간행물
생물환경조절학회지 KCI 등재 Journal of Bio-Environment Control
- 발행기관 한국생물환경조절학회
- 자료유형 학술지
- 간기 계간
- ISSN 2288-0992 (Print)2288-100X (Online)
- 수록기간 1992 ~ 2024
- 주제분류 농수해양 > 농학 농수해양 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 520DDC 630
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Vol.22 No.3 (2013년 9월) 14건
1.
2013.09
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비료의 종류 및 농도가 청축면 및 적축면 상추의 생장과 근권부 화학성 변화에 미치는 영향을 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 연구 목적을 달성하기 위해 산성 (AF), 중성(NF) 및 알칼리성(BF)의 세 종류 비료 처리용액을 만들고, 각각 질소 기준 100 또는 200mg · L−1로 농도를 조절하여 시비하면서 근권부 화학성 변화와 식물 생장에 미치는 영향을 밝혔다. 청축면 상추의 정식 10주 후 생장에서 AF를 시비한 처리보다 BF를 시비한 처리의 생체중과 건물중이 무거웠고, BF를 200mg · L−1로 시비한 처리의 생장이 가장 우수하였다. 적축면 상추도 BF 시비구의 생장이 가장 우수하였고, NF 및 AF 순으로 저조해지는 경향이었으며 각각의 비료를 200mg · L−1으로 시비한 처리들보다 100mg · L−1으로 시비한 처리들 의 생장이 우수하였다. 토양 pH는 정식 6주 후부터 처리간 뚜렷한 차이를 보이기 시작하였다. 정식 10주 후 농도를 200mg · L−1으로 조절한 처리가 100mg · L−1 처리 보다 AF 시비구는 pH가 더욱 낮았고 BF 시비구는 더욱 높게 측정되었다. 두 종류의 상추를 재배하면서 세 종류 비료의 농도를 200mg · L−1으로 조절한 처리들의 EC가 100mg · L−1보다 약 0.2~0.4dS · m−1 더 높았다. 산성비료를 시비한 처리들은 토양용액의 NH4-N 농도가 높았고, 알칼리 비료를 시비한 처리들은 Ca과 Mg 농도가 높았다. AF 시비구에 비해 BF 시비구의 토양 NO3- N 농도가 높았으며, PO4 −3 농도는 AF, NF 및 BF 시비구 순으로 농도가 낮아지는 경향이었다. 토양용액의 무기이온 농도에서 차이가 발생하는 것은 비료의 조성과 근권부 pH 변화에 기인한 결과라고 판단하였다.
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2.
2013.09
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본 연구애서는 ‘후지’ 사과의 CA 저장을 실용화하기 위하여 수확시기와 일정기간 저온저장한 후 CA 환경을 설정하는 지연 CA 처리가 저장 중 내부갈변장해와 과실품질에 미치는 영향을 조사하였다. 1차 년도에 ‘후지’ 사과를 10월 22일에 수확하였을 때 밀병 발생율이 40% 였고, CA 환경 조성(O2 2.5 ± 0.5% + CO2 2.5 ± 0.5%)을 20일 지연 CA 저장하였을 때는 내부갈변이 발생하였으나, 30일 지연 CA 저장에서는 내부갈변이 발생하지 않았다. 2차 년도에는 수확시기가 늦어질수록 밀병 발생율이 높았고, 이러한 과실은 10~30일 지연 CA 처리구에서 내부갈변장해가 발생하였으나, 40일 지연 CA 처리구 에서는 내부갈변장해가 발생하지 않았다. 호흡량은 저온 저장 과실에서는 저장기간이 길어질수록 급격히 증가하였으나 지연 CA 저장에서는 호흡량이 낮게 유지되었고, 급속 CA 저장에 비해서 차이를 보이지 않았다. 에틸렌 발생량은 지연 CA 저장한 과실들이 저온저장에 비해서 낮았으나, 급속 CA 저장에 비해서는 다소 높은 발생량을 보였다. 산함량은 지연 CA 저장이 급속 CA 저장에 비해 저장기간이 길어질수록 감소하는 경향이었고, 경도는 저장 8개월 후에도 급속 CA 처리구와 지연 CA 처리구간에는 차이를 보이지 않았다.
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3.
2013.09
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Chun Hwan Kim, Ki Cheol Seong, Yul Kyun Ahn, Seong Cheol Kim, Eun Young Song, Chan Kyu Lim, Daniel Son
아티초크는 가을에 정식하여 겨울철 월동 중에 화아분화가 이듬해 5월경에 수확이 가능하다. 본 시험은 아티초크 육묘 중 저온처리를 하여 생산시기를 7월로 늦추고자 수행하였다. 시험품종은 ‘그린글로브’ 및 ‘임페리얼스타’를 이용하였다. 파종은 72공 플러그 트레이를 이용하여 2월 10일에 파종하였고 4주간 17oC에서 육묘한 후 3, 6, 9, 12oC에서 4주간 육묘하였으며 4월 8일에 노지 포장에 정식하였다. 재식거리는 이랑폭 150cm에 주간거리 50cm(1,523주/10a), 1조식으로 하였다. 온도 처리별로는 6oC 처리에서 화뢰 발생이 63%로 가장 많았고 12oC에서는 33%로 가장 낮았으며 무처리의 경우는 5%의 화뢰가 형성되어 저온에 민감한 품종임을 알 수 있었다. ‘그린글로브’ 품종의 경우 9oC에서 화뢰 형성율이 가장 높아 28%였고 12oC에서는 10%로 가장 낮았으며 무처리의 경우는 화뢰가 전혀 형성되지 않았다. 화뢰중은 ‘임페리얼스타’ 품종이 97g 내외였고 ‘그린글로브’ 86g 내외로 자랐다. 수량은 ‘임페리얼스타’에서 215kg, ‘그린글로브’에서는 108kg을 보였다.
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4.
2013.09
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본 실험은 임파첸스 분화식물의 생장과 개화에 LED 광질과 효과 적정 처리 시간을 구명하기 위해 수행되었다. 임파첸스의 초장은 2.50cm로 청색광에 의해 촉진되었으며 대조구에 비해 0.6cm의 차이를 보였다. 절간수, 뿌리길이, 분지수, 직경은 보광시간이나 광질에 영향을 받지 않았다. 엽면적은 412.81cm2의 대조구에 비해 광질 처리 시 626.64~784.53cm2로 증가하였다. 광질처리에 의해 화아수와 개화수는 감소하는 경향을 보였다. 그러나 개화소요일수는 광질처리에 의해 단축되어 개화를 촉진 하였으며 적색광에서 좋았다. 엽록소 함량은 광질처리에 의해 크게 영향을 받지 않았으나, 안토시아닌 함량은 전반적으로 일몰 후 4시간의 청색광에서 증가하였다. 광질 처리는 청색광 처리에서 생체중과 건물중이 향상되었다.
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5.
2013.09
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본 연구는 온실 운영에 필요한 전력량을 확보함으로서 온실경영비 절감을 목적으로 태양광발전시스템을 온실에 인접한 건물의 옥상에 설치하여 일사량에 따른 발전량을 실험적으로 검토하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 실험기간 동안 수평면 일사량의 최대, 평균 및 최소 값은 각각 26.1MJ · m−2, 14.0MJ · m−2 및 0.6MJ · m−2 정도였고, 일일 전력량은 각각 약 6.1kWh, 3.7kWh 및 0.01kWh 이었다. 그리고 누계 일사량과 전력량은 각각 약 4,378.2MJ · m−2 및 1,163.2kWh 정도이었다. 그리고 부하에 의해 소비된 적산전력량의 최대, 평균 및 최소값은 각각 4.5kWh, 2.4kWh 및 0.0kWh 정도이었고, 누계 전력량은 739.2kWh 정도로서 발생 전력량의 약 63.5% 에 해당하였다. 본 실험에 사용된 시스템의 평균 소비전 력량을 기준으로 보면, 온풍기의 용량 및 작동시간이 작은 경우는 충분하지만 큰 경우는 부족한 것으로 나타났다. 어레이 표면온도가 상대적으로 높아지면 일사량에 비례해서 발생 전력이 증가하지 않은 것으로 나타났지만, 두 인자 간에 상관계수는 0.851 정도로서 상관관계가 높은 것으로 나타났다.
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6.
2013.09
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본 실험은 식물공장시스템에서 인공광원인 백색 LED의 광도와 광주기에 따른 ‘선홍적축면’의 생육조건을 구명하고자 수행하였다. 그리고 각각의 챔버에 백색 LED 를 설치 후 완전임의배치법으로 20cm × 20cm 간격으로 재식하였다. 광도는 100, 200, 300μmol · m−2 · s−1로 처리 하였고, 광주기는 12/12, 18/6, 24/0(명기/암기)으로 처리하였다. 온도는 21 ± 2oC, 상대습도는 60 ± 10%로 조절 하여 22일간 재배하였다. 엽폭과 엽장, 생체중과 건물중, 총 안토시아닌 함량은 24/0(명기/암기) 처리에서 좋았다. 최대근장, 생체중과 건물중, 엽수는 100, 300μmol · m−2 · s−1보다 200μmol · m−2 · s−1 처리에서 좋았다. 엽록소는 광주기 18/6과 24/0 처리 보다 12/12(명기/암기) 처리에서 높았다. 본 실험의 결과로 광도는 200, 300μmol · m−2 · s−1, 광주기는 12/12 또는 18/6(명기/암기) 처리를 하는 것이 좋을 것으로 판단된다.
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7.
2013.09
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본 연구에서는 온실 설계의 기초자료로 이용할 목적으로 온실에서 재배되고 있는 작물 중에 작물하중이 상대적으로 큰 토마토와 파프리카를 대상으로 작물하중을 측정하였다. 재배기간 중 동절기의 기온은 평년대비 최저 및 평균기온의 최대 차이는 각각 −5.6oC 및 −4.9oC로 나타났고, 하절기의 최대 온도 차이는 각각 3.0oC 및 1.5oC를 나타났다. 푸쉬풀 게이지의 측도 설정한 결과, 결정계수가 0.99 정도로서 상관관계가 아주 높은 것으로 나타났다. 파프리카의 재식밀도는 각각 3.43 및 3.56plant · m−2이었고, 토마토는 2.13plant · m−2이었다. 그리고 생산량은 각각 4.1, 4.3kg · plant−1 및 16.2kg · plant−1 정도로 서 단위면적당 생산량으로 보면, 14.1, 15.2kg · m−2 및 34.5kg · m−2 정도인 것으로 파악되었다. 파프리카 및 토마토의 경우, 최대하중은 약 1.3, 1.5kg · plant−1 및 3.3kg · plant−1 정도이었다. 파프리카 재배에서 작물을 중방에 매달 경우, 중방에 작용하는 총 작물하중은 15.3~15.9kg · m−2 정도로 예측되고, 재배베드를 지지하는 거터의 무게를 고려하면 총 무게는 26.0~26.9kg · m−2 정도이었다.
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8.
2013.09
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돌나물 유전자원의 기내 활성보존을 위하여, 10mm 크기의 기내배양 shoot를 agar, Gelrite, ABA 및 sucrose 농도를 달리한 MS 배지에 치상하여, 4oC와 25oC에서 계대배양 없이 보존하였다. 배지는 0.2mg · L−1 BA를 기본으로 첨가하였고, agar와 Gelrite 배지에는 5% sucrose, ABA 배지에는 5% sucrose와 1.2% agar, sucrose 배지 에는 1.2% agar를 각각 첨가하였다. 상온 활성보존(25oC) 에서 sucrose와 Gelrite 배지는 생장억제 효과가 거의 없었고, 0.2mg · L−1 BA + 10mg · L−1 ABA + 1.2% agar, 또는 0.2mg · L−1 BA + 1.6% agar를 첨가한 배지가 효과적이었으며, 계대배양 없이 10개월까지 활성보존이 가능 하였다. 저온 활성보존(4oC)에서 12개월후 생존율은 모든 배지에서 100%였으며, 10mg · L−1 ABA, 또는 6% sucrose 첨가배지에서 계대배양 없이 18개월 이상의 활성보존이 가능하였다. 특히 고농도 sucrose 배지는 저온 활성보존(4oC)에서 돌나물 유전자원의 장기간 활성유지에 가장 효과적이었다.
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9.
2013.09
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본 연구는 토마토 수경재배에서 Frequency Domain Reflectometry(FDR) 센서를 활용한 무배액 시스 템에 적합한 코이어 배지의 chip과 dust 비율을 구명하기 위한 기초 실험으로 chip 함량에 따른 일일 급액량, 배액량, 배지의 용적당 수분함량 및 전기전도도, 식물생육, 과실 수량과 수분이용효율 측정을 목적으로 수행되었다. 시판 코이어 슬라브 중 chip과 dust 부피비율이 0 : 100%, 30 : 70%, 50 : 50%, 70 : 30%인 것과 대조구로 시판 rockwool 배지와 2층 슬라브, 즉 1층에 chip함량과 2층에 dust함량이 15 : 85%, 25 : 75%, 35 : 65%인 것을 사용하여 실험하였다. 실험에 사용된 배지 중 0 : 100%와 rockwool 배지는 전 생육기간 동안 배액이 배출 되지 않았고 나머지 모든 배지에서도 극소량의 배액이 배출되었다. 일일 평균 급액량은 시판 슬라브와 2층 슬라브 배지 모두에서 chip 함량에 따라 다르게 나타났다. 식물 생육, 상품과 수량 및 수분이용효율은 chip과 dust의 비율이 0 : 100%인 시판 슬라브에서 가장 높게 나타났다. 따라서, FDR센서에 의한 자동급액 방식으로 토마토 작물을 재배 할 때 chip과 dust 부피비율이 0 : 100%인 코이어 배지를 사용할 경우 식물이 더욱 효과적으로 수분을 이용하여 생산량이 증가되면서도 배액을 최소화하거나 배액을 창출하지 않아 환경오염을 감소시킬 수 있다. FDR 센서에 의해 자동 급액되는 시스템에서 1회 급액량과 급액간격 기능을 생육단계별로 조정하여 배지의 물리성에 따른 급액 일정에 대한 세밀한 실험이 앞으로 수행될 계획이다.
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10.
2013.09
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본 실험은 토마토 플러그묘 생산에서 공간처리와 배지 부피처리를 함께하여 두 가지 처리가 유묘의 묘소질 및 수확량에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 처리는 공간과 배지의 부피별로 각 2처리, 모두 4가지 처리를 두었다. 배지는 동일하되 배지의 부피에 따라 40공과 50공 플러그 육묘판을 사용했고, 각 육묘판에 공간처리를 한 것과 하지 않은 것으로 나누어 처리했다(40S-OK, 40SNO, 50S-OK, 50S-NO). 전 실험기간 중에 처리외의 환경 조건과 급액조건은 모두 동일하게 적용하였다. 광합성 속도와 묘소질 분석 및 수확량과 수확속도 모두에서 통계적 유의성이 있게 공간처리와 배지의 부피 처리의 영향을 받았다. 광합성 속도와 묘소질에서는 40S-OK, 50S-OK, 40S-NO, 50S-NO 처리 순으로 좋은 결과를 나타내어 공간처리의 효과가 더 크고, 수확량에 서는 40S-OK, 40S-NO, 50S-OK, 50S-NO 처리 순으로 많아서 배지의 부피 처리의 영향이 큰 것으로 판단된다. 따라서 고품질 묘 생산과 초기 수확량을 증대하고, 수확 속도를 빠르게 하기 위해서는 육묘기에 적절한 공간확보와 배지의 부피를 크게 하는 것이 효과적인 것으로 사료된다.
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11.
2013.09
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본 연구는 임산물 중 수요가 확대되고 있는 곰취 종자의 발아 특성을 구명하고자 실시되었으며, 이를 통하여 효율적인 종자 전처리 및 증식기술을 개발하고자 하였다. 실험은 두 종류로 진행되었는데, 온도(10, 15, 20, 25oC) 및 차광수준(전광, 35, 50, 75, 95%)에 따른 발아력을 조사하였다. 각 실험에 앞서 종자는 전처리를 받았는데, 온도실험에서는 0, 15, 30, 45 및 60일의 저온습윤 처리를, 차광수준 실험에서는 2일 동안 상온건조, 저온건조 및 수침처리를 실시하였다. 곰취 종자는 전처리에 관계 없이 상대적으로 낮은 온도인 10oC일 때 가장 발아가 잘 되었고, 온도가 높아질수록 발아율은 낮아지는 경향을 보였다. 차광수준 실험에서는 전체 처리 중 75% 차광 내 상온건조 처리에서 발아율이 68.1%로 가장 높았으며, 95% 차광 내 수침처리에서 48.6%로 발아율이 가장 낮은 것으로 조사되었다. 한편, 차광수준 실험에서 95%에서는 발아 후 웃자라는 현상을 보였으며, 전광에서는 고사 피해가 관찰되었다. 따라서 본 실험의 결과를 종합하면, 곰취 종자는 전처리로 15일 정도의 저온습윤 저장을 하여 10oC 정도의 낮은 온도(시기)에 파종을 하고, 50~75% 정도의 차광처리를 하였을 때 가장 좋은 발아율 및 초기생장을 보일 것으로 판단된다.
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12.
2013.09
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본 연구는 우리나라 상업용 온실의 보온성능 및 광투과 성능을 개선할 수 있는 피복방식을 결정하는데 필요한 자료를 제공하기 위하여 토마토 재배용 실험온실의 세 가지 피복방식에 대한 보온효과 및 광투과 특성을 평가하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 공기주입 이중피복온실과 관행 이중피복온실의 관류열손실량이 거의 비슷한 것으로 나타났으나 외부기온이 비슷할 때 피복재와 보온커튼 사이의 온도가 공기주입 이중피복온실이 더 낮게 나타난 것은 공기주입 이중피복온실의 경우 나비식 천창의 틈새로 인한 환기전열손실이 크기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 공기주입 이중피복온실에서 나비식 천창을 사용할 경우 틈새 환기전열손실을 줄일 수 있는 대책이 수립되어야 할 것으로 판단된다. 일중피복 온실과 관행이중피복온실의 관류열전달계수에 대한 온실 실험결과와 모형실험결과를 비교한 결과 모두 비슷한 값을 나타내었다. 이러한 결과는 측정된 관류열전달계수가 타당성 있는 값임을 보여주는 것이며 향후 온실의 난방 설계시 직접 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 공기주입 이중피복온실이 비록 일중피복온실보다는 광투과율이 낮으나 동일한 이중피복온실인 관행이중피복온실보다 광투과율이 높기 때문에 보온을 위해서 이중피복을 설치할 경우에 광투과율을 확보하기 위해서는 공기주입 이중피복방식을 채택하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 공기주입 이중피복온실에 비해 일중피복온실의 피복재 내부표면에서 발생하는 결로량이 큰 이유는 일중피복온실의 피복재 내부표면온도가 훨씬 낮기 때문에 피복재에서의 포화습도가 작아져 내부공기의 절대습도와의 차이가 증가하기 때문인 것으로 판단된다.
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13.
2013.09
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본 연구는 수확전 수체살포용 1-MCP(Harvista) 처리가 국내 육성품종인 ‘감홍’ 사과의 품질과 저장성에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 수체살포용 1-MCP 처리 후 수확시에 과실의 산 함량은 1-MCP 수확 10일전 처리가 무처리에 비하여 높았으나 다른 과실품질 요인들은 차이가 없었다. 그리고 저장 동안 ‘감홍’ 사과의 품질변화를 보면 저장기간이 길어질 수록 1-MCP 처리 과실들의 경도와 산 함량이 무처리 과실보다 높게 유지되었으나 가용성고형물 함량은 차이가 없었다. 내생 에틸렌 발생량은 수확시에는 처리간 차이가 없이 낮은 에틸렌발생을 보였으나 무처리 과실들은 저장 180일에는 58.31μL · L−1로 급격히 증가한 반면 1- MCP 처리 과실들은 18.24~25.03μL · L−1로 현저히 낮은 발생량을 보였다. 따라서 ‘감홍’ 사과에 수확전 수체살포용 1-MCP 처리가 저장기간동안 과실의 품질을 유지하는데 효과적이었다.
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14.
2013.09
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Design Factor Analysis of End-Effector for Oriental Melon Harvesting Robot in Greenhouse Cultivation
본 연구는 시설재배에서 참외를 수확할 수 있는 로봇의 엔드이펙터를 개발하기 위한 전단계로서, 참외의 엔드이펙트 중에서 소프트 핸드링이 가능한 그립퍼와 참외 줄기를 절단하는 커터를 설계하기 위해 참외의 기하학, 압축, 절단, 마찰 특성 등을 분석하였다. 그 결과 참외의 길이는 평균 108mm, 직경은 중간지점에서 평균 70mm, 중량은 평균 188g, 부피는 평균 333mL, 진원도는 평균 3.8mm로 나타났다. 참외의 중량(W)에 대하여 길이(L)와 직경(D2)을 변수로 하는 식 W = La × D2 b로부터 비선형 회귀분석을 실시한 결과 a는 2.0279, b는 −0.9998의 상 수값을 가지는 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 참외 줄기의 지름은 평균 3.8mm이며, 참외 줄기는 중심으로 부터 반경 5mm 범위 내에서 대부분 분포하였다. 참외의 항복치와 압축강도, 경도의 평균값은 각각 36.5N/cm2, 185.7N/cm2, 636.7N/cm2이며, 참외 줄기의 절단력과 절단강도는 각각 2.87 × 10−2N와 5.60N/cm2로 나타났다. 참외의 마찰계수는 고무가 0.609으로 가장 높게 나타났고, 그 다음으로 알루미늄이 0.393, 스테인레스강이 0.177, 테프론이 0.079로 나타났다. 분석된 자료를 토대로 엔드 이펙터 설계시 동작에 따른 위치 오차와 안전율을 감안 하여, 그립퍼의 및 커터의 크기, 선회반경, 설치위치, 구 동모터의 동력, 재료 및 재질의 선정 등에 적용할 수 있을 것으로 판단되었다.
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