This study was carried out to establish various physiological changes according to soil water stress and to compare the degree of water stress between two species of grapevines (‘Jinok’ as a new breeding cultivar and ‘Campbell Early’ as a control) using thermography. Soil water potentials were treated at -70, -30, and -5 kPa with waterlogging for 7 days. Regarding the photosynthetic rates (A) of the two cultivars, they showed an order of –30 kPA > -5 kPa > -70 kPa in order. With -70 kPa and waterlogging treatments, a decrease of photosynthetic rate was observed at 3 days after treatment, with a more significant decrease accumulating over time. At 7 days after treatment, photosynthetic rates of ‘Campbell Early’ (33.3, 45.6%) and ‘Jinok’ (56.6, 57.3%) grapes decreased compared to those with -30 kPa treatment. H2O2 and proline synthesis were the highest with the waterlogging treatment. In terms of proline synthesis, ‘Campbell Early’ had a relatively higher rate than ‘Jinok’. Leaf and stem water potential were the lowest with the -70 kPa treatment and the highest with the - 30 kPa treatment f or both cultivars. Crop water stress index (CWSI) showed the following order: waterlogging > -70 kPa > -5 kPa > -30 kPa, which was the opposite result of water vapor transfer (IG). As a result of correlation analysis between factors, photosynthetic rate showed negative correlations with the water potential of leaf and stem and crop water stress index but a positive correlation with the relative water content of leaves. Thus, tolerance to water stress of ‘Campbell Early’ was relatively stronger than that of ‘Jinok’ grape. It is possible to compare water stress using infrared imaging.

알스트로메리아(Alstroemeria)는 알스트로메리아과(Alstroemeriaceae) 에 속하는 단자엽 식물로, 세계적으로 인기 있는 절 화 작물이다. 국내에서도 재배되는 대부분의 품종은 수입묘로, 비싼 로열티를 지불하고 있어 국내 품종 육성의 필요성이 제기 되고 있다. 따라서 본 연구는 수정 전 장벽 타파 방법 중 하나인 화주절단수분법을 알스트로메리아에 적용하여 자가수분을 통 한 착과율과 종자 결실 수를 파악하여 화주절단수분법의 가능성 을 알아보기 위해 수행하였다. 그 결과 착과율은 무 절단, 20% 절단, 50% 절단, 90% 절단, 100% 절단에서 각각 80%, 60%, 30%, 10%, 0%로 나타났으며, 처리구별로 수분 전과 수확 후 자방의 크기는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 종자 결실 수는 무 절단, 20% 절단, 50% 절단, 90% 절단, 100% 절단에서 각각 22개, 10개, 3개, 1개, 0개로 나타났다. 자방 당 종자수는 2.2개 1개 0.2개, 0.1개, 0개로 확인되었다. 이 실험결과를 바탕 으로, 자가수분을 통한 화주절단수분법으로는 자방 당 종자 수 의 증대를 기대하기 어렵지만, 자가불화합성 계통 또는 종간교 배를 통한 품종 육성 시 화주절단수분법이 새로운 품종 육성에 활용될 가능성이 있을 것으로 판단된다.

In this study, we explored the potential of the Maillard reaction-based time-temperature indicators (TTI) as a tool for predicting and visualizing moisture variations during high-temperature drying. Using activation energy analysis, we found that the Maillard reaction-based TTI could not only visualize but also predict changes in moisture contents during high-temperature drying of 60-80oC. The color changes of the Maillard reaction solutions were distinct enough to be discerned with the naked eye, transitioning from colorless to black via the shift of yellow, light brown, brown, and dark brown. The dynamic characteristics for the color change in the Maillard reaction solutions and the moisture changes in the drying of thin-layer apples could be expressed with high suitability using a logistic model. This suggests that the Maillard reaction-based TTI can potentially be a practical and reliable tool for predicting the moisture changes for the high-temperature drying of thin-layer apples, offering a promising avenue for future research and applications.

본 연구는 국내 육성 품종 ‘선플’과 ‘감황’ 과실 생산에 적합 한 수분수를 선발하기 위해 ‘SKK2’, ‘델리웅’, ‘보화’, ‘Chieftain’ 각각의 꽃가루로 인공수분하여 과실 품질과 종자의 발육을 조 사하였다. 착과율은 두 품종이 모든 처리구에서 96% 이상이 었다. ‘선플’은 ‘델리웅’ 처리에서 과중이 가장 높았고 2021년 은 ‘보화’ 처리에서 2022년은 ‘Chieftain’ 처리에서 가장 낮았 다. ‘감황’은 2021년에 ‘델리웅’ 처리에서 2022년은 ‘Chieftain’ 처리에서 과중이 가장 높아 연차 간 차이를 보였다. ‘선플’의 과실 품질 조사 결과, 2022년에 건물률은 ‘SKK2’처리에서 가장 높고 가용성 고형물 함량은 ‘Chieftain’에서 가장 높았으 며 2021년에는 처리 간 유의차가 없었다. ‘선플’의 총 종자 수 와 미숙 종자 수는 6배체 수분수 처리구에서 가장 많았고 천립 중은 4배체 수분수 처리구에서 무거웠다. ‘감황’의 과실 품질 조사 결과, 건물률과 산 함량은 2년 모두 ‘SKK2’ 처리에서 가 장 높았고 가용성 고형물 함량은 연차 간 차이를 나타냈다. ‘감 황’의 총 종자 수와 성숙 종자 수는 ‘델리웅’과 ‘Chieftain’ 처 리에서 가장 많았고 미숙 종자 수는 ‘SKK2’ 처리에서 가장 적 었다.

콩과 같은 밭작물은 주로 토양으로부터 수분을 공급받으며 토양 수분 조건에 따라 생육 반응이 민감하게 반응한다. 작물의 생육과 재배 지역의 토양 조건, 기상 등에 따라 적정 토양 수분을 유지하는 것은 작물 생산량의 증가를 위해 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 머신러닝 기법을 이용하여 토양 수분 함량 예측 모델을 개발하였다. 깊이에 따른 토양 수분과 외기, 강수량 등 기상 변수와의 상관 관계를 구명하고, 깊이별 토양 수분예측을 위한 부분최소제곱회귀(PLSR) 모델을 알고리즘을 개발하였다. 콩 재배포장의 10cm, 20cm, 30cm 깊이의 토양수분은 FDR 방식의 센서로 측정하였 고, 콩 작물 주변 환경인자(재배환경의 기온, 상대습도, 풍속, 일사량, 일조시간)는 주변의 기상관측소에서 측정된 데이터를 이용하였다. 이를 이용하여 깊이별 미래의 토양수분함량 예측 모델을 개발한 결과, 10cm와 20cm깊이에서 주요 인자는 현재 토양수분함량과 기온이었으며, 30cm 깊이에서의 주요 인자는 현재 토양수분함량과 기온, 풍속으로 나타났다. 토양 깊이가 깊어짐에 따라 토양수분함량 예측 정확도가 향상되었으며, 이는 표면에 가까울수록 토양수분함량이 변화가 크기 때문으로 예상된다. 또한 미래의 토양 수분함량예측시 1시간 후 예측 정확도가 가장 우수하였으며, 이때의 Rv 2와 RMSEV가 10cm 깊이에서 0.993와 1.069%, 20cm 깊이에서 0.994와 0.821% 였으며, 30cm 깊이에서 0.999와 0.149% 였다. 본 연구 결과는 콩 생육환경 진단을 위해 재배 포장의 토양수분함량을 토양층별로 미래의 토양수분함량도 예측이 가능함을 보여준다.

대한민국의 도로의 증가로 인한 복잡화에 따라 터널의 수와 연장이 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구는 시멘트콘크리트 포장의 성 능과 수명에 미치는 환경조건의 영향을 분석한다. 현재까지 시공된 고속도로의 많은 부분이 시멘트콘크리트 포장으로 되어 있으며, 이 에 대한 연구는 오랫동안 진행되어 왔다. 부등건조수축은 슬래브의 상하부 온습도 차이에 의해 발생하며, 일일 및 계절적 주기에 따라 발생한다. 일반적으로, 온습도 변화에 따라 컬링이나 와핑이 발생하는데, 컬링은 낮에는 높은 온도로 인한 하향 수축, 밤에는 낮은 온 도로 인한 상향 수축을 나타낸다. 그러나, 환경조건 변화에 따른 콘크리트 내부 습도 변화에 대한 이해는 아직 크게 연구가 진행되지 않아 포장 설계에 적절히 반영되지 못하고 있다. 이러한 연구는 터널 등 배수가 어려운 지역에서 콘크리트포장의 적절성을 판단하여 공용수명에 기여할 것으로 예상한다. 본 연구에서는 슬래브의 하부 조건이 콘크리트 내부 습도에 미치는 영향을 실험적으로 조사한다. 콘크리트 시편을 제작하여 특수한 환경조건에서의 습윤 차이를 모사하여 수분 이동 특성을 연구한다. 실험에서는 슬래브의 한쪽면을 고정하고 반대편이 부등건조수축으 로 인해 발생하는 변형률과 수직변위를 측정할 장비를 설치하여 시간에 따른 변화량을 확인한다.

전 세계적으로 급격하게 성장하는 스마트농업의 중요 요소 중 하나인 자동 관개시스템은 토양수분 센서에서 계측한 데이터를 기반으로 관개시점과 관개량을 판단하기 때문에 토양수분 센서의 설치가 필수적이다. 하지만 국내의 경우 토양을 고려하지 않고 단순히 포장의 가운데에 센서를 설치하는 등 토양수분 센서의 설치 위치에 대한 기준이 마련되어 있지 않아 토양수분 계측 위치에 관한 기준 검토가 필요하다. 본 연구에서 통계학적 방법을 이용하여 토양수분의 대표 계측지점을 선정 연구를 수행하였다. 토양은 수직적 또는 수평적으로 불균일성을 갖기에 구명이 쉽지 않다. 따라서 포장 전체에 걸쳐 지속해서 편향이 발생하지만 특정 위치에서의 평균 토양수분이 시간에 따라 유지한다는 시간 안정성 개념을 기반으로, 평균 토양수분을 나타내는 대표지점 선정 연구를 수행하였다. 토양수분을 측정하기 위한 시스템을 제작하였고, TDR (Time Domain Reflectometry) 센서를 이용하여 총 30개 지점을 측정하였다. 2023년 5월부터 8월까지 측정한 날짜·지점별 데이터를 이용하여, 지점의 편향을 정량화하여 식별할 수 있는 MRD (Mean Relative Difference, 평균상대차이)와 측정의 정밀도를 나타내는 RD (Relative Difference, 상대차이)의 SDRD (Standard Deviation of Relative Difference, 표준편차)를 산출하고, MRD와 SDRD를 통합한 지표로써 RMSE (Root Mean Square Error, 평균제곱근오차) 를 구하여, 시간 안정성이 가장 높은 지점인 RMSE의 수치가 최소인 지점을 대표지점으로 선정하였다. 토양수분 센서로 측정한 데이터를 사용하여 지점별 RMSE를 산출하고 비교하여, 평균적인 토양수분을 나타내는 대표지점을 선정할 수 있음을 확인하였다.

전 세계적인 물 부족을 해결하기 위한 유망한 방법으로 수착제를 이용하여 공기 중에서 물을 수확하는 기술은 수 자원이 부족한 지역에서 식수를 전달할 수 있는 큰 잠재력을 보여주고 있음. 본 총설에서는 대기 중 물을 수확하기 위한 수 착제로 금속유기골격구조(MOF)를 사용하는 최근 연구에 대해 소개함. 제올라이트나 실리카 기반 물질과 같은 다른 수착제 물질에 비해, MOF는 상대습도 10% 부근에서 물 수착 곡선의 변곡점을 보이는 특성 덕분에 건조한 사막지역에서 물을 수확 하기에 적합한 특성을 가지고 있음. 이러한 특성으로 말미암아 최근 MOF를 이용하여 물을 수확할 수 있는 실용적인 물 수확 장치를 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있음. 이 기술은 전 세계 어느 곳에서나 지리 환경적 영향을 받지 않고 대기 중의 물에 접근할 수 있기 때문에, 미래 지속가능한 수자원 확보 기술 측면에서 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대됨.

식물의 흡수를 통한 공기오염물질 제거는 생육 상태에 따라 그 효과가 달라진다. 실내에서 토양수분의 공급은 식물의 생 육을 위한 기본적인 관리 사항이다. 따라서 본 연구는 토양수 분함량에 따른 생리적 반응이 가스상 공기오염물질인 톨루엔 저감에 미치는 영향을 구명하고, 최적의 생육과 공기 정화 효 과를 위한 적정 토양수분함량을 찾고자 수행하였다. 이를 위 해 스파티필름과 파키라를 사용하여 40일 동안의 평균 토양 수분함량을 25%, 20%, 15%, 10%로 처리한 후 양자수율, 광 합성률, 기공전도도, 증산량 등 생리적 지수와 엽면적당 톨루 엔 저감량을 측정하였다. 그 결과 스파티필름은 토양수분함량 을 20~25%로 관리할 때 생육이 양호하고 최적의 톨루엔 저 감 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단되며, 10% 이하 건조에 대한 주의가 요구된다. 반면 파키라는 토양수분함량 20% 이 하 처리구에서 톨루엔 저감량이 증가하였으나 10% 처리구에 서 생장량이 저하될 가능성이 있으므로, 공기 정화와 생육을 위한 최적 토양수분함량은 15~20% 범위이며, 25% 이상으로 장기간 유지하는 것은 과습을 유발할 가능성이 있는 것으로 판단된다.

PURPOSES : There has been increasing interest in South Korea on warm-mix asphalt (WMA) and cold-mix asphalt (CMA) technologies that allow production of asphalt pavement mixtures at comparatively lower temperatures than those of hot-mix asphalt (HMA) for use in pavement engineering. This study aims to evaluate the feasibility of replacing HMA pavement with WMA pavement with the goal of reducing CO2 emissions associated with asphalt production for road construction. METHODS : Changes in the dynamic modulus characteristics of WMA and HMA according to short-term and long-term aging were evaluated. In addition, the effects of water damage were evaluated for short- and long-term aging stages. RESULTS : For WMA, in the process of mixing and short-term aging, early-age dynamic modulus decreased owing to low temperature and reduced short-term aging (STA) time. This could result in early damage to the asphalt pavement depending on the applied traffic load and environmental load. CONCLUSIONS : Mastercurves of the dynamic modulus were used for comparative analysis of WMA and HMA. Compared to the dynamic modulus after STA of HMA, the estimated aging time determined by experiments for WMA to achieve the required stiffness was more than 48 hours, which is equiva-lent to approximately 4 to 5 years real service life when converted. It is considered that further studies are needed for performance optimization to achieve early-age performance of the asphalt mixes.

본 연구는 수분함량과 미생물 첨가제가 알팔파 사일리지의 발효특성과 사료가치에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행되었다. 알팔파는 개화 10% 시기에서 수확되었으며 수분 함량(M60, M50, M40 및 M30)이 60, 50, 40 및 30%일 때 각각 이용하였다. 1500g을 샘플링한 후, 증류수 10mL을 첨가한 미첨가구(NAD)와 Lactococcus lactis 와 Pediococcus pentosaceus의 혼합물을 증류수(0.1g/10mL)에 1.5 x 1010cfu/g 농도로 희석한 후 접종한 미생물 균주 첨가구(ADD)를 3개월 및 6개월 발효하였다. 수분 및 미생물 첨가제에 따른 연평균 알팔파의 조단백, 중성세제 불용성 섬유 및 산성세제 불용성 섬유에서 차이가 없었다(p>0.05). 모든 발효기간에서 pH는 ADD의 M40에서 가장 낮았다(p<0.05). NAD 처리구에서는 젖산이 M50에서 가장 높았고(p<0.05), ADD 처리군에서는 M40 시험구에서 젖산이 가장 높았다(p<0.05). NAD와 ADD의 M60은 젖산 함량이 다른 수분 함량들에 비해 가장 낮으며(p<0.05) 낙산이 유일하게 검출되었다. 미생물군집의 상대적 풍부도는 ADD 처리구의 M40과 M50에서 Homo LAB (Enterococcus, Lactiplantibacillus, Lacticaseibacillus, Lactococcus, Pediococcus)의 비율이 가장 높았고, Clostridium은 M60에서 가장 높았다.

Yellow-fleshed "Sweet Gold" kiwifruit on Jeju Island were studied to examine how irrigation and soil moisture control affected changes in photosynthetic traits and fruit quality during fruit maturation (120 to 170 days after full bloom). Concerning photosynthetic characteristics, the photosynthetic rate decreased by 10-19%, stomatal conductance by 24-47%, and transpiration rate by 8-25%, when compared to conventional irrigation, as irrigation was reduced and soil moisture content decreased. Fruit weight showed a tendency to increase until harvest, and while a lower soil moisture content led to a less pronounced increase in fruit weight, this difference was not statistically significant. The dry matter rate exhibited a similar trend to the change in fruit weight. Sugar content demonstrated a continuous increase after 130 days, with lower irrigation amounts resulting in higher levels of sugar content due to decreased soil moisture. The Hue value (h°) exhibited a continuous decrease after 140 days from full bloom, correlating with declining soil moisture content. After 130 days from full bloom, soluble sugar content increased rapidly while starch content gradually decreased after 150 days from full bloom. However, with conventional irrigation, the increase in soluble sugar content tended to be less noticeable. This study confirmed that in yellow-fleshed ‘Sweet Gold’ kiwifruit, managing irrigation and soil moisture reduction during the ripening period can lead to decreased fruit weight but increased dry matter, sugar content, and expression of flesh color, ultimately enhancing fruit quality and expediting ripening.

This study was carried out to develop a system to reduce ultrafine dust using hygroscopic materials such as glycerin and propylene glycol. Prior to the development of an ultrafine dust reduction system, the moisture condensation efficiency of glycerin and propylene glycol was investigated based on relative humidity (RH). The results showed that when no substances (glycerin and propylene glycol) were added to a tedlar bag, the relative humidity and temperature remained constant. The moisture condensation efficiency of glycerin was 60%, and the time it took to reach 50% of the initial relative humidity was about 40minutes. In the case of propylene glycol, the moisture condensation efficiency was 75%, and the time it took to reach 50% of the initial relative humidity was about 10 minutes. When glycerin and propylene glycol mixture was added, the moisture condensation efficiency was 68% and it took 20 minutes to reach 50% of the initial relative humidity. These results suggest that hygroscopic materials such as glycerin and propylene glycol can actually condense moisture in the atmosphere. In addition, considering actual atmospheric conditions, the relative humidity was set to 60% and 40% or less, and the moisture condensation efficiency was measured. The results showed that the mixture of glycerin and propylene glycol yielded the highest condensation efficiencies, at 69% and 62%, respectively. Therefore, it is preferable to use a mixture of glycerin and propylene glycol to condense moisture in the range of relative humidity in the actual atmosphere.

Cesium lead iodide (CsPbI3) with a bandgap of ~1.7 eV is an attractive material for use as a wide-gap perovskite in tandem perovskite solar cells due to its single halide component, which is capable of inhibiting halide segregation. However, phase transition into a photo inactive δ-CsPbI3 at room temperature significantly hinders performance and stability. Thus, maintaining the photo-active phase is a key challenge because it determines the reliability of the tandem device. The dimethylammonium (DMA)-facilitated CsPbI3, widely used to fabricate CsPbI3, exhibits different phase transition behaviors than pure CsPbI3. Here, we experimentally investigated the phase behavior of DMA-facilitated CsPbI3 when exposed to external factors, such as heat and moisture. In DMA-facilitated CsPbI3 films, the phase transition involving degradation was observed to begin at a temperature of 150 °C and a relative humidity of 65 %, which is presumed to be related to the sublimation of DMA. Forming a closed system to inhibit the sublimation of DMA significantly improved the phase transition under the same conditions. These results indicate that management of DMA is a crucial factor in maintaining the photo-active phase and implies that when employing DMA designs are necessary to ensure phase stability in DMA-facilitated CsPbI3 devices.