본 연구는 RGB, 초분광 센서를 이용하여 시기별 사과 잎의 엽록소와 질소 함량을 예측하여 사과 나무 잎의 질소 영양을 진단하기 위해 수행되었다. 분광 데이터는 사과나무 ‘홍로 /M.9’ 2년생을 대상으로 고해상도 RGB와 초분광 센서로 촬 영 후 영상처리를 통해 취득하였다. 식물체 데이터는 촬영이 끝난 직후 엽록소와 잎 질소 함량을 측정하였다. 엽록소 측정 기의 SPAD meter, RGB 센서의 개별 파장, 컬러 식생지수 및 초분광 센서의 214개의 파장과 식물체 데이터를 이용하여 회 귀분석을 실시하였다. 엽록소와 잎 질소 함량 데이터는 시기 와 상관없이 질소 시비량에 따라 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 잎은 시기가 지나면서 잎에 있던 영양분이 과실로 전이되어 색이 옅어졌으며 RGB센서의 경우 Red파장에서 시 기와 상관없이 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 초분광 센서의 경우 두 시기 모두 질소 시비 수준에 따라 가시광 영역 보다 비가시광 영역에서 차이가 크게 나타났다. 반사값를 이 용하여 식물체 특성의 예측 모델 결과 엽록소, 잎 질소함량 모 두 초분광 데이터를 이용한 부분최소제곱 회귀분석을 이용하 였을 때 성능이 가장 높게 나타났다(chlorophyll: 81% / 63%, leaf nitrogen content: 81% / 67%). 이러한 원인은 RGB 센서 에 비해 초분광 센서는 좁은 FWHM과 400－1,000nm의 넓 은 파장 범위를 가지고 있어 질소 결핍에 의한 스트레스로 인 해 작물의 분광학적 해석이 가능했을 것으로 판단된다. 추후 분광학적 특성을 이용하여 전 생육 시기의 수체 생리, 생태 모 델 개발 및 검증 그리고 병해충 진단 등 연구를 통해 고품질, 안 정적인 과실 생산 기술 개발에 기여될 것으로 사료된다.

This work reports utilization of apple leaves as a source of activated carbon. Activated carbon from apple leaves is prepared by two different methods, thermal activation where AC1 is obtained and chemical activation using H3PO4 and ZnCl2 where AC2 and AC3 are obtained, respectively. XRD analysis revealed that all types of prepared ACs have a semi-crystalline nature with a mean crystallite size of 13, 21.02, and 39.47 nm for AC1, AC2, and AC3, respectively. To identify the most suitable desorption temperature, the exothermic behavior was discovered for the three types of ACs by DSC. The exothermic onset temperatures are 340 °C, 200 °C, 400 °C, or AC1, AC2, and AC3, respectively. The point of zero charge for the three types of ACs is 8.6, 7.3, and 2.5 for AC1, AC2, and AC3, respectively. The BET surface area analysis data demonstrated that mesoporous structure was developed in AC1 and AC2, while a microporous structure was developed in AC3. Quantum chemical calculations for ACs is carried out using Density Functional Theory (DFT). Application of the prepared ACs in adsorption of basic dye C.I. base blue 47 is studied. The maximum removal efficiency was 65.1%, 96% and 99% for AC1, AC2, and AC3, respectively under the influence of different operating aspects. Adsorption data are modeled by Langmuir, Freundlich, and Temkin isotherms. The data revealed that adsorption of basic dye C.I. base blue 47 on AC1 follows Langmuir isotherm and adsorption on AC2 and AC3 follows Freundlich isotherm.

점박이응애는 광식성 초식자로서, 사과의 주요 해충 중 하나이다. 사과 품종에 따라 점박이응애의 밀도 형성이나 피해 규모가 다르게 나타난다. 세 가지 품종, 쓰가루, 홍로, 후지의 잎에 대한 점박이응애의 이동 선호성, 발육속도, 그리고 산란능력이 다른지를 시험하였다. 잎 절편을 이용한 실험 결과, 이동 선호성은 쓰가루나 홍로보다 후지 잎에서 높았다. 알에서 성충까지 발육기간은 후지 잎에서 가장 짧았고 홍로에서 가장 길었다. 암컷 성충 수명은 후지에서 가장 짧았다. 암컷의 총산란수는 사과 품종에 따라 다르지 않았지만, 일 평균 산란수는 후지에서 높았다. 생명표 분석 결과 홍로 잎에서 점박이응애의 적합도가 가장 낮게 나타났다. 이상의 결과는 사과원에서 품종에 따른 점박이응애 발생 양상의 차이를 설명 해주고 있으며, 향후 다양한 사과 품종에 대한 평가를 통해, 품종별 응애류 관리 전략 개발에 기초 자료가 될 것이다.

농업인구의 고령화 및 감소에 따른 노동력 부족으로 농업 생산 부분은 기계화 및 자동화를 비롯한 다양한 기술 도입을 요구하고 있다. 국내 과수 재배 작물 중 하나인 사과는 연간 10회 이상의 병해충 방제작업이 이루어지고 있어 병해충 방제를 위한 농약 살포 작업의 노력과 방제 비용, 작업자의 약제 노출 등을 줄이고 병해충 방제 효율을 높이는 방제 작업 시스템이 필요하다. 본 연구는 사과원 미세 분무 약제 살포 자동화 설비 구축을 위해 사과 과수원 내 미세 분무 살포 시스템을 설치하고 국·내외 산 노즐별 사과 잎의 농약 부착 정도를 비교하여 효과적인 노즐을 선발하기 위해 수행되었다. 국·내외 산 노즐별 사과 잎의 농약 부착 정도는 큰 차이를 보이지 않았으나 잎의 앞면 보다 뒷면의 농약 부착 정도가 낮게 나타나는 결과를 보였다.