Kale (Brassica oleracea var. acephala) is one of the most frequently consumed leafy vegetables globally, as it contains numerous nutrients; essential amino acids, phenolics, vitamins, and minerals, and is particularly rich in glucosinolates. However, the differences in the biosynthesis of glucosinolates and related gene expression among kale cultivars has been poorly reported. In this study, we investigated glucosinolates profile and content in three different kale cultivars, including green (‘Man-Choo’ and ‘Mat-Jjang’) and red kale (‘Red-Curled’) cultivars grown in a vertical farm, using transcriptomic and metabolomic analyses. The growth and development of the green kale cultivars were higher than those of the red kale cultivar at 6 weeks after cultivation. High-performance liquid chromatography (HPLC) analysis revealed five glucosinolates in the ‘Man-Choo’ cultivar, and four glucosinolates in the ‘Mat-Jjang’ and ‘Red-Curled’ cultivars. Glucobrassicin was the most predominant glucosinolate followed by gluconastrutiin in all the cultivars. In contrast, other glucosinolates were highly dependent to the genotypes. The highest total glucosinolates was found in the ‘Red-Curled’ cultivar, which followed by ‘Man-Choo’ and ‘Mat-Jjang’. Based on transcriptome analysis, eight genes were involved in glucosinolate biosynthesis. The overall results suggest that the glucosinolate content and accumulation patterns differ according to the kale cultivar and differential expression of glucosinolate biosynthetic genes.

사물인터넷(IoT) 기술을 활용한 전력 사용량 모니터링은 스마트팜 운영비 절감 기술 개발을 위한 기초자료로 필요성이 부각되고 있다. 본 연구에서는 멜론 생산 스마트팜 운영 중 실시간 전력사용량 모니터링 시스템을 설치한 예를 소개하고 이 를 이용하여 수집된 데이터를 실시간으로 활용하는 방법을 제 안한다. 전력사용량 모니터링 시스템의 실증을 위하여 멜론 스마트팜에서 3개월의 멜론 재배기간 동안 보일러, 양분분배 시스템, 자동제어기, 순환팬, 보일러제어기, 기타 IoT 관련 유 틸리티 등 스마트팜 시설에서 사용하는 개별 전원 기구들의 전력사용량 데이터를 수집하였다. 모니터링 결과를 이용하여 전기에너지 소비패턴의 예시를 분석하고, 측정 데이터를 최 적으로 활용하기 위해 필요한 고려사항을 제시하였다. 본 논 문은 전력사용량 모니터링 시스템을 새로이 구축하고자 하는 유저들에게 기술적 진입장벽을 낮추고 생성된 데이터 활용 시 시행착오를 줄이는 데 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.

When researchers performed intestinal microbiota analysis using fecal samples, sample preparation processes are not standardized as of now. In particular, contrary to lab conditions, there are various factors hard to be controlled when sampling livestock feces on the farm. In this study, we wanted to know the influences of sample preparation conditions on fecal microbiota. We designed an experiment considering various sample preparation conditions (sample origin: rectum and ground; transporting condition: lysis buffer-treated, dry ice, ice, and room temperature; delayed times to extract DNA: 0, 1, 6, and 24 h) that can occur during microbiota analysis using cattle feces. First, we investigated the influences of sample origin, and microbial diversity (observed OTUs, p<0.001) was significantly higher when fecal samples were obtained from the ground than from the rectum and the principal coordinates analysis plot showed that samples were divided into two groups by origin. When we investigated the influences of transporting and storage conditions, observed OTUs (p<0.05) was significantly higher when samples were transported at room temperature than other conditions, and microbiota was affected by transporting and storage conditions. Finally, we investigated the effects of delayed time before DNA extraction from frozen fecal samples on microbial composition. Although this factor did not have a significant influence on microbial diversity, multidimensional scaling revealed its impact on microbial composition. Our findings will contribute to establishing an optimal procedure for microbiota analysis using farm-housing livestock feces.

This study was conducted to identify and assess key parameters affecting greenhouse gas emissions and odor intensity at a naturally ventilated dairy farm. Measurement data of greenhouse gases (CO2, CH4, N2O), odorants (NH3 and H2S), and meteorological data (wind speed, temperature, relative humidity, and solar radiation) were posited as the parameters influencing those emissions. Carbon dioxide and methane emissions correlated well to CO2-equivalent emissions and the contribution of carbon dioxide emissions (R2=0.9181) was greater than that of methane emissions (R2=0.8854). Hydrogen sulfide emissions were highly correlated with odor intensity (R2=0.9989), but the contribution of ammonia emissions to odor intensity was not significant (R2=0.0081). No correlation among CO2-equivalent and odor intensity emissions and meteorological parameters was observed. In this study, the relationship between emissions of greenhouse gases and odor intensity in a naturally ventilated dairy barn mainly depended upon carbon dioxide and hydrogen sulfide emissions. The results in this study will be helpful in the mitigation planning of greenhouse gases and odor in animal feeding operations (CFOs).

이 연구의 목적은 일본과 네덜란드의 치유농업의 전개과정, 제도적 특징, 검 증 효과, 정책과제 등의 비교 분석을 통해 시사점을 도출하는 데 있다. 연구결 과는 다음과 같다. 첫째, 치유농업의 등장과정에서 일본은 농촌 지역소멸과 인 구감소로 농촌 지역 부가가치 창출과 일자리창출, 네덜란드는 농업의 다기능 전략의 하나로 선택과 집중 측면에서 개별 농업경영체가 치유농업으로 전환하 였다. 둘째, 제도적 특징에서 일본의 치유농업은 원예치유에 집중되어 있고 정 부 기능의 지방자치 이양과 행정개혁으로 이용자의 일상생활을 지원하는 시설 프로그램 제공에 대한 보수 지급형태로 운영되고 있다. 네덜란드는 전형적인 낙농 국가로 보험제도의 분권화에 따른 농림성과 후생성의 공동자금으로 다양 한 형태의 치유농업이 설립되었다. 셋째, 치유농업의 효과적 측면에서 일본은 원예요업 중심의 장애인과 고령자의 심신 기능유지, 회복에 중점을 두고 있었 지만, 네덜란드는 초기 장애인 대상의 원예치유에서 사회적 돌봄 대상으로 확 대하여 자신감 회복, 사회참여의식 제고, 소통과 교류 증진 등에 중점을 두고 있다. 넷째, 정책적 측면에서 일본의 치유농업은 농업과 농업 공간을 활용한 사 회서비스로 시설프로그램 중심으로 운영되고 있지만, 네덜란드의 치유농업은 다양한 사람들이 누구나 즐기는 쾌적한 장소로 사업수익의 대부분을 돌봄 사업 으로 충당하여 지속 가능한 시스템을 구축하고 있다. 결론적으로 향후 한국에 서 치유농업은 일본과 네덜란드의 모델을 결합한 융합모델이 적용 가능할 것으 로 생각된다.

4차 산업혁명 시대의 흐름에 맞춰 농업에서도 ICT 기술을 활용한 스마트팜의 개발 및 보급을 통해 경쟁력을 높이기 위한 노력이 진행되고 있다. 과거 농부의 경험에 의해 축적된 지식을 이용하던 농업에서 각종 센서를 이용하여 다양한 재배 환경을 분석하고 이를 이용하여 최적의 재배 환경을 제어하는 지능형 시스템으로 변 하고 있으며, 네트워크를 통하여 시간과 공간의 제약이 없이 작물 재배가 가능한 환경이 만들어지고 있다. 본 논문에서는 기존에 구축된 클라우드 기반 스마트팜과 연동하여 팜 시뮬레이터를 구현하는 방법을 제안한 다. 클라우드에 누적된 환경 데이터와 제어 데이터를 이용하여 환경 변수에 대한 예측 모델을 학습하고 실제 운영중인 스마트팜의 실시간 환경 데이터를 이용하면 보다 현실감 있는 시뮬레이션이 가능하게 되어 사용자 의 몰입을 유도할 수 있다. 단순 시뮬레이션에서 벗어나 학습 모드를 통해 실제 농부의 스마트팜 운영 데이 터를 학습할 수 있도록 하고, 운영 모드에서는 실제 스마트팜의 운영 결과와 비교를 통하여 경쟁을 통한 성 취감을 얻을 수 있도록 하였다. 이러한 경험이 누적되면 작물재배에 관심이 있는 사용자들에게 실제 스마트 팜을 통한 작물 재배의 경험을 제공할 수 있는 사업 모델로의 확장도 가능할 것이다. 추후 메타버스 (metaverse) 상에 스마트팜을 연동하는 연구를 통하여 가상 공간에서 보다 사실적으로 스마트팜을 운영하는 사용자 경험을 제공해 줄 수 있도록 확장할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 어류가두리양식장 시설의 재배치 이후 기존 양식장 아래 퇴적물의 회복상태를 규명하고자 하였으며, 이를 위하 여 양식장 아래 퇴적물과 저서다모류 군집 조사를 수행하였다. 양식장 철거 이전인 2017년 10월에 사전 조사를 수행하였으며, 양식장 철 거 이후인 2017년 11월부터 2018년 10월까지는 매달, 이후 2020년 10월까지는 2 ~ 3달 간격으로 조사하였다. 조사 정점은 철거된 양식장 위 치에 3개 정점(Farm1 ~ 3)과 양식시설물이 없는 주변 해역에 3개의 대조 정점(Con1 ~ 3)으로 선정하였다. 사전 조사에서 기존 양식장의 총유 기탄소(평균 22.67 mg․g-1 dry weight)는 대조 정점(평균 13.68 mg․g-1 dry weight)보다 높았으나, 양식장 철거 이후 점차 감소하여 약 1년 이 후에는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p<0.05). 저서다모류 군집은 여름철 기존 정점에서 무생물 군집이 출현하였으며, 무생물 시기 이후 오염지시종인 Capitella capitata 단일종이 극우점하는 낮은 다양도의 군집으로 천이하였다. 다음해 여름철 무생물 시기 이전까지 종다양도가 증가하고 오염지시종의 비율이 감소하여 저서다모류 군집이 회복되는 경향을 나타내었으며, 이러한 변화는 매년 반복되었다. 연구 지역은 양식장 아래의 지형학적인 특성으로 인하여 매년 무생물 군집이 출현하고 있으나, 조사가 진행될수록 무생물 발생 기간은 짧아지고, 군집이 회복되는 과정은 빠르게 진행되었다. 어류 양식장의 이전 후 기존 양식장 정점의 퇴적물은 생물학적인 회복이 여전히 진행 중이며, 추가적인 모니터링을 통해 회복의 경향을 연구할 필요가 있다.

A laboratory-scale experiment was conducted to evaluate the effect of supplementing commonly used effective microorganisms on the chemical properties of swine liquid manure. Effective microorganisms used in this study were Bacillus subtilis (1.3×109 colony-forming unit (CFU)/ml), Enterococcus faecium (1.9×1010 CFU/ml), Aspergillus oryzae (2.0×109 CFU/ml), Saccharomyces cerevisiae (6.4×109 CFU/ml), Rhodobacter sphaeroides (1.2×108 CFU/ml), and Streptomyces griseus (6.2×108 CFU/ml). Swine liquid manure collected and decanted from a swine farm was used in this study. Treatments included control (distilled water supplementation), Treatment 1 (T1) (mixed microbes, 109 CFU/ml), and Treatment 2 (T2) (mixed microbes, 107 CFU/ml). Microbial mix was supplemented every 3.5 days and aerated six times (15 min each) a day to facilitate compositing. Ten ml of sample was collected at 2-, 4-, 6-, and 7-week intervals for the measurement of pH, ammonia-N, volatile fatty acid (VFA), total nitrogen, total phosphorus, and total potassium. At seven weeks, samples were further collected to analyze biochemical oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD). Ammonia-N was significantly (p<0.05) decreased in T1 and T2 by 36% and 30%, respectively, compared with control (23%). VFAs including butyrate, iso-butyrate, valerate, iso-valerate, and caproate were not detected in T1 from the four-week aerated sample. The BOD and COD were significantly (p<0.05) decreased in T1 by 96% and 58%, respectively. In conclusion, ammonia-N, VFA, BOD, and COD, known as odor indicators, were decreased in T1 and T2 compared with control, suggesting that effective microorganisms are useful for compositing swine liquid manure

본 연구는 치유농업 산업의 분류체계 구축을 통해 치유농업 산업의 범위에 근거한 현황을 분석하여 향후 치유농업 정책수립에 활용하고자 수행하였다. 분류체계는 한국표준산업분류체계를 기반으로 하였으며, 치유농업 산업의 개념과 특징을 반영하여 특수분류체계를 구성하였다. 이러한 분류체계를 통해 치유농장을 대상으로 운영 및 경영 현황을 조사함으로써 국내 치유농업의 산업적 구성과 비중을 분석하였다. 국내 치유농장의 사업 비중은 전체 매출액 중 치유농업 산업이 47.8%, 투입재 산업 40.4%, 파생 산업은 11.9%를 차지하였다. 소분류기준 매출액이 가장 많은 분야는 공동체 서비스 교육, 정신적 재활치료, 치유농업 농산물 재배업 순이었다. 치유농장의 81.1%가 치유농업 운영을 위해 시설을 건설하였는데 그 종류로는 조경 및 공원, 녹지 조성이 77.9%로 가장 많았다. 한편 매출액이나 종사자 규모로 살펴본 결과, 국내 치유농장은 매우 영세하게 운영되는 것으로 나타났다. 본 조사 결과, 현재까지 치유농업 산업이 정부 주도의 사업으로써 도입되고 있는 수준이라는 점에서 산업 현황자료로서 한계점을 가지고 있다고 본다. 그러나 향후 치유농업의 효율적인 사업경영을 위한 정책 마련의 기초자료로서 유용하게 활용될 수 있으리라 여겨지며, 한편 치유농업법에 따른 정기적 실태조사 추진의 방법적 기반을 마련했다고 평가된다.

절화용 스프레이 국화(Dendranthema grandiflorum)는 다양한 화색, 화형을 가진 품종들이 많지만, 국내에서는 시장성이 낮은 편이다. 따라서 고품질 국화 생산을 통한 소비 확대가 필요하며 연중 균일하게 환경을 조절해주는 스마트팜 기술 을 활용하여 일정한 품질의 국화를 생산하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 스마트팜과 관행농가에서 채화한 절화용 스프레이 국화 ‘헤나’의 절화수명과 품질을 비교 분석하였다. 절화 수명의 경우 스마트팜은 28.6±1.03일, 관행농가는 24.2±0.61로 스마트팜이 약 4.4일 길게 유지하였다. 절화중 변화율의 경우 스마트팜은 최대 117.95%까지 증가하였으며 27일간 초기 절화중보다 높은 절화중을 유지했다. 관행농가는 최대 116.65%까지 증가하였으며, 21일간 유지했다. 수분 흡수량의 경우 스마트팜은 절화수명 종료시점까지 10mL 이상을 흡수하였으나, 관행농가는 Day 12부터 10mL 이하만 흡수하였다. 수 분균형의 경우 스마트팜과 관행농가 모두 Day 2에 최고치를 나타냈으나, 급격히 감소하여 스마트팜은 Day 8에, 관행농가 는 Day 6에 음수값에 도달하였다. 화폭 변화율의 경우 스마트 팜은 최대 143.00%까지 증가하였으며, 관행농가는 최대 125.82% 까지 증가했다. 엽록소 함량의 경우 이 전 결과와는 달리 Day 0에는 관행농가가 약 7.56 SPAD value 만큼 더 높았으나, 절화수명 종료시점까지 스마트팜이 더 큰 폭으로 증가하였다. 종합적으로, 절화용 스프레이 국화를 스마트팜에서 채화할 경 우 절화수명 및 품질이 더 향상되었음을 알 수 있었다.

본 연구는 치유농업 프로그램이 현재 운영되고 있는 현황을 조사하여, 향후 치유농업 산업의 활성화를 위한 정책 수립에 활용하고자 수행하였다. 조사 모집단은 치유농업육성 시범사업에 참여한 173개소의 농장으로 하였으며, 2019년을 기준으로 치유농업 사업을 운영한 농장 중 설문에 응답한 곳은 106개소였다. 조사 결과, 치유농장에서 운영한 프로그램의 개수는 농장당 평균 3.8개였다. 프로그램 운영 기간은 4∼10월에 집중되었다. 대부분은 요일에 관계없이 주중, 주말 모두 운영하였으며 시간대는 주중과 주말이 유사하게 10시에서 16시까지 운영하는 곳이 많았다. 이용객 비중은 단체가 69.1%, 개인이 30.9% 이었으며 프로그램에 활용하는 자원은 식물이 58.8%로 가장 많았다. 치유농업 프로그램 참여 대상은 초/중/고 청소년이 69.8%로 가장 많았으며, 특성별 기준에서는 일반인이 70.8%로 가장 많은 비중을 차지했다. 프로그램 1회당 정원은 평균 26명이었고, 연간 평균 진행 횟수는 19회, 연간 평균 참여 인원은 450명 수준이었다. 치유농업 프로그램 다양화나 대상자 맞춤형으로 활용할 수 있도록 좀 더 심화된 사례조사가 이루어져야 할 것으로 여겨진다.

본 연구에서는 장기간 운영된 양식장에 휴지기가 주어졌을 때, 양식장 주변 퇴적 환경에서 나타나는 회복상태를 규명하고자 하였으며, 이를 위해 경남 통영의 수하식 굴양식장 일대에서 대형저서다모류 군집을 조사하였다. 2016년 7월부터 2018년 9월까지 20년 간 운영된 후 폐쇄된 양식장(FF), 양식장의 이동으로 새롭게 설치된 양식장(NF), NF와 인접한 비교대상의 굴양식장(CF), 그리고 양식시설이 없는 두 개의 대조지역(Con1, Con2) 등 5개 정점에서 현장조사를 수행하였다. 출현종수와 서식밀도는 여름철에 감소하고 늦가을철 부터 증가하는 계절 변동을 보였으며, 양식장 정점들이 비양식장 정점들에 비해 높았다. 출현종의 상위우점종은 비양식장 정점에서는 Paraprionospio patiens, 양식장 정점에서는 Capitella capitata로 차이를 보였으나, 두 종 모두 유기물이 심한 지역에서 출현하는 잠재적 유기물 오염지시종으로 조사지역 저서환경의 유기물 오염이 상당히 진행되었음을 나타내었다. 다변량분석 결과, FF가 Con1과 군집구조가 유사한 수준으로 변화하였지만 Con1 이상의 상태로 회복을 나타내지 않았다.