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Estimating Moisture Content of Cucumber Seedling Using Hyperspectral Imagery
강정균,류찬석,김성훈,강예성,Tapash Kumar Sarkar,강동현,김동억,구양규 한국농업기계학회 2016 바이오시스템공학 Vol.41 No.3
Purpose: This experiment was conducted to detect water stress in terms of the moisture content of cucumber seedlings under water stress condition using a hyperspectral image acquisition system, linear regression analysis, and partial least square regression (PLSR) to achieve a non-destructive measurement procedure. Methods: Changes in the reflectance spectrum of cucumber seedlings under water stress were measured using hyperspectral imaging techniques. A model for estimating moisture content of cucumber seedlings was constructed through a linear regression analysis that used the moisture content of cucumber seedlings and a normalized difference vegetation index (NDVI). A model using PLSR that used the moisture content of cucumber seedlings and reflectance spectrum was also created. Results: In the early stages of water stress, cucumber seedlings recovered completely when sub-irrigation was applied. However, the seedlings suffering from initial wilting did not recover when more than 42 h passed without irrigation. The reflectance spectrum of seedlings under water stress decreased gradually, but increased when irrigation was provided, except for the seedlings that had permanently wilted. From the results of the linear regression analysis using the NDVI, the model excluding wilted seedlings with less than 20% (n=97) moisture content showed a precision (R² and R²a) of 0.573 and 0.568, respectively, and accuracy (RE) of 4.138% and 4.138%, which was higher than that for models including all seedlings (n=100). For PLS regression analysis using the reflectance spectrum, both models were found to have strong precision (R²) with a rating of 0.822, but accuracy (RMSE and RE) was higher in the model excluding wilted seedlings as 5.544% and 13.65% respectively. Conclusions: The estimation model of the moisture content of cucumber seedlings showed better results in the PLSR analysis using reflectance spectrum than the linear regression analysis using NDVI.
강정균(kang jeong gyun,姜政均) 한국외국어대학교 일본연구소 2015 日本硏究 Vol.0 No.66
Research on "The Broken Commandment (破戒)" (1906) has mainly focused on its context up until now. However, recent research is starting to focus more on expressions than on the context itself. However, there is not much prior research on word-ending expressions of this literary texts. This research mainly focuses on the word-ending expression "nodearu", a unique expression found in Toson's "The Broken Commandment."The key content will be about the relationship with the period then, the analysis between the expressions in "The Broken Commandment" and "Spring," and what the differences actually mean. As a result, word-ending expression "nodearu" in "The Broken Commandment" follows the expression used during the period after "Tajyoutakon" and has been made clear that "nodearu" is a strong expression of the narrator whether it is for explaining or reasoning based on analyzing linguistics research papers. "Spring" is based on Toson and his colleagues, suggestively expressing other characters' emotional expressions apart from Kishimoto whom was modeled after Toson, and Aoki modeled after Kitamura Toukoku. The problem here is on the model's emotional expressions in "The Broken Commandment" and "Spring," due to the emotional expression (e.g., sad, happy) that can normally be only used in a first person perspective, but can also turn into a third person perspective usage if "nodearu" is used as the word-ending expression. Many expressions ending with "nodearu" in "The Broken Commandment" is in third person perspective to express feelings, but in "Spring," those expressions are not as viable-leading to the decreased usage of "nodearu." This decrease in the usage of "nodearu" led to the reduction of strong expressions from the narrator. Toson's literature really began to face naturalism after "Spring." His tried to write the novel so that the narrator does not show oneself in the context, the exact opposite of the usage of "nodearu" expressions. What this research is arguing is that it the change from "The Broken Commandment" to "Spring." is not only about Toson himself. If the past tense expression "ta" is interpreted as the final destination of modern novels, it means that there is a possibility for future advancement of this usage. 『파계(破戒)』(1906)는 지금까지 주로 소설 내용이 주된 연구대상이 되어왔다. 소설내용의 연구가 대부분이었던 이 텍스트에도 그 표현에 주목하는 연구도 최근에는 적지 않다. 체언맺음( 言止め)이나 「이고(ので、からで)」로 문장이 끝나는 종지표현 등의 토송(藤村)문학 전체와의 관련, 『봄(春)』 등과의 비교, 교정과정에서 보이는 차별용어의 연구, 혹은의 시점에서 풀어나가는 연구 등이 그것이다. 그러나 이 텍스트의 문말 표현에 주목하는 선행논문은 거의 없다. 본론은 토송문학 전체에서 『破戒』의 특징적인 문말 표현이라 할 수 있는 「인 것이다(のである)」를 실마리로 해서 토송의 문말 표현의 변화과정을 고찰하고자 한다. 고찰의 내용은 동시대와의 관계, 『破戒』와 『春』의 표현 차이의 분석, 그리고 그 차이가 의미하는 것이 무엇인가를 묻는 것이다. 고찰 결과 『破戒』의 문말 표현 「のである」는 『多情多恨』 이후의 동시대 문말 표현의 흐름을 따르고 있고 「のである」는 화자가 어떤 형태(설명, 이유 등)로든 강하게 나타나는 표현이라는 것을 어학논문의 분석을 참고해 알 수 있었다. 『春』은 토송과 그의 동료들을 모델로 하고 있는데 토송을 모델로 한 기시모토(岸本)와 당시 이미 사망한 北村透谷를 모델로 하는 아오키( 木) 이외의 다른 인물의 감정표현을 자제하거나 매우 암시적으로 표현하고 있다. 여기에는 『破戒』와 『春』 사이에 불거진 모델문제에서 모델의 감정표현이 문제가 된 것이 크게 작용했다고 볼 수 있다. 여기에는 1인칭이 주어로 오는 경우에만 성립하는 감정표현(예를 들어 슬프다, 기쁘다)이 「のである」를 문말로 쓰면 3인칭도 주어로 올 수 있는 「のである」의 용법과도 깊은 관련이 있다. 『破戒』에서 「のである」를 문말 표현으로 해서 3인칭 주어의 감정표현을 많이 하고 있는데 『春』에서는 그 감정표현이 줄어들고 있으므로 당연히 「のである」 표현도 줄어들게 된 것이다. 그리고 이러한 「のである」의 격감현상은 화자가 문말에 현재화하는 현상을 많이 줄어들게 하는 효과를 초래했는데 이는 매우 중요한 의미를 갖는다. 토송 소설은 『春』 이후에 진정한 자연주의 소설 작법으로 발전해 가는데 그 작법 중의 하나가 화자가 소설 내에서 자기의 모습을 드러내지 않는 방향으로 노력했다는 것인데 화자가 현재화하는 「のである」 표현은 그 방향과는 반대에 있었다고 할 수 있다. 『破戒』에서 『春』으로의 변화는 藤村 한 사람에 그치는 것이 아니라는 것이 현 단계에서의 필자의 가정이다. 「었다(た)」체를 근대소설의 도달점으로 볼 수 있다면 더 넓게 적용될 수 있는 가능성을 함유하고 있다고 하겠다.
의사결정트리 기법을 이용한 초분광 영상기반 벼 도열병 감염 판별 식생지수 선정
강정균 ( Jeong Gyun Kang ),박준우 ( Jun Woo Park ),김치호 ( Chi Ho Kim ),민이기 ( Yi Ki Min ),이호승 ( Ho Seung Lee ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2
최근 이상기후의 빈번한 발생으로 벼 도열병 등의 피해가 남부지방을 중심으로 급증하여 수확량 및 품질저하로 이어지고 있다. 따라서 AI, 딥러닝 기술들을 활용한 원격모니터링 기반의 병해 진단과 병증 부위에 농약을 정확하게 살포하기 위한 변량처방 기술 개발의 필요성이 증가하고 있다. 본 논문은 드론에 탑재된 초분광 카메라로 벼 도열병을 촬영하여 분광학적으로 병 감염 여부의 판별가능성을 확인하기 위해 수행되었다. 도열병이 발병한 전라북도 부안군 하서면 장신리의 농가포장(35°43'20.99N, 126°36'37.66E)에서 회전익 드론 (Metric 300, DJI, China)에 초분광 센서(microHSI 410 SHARK, Corning, USA)를 탑재하여 고도 25m, 촬영 속도 4m/s로 초분광 영상을 수집하였다. 영상분석 소프트웨어(ENVI 5.3, Exelis Visual Information, USA)를 이용하여 반사판(Gray scale 12%)으로 광 보정 후 3가지 영역(도열병 벼, 정상 벼, 토양)의 반사율로 18가지 식생지수를 산출하였다. 각각 식생지수로 산출된 도열병 벼(50개), 정상 벼(40개), 토양(40개) 데이터는 7:3, 5:5, 3:7의 Dataset(train:test) 비율로 의사결정트리 모델을 작성하였고 유의한 식생지수를 선정한 후 Overall accuracy(OA)와 Kappa coefficient(KC)로 분류 정확도를 평가하였다(R 4.2.1, The R Foundation, USA). 의사결정 트리를 생성한 결과 모든 Dataset에서 NDVI와 NDRE가 유의한 것으로 나타났으며 두 가지 식생지수를 이용하여 Dataset 7:3일 때 OA가 87%, Ka가 80%로 나타났고 5:5일 때 OA가 92%, KC가 88%, 3:7일 때 OA가 93%, KC가 90%로 나타났다. 모든 Dataset으로 모델을 만들었을 때 분류 가능성이 80% 이상으로 나타나 분류가 가능한 것으로 판단되었으며 추후 더 많은 데이터를 이용하면 분류 정확도의 신뢰도가 상승할 것으로 사료된다.
강정균 ( Jeong Gyun Kang ),박효제 ( Hyo Je Park ),김동억 ( Dong Eok Kim ),홍순중 ( Soon Joong Hong ),강태환,강동현 ( Dong Hyeon Kang ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1
본 연구는 스마트온실의 내부순환팬 성능 평가 방법을 개발하기 위하여 순환팬 작동에 따른 풍속 도달거리를 측정 및 분석하는 연구를 수행하였다. 공기순환팬의 풍속 도달거리를 측정하기 위해 풍속센서(HD103T.0)를 수직, 수평으로 설치하여 사용하였다. 풍속측정을 위해 프로파일로 센서 설치 및 고정할 수 있도록 제작하였고, 풍속센서의 수직방향 측정은 Yu. 등(2007)의 온풍 시험과 같이 지면에서부터 0.6m 간격으로 설치하여 총 5개를 설치하였다. 수평방향 측정은 수직으로 설치한 중앙센서를 기준으로 좌우 2개씩 1m 간격으로 설치하였다. 풍속센서의 데이터는 데이터로거(GP10)를 통해 측정 및 기록하였다. 시험에 사용한 순환팬은 직경 250mm(LD-SF250), 270mm(SN-14-2), 300mm(SW-SF300), 340mm(SN-14-1), 350mm(LD-SF350) 팬을 사용하였고, 전동리프트에 고정시켰으며, 리프트는 순환팬이 수직, 수평방향의 중앙센서의 정면에 위치하도록 상하좌우를 맞추었다. 시험방법은 순환팬이 안정화되도록 30분동안 작동시킨 후 시험을 시작하였다. 최초 측정은 중앙센서에서 1m 거리부터 측정하였으며 이후 1m 간격으로 리프트를 이동시키며 최대 17m까지 측정하였다. 측정방법은 데이터로거를 통해 각 위치마다 2분 동안 5초 간격으로 측정하여 평균값을 분석하였다. 시험결과, 순환팬 230mm, 250, 300, 340, 350, 팬의 최초풍속은 2.71m/s, 3.27, 4.35, 5.31, 5.50으로 조사되었다. Kim(1997)의 연구에 따르면 작물의 생육을 위한 적정 기류속도는 0.3 ~ 0.5m/s이라 하였으며 이를 기반으로 각 팬의 풍속 도달거리로는 230mm가 6 ~ 15m, 250mm가 9 ~ 16m 구간으로 나타났다. 직경 300 ~ 350mm 팬은 최대 측정거리까지 0.2m/s 이하로 떨어지지 않았으며, 각각 11m, 12, 14 부터 풍속 0.5m/s 미만으로 떨어졌다. 본 시험결과를 통해 순환팬의 풍속 도달거리 시험 및 순환팬 설치 기준에 대한 지표가 될 것으로 사료된다. 추후 시험에서는 17m 이상 거리에서 풍속을 측정하여 각 팬의 풍속 0.2m/s 미만 도달거리까지 측정이 필요할 것으로 판단된다.
강정균 ( Jeong-gyune Kang ),유찬석 ( Chan-seok Ryu ),김성헌 ( Seong-heon Kim ),강예성 ( Ye-seong Kang ),타파스쿠마 ( Tapash Kumar Sarkar ),강동현 ( Dong-hyeon Kang ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2
본 연구는 초분광 영상을 이용하여 오이, 토마토, 고추, 수박 모종의 수분함량을 비파괴적으로 추정하기 위해 수행되었다. 단계적으로 수분 스트레스를 받은 오이(n=45), 토마토(n=45), 고추(n=45), 수박(n=45) 모종을 초분광 영상시스템으로 촬영하여 모종 영역의 반사율을 추출하였고, 매 촬영 후 모종의 생체중과 건물중을 측정하여 수분함량을 계산하였다. 모종의 반사율과 계측된 수분함량을 변수로 하여 PLSR분석을 이용하여 수분 추정모델을 구축하였다. 각 모종의 수분 추정모델을 작성한 결과 토마토의 경우 정확도(R²)가 0.74, 정밀도(RMSE 및 RE)가 각각 2.77%, 3.09%로 나타났고, 고추의 경우 수분추정모델의 정확도가 0.68, 정밀도가 각각 1.43%, 1.61%으로 나타났으며, 오이의 경우 정확도가 0.73, 정밀도가 각각 1.45%, 1.58%, 수박의 수분 추정모델의 정확도가 0.66, 정밀도가 각각 1.06%, 1.14%로 나타났다. 위 모종을 박과(오이, 수박) 및 가지과(고추, 토마토)로 구분하여 추정모델을 작성할 경우, 박과 수분 추정모델의 정확도가 0.64, 정밀도가 각각 1.49%, 1.16%로 나타났으며, 가지과의 경우 정확도가 0.67, 정밀도가 각각 2.53%, 2.84%로 나타났다. 생물 분류체계에 관계없이 모든 모종을 이용하여 수분 추정모델을 작성할 경우 모델의 정확도가 0.56, 정밀도가 각각 2.54%, 2.81%로 나타났다. 각 모종의 수분함량을 분석한 결과, 고추, 수박, 오이 모종의 트레이(50공) 셀보다 토마토 모종의 트레이(60공) 셀크기가 작아 수분 스트레스를 더 받은 것으로 판단된다(Jang et al., 2014). 각 모종의 수분함량 추정모델의 결과, 각 모종별로 작성한 수분 추정모델들보다 가지과, 박과, 모든 모종으로 작성한 수분 추정모델들이 정확도는 감소하였지만 정밀도는 차이가 미미한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 초분광 영상을 이용하여 모종별, 과별, 모든 모종의 수분함량 추정가능성을 시사하였고, 모델의 정확도를 개선하기 위해 샘플 수 및 개채별 수분함량의 변이를 증가시키는 것이 필요하다고 판단된다.
『파계(破戒)』에서 『봄(春)』으로 -문말 표현의 변화가 의미하는 것
강정균 ( Kang Jeong-gyun ) 한국외국어대학교 일본연구소 2015 日本硏究 Vol.0 No.66
『파계(破戒)』(1906)는 지금까지 주로 소설 내용이 주된 연구대상이 되어왔다. 소설내용의 연구가 대부분이었던 이 텍스트에도 그 표현에 주목하는 연구도 최근에는 적지 않다. 체언맺음(?言止め)이나 ?이고(ので、からで)?로 문장이 끝나는 종지표현 등의 토송(藤村)문학 전체와의 관련, 『봄(春)』 등과의 비교, 교정과정에서 보이는 차별용어의 연구, 혹은〈화자(語り)〉의 시점에서 풀어나가는 연구 등이 그것이다. 그러나 이 텍스트의 문말 표현에 주목하는 선행논문은 거의 없다. 본론은 토송문학 전체에서 『破戒』의 특징적인 문말 표현이라 할 수 있는 ?인 것이다(のである)?를 실마리로 해서 토송의 문말 표현의 변화과정을 고찰하고자 한다. 고찰의 내용은 동시대와의 관계, 『破戒』와 『春』의 표현 차이의 분석, 그리고 그 차이가 의미하는 것이 무엇인가를 묻는 것이다. 고찰 결과 『破戒』의 문말 표현 ?のである?는 『多情多恨』 이후의 동시대 문말 표현의 흐름을 따르고 있고 ?のである?는 화자가 어떤 형태(설명, 이유 등)로든 강하게 나타나는 표현이라는 것을 어학논문의 분석을 참고해 알 수 있었다. 『春』은 토송과 그의 동료들을 모델로 하고 있는데 토송을 모델로 한 기시모토(岸本)와 당시 이미 사망한 北村透谷를 모델로 하는 아오키(?木) 이외의 다른 인물의 감정표현을 자제하거나 매우 암시적으로 표현하고 있다. 여기에는 『破戒』와 『春』 사이에 불거진 모델문제에서 모델의 감정표현이 문제가 된 것이 크게 작용했다고 볼 수 있다. 여기에는 1인칭이 주어로 오는 경우에만 성립하는 감정표현(예를 들어 슬프다, 기쁘다)이 ?のである?를 문말로 쓰면 3인칭도 주어로 올 수 있는 ?のである?의 용법과도 깊은 관련이 있다. 『破戒』에서 ?のである?를 문말 표현으로 해서 3인칭 주어의 감정표현을 많이 하고 있는데 『春』에서는 그 감정표현이 줄어들고 있으므로 당연히 ?のである? 표현도 줄어들게 된 것이다. 그리고 이러한 ?のである?의 격감현상은 화자가 문말에 현재화(?在化)하는 현상을 많이 줄어들게 하는 효과를 초래했는데 이는 매우 중요한 의미를 갖는다. 토송 소설은 『春』 이후에 진정한 자연주의 소설 작법으로 발전해 가는데 그 작법 중의 하나가 화자가 소설 내에서 자기의 모습을 드러내지 않는 방향으로 노력했다는 것인데 화자가 현재화하는 ?のである? 표현은 그 방향과는 반대에 있었다고 할 수 있다. 『破戒』에서 『春』으로의 변화는 藤村 한 사람에 그치는 것이 아니라는 것이 현 단계에서의 필자의 가정이다. ?었다(た)?체를 근대소설의 도달점으로 볼 수 있다면 더 넓게 적용될 수 있는 가능성을 함유하고 있다고 하겠다. Research on “The Broken Commandment (破戒)” (1906) has mainly focused on its context up until now. However, recent research is starting to focus more on expressions than on the context itself. However, there is not much prior research on word-ending expressions of this literary texts. This research mainly focuses on the word-ending expression “nodearu”, a unique expression found in Toson’s “The Broken Commandment.”The key content will be about the relationship with the period then, the analysis between the expressions in “The Broken Commandment” and “Spring,” and what the differences actually mean. As a result, word-ending expression “nodearu” in “The Broken Commandment” follows the expression used during the period after “Tajyoutakon” and has been made clear that “nodearu” is a strong expression of the narrator whether it is for explaining or reasoning based on analyzing linguistics research papers. “Spring” is based on Toson and his colleagues, suggestively expressing other characters’ emotional expressions apart from Kishimoto whom was modeled after Toson, and Aoki modeled after Kitamura Toukoku. The problem here is on the model’s emotional expressions in “The Broken Commandment” and “Spring,” due to the emotional expression (e.g., sad, happy) that can normally be only used in a first person perspective, but can also turn into a third person perspective usage if “nodearu” is used as the word-ending expression. Many expressions ending with “nodearu” in “The Broken Commandment” is in third person perspective to express feelings, but in “Spring,” those expressions are not as viable-leading to the decreased usage of “nodearu.” This decrease in the usage of “nodearu” led to the reduction of strong expressions from the narrator. Toson’s literature really began to face naturalism after “Spring.” His tried to write the novel so that the narrator does not show oneself in the context, the exact opposite of the usage of “nodearu” expressions. What this research is arguing is that it the change from “The Broken Commandment” to “Spring.” is not only about Toson himself. If the past tense expression “ta” is interpreted as the final destination of modern novels, it means that there is a possibility for future advancement of this usage.