The effects of exogenous sodium nitroprusside (SNP, nitric oxide donor) on the growth, yield, photosynthetic characteristics, and antioxidant enzyme activity of kimchi cabbage (Brassica rapa L. subsp. pekinensis (Lour.) Hanelt) was studied under the low temperature conditions. Kimchi cabbages were treated with SNP of three concentrations (7.5, 15, 30 mg·L-1) for three times at four-day intervals and exposed to low temperature (16/7°C) stress for seven days. SNP treatment induced increases of net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), intracellular CO2 concentration (Ci) and transpiration rate (Tr) under the stress condition with the highest level after the third treatment. The contents of malondialdehyde (MDA) and H2O2 were significantly lower in the treatment of SNP compared to the non-treated control. The activity of ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT), peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD), increased in treated plants by up to 38, 187, 24 and 175%, respectively compared to the non-treated control. SNP-treated and untreated plants had similar growth characteristics. Compared to the control group, SNP-treatment increased fresh weight and leaf area by 5%. Overall, our findings suggest that the application of sodium nitroprusside to the leaves contributes to reducing physiological damage and enhancing the activities of antioxidant enzymes, thereby improving low temperature stress tolerance in kimchi cabbage.

This study was conducted to develop a model for predicting the growth of kimchi cabbage using image data and environmental data. Kimchi cabbages of the ‘Cheongmyeong Gaual’ variety were planted three times on July 11th, July 19th, and July 27th at a test field located at Pyeongchang-gun, Gangwon-do (37°37′ N 128°32′ E, 510 elevation), and data on growth, images, and environmental conditions were collected until September 12th. To select key factors for the kimchi cabbage growth prediction model, a correlation analysis was conducted using the collected growth data and meteorological data. The correlation coefficient between fresh weight and growth degree days (GDD) and between fresh weight and integrated solar radiation showed a high correlation coefficient of 0.88. Additionally, fresh weight had significant correlations with height and leaf area of kimchi cabbages, with correlation coefficients of 0.78 and 0.79, respectively. Canopy coverage was selected from the image data and GDD was selected from the environmental data based on references from previous researches. A prediction model for kimchi cabbage of biomass, leaf count, and leaf area was developed by combining GDD, canopy coverage and growth data. Single-factor models, including quadratic, sigmoid, and logistic models, were created and the sigmoid prediction model showed the best explanatory power according to the evaluation results. Developing a multi-factor growth prediction model by combining GDD and canopy coverage resulted in improved determination coefficients of 0.9, 0.95, and 0.89 for biomass, leaf count, and leaf area, respectively, compared to single-factor prediction models. To validate the developed model, validation was conducted and the determination coefficient between measured and predicted fresh weight was 0.91, with an RMSE of 134.2 g, indicating high prediction accuracy. In the past, kimchi cabbage growth prediction was often based on meteorological or image data, which resulted in low predictive accuracy due to the inability to reflect on-site conditions or the heading up of kimchi cabbage. Combining these two prediction methods is expected to enhance the accuracy of crop yield predictions by compensating for the weaknesses of each observation method.

This study was conducted to apply with an air duct for the cooling and a utilizing cultivating method that uses the fruiting node and the defoliation to the high-temperature vertical and hydroponic cultivation of the oriental melon. The lower fruiting node (LF) was to remove all third vines generated from 5 nodes of a secondary vine. The higher fruiting node (HF) was fruiting on the third vine generated from a first node of the third vine. The direction of the stem string; upward (UW), downward (DW). Four treatment conditions were applied with the LF-UW, LF-DW, HF-UW (control), and HF-DW. The leaf age of melon leaves was measured for photosynthesis at 3 days intervals, and the fruit characteristic was conducted on 79 fruits in each treatment. The photosynthesis rate steadily increased after leaf development, reaching 20.8 μmol CO2·m-2·s-1 on the 10 days, gradually increasing to 21.3 μmol CO2·m-2·s-1 on the 19 days, and reaching 23.4 μmol CO2·m-2·s-1 on the 32 days. After that, it lowered to 16.8 μmol CO2·m-2·s-1 on the 38 days and dropped significantly to 7.6 μmol CO2·m-2·s-1 on the 47 days. As a result of the fruit characteristics by fruiting nodes, the treatments of the fruit length was 12.6-13.4 cm, respectively, which was significant, and the fruit width was 7.9- 8.6 cm, respectively, was not significant. The soluble content ranged from 12.9 to 15.7°Brix, and the significance of all treatments, and higher than of LF-DW and HF-UW. The photosynthesis rate of melon leaves was good until 32 days after leaf development, but after that, the rate decreased. As for fruit quality, it was conformed that melons can be cultivated at the LF because the fruit enlargement and soluble content dose not decrease even when set at the LF. Results indicated that those can be used for LF and defoliation in the development of vertical and hydroponic cultivation method in high-temperature season.

생물환경조절학회지 31권 3호에 게재된 논문의 재료 및 방법의 양액 정보가 잘못 기재되어 있어 바로 잡습니다.

본 연구는 딸기재배시 전용 고설베드를 사용하지 않고, 일 반 수경재배 시설을 이용하여 코이어 배지를 베드에 올려 재 배하는 방법을 구명하기 위해서 실시하였다. 토마토나 파프 리카를 재배하는 시설재배 베드에 코이어의 칩과 더스트 비율 이 5:5인 코이어 배지 1겹 처리(높이 10cm; A), 2겹으로 쌓은 처리(높이 20cm; B), 코이어의 칩과 더스트 비율이 7:3인 코 이어 배지 1겹 처리(높이 15cm; C)와 대조구로는 딸기 전용 플라스틱 화분(Control) 처리구로 하였다. 생육특성은 코이 어 배지 높이별로는 유의성이 없었고, 플라스틱 화분에서 재 배한 것이 작은 경향을 보였다. 딸기 잎의 광합성율은 처리별 로 14.68－15.76μmol CO2·m-2·s-1로 통계적인 유의성은 없 었고, 뿌리의 근활력은 배지 용량이 컸던 C와 B 처리구가 A 처리구와 대조구보다는 높은 것으로 나타났다. 과장과 과폭 은 각각 4.04－4.13cm와 3.26－3.34cm로 통계적인 유의성 이 없었고, 과장과 과폭 비율은 대조구가 1.27로 A－C 처리 구의 1.23－1.24보다 뾰쪽한 형태이었다. 딸기 1주당 수확과 수는 C 처리구가 4.4개로 가장 적었고, 대조구, A, B 처리구의 6.2－6.5개로 처리간 유의성은 없었다. 상품수량 과수는 A 처 리구가 74개로 가장 많았고, C 처리구가 53개로 가장 적었으 며, 1주당 수량은 A 처리구가 72.38g으로 가장 컸고, C 처리 구가 48.69g으로 가장 작았다. 이와 같은 결과는 딸기재배 시 전용재배 시설을 설치하지 않고, 기존의 토마토나 파프리카 수경재배 시설에서 코이어 배지를 활용하여 딸기재배를 할 수 있다는 것을 나타낸다. 다만 C 처리구에서 수량이 감소한 것 은 칩과 더스트 비율이 7:3으로, A와 B 처리구의 칩과 더스트 비율이 5:5와 다른 것이 원인으로 추정되며 칩과 더스트 비율 에 따른 추가 연구가 필요하다.

PURPOSES : In this study, a Design Support Automatic Program for NATM (new Austrian tunneling method) tunnels based on BIM that can generate shape information including property information via the development of BIM libraries and the construction of a library design support automatic program is developed. METHODS : In this study, the abovementioned program is developed as an add-in Revit program. AutoDesk's program has the highest utilization rate, and it allows support tools to be added easily. Construction information classification based on WBS(Work Breakdown Structure) is developed. Subsequently, library construction and program development algorithms are developed. RESULTS : The automatic program constructs a library that reflects geometric characteristics through the construction of a library automatic module as well as generates three0-dimensional (3D) shape information by mapping between the constructed library and 3D informal alignment. The proposed program can automatically assemble a constructed library through the development of an algorithm for generating sequences of 3D shape information and automatically place models on a 3D terrain. CONCLUSIONS : The proposed automatic program can be designed and changed easily. It is expected to contribute to improvements in the speed of 3D NATM tunnel modeling and the efficiency of NATM tunnel design.

참외는 줄기를 땅 위에서 포복재배로 유인하는 것이 일반적으로써 노동강도가 강해서 농업인 근골격계 질환의 원인이 되므로 작업강도를 낮추고 품질도 향상시키기 위한 새로운 재배 방법을 찾고자 본 실험을 수행하였다. 그 결과, 줄기를 상향으로 유인하는 처리구가 생육 및 광합성 특성이 좋았고, 근활력은 하향 줄기 유인 처리구에서 좋은 것으로 나타났다. 상품 수량에 있어서는 상향 처리구가 4.055kg/10a, 하향 처리구가 3,983kg/10a으로 통계적인 유의성은 없었다. 줄기유인 작업에 대한 작업자세 평가의 경우, 기존 포복재배가 상향, 하향 재배방식 보다 위험수준이 높은 것으로 평가되었다. 결론적으로, 참외 수경 수직재배는 작물 생육, 수확량 및 작업 노동강도 등을 고려해 볼 때 기존 포복재배 방식을 대체할 수 있는 새로운 재배방법이라고 판단되고, 참외 줄기 유인 방법별로 수량 등에 유의성이 없으므로 상향 줄기유인 방법이나 하향 줄기 유인방법 중에서 하우스의 구조나 재배자의 의향에 따라서 선택하여 수직재배를 하면 될 것으로 사료된다.

선체구조의 품질검사 중 가장 일반적인 방법의 하나는 비파괴검사이다. 하지만 복합소재 선체는 강화재와 수지로 구성된 여러가지 재료가 섞여 있고 또 생산환경과 작업자에 따라 FRP(Fiber-Reinforced Plastics) 제작품질에 차이가 발생할 가능성이 크기 때문에 정확한 검사평가는 쉽지 않은 일이다. 특히 FRP 선박의 경우에는 다른 구조물보다 두께가 매우 두껍고 주로 수척층 공법을 이용하기 때문에 더욱 그렇다. 초음파 탐상의 조건 중 검사체의 밀도가 매우 중요하기 때문에 본 연구에서는 FRP 선박 제작에 널리 사용되고 있는 소재와 유리섬유강화재 중량 비율로 제작된 선박의 외판을 검사체로 선정하고, Pulse-Echo 초음파 탐상기를 활용하여 GFRP(Glass Fiber-Reinforced Plastics) 선체 외판의 초음파 탐상을 위한 적정 조건을 조사하였다. 1.00 MHz, 2.25 MHz, 5.00 MHz 세 종류 탐촉자로 A-Scan 을 실시하였으며 선체 외판의 두께 검사결과와 비교분석함으로써 적정 초음파 탐상 조건을 찾고자 하였다. 연구결과 탐촉자의 초음파 주파수가 높아질수록 수신자의 반사파 음향 속력을 감소시켜야 더 정도 높은 두께 측정 결과를 얻을 수 있었으며, 상대적으로 낮은 초음파 주파수 탐촉자에서 더 적은 오차가 발생함을 확인할 수 있었다.

본 연구는 태양광 기반으로 인공광 병렬 광공급 시스템을 개발하고 상추 재배효과를 구명하기 위하여 수행하였다. 태양광 기반으로 인공광원을 공급하는 장치는 광원 공급부, 전원 공급부, 시스템 계측 및 제어부로 구성하였다. 광원공급부는 태양광 전송장치(광파이버)와 LED 램프(인공광)로 구성하였고, 태양광 전송장치는 광 전송률이 우수한 석영재질의 광섬유(Optical fiber)로 제작되었으며, 인공광은 LED 중 White 램프를 사용하였다. 전원 공급부는 누전 차단기, SMPS, LED 제어기 및 릴레이로 구성하였다. 시스템계측 및 제어부는 터치스크린과 지그비(ZigBee) 통신모듈, 광량센서로 구성하였다. 구성한 장치의 성능시험 결과 광량센서로 측정된 강도가 200μmol·m-2·s-1 이하가 되면 자동적으로 LED 램프가 작동되어 보광하는 것을 확인하였다. 또한 본 장치를 활용하여 상추를 재배한 결과, 엽장, 뿌리길이, 엽록소 함량 및 지하부 생체중이 LED 처리보다 큰 것으로 나타났다. 따라서 본 장치 는 화석연료 고갈 등으로 전기 사용에 제한이 올 때 폐쇄형 식 물공장 같은 시설에서 작물을 재배할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 고추의 생육특성인 초장, 엽면적, 생체중, 건물중을 조사하였고, 기상요인에 따른 수량 예측 모델 개발을 위하여 수행되었다. 생육도일온도에 따른 고추의 생체중, 건물중, 초장 및 엽면적에 대한 생장 모델(시그모이드 곡선)을 개발하였다. 고추는 정식 후 50일 전후로 초장, 엽면적, 생체중 및 건물중이 지수 함수적으로 증가하였으며, 140일 이후에는 생장요인들이 평행을 이루었다. 그리고 생육도일온도에 따른 고추의 생장을 분석 한 결과 지수 함수적으로 생장이 늘어나는 시점의 GDD는 1,000였다. 고추의 건물중에 대한 상대생장 속도를 계산하는 식은 RGR (dry weight) = 0.0562 + 0.0004 × DAT − 0.00000557 × DAT2 였다. 수확한 적과의 생체중과 건물중으로 고추의 단수를 구하였을 때, 정식 후 112일에 1,3871kg/10a였고, 건고추의 단수는 정식 후 112일에 291kg/10a이였다. 고추 작황예측 프로그램 개발을 위해서는 고추의 생산성에 관여하는 주요 요인을 분석하고, 실시간으로 계측한 생육 및 기상자료를 기반으로 하여 생육모델을 보정 및 검증해야 할 것이다.

본 연구의 목적은 온도와 토양수분에 따른 마늘의 생육, 생리장해 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 실시 하였다. 실험은 온도가 6℃ 차이가 나는 온실에서 수행 되었는데, 정식부터 수확까지 외기(A)보다 3℃(A+3℃), 6℃(A+6℃) 고온조건, 토양수분은 적습(OI) 대비 수확기 무렵의 다습(EI) 처리를 하였다. 그 결과, 마늘 생육특성은 온도와 토양수분 조건(0.34m3/m3)에 따라 고도의 유의성을 보여 고온일수록 그리고 적습 처리구일수록 컸다. 초장은 외기보다 A+6℃-OI 처리구에서 47.4cm로 가장 컸으며, 엽장과 엽폭 역시 외기보다 A+6℃-OI 처리구가 각각 16.1cm, 2.4cm로 가장 컸다. 마늘재배 기간 중 외기보다 3℃, 6℃ 고온조건이 되면 스펀지마늘 발생율이 높아져 A+6℃-OI 처리구는 12.9% 발생하였고, A-EI 처리구에서는 전혀 발생하지 않았으며, 인편무게와 1쪽당 무게는 A+6℃ 고온구에서 크게 감소하여 수량이 외기 대비 A+6℃ 처리구는 평균 51%, A+3℃ 처리구는 평균 22% 감소하였다. 따라서, 마늘재배시 외기보다 6℃ 고온조건과 다습조건이 되면 상품수량 감소하고, 생리장해 발생이 많아지는 것으로 나타났다.

본 연구는 배추의 작황 예측프로그램을 개발하기 위한 생육조사로 정식시기를 봄과 가을에 2주 간격으로 3회씩 각각 정식하여, 생체중, 건물중, 엽장, 엽폭, 엽수, 엽면적등을 정식후 2주간격으로 조사하였다. 정식 후 일수에 따른 생체중과 건물중의 변화와 GDD에 따른 생체중, 건물중, 엽면적 그리고 엽수의 변화에 대하여 회귀분석하였다. 정식 후 일수에 따른 봄배추와 가을배추의 생장을 S자형 곡선으로 분석한 결과 생체중의 회귀식은 각각 FW=4451.5/[1+exp{-(DAT-34.1)/3.6}](R2=0.992)과 각각 FW=7182.0/[1+exp(-(DAT-53.8)/11.6)](R2=0.979) 였다. 그리고 GDD에 따른 봄배추의 생체중의 모델은 각각 FW=4411.2/[1+exp{-(GDD-585.2)/128.6}] (R2=0.992) 및 FW=13718/[1+exp{-(GDD-1278.6)/219.5}] (R2=0.981)였다. 봄배추와 가을배추의 단위면적당 생산량은 각각 11348.3kg/10a와 1,5128.2kg/10a로 노지재배의 단수와는 차이를 보인 반면에 봄배추의 경우 시설재배의 단수 1,1147.3kg/10a와 유사한 결과를 보였다. 차후에 노지재 배를 통해, 배추의 생산성에 관여하는 주요 요인을 분석하고, 실시간으로 계측한 생육 및 기상자료를 기반으로 하여 보다 정확한 예측프로그램으로 보정 및 검증해야 할 것이다.

본 연구는 정식 후 토양의 수분 함량에 따른 배추의 생장과 토양 수분에 따른 배추의 생리 반응 모델 개발을 위한 유효 매개변수를 알아보고자 수행되었다. 처리는 5개 수준으로 각각 0, 200, 300, 400 및 500mL/d/ plant로 매일 1회 관수하여 토양 수분 함량 차이로 구분하였다. 토양수분과 기공전도도를 정식 후 10일부터 6일 간격으로 총 5회 측정하였으며(단, 0과 200mL/d/plant 처리구는 총 3회 측정), 광합성기구 활성을 알아보고자 정식 후 25일에 충분히 관수된 처리구(500mL/d/plant)와 결핍 처리구(0mL/d/plant)에서 이산화탄소 포화 곡선을 작성하였고, 정식 후 38일에 생장을 조사하였다(단, 관수 량 처리구 0과 200mL/d/plant는 위조되어 정식 후 29일에 생장 조사함). 토양수분과 배추의 기공전도도는 밀접한 관계가 있었으며(r2=0.999), 직선의 정의 상관관계로 y = 6097.4x − 4.2984였다. 충분히 관수된 배추의 이산화 탄소 포화곡선은 정상적인 포화 곡선을 보였으나, 토양 수분이 극도로 결핍된 배추는 체내로 이산화탄소가 확산 되어 들어가지 않으며, 광합성 속도도 약 6.5μmol·m-2·s-1 미만으로 급격히 감소하였다. 충분히 관수된 처리구 (500mL/d/plant)에 비하여 토양 수분 결핍구(0mL/d/plant 처리)에서는 약 6.8배 이상 건물생산량이 감소하였다. 그리고 토양의 수분 함량에 따라 엽면적 지수가 로그함수적(y = 16.573 + 3.398 ln x)으로 증가하였고, 결정 계수 r2=0.913로 높은 상관 관계가 있었다. 결과적으로, 정식 초기의 토양 수분 함량이 결핍되면 배추의 생장이 지연 되며, 광합성 속도와 기공전도도가 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 또한, 토양수분 함량과 배추 생장 반응 모델을 기공전도도와 엽면적 지수를 변수로 활용하면 정확도가 우수한 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.