본 연구의 목적은 컨테이너 육묘 시스템을 활용한 참외 접목 묘의 안정적인 생산 가능성을 평가하는 것이었다. 이를 위해, 컨테이너 육묘 시스템과 고온 조건의 플라스틱 온실에서 육묘 한 접수와 대목, 접목묘의 생육을 비교 분석하였다. 접목활착 후 육묘 환경에 따른 참외 접목묘의 생육과 묘소질을 0일, 4일, 7일, 11일, 14일째에 비교하였다. 컨테이너 육묘 시스템에서 는 주야간 온도를 25/20°C, 상대습도를 70%로 설정하여 재 배기간 동안 안정적으로 유지하였으며, 플라스틱 온실 내의 주야간 평균온도는 28.1/15.4°C로 주야간 온도차(DIF)가 더 크게 나타났다. 조사기간 동안 참외 접목묘의 초장은 플라스 틱 온실 육묘 처리구에서 컨테이너 육묘 시스템 처리구보다 더 길게 나타났다. 참외 접목묘 조직의 충실도는 지상부 건물 중을 초장으로 나누어 계산하였다. 육묘장에서 접목한 묘는 접목 후 7－10일 경과하여 활착이 완료되고 초장이 10cm 내 외일 때 출하하여 정식에 이용되게 된다. 본 연구에서 접목활 착 후 7일째에 컨테이너 육묘 시스템에서 재배된 묘의 충실도 는 44.9±2.64mg/cm으로 나타났으며, 플라스틱 온실 육묘 처 리구에서는 24.4±1.56mg/cm로 나타났다. SPAD 평균은 플 라스틱 온실 육묘에서 30.5, 컨테이너 육묘 시스템에서 41.1 로 측정되었다. 이러한 결과는 컨테이너 육묘 시스템의 활용 이 고온기 또는 저일조 시기와 같은 육묘 환경에서도 고품질 모종을 안정적으로 생산할 수 있는 것을 확인하였고, 인공광 을 이용한 육묘 시스템의 활용 범위가 앞으로 더 확대될 것으 로 기대된다.

Tomato is one of the major widely cultivated crops around the world. The leaf area is directly related to the total amount of photosynthesis, which affects the yield and quality of the fruit. Traditional methods of measuring the leaf area are time-consuming and can cause damage to the leaves. To address these problems, various studies are being conducted for measuring the leaf area. In this study, we introduced a model to estimate the leaf area using images of tomatoes. Using images captured by a camera, we measured the leaf length and width and used linear regression analysis to derive the leaf area estimation formula. Furthermore, we used a Neural Network (NN) for additional analysis to compare the accuracy of the models. Initially, to verify the reliability of the image data, we conducted a correlation analysis between the actual measurement data and the image data, which showed a high positive correlation. The leaf area estimation model presented 23 estimation formulas. We used regression analysis to estimate the coefficients of each model and also used employed an artificial neural network analysis to derive high R-squared (R2) values and low Root Mean Square Error (RMSE) values. Among the estimation formulas, the ninth model showed the highest reliability with an R-squared value of 0.863. We conducted a verification experiment to confirm the accuracy of the selected model, and the R-squared value was 0.925. This study confirmed the reliability of data measured from images and the reliability of the leaf area estimation model using image data. These methods are expected to be an important tool in agriculture, using imaging equipment for measuring and monitoring the crop growth.

Tomatoes in greenhouse are a widely cultivated horticultural crop worldwide, accounting for high production and production value. When greenhouse ventilation is minimized during low temperature periods, CO2 enrichment is often used to increase tomato photosynthetic rate and yield. Plant-induced electrical signal (PIES) can be used as a technology to monitor changes in the biological response of crops due to environmental changes by using the principle of measuring the resistance value, or impedance, within the crop. This study was conducted to investigate the relationship between tomato growth data, vital response, and PIES resulting from CO2 enrichment in greenhouse tomatoes. The growth of tomato treated with CO2 enrichment in the morning was significantly better in all items except stem diameter compared to the control, and PIES values were also higher. The growth of tomato continuously applied with CO2 was better in the treatment groups than control, and there was no significant difference in chlorophyll fluorescence and photosynthesis. However, PIES and SPAD values were higher in the CO2 treatment group than control. CO2 enrichment have a direct relationship with PIES, growth increased, and transpiration increased due to the increased leaf area, resulting in increased water absorption, which appears to be reflected in PIES, which measures vascular impedance. Through this, this study suggests that PIES can be used to monitor crops due to environmental changes, and that PIES is a useful method for non-destructively and continuously monitoring changes of crops.

강원지역은 우리나라의 다설지로서 복잡한 지형 때문에 강설량의 공간변동성이 크다. 특히 동풍조건에서 강설이 발생할 시 강설량의 공간적 변동을 예측하기 어렵다. 동풍조건에서는 강원지역 내 위치에 따라 대기환경조건이 다르며 이는 강설의 특성에도 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 동풍 조건에서 태백산맥의 풍상측과 풍하측에서 강설의 미세 물리적 특성을 서로 비교 분석하였다. 강원지역 내 4개 관측지점을 선정하여 파시벨 수적계로 입자크기분포를 관측하였다. 얻어진 강설입자 크기 분포의 특성을 풍상측과 풍하측간 비교한 결과, 풍상측의 강설입자 크기 분포는 풍하측에 비해 넓은 분포를 가졌고 작은 강설입자의 수도 많았다. 강설입자의 수농도에 비례하는 보편특성수농도와 강설입자의 직경에 비례하는 보편특성직경 둘 다 풍상측에서 상대적으로 큰 값을 보였다. 또한, 얼음수함량과 강설강도 비교에서도 풍상측 지점에서 큰 평균값을 가졌다. 이 결과가 나타난 원인은 태백산맥 산사면에서 공기덩어리의 강제적 상승효과로 풍상측 지점 상공에 새로운 강설입자의 생성이 활발했기 때문으로 추정된다. 또한, 풍상측은 따뜻하고 습한 동풍이 불어오므로 이로 인해 지상기온이 0oC 근처에 머무르며 강한 부착과정이 일어나기 좋은 조건이다.

본 연구는 우적크기분포의 통계적 특성과 변동성을 알아보기 위하여, 2011-2012년 대구지역 2차원광학우적계 자료를 분석하여 Marshall and Palmer(1948)의 우적크기분포 특성과 비교하였다. 우적크기분포의 특성변수로 강우강도(R), 레이더 반사도(Z), 보편특성수농도(N0'), 보편특성직경(Dm')을 계산하였다. 또한 스케일링 법칙을 사용하여 우적크기분포의 정규화 여부를 확인하였다. 분석 결과, 대구지역의 우적크기분포는 평균적으로 log10N0' =2.37, Dm' =1.04 mm이며 형태 인자의 경우 c =2.37, μ =0.39를 가졌다. 대구지역의 우적크기분포를 Marshall and Palmer의 우적크기분포로 가정하여 계산한 결과, 평균적으로 log10N0' =2.27, Dm' =0.9 mm, c =1, μ =1를 가졌다. 이 차이로부터 대구지역 우적크기분포는 Marshall and Palmer(1948)의 우적크기분포보다 통계적으로 더 높은 액체수함량을 가짐을 알 수 있다. 우적크기분포의 형태를 비교한 결과, 대구지역 우적크기분포는 위로 볼록한 모양이었다. Z > 45 dBZ를 기준으로 우적크기분포 형태에 변화가 있었다. 35 dBZ ≤ Z > 45 dBZ에서 대구지역 우적크기분포 특성은 해양성 기후대와 유사하였으나 Z > 45 dBZ에서는 Marshall and Palmer의 우적크기분포 특성과 유사하였다.

본 연구는 기상청의 기상레이더 관측망을 이용한 하이브리드 고도면 강우추정 기법 기반의 새로운 정량적 합성강수량 추정 방법을 제시한다. HSR기법은 지형클러터, 빔차폐, 비 기상 에코 및 밝은 띠의 영향을 받지 않는 하이브리드 고도면의 반사도를 합성하는 것이 특징이다. HSR 합성반사도는 정적 HSR (STATIC)과 단일편파레이더에 대한 퍼지로직 기법과 이중편파레이더에 대한 시선방향 질감 기반의 품질관리 절차를 사용하는 동적 HSR (DYNAMIC) 합성으로 구분된다. STATIC과 DYNAMIC은 2014년 5월부터 10월까지 10개의 강우 사례에 대해 기상청 현업용 합성강우 (MOSAIC)와 비교검증 하였다. 차폐 영역에서 STATIC, DYNAMIC, MOSAIC의 상관계수는 각각 0.52, 0.78, 0.69이며 평균 상대 오차는 각각 34.08, 30.08, 40.71%로 분석되었다.

아스팔트 포장 신설 및 절삭 덧씌우기 포장 시 아스팔트층 층간 부착은 포장수명에 중요한 요소로서, 층간 부착을 위한 택코트 불량으로 인한 포장 경계면의 접착력 부족은 밀림, 신․구포장층의 분리, 조기 피로균열, 포트홀 등 파손을 유발하며 포장수명을 감소시킨다(Donovan 등, 2000; Ozer 등 2008, 조문진, 2013). 또한 층간 비 접착은 포장 공용수명을 60% 단축시키고(Roffe and Chaignon, 2002), 접착력 10% 손실은 포장수명의 50%를 단축시킨다(King and May, 2006). 택코트의 품질관리를 위해 미연방항공청에서는 시공 온도(기온 10℃ 이상), 살포량(0.2∼0.5 ) 기준을 권고하고 있으며, 도로공사표준시방서(국토부, 2016)에서는 택코트 재료 품질기준(제조 후 60일 이내), 시공 온도(기온 5°C 이상), 살포량(0.3∼0.6 ) 등을 규정하고 있으며, 살포량은 시험시공을 통해 결정하도록 권고하고 있다. 현재 아스팔트 덧씌우기포장 시 사용하는 접착강도의 기준이 없는 실정으로 도로분야에서는 KS F 4932 교면용 도막 방수재의 접착강도 기준을 준용하여 사용하고 있는 실정이다. 그리고 택코트 재료별 살포량 0,0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8에 따른 인장강도 및 전단강도 분석결과(조문진, 2013), 콘크리트 포장 위 아스팔트 포장의 경우 모든 유화아스팔트 재료에서 살포량 0.4일 경우 가장 높은 전단접착강도를 나타냈으며, 인장접착강도는 0.4∼0.6에서 최대값을 보였다. 또한 아스팔트 포장 위 아스팔트 덧씌우기의 경우 인장강도는 1.0∼1.6MPa, 전단강도는 살포량 0.4에서 최대 인장 및 전단 접착강도를 나타냈다. 공항에서의 아스팔트 층의 접착력 또한 기준이 없는 실정으로, KS F 4932 교면용 도막 방수재의 접착강도 기준 준용 대신 항공기 바퀴의 수평하중을 고려한 접착강도 확보가 필요할 것이다. 항공기 움직임 후 정지시 발생하는 수평하중을 층 간 전단력으로 환산하여 이를 만족하는 전단강도를 발현하는 살포량을 공항 아스팔트 포장에서의 택코트 살포량 기준으로 삼는 것을 연구 목표로 항공기 대표 기종별 전단력을 <표 1>과 같이 환산하였다. <표 1>과 같이 항공기 수평하중에 의한 전단력을 대표기종별로 분석한 결과 0.41∼0.52MPa 분포를 보였으며, 이는 KS F 4932 교면용 도막 방수재의 접착강도의 전단접착강도 기준 0.15MPa 보다 훨씬 높은 값을 보인 것이다. 택코트 살포량에 따른 접착특성 분석(조문진, 2013)의 결과에 비추어 볼 때 항공기 수평하중에 의한 전단력을 만족할 수 있는 경우는, 콘크리트 포장 위 아스팔트 포장에서는 급경성 유화아스팔트 재료만 만족하며 0.3 이상부터 기종별 최대 전단력인 0.52Mpa를 만족하며 약 0.4에서 최대값을 나타내다. 아스팔트 포장 위 아스팔트 포장의 경우 일반 유화아스팔트에서도 0.2∼0.8 살포량 전구간에서 전단강도 0.8MPa 이상을 보이고 있고, 0.4 이상부터 최대 인장강도를 보이고 있다. 따라서 공항에서의 택코트 적정 살포량은 기상 및 현장 여건에 따라 다를 수 있으나 0.4이 적정한 것으로 판단된다. 또한 본 연구에서는 공사 현장에서의 택코트 살포량 관리를 위해 0.4 만족하는 차량형 디스트리뷰터 속도 시험을 실시하였다. 시험종이를 깔아 택코트 시공 전 후 무게 차로 포설량을 측정하였으며, 10, 20, 30km/hr 차량속도로 살포량을 측정한 결과 10km/hr에서 0.4.0∼0.42의 살포량이 측정되어 디스트리뷰터 적정속도는10km/hr로 판단된다.

레이더 반사도를 이용한 강수추정의 개선을 위해 새로운 접근 방식인 경북대학교에서 개발한 하이브리드 고도면을 이용한 강수량 추정기법(Hybrid Surface Rainfall, KNU-HSR)을 사용하였다. KNU-HSR기법은 지형에코와 레이더 빔차폐의 영향을 받지 않는 2차원 하이브리드 고도면에서의 반사도를 이용하여 강수량을 추정한다. 본 연구에서는 정적 HSR 및 동적 HSR기법이 사용되었으며 비교 검증되었다. 정적 HSR은 빔차폐지도와 지형에코지도를 사용하며, 동적 HSR은 정적 HSR에 추가적으로 실시간 퍼지로직 품질관리를 통한 품질지수지도를 사용한다. 검증을 위해 상관계수(correlation coefficient), 총비율(total ratio), 평균편의(mean bias), 정규화된 표준편차(normalized standard deviation), 평균 상대오차(mean relative error)를 사용하였으며, 10개 강우사례의 지상우량계 강우자료를 이용하여 두 HSR의 강우추정 성능을 평가하였다. 모든 검증지수에서 동적 HSR은 반사도 보정을 하지 않은 정적 HSR에 비해 더 우수한 성능을 보였다. 동적 HSR은 레이더로부터 근거리에서는 과대추정하였으며 원거리에서는 빔 폭 확장 및 빔 고도증가로 인해 과소추정하였다. 동적 HSR의 정규화된 표준편차와 평균상대오차는 레이더로부터의 거리에 관계없이 가장 좋은 결과를 보였다. 정적 HSR은 약한 강우강도에서 상당히 과대추정하였으나 동적 HSR은 모든 강우강도에서 1.0에 총비율을 보였다. 반사도의 시스템오차 보정 후, 동적 HSR의 정규화된 표준편차와 평균상대오차는 각각 약 20%와 15%로 개선되었다.

우리나라에서 악기상으로 인한 재해 유발 가능성이 높아짐으로써, 방재 및 수자원 관리 대책이 필요하다. 국지성 강한 강우에 대한 방재를 위해서는 강우량을 정량적으로 관측 및 예측해야 한다. 본 연구에서는 레이더 강우추정 오차의 지구통계학적 유효반경을 LGC 방법에 적용하여 레이더 추정강우를 조정하는 기법을 개발하였다. 지구통계적 방법을 이용하여 레이더 강우의 실제오차에 대한 유효반경을 결정하였고, LGC 방법을 기반으로 여름철 집중호우 네 사례의 레이더 강우를 조정하였다. 여름철 집중호우 사례의 레이더 1시간 누적강우량과 총누적강우량의 오차는 조정 후 각각 약 40%와 60% 이상 개선효과를 보였다. 그러므로, 여름철 국지적으로 강한 강우 현상의 레이더강우를 예측하는데 있어서 본 연구에서 개발된 조정 알고리즘을 이용하는 것은 적절한 것으로 판단된다.

정량적인 강수량 추정은 기상학 수문학적 연구와 활용에 가장 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 정량적 강수량 추정을 위하여 레이더 강우의 지리통계적 오차 구조 함수를 공동크리깅에 적용하여 레이더 강우강도를 조정하였다. 레이더 강우강도의 오차는 공동크리깅의 주변수로서 지상 우량계와 레이더의 강우강도의 차이로 산출되었다. 지상 우량계 강우장은 공동크리깅의 이차변수로서 정규크리깅에 의해 산출되었다. 레이더 강우강도의 오차 분포는 실험적 베리오그램으로 결정된 이론적 베리오그램을 공동크리깅에 적용하여 생성되었고, 레이더 강우강도 조정을 위하여 레이더 강우강도의 오차 분포를 레이더 강우장에 적용하였다. 본 연구의 검증을 위하여 국지적으로 호우가 발생하였던 2009년 7월 6일에서 7일까지의 강우 사례를 선정하였다. 오차가 조정된 1시간 레이더 누적강우량과 지상 우량계 누적강우량의 상관성은 조정 전에 비하여 0.55에서 0.84로 향상되었고, 평균제곱근오차는 7.45에서 3.93 mm로 조정되었다.

R-Z 관계식은 레이더 강우추정의 정확도를 결정하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 캐나다 궤벡주의 셍레미에서 홍수를 야기한 폭우사례에서 관측된 우적계 및 레이더 자료를 이용하여 레이더 강우추정 시 우적계 자료에서 도출된 R-Z 관계식의 효과를 분석하였다. 이를 위하여 맥길 S-밴드 레이더에서 시간 분해능 2.5분과 공간 분해능 1˚×250m로 관측된 레이더 반사도를 사용하였다. 레이더 반사도 자료에서는 폭우를 동반한 강우세포가 셍레미를 통과한 것으로 관측되었지만 우량계 관측망에서는 낮은 공간 분해능으로 인하여 이 세포가 관측되지 않았다. 셍레미에서 30분과 1시간 최대 누적 강우량은 각각 39 mm와 42 mm였다. 강우사례 동안 두 개의 우적계(POSS; Precipitation Occurrence Sensor System)가 사용되었다. 하나의 우적계는 레이더 반사도와 우적계 반사도를 비교하여 레이더 반사도를 보정하고 다른 우적계는 R-Z 관계식을 유도하는데 사용되었다. 기후학적 R-Z 관계식을 사용하였을 때 보다 반사도에 의존적인 우적계에서 유도된 관계식을 사용하였을 때 강우 추정 오차가 크게 줄었다. 일 누적 강우량에 대하여 편차는 +12%에서 -2%, 평균제곱근오차가 16%에서 10%로 줄었다. 우적계에서 도출된 R-Z 관계식으로 추정된 레이더 강우장을 이용하였을 때 홍수사례에 대하여 강우 발생 시간 및 강우량이 잘 일치하였다.

우리나라의 7개 라디오존데 관측소의 2년간 관측자료를 이용하여 레이더 빔의 진행과 관련된 과대굴절, 빔갇힘의 발생빈도를 통계 분석하였다. 과대굴절과 빔갇힘의 발생빈도는 백령도가 다른 지역에 비해 높았으며 오산과 광주는 시간대별 변화가 가장 크게 나타났다. 세부적인 빔갇힘 발생빈도에서는 고산을 제외한 모든 관측소에서 지표 빔갇힘의 발생이 우세하였으며 흑산도, 고산은 상층 빔갇힘의 비율이 다른 관측소들에 비해 높았다. 계절변동에서는 전체적으로 여름이 겨울에 비해 빔갇힘 발생비율이 높았다. 빔갇힘의 발생은 봄, 가을 겨울에 백령도가 가장 우세하였으며 여름은 포항으로 나타났다. 오산과 광주는 모든 계절에서 발생빈도가 가장 적었다. 빔갇힘의 월별분포에서는 오산과 광주를 제외한 관측소에서는 00 UTC와 12 UTC 간에 큰 차이가 없었다. 광주, 흑산도, 고산은 월별 총 발생비율의 최대값이 60%를 넘지 않았으며 전체적인 발생비율도 다른 관측소들에 비해 낮게 나타났다. 빔갇힘 발생가능 레이더 관측 고도각 조사에서 KSN이 4개 고도각으로 고도각수에서 최고로 나타났으며 JNI가 고도각 1.2˚로 고도각에서 최고로 나타났다. 전체적으로는 1.0˚ 근처에서 최대 고도각이 나타났다.

최근 국지성 도시홍수탐지 및 예측의 실패는 기존 대형 S밴드 레이더 관측망의 저층관측 한계를 시사한다. 기존 관측망의 한계를 극복하고자 돌발홍수의 조기탐지 및 분석을 위한 새로운 첨단관측기법인 X밴드 이중편파레이더 관측망(X-Net)의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 X-Net 실증 테스트베드를 구축하고자 수도권 지역에서 X밴드 이중편파 레이더 설치를 위한 후보지를 조사하고 각 후보지의 적합성 판단을 위해 현장조사, 전파환경조사를 수행하여 최적 관측망을 검토하였다. 최적의 관측망을 선정하기 위해 레이더 빔시뮬레이션을 통하여 각 후보지의 빔차폐율을 조사하고 설치후보지에 대한 현장조사를 통하여 기존시설(전력, 도로, 통신망 등)의 가용성을 판단하였다. 이와 함께 전파환경조사를 실행하여 X밴드 대역의 주파수 할당 가능성을 평가하고, 각 후보지별 간섭이 없는 주파수대역을 조사하였다.

구조물이 손상을 받으면 그 구조물의 동적특성인 고유진동수, 감쇠비, 모드형상 등이 변한다. 본 논문에서는 구조물이 손상을 받을 때 고유진동수의 감소율에 대한 특성을 알아보고 그 감소율을 이용한 구조물의 손상평가를 다룬다. 손상의 유무뿐만 아니라 손상의 위치와 정도까지도 고유진동수의 감소율만으로 파악하고자 하였으며 인공신경망을 이용하였다. 신경망에 사용되는 자료는 다른 연구와 달리 해석 자료로부터 얻어지는 오차 없는 자료뿐만 아니라 실측자료를 가상하여 오차를 포함하는 자료를 대상으로 하였으며, 고유진동수의 감소율로 훈련된 인공신경망을 활용하여 구조물의 손상 위치와 정도를 파악할 수 있었다.