본 연구는 농업 및 정보 통신 기술의 융합을 기반으로 국내외 스마트 농장 서비스 모델을 검토하고 한국의 스마트 온실을 개선하기 위해 필요한 다양한 요인을 조사 하기 위해 수행되었다. 국내 스마트 온실의 작물 생육모델 및 환경모델에 관한 연구는 제한적이었고, 연구를 위한 인프라를 구축하는 데는 많은 시간이 필요하다. 이러한 문제의 대안으로 클라우드 기반 연구 플랫폼이 필요하다. 제안된 클라우드 기반 연구 플랫폼은 통합 데이터, 생육 환경모델, 구동기 제어 모델, 스마트 온실 관리, 지식 기반 전문가 시스템 및 농가 대시보드 모듈을 통해 통합적 데이터 저장 및 분석을 위한 연구 인프라를 제공한다. 또한 클라우드 기반 연구 플랫폼은 작물 생육환경, 생산성 및 액추에이터 제어와 같은 다양한 요인들 간의 관계를 정량화하는 기능을 제공하며, 연구자는 빅데이터, 기계 학습 및 인공지능을 활용하여 작물 생육 및 생장 환경 모델을 분석할 수 있다.

OBJECTIVES : In this study, microstructural components of crumb rubber modified asphalt (CRMA) binder were investigated using environmental scanning electron microscope (ESEM). To clearly understand the elemental composition of the CRMA binder, energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) was employed on the ESEM samples. METHODS: CRMA binders were produced using open blade mixers at 177℃ for 30 min. The binders were artificially aged through a series of accelerated aging processes. Sample preparation was done by making a mold shape on the glass slide. Thereafter, the morphology of the CRMA binder was observed using the ESEM coupled with the EDX. RESULTS : The images captured from the ESEM indicate that the unaged CRMA binder appears to have a single-phase continuous nonuniform structure after the addition of crumb rubber particles, whereas the artificially aged CRMA binder was observed to have two different phases. ESEM coupled with EDX shows detailed internal structure of the modified binders compared to other technologies (i.e., optical microscopy, atomic force microscopy, and conventional scanning electron microscope). CONCLUSIONS: The captured images resemble the internal structures such as the viscous properties of the unaged CRMA binder and the interaction between the rubber particles and the base binder at aged condition. ESEM is a powerful instrument and with the introduction of EDX, it provided more details of the network microstructure of the asphalt binder. ESEM coupled with EDX is recommended for use in future investigation of microstructure of asphalt binders.

자외선 투과 및 차단 농업용 비닐로 피복된 미니온실 내에 노란색 점착트랩을 설치한 후 충남 부여군 장암면 소재 무농약 토마토 온실에서 담배가루이를 채집하여 방사한 다음날 자외선에 대한 담배가루이의 광 반응 행동을 조사하였다. 전체 포획량 비교 결과 자외선 차단보다 투과비닐 내에서 훨씬 많은 담배가루이가 포획되었다. 방사지점으 로부터 두 종류 거리(50 및 80 ㎝, 높이 1.5 M)에 설치된 점착트랩의 방위별 전체 포획량 비교에서는 모두 동>북>남>서쪽 의 유사한 경향을 보였다. 하지만 점착트랩의 앞면과 뒷면에 포획된 개체수는 자외선 투과 및 차단비닐에서 반대의 결과가 나타났다. 투과비닐 내 50 ㎝ 거리의 점착트랩 앞면에서는 동쪽>남쪽이었고 80 ㎝ 거리에서는 동쪽> 북쪽이었던 반면 차단비닐에서는 각각 동쪽>북쪽과 동쪽>남쪽 순이었다. 이러한 결과는 해질 무렵보다는 이른 아침의 자외선 광에 대한 높은 선호도와 함께 담배가루이의 비행에 자외선이 중요한 역할을 하고 있음을 보여주고 있다.

본 연구는 식물공장 인공광원이 수경재배 케일의 생육, 수량 및 글루코시놀레이트(GLS) 함량에 미치는 영향을 구명코자 수행하였다. 인공광원으로 LED B:W(1:1, BW), R:B:W(2:1:3, RBW), BW+형광등(1:1+FL, BW+FL) 등 3 처리를 하였다. 수확 엽수와 엽중은 BW+FL이 BW와 RBW보다 우수하였다. 엽장은 BW+FL에서, 엽폭은 RBW 가 우수하여 다른 처리와 통계적인 유의성을 나타냈다. 엽록소 함량과 ‘L’ 값은 처리간에 유의성이 없었으며, ‘a’ 값과 ‘b’ 값은 BW+FL에서 가장 낮았다. GLS 함량은 모든 처리에서 glucobrassicin, glucoiberin, gluconasturtiin, sinigrin, progoitrin, glucoraphamin, epiprogoitrin 순으로 많았으며, 총 GLS 함량은 RBW에서 가장 높았다. 잎의 수분 함량, 조단백질, 조지방 함량, 회분 함량은 처리간에 유의성을 나타내지 않았다. 결론적으로 광은 생육과 2차 대사산물의 합성에 차이가 나타내며, 기능성 향상을 위해 후속 연구가 필요하다고 판단된다.

PURPOSES : The performance properties (indirect tensile strength, rutting resistance, and resilient modulus) of recycled aged CRM mixtures and their correlation with Superpave binder properties (viscosity, high failure temperature, G*sinδ, and stiffness) were investigated. METHODS: A series of Superpave binder tests was performed by using a rotational viscometer, DSR, and BBR to evaluate the performance properties. In addition, the CRM mixes were artificially aged through accelerated aging processes, and their properties were evaluated. The correlation between the properties of recycled aged CRM binders and the engineering properties of recycled aged CRM mixtures was experimentally determined. RESULTS : The rut depth values decreased and the ITS values increased with increasing high failure temperature. In general, the resilient modulus properties seemed to be poorly correlated with the high-temperature values, regardless of the aggregate source. CONCLUSIONS: The recycled aged CRM binders and mixtures can lead to satisfactory performance, and the properties of these binders are strongly correlated with the engineering properties of the mixtures.

본 연구는 식물공장 인공광원이 방풍나물의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명코자 수행하였다. 식물공장의 인공광원으로 형광등(FL), LED R:B(2:1, RB), R:B:W(2:1:3, RBW), R:B:G:W(2:1:0.5:3, RBGW) 등 4처리를 사용하였다. 엽중은 RBW와 RB가 FL과 RBGW 보다 우수하였다. 엽장과 엽후는 처리간에 유의성을 나타내지 않았다. 잎의 명도는 초장과 같은 경향을 나타냈다. 총 페놀 함량은 RB가 105.77mg·100g-1 GE로 가장 높았고, RBW 92.52mg·100g-1 GE, FL 89.08mg·100g-1 GE, RBGW 82.00mg·100g-1 GE 순으로 높았다. 총 플라보노이드 함량은 모든 처리에서 검출되지 않았다. 비타민 C 함량은 RB에서 가장 높았고, FL에서 가장 낮았다. 총 식이섬유소 함량은 FL에서 가장 높았고, RBGW에서 낮았다. Cystein과 methionine의 함량은 처리간에 통계적인 유의성을 나타내지 않았다. 결론적으로 수량, 총 페놀함량, 비타민 C 함량은 RBW와 RB에서 높았다. 수량, 총 페놀 함량, 비타민 C 함량 및 작업자의 눈 피로도 등을 고려 할 때 인공광원으로써 RBW가 가장 적합한 것으로 판단된다. 향후 기능성 성분 증진을 위해 듀티비 등 후속 연구가 필요하다고 판단된다.

본 연구는 방풍나물의 인공광 식물공장에서 재배시스템에 따른 생육, 비타민 C, 아미노산함량, 수량에 미치는 영향을 구명코자 실시하였다. 박막수경(NFT), 배지경 (Perlite), 분무경(Aeroponics) 등 3처리를 하였다. 초장은 NFT 처리에서 10.2cm 가장 길었으며, Perlite 처리에서 8.9cm로 가장 짧았다. 주당 엽 생체중은 Perlite, NFT, Aeroponics순으로 무거웠다. 총 페놀 함량은 Aeroponics가 117.84mg·100g-1 GE로 가장 높았고, NFT 98.57mg·100g-1 GE, Perlite 74.62mg·100g-1 GE 순으로 재배 방법에 따라 차이를 나타냈다. 총 플라보노이드는 Aeroponics에서만 0.12mg·100g-1가 검출되었으나, NFT와 Perlite 처리구에서는 검출되지 않았다. 비타민 C 함량은 Aeroponics가 108.23mg ·100g-1으로 가장 높았으며, Perlite가 88.05mg·100g-1, NFT가 80.83mg·100g-1으로 처리에 따라 통계적인 유의성을 나타냈다. 총 식이섬유소 함량은 Aeroponics가 Perlite와 NFT보다 높았다. Cystein 함량은 Aeroponics에서 46.76mg ·100g-1로 가장 높았으며, methionine 함량은 Perlite가 75.64mg·100g-1 로 가장 낮았다. 무기질 함량은 모든 처리에서 K, Ca, P, Mg 순으로 높았다.

비닐하우스나 자연광식물공장(스마트온실)등에서 문제가 되고 있는 담배가루이와 꽃노랑총채벌레를 대상으로 방충망의 눈 크기(0.2, 0.3, 0.4, 0.6 및 0.8㎜) 및 색상(백색, 흑색 및 적색)별로 통과률을 조사하였다. 백색에 대한 담배가루이 반응의 경우 0.2㎜에서는 전혀 통과하지 못했으나 0.3㎜부터 통과하기 시작하여 0.6㎜에서부터 급격히 증가하였다. 0.6㎜ 및 0.8㎜의 적색과 백색 방충망간 비교에서는 색상별 통과율의 차이를 나타내지 않았다. 백색에 대한 꽃노랑총채벌레의 반응은 0.2㎜부터 통과하기 시작하여 0.4㎜까지 증가하였다가 이후부터 감소하는 경향을 나타냈다. 0.2㎜의 흑색과 백색간의 색상별 반응에 있어 흑색에서는 전혀 통과하지 못했다. 0.6㎜에서는 백색>흑색>적색 순으로 통과율이 감소하였고 0.8㎜의 백색과 적색간의 비교에서는 백색보다는 적색에서 통과율이 다소 낮은 것으로 조사되었다. 백색보다는 적색이 통과억제에 다소 효과가 있는 것으로 조사되었다. 공기 순환과 경제적 방제 측면에서 보면 담배가루이는 0.4㎜ 백색 방충망을 사용하는 것이 유리한 것으로 판단된다. 하지만 꽃노랑총채벌레는 0.2㎜의 백색 방충망도 통과하는 것으로 조사되어 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

본 연구는 고추 논 비가림 재배시 피복 재료가 생육, 수량 및 dehydrogenase 활성 등에 미치는 영향을 구명하고자 충북 괴산군 농가포장에서 2012년부터 2013년까지 2년간 수행하였다. ‘독야청청(신젠타종묘)’ 품종을 사용하였으며, 멀칭용 피복 재료는 배색비닐, 흑색비닐, 생분해필름, 부직포 등 4처리를 하였다. 1. 피복 재료에 따른 고추의 초장, 주경장, 분지수, 엽장, 엽폭은 통계적인 유의성을 나타내지 않았다. 2. 고추 재배기간 지온은 오전 7시경에 가장 낮았고, 오후 5 ~ 6시경에 가장 높았다. 지온은 배색비닐, 흑색비닐, 생분해 필름, 부직포 순으로 높았다. 3. 생분해필름은 정식 후 60일부터 분해가 시작되었고, 정식 후 120일에는 80% 분해되었다. 4. 피복 재료에 따른 생과중과 건조중은 처리간에 유의성을 나타내지 않았다. 5. ASTA 값은 생분해필름에서 44.6으로 가장 높았고, 배색필름, 흑색필름, 부직포 순으로 높았다. 6. 정식 후 120일의 dehydrogenase 활성은 생분해필름>부직포 >흑색필름 >배색필름 순으로 높았다. 7. 토양 biomass C 함량은 정식 후 80일보다 정식 후 120일에 더 높았다. 8. 피복 재료에 따른 역병, 진딧물류, 담배나방, 응애류, 총채벌레류, 담배가루이의 발생 양상은 차이가 없었다. 결론적으로, 고추 논 재배시 멀칭용 피복 재료에 따른 생육과 수량은 차이를 나타내지 않았다. 생분해필름이 dehydrogenase 활성과 biomass C 함량이 높아 친환경적이고 필름 수거 노력이 필요하지 않아 노동력 절감할 수 있다. 따라서, 생분해필름을 영농에 활용을 적극적으로 검토해야 시점이며, 이러한 결과들은 관련 분야 산업의 활성화에 기여할 것으로 생각된다.

PURPOSES : This paper presents a description of the current issues facing road managers regarding the surface-type conversion of lowvolume roads for cost savings. METHODS: The paper reviews previous works conducted toward this end, acknowledges gaps in the current research, and lays out what information is needed for further studies. RESULTS : If the cost to maintain an unsurfaced road is less than the cost of maintaining a surfaced road, then there is potential for cost savings for the management agency. However, the problem is bigger than simply maintaining the roads that already exist. If unsurfaced roads prove to be more economical than surfaced roads, then the cost to convert from a surfaced to an unsurfaced roadway, and vice versa, when necessary, must also be examined. CONCLUSIONS : No other studies have addressed the un-surfacing of a road for cost savings, and it is therefore unknown whether substantial savings can be realistically obtained by converting from a surfaced to an unsurfaced road. To determine whether a conversion policy would be a viable option, additional data and research are needed.

PURPOSES: This study set out to investigate the current state of microsurfacing in Texas and compared the results with the current state of the practice nationwide. METHODS: For this study, case studies were extracted from the existing literature and compared with the data obtained both from site visits by the research team and data obtained from a survey by Texas Department of Transportation (TxDOT) personnel. The successes and failures of microsurfacing are detailed and explanations of different issues are outlined. Forensic studies from Texas are included in the descriptions of those microsurfacings that failed when configured as part of the cape seals. RESULTS : Microsurfacing has been shown to be an effective pavement preservation technique when applied to an appropriate road, at an appropriate timing, and as a remedy for certain issues. The failures experienced in Texas can mostly be attributed to cape seals and an inability to recognize structurally faulty pavement. CONCLUSIONS : When applied to an appropriate road, at an appropriate timing, and as a remedy for certain issues, microsurfacing has been shown to perform well in numerous case studies. The majority of microsurfacing failures are the result of poor project selection, usually involving the treatment being applied to structurally unsound pavement.

상대적으로 강성이 큰 바인더가 높은 소성변형 저항력과 인장강도를 보이므로 바인더 강성이 아스팔트 혼합물의 러팅과 인장강도에 대해 중요한 인자라 할 수 있다. 혼합물의 인장 특성은 25℃에서 간접인장강도(ITS) 시험으로, 그리고 소성변형 저항성은 가장 보편적으로 60℃에서 반복주행(WT) 시험에 의해 측정된다. 변형강도(SD)는 60℃에서 아스팔트 콘크리트의 소성변형 저항성 추정을 위해 새롭게 개발된 특성이다. ITS와 SD는 정적재하 시험에 의해 측정되어 매우 간단하지만, WT는 상대적으로 긴 시간과 노력을 필요로 하는 반복 하중에 의해 얻어진다. 이 3가지 특성은 모두 바인더 강성에 의존하기 때문에, 한가지로부터 다른 하나의 특성을 추정하는 것이 가능할 것이다. 본 연구는 ITS 또는 SD시험에 의한 WT 소성변형 특성, 그리고 SD에 의한 ITS 추정의 가능성을 조사하였다. ITS에 의한 WT 추정결과 R2≒0.6으로 ITS가 높으면 WT 침하깊이가 낮은 경향을 보이는 것으로 관찰됐다. SD에 의한 ITS 추정은 R2≒0.64를, SD에 의한 WT 추정은 R2≒0.84를 보여 3가지 중에서 가장 높은 상관관계를 나타내었다. 결론적으로 SD에 의한 소성변형 저항성 추정 가능성이 상대적으로 높으며, 비록 R2이 다소 낮기는 하지만 WT와 ITS 결과 간에도 어느 정도의 상관성이 있다.

SMA 혼합물은 소성변형 저항성이 매우 큰 혼합물로 알려져있다. 하지만 실내 시험에서는 이를 측정할 수 있는 시험법이 아직 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 소성변형에 대하여 높은 저항성을 가지는 SMA 혼합물의 변형강도치와 반복주행시험과의 상관성 분석을 통하여 SMA에 변형강도의 적용성을 고찰하는 것이다. 이를 위해 SMA 혼합물의 배합설계를 거쳐 최적 아스팔트함량의 혼합물에 대하여 변형강도 시험과 반복주행 시험을 수행하였다. 연구결과, 변형강도는 SMA 혼합물의 소성변형 특성을 보이기에는 매우 낮은 수준을 나타냈다. 따라서 김테스트에 의한 변형강도는 간접인장강도나 마샬 안정도와 마찬가지로 SMA 혼합물의 소성변형 저항성을 제대로 반영되지 못하는 것을 확인하였다. 또한 반복주행시험의 결과인 동적안정도나 최종침하깊이도 역시 SMA 혼합물의 소성변형 저항성을 평가하는데 문제가 있는 것으로 나타났다.