Echinacea 청정대량생산을 위해 재배환경조절이 강한 수경재배 시스템에서 Echinacea 뿌리와 잎 생산에 적합한 수경재배 시스템을 선발하고자 실험을 수행하였다. 실험에 사용한 공시작물은 E. angustifolia DC. 와 E. purpurea (L.) Moerch이며 NFT, modified NFT, DFT, aeroponics, Ebb & Flow등 5가지 시스템을 사용하여 150일간 실험하였다. 120일 수경재배한 두 종 모두 광합성 및 증산률은 Ebb & Flow 시스템에서 유의적으로 낮은 수준을 보였다. 정식 후 150일 째 지상부 생체중과 건물중은 E. angustifi이za의 경우 분무경과 DFT에서 높았고, E. purpurea는 분무경과 NFT에서 유의성 있게 높았다. 지하부의 생체중 및 건물중은 E. angustifolia와 E. purpurea는 분무경에서 가장 높았고 다음으로 M-NFT에서 높았다 두 종 모두 뿌리의 길이는 두 종 모두 NFT 및 Ebb & Flow 시스템에서 높았고 분얼수는 E. purpurea가 분무경에서 유의적으로 높았다. 따라서 Echinacea의 바이오매스 확보를 위한 수경재배 방식으로 광합성과 지상와 지하부 생육량이 E. angustifolia 와 E. purpurea 모두 높았던 분무경 시스템을 선발하였다.

본 연구는 식물체 캘러스의 접종공정의 자동화기술 개발하기 위하여 캘러스를 인식하는 영상처리 시스템과 캘러스를 새로운 배지로 접종하는 접종용 엔드이펙터, 매니퓰레이터 및 자동화 제어장치를 개발하고 그 성능을 평가하기 위하여 수행되었으며, 본 보에서는 영상처리 시스템 및 매니퓰레이터에 대한 연구결과를 소개한다. 캘러스의 인식을 위하여 영상처리부와 조명부로 구성한 영상처리 장치를 개발하였다. 영상처리부는 CCD 카메라와 PC로 구성하였으며, 조명부는 55W/3 파장 램프를 전면과 측면에 각각 설치하여 항상 일정한 조도가 유지되도록 하였으며, R, G, B 각 프레임별 화소특성을 검토한 결과, 캘러스와 배양용기는 B 프레임에서 분리가 가능하였다. 또한 캘러스 분할을 위한 알고리즘의 개발결과 캘러스가 원형인 경우는 도심을 기준으로 절단하고 장변형인 경우는 길이방향의 수직으로 절단하도록 하였으며, 장변형의 경우 위치하고 있는 방향을 인식하여 0~180˚ 범위내의 결과 값을 로봇측에 전송하여 엔드이펙터의 방향을 결정하도록 하였다. 영상취득부터 캘러스의 분할위치 결정까지 1사이클에 소요되는 시간은 디스플레이 1.5초, 영상처리 0.7초 등으로 총2.2초였으며, 개발된 인식 알고리즘의 정확도는 용기인식의 경우 전체 30개중에서 28개가 정확히 인식되어 성공률은 93%가 되었다.

본 연구는 식물체 캘러서의 접종공정을 자동화하기 위한 로봇개발을 위하여 수행되었으며, 본 보에서는 로봇의 주요구성부인 엔드이펙터 및 전체 로봇시스템의 성능에 대한 연구결과를 소개하였다. 이에 본 보에서 소개한 연구결과를 요약하면, 캘러스 접종을 위하여 흡인식 엔드이펙터와 기계식 엔드이펙터를 제작하였으며, 흡인식은 분리 및 치상의 겸용, 기계식은 분리 분할 치상용으로 각각 분리하여 제작하였으며, 흡인식 엔드이펙터의 성능시험 결과, 평균 8.2kPa의 흡인압에서 캘러스가 깨끗이 분리되었으며 분리된 캘러스를 새배지로 치상 고정히는데 소요되는 적정 배출압은 12kPa로 나타났다. 또한 기계식 엔드이펙터를 이용한 접종공정 자동화 시스템의 성능시험으로서 분할, 파지, 이송 및 치상 작업 성능을 시험한 결과 분할에서는 97%, 분할된 캘러는 모두 정확하게 파지되었으나, 치상하기 위하여 새로운 배양용기로 이송하는 과정에서는 일부 미끄러지는 현상이 발생하여 95%의 성능을 보였고 이송된 캘러스는 모두 정확하게 치상이 기능하였다. 따라서 분할하여 치상할 총 80개의 캘러스 가운데 74개가 정확하게 작업되는 것으로 나타나 전체 성공율은 92%였다. 또한 식물 조직 배양 자동화 공정에 사용되는 로봇에 있어서 엔드 이펙터를 장착하게 되는 매니퓰레이터로서는 6자유도의 매니퓰레이터를 선정하였다.

본 연구는 음지에서 잘 자라는 자생 지피식물 선발을 위해 7종의 자생식물을 대상으로 광 조건을 달리하여 생장반응을 조사하였다. 비비추는 자연광의 60% 차광에서 가장 좋은 생장을 보였으며, 맥문동은 90% 차광에서 생육이 매우 좋았다. 관중은 60% 차광에서 생육이 가장 우수 하였으며, 대사초는 40% 차광에서 초장과 초폭이 신장이 좋았고 엽수도 많았다. 비비추, 맥문동, 관중 및 수호초는 차 광율이 높을수록 엽록소 함량이 점차 증가되었으며, 맥 문동은 완전음지나 자연광에서는 개화되지 않았다.

Water resources in Republic of Korea have been mainly supplied by the artificial reservoirs and lakes due to severely unbalanced rainfall. rainfall through the year. The lakes and reservoirs in which littoral zones have been damaged in a dry season usually have a big difference between high and low water level. In this study, We examined the effects of artificial floating island (AFI) in the Lake Baekgoki at Jin-Cheon, Chungcheongbuk-do, Korea. Phytoplankton is flora as 29 genera and 39 species, and the dominant species were Synedra acus, Lyngbya sp. and Cryptomonas sp., etc. The plankton numbers gradually decreased after installation of the AFI. In contrast with the phytoplankton, zooplankton individuals increased under the AFI, offering the habitats for zooplankton. Fish fauna were three families and seven species and 76 individuals were counted the AFI. The artificial vegetated island showed the significant effects on the restoration of lake ecosystem.

본 연구는 제주도에서 차나무 뿌리를 가해하는 홈줄풍뎅이(Bifurcanomala aulax)와 청동풍뎅이(Anomala albopilosa)의 환경친화적 방제 가능성을 알아보 기 위하여 토양 서식 해충의 생물적 방제인자로서 활용성이 큰 곤충병원성 선충 3종(Steinernema arenarium, S. longicaudum Nonsan, Heterorhaditis sp. Gyeongsan)과 식물체 정유 18종(anise oil, camphor, clove oil, cinnamon, clove oil, citronella, fennel, geranium, lavender, lemongrass, linseed, neem, peppermint, pine, rosemary, tea-tree, thyme, turpentine)을 처리하여 효과를 조사하였다. 홈줄풍뎅이 3령충에 곤충병원성 선충 3종을 각각 80ijs/0.5㎖로 접종 하였고, 접종 5일 후 Heterorhaditis sp. Gyeongsan 의 경우 100%의 높은 치사율을 보였 으며, Steinernema arenarium과 S. longicaudum Nonsan 에서는 각각 35%, 55% 의 치사율을 나타내었다. 그리고 홈줄풍뎅이 3령충에 침입한 곤충병원성 선충 의 침입수와 증식수 또한 Heterorhaditis sp. Gyeongsan 처리에서 가장 많았다. 18종의 식물체 정유 물질을 홈줄풍뎅이 3령충에 1000ppm 농도로 1㎖씩 각 각 처리 하였고, 처리 1주일 후 linseed와 tea-tree에서 88.9%로 높은 치사율을 보였으며 anise oil에서도 72.2% 치사율을 나타내었다. 그러나 청동풍뎅이 3령충에 대한 곤충병원성 선충과 식물체 정유물질의효 과는 미약하였다.

B.t가 분비하는 외독소를 이용하며 동시에 병해충방제를 조사하기 위하여 식물의 주요병원균인 Alternaria Panax(인삼점무늬병), Botrytis cineria(잿빛곰팡 이병), Colletotrichum gloeosporioodes(탄저병), Fusarium oxysporum(시들음병)에 대한 생장억제효과를 확인하였다. B.t 균주를 액체배지인 LB배지에 배양하고 원심분리(4℃, 12000rpm)를 한 후 상청액만을 이용하였는데, PDA배지에 각각 의 식물병을 접종하고 주위를 둘러 디스크를 올리고 그 위에 상청액을 접종 하였다. 접종한 PDA 배지를 25℃ 배양기에 약 10~14일 정도를 배양하고 결과 를 확인 한 결과 실험실에 보유하고 있는 B.t 균주 중에서 93균주에 대해서 억제작용이 있는 것으로 나타났으며 A. panax에 효과가 있는 균주가 64균주로 68%나타났고, B. cineria에 효과가 있는 균주가 3균주로 3%, C. gloeosporioodes 에 효과가 있는 균주는 24균주로 4%, F. oxysporum에 효과가 있는 균주는 10 균주로 전체 생장억제효과를 스크리닝한 93개 균주중 10%의 균주가 위의 4종 의 식물병원균의 생장억제를 보이는 것으로 확인되었으며, 이러한 B.t 외독소 를 이용한 식물병원균의 방제효과 가능성을 검토할 계획이다

Choice test와 no-choice test로 34종의 식물 정유에 대한 점박이응애(Tetranychus urticae) 성충의 기피효과를 조사하였다. Choice test에서 20종의 식물 정유가 기피효 과를 나타내었다. 그 중에서 15종은 총 산란수로는 산란 기피효과가 있었으나 암컷 마리당 산란수로는 산란 기피효과가 없었다. Choice test 에서 선발된 20종의 식물 정유를 no-choice test로 실험한 결과 sandalwood 오일이 처리 후 5시간 동안 성충에 대한 기피효과를 나타냈으며 산란기피효과는 나타나지 않았다. No-choice test에서 기피효과가 나타난 sandalwood 오일을 GC-MS로 분석한 결과 α-santalol(45.8%), β-santalol(20.6%), β-sinensal(9.4%) santalol(7.8%) 등이 주요한 성분이었다. α -santalol과 β-santalol의 혼합물(두 성분의 혼합비율 51.0%와 22.9%)로써 choice test 와 no choice test를 실시한 결과, 점박이응애 성충에 대한 기피효과와 산란 기피효 과가 나타났다.

변산반도국립공원 작은당 일대의 식물상은 50과 88속 98종 6변종 1품종으로 총 105종류가 확인되었으며, 이중 목본식물은 31종류(29.5%), 초본식물은 74종류(70.5%)로 구분되었다. 식물상 중 희귀식물에는 모새달(보존우선순위: 194번), 쥐방울덩굴(151번), 모감주나무(115번), 갯방풍(203번) 등 4종류가 확인되었다. 특산식물에는 민(좀)땅비싸리와 서울제비꽃이 확인되었으며, 국외반출 승인대상 식물은 희귀식물과 동일하게 확인되었다. 또한 식물구계학적 특정식물에는 V등급과 IV등급 및 II등급에 해당하는 식물군은 출현하지 않았으며, III등급에는 갯그령, 솔장다리, 모감주나무 등의 3분류군, I 등급에는 갯쇠보리, 모새달, 통보리사초, 천문동, 쥐방울덩굴, 갯장군채, 장구밥나무, 갯방풍, 갯메꽃, 모래지치, 순비기나무, 참골무꽃, 해국 등의 13분류군으로 도합 16분류군이 확인되었다. 귀화식물에는 큰이삭풀, 미국자리공, 다닥냉이, 아까시나무, 달맞이꽃, 큰도꼬마리 등 6과 10속 10종류가 확인되었으며, 귀화율은 전체 105종류의 식물상 중 9.5%로 분석되었다. 군락은 사구와 배후습지로 구분하여 피복율과 상대우점치를 분석하였으며, 사구지역은 순비기나무군락, 배후습지는 모새달군락으로 구분되었다. 작은당은 국립공원인 변산반도사무소에서 사구 식물관찰지로 지정관리하고 있으며, 이를 보존하기 위해서는 탐방 예약제나 사구식물에 대한 교육과 홍보 등의 체계적인 관리대책이 요망된다.

변산반도국립공원에서의 귀화식물은 24과 65속 83종 3변종 2품종으로 총 88종류가 확인되었다. 조사된 귀화식물을 유형별로 구분해보면, 생활형에는 1년생 초본이 38종류(43.2%)로 가장 많았으며, 그 다음으로 다년생 초본이 28종류(31.8%), 2년생 초본이 19종류(21.6%)로 구분되었다. 또한 목본 중 교목에는 아까시나무와 가죽나무가, 관목에는 족제비싸리가 확인되었다. 원산지별로는 유럽에서 이입된 종류가 26종류(37.1%)로 가장 많이 확인되었으며, 그 다음으로 북아메리카에서 이입된 종류가 23종류(32.8%)로 구분되었다. 또한 귀화도별로는 귀화도 3의 귀화식물이 28종류(31.8%)로 가장 높게 나타났으며, 귀화도 1의 귀화식물이 8종류(9.1%)로 가장 낮게 분석되었다. 이입시기별로는 이입 1기가 39종류(44.3%)로 가장 높게 나타났으며, 이입 2기가 16종류(18.2%)로 가장 낮게 분석되었다. 귀화식물 271종류에 대한 본 연구대상지의 도시화지수는 32.5%로 분석되었으며, 생태계교란야생식물인 돼지풀이 확인되었다. 돼지풀은 꽃가루 알레르기를 일으켜 인체에 피해를 주는 식물로서 변산반도국립공원 전 지역에 침입하여 분포하였다. 따라서 이에 대한 장기적인 모니터링을 통한 지속적인 관리대책이 필요하며, 이입된 귀화식물의 생태적인 특성을 파악하고 체계적인 관리방안이 요구된다.

KNI3126 which is the eco-friendly material made by plant extracts - neem and matrine - have been evaluated for efficacies against 6 main pests and toxicity on natural enemies. Insecticidal efficacies of KNI3126 against plant hopper were above 95% at 5 days after treatment (DAT), whereas pesticidal effects against the cotton aphid were above 95% at 3 DAT and slightly decreased at 5 DAT. Insecticidal efficacy against the palm thrips resulted in lower control value as 68.1% than that of chemical insecticides. KNI3126 showed more than 95% control value against diamond back moth, suggesting that it could suppress the population of pest hard to control as eco-friendly material. Mortalities against two-spotted spider mite were about 80% at 1 DAT and over 90% at 5 DAT, respectively. For evaluation of the toxicity on natural enemies, effect against predatory natural enemy was classified as moderate selective toxicity based on the criterion of International Organization of Bio-Control (IOBC), whereas against parasitic natural enemies was found to be relatively safe. Repellent effect was weak against plant hopper, but strong against two-spotted spider mite. In the toxicity test for safety, KNI3126 was classified as the lowest level at acute oral, acute dermal and fish toxicity test and did not induce the irritancy at skin irritation test and eye irritation test.

The characteristics of physico-chemical factors and the species compositions of phytoplankton were investigated to analyze the marine ecosystem at the depths during summer in the coast of Dokdo (stations DOK1~3). The mean values of conductivity (32 m