본 연구에서는 국내의 시설 내 작물재배에 적합한 자동관수 기술을 개발하기 위한 첫 단계로 전기저항의 변화원리를 이용하는 워터마크 센서를 장착한 소형 컨트롤러를 작물재배에 활용하여 자동관수기술의 효용성을 구명하고자 하였다. 이를 위해 비닐하우스 내에 다른 토성을 갖는 토양을 격리베드에 인공적으로 조성한 후 토마토를 정식하여 수분퍼텐셜을 -20kPa 수준으로 자동으로 조절하면서 재배하였다. 점적관수에 따른 토양 내 깊이별 수분변화는 Sentek 축전형 수분센서를 이용하여 측정하였다. 워터마크센서를 이용한 수분퍼텐셜 제어성능은 (-)20kPa 수준부근에서 유지되지 않고 반복적으로 0~(-)20kPa 대역에서 높은 변화 값을 나타내어 안정적이지 못한 것으로 나타났다. 특히, 물 공급은 관수시마다 약 50~60분 비교적 긴 시간동안 진행되어 수분공급이 과잉되는 문제가 나타났으며 건조시에도 수분퍼텐셜의 변화가 계단응답 반응의 형태로 변하는 불량한 측정해상도를 나타내었다. 이러한 문제는 워터마크센서의 토양과 전극 접촉형태가 다공컵식 수분장력계에 비해 수분값에 연속적으로 반응할 수 없는 구조이기 때문인 것으로 판단하였다. 자동관수에 따른 토양종류별 수분변화는 그 기울기가 토성별로 서로 달랐으며 양질사토의 경우 수분함량의 변화정도가 가장 높았다. 수분함량의 변화속도는 낮과 밤의 경우 시간에 따른 변화율이 달라서 변곡선의 형태를 나타내었다. 이러한 이유는 낮과 밤의 일교차와 태양광 유무에 의하여 수분증발량 차이가 발생하였기 때문인 것으로 판단하였다. 직물에서 20cm 떨어진 지점의 깊이별 수분함량은 작물에 인접한 위치와 비교하였을 때 세가지 토양 모두 관수에 의한 변화정도는 미미하여 직물에 인접한 곳만 수분공급이 효율적으로 이루어지는 것을 확인하였다. 추후 연구에서 양질사토 베드에서 관찰된 토마토 생육 불량 문제 개선과 관수멈춤 시간을 적용하여 물공급의 과잉 문제를 해결하는 보완실험이 요구되었다.

시판되는 효소형 TTI를 이용하여 다양한 온도에서 보관 중인 간 쇠고기의 부패 확인이 가능한지 조사하였다. 쇠고기의 부패 확인 지표로는 volatile basic nitrogen(VBN)을 이용하였다. 실험 온도 4, 10, 15, 20 및 25oC에서 쇠고기가 부패하는데 소요된 시간은 각각 168, 114, 60, 48 및 24시간이었다. 상기 조건에서 쇠고기의 품질변화는 본 실험에 사용한 3 종류의 C-type TTI(C-1, C-4, 및 C-7)의 반응 종말점들과 일치하지 않았다. TTI의 반응을 쇠고기의 품질변화에 일치시키기 위해 C-1 TTI로부터 효소와 기질 성분을 추출하여 Eppendorf tube에서 서로 다른 양으로 혼합하여 변형된 TTI를 구성하였다. 변형된 CM-1 TTI의 반응은 20oC와 25oC에서 쇠고기의 품질변화와 매우 유사하였으나 다른 온도에서는 일치하지 않았다. 변형된 CM-2 TTI의 반응은 15oC에서만 쇠고기의 품질변화와 일치하였다. 따라서 TTI를 특정한 식품의 품질변화 지시계로 사용하기 위해서는 식품의 부패와 TTI 반응에 대한 체계적인 kinetics 연구들이 필요할 것으로 보인다.

본 연구에서는 정밀관수를 위한 관수시간, 점적라인 설치 등 관수시스템 설계를 위한 기초 데이터를 얻고자 점적관수 시 토성에 따른 물의 수분함량변화를 공간적, 시간적 변이의 차이를 구명하였다. 20cm의 간격의 노즐로 설치된 1열 점적관을 이용 관수 하였을 경우 양토와 사양토내의 수분은 중심을 따라 대칭 형태를 유지하면서 이동하였으나 수분확산 폭은 양토가 더 넓고 속도가 느린 경향을 나타내었다. 상대적으로 높은 모래성분 함량을 갖는 양질사토의 경우는 낮은 수분 보유력으로 인하여 위치별 수분함량의 변화는 상대적으로 낮았으며 그만큼 물 빠짐정도가 큰 것으로 나타났다. 관수개시점과 종말점을 고려하였을 때 사양토의 경우 20cm 깊이에서 관수개시 30분 후에 수분의 포화가 이루어졌으나 양토와 양질사토의 경우는 약 80분이 소요되어 효율적인 수분공급 측면에서 관수시간은 토성별로 달리해야 하는 것으로 나타났다. 깊이 10cm에서의 시간에 다른 토양수분의 감쇠특성은 지수함수의 형태를 나타내었으며 토양별 안정된 상태에서의 수분함량은 양토, 사양토, 양질사토 각각 17.6%, 6.2%, 4.2%로 예측되어 토성에 따라 잔여수분함량은 차이가 있음을 확인하였다. 토양수분함량과 토양수분퍼텐셜과의 관계를 나타내는 수분특성곡선은 시험 토양의 경우 모두 높은 결정계수를 갖는 지수함수로 근사가 가능하여 수분퍼텐셜을 이용하여 측정하는 재배시스템에서 대응하는 수분함량 예측에 유용한 관계식을 얻었다.

이 연구에서는 사장교의 시공 중 장력보정을 위한 최적 변위계측 위치(OLD) 결정법을 제안한다. 변위 민감도를 구하여 Fisher Information Matrix(FIM)를 정식화하였고, 이를 이용한 유효독립분포벡터(EIDV)를 계산하여 최적 변위계측 위치의 우선순위를 결정하였다. 결정된 최적 변위계측 위치의 효율성과 신뢰성을 검증하기 위하여 사장교에 대한 수치예제를 수행하였다. 변위를 사용한 FIM을 정식화하여 이의 결과를 변위 민감도를 사용한 결과와 수치예제를 통해 비교하였다. 또한 변위 측정오차와 케이블 길이오차가 장력 보정에 미치는 영향을 Monte Carlo 기법을 사용하여 통계적으로 분석하였다.

종자가 작아 솎음작업이 불편한 참깨 종자를 과립화하여 솎음작업 노력을 절감하고자 실험을 실시하였다. 과립화 방법은 종자＋과립화 물질(제올라이트, 피트, 활성탄소) ＋ 알진산용액을 혼합하여 반죽을 만든 후 플라스틱 병에 담아 4mm 배출구를 만들어 조금씩 배출 CaCl2 용액에 떨어뜨려 과립을 만들었다. 각 재료별 과립종자의 특성 및 발아율을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Pellet당 1~3개의 종자를 목표로 할 때 증량제 1 당 87g의 종자을 혼합하는 것이 바람직하였다. 2. 과립종자의 경도 및 줄뿌림 파종시 파괴율은 과립화 물질에 따라 다르게 나타났는데, 재료별로 zeolite의 경도가 강했고, 파괴율도 2% 낮았다. 3. 과립종자의 수분 흡수율은 재료별로 피트 ＋ 활성탄소 > 피트 > 활성탄소 > 제올라이트 순으로 낮았다. 4. 활성탄소를 재료로한 과립종자의 발아율은 95%로 무처리 (일반종자) 98%와 큰 차이가 없었으며, 경도가 크고 충격에도 안정적일 뿐 아니라 맥류세조파기의 파종 롤러에 의한 파괴도 적어 공시재료 중 가장 유망시 되었다. 5. 복토 정도에 따른 발아율은 과립종자가 지면에서 1/4 보이게 파종시 pelleting재료에 따라 80~92% 였으며, 이중 활성탄소가 가장 좋았다.