기계학습을 이용한 벼 수발아율 예측

반호영 ( Ho-young Ban ),정재혁 ( Jae-hyeok Jeong ),황운하 ( Woon-ha Hwang ),이현석 ( Hyeon-seok Lee ),양서영 ( Seo-yeong Yang ),최명구 ( Myong-goo Choi ),이충근 ( Chung-keun Lee ),이지우 ( Ji-u Lee ),이채영 ( Chae Young Lee ),윤 한국농림기상학회 2020 한국농림기상학회지 Vol.22 No.4

본 연구는 자연 조건에서 쌀가루용 벼의 수발아율을 예측하기 위한 것으로 기계학습을 이용하여 기상요소들에 따른 수발아율을 간단히 예측할 수 있는 초기 시스템을 개발하기 위해 수행되었다. 이를 위하여 강원도, 충청북도, 경상북도에 위치한 6개 지역에서 쌀가루용 벼 3품종을 재배하였다. 수확 후 수발아율과 출수일을 조사하였으며, 각 지역의 종관기상대의 일 평균 기온과 상대 습도, 그리고 강수량 정보를 이용하여 기계학습 모델 중 하나이며, 정확도가 높은 GBM 모델로 수발아율을 예측하였다. 2017년부터 2019년까지 강원과 충북, 그리고 경북의 6개 지역에서 쌀가루 용 벼 3품종에 대해 재배 실험을 수행하였다. 조사 항목은 출수일과 수발아율이었다. 기상자료는 동일한 지역명의 종관기상대를 이용하여 일 평균 기온 및 상대 습도, 그리고 강수량 자료를 수집하였다. 수발아율 예측을 위해 기계학습 모델인 Gradient Boosting Machine (GBM)을 이용하였으며, 학습 투입 변수로는 평균 기온과 상대 습도, 그리고 총 강수량이었다. 또한 수발아 피해 관련 기간을 설정하기 위해 출수 후 몇 일 후부터 그 이후의 기간에 대한 실험도 수행하였다. 자료는 수발아 피해 관련 기간의 교정을 위한 training-set과 vali-set, 검증을 위한 test-set으로 구분하였다. training-set과 vali-set으로 교정한 결과, 출수 후 22일 후부터 24일동안에서 가장 높은 score를 나타내었다. test-set으로 검증한 결과는 3.0%보다 낮은 구간에서 수발아율을 약간 높게 예측한 경향이 있었지만, 높은 예측력을 보였다(R²=0.76). 따라서, 기계학습을 이용하여 특정기간동안의 기상요소들로 수발아율을 간단하게 예측할 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 기계학습을 이용하여 특정기간 동안에 평균 기온과 상대 습도, 그리고 총 강수량으로 높은 수발아율 예측 성능을 보였으며, 이 시스템을 이용하여 일반 농가들을 대상으로 수발아에 관한 피해를 예방할 수 있는 조기 수발아 예측 시스템으로 이용가능 할 것으로 판단된다. 하지만 품종마다 휴면 정도 차이로 인한 수발아 관련 기간에 차이가 있으므로, 다른 쌀가루용 벼 품종에 대해서도 추가로 조사하고, 개별 품종으로 세분화하여 분석한다면 좀 더 정확도 높은 예측 시스템을 개발할 수 있을 것으로 판단된다. Rice flour varieties have been developed to replace wheat, and consumption of rice flour has been encouraged. damage related to pre-harvest sprouting was occurring due to a weather disaster during the ripening period. Thus, it is necessary to develop pre-harvest sprouting rate prediction system to minimize damage for pre-harvest sprouting. Rice cultivation experiments from 2017 to 2019 were conducted with three rice flour varieties at six regions in Gangwon-do, Chungcheongbuk-do, and Gyeongsangbuk-do. Survey components were the heading date and pre-harvest sprouting at the harvest date. The weather data were collected daily mean temperature, relative humidity, and rainfall using Automated Synoptic Observing System (ASOS) with the same region name. Gradient Boosting Machine (GBM) which is a machine learning model, was used to predict the pre-harvest sprouting rate, and the training input variables were mean temperature, relative humidity, and total rainfall. Also, the experiment for the period from days after the heading date (DAH) to the subsequent period (DA2H) was conducted to establish the period related to pre-harvest sprouting. The data were divided into training-set and vali-set for calibration of period related to pre-harvest sprouting, and test-set for validation. The result for training-set and vali-set showed the highest score for a period of 22 DAH and 24 DA2H. The result for test-set tended to overpredict pre-harvest sprouting rate on a section smaller than 3 .0 %. However, the result showed a high prediction performance (R²=0 .76). Therefore, it is expected that the pre-harvest sprouting rate could be able to easily predict with weather components for a specific period using machine learning.

고탄소강 다단 신선 와이어의 표면 온도 상승에 의한 축방향 잔류응력 예측

김대운(Dae Woon Kim),이상곤(Sang Kon Lee),김병민(Byung Min Kim),정진영(Jin Young Jung),반덕영(Deok Young Ban) 대한기계학회 2010 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2010 No.4

유형이 다른 영농형 태양광발전시설 하부 재배 환경 및 벼 생산성 평가

반호영 ( Ho-young Ban ),정재혁 ( Jae-hyeok Jeong ),황운하 ( Woon-ha Hwang ),이현석 ( Hyeon-seok Lee ),양서영 ( Seo-yeong Yang ),최명구 ( Myoung-goo Choi ),이충근 ( Chung-keun Lee ) 한국농림기상학회 2020 한국농림기상학회지 Vol.22 No.4

영농형 태양광발전시설은 농지에 설치하여 전기도 생산하면서 동시에 작물도 재배할 수 있다. 영농형 태양광발전시설의 구조와 태양의 위치에 따라 차광 지점이 변화하기 때문에 시설 하부 환경을 분석할 필요가 있으며, 작물생산성도 평가되어야 한다. 영농형 태양광발전시설은 “고정형”과 “추적형” 두가지 유형을 설치하였으며, 시설을 설치한 농지와 차광이 되지 않는 일반 농지(control)에 벼 재배 실험을 실시하였다. 현품벼를 2019년 6월 7일에 기계 이앙하였으며, 시비량은 N-P-K= 9.0-4.5-5.7 kg/10a 이었다. 각 태양광발전시설 하부 15개 지점에 일사와 온도 센서를 설치하여 기상을 측정하였고, 지점 별로 수량 및 수량관련요소들을 조사하였다. 벼 생육기간동안 누적 일사는 고정형의 경우 지점들 간 차이가 크지 않았으며, 추적형의 경우 지점들 간 차이가 크게 나타났지만, 두 유형의 평균 누적 일사량은 비슷하였다. 고정형의 등숙률과 천립중을 제외하고 평균 기온과 수량 및 수량 관련 요소들 모두 차광율에 대해 유의한 차이를 나타냈으며 차광율이 커질수록 감소하였다. 차광율과 수량과의 관계에서 고정형은 로지스틱식으로 추적형은 1차방정식으로 각기 다르게 나타났으며, 두 유형 모두 높은 상관을 보였다(추적형: R² = 0.62, 고정형: R² = 0.73). 두 유형의 지점 별 차광율 변동은 두 유형 간 비슷한 수량 변동에도 불구하고 크게 나타났다. 따라서, 전체 생육기간의 누적 일사에 대한 차광율보다는 특정 시기의 차광율과의 관계를 좀 더 세밀히 검토할 필요가 있다. The agrivoltaic can produce electricity and grow crops on fields at the same time. It is necessary to analyze the cultivation environment and evaluate the crop productivity under agrivoltaic because the shading point changes according to structure of agrivoltaic and sun’s position. Two types of “fixing” and “tracing” agrivoltaic were installed, and a rice cultivation experiment was conducted in the fields under each agrivoltaic and without shading (control). “Hyunpoombyeo” was transplanted on June 7, 2019, and grown with fertilization of 9.0-4.5-5.7 kg/10a (N-P-K). Fifteen weather stations were installed under each agrivoltaic to measure solar radiation and temperature, and yield and yield-related elements were investigated by points. The accumulated solar radiation during the rice growing season in fixing was no much difference between points, and that in tracing was much difference between points. However, the average solar radiations of two agrivoltaics were similar. The mean temperature, yield, and yield-related elements showed a significant difference for the shading rate, and decreased with increasing the shading rate except ripening grain rate and 1000 grain weight of fixing agrivoltaic. In the relationship between shading rate and yield, fixing and tracing were fitted to a logistic equation and a simple linear equation, respectively, and showed a high correlation (tracing: R² = 0.62, fixing: R² = 0.73). The shading rate variation by point for two types was large despite similar yield variation. Thus, it needs to be more closely examined the relationship of the shading rate for a specific period rather than the shading rate during the whole growing season.

고탄소강 다단 신선 와이어의 표면 온도 상승에 의한 축방향 잔류응력 예측

김대운(Dae Woon Kim),이상곤(Sang Kon Lee),김병민(Byung Min Kim),정진영(Jin Young Jung),반덕영(Deok Young Ban) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集A Vol.34 No.10

최근 와이어의 생산성 및 고강도화를 위한 고탄소강의 고속신선으로 인해 와이어 표면의 급격한 온도상승으로 잔류응력이 크게 증가하는 문제점이 발생되고 있다. 와이어의 다단 신선 공정시에는 소성변형과 마찰열에 의하여 와이어 내부의 온도가 더욱 크게 상승하게 된다. 특히, 고속 신선의 경우 마찰에 의한 온도구배가 더욱 크게 되어 와이어 표면층에 축방향 인장 잔류응력을 과도하게 발생시킨다. 따라서, 본 연구에서는 먼저 표면 온도 상승과 축방향 잔류응력과의 관계를 규명한 다음에 와이어의 평형온도 예측 모델을 제안하고, 이를 토대로 표면 온도 상승에 의한 축방향 잔류응력 예측식을 개발하였다. 고탄소강(0.82%C)소재의 다단신선 실험을 통해 얻어진 시편에 대하여 X 선 회절을 이용하여 잔류응력을 측정하여 제안된 예측식을 검증하였다. In recent times, due to wire drawing of high carbon steel at a high speed to ensure a high productivity and high strength, axial residual stress are generated because of rapid increase in surface temperature. In the process, the temperatures of the wires increased because of the deformation of the wires and the friction between the die and wire. In particular, in the case of the wire drawing at a high speed, friction leads to a large temperature gradient so that considerable axial residual stress is generated on the surface. In this study, the relationship between axial residual stress and increase in the surface temperature was investigated, and a prediction model of uniform temperature was proposed. Then, a prediction model for residual stress was developed. The proposed model was verified by measuring the residual stress by X-ray diffraction on drawn wires.

고변형률 영역의 유효응력-변형률 곡선을 고려한 고탄소강 다단 신선 와이어 축방향 잔류응력 평가

이상곤(Sang Kon Lee),김대운(Dae Woon Kim),김병민(Byung Min Kim),정진영(Jin Young Jung),반덕영(Duk Young Ban),이선봉(Seon Bong Lee) Korean Society for Precision Engineering 2010 한국정밀공학회지 Vol.27 No.8

하수슐러지 퇴비 시용이 토양의 화학성 및 벼 생육에 미치는 영향

이홍재(Hong-Jae Lee),조주식(Ju-Sik Cho),임영성(Young-sung Lim),반경녀(Kyung-Rye Ban),신원교(Woon-Kyo Shin),허종수(Jong-Soo Heo) 유기성자원학회 1999 유기물자원화 Vol.7 No.1

하수슬러지의 농지이용가능성을 조사하기 위하여 하수슬러지를 주원료로 하여 생산된 퇴비를 토양에 처리함으로써 벼 생육시기별 토양의 화학적 특성 변화,식물체중 무기성분 및 중금속함량 변화,현미중 중금속함량변화,작물생육상황,수량 및 수량구성요소 등을 조사하였다. 토양중 유기물,질소,유효인산 및 치환성카리는 퇴비시용 20일 후 퇴비시용량이 증가할수록 증가하였으며,수확기에는 퇴비시용 20일 후에 비하여 질소. 유효인산은 현저히 감소하였고,토양중 중금속함량도 퇴비시용량이 증가할수록 증가하였으나 그 증가 폭은 매우 미미하였다. 수확기의 식물체 부위별 질소 및 카리함량은 퇴비시용구가 대조구에 비하여 모든 부위에서 별 차이가 없었으나,인산함량은 퇴비시용량이 증가할수록 증가하였다. 그리고 식물체 부위별 및 현미중 중금속함량은 처리간 별 차이가 없었다. 벼 수량은 삼요소에 하수슬러지 퇴비를 각각 1.000, 2,000, 4,000 및 6,OOOkg/10a 시용 하였을 경우 삼요소구에 비하여 각각 약 3, 18, 44 및 54%증가되었으며,벼의 건물중,분얼수 및 주당입수는 히수슬러지 퇴비의 시용으로 증가하였다. To investigate the effects of the composts made of sewage sludges on the physicochemical properties of soil 하ld growth of paddy rice. the variations of chemical properties in soil. the contents of inorganic matters and heavy metals in pl와lt tissues. the contents of heavy meta1s in brown rice. the growth response of paddy rice anld grain yield were investigated. The results were surnmarized as follows The contents of organic matters. N. available P20S and exch킹19eable K in soil were increased by application of the composts. The contents of N and available P20 S in soil were remarkably decreased at the harvesting time in comparing with the 20th day after application of the composts. The contents of heavy metals in soil were increased veη slightly by application of the compost. At the harvesting time. the contents of N and K were not varied in 떠1 plant tissues at the plot of the compost in comparing with the plot of the NPK. The content of PZ05 in plant was increased by application of the composts. The contents of heavy metals in plant tissues and brown rice were not changed among the treatments. When the composts were applied to the pot at the rates of 1.000. 2.000. 4.000 and 6.000kg/10a with NPK. the numbers of grain yield were increased with 3. 18. 44 and 54% in comparing with NPK plot. respectively. Dry weight. the numbers of tillers and spikelet of the rice plant were increased by ap-plication of the cornposts.

A Transdisciplinary Approach of Crisisonomy for Implementing SDGs in Global Society - Using the Core System Model and Disaster Resilience Concept -

Jae Eun Lee,Seol A Kwon,Dong Kyun Yim,Jae Soo Yoo,Young Woon Ban,Hyun Jung Yoo,Seung Jin Maeng,Sungeun You,Hae-Jin Lee,Joong-Kook Choi,Muhammad Azam,Gajendra Sharma 위기관리 이론과 실천 2019 Crisisonomy Vol.15 No.6

The purpose of this study is to suggest a framework to implement SDGs (Sustainable Development Goals) by utilizing the transdisciplinary “crisisonomy” approach with the core system model and the concept of disaster resilience. The transdisciplinary “crisisonomy” consists of social activities which find and apply the solutions to social problems, science and technology innovation activities, and technology knowledge to solve problems. The core system model needs to be prepared through a transdisciplinary approach as follows. First, we must set a common goal as the value that society members agree on. Second, we need to provide implementing organizations with laws and guidelines to achieve the values expressed in vision, strategy and action plan. Third, leadership has to ensure that the efforts to implement the SDGs should be effective. Fourth, the successful implementation of the SDGs requires the devotion of ordinary citizens, practitioners, experts and leaders. Finally, we need the expertise in creating new knowledge for SDGs as well as the expertise in the cooperation of citizens and experts.

Photocatalytic degradation of methylene blue over nanosized TiO2 particles prepared using the self-propagating high-temperature synthesis method.

Park, Chul-Min,Seo, Hyeong-Seok,Cho, Jung-Ho,Choi, Da-Hye,Jeong, Young-Shin,Chung, Min-Chul,Jung, Sang-Chul,Jeong, Woon-Jo,Ban, Jae-Sam,Ahn, Ho-Geun American Scientific Publishers 2013 Journal of Nanoscience and Nanotechnology Vol.13 No.8

<P>In order to reutilize the spent metallic titanium chips, TiO2 photocatalysts were prepared using the self-propagating high-temperature synthesis (SHS) method, and were characterized by N2 gas adsorption, X-ray diffraction, and scanning electron microscope, particle size distribution. Also, their photocatalytic activities were evaluated using methylene blue as a model organic compound. It was confirmed that the crystal structure of TiO2 prepared by SHS method was relatively homogeneous powder of rutile type. Optimum conditions for photocatalytic degradation of methylene blue under UV-C irradiation were methylene blue 9.5 ppm in solution and at amount of TiO2 added of 0.02 g/L. In addition, it was found that the photocatalytic activity for methylene blue degradation over the prepared TiO2 particles was positively related with BET specific surface area.</P>

요가운동에 따른 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD) 청소년의 신체적 자기개념에 대한 변화분석

이해권(Hae Kwon Lee),조홍관(Hong Kwan Jo),김기중(Ki Joong Kim),반철환(Chul Hwan Ban),정창년(Chang Nyun Jung),최종운(Jong Woon Cho),박지영(Ji Young Park),박상민(Sang Min Park),노재귀(Jae Kui No) 한국발육발달학회 2012 한국발육발달학회지 Vol.20 No.3

The objective of this study is to figure out the effect of yoga exercise program on the physical self-description of ADHD adolescents, and the subjects are 36 middle school male students who attends middle schools in Jeonlabuk-do, and 18 subjects are categorized as experimental group, and remaining 18 subjects are categorized as control group, and the experimental group participated in 12-week yoga exercise, and the result is as follows. First, pretest of all factors on physical self-description on the control and experimental group showed no statistically meaningful difference, but in post test, all factors showed statistically significant difference(p < .001). Second, experimental group showed positive improvement in pretest of every factor of appearance, health, flexibility, body fat, sports confidence, muscle power, and muscle endurance than control group, so there was statistically meaningful difference(p < .001), and control group showed negative aspect of regular exercise after 12 weeks, so there was statistically meaningful difference(p < .01). These results indicate that yoga exercise is effective program for all sub-factitive physical self-description changes of the Attention- Deficit Hyperactivity Disorder Youths physical self-description.