배추는 국내 생산 엽채류 중 재배면적 및 생산량이 가장 높은 비중을 차지하는 중요한 작물이다. 농촌인구 감소 및 고령화는 농촌 노동력 부족으로 이어지고 이는 배추 생산력 감소의 원인이 되고 있다. 배추 수확은 대부분 인력에 의존하고 있으며, 노동력 절감과 생산성 향상을 위한 관리 및 수확을 위한 배추 수확기가 개발되고 있다. 본 논문의 목적은 견인형 자주식 배추 수확기 견인 고리 설계단계에서 구조해석을 실시하여 최대 응력, 변형량, 안전계수를 도출하여 안정성을 높이는 데 있다. 수집부에 배추가 최대 적재 시 발생하는 하중을 기준으로 하중의 각도, 견인 고리의 높이를 변경하여 구조해석을 실시하였다. 수집부 부착 견인 고리의 경우 최소 높이에서 최대 응력 608.38 MPa, 최대 변형량 3.14e-3 mm, 최소 안전계수 0.78이 도출되었으며, 배추 수확기 부착 견인 고리의 경우 최소 높이에서 최대 응력 835.76 MPa, 최대 변형량 4.74e-3 mm, 최소 안전계수 0.48이 도출되었다. 마지막으로 힌지핀의 경우 중간 높이에서 최대 응력 373.46 MPa, 최대 변형량 2.12e-3 mm, 최소 안전계수 1.23이 도출되었다. 최대 응력 지점을 제외한 대부분은 안전계수가 1보다 높았다. 따라서 제작 단계에서는, 최대 응력 지점을 보강하여 견인 고리에 대한 구조적 안정성을 높일 필요성이 있다.

흰점박이 꽃무지 유충은 식품원료로서 영양적 가치가 우수하지만 소비자의 기호도 개선을 위해 가공공정기술의 적용을 검토할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 흰점박이 꽃무지 유충을 다양한 추출 공정(온수, 열수, 초음파, 고압 추출)으로 처리하여 추출물을 제조하였고 유리아미 노산 함량과 지방산 조성의 변화를 관찰하였다. 유리아미 노산 함량 및 조성은 모든 추출물에서 향상되었다. 특히 고압추출물에서 유리아미노산 총량과 필수아미노산 분포 비율이 각각 2.9, 4.6배 증가하여 고압 처리가 흰점박이 꽃무지 유충의 유리아미노산 함량 증가 및 조성 개선에 가장 큰 효과가 있다는 것을 확인하였다. 한편 지방산 조성은 초음파 추출물과 고압 추출물에서 개선되었다. 원료에 비해 포화지방산 비율은 감소하고 불포화지방산 비율이 증가하여 기존의 주요 단백질급원인 육류에 비해 불포화지방산 섭취 측면에서 유리할 것으로 판단된다. 따라서 흰점박이 꽃무지 유충은 초음파 추출과 고압 추출에 의해 유리아미노산과 지방산의 품질 특성이 개선될 수 있으므로 해당 추출물은 식약용 소재로서의 활용 가능성이 매우 높을 것으로 판단된다. 또한, 추후 초음파 추출과 고압 추출 공정의 최적화 연구가 이루어진다면 흰점박이 꽃무지 유충의 활용가치는 더욱 높아질 것으로 예상된다.

트랙터의 보급이 늘어나는 만큼 올바른 사용법 및 점검이 중요하다. 특히 타이어 공기압에 따른 토양다짐 현상, 연료의 과소비, 안전사고를 예방하기 위해 간편한 측정기술이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 대중적 모바일 영상 취득 장치인 스마트폰 카메라를 활용해 획득한 이미지 데이터로 타이어 압력을 예측하였다. 전통적 캘리브레이션을 응용하여 왜곡률을 보정하였다. 트랙터 타이어에 공기압을 0 kPa에서 300 kPa까지 주입하면서 구간별 타이어 촬영을 하였으며, 타이어 중심을 기준으로 상, 하, 좌, 우의 픽셀을 측정하였다. 하중을 받는 타이어의 기하학적 특성을 고려하여 중심과 바닥의 픽셀을 보정식을 통해 보정한 뒤 압력에 따른 픽셀의 변화를 도출하였다.

거대억새의 수확물은 물리적 특성상 밀도가 낮아 바로 운송하기에 경제적으로 적합하지 않다. 그러므로 현장에서 바로 전처리 작업을 통하여 거대억새 수확물의 밀도를 높여줄 수 있는 기계 개발이 필요하다. 본 연구에서는 현장에서 절단, 분쇄, 압축 성능을 극대화하여 거대억새 분쇄물의 압축밀도를 높여줄 수 있는 두 가지 형태의 기계를 개발하였다. 필드에서 사용할 수 있도록 두 가지 형태의 기계는 동력원으로 전기 혹은 트랙터 동력취출장치인 PTO로 작동되도록 하였다. 결과적으로 개발된 절단 및 분쇄 통합시스템은 분쇄 및 절단을 동시에 처리하여 시간당 1 ton 이상 처리가 가능하였다. 또한, 개발된 압착기는 압축된 분쇄물이 240 g/L 이상 밀도로 압축할 수 있었다. 개발된 거대억새 전처리 가공 기계들은 유통상 경제적 이점을 증가시킴으로써 다양하게 활용할 수 있다.

To increase the utilization of the intelligent methodology of smart farm management, estimation modeling techniques are required to assess prior examination of crops and environment changes in realtime. A mandatory environmental factor such as CO2 is challenging to establish a reliable estimation model in time domain accounted for indoor agricultural facilities where various correlated variables are highly coupled. Thus, this study was conducted to develop an artificial neural network for reducing time complexity by using environmental information distributed in adjacent areas from a time perspective as input and output variables as CO2. The environmental factors in the smart farm were continuously measured using measuring devices that integrated sensors through experiments. Modeling 1 predicted by the mean data of the experiment period and modeling 2 predicted by the day-to-day data were constructed to predict the correlation of CO2. Modeling 2 predicted by the previous day's data learning performed better than Modeling 1 predicted by the 60-day average value. Until 30 days, most of them showed a coefficient of determination between 0.70 and 0.88, and Model 2 was about 0.05 higher. However, after 30 days, the modeling coefficients of both models showed low values below 0.50. According to the modeling approach, comparing and analyzing the values of the determinants showed that data from adjacent time zones were relatively high performance at points requiring prediction rather than a fixed neural network model.

본 연구는 고추수확기의 이물질 선별부의 선별성능을 분석하기 위해 수행하였다. 고추 품종 3가지에 대하여 건조하지 않은 시료와 건조한 시료의 고추 과실 및 이물질의 부유 속도를 측정하였다. 각 시료의 부유 속도를 측정한 결과, 건조하지 않은 고추 과실, 고추 줄기, 고춧잎은 각각 11.5-14.3 m/s, 10.9-12.5 m/s, 3.45-5.42 m/s 로 나타났다. 건조한 고추 과실, 고추 줄기, 고춧잎의 부유속도는 각각 10.89-12.1 m/s, 8.35-9.54 m/s, 2.74-5.14 m/s로 나타났다. 이물질 선별부 요인 실험 장치를 제작하고, 풍향 가이드 3개, 5개를 추가한 풍구를 제작하여 풍향 가이드 추가에 따른 풍속을 측정하였으 며 그 결과, 풍향 가이드 추가한 풍구의 좌우 풍속의 편차가 풍향 가이드를 추가하지 않은 풍구의 풍속 편차보다 낮았다. 풍구 가이드의 갯수와 수집 가이드의 위치에 따라 이물질 선별률, 이물질 정체율을 조사하고, 그 결과를 반복이 있는 이원배치법을 사용하여 통계분석을 실시하였다. 수집 가이드 위치를 전방 중앙 기준으로 풍향 가이드를 추가하지 않은 풍구 이물질 선별률과 이물질 정체율은 각각 47.0%, 7.2%로 나타났다. 풍향 가이드를 3개 추가한 경우 이물질 선별율과 정체율은 각각 34.2%, 2.6% 였으며, 풍향 가이드 5개를 추가한 경우 각각 31.1%, 0.8%로 나타났다. 이물질 선별 및 정체를 고려하였을 때 풍향 가이드 3개를 추가하고 수집 가이드 위치를 전방 중앙 조건에서 최적인 조건으로 판단된다.

The interest in and development of healthy foods and nutraceuticals have increased because of the trend for a health-oriented society. Cinnamon is used as a food ingredient as well as a herbal medicine because of its functional properties. In this study, flavoring compounds and antioxidative activities of cinnamon extracts were investigated with different extraction solvents and extraction methods. The contents of flavoring compounds such as coumarin, cinnamic acid, cinnamaldehyde, and cinnamyl alcohol were investigated. The contents of courmarin, cinnamic acid, and cinnamylaldehyde in 70% ethanol extract were higher than those in hot water and subcritical water extracts. The contents of courmarin, cinnamic acid, and cinnamaldehyde in subcritical water extract were higher than those in hot water extract, whereas the content of cinnamyl alcohol was lower. DPPH scavenging activity increased with increasing concentration of the extracts, and the 70% ethanol extract showed the highest antioxidant activity. The ascorbic acid content of the 70% ethanol extract was largest in the antioxidative activity measurement by FRAP analysis. The ascorbic acid contents of the hot water and subcritical water extracts were similar.

Stilbenoids are important bioactive constituents found in plants. However, their massive extraction from natural resources may cause high cost burden. Thus, the study was conducted to utilize tissue culture techniques for efficient and effective production of stilbenoids in blueberries. Firstly, callus tissues capable of producing stilbenoids were induced from leaf explant of blueberry plantlet and cultured both in the light and dark condition. Three callus lines were obtained after repeated subculture. The callus lines were suspended in MS liquid medium supplemented with 2,4-D (0.2 mg/ml) and BA(0, 0.1, 0.2 mg/ml). The growth index(GI) was determined for cell suspension cultures and the best GI was observed in light-grown yellow callus. Meanwhile, the highest stilbenoids levels were detected when dark-grown red callus was cultured in a liquid medium containing 2,4-D (0.2 mg/ml) with the exception of resveratrol. In particular, the pterostilbene content is 8.91 μg/g dry weight, which was amplified about 124 times as compared with the control (blueberry leaf).

블루베리는 항산화활성, 항암활성, 항염증 등 다양한 생리활성을 나타내는 스틸베노이드를 함유하고 있다. 그러나 스틸베노이드의 생산 소재로서 블루베리를 이용한 산업화 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 고부가가치 가공 식품 및 건강 기능성 식품 개발을 위한 기초 자료를 확보하여 블루베리의 활용 가능성을 확대하고자 블루베리 품종에 대해서 부위별 스틸베노이드 함량을 분석하였다. 본 연구에서는 블루베리의 과피, 줄기, 잎에 함유되어 있는 레스베라트롤, 비니페린, 피노실빈, 테로스틸벤 함량을 HPLC 분석법을 이용하여 측정하였다. 그 결과 4종의 스틸베노이드 함량은 부위별로 유의적인 차이를 보였다. 레스베라트롤은 잎, 과피, 줄기 순으로 각각 2.86, 1.45, 1.38 μg/g이 함유되어 있었고, 비니페린은 줄기, 과피, 잎 순으로 7.19, 2.88, 1.00 μg/g이 함유되어 있었다. 피노실빈 함량은 잎에서 0.09 μg/g으로 가장 높게 측정되었고 과피에서는 0.03 μg/g 함유되어 있었으나 줄기에서는 측정되지 않았다. 테로스틸벤의 경우 과피, 잎, 줄기 순으로 각각 0.14, 0.10, 0.03 μg/g이 함유되어 있었다. 따라서 블루베리 내 스틸베노이드 함량이 부위별로 차이를 보였으며 이를 통해 스틸베노이드를 생산하기 위한 자원으로서 블루베리의 다양한 조직 부위가 활용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

This study was performed to investigate the enrichment of pterostilbene content and improvement of biological activity in harvested blueberries through the modulation of metabolism with high pressure treatment at hormetic doses. After harvested blueberries were pressurized under 2, 10, and 20 MPa for 5 min at 25oC along with a set of control, pterostilbene content and induction of quinone reductase activity were observed. As a result, the content of pterostilbene in high pressure treated blueberries was enriched up to 1.33 times while quinone reductase activity was improved compared to the untreated sample. These results suggest that a mild high pressure treatment can enrich pterostilbene content and improve biological activity in harvested blueberries according to hormetic response.

The term hormesis is defined as stimulation by low doses of any potentially harmful agent. In the food industry,many attempts were made to apply hormeric phenomena to the process of improving food storage or increasingfunctional molecules in food. In this study, we reviewed the results of hormetic treatment including pressure, ion-izing radiation, ultraviolet, heat and atmosphere modification from a variety of fruits and vegetables. The hormeticeffects were quite diverse depending on the kind of food, cultivar and experimental environment. It was thereforedifficult to derive the exact and consistent hormetic influences. Nonetheless, it is significant that this study is thefirst attempt to document the impact of various hormetic treatments on food.

본 연구에서는 딸기의 건강기능성 효과를 증대시키기 위해 자외선 처리를 하였을 때 매향, 장희, 육보 딸기의 생물활성이 어떻게 변화하는지 살펴보았다. 본 연구는 과실류 및 채소류의 수확 이후에도 세포 활성이 유지된다면 자외선 등 여러 가지 외부 자극을 통해 2차 대사산물이 세포 대사에 의해 유도합성이 가능하다는 기작에 근거하여 딸기의 생물활성이 향상될 수 있다는 가설에 근거를 두고 있다. 본 연구에서 딸기의 생물활성은 항산화 효능, 해독화 효소 발현 조절 능력, 암세포 사멸 능력 및 항염증 효능 측면에서 평가되었다. 평가 결과에 의하면, 딸기의 품종과 UV 조사량에 따라 다소의 차이는 있으나 전반적으로 딸기 수확후 자외선을 조사하면 항산화 효능, 해독화 효소 발현 조절 능력, 암세포 사멸 능력 등이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 항염증 효능은 자외선 처리 효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 전체적으로 살펴볼 때, 딸기 수확 이후 자외선 자극을 통해 생물활성이 향상될 수 있음을 확인하였으나 후속연구를 통해 보다 정밀한 기작에 대한 규명이 뒤따라야 함을 또한 지적해 두고자 한다.