미래 농업을 대비한 농공학의 자산은 무엇인가?

이경도 한국농공학회 2020 韓國農工學會誌 : 전원과 자원 Vol.62 No.4

무인비행체 영상을 활용한 벼 수량 분포 추정

이경도,안호용,박찬원,소규호,나상일,장수용 한국농공학회 2019 한국농공학회논문집 Vol.61 No.4

Unmanned aerial vehicle(UAV) can acquire images with lower cost than conventional manned aircraft and commercial satellites. It has the advantageof acquiring high-resolution aerial images covering in the field area more than 50 ha. The purposes of this study is to develop the rice grain yielddistribution using UAV. In order to develop a technology for estimating the rice yield using UAV images, time series UAV aerial images were takenat the paddy fields and the data were compared with the rice yield of the harvesting area for two rice varieties(Singdongjin, Dongjinchal). Correlationsbetween the vegetation indices and rice yield were ranged from 0.8 to 0.95 in booting period. Accordingly, rice yield was estimated using UAV-derivedvegetation indices(R2=0.70 in Sindongjin, R2=0.92 in Donjinchal). It means that the rice yield estimation using UAV imagery can provide less cost andhigher accuracy than other methods using combine with yield monitoring system and satellite imagery. In the future, it will be necessary to study avariety of information convergence and integration systems such as image, weather, and soil for efficient use of these information, along with researchon preparing management practice work standards such as pest control and nutrient use based on UAV image information.

무인비행체 영상 기반 연차 간 벼 생육 및 흰잎마름병 병해 추정

이경도,김상민,안호용,박찬원,홍석영,소규호,나상일 한국농공학회 2020 한국농공학회논문집 Vol.62 No.4

The purpose of this study is to develop a technology for estimating rice growth and damage effect according to bacterial leaf blight using UAVmulti-spectral imagery. For this purpose, we analyzed the change of aerial images, rice growth factors (plant height, dry weight, LAI) and disease effectsaccording to disease occurrence by using UAV images for 3 rice varieties (Milyang23, Sindongjin-byeo, Saenuri-byeo) from 2017 to 2018. Thecorrelation between vegetation index and rice growth factor during vegetative growth period showed a high value of 0.9 or higher each year. As aresult of applying the growth estimation model built in 2017 to 2018, the plant height of Milyang23 showed good error withing 10%. However, itis considered that studies to improve the accuracy of other items are needed. Fixed wing unmanned aerial photographs were also possible to estimatethe damage area after 2 to 4 weeks from inoculation. Although sensing data in the multi-spectral (Blue, Green, Red, NIR) band have limitations inearly diagnosis of rice disease, for rice varieties such as Milyang23 and Sindongjin-byeo, it was possible to construct the equation of infected leaf arearatio and rice yield estimation using UAV imagery in early and mid-September with high correlation coefficient of 0.8 to 0.9. The results of this studyare expected to be useful for farming and policy support related to estimating rice growth, rice plant disease and yield change based on UAV images.

Evaluation of Practical Application of the Remote Monitoring System for Water Salinity in Estuary Lake During Farming Season

이경도,홍석영,나상일,오영진 한국토양비료학회 2014 한국토양비료학회지 Vol.47 No.5

The remote monitoring system of water salinity was assessed in Wando reclaimed land lake during a farmingseason in 2009. Increasing of water salinity in this lake used to bring about salt damage on rice plantoccasionally. At the early stage of the rice growing period, rice growth was not damaged due to enough rainfallwith more than 120 mm from the mid-May to the first ten days of June. Data collection using on-site watersalinity measuring sensors every 2 hours and real-time transmission in system were carried out for theexperiment. We compared the transmitted values from the sensor system with water sample values collectedand analyzed by a local technical office. Salt concentrations measured by sensor in real-time monitoringsystem were available data. The regression equation between rainfall and water salinity was presented as(water salinity after rainfall) = 0.621×(water salinity before rainfall)×exp(-0.0139×rainfall), (r2=0.579,p<0.01). It is suggested that the system is useful for stable farming in the area where farmer use water inreclaimed lakes as an irrigation source.

원격탐사와 모델을 이용한 작황 모니터링

이경도,박찬원,나상일,정명표,김준환,Lee, Kyung-do,Park, Chan-won,Na, Sang-il,Jung, Myung-Pyo,Kim, Junhwan 대한원격탐사학회 2017 大韓遠隔探査學會誌 Vol.33 No.5

농작물 작황 추정은 생산량 예측을 통한 수급 조절, 가격 예측, 농가 소득 보전을 위한 정책 수립 등에 중요한 판단자료로 활용된다. 급변하는 국내외 여건에서 작물의 안정생산과 식량안보, 생태계 지속성 평가를 위해 원격탐사 등 국가차원의 미래기술 개발 노력이 요구되고 있다. 농촌진흥청은 2010년부터 국내외 주요 곡물생산지대 작황 평가를 위한 원격탐사, 작물모형, 농업기상 분야 원천기술 개발을 위해 노력해왔다. 본 특별호는 농촌진흥청에서 지난 8년간 국내외 작황 평가를 위해 수행해 온 원격탐사, 작물모형, 농업기상 분야의 연구개발 성과 및 연계된 이들 분야 간 융복합 연구 수행 현황을 정리하고 향후 연구 방향을 제시하고자 발간하게 되었다. The periodic monitoring of crop conditions and timely estimation of crop yield are of great importance for supporting agricultural decision-makings, as well as for effectively coping with food security issues. Remote sensing has been regarded as one of effective tools for crop condition monitoring and crop type classification. Since 2010, RDA (Rural Development Administration) has been developing technology for monitoring on crop condition using remote sensing and model. These special papers address recent state-of-the-art of remote sensing and geospatial technologies for providing operational agricultural information, such as, crop yield estimation methods using remote sensing data and process-oriented model, crop classification algorithm, monitoring and prediction of weather and climate based on remote sensing data,system design and architecture of crop monitoring system, history on rice yield forecasting method.

Estimation of Rice Yield in Paddy Damaged by Rice Blast Using UAV Imagery

이경도,나상일,안호용,류재현,이병모 한국토양비료학회 2022 한국토양비료학회지 Vol.55 No.4

Recently, Unmanned Aerial Vehicle (UAV) has been usefully used to produce precise crop information onfarmland. The purpose of this study is to develop a technology for estimating rice yield distribution in paddyfield damaged by rice blast using UAV imagery. We analyzed the change of sensing information according todisease occurrence by using UAV images for rice paddy in 2021. The correlation between NDVI vegetationindex and rice yield showed a high value of 0.8 or higher from booting stage to ripening stage except forheading stage. It means that UAV image reflected the change of rice yield according to rice blast. In addition,it was found that in order to evaluate the effect of rice disease using UAV image, it was necessary to select asensor and vegetation index considering the change in spectral reflection next to the disease characteristics. This study is expected to be helpful in establishing object damage survey of agricultural disaster insurance andfarming plan.

코비드19 백신 개발을 위한 인간 도전 시험의 윤리 : Nir Eyal의 논변을 중심으로

이경도 이화여자대학교 생명의료법연구소 2020 Asia Pacific Journal of Health Law & Ethics Vol.13 No.3

현재 신종 코로나 바이러스의 전파를 대항할 수 있는 방안으로 그에 효과적인 백신 개발이 검토 되고 있다. 그러나 통상적으로 백신 개발은 그 절차가 복잡하며 시간이 길게 소요되어 현재 직면한 위 기를 빠르게 대항하기 힘들다는 지적을 받아왔다. 이에 대해 Nir Eyal 등은 병원체를 직접 연구 참여 자에게 노출시켜 그 병원체 노출에 대한 백신의 보호 효과를 더욱 효율적으로 탐구할 수 있게 하는 “인간 도전 시험(Human Challenge Trial)”을 백신 개발의 기간과 절차를 획기적으로 줄일 수 있는 대 안으로 제시했다. 그러나 인간 도전 시험은 신종 코로나 바이러스에 대한 효과적인 치료제가 없는 상 황에서 병원체 노출이 줄 수 있는 위험의 수준이 그 연구를 정당화하기에는 지나치게 크다는 지적을 받아왔다. 그러나 이에 대해 Nir Eyal 등은 다음과 같은 주장을 통해 이를 정당화했다. 첫째, 이 연구 를 통해 얻게 될 막대한 사회적 혜택은 분명히 이 연구의 윤리성을 판단하는 데에 적절히 고려되어야 한다. 둘째, 연구 참여자가 받을 직접적인 혜택(예. 백신의 효과)은 다소 미미할 수 있겠지만, 그들이 받게 될 부차적인 혜택(예. 최선의 의료 서비스 제공)까지 고려한다면 이들이 받을 혜택의 정도는 그 들이 받을 위험을 일부 정당화할 수 있는 정도이다. 셋째, 연구 참여자들에게 지워질 위험은 무시할 수 없는 수준이지만, 그들의 연령층을 20대로 제한한다면 그 치명률은 0.2%로 매우 낮을 것이며 이 는 기존 연구 윤리에서 거칠게 계산한 위험의 한계 수준인 1%를 다소 하회한다. 넷째, 연구에 참여하 지 않거나, 이 시험을 대체할 기존 유효성 검증 시험에 참여하는 경우 노출될 위험 수준과 비교했을 경우, 특히 그 연구 참여자들을 대유행의 위협에 크게 직면한 인구 집단에서 모집할 때, 인간 도전 시 험으로 인해 발생되는 추가적인 위험은 비교적 높은 수준이 아니다. 마지막으로, 연구 참여자들의 구 체적이고 자발적인 동의가 있다면, 그러한 위험을 감수하겠다는 결정을 사회가 금지할 이유가 부족하 며 이들의 이타적이고 숭고한 가치 추구는 윤리적으로 용납된다. 이에 대해 착취의 문제와 개인의 동 의 요건에 대한 여러 반론이 존재하나, 대부분 이를 고려하더라도 인간 도전 시험에 참여할 인구를 일부 제한함으로써 많은 부분이 해소되며, 특히 이러한 문제들에 대한 적절한 규제가 함께 이루어진다 면 인간 도전 시험이 윤리적으로 이루어질 가능성은 충분하다고 판단된다. 끝으로 이 논의는 백신 개 발 이후 분배정의 문제와 직, 간접적으로 연관되어 있으며 관련 논의를 통해 기존 연구윤리에서도 보 다 광범위한 인구 수준(population-level)의 관점이 필요하다는 주장을 덧붙인다.

기후변화 연구시설 동향 및 농업적 활용 제고

이경도,최은정,이선일,권효숙,이형석,홍성창,김민욱,김명현,최순군,어진우,엽소진,김용석,허지나,강민구,나상일,안호용,김민경 한국국제농업개발학회 2022 韓國國際農業開發學會誌 Vol.34 No.4

Climate change due to global warming causes a rise in atmospheric air temperature to rise and extreme shift in precipitation patterns. Carbon dioxide (CO2) is widely known as one of the major cause of global warming and accounts for about 72% of total greenhouse gas emissions. Agriculture is more vulnerable to climate change than other industries. Many studies have been conducted to investigate how agroecosystems, both natural and controlled, will respond to the rising level of CO2. Studies on the responses of crops and agricultural environments to climate change are crucial in predicting changes in agro-ecosystems. Research facilities for various types of CO2 treatment have been developed. The representative research facilities are SAR (Soil-Plant-Atmosphere-Research), OTC (Open Top Chamber), FACE (Free Air CO2 Enrichment System), and TGC & CTGC (Temperature Gradient Chamber & CO2-Temperature Gradient Chamber). Therefore, this study reviewed research data and their application in agriculture 1. 기후변화에 대한 농업 분야 연구는 미래의 농업 변화를예측하는데 필수불가결한 요소이다. 따라서 기후변화 연구시설을 이용하여 기후변화·이상기상에 대한 기후값 생산 및 작물을 포함한 농업생태환경의 반응 연구와 실제 농업 생산 활동에서 이루어지는 작물 및 농업환경 모니터링 연구를 종합하여 연구결과를 활용한다면 기후변화로 인한 미래 농업생태계의 변화를 예측하고 피해를 저감하기 위한 대응 기술 개발에기여할 것이다. 2. CO2 농도 변화에 따른 기후변화 연구는 다른 환경요인과달리 CO2 농도를 일정한 수준으로 유지할 수 있는 제어시설이 필요하다. 현재까지 여러 형태의 CO2 처리가 가능한 연구시설들이 개발되어 왔는데, 대표적인 연구시설로는 SAR (SoilPlant-Atmosphere-Research), OTC (Open Top Chamber), FACE (Free Air CO2 Enrichment System), TGC & CTGC (Temperature Gradient Chamber & CO2-Temperature Gradient Chamber) 등이 있다. 그러나, 연구목적에 따라 연구시설을 선정하고 그 규모도 고려해야 하는 등 고려되어야 할 사항들이많다. 3. 기후변화에 따른 농업분야 적응 및 완화기술 개발을 위해서는 미래 기상환경을 구현할 수 있는 기후변화 연구시설을활용한 연구가 필수적이다. 기후변화 연구에 적합한 개방형 및폐쇄형 기후변화 연구시설을 구축하여 신뢰성 있는 데이터를확보하여야 과학적인 기후변화 적응 및 완화 대책 마련에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 구축한 기후변화 연구시설은 규격 및 기능 측면에서 다양한 실험 플랫폼을 구축하여다학제적 연구를 추진하는데 활용하여 시설 및 데이터의 활용성을 높이도록 해야 한다고 판단된다.

댐 유역 가뭄 관리를 위한 강수량 임계수준 결정에 관한 연구

이경도,손경환,이병주,Lee, Kyoung Do,Son, Kyung Hwan,Lee, Byong Ju 한국수자원학회 2020 한국수자원학회논문집 Vol.53 No.4

This study determined appropriate threshold level (cumulative period and percentage) of precipitation for drought management in dam basin. The 5 dam basins were selected, the daily dam storage level and daily precipitation data were collected. MAP (Mean Areal Precipitation was calculated by using Thiessen polygon method, and MAP were converted to accumulated values for 6 cumulative periods (30-, 60-, 90-, 180-, 270-, and 360-day). The correlation coefficient and ratio of variation coefficient between storage level and MAP for 6 cumulative periods were used to determine the appropriate cumulative period. Correlation of cumulative precipitation below 90-day was low, and that of 270-day was high. Correlation was high when the past precipitation during the flood period was included within the cumulative period. The ratio of variation coefficient was higher for the shorter cumulative period and lower for the longer in all dam, and that of 270-day precipitation was closed to 1.0 in every month. ROC (Receiver Operating Characteristics) analysis with TLWSA (Threshold Line of Water Supply Adjustment) was used to determine the percentage of precipitation shortages. It is showed that the percentage of 270-day cumulative precipitation on Boryung dam and other 4-dam were less than 90% and 80% as threshold level respectively, when the storage was below the attention level. The relationship between storage and percentage of dam outflow and precipitation were analyzed to evaluate the impact of artificial dam operations on drought analysis, and the magnitude of dam outflow caused uncertainty in the analysis between precipitation and storage data. It is concluded that threshold level should be considered for dam drought analysis using based on precipitation.

연명의료에 대한 환자 자기결정권 논의에서 필요한 것들

이경도 (재) 국가생명윤리정책원 2023 생명, 윤리와 정책 Vol.7 No.2

최근 의사조력자살을 일부 허용하려는 법안이 발의되면서, 그 정당성에 대한 논의가 광범위하게 이루어졌다. 그 논의에서 한 가지 중요한 논점은 연명의료에 대한 환자의 자기결정권이 진정으로 존중되고 있지 않은 현실에 대한 지적이었다. 본 논문은 그 논점을 직접적으로 다루기보다, 연명의료에 대한 환자의 자기결정권을 논의하는 데에 있어서 더욱 명확히 다루어야 할 부분을 논하는 데에 집중한다. 크게 네 가지 목표가 있다. 첫째, 연명의료가 무엇을 의미하는지 탐색한다. 그에 대한 올바른 정의를 내리고 이를 명확히 하는 것은 이후 논의를 더 생산적으로 이끌어내는데에 필요하다. 둘째, 환자가 어떤 선택을 내릴 경우 그 선택이 야기한 결과에 대한 윤리적 책임이 어떻게 규명될 수 있는지 논의한다. 환자의 선택에 따른 윤리적 책임이 어느 경우에 누구에게있는지 상대적으로 충분히 논해지지 못했으나 이는 환자의 선택을 존중하는 정책, 제도, 문화 형성에 중요하다. 셋째, 연명의료가 환자의 최선의 이익을 위해 필요하다고 하여도 환자의 선택을제한하고 침해하는 것이 윤리적으로 정당한 경우는 없는지 살펴본다. 이전 연명의료에 대한 환자자기결정권 논의에서 가장 중요한 두 가지 원칙으로 환자의 최선의 이익과 자율성 존중만을 들었기에 과연 위와 같은 제한과 침해가 정당화될 수 있는지 의문이 들 수 있었다. 그러나 본 논문에서는 그 외에 정의의 문제 또한 중요함을 밝히며 그 개입 및 침해가 정당화될 수 있는 가능한 사례들을 보인다. 넷째, 연명의료에 대한 환자 자기결정권 존중을 위해 구체적으로 사회가 보장해야 하는 것은 무엇인지 논한다. 이전 문헌에서 환자의 자기결정권이 실현되기 위해서 환자의 연명의료에 관한 여러 선택지에 대한 경제적, 사회적, 지역적, 문화적 접근성이 보장되어야 한다는 대체적인 목표 설정을 주문하였다. 본 논문은 이러한 방식의 접근이 한국 현실에서 매우 중요한 실천적 함의를 지니나, 자칫 학술적으로 오해의 소지가 있음을 밝히며 무엇에 대한 접근성부터 개선할 것인지에 대한 논의가 더욱 시급함을 밝힌다. 본 논문은 위 네 가지 논점을 다루는 데에 있어서, 각각 단일한 정답을 제시하기보다는 그에 대한 오해를 불식시키며 좀 더 명확하고 생산적인 논의로 나아가는 데 보탬이 되려고 한다. Recently in South Korea, a bill proposing physician-assisted suicide has generated significant debate on the controversial procedure’s permissibility. One abiding argument opposing this proposal states that, in fact, patients will still be unable to exercise their right to self-determination in decisions about life-sustaining treatments because the bur- dens associated with caretaking and the fear of imposing such burdens on loved ones may unintentionally encourage or force patients to choose physician-assisted suicide. Without evaluating this argument’s validity, this article addresses four ethical issues relevant to patient self-determination that have received insufficient attention. First, it explores the scope and definition of life-sustaining treatments. Although future scholarly discussion must establish a robust definition of life-sustaining treatment, the conventional legal defi- nitions of such treatments need further clarification. Second, this article highlights the need to address whether, when, and to what extent patients should be held responsible for their voluntary decisions about life-sustaining treatments. This issue is highly relevant to ensuring patients’ actual right to self-determination, yet it has not been addressed fully in the literature. Third, this article illustrates cases in which it is ethically defensible to infringe upon patients’ right to self-determination in decisions about life-sustaining treatments, even when infringement seemingly goes against their self-interest and agency. Unfortunately, in past literature, such cases have not been alluded to. This article pres- ents primarily justice-related grounds that may justify infringing upon patients’ right to self-determination when such infringement does not directly promote their interests. Fourth, this article discusses what institutional resources should be provided to patients to help them realize their right to self-determination in decisions about life-sustaining treatments. Certain authors in previous literature have implicitly claimed that patients should be provided equal access to life-sustaining treatments to realize their right to self-determination. However, this article argues that it is neither feasible nor ethical to ensure equal access to all kinds of life-sustaining treatments. While an exhaustive treat- ment of these four issues is outside this discussion’s scope, this paper nonetheless hopes to mitigate potential misunderstandings around these four issues, and to propose potential methods for addressing these issues in the future.