduce pro-inflammatory cytokine secretion and mRNA expression in MLN lymphocytes.