2019년 농촌 인구는 전년도보다 7만 명 감소하였으며, 60대 이상이 전체 농촌 인구의 69%를 차지하면서 노동력 부족이 심화되고 있다. 또한 기후 변화로 인한 폭염과 가뭄뿐만 아니라 농업 생산에도 큰 피해가 발생하고 있어, 농업용수 절감과 자원 낭비 감소가 필수적이다. 현재 농가에서는 파종 후 초기 육묘기에 분수 호스를, 성장기에는 점적 테이프를 사용하지만, 두 가지 장치를 함께 설치하면 노동력과 비용이 증가하고 관수 효율이 낮아 용수 낭비와 폐기물이 많아지는 문제가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 원거리 살수 기능을 가진 분수 호스와 직하 점적 기능을 수행하는 점적 테이프의 장점을 결합한 복합형 분수 호스를 개발하였다. 이를 위해 공급 압력만으로 두 가지 기능을 수행할 수 있도록 충돌형 Dripper를 설계하였으며, 내부 유로의 최적 설계를 통해 충돌각, 충돌율, 단면적의 형태 및 크기, 공급 압력 등의 요소를 조절하여 원거리 분사와 직하 점적을 동시에 수행할 수 있도록 하였다. 실험을 통해 충돌각 20° 및 30°에 대한 다양한 Dripper 설계 조건을 평가한 결과, 충돌각 30°에서 중첩율 30.0%(0.50×0.50 mm, 중첩 거리 0.15 mm)의 Dripper가 가장 우수한 성능을 나타냈다. 이 설계는 0.5 bar의 낮은 압력에서는 직하 점적 기능을 수행하고, 1.0~2.0 bar의 높은 압력에서는 원거리 확산 살수가 가능하여 기존의 분수 호스와 점적 테이프를 하나의 장치로 대체할 수 있다. 이 연구를 통해 농업 노동력 절감, 관수 비용 절감, 용수 절약 및 관수 폐기물 감소 등의 효과를 기대할 수 있으며, 복합형 분수 호스의 실용화를 위한 설계 기준을 제시하였다.

Rapidly changing environmental factors due to climate change are increasing the uncertainty of crop growth, and the importance of crop yield prediction for food security is becoming increasingly evident in Republic of Korea. Traditionally, crop yield prediction models have been developed by using statistical techniques such as regression models and correlation analysis. However, as machine learning technique develops, it is able to predict the crop yield more accurate than the statistical techniques. This study aims at proposing the onion yield prediction framework to accurately predict the onion yield by using various environmental factor data. Temperature, humidity, precipitation, solar radiation, and wind speed are considered as climate factors and irrigation water and nitrogen application rate are considered as soil factors. To improve the performance of the prediction model, ensemble learning technique is applied to the proposed framework. The coefficient of determination of the proposed stacked ensemble framework is 0.96, which is a 24.68% improvement over the coefficient of determination of 0.77 of the existing single machine learning model. This framework can be applied to the particular farmland so that each farm can get their customized prediction model, which is visualized by the web system.

테트로도톡신(tetrodotoxin, TTX)은 강력한 해양생물 유 래 신경독소로, 수산물 내 TTX를 검출하기 위해 기존에 주로 사용되는 mouse bioassay (MBA)와 LC-MS/MS 기법 은 낮은 검출한계와 동물 윤리 문제 등의 한계가 있어 이 를 대체할 새로운 시험법 개발이 필요합니다. Neuro-2a assay는 대표적인 세포기반 대체 시험법으로, 이 방법은 마우스 신경모세포인 Neuro-2a 세포주에 ouabain (O)과 veratridine (V)을 처리하여 과도한 Na+ 유입으로 인한 세 포 사멸을 유도한 후, Na+ 채널 억제제인 TTX가 Na+ 유 입을 차단해 세포를 보호하는 원리를 이용해 TTX를 정량 합니다. 본 연구에서는 Neuro-2a assay를 국내 실험실 환경에 적용하기 위해 TTX 처리 조건과 O/V 농도 등의 매 개변수를 최적화하였습니다. 그 결과, 최적 O/V 농도로 600/60 μM를 설정하였으며, S자형 용량-반응 곡선이 도출 되는 8가지 농도(50-0.195 ng/mL)를 확인하였습니다. 또한, 24번의 반복 실험을 통해 데이터의 신뢰도를 평가할 수 있는 6가지 data criteria를 확립하였으며, 이 중 EC50 값 은 약 3.824-1.268 ng/mL로 나타났습니다. 실험실 간 변동 성 비교 결과, COV+와 Bottom OD값을 제외한 모든 품 질 관리 기준(quality control criteria)과 데이터 기준(data criteria)의 변동계수(CVs)는 1.31-14.92%로 도출되어, 실험 의 적정성과 재현성이 확인되었습니다. 본 연구는 국내에 서 활용 가능한 TTX 검출용 Neuro-2a assay의 최적 조 건과 신뢰성을 평가할 수 있는 quality control criteria와 data criteria를 제시하였습니다. 아울러, TTX뿐만 아니라 유사체인 4,9-anhydroTTX에 대한 TEF 값을 0.2098로 산 출하여, TTX뿐 아니라 다양한 유사체의 검출이 가능함 을 확인하였습니다. 향후, 본 시험법은 국내 수산물 내 TTX 검출을 위한 MBA 대체법으로 활용될 것으로 기대 됩니다.

도모익산(domoic acid) 군 독소는 기억상실성 패류중독 (amnesic shellfish poison, ASP)을 유발하는 해양생물독소 이다. 도모익산은 주로 규조류 Pseudonitzchia sp. 에서 생 성되어 이매패류의 체내에 축적되어 독화된다. 우리나라 연안에서는 봄철과 가을철에 Pseudonitzchia sp.의 출현이 보고되고 있으며, 수산물 내 도모익산 군 독소의 함량 기 준을 설정하여 관리하고 있다. WHO와 EFSA에서는 선제 적 안전관리를 위하여 인체노출안전기준안을 제안하여 관 리하고 있다. 본 연구는 도모익산 군 독소의 이화학적 특 성, 분석법, 인체 노출 사례와 국내외 관리 현황 등의 자 료를 검토하여 도모익산 군 독소의 체계적인 모니터링과 안전관리의 기반을 마련하고자 수행되었다.

마비성 패류 독소(Paralytic shellfish poisoning, PSP)는 유해 조류에 의해 생성되며, 독소에 노 출된 수산물을 섭취하였을 때 중독이 발생한다. 수산물 중 PSP를 검출하는 표준 시험법인 Mouse bioassay (MBA)는 낮은 검출한계와 동물 윤리 문제로 대체 시험법의 개발 필요성이 대 두되고 있다. 이러한 대체 시험법 중, PSP가 신경 세포막의 Na+ 채널을 차단하는 기전을 이 용한 마우스 뇌신경 모세포종 세포 기반 시험법(Neuro-2a assay)의 표준화를 위한 노력이 대두 되고 있다. Neuro-2a assay의 원리는 Neuro-2a 세포주에 Na+/K+ ATPase 억제제인 Ouabain (O)과 Na+ 채널 활성화제인 Veratridine (V)을 처리하여 과도한 Na+ 유입으로 인한 세포사멸을 유도한 상태에서, Na+ 채널 억제제인 PSP를 처리하게 되면 Na+ 유입이 차단되어 세포가 생존 하는 것을 측정하는 것이다. 본 연구에서는 PSP 검출을 위한 Neuro-2a assay를 국내 연구 환 경에 맞게 다양한 매개변수를 개선하여 최적 시험법을 확립하고자 하였다. 고려한 매개변수 들은 세포밀도, 배양 조건 및 PSP 처리 조건 등으로, 그 결과는 아래와 같다. 초기 세포밀도 는 40,000 cells/well로, 세포 배양시간 및 처리시간은 각각 24시간으로 설정하였다. 또한 최적 O/V 농도는 500/50 μM로 설정하였다. 본 연구에서 PSP 중 Saxitoxin (STX)에 대해서 O/V 처 리가 된 상태에서 S자형 용량-반응 그래프가 도출되는 8가지 농도(368~47,056 fg/μl)를 확인 하였고, Neuro-2a assay의 실험실 간 변동성 비교를 통해, 실험의 적정성 확인을 위한 5가지 Quality Control Criteria와 실험 데이터의 신뢰가능 범위(Data Criteria) 6가지를 설정하였다. 확 립된 조건으로 Neuro-2a assay를 진행한 결과 반수영향농도(EC50) 값은 약 1,800~3,500 fg/μl 로 나타났다. 실험실 간 변동성 비교 결과, Quality Control Criteria 값 및 Data criteria 값의 변 동계수(coefficients of variation (CVs))가 1.98~29.15% 범위로 산출되어 실험의 적정성 및 재현 성이 확인되었다. 본 연구를 통해 우리나라에서 활용할 수 있는 PSP 검출용 Neuro-2a assay 시험법의 최적 조건 및 5가지 Quality control 기준을 제시하였고, PSP 중 대표적인 독소인 STX 을 대상으로 Neuro-2a assay를 실시한 결과 유의한 EC50 값을 산출할 수 있었으며, 향후 국 내 수산물을 대상으로 MBA를 대체할 수 있는 PSP 검출법으로 활용될 것으로 기대된다.

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.

이 연구는 반려동물 항공 여행에 대한 상반된 시선의 선행연구를 고찰 하고 관련 규정을 살펴 시사점을 모색하는 데 연구의 목적을 둔다. 연구 범위는 위탁운송을 제외한 반려동물의 항공 여행이다. 항공 여행을 하는 반려동물에 대한 기존의 한 가지 시선은 반려동물을 물건으로 여기는 것 이다. 다른 하나는 반려동물을 유아 승객으로 여기는 것이다. 본 연구자 는, 구입과 판매와 소유를 할 수는 있으나 물건은 아니고, 반려자로 여겨 가족처럼 지낼 수는 있으나, 인간과 다른 생명체인 반려동물을 제3의 존 재로 인식할 것을 주장했다. 반려동물은 기존에 있던 항공법, 항공사 규 정, 승객의 인식으로는 담을 수 없는 존재이므로, 반려동물과 반려동물 동반 승객에 관한 관련 법과 항공사 규정의 수정이 필요함을 시사했다.

The study aim was to develop and test the effects of integrated simulation pertaining to patients with schizophrenia using a hypertensive crisis module for nursing students. Methods: This pilot study with seven undergraduate nursing students used a single group, pre-post test design. Integrated simulation pertaining to patients with schizophrenia using a hypertensive crisis module was developed based on the ADDIE model (i.e., Analysis, Design, Development, Implementation, and Evaluation), expert meetings with subject professors, a literature review, a preliminary survey, and focus group interviews. Data were collected and measured for general characteristics of the study participants, critical thinking disposition, problem-solving, clinical judgment, self-efficacy, simulation design, and simulation effectiveness. Qualitative contents were analyzed through focus group interviews. Results: No statistically significant differences were found in class design, critical thinking disposition, problem-solving, clinical judgment, and self-efficacy after applying the integrated simulation module. Based on the data obtained from the focus group interviews of study participants, the following four categories were established: “Integrating knowledge and applying it to practice,” “Nursing in unexpected situations,” “Challenged to be an expert,” and “Ensuring receptive and psychological safety in simulation practice.” Conclusion: An integrated simulation module was developed to integrate the nursing problems associated with individual subjects beyond the scope of one subject, and the effect was verified by applying it

The air dilution olfactory method to measure complex odors needs to store and carry odor samples from the field sampling until the analysis in laboratories. Until the analysis of sample in the laboratory, odor dilution factor (odor sensitivity) in the sample bag may decrease over time depending on the characteristics of each odor substances. This is one of the limitation for the air dilution olfactory method. Thus, the air dilution device enable to measure without loss in complex odors of samples. Recently, many studies on the performance test of on-site air dilution devices, i.e., field olfactometer, has been conducted to figure out the feasibility of the field olfactometers. In this study, seven odor samples were collected from five odor emission source sites. And comparative analysis with the air dilution olfactory method was carried out to assess the field applicability of the olfactometer. As results, the performance of the field olfactometer used in this study is regared as the affordable method. The dilution factors from between two methods showed the similar values, indicating low values of standard deviations. In order to ensure the accuracy and precision of measurement data using the field olfactometer, methodology minimized variables (that may affect measurement) needs to establish.

An elastic bearing must be strong against vertical loads and flexible against horizontal loads. However, due to the material characteristics of rubber, it may show variability due to the manufacturing process and environmental factors. If the value applied in the bridge design stage and the actual measured value have different values or if the performance during operation changes, the performance required in the design stage may not be achieved. In this paper, the seismic response of bridges was compared and analyzed by assuming a case where quality deviation occurs during construction compared to the design value for elastic bearings, which have not only always served as traditional bearings but also have had many applications in recent seismic reinforcement. The bearing's vertical stiffness and shear stiffness deviation were considered separately for the quality deviation. In order to investigate the seismic response, a time history analysis was performed using artificial seismic waves. The results confirmed that the change in the bearing's shear stiffness affects the natural period and response of the structure.

In this study, considering the expansion/contraction behavior of the upper structure at all times and the abnormal behavior of the receiving friction elements that allow horizontal movement during earthquakes, a port receiving test body simulating the protrusion of the friction elements was created and the modulus performance was evaluated. In order to confirm the influence of the friction element's projection, the friction element's degree of separation was divided into four stages, and the shear behavior of the test specimen and the friction coefficient were confirmed. As a result of the experiment, it was found that the friction load increases as the protrusion degree of the friction element increases. On the other hand, as the degree of protrusion of the coefficient of friction increases, the coefficient of friction also increases. It was confirmed that damage to the friction elements during use increases the coefficient of friction, hinders smooth expansion and contraction of the upper structure, and causes stress concentration at the fixed-end support.

Agrophotovoltaic (APV) system is an integrated system producing crops as well as solar energy. Because crop production underneath Photovoltaic (PV) modules requires delicate management of crops, smart farming equipment such as real-time remote monitoring sensors (e.g., soil moisture sensors) and micro-climate monitoring sensors (e.g., thermometers and irradiance sensors) is installed in the APV system. This study aims at introducing a decision support system (DSS) for smart farming in an APV system. The proposed DSS is devised to provide a mobile application service, satellite image processing, real-time data monitoring, and performance estimation. Particularly, the real-time monitoring data is used as an input of the DSS system for performance estimation of an APV system in terms of production yields of crops and monetary benefit so that a data-driven function is implemented in the proposed system. The proposed DSS is validated with field data collected from an actual APV system at the Jeollanamdo Agricultural Research and Extension Services in South Korea. As a result, farmers and engineers enable to efficiently produce solar energy without causing harmful impact on regular crop production underneath PV modules. In addition, the proposed system will contribute to enhancement of the smart farming technology in the field of agriculture.