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용수공급능력 평가에 따른 농업용 관수로의 최적 설계 방안 개발
장성주 ( Seongju Jang ),박진석 ( Jinseok Park ),이혁진 ( Hyeonkjin Lee ),송인홍 ( Inhong Song ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0
논에서 밭으로의 전환이 일어남에 따라 밭작물에 안정적인 용수공급을 위한 시설이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 밭 용수공급을 위한 관수로 설계 시 관수로의 배관형태에 따라 용수공급 평가지표를 산정하고, 안정적 용수공급이 가능한 관수로의 최적 배관형태를 모색하였다. 논밭 전환율이 높은 신흥 및 거여 수혜구역을 대상으로 비용이 최소가 되는 분기형 관수로를 설계하였다. 관수로의 파괴 확률을 고려하여 EPANET을 이용한 수리해석을 통해 밭작물 재배 기간 동안 용수공급 모의를 진행하고 용수공급 실패가 발생하는 면적을 산정하였다. 용수공급 실패면적 및 기간에 따라 용수공급부족률, 일일용수공급부족지표, 용수공급부족지표과 같은 용수공급 평가지표를 산정하였다. 산정된 용수공급 실패면적과 용수공급 평가지표를 고려하여 용수공급 실패지역을 연결하는 등 새로운 관수로 배관형태를 설계하였다. 관수로 배관형태별 시나리오에 따라 용수공급 평가지표를 산정하여 밭작물에 안정적인 용수공급을 할 수 있고 비용이 최소가 되는 형태의 농업용 관수로 시스템을 제시하였다. 본 연구의 결과는 밭작물 재배지의 관개시스템 설계에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
밭 용수공급 집단화를 고려한 농업용 관수로 최적 설계 방안 연구
장성주 ( Seongju Jang ),박진석 ( Jinseok Park ),이혁진 ( Hyeonkjin Lee ),송인홍 ( Inhong Song ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-
쌀의 수요량 변화에 따른 논벼 소득이 감소함에 따라 밭작물을 재배하는 논의 면적은 증가하고 있는 가운데, 밭작물 재배지역에 안정적인 용수공급을 위한 농업용 관수로의 설계가 필요하다. 본 연구에서는 효율적인 농업용수 이용을 위해 밭 용수공급의 집단화를 고려한 관수로의 최적설계 방안을 모색하였다. 이를 위해 논 용수구역 중 논에서 밭으로의 전환이 많은 지역을 대상으로 밭용수 집단공급을 위한 저류조를 위치를 용수구역내 밭의 공간분포에 따라 결정하였다. 결정된 저류조와 용수원의 위치를 고려하여 농업용 관수로 시스템을 설계하였다. 농업용 관수로의 설계는 용수구역을 가로지르는 간선과 간선으로부터 저류조를 연결하는 지선, 지거의 길이가 최소가 되도록 설계하였다. Dijkstra 알고리즘을 이용하여 간선, 지선, 지거의 최단 경로를 탐색하였다. 용수구역 내 간선의 유입지점과 유출지점을 여러 개 설정하여 유입·유출지점별로 설계된 관수로 시스템의 설계비용을 비교하여 비용이 최소가 되는 관수로 시스템을 최적 설계로 결정하였다.
드론영상을 사용한 경기도·충청도 지역의 논 유기물 관리 조사 및 메탄가스 배출계수 산정
장성주 ( Seongju Jang ),박진석 ( Jinseok Park ),김형준 ( Hyungjoon Kim ),홍록기 ( Rokgi Hong ),홍주표 ( Joopyo Hong ),송인홍 ( Inhong Song ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-
논벼의 메탄가스 배출량을 산정하기 위한 인자 중 하나로는 유기비료의 사용이 있으며, 현재 유기비료의 사용에 대한 조사는 노동력과 시간이 많이 필요하다. 이에 본 연구는 드론을 사용하여 경기도 남부와 충청도 서부의 논에서 유기비료 사용 현황을 조사하였으며, 이를 통해 메탄가스의 배출계수를 산정하여 공간분포를 확인하였다. 농경지 중 논 면적 비율이 높은 지역 23지역을 대상으로 여름과 겨울에 드론영상 수집을 연 2회 수행하고, 여름의 영상으로 논을 분류하고 겨울의 영상으로 유기비료 사용을 분류하였다. 분류 결과를 바탕으로 메탄가스의 배출계수를 산정하고 역거리가중법을 통해 경기도·충청도 일대의 배출계수의 공간분포를 분석하였다. 드론영상의 분류결과 유기비료를 사용하지 않는 논, 볏짚을 환원하는 논, 동계작물을 재배하는 논의 비율이 각각 평균 82.4%, 13.8%, 3.8%로 대부분의 논은 유기비료를 사용하지 않는 것으로 나타났다. 메탄가스의 배출계수 산정결과 평균 1.89kg CH4/ha/day으로 나타났다. 메탄가스 배출계수의 공간분포는 유기비료 시용 비율에 따르는 경향이 나타났으며, 그중 동계작물 재배보다는 볏짚 환원에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 벼재배 부문의 메탄가스 배출량 산정을 위한 자료 수집에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
밭 공간분포와 개별·집단관정 이용을 고려한 밭용수 공급 경제성 분석
장성주 ( Seongju Jang ),박진석 ( Jinseok Park ),신형진 ( Hyung-jin Shin ),김형준 ( Hyungjoon Kim ),홍록기 ( Rokgi Hong ),송인홍 ( Inhong Song ) 한국지리정보학회 2020 한국지리정보학회지 Vol.23 No.3
밭은 논에 비해 수익성이 높고 경작면적도 증가 추세에 있어 적절한 용수공급의 중요성이 커지는데도, 밭 용수기반은 부족한 상황이다. 본 연구의 목적은 밭 재배지의 공간분포에 따른 개별관정과 집단관정에 의한 밭 용수공급의 경제성을 비교 평가하는데 있다. 노지 밭작물 중 고추, 배추, 사과, 콩 네 작물에 대해 충청권역에서 각 작물의 주요 생산지역인 청양군, 당진시, 예산군, 괴산군을 대상지역으로 선정하였다. 경제성 분석 결과, 고추, 배추, 사과 콩의 B/C ratio는 개별관정 시나리오에서 1.49, 1.36, 1.90, 0.71, 집단관정 시나리오에서 1.45, 1.20, 1.91, 0.65로 산정되어 콩을 제외한 고추, 배추, 사과는 밭 용수공급시설의 개발이 경제적 타당성이 있는 것으로 나타났다. 특히 작물의 가치가 큰 사과와 고추재배의 경우 밭용수 공급의 효과가 커서 작물가치가 관정개발의 중요한 인자로 나타났다. 작물 총수입에 대하여 민감도 분석을 수행한 결과 작물의 총수입이 낮은 작물일수록 가격변동이 경제성에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 집단관정 개발을 위한 필지 수에 따라 경제성 분석을 수행한 결과 고추와 배추의 경우 밭의 공간분포가 밀집되지 않아 집단관정 개발 시 규모의 경제 효과가 나타나지 않았으며, 사과와 콩의 경우 20개 이상의 필지를 집단화한 경우 규모의 경제의 효과가 나타났다. 결론적으로, 관정을 이용한 용수개발은 작물가치가 큰 사과나 고추 작물에 유리하고, 집단관정의 효과는 실제 작물 재배의 공간분포자료를 바탕으로 추가적인 분석이 요구된다. Profitability of upland crops is better than paddy crops and proportion of upland is increasing. However, there is a lack of infrastructures for upland irrigation. The object of this study were to develop water supply scenarios using individual and collective agricultural wells to evaluate economic feasibility to consider geographical analysis of upland farms and water supply facilities. Cheongyang, Dangjin, Yesan, and Goesan were selected as study areas where four different crops of red pepper, chinese cabbage, apple, and bean, respectively, were mainly produced in Chungcheong province. As a result, B/C ratio was estimated as 1.49, 1.36, 1.90, and 0.71 in using individual wells scenario, and 1.45, 1.20, 1.91, and 0.65 in using collective wells scenario for red pepper, chinese cabbage, apple, and bean. It turned out that change of price effected on economic feasibility a lot for crops with low production income. As a result of evaluating economic feasibility by number of plots for developing collective well, there was no effect of economy of scale for red pepper and chinese cabbage. In case of collectivizating more than 20 upland plots, effect of economy of scale appeared for apple and bean. In conclusion, development of water using high value crops including red pepper and apple, and effect of collective well requires additory analysis of .spatial distribution of farms.
Drone 영상을 이용한 논 필지 볏짚 환원-동계 재배 확인 및 CH<sub>4</sub> 배출량 산정
장성주 ( Jang Seongju ),박진석 ( Park Jinseok ),홍록기 ( Hong Rokgi ),홍주표 ( Hong Joopyo ),권채린 ( Kwon Chaelyn ),송인홍 ( Song Inhong ) 한국농촌계획학회 2021 농촌계획 Vol.27 No.3
Rice straw management and winter crop cultivation are crucial components for the accurate estimation of paddy methane emissions. Field-based extensive investigation of paddy organic matter management requires enormous efforts however it becomes more feasible as drone technology advances. The objectives of this study were to identify paddy fields of straw application and winter crop cultivation using drone images and to apply for the estimation of yearly methane emission. Total 35 sites of over 150ha in area were selected nationwide as the study areas. Drone images of the study sites were taken twice during summer and winter in 2018 through 2019: Summer images were used to identify paddy cultivation areas, while winter images for straw and winter crop practices. Drone-image-based identification results were used to estimate paddy methane emission and compared with conventional method. As the result, mean areas for paddy, straw application and winter crop cultivation were 118.9ha, 12.0ha, and 11.3ha, respectively. Overall rice straw application rate were greater in Gyeonggi-do(20%) and Chungcheongnam-do(12%), while winter crop cultivation was greatest in Gyeongsangnam-do(30%) and Jeolla-do(27%). Yearly mean methane emission was estimated to be 226.2kg CH<sub>4</sub>/ha/yr in this study and about 32% less when compared to 331.8kg CH<sub>4</sub>/ha/yr estimated with the conventional method. This was primarily because of the lower rice straw application rate observed in this study, which was less than quarter the rate of 55.62% used for the conventional method. This indicates the necessity to use more accurate statistics of rice straw application as well as winter crop practices into paddy methane emission estimation. Thus it is recommended to further study to link drone technology with satellite image analysis in order to identify organic management practices at a paddy field level over extensive agricultural area.
픽토그램 기반 인터렉티브 미디어공간 프로토타입 구현 : 제페토 벽 : 낙서를 통한 스마트공간과의 감성 인터렉션
장성택(Seongtaek Jang),장성주(Seongju Chang) 한국HCI학회 2012 한국HCI학회 학술대회 Vol.2012 No.1
'그림'은 대상간의 상호소통을 위한 직관적인 방법이다. 사물의 모습이나 추상적인 개념을 2차원 공간에 그려서 의사를 전달하는 일은 대상의 특징에 대해 사회적 합의를 통한 고차원의 통념적 해석을 요구하는 언어학적 관점에 있어 문자기호 이전의 최하위 수준 인간중심적 언어이다. 본 연구에서는 사용자의 직관과 감성을 자극하는 인터페이스 요소의 요구에 대응하여 점차 지능화되는 디지털 매체와 사용자간의 인터랙션을 보편화된 인간중심적 관점으로 접근해 '그림'기호의 통념적 해석이론을 정립하고 HCI 요소로 활용하기 위한 방법론을 제시한다. 이를 통해 디지털 미디어 공간을 구현하여 사용자에게 새로운 경험을 제공함으로서 감성을 자극하고 그 효과를 검증한다. 'Scribble' for interactions between the target is an intuitive way. The appearance of things or abstract concepts by drawing on two-dimensional space, communicating what the social consensus about the nature of the target through the high-level linguistic terms that require interpretation tongnyeomjeok a letter to the lowest level of the previous symbol is a human-centric language . In this study, to stimulate your intuition and emotional response to the growing needs of interface elements, digital media and user intelligent interactions between hwadoeneun pervasive human-centric approach in terms 'picture' theory formulation and interpretation of symbols HCI elements tongnyeomjeok presents a methodology for taking advantage. Through which to implement the digital media space by providing new experiences to stimulate the senses and to verify its effectiveness.