증산은 적정 관수 관리에 중요한 역할을 하므로 수분 스트레스에 취약한 토마토와 같은 작물의 관개 수요에 대한 지식이 필요하다. 관수량을 결정하는 한 가지 방법은 증산량을 측정하는 것인데, 이는 환경이나 생육 수준의 영향을 받는다. 본 연구는 분단위 데이터를 통해 수학적 모델과 딥러닝 모델을 활용하여 토마토의 증발량을 추정하 고 적합한 모델을 찾는 것을 목표로 한다. 라이시미터 데이터는 1분 간격으로 배지무게 변화를 측정함으로써 증산 량을 직접 측정했다. 피어슨 상관관계는 관찰된 환경 변수가 작물 증산과 유의미한 상관관계가 있음을 보여주었다. 온실온도와 태양복사는 증산량과 양의 상관관계를 보인 반면, 상대습도는 음의 상관관계를 보였다. 다중 선형 회귀 (MLR), 다항 회귀 모델, 인공 신경망(ANN), Long short-term memory(LSTM), Gated Recurrent Unit(GRU) 모델을 구 축하고 정확도를 비교했다. 모든 모델은 테스트 데이터 세트에서 0.770－0.948 범위의 R2 값과 0.495mm/min－ 1.038mm/min의 RMSE로 증산을 잠재적으로 추정하였다. 딥러닝 모델은 수학적 모델보다 성능이 뛰어났다. GRU 는 0.948의 R2 및 0.495mm/min의 RMSE로 테스트 데이터에서 최고의 성능을 보여주었다. LSTM과 ANN은 R2 값이 각각 0.946과 0.944, RMSE가 각각 0.504m/min과 0.511로 그 뒤를 이었다. GRU 모델은 단기 예측에서 우수한 성능 을 보였고 LSTM은 장기 예측에서 우수한 성능을 보였지만 대규모 데이터 셋을 사용한 추가 검증이 필요하다. FAO56 Penman-Monteith(PM) 방정식과 비교하여 PM은 MLR 및 다항식 모델 2차 및 3차보다 RMSE가 0.598mm/min으로 낮지만 분단위 증산의 변동성을 포착하는 데 있어 모든 모델 중에서 가장 성능이 낮다. 따라서 본 연구 결과는 온실 내 토마토 증산을 단기적으로 추정하기 위해 GRU 및 LSTM 모델을 권장한다.

본 연구는 가공치즈에서 Staphylococcus aureus의 생장 을 예측하기 위한 수학적 모델을 개발하였다. 모짜렐라 슬라이스 치즈와 체다 슬라이스 치즈에 S. aureus 혼합균액 (ATCC13565, ATCC14458, ATCC23235, ATCC27664, NCCP10826) 0.1 ml (log CFU/g)을 접종한 후 4oC (1440 h), 15oC (288 h), 25oC (72 h), and 30oC (48 h)에 저장하면서 총 세균 수와 S. aureus 세균 수를 tryptic soy agar와 mannitol salt agar를 이용해 각각 확인하였다. S. aureus의 세균 수 를 Baranyi model로 분석하여 생장률(μmax; log CFU·g−1·h−1), 유도기(LPD; h), 초기 세균수(log CFU/g), 최대 생장 세균 수(log CFU/g)를 계산함으로써 1차 모델을 개발하였다. 또 한 저장온도와 S. aureus의 μmax, LPD의 관계를 분석하기 위해 square root model과 exponential decay model을 이용 하였고 이를 통해 2차모델을 개발하였으며 개발된 모델의 평균제곱근 편차(RMSE)를 계산하여 적합성을 검증하였다. 4oC에서는 모든 가공치즈에서 황색포도상구균의 생장이 관찰되지 않았으나 15oC, 25oC, 30oC에서는 모짜렐라 슬라이스와 체다 슬라이스 치즈에서 황색포도상구균이 생장 하였으며(R² = 0.785-0.996) 저장온도가 높아짐에 따라 생장률은 증가한 반면 유도기는 감소하였다(R² = 0.879-0.999). 또한 개발된 모델의 RMSE 값은 0.3500-0.5344로 적합하였다. 따라서 본 연구결과는 가공치즈에서 황색포도상구균의 생장 예측에 유용하게 사용될 것이다.

In order to achieve the optimized pest control, correct estimation of pest densities is a prerequisite to monitor pest damage and to provide efficient pest management plans. Parameters regarding diffusion (e.g., diffusion constant) and population size (e.g., growth rate) were estimated by using diffusion equation. The time series dispersal data of Whiteflies collected in greenhouse were used for modeling. Cross-correlation analysis was conducted to reveal the range and direction of pest population invasion. Sampling theory was further investigated regarding estimation of densities, and population dynamics of Whiteflies were discussed in two dimensions.

A genome project has been launched and aims to sequence total genome of Cotesia plutellae bracovirus. On this process, several open reading frames (ORFs) have been identified. This study was intended to clone and express protein tyrosine phosphatase genes, PTP1 and PTP6. The ORFs of these two genes consist of 900 and 891 bp, respectively. PTP1 and PTP6 are genes of a group of genes that has been implicated as important regulatory components in cell growth, differentiation and malignant transformation by certain viruses. In this work,we studied the cloning and expression patterns of these genes in Plutella xylostella, a lepidopteran host of C. plutellae. A polymerase chain reaction (PCR) produced the corresponding products of PTP1/6. These PCR products were cloned and expressed using an expression vector pBAD-TOPO, and then over-expressed using an inducer, L-arabinose. Then the purified proteins were confirmed using Western blotting (immunoblotting using V5 antibody) and the apparent molecular weights of both proteins were about 40 kDa. Expression of PTP genes were analyzed in the parasitized P. xylostella by realtime RT-PCR, which indicated late expression pattern of both PTPs during parasitization. We are pursuing to elucidate their physiological function in the parasitized host insect.

본연구는 시설내 다양한 환경조건하에서 오이의 호흡속도에 관한 수리적 모형을 개발하고자 실시하였다. 개개 오이 식물에 대한 총광합성속도의 8.55%가 호흡에 사용되었다. 생장호흡계수는 0.0935로 추정되었고 유지호흡속도는 24℃ 온도에서 0.00158g CH2O.g-1.h-1로 추정되었다. 그리고 그것은 온도상승에 따라 지수적으로 증가하였다. 호흡속도는 저장 탄수화물량이 낮아짐에 따라 비례적으로 감소했고 뿌리의 이온흡수호흡속도는 0.6648g CH2O.(gN)-1로 추정되었다.

시설 오이재배에서 조절가능한 환경요인들, 즉 광도, CO2 농도, 온도 그리고 엽중 질소 농도의 변화에 따른 양액재배 오이 엽의 총광합성 속도를 측정하였다. 광보상점은 10~20μmol.m-2 .s-1 정도로 낮았고 광포화점은 1000μmol.m-2 .s-1 이상이었으며, 오이의 총광합성 속도는 온도가 상승할수록 증가속도는 감소하지만 지속적인 증가를 보였으나 24~32℃ 사이에서 광합성 속도는 큰 차이를 보이지 않아 이 범위가 오이 생육에 대한 적정온도인 것으로 나타났다. CO2 보상점은 20-40μmol.mol-1 사이에 위치하였고 CO2포화점은 1200μmol.mol-1이상으로 나타났으며 엽중은 질소함량의 증가에 따른 잎의 총광합성 속도의 변화는 sigmoid형의 증가추세를 보였다. 요인들간의 상호작용 효과에서는 모든 경우 상승적으로 나타나, 한 요인의 수준이 증가함에 따라 타 요인의 수준의 증가에 따른 총광합성 속도도 상승적을 증가하였다. 각환경요인의 변화와 요인들간의 상호작용에 따른 총광합성 속도의 변화에 대한 수리적 모형을 개발하였다. 이들 모형은 시설 내 환경변이에 따른 오이의 생육 내지는 수량에서의 차이를 밝히는데 이용될 수 있으며 오이의 식물생장 모형이나 더 나아가 경영합리화를 위한 오이 생산 전문가 시스템의 개발에 필요한 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

Electromagnetic interference (EMI) is defined as the interaction phenomena of electromagnetic waves scattered from a large structure or complex terrain. In this study, the propagation of linear wave is modeled with ray theory, direct simulation Monte Carlo (DSMC), and some classical theories on flat plates. The wave physics of reflection, refraction, and diffraction are simulated for the investigation of front and back scattering of the one-dimensional plane wave from a tower with ray theory and DSMC, respectively. The effect of rotating disk idealized from the real wind-turbine blades is modeled with a simplified version of the classical electromagnetic theory as well as DSMC based on the ray theory.