본 연구는 고구마(Ipomoea batatas L.) 재배에서 토양 수분 함량별 고구마 괴근의 형태 및 수량 변화를 분석하기 위해 2023년부터 2024년까지 2년간 경상국립대학교 내동캠퍼스 부속농장에서 수행되었다. 시험 1년차(2023년) 처리구는 건조구(DD, dry)와 과습구(WW, wet), 대조구로 적습구 (N, normal)를 설정하였으며, 시험 2년차(2024년)는 건조구(DD), 반건조구(D, semi-dry), 과습구(WW), 반과습구(W, semi-wet), 대조구로는 적습구(N, Normal)를 설정하였다. 2년간 고구마 전 생육기간 평균 토양 수분함량은 반건조구 23.2%, 건조구 19.9%, 적습구 32.5%, 반과습구 43.3%, 과습구 47.6%로 나타났다. 2년간의 시험 결과, 괴근 길이는 적습구에서 각각 20.9, 21.3 cm로 가장 길었고, 괴근 직경 또한 적습구에서 각각 8.10 cm, 7.50 cm로 가장 길었다. 적습구의 장폭비는 2.58, 3.00으로 방추형으로 나타났고, 괴근 모양은 달걀형이 각각 주당 3.87, 5.06 개로 가장 높았고, 건조구와 과습구는 부정형 괴근의 발생 비율이 적습구 보다 증가하였다. 괴근 수량은 2년간 적습구에서 각각 3.15, 4.86 ton 10a-1로 가장 높았다. 반면, 적습구 대비 건조구에서는 평균 54.4%, 과습구는 평균 47.3% 감소하는 경향을 나타냈다. 본 연구를 통해 토양 수분 함량에 따라 다양한 형태의 괴근이 생산될 수 있으며, 용도에 맞춰 형태 조절이 가능함을 확인하였다. 특히, 토양 수분을 약 30% 내·외로 유지할 경우 괴근 형성과 비대가 촉진되며, 수량 증대와 함께 선호도가 높은 달걀형 고구마 생산이 가능할 것으로 사료된다.

This experiment was carried out to evaluate the effect of natural drying methods on the moisture content and germination of Italian ryegrass seed in Jicheon reclaimed land, Jangheung, Korea, from 2023 to 2024. The natural drying methods tested included seed spread thicknesses of 2.5, 5.0 and 7.5 cm; seed reversal frequencies of 1, 2 and 3 times per day; and two reversal methods: seed-only reversal and complete mixing of seed with a dry mat. The thinner seed spread thickness significantly accelerated moisture content reduction(p<0.001). However, the reduction in moisture contents due to the number and method of seed reversal was minimal, approximately 1%. Seeds initially having around 48.9% moisture content required 2, 4 and 5 days to reach a moisture content of 14% when dried at spread thickness of 2.5, 5.0 and 7.5 cm, respectively. Seeds with an initial moisture content of 23-26% required 1 to 2 days to reach 14% moisture content while maintaining approximately 80% germination rate under the tested natural drying methods. When seeds with an initial moisture content of 48.9% were dried at a spread thickness of 2.5 cm, the germination rate was 74.6%, which was significantly lower than the 83.8 and 81.6% germination rates observed for seeds dried at 5.0 and 7.5 cm thickness, respectively(p<0.002). These results suggest that for faster drying and higher-quality Italian ryegrass seed, harvesting at 30% seed moisture content, utilizing the cultivation field as a seed drying place, and applying a seed spread thickness of 2.5 to 5.0 cm are optimal practices.

본 연구는 기후변화로 인해 사과 과수원에서 발생하는 가뭄 에 대응하기 위한 새롭게 개발된 ‘지중스틱’의 영향을 조사하 였다. 지중스틱이 ‘후지’ 사과나무(Malus domestica Borkh.) 의 증발산량, 상대엽수분함량, 토양체적수분함량에 어떤 영 향을 주는지 스프링클러 관수 방식과 비교하였다. 2022년과 2023년에 지중스틱으로 측정된 일별 증발산량은 스프링클러 보다 각각 37.2%와 71.4% 낮았다. 시간별 평균기온에 따른 2022년과 2023년의 지중스틱 증발산량은 스프링클러보다 48% 및 51% 낮았다. 2023년에 측정된 스프링클러와 지중스 틱의 증발량은 평균기온 15°C에서 0.04L·h-1, 0.03L·h-1였고, 평균기온 40°C에서 0.54L·h-1, 0.14L·h-1였다. 관수 시스템에 따른 ‘후지’ 사과나무의 상대엽수분함량을 조사한 결과, 스프 링클러와 지중스틱을 통해 각각 26L, 16L를 관수하였을 때의 상대엽수분함량은 관수 전과 비교하여 각각 관수 4시간 후, 24시간 후에 유의하게 증가했다. 동일한 시간 동안 스프링클 러와 지중스틱을 통해 관수를 적용한 후, 10cm, 20cm 깊이에 서 토양 체적수분함량(Volumetric Water Contents, VWC) 을 측정하였다. 스프링클러는 깊이에 따른 토양 VWC에 차이 가 없었다. 반면, 지중스틱으로 관수했을 때, 20cm 깊이의 VWC가 10cm 깊이의 토양 VWC보다 더 많이 변화했다. 그 러나 지중스틱의 토양VWC는 스프링클러와 비교하여 낮게 나타났다. 지중스틱과 스프링클러를 이용한 동일시간의 관수 에서 지중스틱의 처리에서 낮은 증발산량을 보였으며, 스프 링클러보다 40% 적은 관수량이 필요한 것으로 조사되었다.

본 연구는 아메리카동애등에(Hermetia illucens)의 대량 사육을 위하여 남은음식물 사료의 최적 수분 함량과 적정 사육 밀도를 조사하였다. 실 험에서는 500 g의 습식 사료의 수분 함량을 각각 30%, 50%, 70%, 90%로 조정한 후, 3,500마리의 3령 유충을 7일 동안 사육하였다. 그 결과, 90% 수분 함량에서 평균 유충 무게는 7.19 g으로 측정되었고, 70% 수분 함량에서 가장 높은 무게인 10.54 g이 나타났다. 반면, 50%와 30% 수분 함량에 서는 유충 생육이 저조한 결과가 나타났다. 적절 사육 밀도를 조사를 위해 100,000, 150,000, 200,000, 250,000 마리의 3령 유충을 70% 수분함량 의 100 kg 습식 사료에 7일 동안 처리하였다. 그 결과, 250,000 마리에서 총 유충 생산량이 22.79 kg으로 가장 높게 나타났으나, 150,000, 200,000, 250,000 마리 밀도 간에는 유의미한 차이가 없었다. 100마리당 평균 무게는 100,000 마리에서 16.90 g, 150,000 마리에서 15.20 g, 200,000 마리 에서 11.30 g, 250,000 마리에서 9.50 g으로 확인되었으며, 100,000 마리와 150,000 마리 밀도 간에는 유의미한 차이가 없었다. 결론적으로, 남은 음식물 사료인 습식사료 100 kg를 급여할 경우 수분 함량을 70%로 유지하고 사육 밀도를 15만 마리로 설정하는 것이 가장 효과적임을 확인하였다.

본 연구는 국내 유통 후 분화 칼랑코에 Kalanchoe blossfeldiana ‘Queen Bell’의 배지 수분함량에 따른 분화품질 및 수명 차이를 분석하고자 수행되었다. 출하 후 배지 내 수분함량(Substrate moisture content, %)은 매주 관수를 통해 고습(≥90%), 중습 (40~55%), 저습(10~30%) 3수준으로 처리하였다. 분화수명은 저습처리가 고습과 중습처리보다 36.8~42.3% 단축시켰다. 분 화수명 종료증상 중 잎의 황화증상은 저습처리에서 100% 나타 났다. 분화의 초장은 출하 후 분화수명 종료시점인 4주차에는 차이가 없었으나, 식물폭은 저습 처리가 고습과 중습 처리보다 13.4~15.4% 낮았다. 전체 꽃눈수와 개화된 꽃수는 1주차에는 처리간 차이가 없었으나, 4주차에 저습 처리에서 고습과 중습 처리구보다 낮았다. 개화율(Flowering rate)은 모든 처리구에 서 시간 경과에 따라 증가하였으나, 저습처리의 출하 대비 개화 율(Flwering compared to shipment)은 3주 이후부터 가장 낮았다. 5주차의 지상부의 생체중 및 건물중은 처리간 차이가 없었다. 반면 지하부의 생체중 및 건물중은 저습 처리가 고습과 중습 처리보다 모두 낮았다. 출하 후 4주차의 잎의 엽록소함량, Fv/Fm, 기공크기변화율은 처리간 차이가 없었다. 이때, 꽃잎과 잎의 온도는 고습처리에서 중습처리보다 낮았고, 저습처리에서 중습처리보다 높았다. 결론적으로 분화 칼랑코에의 출하 후 배 지 내 저습(10~30%)처리는 고습(≥90%)과 중습(40~55%)처리에 비해 분화수명을 단축시켰고, 잎의 황화현상을 증가시켰다. 특히 저습처리는 분화수명 종료 시점에 식물 폭, 전체 꽃눈수, 개화된 꽃수, 출하 대비 개화율, 지하부의 생제중 및 건물중을 감소시켰고, 꽃잎과 잎의 온도를 증가시켰다.

콩과 같은 밭작물은 주로 토양으로부터 수분을 공급받으며 토양 수분 조건에 따라 생육 반응이 민감하게 반응한다. 작물의 생육과 재배 지역의 토양 조건, 기상 등에 따라 적정 토양 수분을 유지하는 것은 작물 생산량의 증가를 위해 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 머신러닝 기법을 이용하여 토양 수분 함량 예측 모델을 개발하였다. 깊이에 따른 토양 수분과 외기, 강수량 등 기상 변수와의 상관 관계를 구명하고, 깊이별 토양 수분예측을 위한 부분최소제곱회귀(PLSR) 모델을 알고리즘을 개발하였다. 콩 재배포장의 10cm, 20cm, 30cm 깊이의 토양수분은 FDR 방식의 센서로 측정하였 고, 콩 작물 주변 환경인자(재배환경의 기온, 상대습도, 풍속, 일사량, 일조시간)는 주변의 기상관측소에서 측정된 데이터를 이용하였다. 이를 이용하여 깊이별 미래의 토양수분함량 예측 모델을 개발한 결과, 10cm와 20cm깊이에서 주요 인자는 현재 토양수분함량과 기온이었으며, 30cm 깊이에서의 주요 인자는 현재 토양수분함량과 기온, 풍속으로 나타났다. 토양 깊이가 깊어짐에 따라 토양수분함량 예측 정확도가 향상되었으며, 이는 표면에 가까울수록 토양수분함량이 변화가 크기 때문으로 예상된다. 또한 미래의 토양 수분함량예측시 1시간 후 예측 정확도가 가장 우수하였으며, 이때의 Rv 2와 RMSEV가 10cm 깊이에서 0.993와 1.069%, 20cm 깊이에서 0.994와 0.821% 였으며, 30cm 깊이에서 0.999와 0.149% 였다. 본 연구 결과는 콩 생육환경 진단을 위해 재배 포장의 토양수분함량을 토양층별로 미래의 토양수분함량도 예측이 가능함을 보여준다.

우리나라 딸기 재배는 시설 재배로 이루어지고 있으며, 대부분 농가의 급액 관리는 재배자의 경험을 토대로 타이머 제어 방식으로 이루어지고 있다. 타이머 급액 방법은 재배 환경, 작물의 생육 단계, 배지 수분 함량 등을 고려하기 어려워 작물을 최적 수준으로 관리하지 못하고, 급액 관리의 정확성이 결여되는 문제점이 있다. 적산 일사량과 배지 수분함량을 이용한 급액 방법은 작물의 생육 상태에 따라 정밀하게 양액을 공급하는 친환경적인 방법이다. 본 연구는 코이어배지를 이용 한 딸기 수경재배에서 적산일사량과 배지 수분함량을 이용한 복합 급액 제어와 타이머 제어 급액 방법을 비교하고 복합 급액 제어 시 최적의 적산 일사량 기준을 설정하고자 수행하였다. 적산일사량 급액 방법은 외부 일사량을 기준으로 100, 150, 250J∙cm -2에 도달하면 자동으로 급액하며 배지 수분함 량이 60% 미만이면 강제 급액하고, 1회 급액량은 50mL로 공급하였다. 타이머 제어는 대조구로 설정하였다. 급액을 개시 하는 적산 일사량 기준이 작을수록 일일급액량이 많았으며 100J∙cm -2 기준 급액 시 급액량은 250J∙cm -2 처리구 대비 46% 많았다. 지상부 생체중과 건물중 모두 복합 급액 제어 방법이 타이머 제어보다 높았으며, 100, 150J∙cm -2 처리구에서 지상부 생체중이 높았고 100J∙cm -2 처리구에서 건물중이 유의하게 높은 값을 나타냈다. 수량 또한 타이머 제어 방법보다 복합 제어 방법에서 유의하게 높았으며 적산 일사량 기준이 작을수록 초기 수량이 증가하였다. 평균 과중은 타이머 제어 급액 시 가장 낮았다. 본 연구 결과 딸기의 정밀 급액 관리를 위하여 적산 일사량과 배지 수분 함량 센서를 이용한 복합 제어 활용 가능성을 확인하였다.

토양 콘의 무게를 기반으로 한 간단한 토양 수분 측정 방법이 개발되었다. 토양 콘은 토양으로 채워진 원추형 다공성 세라믹 컵이다. 세 가지 토양 샘플에서 코어 방법과 FDR (Frequency Domain reflectometry) 방법에 의한 토양 수분 함량은 직선 회귀식의 결정계수가 각각 0.92－0.98 및 0.97－ 0.99였으며, 선형 관계였다. 토양 세라믹 콘 내부 토양의 체적 수분 함량과 콘 내부 토양 수분 중량 및 FDR의 센서 값의 회귀 결과 결정계수가 각각 0.96 및 0.97였다. 토양 콘 중량과 FDR 센서 값(r 2 = 0.99, p < 0.001) 사이는 높은 유의한 상관관계가 있었다. 따라서 토양 콘의 무게를 측정하여 토양 수분 함량을 측정할 수 있었다.

국내 자생식물은 관상적가치 뿐만 아니라 환경 적응력도 뛰어나므로 정원 식물로 활용가능하다. 토양의 적절한 용적수 분함량(volumetric water content, VWC)에 대한 연구가 이루어져 왔지만, 환경적 요인이 통제되는 온실 환경 조건에서 수행되는 경우가 많았다. 정원 식재를 고려할 때 빈번한 강우가 발생하는 실외 조건에서 자동 관수 시스템 연구가 진행될 필요가 있다. 본 연구는 노지 환경에서 너도개미자리, 벼룩이 울타리 및 산괴불주머니의 생장에 적합한 VWC를 조사하는 것을 목표로 하고 있다. 실험에 사용한 토양은 자연풍화 마사토를 이용했으며, FDR 방식의 토양 수분 센서 및 데이터로거를 사용하여 0.15, 0.20, 0.25, 0.30 m3∙m-3 수준의 VWC를 유지시켰다. 벼룩이울타리는 VWC 처리간에 생장 및 항산화 효소 활성에 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 단지 토양 수분 함량이 가장 높았던 VWC 0.30 m3∙m-3 처리에서 생존율이 낮았다. 물 사용 효율을 고려하면 벼룩이울타리는 VWC 0.15‒ 0.20 m3∙m-3 수준이 재배에 적합하다고 판단된다. 너도개미자리는 VWC 조건이 낮을수록 생장량이 높았다. 실외의 빈번한 강우로 인해 관수가 거의 이루어지지 않았던 VWC 0.15 m3∙ m-3 처리에서도 식물 부피 및 생존율이 높았다. 산괴불주머니는 초장, 줄기 수, 측지 수, 생물중 및 건물중이 VWC 0.25 m3∙ m-3 처리에서 가장 높았다. 종합하면, 너도개미자리는 VWC 가 낮은 환경에서도 관리가 가능한 식물종이며 벼룩이울타리 와 산괴불주머니는 너도개미자리보다 VWC를 높게 유지하되 과도한 수분 공급은 피해야할 것이다.

본 연구는 이탈리안 라이그라스 원형베일 사일리지 조제에 있어서 원료작물의 수분함량과 베일러 챔버의 압력에 따른 사일리지의 사료가치와 발효품질의 변화를 구명하기 위하여 수행되었다. 수확 후 1일(고수분), 2일(중수분) 및 4일간(저수분) 각각 예건하여 서로 다른 수분함량의 이탈리안 라이그라스를 베일러 챔버 압력이 115, 130 및 145 bar로 설정된 베일러로 원형베일 사일리지를 조제하여 60일간 저장하였다. 베일 사일리지의 무게는 고수분 처리구에서 높게 나타났고, 건물중은 저수분 처리구가 유의적으로 높게 나타났다. 베일러 압력에 따른 사일리지의 무게는 유의적인 차이는 없었으나, 압력이 증가할수록 건물중은 증가하였다. 수분함량과 베일러 압력에 따른 사일리지의 NDF, ADF, CP 및 CF는 처리 간에 유의적인 차이가 없었으며, RFV (relative feed value)는 고수분 저압력 처리구에서 가장 높게 나타났다. Lactic acid는 고수분-고압력 처리구가 가장 높았으며, 저수분-중압력 처리구에서 가장 낮게 나타내었다. Butyric acid는 베일러 압력에 따른 유의적인 차이는 없었으나, 예건기간이 길어질수록 감소하였다. 사일리지 pH는 고수분 처리구가 중수분과 저수분 처리구에 비해 낮게 나타났으나, 베일러 압력에 따른 차이는 없었다. 이러한 결과는 이탈리안 라이그라스 원형베일 사일리지 조제 시 조사료의 수분함량과 베일러 챔버의 압력이 사일리지의 발효품질에 영향을 미치는 중요한 요인임을 나타내는 것이다.

본 연구는 시설 내 소형 수박 재배 시 관수개시점에 따른 토양수분 함량별 생육, 수량 및 생리적 반응 특성의 차이를 구명하고 소형 수박 생산에 유리한 관수조건을 구명하고자 수행하였다. 토양수분 센서를 이용하여 정식 후 14일부터 수확 7 ~ 10일 전까지 관수개시점별 5처리(-10, -20, -30, -40, 50 kPa)를 두어 관수하였다. 토양수분 함량이 가장 낮은 개시점-50 kPa 처리에서 전반적인 지상부 생육특성은 저조하였으나, 근장 및 뿌리 건물율은 증가하였다. 광합성률, 기공전도도 및 증산율 비교 시, 관수개시점-50 kPa 처리에서 가장 낮았고, -20 kPa ~ -40 kPa 처리 시 광합 성률은 높게 조사되었다. 착과율 및 총 상품수량은 -30 kPa 및 -40 kPa 처리에서 각각 84.7 ~ 85.5%, 5,144 ~ 5,305 kg/10a으로 유의하게 증가하였다. 식물체의 외부환경 관련 스트레스 지표 물질로 알려진 프롤린, ABA, 총 페놀 및 시트룰린의 함량은 토양수분 함량이 낮아질수록 증가하였으며, 특히 관수개시점-50 kPa 처리에서 가장 높게 조사 되었다. 따라서 이와 같은 결과를 종합해 볼 때, 시설 내 안정적인 소형 수박 생산을 위하여 관수개시점을 -30 kPa ~ -40 kPa 수준으로 조정하여 토양수분 함량을 조절하는 것이 수박 생육 향상 및 상품수량 증대에 가장 유리한 것으로 판단되었다.

The objective of this study is to determine the effects of barrel temperature and moisture content on the physicochemical properties of texturized vegetable protein (TVP). The water absorption index, water solubility index, texture, integrity index, color, and scanning electron micrograph of the TVP were analyzed. The extrusion conditions consisted of barrel temperature (110, 130, and 150oC) and moisture content (40, 45, and 50%) at a fixed screw speed of 250 rpm. The TVP extruded at 150oC barrel temperature and bearing 50% moisture content had higher water absorption index and water solubility index. Elastic force, cohesiveness, and color differences were the highest in the TVP extruded at 150oC barrel temperature and possessing 40% moisture content. However, the TVP at 150oC barrel temperature and having 40% moisture content had a lower integrity index than the TVP carrying moisture contents of 45 and 50%. The structure of the TVP extruded at 150oC barrel temperature and having 40% moisture content was found similar to a chicken breast tissue’s structure. In conclusion, 150oC barrel temperature and 40% moisture content are optimal conditional characteristics for the texturization of soy protein isolate and gluten.

This study was carried out to explore the accuracy of near infrared spectroscopy(NIRS) for the prediction of moisture content and chemical parameters on winter annual forage crops. A population of 2454 winter annual forages representing a wide range in chemical parameters was used in this study. Samples of forage were scanned at 1nm intervals over the wavelength range 680-2500nm and the optical data was recorded as log 1/Reflectance(log 1/R), which scanned in intact fresh condition. The spectral data were regressed against a range of chemical parameters using partial least squares(PLS) multivariate analysis in conjunction with spectral math treatments to reduced the effect of extraneous noise. The optimum calibrations were selected based on the highest coefficients of determination in cross validation(R2) and the lowest standard error of cross-validation(SECV). The results of this study showed that NIRS calibration model to predict the moisture contents and chemical parameters had very high degree of accuracy except for barely. The R2 and SECV for integrated winter annual forages calibration were 0.99(SECV 1.59%) for moisture, 0.89(SECV 1.15%) for acid detergent fiber, 0.86(SECV 1.43%) for neutral detergent fiber, 0.93(SECV 0.61%) for crude protein, 0.90(SECV 0.45%) for crude ash, and 0.82(SECV 3.76%) for relative feed value on a dry matter(%), respectively. Results of this experiment showed the possibility of NIRS method to predict the moisture and chemical composition of winter annual forage for routine analysis method to evaluate the feed value.