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김수민 | 생명공학대학 환경원예조경학부 (생명자원과학관)

  • 직급:
    조교수

교수소개

일리노이 주립대학교 박사과정으로 있는 동안, Crop Scientist로서, 저는 식물의 재배, 생산, 그리고 진화적 적응과 관련되어 수많은 연구를 진행해 왔습니다. 특히, 저는 warm-season perennial grasses의 성장 (growth)과 생산에(production) 초점을 맞춰 연구를 했습니다. 박사논문 제목은 "molecular, cytogenetic, anatomical, and morphological variations associated with polyploids of prairie cordgrass”으로, prairie cordgrass는 악조건인 기후에서도 강한 내성을 갖는 biofuel energy crop입니다. 이 실험 과정에서, 저는 실험실, 비닐하우스, 식물생장실 (growth chamber), 그리고 연구 농장 (energy farm) 등 필드 기반의 실질적인 연구방법을 이용하였고, 정확한 데이터 분석을 위해 통계지식을 활용하였습니다.

USDA-ARS의 Grassland, Soil and Water Research Laboratory에서 3년이 넘는 기간 동안 박사후 연구원으로 근무하면서, 저는 사막 관목 (shrub), 나무, 채소, 다년생초 등 다양한 식물 성장 및 생산 연구를 진행했습니다. 특히, 저의 연구는 식물의 성장과 수확량 증대를 위한 효과적인 환경 조성 및 작물의 관리 (cropping management)분석에 초점을 맞추고 있습니다. 대부분의 연구는 USDA-ARS 연구 농장에서 이루어 졌는데, 직접 채집한 표본에서 빛의 강도와 식물의 높이를 측정하고, 실험실에서 leaf area, biomass, moisture content 와 같은 특성 분석을 실시하였습니다. 분석결과를 토대로 ALMANAC 및 APEX 시뮬레이션 모델을 만들고, 다양한 환경에서의 작물의 성장 곡선, 수확량, 그리고 환경 영향을 예측하였습니다. 이 예측과정이 체계적으로 이루어질 수 있도록, ALMANAC 과 APEX를 통합한 하이브리드 시뮬레이션 모델을 개발한 바 있습니다.

교육철학

"Man can learn nothing unless he proceeds from the known to the unknown (Claude Bernard)"
프랑스의 생리학자인 클라우드 버나드의 격언에 따라, 기존에 행해진 연구를 답습하기 보다는, 연구자로서 새로운 지식에 대한 배움을 게을리하지 않았고, 습득한 지식 및 기술을 저의 연구에 적용하기 위해 노력하고 있습니다.

생명공학대학 환경원예조경학과에서 학부수업
시설원예
시설공장
생화학
실험통계학
원예시스템모델링
토양비료학
원예식물보호학
국제원예사업론

대학원수업
실험설계
원예산물분석학

학력

  • [2009] 학사 University of Illinois at Urbana - Champaign / Department of Chemistry / Specialized Curriculum in Chemistry
  • [2012] 석사 University of Illinois at Urbana - Champaign / Department of Crop Sciences / Evolution and production
  • [2015] 박사 University of Illinois at Urbana - Champaign / Department of Crop Sciences / Evolution and production

주요경력

  • University of Illinois Urbana Champaign (2010-01-01)
  • University of Illinois Urbana Champaign (2011-10-24)
  • Oak Ridge Institute for Science and Education (2015-12-21)

주요연구분야

연구 농장에서 직접 채집한 표본에서 빛의 강도와 식물의 높이를 측정하고, 실험실에서 leaf area, biomass, moisture content 와 같은 특성 분석을 실시하였습니다. 분석결과를 토대로 ALMANAC 및 APEX 시뮬레이션 모델을 만들고, 다양한 환경에서의 작물의 성장 곡선, 수확량, 그리고 환경 영향을 예측하였습니다. 이 예측과정이 체계적으로 이루어질 수 있도록, ALMANAC 과 APEX를 통합한 하이브리드 시뮬레이션 모델을 개발한 바 있습니다. 참고로 ALMANAC은 다양한 자원 조건 (일조량, 영양 요소, 식물간의 경쟁, 그리고 물의 공급)에서의 작물의 성장과 수확량을 사실적으로 예측할 수 있는 시뮬레이션 모델이고, APEX는 작물의 생산이 줄 수 있는 환경변화(수질 및 토질)에 대해 예측하는 시뮬레이션 모델입니다. 최근에는 하이브리드 시뮬레이션 모델에 머신러닝 알고리즘과 같은 인공지능(AI) 기법을 적용한 식물 성장모델 예측 관련 연구를 진행하고 있습니다.

연구업적

  • 일반논문[20240309] Machine Learning Technologies in the Supply Chain Management Research of Biodiesel: A Review
  • 일반논문[20231230] Agricultural Research and Development Center Design with Building Integrated Photovoltaics in Fiji
  • 일반논문[20231103] Simulation Modeling in Supply Chain Management Research of Ethanol: A Review
  • 일반논문[20231005] A hybrid simulation framework for predicting virus impacts on Chinese cabbage yields
  • 일반논문[20230925] An integrated multi-modeling framework to estimate potential rice and energy production under an agrivoltaic system
  • 일반논문[20230925] An integrated agent-based simulation modeling framework for sustainable production of an Agrophotovoltaic system
  • 일반논문[20230915] Diverse eastern gamagrass ecotypes General characteristics ploidy levels, and biogeography
  • 일반논문[20230830] Comparative heat stress responses of three hot pepper (Capsicum annuum L.) genotypes differing temperature sensitivity
  • 일반논문[20230816] Design of an Agrivoltaic System with Building Integrated Photovoltaics
  • 일반논문[20230612] Economic Feasibility Comparison between Building-Integrated Photovoltaics and Green Systems in Northeast Texas
  • 일반논문[20230601] A Decision Support Software Application for the Design of Agrophotovoltaic Systems in Republic of Korea
  • 일반논문[20230401] Optimization of the design of an agrophotovoltaic system in future climate conditions in South Korea
  • 일반논문[20230301] Differential Responses of Cherry Tomatoes (Solanum lycopersicum) to Long-Term Heat Stress
  • 일반논문[20221201] The Effects of Climate Change on Heading Type Chinese Cabbage (Brassica rapa L. ssp. Pekinensis) Economic Production in South Korea
  • 일반논문[20220901] Hybrid Performance Modeling of an Agrophotovoltaic System in South Korea
  • 일반논문[20220901] Multivariate polynomial regression modeling of total dissolved-solids in rangeland stormwater runoff in the Colorado River Basin
  • 일반논문[20220301] Hybrid simulation framework for the production management of an ethanol biorefinery
  • 일반논문[20211001] Performance Estimation Modeling via Machine Learning of an Agrophotovoltaic System in South Korea
  • 일반논문[20210901] Simulation Modeling of a Photovoltaic-Green Roof System for Energy Cost Reduction of a Building: Texas Case Study
  • 일반논문[20210801] Modeling the Impacts of Climate Change on Yields of Various Korean Soybean Sprout Cultivars
  • 일반논문[20210801] An Efficient Structure of an Agrophotovoltaic System in a Temperate Climate Region
  • 일반논문[20210601] A hybrid decision tool for optimizing broccoli production in a changing climate
  • 일반논문[20210415] Simulated impacts of rainfall extremes on yield responses of various barley varieties in a temperate region
  • 일반논문[20210201] Advances in Application of a Process-Based Crop Model to Wetland Plants and Ecosystems
  • 일반논문[20210101] Optimized Supply Chain Management of Rice in South Korea: Location-Allocation Model of Rice Production
  • 일반논문[20201101] Simulation-Based Capacity Planning of a Biofuel Refinery
  • 일반논문[20201001] APEX simulation: Water quality of Sacramento Valley wetlands impacted by waterfowl droppings
  • 일반논문[20201001] Crop Modeling Application to Improve Irrigation Efficiency in Year-Round Vegetable Production in the Texas Winter Garden Region
  • 일반논문[20200704] Modeling Climate Warming Impacts on Grain and Forage Sorghum Yields in Argentina
  • 일반논문[20200403] Field and simulation-based assessment of vetivergrass bioenergy feedstock production potential in Texas
  • 일반논문[20200401] Simulated Biomass, Climate Change Impacts, and Nitrogen Management to Achieve Switchgrass Biofuel Production at Diverse Sites in U.S.
  • 일반논문[20200301] A Review of Modeled Water Use Efficiency of Highly Productive Perennial Grasses Useful for Bioenergy
캠퍼스별 교무팀