This study was carried out to establish various physiological changes according to soil water stress and to compare the degree of water stress between two species of grapevines (‘Jinok’ as a new breeding cultivar and ‘Campbell Early’ as a control) using thermography. Soil water potentials were treated at -70, -30, and -5 kPa with waterlogging for 7 days. Regarding the photosynthetic rates (A) of the two cultivars, they showed an order of –30 kPA > -5 kPa > -70 kPa in order. With -70 kPa and waterlogging treatments, a decrease of photosynthetic rate was observed at 3 days after treatment, with a more significant decrease accumulating over time. At 7 days after treatment, photosynthetic rates of ‘Campbell Early’ (33.3, 45.6%) and ‘Jinok’ (56.6, 57.3%) grapes decreased compared to those with -30 kPa treatment. H2O2 and proline synthesis were the highest with the waterlogging treatment. In terms of proline synthesis, ‘Campbell Early’ had a relatively higher rate than ‘Jinok’. Leaf and stem water potential were the lowest with the -70 kPa treatment and the highest with the - 30 kPa treatment f or both cultivars. Crop water stress index (CWSI) showed the following order: waterlogging > -70 kPa > -5 kPa > -30 kPa, which was the opposite result of water vapor transfer (IG). As a result of correlation analysis between factors, photosynthetic rate showed negative correlations with the water potential of leaf and stem and crop water stress index but a positive correlation with the relative water content of leaves. Thus, tolerance to water stress of ‘Campbell Early’ was relatively stronger than that of ‘Jinok’ grape. It is possible to compare water stress using infrared imaging.

This research presented the procedural framework of developing and optimizing an artificial intelligence model for predicting the change of bread texture by different baking enhancers. Emphasis was placed on the impact of various baking enhancers on the Mixolab thermo-mechanical properties of wheat flour and consequent alterations in bread texture. The application of baking enhancers positively contributed to dough formation and stability, producing bread with a soft texture. However, a relatively low Pearson correlation coefficient was observed between a single Mixolab parameter and bread texture (r<0.59). To more accurately predict the texture of bread from the thermo-mechanical features of wheat flour with baking enhancers, five AI models (multiple linear regression, decision tree, stochastic gradient descent, random forest, and multilayer perceptron neural network) were applied, and their prediction performance was compared. The multilayer perceptron neural network model was further utilized to enhance the prediction of bread texture by mitigating overfitting risks. Finally, the hyperparameter tuning (activation function [Leaky ReLU], regularization [0.0001], and dropout [0.1]) led to enhanced model performance (R2 = 0.8109 and RMSE = 0.1096).

차광도포제 처리는 시설하우스 내부의 고온 제어를 위한 유용한 관리 방법 중 하나로 이용되고 있다. 우리나 라 포도과원에 설치된 비가림 시설은 강우를 방지하여 병 발생을 예방하는 독특한 시설로 여름철 고온 피해를 받을 가능성이 높다. 본 시험에서는 포도 비가림 시설 아래의 과도한 고온을 회피하기 위해 차광도포제의 농도를 달리하여 비가림 비닐 외부에 처리하였다. 그 결과 35% 차광도포제 처리는 비가림 비닐 아래의 PPFD (광합성 광양자 자속 밀도)의 45%를 감소시켰다. 또한 35% 차광도포제 처리는 무처리 대비 과방부위 온도를 2oC를 낮추는 결과를 나타냈다. 차광도포제 처리는 포도 비가림 시설에서 유의하게 온도를 낮추는 효과가 확인되었지만 주변 온도보다 낮은 온도로 제어 할 수는 없었다. 자연적으로 제거되는 35% 차광도포제 처리는 우리 나라의 포도 비가림 시설내의 여름철 과도한 열 손상과 과일 품질 저하를 방지하는 방법으로 활용할 수 있다.

In the epoxy resin manufacturing process, carcinogenic ECH (epichlorohydrin), IPA (isopropanol) and Biphenol-A materials has been generally used. After the reaction, byproducts containing ECH/IPA/Water is remained along with final product. But, in the recovery process, ECH and IPA forming an azeotropic mixture with water containing feed solution at any temperature condition, the recovery of high purity ECH is difficult only by distillation. Therefore, pervaporation process could be suitable countermeasure due to its mild operation condition for separation of azeotropic mixtures at the point of energy and cost saving. In this study, Alumina-PVA composite membrane was prepared for pervaporation dehydration of ECH/IPA/Water feed mixtures and pervaporation performance and stability of the prepared composite membrane was identified.

The role played by reservoirs in the biogeochemical cycles of elements is a subject of ongoing debate. Recent research has revealed that reservoirs emit significant levels of greenhouse gases. To assess the importance of reservoirs in monsoon climate areas as a source of methane gas into the atmosphere, we investigated variations in organic carbon (OC) input into the reservoir, oxic state changes, and finally the amount of methane emitted (focusing on the ebullition pathway) in Lake Soyang, which is the largest reservoir in South Korea. Total organic carbon (TOC) concentrations were higher during summer after two years of heavy rainfall. The sedimentation rates of particulate organic carbon (POC) and particulate organic nitrogen (PON) were higher in the epilimnion and hypolimnion than the metalimnioin, indicating that autochthonous and allochthonous carbon made separate contributions to the TOC. During stratification, oxygen depletion occurred in the hypolimnion due to the decomposition of organic matter. Under these conditions, H2S and CH4 can be released from sediment. The methane emissions from the reservoir were much higher than from other natural lakes. However, the temporal and spatial variations of methane ebullition were huge, and were clearly dependent on many factors. Therefore, more research via a well-organized field campaign is needed to investigate methane emissions.

Membrane separation processes have been widely used in water purification or gas separation applications because of their process simplicity, low cost operation and small footprint. Nowadays, applications of ceramic membranes with high thermal, chemical and mechanical resistance has rapidly grown in new separation applications where the polymeric membranes cannot be used (e.g., high temperature, strong acidic/basic or solvent-contained corrosive feed solution). In this study, robust ceramic hollow fiber membranes were prepared by extrusion-phase inversion followed by sintering. The effects of preparation conditions on membrane characteristics were studied to improve the separation performance of ceramic membranes. In addition, a variety of modification methods and applications based on ceramic hollow fiber membranes will be discussed.

In membrane applications for wastewater treatment, polymeric membranes are dominant due to their processbility and low cost. To enlarge the membrane application in industrial effluent treatment, membrane materials with high mechanical and chemical tolerance should be needed. Although ceramics such as alumina would be good options for harsh environmental conditions, high cost and complex production methods hinder the application of ceramic membranes. Here, we demonstrate the preparation of cost-effective, robust alumina hollow fiber membranes (HFMs). Alumina HFMs prepared with phase inversion method followed by sintering showed narrow pore size distribution. Also, characteristics of the membrane can be easily tuned by controlling spinning and post treatment conditions.

본 연구는 국내에서 육성된 신품종 ‘진옥’ 포도와 대조품종인 ‘캠벨얼리’를 대상으로 재배작형을 노지, 비가림, 무가온 하우스로 나누어 수체생육 및 과실품질을 조사하였다. 수체생육을 보면 ‘진옥’이 ‘캠벨얼리’ 보다 주요 생육기가 빠른 경향이었고, 수확기는 무가온 하우스 재배의 ‘진옥’ 품종이 8월 13일로 가장 빨랐으며, ‘ 캠벨얼리’ 품종은 8월 17일이었다. 노지 재배유형에서는 ‘진옥’ 품종이 8월 25일, ‘캠벨얼리’ 품종이 8월 29 일로 가장 늦었다. 신초경, 신초장 등 신초생육은 처리 간 비슷한 경향이었다. 과실특성을 조사한 결과, 가용성 고형물 함량은 무가온 하우스 재배 시 ‘진옥’과 ‘캠벨얼리’ 품종에서 각각 15.4oBrix, 15.9oBrix로 비슷한 경향이었고, 노지 재배에서는 각각 15.9oBrix, 15.8oBrix였으며, 과실의 산함량과 과피의 색도도 비슷한 경향이었다. 병해충 발생은 6월 중순부터 갈색무늬병이 발생하기 시작하였고, 생육후기인 8월 상순에 조사한 갈색무늬병 피해엽률은 무가온하우스 재배의 ‘진옥’ 품종이 14%로 가장 낮았으며, 노지재배의 경우 ‘진옥’ 품종이 46%, ‘ 캠벨얼리’ 품종이 49%로 노지재배 유형에서 갈색무늬 병의 발생이 많아 생육후기 집중적인 방제가 필요한 것 으로 판단되었다.

This study was accomplished to investigate the effects of the night temperatures on the dark respiration and fruit quality of ‘Heukgoosul’ grape at ripening time. The weight of cluster and berry increased significantly at 20oC than 30oC in night temperature. The length and diameter of berry harvested from the 20oC and 25°C treatments also increased significantly. But there were no differences in the cluster length and diameter as well as the number of berries per cluster. When the amount of CO2 uptake was examined, the dark respiration decreased at 20°C in comparison with 30°C. On the other hand, the anthocyanin content of fruits harvested from the 20°C treatment was higher 38.8 μg·cm-2 than that of 30°C 27.7 μg·cm-2. Hunter’s value such as L(brightness), a(red chromaticity) and b(yellow chromaticity) showed the significance between 20°C and 30°C treatments. Soluble solid content and acidity of berry fruits harvested from the 20°C treatment increased respectively by 3.4 °Brix and 1.6 times. With consideration of the main characteristics of fruit harvested at 30°C, the sugar-acid ratio 72.6% was lowered and the color chart showed the low value 7.1, therefore, the overall fruit quality was deteriorated. When the production yield rates of first harvest 23.6% and second harvest 44.7% were compared, the 20°C treatment could move up the harvest time earlier.

기후변화는 생태계의 구조와 기능의 변화를 야기할 수 있는 중요한 환경 교란 요소이다. 생물군집으로 대표되는 생태계의 기본 구조는 구성 생물의 기후를 포함하는 다양한 환경에 대한 적응의 결과로 나타난다. 최근 1세기에 걸친 기후변화의 패턴은 생물종의 분포 지역과 밀도의 변화를 야기하고 있으나, 특정 생물은 그 변화를 가시적으로 보여주기도 하지만 대부분의 생물들은 그 변화의 외적 표출은 제한적으로 나타나고 있다. 따라서 변화를 추적할 수 있는 지표생물의 발굴은 기후변화로 인한 생태계의 변화와 적응, 그 영향을 조절하는 데 중요하다. 본 연구는 농생태계 내 서식하는 벌류 곤충 중 기후변화를 지표할 수 있는 생물종을 선발하고자 선발 기준의 개발 및 발생 모니터링을 통해 지표 가능성을 파악하였다.

개량일자형 수형과 웨이크만식 수형은 우리나라에서 가장 널리 사용되는 수형으로 ‘캠벨얼리’와 같은 단초 전정형 품종에 장점을 가지고 있다. 본 시험에서는 웨이크만식 수형과 개량일자형 수형에서의 노동시간과 노동 강도를 비교하였다. 그 결과, 송이다듬기는 웨이크만식 수형에서 17.3 시간/10a, 개량일자형 수형에서 12.3/10a 시간이 소요되었다. 봉지씌우기는 웨이크만식 수형에서 10.1 시간/10a, 개량일자형 수형에서 8.2 시간/10a가 소요되었다. REBA index를 이용하여 송이다듬기와 봉지 씌우기의 노동강도를 확인한 결과 웨이크만식 수형에서 13점, 개량일자형 수형에서 8.6점을 나타내었다. 한편, 개량일자형 수형에서는 포도나무 신초들의 절간장과 절간굵기의 강한 생장도 감소하였다. 결과적으로 개량일자 형 수형은 우리나라의 포도과원 생력화에 더욱 편리한 수형이다.

The table grape 'Hongisul' with strong cold and disease resistance has high sugar, low acidity and excellent palatability. However, this grape has a problem of poor coloring. This study was carried out to improve the fruit color through leaf removal treatments in ‘Hongisul’ grapes. The leaf removal treatment involved removing 2 leaves and 4 leaves around the grape cluster at the start of veraison. The light exposure value of clusters increased 4 leaves removal clusters compared with those of the 2 leaves removal and non-treatment. However, there was no difference in the ambient temperature among the three treatments. The improved light exposure caused by leaf removal increased soluble solids content and the ratios of hunter a value (red) in the grape skins, while total acidity had decreased more in the leaf removal. These findings are expected to improve viticultural practices with the aim of producing red-colored grape.

본 연구의 목표는 쌀가루의 물리화학적 특성을 분석하여 쌀면을 제조하는데 있어 최적 품종을 결정하는 것이다. 쌀 면 제조에 사용된 쌀 품종은 아밀로오스 함량이 다른 품종인 밀양 278호, 한아름 2호, 백진주를 사용하였다. 본 연구 에서는 쌀을 건식 제분하여 100-150 mesh 체를 통과한 쌀가루를 쌀면 제조에 이용하였다. 쌀가루의 물리화학적 특성 은 호화특성, thermo-mechanical 방법을 통해 분석하였으며, 쌀가루의 아밀로오스 함량에 따라 호화특성 및 thermomechanical 특성에서 차이를 나타냈다. 품종별 호화 개시 온도는 밀양 278호, 한아름 2호, 백진주 각각 70.0, 62.7, 63.0 ℃이었으며, 고아밀로스 함량을 갖는 쌀가루 품종인 밀양 278호는 높은 호화 온도를 나타내며, 호화 시 점도의 특성 또한 다른 품종과 차이를 보였다. 제조된 쌀면의 특성은 면의 질감분석, 조리손실률, 국물의 탁도, 단면사진을 통해 분 석하였다. 밀양 278호, 한아름, 백진주로 제조한 쌀 건면의 경도는 각각 4.55, 2.24, 1.89 N의 값을 나타내었다. 면을 삶았을 경우에 백진주는 면이 형성되지 않고 잘게 끊어져 면의 질감을 측정을 할 수 없었으며, 밀양 278호와 한아름 2호 쌀면의 Rmax 값은 각각 0.86, 0.46 N을 나타내었다. 밀양 278호 품종의 경우 다른 두 품종에 비해 호화 시 높은 점도를 나타내고, 낮은 조리 손실률 등 제면 가공적성에 적합할 것으로 판단된다.

본 연구는 30oC 이상 고온기 포도 착색장해를 경감하기 위하여 차광 정도에 따른 포도 광합성과 과실특성 및 품질과의 관계를 구명하고자 국내육성 ‘자랑’과 ‘흑보석’ 포도를 가지고 수행하였다. 1. ‘자랑’ 포도는 오전 10시 무처리 대비 차광 30%에서 오전에는 5.1 μmolCO2·m-2·s-1, 오후에는 9.4 μmolCO2·m-2·s-1 광합성률이 높아 오전부터 차광하는 것이 효과적이었으며, ‘흑보석’ 포도는 무처리 대비 오전 10시에 –3.1 μmolCO2·m-2·s-1로 광합성률이 저하하고, 오후에 7.6 μmolCO2·m-2·s-1 광합성률이 증가하여 오후 고온에서 30% 차광 처리하는 것이 효과적이다. 차광 30%와 50% 처리간에는 광합성률 차이가 인정되지 않았다. 2. ‘자랑’ 포도를 10시부터 17시까지 평균온도는 무처리 대비 30% 차광 엽온은 4.2oC, 50% 차광 엽온은 4.8oC 낮았으며, ‘흑보석’ 포도는 10시부터 16시까지 평균온도는 무처리 대비 30% 차광 엽온은 4.1oC, 50% 차광 엽온은 4.9oC 낮았다. 두 품종 모두 무처리와 차광 처리간의 범위는 4.8 ~ 4.9oC로 차광이 엽온 저하에 효과적이었으며, 차광처리 간에는 큰 차이가 없었다. 3. 과실 특성에 있어서는 ‘자랑’과 ‘흑보석’ 포도의 과실중, 당함량, 산도는 무처리구와 인공차광 처리구 간 유의성이 있었다. 하지만 과방길이, 직경, 과립수는 처리구 사이에 유의성이 인정되지 않았다. 4. ‘자랑’ 포도 안토시아닌은 무처리 28.88 μg/cm2 대비 차광 30%가 42.8 μg/cm2로 1.5배 높았으며 명도(L)은 차광 처리에서 낮고, 적색도(a)는 무처리가 높으며, 황색도(b)는 차광 처리에서 낮으나, 차광처리 간에는 차이를 보이지 않았다. ‘흑보석’ 포도는 안토시아닌, 명도(L), 황색도(b)는 처리 간 유의성이 없었으나, 적색도(a)는 차광 30%에서 유의성을 보였으나, 차광 처리 간에는 유의성이 인정되지 않았다.

본시험은 포도 캠벨얼리의 광폭 비가림 설치 효과를 평가하기 위해 실시되었다. 광폭비가림은 비가림의 폭이 기존의 표준 비가림보다 30 cm 넓게 구성되어 있다. 비가림처리는 모두 대기온도보다 2~3oC 높게 나타났고 광 폭비가림하에서 일 평균온도는 0.5~1oC 정도표준 비가림 보다 높게 나타났다. 상대습도는 대기습도보다 15~20% 낮게 나타났으며 연차간 차이를 보였다. Pseudocecospora vitis 에 의해 발생하는 포도 갈색무늬병의 발생은 2012 년에는 광폭비가림이 표준비가림 보다 55.6% 적게 나타 났고 2013년에는 17.2% 적게 나타났다. 포도는 2년에 걸쳐 수확하였고 당함량, 산함량, 과립중, 과립크기 등 과실품질을 측정하였다. 그 결과 2012년에는 처리간 차이가 명확하지 않았으나 2013년에는 광폭비가림이 당함량이 0.4o Bx 높았고 산함량은 0.8% 낮은 결과를 나타내었다. 이는 광폭 비가림의 적용이 갈색무늬병의 발생 정도를 낮추고, 과실품질에 영향을 미치는 것을 시사한다.

꿀벌은 화분매개 산업으로 가장 각광을 받고 있는 곤충 중 하나이다. 현재는 서양뒤열벌, 머리뿔가위벌 등이 화분매개로 많이 이용되며 앞으로 다른 화분매개 곤충을 연구하여 화분매개 산업을 발전 시켜나가 농가와의 시너지효과를 기대할 수 있다. 현대에 들어 화분매개 산업에 문제시 되는 농약의 독성에 대한 피해가 늘어나고 있는데 미래의 화분매개충이 될 확률이 높은 stingless bee와 꿀벌간의 급성 독성에 대한 차이를 알고자 태국 치앙마이 대학교에서 stingless bee를 포획하여 네오니코티노이드계 3종(Thiamethoxam, Imidacloprid, clothianidin과 카바메이트계 1종(Cabaryl)에 대해서 섭식독성 실험을 하였다. 농약별 추천 농도에 맞게 희석 한 후, 10배부터 100,000배 6단계로 나누어 처리 하였다. Stingless bee의 반수치사농도는 Thiamethoxam, Imidacloprid, clothianidin에 대해 각각 049, 5.84, 0.72 ppm이었고, Cabaryl 처리구에서는 처리후 14시간까지 추천농도에서도 20%대의 사망률을 보였다. 반면 A. mellifera의 반수치사농도는 각각 0.22, 1.97, 0.46, 53.6 ppm로 나타났다. A. mellifera 국내 개체군을 대상으로 한 연구에서는 0.19, 6.32, 0.22, 7.84 ppm으로 나타났다. 꿀벌의 경우 개체군간 차이는 매우 적었으며, stingless bee의 경우 독성이 상대적으로 낮게 나타났다.

꿀벌류은 화분매개에 있어 중요한 곤충이다. 최근 농업환경에 노출되는 합성 작물보호제에 의한 꿀벌 독성에 관한 우려가 높아지고 있다. 본 연구는 네오니코티노이드계 살충제의 급성 섭식 독성이 꿀벌 체구에 따라 달라지는지를 평가하였다. 실험 봉군은 태국 치앙마이대학에서 유지하고 있는 것과 일부는 인근에서 채집하여 사용하였다. 일벌 성충의 체구 크기 순은 다음과 같다: Apis florea, A. cerena, A. mellifera, A. dorsata. 처리 약제는 네오니코티노이드계 3종; Thiamethoxam, Imidacloprid, Clothianidin과 카바메이트계 Carbaryl이었다. 추천 농도에서 10배부터 100,000배까지 6단계로 농도 구배를 두고, 섭식 처리하였다. 사망의 판정은 붓으로 건드렸을 때 2회 연속 움직이지 않을 때를 사망으로 처리하였다. 대부분의 경우, 개체 평가와 집단 평가에서 차이가 없었다. 사망률은 농도에 따른 반응을 보였다. 반수치사농도를 기준으로 볼 때, 4종 약제의 독성은 체구가 작은 A. florea가 대체로 가장 낮게 나타났으며, 체구가 가장 큰 A. dorsata가 가장 높게 나타났다. A. cerana는 Thiametoxam에 특히 민감한 것으로 나타났고, A. florea의 Imidacloprid에 대한 반수치사농도가 특이하게 높게 나타났다. LT값은 처리 농도에 따른 전형적인 반응을 보였다.

과피색의 경우 정량적인 지표로서 주로 Hunter L*a*b* 값을 이용하나 이 값으로 과피색, 과실의 품질을 간접적으로 확인하기에는 어려운 점이 있다. 따라서 본 실험에서는 포도 착색지수로서 제안된 CIRG(Color Index for Red Grapes) 값의 활용도를 평가하여 포도 착색의 객관적인 평가지수로서의 가능성을 검증하고자 하였다. 이를 위해 포도가 착색이 시작되는 시기부터 과립을 채취하여 과피색과 당도, 산도 등의 품질 인자를 측정하여, CIRG 값과의 상관을 분석하고 회귀식을 도출하였다. CIRG 값과 안토시아닌 함량은 CIRG 값이 증가함에 따라 안토시아닌 함량은 지수적으로 증가함을 알 수 있었으며, 결정계수는 ‘캠벌얼리’와 ‘흑보석’ 모두 0.8500 였다. CIRG 값과 당도는 ‘캠벌얼리’가 0.7758, ‘흑보석’이 0.7253으로 높은 결정계수를 나타냈으며, 산도 또한 각각 0.7279, 0.663으로 비교적 높은 결정계수 값을 나타내었다. 따라서 적색포도를 대상으로는 CIRG값이 Hunter L*a*b*값에 비해 과실품질을 추정하는데 있어 보다 높은 신뢰성을 가지고 있는 것을 확인하였다.

2006년에 준공한 양양양수발전댐에서 동물플랑크톤의 시 공간적인 밀도변동을 파악하기 위해 2007~2009년 월 1회 조사(결빙기 제외)를 시행 분석하였다. 고산 삼림에 위치한 양수발전댐은 거의 매일 밤에 하부댐에서 양수한 물을 상부댐으로 양수하여 낮에 방류를 통해 전력을 생산하고 있다. 매일 반복되는 수체의 교란은 기존의 댐과는 다른 독특한 동물플랑크톤의 시공간적인 변동을 초래할 것으로 예상하였다. Chl-a 농도는 초겨울에 가장 높은 양상을 보인 한편, 몬순강우 시기에는 가장 낮은 농도를 보이는 일반적인 특성 또한 보였다. 동물플랑크톤의 밀도는 하부댐에 비해 상부댐에서 높게 나타났는데, 이는 하부댐과는 달리 상부댐에는 어류의 포식압에 의한 영향이 작기 때문으로 사료된다. 윤충류(특히, Keratella cochlearis)의 출현 시기와 식물플랑크톤의 현존량이 높아지는 시기 사이에 뚜렷한 차이가 있었다. 이는 윤충류가 식물플랑크톤 이외에 용존유기물과 박테리아 등과 같은 먹이원에 일부 의존하고 있음을 시사한다. 본 논문에서는 동물플랑크톤에 포함시키지는 않았으나 mixotrophic dinoflagellate (Peridinium bipes f. ocultatum)이 상당한 출현을 보였는데 Peridinium은 식물플랑크톤과 동물플랑크톤의 사이에 위치하는 혼합영양방식을 가지고 있어 이들 종의 생태적인 특성을 연구하는 것은 외부기원유기물의 기여가 큰 수환경내 물질순환을 이해하는데 중요한 지표가 될 수 있다. 본 논문은 고산에 위치하거나 주변 삼림으로부터 외부기원유기물의 기여도가 높은 저수지 및 인공댐에 서식하는 동물플랑크톤군집에 대한 생태학적인 메커니즘을 이해하는데 기초정보로서 활용될 수 있다.