특이점 분석에 의한 노건조된 흙의 건조무게 측정에 관한 실험적 연구

김석주 한국지반환경공학회 2023 한국지반환경공학회논문집 Vol.24 No.3

The dry unit weight of the soil can be obtained by measuring the weight of the oven dried soil. According to the Korean Industrial Standards (KS F), oven dried soil at 110±5°C continuously increases in weight when exposed to air. However, there is no regulation on the weight measurement time of oven dried soil, making it difficult to accurately measure the dry weight. In this study, a method to easily determine the dry weight was presented through the analysis of the weight singularity that appears during weight measurement. The weight singularity represents the smallest value among the measured weights, and is the weight at which the effect of moisture absorption in the air of the sample is minimized. In the course of the experiment, a container was selected using a statistical analysis method, and a photograph of the soil samples were presented using an optical microscope. In addition, the temperature of the weight singularity was measured using a non-contact infrared thermometer. As a result of analyzing the weight singularity of six types of soil, including Jumunjin sand, Naeseong stream sand, Yecheon weathered granite soil, Jeju sand, Sabkha sand, and Ulleung sand, the weight singularity of oven dried sample appeared between 8 and 27 seconds after weight measurement, and the temperature ranged from 103.4 to 108.13°C. The weight decrease rate of the singularity was 0.0066 to 0.0085% depending on the soil samples. 흙의 건조단위중량은 노건조된 흙의 무게를 측정하여 구할 수 있다. 한국산업표준(KS F)의 규정에 의해 110±5°C로 노건조된 흙은 공기 중에 노출 시 무게가 지속적으로 증가한다. 그러나, 노건조된 흙의 무게 측정 시간에 대한 규정이 없어 정확한 건조무게를 측정하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 무게 측정 시 나타나는 무게 특이점의 분석을 통해 건조무게를 쉽게 결정할 수 있는 방법을 제시하였다. 무게 특이점은 측정된 무게 중 가장 작은 값을 나타내며, 시료의 공기 중 수분 흡수의 영향이 최소화된 무게이다. 실험 과정에서 통계적 분석법을 이용하여 용기를 선택하였고, 광학현미경을 사용하여 시료의 사진을 제시하였다. 또한, 비접촉식 적외선 온도계를 사용하여 무게 특이점의 발생 온도를 측정하였다. 주문진 모래와 내성천 모래, 예천 화강풍화토, 제주도 모래, 사브카 모래, 울릉도 모래 등 6종류의 흙에 대하여 무게 특이점을 분석한 결과, 노건조된 각 시료의 무게 특이점은 무게 측정 후 8~27초 사이에서, 온도는 103.4~108.13°C의 범위에서 나타났다. 특이점의 무게 감소율은 흙 시료에 따라 0.0066~0.0085%로 나타났다.

황등화강암 시편의 크기에 따른 건조무게와 특이점 분석

이대형 ( Dae-hyoung Lee ),김석주 ( Suk-joo Kim ) 대한지질공학회 2024 지질공학 Vol.34 No.1

우리나라의 한국산업표준(KS F)에는 105 ± 5℃로 노건조된 암석을 대기중에 꺼내어 저울에 무게를 측정하도록 하고 있다. 그러나 건조로 외부의 대기에 노출된 암석에서는 대기중의 수분을 흡수하여 무게가 증가하는 문제가 발생된다. 본 연구에서는 정육면체 모양으로 가공된 크기가 다른 8개의 황등화강암 시편을 사용하여 측정 방법에 따른 건조무게를 측정하고 비교 분석하였다. 대기중에서 측정된 특이점의 건조무게는 건조로 속에서 측정된 건조무게에 비하여 더 작게 나타났다. 건조 방법에 따른 건조무게의 차이는 암석의 크기와 양(+)의 상관관계를 나타내었고, 암석의 단위무게당 건조무게 차이는 암석의 크기가 클수록 오히려 작아지는 음(-)의 상관관계를 나타내었다. 대기중 노출된 암석의 무게는 가열된 암석 주위에서 발생되는 대류의 영향과 대기중 수분 흡수로 인한 영향의 크기에 따라 결정되며, 특이점은 두가지 영향의 크기가 같을 때 발생된다. 암석의 크기가 클수록 특이점 발생까지의 시간이 더 오래 걸리고 무게의 감소량도 증가되었다. 또한, 수분 흡수에 의한 초기 측정 무게까지 회복되는 시간도 더 오래 걸렸다. 향후, 특이점의 무게와 건조로 내부에서 측정된 건조 무게에 관한 연구를 통하여 현재 한국산업표준(KS F) 시험규정의 한계점을 보완할 수 있을 것이다. The pertinent Korean Industrial Standard (KS F) requires that rocks dried at 105 ± 5℃ be taken out of the oven into air and weighed on a scale. However, when rocks are exposed to air after the drying process, they absorb moisture, meaning that their weight will increase. In this study, eight cubic samples of Hwangdeung granite of different sizes were used to measure and compare the dry weight. The dry singularity weight measured in air was smaller than that measured in the drying oven. The difference in dry weight showed a positive correlation with sample size. Conversely, the difference in dry weight per unit weight of rock showed a negative correlation with sample size. The weight of a rock sample exposed to air is determined by the magnitude of the influence of convection currents occurring around the heated rock and the influence of moisture absorption in air. A singularity occurs when the magnitudes of these two effects are equal. The larger the rock sample, the longer the time taken for the singularity to occur, the greater the weight loss of the sample, and the longer the time taken for the sample to return to the initially measured weight on account of the greater moisture absorption for larger samples than smaller samples. In the future, research into the singularity and dry weights measured inside the drying oven will help to identify and address the limitations of the current KS F testing regulations.

실험실 연구를 위한 엽상형 해조류의 생체량 추정 방법

김상일,윤석현 해양환경안전학회 2019 海洋環境安全學會誌 Vol.25 No.2

We investigated the relationship between morphological characteristics and individual dry weight to develop a method for estimating the individual dry weight of sheet form macroalgae: Ulva australis, Ulva linza, Pachymeniopsis lanceolata, and Pyropia yezoensis. In Total, 319 thalli of various sizes were collected at six sites from February 2017 to December 2018. An interspecific allometric exponent of 0.28 was found for length-biomass allometry in four sheet form macroalgae, corresponding to a 1/4-power law for primary producers. The relationships between surface area and individual dry weight, as well as between individual fresh weight and individual dry weight, were found to fit significantly using linear regression equations. This explained 94-99% of individual dry weight, indicating that surface area and individual fresh weight can be used to accurately estimate individual dry weight. We propose the use of this method when experimental processes do not allow individual dry weight to be measured directly, so researchers can save both time and expense. 엽상형 해조류의 간접적인 건중량 추정을 위해 구멍갈파래(Ulva australis), 잎파래(Ulva linza), 개도박(Pachymeniopsis lanceolata), 방사무늬김(Pyropia yezoensis)의 형태적 특성과 생체량의 관계를 분석하였다. 시료는 2017년 2월부터 2018년 12월 까지 남해안 6곳에서 채집되었으며, 총 319개체가 분석에 사용되었다. 엽상형 해조류 네 종의 길이와 생체량에 대한 상대성장 지수는 0.28로 일반적인 1/4(0.25) 지수법칙에 해당하였다. 네 종의 엽체의 표면적과 습중량은 각각 건중량과 유의한 선형관계를 보였으며, 건중량의 94~99%를 설명할 수 있었다. 이 결과는 엽상형 해조류의 표면적 또는 습중량을 통해 개체의 건중량을 매우 정확하게 추정할 수 있다는 것을 의미한다. 이 방법론은 실험실 연구에서 건중량을 직접 측정할 수 없을 때 쉽고 빠르게 활용할 수 있으며, 추가적으로 소요되는 시간과 비용을 절약할 수 있을 것이다.

소나무(강원지방 · 중부지방) 중량추정식 및 중량표 개발

강진택,임종수,고치웅,성상민,손영모 한국산림과학회 2022 한국산림과학회지 Vol.111 No.4

This study was conducted to derive the fresh weight and dry weight estimation formulas of Pinus densiflora and prepare a weight table using them. Aone-variable formula using only the diameter at breast height (DBH) and a two-variable formula using DBH and height were used to calculate the fresh and dry weight. Each equation was verified using statistics, such as fit index, standard error, and residuals. Theoptimal equation was evaluated for applicability by calculating the weight as a coefficient derived from a statistical verification. W = bD+cD2 was selected for the one-variable equation, while W = aDbHc was selected for the two-variable equation. The fit index of the former was 0.87–0.92, while that of the latter was 0.94–0.98, both of which showed a good fit. A new weight table was prepared using the optimal estimation formula, and it was compared and analyzed with a previous weight table. Analysis results showed that Gangwon pine had higher values in the previous weight table, while pines in the central region had higher values in the newly created weight table. 본 연구는 소나무의 생중량 및 건중량 추정식을 도출하고, 이를 이용하여 중량표를 작성하기 위해 수행되었다. 생중량 및 건중량을 산정하기 위해 이용한 식은 흉고직경만을 이용하는 1변수식, 흉고직경과 수고를 이용하는 2변수식을 적용하였다. 생중량 및 건중량을 산정하기 위해 각 식은 적합도 지수, 표준오차, 잔차도 등의 통계량을 이용하여 검증하였다. 또한 최적식은 통계적 검증을 거쳤으며, 도출된 계수로서 중량을 계산하여 적용성을 검토하였다. 분석결과, 1변수식에서는W = bD+cD2이 선정되었으며, 2변수식에서는 때 W = aDbHc가 선정이 되었다. 1변수 최적추정식의 적합도지수는0.87~0.92 범위였으며, 2변수 중량추정식 적합도지수는 0.94~0.98 범위로, 두 가지 식 모두 적합도가 높았다. 최적 추정식을 이용하여 새로운 중량표를 작성하고 이전 중량표와 비교 분석하였다. 분석결과, 강원지방소나무는 이전 중량표의 값이더 높은 반면, 중부지방소나무는 새롭게 작성된 중량표의 값이 더 높았다.

한우 수소의 건물섭취량 추정

이상철,문여황,이현정,오영균,김경훈 한국동물자원과학회 2002 한국축산학회지 Vol.44 No.3

본 시험은 한우수소 24두를 이용하여 성장단계별 증체량 및 건물 섭취량을 측정하고, 그에 대한 추정식을 유도하기 위하여 수행되었다. 시험구는 조사료 3종류(볏짚, 건초, 옥수수사일리지)와 조사료 급여비율 4수준(100, 60, 40 및 20%)의 3×4요인시험으로서 공시축은 incomplete turnover design에 의해 처리당 4두씩 배치되었다. 조사료의 종류 및 급여비율에 따른 한우수소의 일일 증체량은 옥수수사일리지 급여구 및 조사료 20% 급여구에서 각각 가장 많았다. 한우수소에게 건초 혹은 옥수수사일리지만 전량 급여하였을 경우에도 전 기간동안 증체가 지속되었지만, 볏짚구에서는 체중 350㎏대 이후부터 체중이 감소하였다. 대사체중당 건물 섭취량은 체중이 증가할수록 줄어들었으며, 조사료 공급원과 조사료 급여비율에 따른 건물 섭취량은 옥수수사일리지 및 조사료 20%구에서 각각 가장 높았다. 대사체중당(BW㎏^0.75) 건물 섭취량(DMI, ㎏/day)에 따른 한우수소의 일일 증체량(DG, ㎏) 추정공식은 다음과 같이 유도되었다. DG = -0.842 + 17.5DMI/BW㎏^0.75 체중(BW, ㎏)과 일일 증체량(DG, ㎏)을 고려한 사료의 NDF 함량(NDF, %)과 건물 섭취량(DMI, ㎏/day)과의 관계식은 다음과 같이 유도되었다 DMI = 4.125 + 0.013BW + 1.075DG - 0.045NDF Twenty four Hanwoo bulls(mean initial body weight 162±8.1㎏) were employed to induce the regression equations on body weight gain and dry matter intake. The diets were fed in a 3×4 factorial arrangement; three roughage sources(rice straw, hay, corn silage) and four roughage ratios in ration(100, 60, 40, 20%). Bulls were alloted by incomplete turn over design with four replications. Daily body weight gain was greatest in bulls fed the corn silage as a roughage source and the 20% of roughage ratio, respectively. Bulls fed hay or corn silage only as feed kept in their body weight gain during the whole experimental period, however those fed rice straw only were in a negative body gain hereafter fattening 1 period(350㎏ of body wt.). Dry matter intake per metabolizable body weight was decreased with increasing body weight. Dry matter intake was greatest in bulls fed the corn silage as a roughage source and the 20% of roughage ratio, respectively. The regression equations on daily body weight gain(DG, ㎏) and dry matter intake(DMI, ㎏/day) according to body weight(BW, ㎏) of Hanwoo bulls were derived as follow; DG = -0.842 + 17.5DMI/BW㎏^0.75 DMI = 4.125 + 0.013BW + 1.075DG - 0.045NDF where, NDF is the percentage of neutral detergent fiber in ration.

제초제 약효평가를 위한 잡초의 생체중 기준 고찰

김민지,강광식,임은상,송재은 한국잔디학회 2018 Weed & Turfgrass Science Vol.7 No.1

This study was conducted to establish standard fresh weight data about the minimum amount of occurred weeds at untreated paddy fields, upland fields and orchard fields (including non-cultivated land) in 10 areas. The amount of occurred weeds in each area was compared fresh weight with dry weight. The average percentage for ratio of dry weight to fresh weight in paddy fields was concluded to be 14.8% of Echinochola crus-galli, 12.5% of annual weeds (including Echinochola crus-galli), and 13.9% of perennial weeds. The average percentage for ratio of dry weight to fresh weight in upland fields was concluded to be 20.1% of annual weeds and in orchard fields was concluded to be 18.4% of annual and perennial weeds. According to the research, standard fresh weight about the minimum amount of occurred weeds at untreated paddy fields was proposed to 210 g m-2 of Echinochola crus-galli, 400 g m-2 of annual weeds (including Echinochola crus-galli), and 220 g m-2 of perennial weeds. Standard fresh weight about the minimum amount of occurred weeds at untreated upland fields was proposed to 250 g m-2 of annual weeds and at untreated orchard fields was proposed to 550 g m-2 of annual and perennial weeds. 본 시험은 논, 밭, 과원(비농경지 포함)에서 주로 발생하는 잡초의 생체중과 건물중을 비교하여 무처리 최소 총발생량의 생체중에 대한 기초 자료를 확립하고자 10개 지역에서 시험을 수행하였다. 논 포장의 일년생잡초인 피의건물률 평균은 14.8%, 일년생잡초(피 포함) 건물률 평균은 12.5%, 다년생잡초 건물률 평균은 13.9%로 나타났다. 밭 포장의 일년생잡초의 건물률 평균은 20.1%로 나타났으며, 과원(비농경지 포함)포장 내 일년생 및 다년생잡초총계의 평균은 18.4%로 나타났다. 이에 따라, 생체중에 대한 무처리 최소 총발생량은 논 포장에서는 피 210 g m-2, 일년생잡초(피 포함) 400 g m-2, 다년생잡초 220 g m-2로 제시할 수 있다. 또한, 밭 포장에서는 일년생잡초 250 g m-2, 과원(비농경지 포함) 포장에서는 일년생 및 다년생잡초 총계 550 g m-2으로 제시할 수 있다.

Original Article Journal of Biosystems Engineering : Development and Performance Evaluation of Falling-type Dried-Persimmon Weight Sorting System Utilizing Load Cell

( Jongguk Lim ),( Giyoung Kim ),( Changyeun Mo ),( Inchul Choi ) 한국농업기계학회 2015 바이오시스템공학 Vol.40 No.4

Purpose: A falling-type weight sorter equipped with a load cell was developed to sort lightweight dried persimmons. The performance of the sorter was also evaluated. Methods: The electronic weight sorter for dried persimmon comprises a feeder part, a weight-measurement part, an indicator part, a carrier cup, a discharging part, and a driving part. The weight setting and zero-point adjustment are performed digitally for the convenience of users. For the experimental trials, 228 rubber-clay specimens (representative of dried persimmons) in the weight range of 24.73~99.56 g were manufactured for use in experiments to evaluate the performance of the sorter. Results: The average error of the weight measurements from three experimental trials was 1.655%, with a bias of -0.492 g, a root-mean-square error (RMSE) of ±0.808 g, and a coefficient of determination (R(2)) of 0.997. Conclusions: The load-cell-based electronic dried-persimmon weight sorter developed in this study facilitates effective, precise, and convenient sorting of dried persimmons.

Development and Performance Evaluation of Falling-type Dried-Persimmon Weight Sorting System Utilizing Load Cell

임종국,김기영,모창연,최인철 한국농업기계학회 2015 바이오시스템공학 Vol.40 No.4

Purpose: A falling-type weight sorter equipped with a load cell was developed to sort lightweight dried persimmons. The performance of the sorter was also evaluated. Methods: The electronic weight sorter for dried persimmon comprises a feeder part, a weight-measurement part, an indicator part, a carrier cup, a discharging part, and a driving part. The weight setting and zero-point adjustment are performed digitally for the convenience of users. For the experimental trials, 228 rubber-clay specimens (representative of dried persimmons) in the weight range of 24.73~99.56 g were manufactured for use in experiments to evaluate the performance of the sorter. Results: The average error of the weight measurements from three experimental trials was 1.655%, with a bias of -0.492 g, a root-mean-square error (RMSE) of ±0.808 g, and a coefficient of determination (R 2 ) of 0.997. Conclusions: The load-cell-based electronic dried-persimmon weight sorter developed in this study facilitates effective, precise, and convenient sorting of dried persimmons.

야간온도에 따른 토마토 생육 및 생산성 변화

강윤임,권준국,박경섭,최경이,노미영,조명환,김대영,강남준 경상대학교 농업생명과학연구원 2012 농업생명과학연구 Vol.46 No.6

This study aimed to investigate the effect of night temperature on the productivity, growth, and fruit characteristics of tomatoes and set the optimal night air temperature. Tomatoes (Solanum lycopersicum Mill. cv. Superdoterang and cv. Rapito) were grown at 5, 10, 15, and 20℃ during night time and ventilation temperature point during day time set 27℃. Depending on night air temperature, plant height, leaf area, fresh and dry weight of each organ, leaf, stem, and root were changed. Condition of high night temperature resulted in promotion of tomatoes growth with high dry weight and fresh weight. However, the dry weight under night temperature 20℃ decreased, especially, in ‘Superdoterang'. On changes of yield, ‘Rapito’ showed higher productivity than ‘Superdoterang’ and the highest productivity point for nigh temperature is 13.32℃ for ‘Superdoterang’ and 14.25℃ for ‘Rapito’. Although the total yield decreased from the point, the daily productivity increased with increasing night temperature, the highest point for nigh temperature is 14.45℃ for ‘Superdoterang’ and 16.46℃ for ‘Rapito'. High temperature deceased the fruit weight and increased total soluble solid content in fruits. It is concluded that the night air temperature changes productivity of tomato and the temperatures between productivity and growth velocity have differences depending on different cultivars. scores than the other beef jerky samples (p<0.05). 이 연구는 야간기온이 토마토의 생산성, 생육, 과실의 특성에 미치는 영향을 살펴보고 토마토의 적정 야간기온을 설정하기 위해 수행하였다. 토마토(Solanum lycopersicum Mill. cv. Superdoterang and cv. Rapito)는 야간기온 5, 10, 15, 20℃에서 재배되었으며 주간환기점은 27℃으로 설정하였다. 야간기온에 따라 토마토의 초장, 엽면적, 생체중 건물중이 달라졌다. ‘슈퍼도태랑’과 ‘라피토’ 품종 모두에서 야간온도가 높아질수록 토마토의 생체중과 건물중이 증가하였으나 ‘슈퍼도태랑’의 경우 20℃에서는 약간 감소하는 것으로 나타났다. 과실 생산성에 있어 ‘라피토’ 품종이 ‘슈퍼도태랑’에 비하여 고온에서 생산성이 높은 것으로 나타났으며, 회귀식을 통해 추정한 결과, ‘슈퍼도태랑’의 경우 13.32℃, ‘라피토’의 경우 14.25℃에서 수량이 가장 높게 나타냈다. 그 이상의 온도에서 총 수량은 감소하였으나 일일생산량은 온도가 높아짐에 따라 증가하여 ‘슈퍼도태랑’은 14.45℃, ‘라피토’는 16.46℃에서 최고 일일생산량을 보였다. 과실 특성은 온도가 올라갈수록 과실 무게가 감소하였고 당도는 야간기온 15℃에서 높게 나타났다. 이 연구 결과 야간 기온은 토마토의 생산성을 좌우하는 중요한 요소이며 토마토의 생육속도 및 생산성을 좌우하는 온도 수준은 품종에 따라 다른 것으로 판단된다.

Development and Performance Evaluation of Falling-type Dried-Persimmon Weight Sorting System Utilizing Load Cell

Lim, Jongguk,Kim, Giyoung,Mo, Changyeun,Choi, Inchul Korean Society for Agricultural Machinery 2015 바이오시스템공학 Vol.40 No.4

Purpose: A falling-type weight sorter equipped with a load cell was developed to sort lightweight dried persimmons. The performance of the sorter was also evaluated. Methods: The electronic weight sorter for dried persimmon comprises a feeder part, a weight-measurement part, an indicator part, a carrier cup, a discharging part, and a driving part. The weight setting and zero-point adjustment are performed digitally for the convenience of users. For the experimental trials, 228 rubber-clay specimens (representative of dried persimmons) in the weight range of 24.73~99.56 g were manufactured for use in experiments to evaluate the performance of the sorter. Results: The average error of the weight measurements from three experimental trials was 1.655%, with a bias of -0.492 g, a root-mean-square error (RMSE) of ${\pm}0.808g$, and a coefficient of determination ($R^2$ ) of 0.997. Conclusions: The load-cell-based electronic dried-persimmon weight sorter developed in this study facilitates effective, precise, and convenient sorting of dried persimmons.