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배초향의 생장과 기능성 물질 함량을 고려한 실내재배 적합 최적 품종 선정
도종원(Jong Won Do),노승원(Seung Won Noh),복권정(Gwon Jeong Bok),이현주(Hyun Joo Lee),이종원(Jong Won Lee),박종석(Jong Seok Park) (사)한국생물환경조절학회 2020 생물환경조절학회지 Vol.29 No.2
본 연구는 Agastache 속 여러 종에서 국내 자생지 환경요건에 적합하면서 생육 및 기능성 물질 함량면에서 가장 최적의 종을 선정하고자 하였다. 첫째, 11종의 배초향(Agastache)속 종자를 구입하여 미국 농무성(USDA) 식물 내한성 지도(plant hardiness zone map) 및 국내 식물 내한성 지도를 참고하여 11종에서 생육 및 기능성 분석을 할 5종을 선정하였다. 둘째, 배초향(Agastache) 속 5개 품종인 A. cana, A. foeniculum, A. rugosa ‘Spike Blue’, A. rugosa ‘Spike Snow’, A. rupestris에 대해 초장, 엽장, 엽폭, 엽면적, 엽수, SPAD, 지상부 생체중 및 건물중, 지하부 생체중 및 건물중 등의 생육 분석을 실시하였다. 생육 분석 결과, A. rugosa SB 및 A. rugosa SS 종에서 전체적으로 균형 있게 높은 수치를 나타냄을 알 수 있어, 생육 부문에서는 A. rugosa 계통의 품종이 다른 품종에 비해서 유리하다고 볼 수 있다. 셋째, rosmarinic acid, tilianin, acacetin 성분에 대해 단위 중량당 함량 및 식물체 1중당 함량 등의 기능성물질 함량 분석을 실시하였다. 기능성 물질 분석 결과, A. rugosa 계통 종에서 기능성 물질 및 항산화물질 함량이 유의적으로 높았으며, 이는 생육 결과값과 정비례적인 연계성이 크다고 보여진다. 따라서, 배초향(Agastache)속 종에 대한 생육과 기능성 부분을 종합적으로 고려할 때, A. rugosa SS 및 A. rugosa SB 등 A. rugosa 계통이 가장 최적의 고부가가치 작물로 적합할 것이라고 판단된다. The objective of this study was to select the right species among Agastache in the family Lamiaceae as the result of growth analysis and functional substance analysis. Among 22 species of Agastache, five species (Agastache cana, Agastache foeniculum, Agastache rugosa ‘Spike Blue’, Agastache rugosa ‘Spike Snow’, Agastache rupestris) were selected by referring to United States Department of Agriculture (USDA)’s plant hardiness zone area and Korea’s one based on USDAs. These plants were cultured at 24 ± 1°C and 18 ± 1°C (day and night temperatures, respectively) and 65 ~ 75% relative humidity in a hydroponic culture system for 4 weeks. In terms of growth analysis experiment, stem length, root length, leaf width, leaf area, leaf number, SPAD value, and fresh and dry weights of shoots and roots were measured. The results showed that A. rugosa SS and A. rugosa SB have a higher overall balance value than other species. When compared functional substance value (rosmarinic acid, tilianin, and acacetin) of five species, A. rugosa SS and A. rugosa SB are significantly higher than other species in Agastache. It seems to be directly proportional to the growth analysis results. When considering the growth and functional substance part comprehensively, A. rugosa SS and A. rugosa SB are the most optimal high-value species among Agastache.
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농업용 저수지 저수율을 활용한 경기남부 안성 지역의 2017년 농업가뭄 분석
남원호 ( Won-ho Nam ),하태현 ( Tae-hyun Ha ),이상일 ( Sang-il Lee ),도종원 ( Jong-won Do ),이광야 ( Kwang-ya Lee ),이재천 ( Jae-cheon Lee ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-
반복적인 가뭄피해 발생으로 개별 부처차원에서 관리되어온 가뭄통합대응에 한계점을 극복하고자 선제적 가뭄대응을 위한 범부처 (행정안전부, 농림축산식품부, 국토교통부 등) 가뭄 예경보 시스템이 2017년 1월부터 정식 운영되었다. 가뭄의 정도를 정량화하기 위하여 개발된 다양한 가뭄지수는 대상과 평가방법에 따라 가뭄을 표현하는 특성이 다르며, 상이한 입력변수를 이용하여 가뭄의 심도와 기간을 분석하고 있기 때문에 특정한 가뭄상황에 대해 동일한 반응이 나타나지 않는다. 일관된 가뭄의 정의 부재는 효과적인 가뭄관리 수행을 통한 통합가뭄관리의 수행에 있어 어려움을 야기하고 있으며, 하나의 가뭄지수로는 다양한 가뭄특성을 포괄하여 제시하기 어려운 한계가 있다. 본 연구에서는 농촌수자원의 주요한 용수공급시설인 농업용 저수지의 저수율을 활용하여 저수지 분류에 따른 저수율 변화분석 및 영농시기별 빈도분석을 수행함으로써 2017년 경기남부 안성 지역에 발생한 농업가뭄사상에 대한 정략적인 가뭄평가를 수행하였다. 본 연구의 결과는 향후 지역별·권역별 물관리 현황 및 가뭄대응대책을 반영한 농업가뭄 지표로서 저수율기반의 가뭄 예경보 및 가뭄위기 경보기준의 신뢰도를 향상시키고, 가뭄대책 추진 의사결정을 위한 가뭄대책상황실 운영 등에 활용될 수 있다.
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플라즈마 처리수와 과산화수소 희석수 침지에 따른 상추의 생육 및 바이오 활성 물질 함량 변화
안영휘(Young Hwi Ahn),노승원(Seung Won Noh),도종원(Jong Won Do),박종석(Jong Seok Park) (사)한국생물환경조절학회 2021 생물환경조절학회지 Vol.30 No.2
본 연구는 플라즈마 발생 장치를 수경재배 시스템과 결합하여 상추를 재배하고 수확 후 플라즈마 활성수와 과산화수소 0, 3, 6% 농도에 침지 처리를 하여 생육량 및 바이오 활성 물질 함량을 비교하였다. 고농도의 과산화수소로 인하여 근권부 생체중이 저해되는 결과를 나타냈으며, 엽장과 근권부 생체중을 제외하고는 유의적 차이가 발생하지 않았다. 상추 지상부의 chlorogenic acid와 4-hydroxy3-benzoic acid, 4-hydroxy benzoic acid 그리고 지상부 총 페놀 함량은 과산화수소 6%에서 유의적으로 가장 높았다. 하지만 근권부에서 측정된 이차 대사산물인 quercetin 및 근권부 총 페놀 함량은 과산화수소 처리구보다 플라즈마 활성수에서 유의하게 높았다. 과산화수소 처리 기간 동안 상추의 뿌리는 직접적인 피해를 받으며 괴사하였으나, 잎에서는 과산화수소 6% 처리에서 바이오 활성물질이 증가하는 결과를 나타내었다. 플라즈마 활성수 처리 상추는 생리 장해가 발생하지 않았으며, 과산화수소 6% 처리와 유사한 양의 이차대사산물 증대 효과를 나타내었다. 또한, 뿌리의 바이오 활성 물질 함량이 가장 높았던 결과 등을 고려할 때 근채류 및 엽채류의 수경재배에 플라즈마 기술을 적용할 시 작물의 바이오 활성 물질 함량을 증대시키는 데 효과적일 것으로 판단된다. In this study, a plasma generating device was combined with a hydroponics system to grow lettuce. After harvest, we compared contents of bioactive compounds in lettuce by soaking in plasma-activated water and 0, 3, 6% of hydrogen peroxide. High concentrations of hydrogen peroxide resulted in inhibition of root fresh weight, and no significant difference occurred except for leaf length and root fresh weight. Shoot chlorogenic acid content and shoot 4-hydroxy3-benzoic acid content, shoot 4-hydroxy benzoic acid content and shoot total phenolic content were significantly higher in 6% hydrogen peroxide, and root quercetin content and root total phenolic content were significantly higher in plasma activated water. Root zone was necrosis due to hydrogen peroxide, while shoot phenol contents in 6% hydrogen peroxide were highly increased. Plasma-activated water had no physiological disturbances, has an effect of increasing bioactive compounds material as 6% hydrogen peroxide. It was considered effective in increasing the bioactive contents of the crops when plasma technique is applied to hydroponic cultivation of root and leaf vegetables.
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최경숙 ( Kyung Sook Choi ),리팅 ( Ting Li ),도종원 ( Jong Won Do ),이광야 ( Kwang Ya Lee ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-
「농민 물절약 교육 모델 개발(2016)」에 따른 교육모델의 현장 시범교육을 실시하였다. 시범교육 대상지는 가뭄을 경험한 지역으로 선정하여 교육 효과를 증대시키고자 농업가뭄 경험지역 중 한국농어촌공사 경천지사 관할지구인 경천지구를 선정하였다. 시범교육은 경천지구 내 예천용수간선 용수 이용 농민을 대상으로 하였으며, 시범대상 지역 중 6개 마을을 선정하여 4회에 걸쳐 교육을 실시하였다. 물절약 시범교육을 실시하기 전 2차례의 현장조사를 통해 수로손실, 중간취수 등 물공급 및 용수손실 실태를 파악하였으며, 필지단위 농민 물사용 행태와 시범교육 대상구간의 용수손실에 대해 조사를 실시하였다. 그 결과 시범교육 대상지역은 수로 노후화가 많이 진행되어 누수에 의한 물손실이 많은 것으로 파악되었으며, 대상지구내 허가 받지 않은 무단취수지점도 많은 것으로 파악되었다. 지거 및 필지 단위 물사용 행태를 조사한 결과 지난 가뭄 경험으로 대체적으로 농민의 물관리 실태는 양호하였으나, 일부 구간은 여전히 물꼬관리 부실에 의한 물손실 야기로 농경지 밖으로 물이 흘러넘치는 경우가 많음을 파악할 수 있었다. 물절약 교육 모델 이수단계별 시범교육을 실시한 결과 농민의 반응은 대체적으로 물절약의 필요성과 농민의 물낭비 실태에 대한 깊은 공감을 표하였으며, 물절약 실천의지를 파악할 수 있었다. 그룹토의를 통해 농민이 도출한 물절약 행동 강령에는 개인 물꼬관리, 밸브설치, 자체 용수로 보수, 주민 동원 용수로 준설과, 봄철 논물가두기 등이 있었으며, 수로관리를 위한 농민 수리계 조직 결성, 농민의 권리주장을 위해 농민의 물세 납부가 필요하다는 의견도 제시되었다. 물절약 시범교육의 효과를 파악하고자 시범교육 이수자를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 농민의 관행적인 물관리 실태와 물절약 관련 의견수렴을 목적으로 개발된 설문조사지를 활용하여 시범교육 실시 후 농민을 대상으로 실시 하였다. 설문응답자는 대부분 65세 이상의 고령자가 많았으며, 농사인력의 대부분이 남성으로서 농사경험은 많지만 대부분 소규모 영농형태를 유지하고 있었다. 설문응답자 중 가뭄으로 물부족을 경험한 경우가 대부분이었으며, 물부족에 의한 주민간 물다툼 경험도 다소 있는 것으로 파악되었다. 농민 물 과다 사용에 대해서는 대체로 인정하고 있었으나, 농민의 물꼬관리 실태는 잘하고 있다는 의견이 절반을 차지하였다. 농업용수 손실 원인으로는 수로 노후화를 가장 많이 채택하였으며, 부실한 물관리와 무단취수가 그 뒤를 따랐다. 물 부족 상황 시 해결 방법은 물관리 기관(공사)에 의존하는 경우가 대부분이었으며, 개인적으로 해결하는 경우도 다소 높게 나타났다. 농민의 물절약 필요성은 모두가 공감하고 있었으며, 농민의 물절약 참여 방법은 물꼬관리, 수로관리, 수리계 조직 결성과 함께 모든 방법이 함께 이루어져야 한다는 의견이 다수를 차지하였다. 또한 향후 수리계 조직 시 가입 의향도 매우 높게 나타났다. 물절약 시범교육을 통해 농민의 물낭비 원인에 대한 깊은 공감대 형성과 물절약에 대한 실천의지를 파악할 수 있어 향후 지속적이고 체계적인 물절약 교육의 필요성을 파악할 수 있었다.
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이슬기 ( Seulgi Lee ),최경숙 ( Kyung Sook Choi ),도종원 ( Jong Won Do ),이광야 ( Gwang Ya Lee ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-
최근 기후변화에 의해 과거에 비해 가뭄의 빈도가 점점 증가 하는 추세이며, 강수편차가 지역별로 매우 크게 발생하고 있다. 이에 정부는 「2018년 정부 가뭄종합대책」중 가뭄대책(과제 62) 실천과제에 농업인 물절약 교육을 포함시켜 기후변화 대응을 위한 가뭄에 대한 경각심과 물절약 실천의 중요성을 인식시키므로 농업인의 물절약 실천을 통한 효율적인 수자원 이용을 도모하고자 하였다. 본 연구에서는 가뭄대책 실천의 일환으로 농업인 물절약 교육 및 홍보 실시가 확대 추진됨에 따라 전국단위 현장 물절약 교육 인력 양성 체제 구축을 위한 농업용수 물공급·관리기관인 농어촌공사의 인적자원을 활용하여 물절약 교육 전문인력 양성 교육을 실시하였다. 전문인력 양성교육은 전국을 4개 지역(경기·강원권, 충청권, 호남권, 경상·제주권)으로 나누어 상·하반기 교육을 실시하므로 총 8회에 걸쳐 실시된다. 교육 내용은 2017년 개발된 물절약교육모델을 이용하여 1단계인 이해단계와 2단계인 적용단계 교육 내용을 기반으로 실시하며, 공사 자체교육 수료기준에 준하여 본 교육의 수료기준을 적용하였다. 현재까지 상반기 교육이 완료된 상태로서 공사의 유지관리 직원들이 주교육 대상자로써, 총 190명이 본 과정을 수료하였다. 전문인력 양성교육을 수료한 후에는 학습의 이해도 및 교육 만족도, 의견수렴을 실시하여 환류체계를 통한 전문인력 양성 교육체제 뿐만 아니라 기존에 개발된 물절약 교육의 개선점을 보완하고자 하였다. 교육 수료생의 95.3% 정도가 설문에 응답하였으며, 대부분이 본 교육에 대해 긍정적인 반응과 더불어 농민물절약 교육의 필요성을 인정하였다. 또한 물절약 교육의 지속적인 실천 및 확대를 위해서는 정부 예산 지원과, 지자체 물관리 공무원 대상 물절약 교육 전문인력 양성 과정 확대 추진의 필요성을 강조하였다. 본 연구에서는 교육용 교재도 개발하여 물절약 교육의 필요성, 교육 커리큘럼, 단계별 교육 수행방법, 교육효과 측정방법 등을 상세히 수록함으로 향후 전문인력 양성교육 후 현장에서 물절약 교육을 실시하는데 교육 매뉴얼로 활용하도록 하였다.
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최경숙 ( Kyung Sook Choi ),리팅 ( Ting Li ),도종원 ( Jong Won Do ),이광야 ( Kwang Ya Lee ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-
최근 기후변화에 의해 과거에 비해 가뭄의 빈도가 점점 증가하는 추세이며, 가뭄 패턴 또한 지속적이고 국지적으로 강하게 나타나는 경향이 뚜렷해지고 있다. 이로 인해 농업 및 농촌지역의 가뭄피해가 빈번해짐에 따라 농림축산식품부에서도 기존의 사후복구대응체계에서 벗어나 선제적인 가뭄대응체계를 통한 가뭄피해 최소화와 농업 및 농촌의 효율적인 물이용을 도모하고 영농여건 변화에 중장기적으로 대응하기 위해 「농업·농촌부문 가뭄대응 종합대책(2015)」을 수립하였다. 4대전략 16대 과제로 구성된 농업가뭄대응 종합대책에는 가뭄대책의 일환으로 농업인 절수 교육 및 홍보를 통한 물절약 추진을 도모하는 과제가 포함되었다. 이를 계기로 본 연구에서는 농민을 대상으로한 물절약 교육 모델을 국내 처음으로 개발하게 되었다. 본 연구 통해 개발된 물절약 교육 모델은 현재 농업용수를 가장 많이 사용하고 있는 논농사 농민을 대상으로 개발되었으며, 이수단계별 교육 모델을 구축함으로 농민이 물절약 교육 내용을 쉽게 파악하고 공감할 수 있도록 구성하였다. 또한 기존의 단순한 주입식 교육을 지양하고 가뭄시나리오에 기반한 체험식 교육 콘텐츠를 개발함으로 농민의 직접적인 참여 교육을 통해 교육 효과를 극대화 하고자 하였다. 이수체계는 1단계 이해단계, 2단계 적용단계, 3단계 평가단계로 구성하였고, 교육 모델 적용시간은 총 1시간정도 소요되도록 구성하였다. 이해단계에서는 물의 가치, 농업용수 공급체계의 이해, 물손실 원인, 물절약을 통한 경제적 효과 등을 이해하도록 구성하였으며, 비주얼 매체를 활용하여 대부분 평균 연령이 높은 농민들의 이해력을 높이기 위해 플래쉬 동영상을 개발하였다. 적용단계에서는 그룹별 액션러닝을 통해 농민이 직접 물손실 및 물절약에 대한 개념을 모의해 보는 방법을 채택하였으며, 평상시 농민의 물이용 관행에 따른 물손실 야기에 대한 이해와 가뭄시나리오에 따른 물공급량 감소시 농민 피해 및 가뭄 극복을 위한 효율적 물이용에 대한 효과를 이해시키고자 하였다. 마지막 평가단계에서는 그룹토의를 통해 물절약 실천의 필요성을 공감하고 물절약 실천 방안을 도출하도록 하여 발표하게 함으로 물절약 실천의식 함양 및 물절약 실천을 위한 행동강령을 도출하도록 구성하였다. 교육모델의 현장시범교육을 진행하여 시범교육의 효과도 파악해 보았다. 농민의 물절약 교육 효과 확대를 위해 교육 모델 개발 외에도 홍보 및 물절약 실천을 유도하기 위한 물절약 슬로건 및 포스터도 제작하였다. 물절약 홍보 포스터는 여러 가지 유형으로 제작하여 물절약 시범교육에 활용하였으며, 전국 한국농어촌공사 도본부 및 지사단위 가뭄극복을 위한 물절약 홍보에도 활용하였다. 본 연구에서 개발한 물절약 교육모델은 농민을 대상으로한 물절약 홍보 및 교육 자료로의 활용과 절수를 통한 가뭄대응에 활용가능 하리라 기대된다.
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