• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.62-62
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• 2020

체리나무는 앵두나무아과(Drupaceae) 벚나무속(Prunus) 앵두나무아속에 속하며 유럽 중남부와 소아시아가 원산지이다. 특히 온대지역에 잘 적응하는 체리나무는 재배기간 중 비가 적은 건조한 기후에 적합하다. 최근 국내에서 체리 소비가 급격히 증가함에 따라 체리 수입량[6,454톤('11)→15,855톤('19)]이 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 또한 국내에서 체리나무 재배에 대한 관심이 높아지면서 농경지 및 산지에 식재되어 생산량[289톤('09)→656톤('14)] 및 재배면적[60ha('08)→144ha('14)]도 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 체리나무의 산지재배관련 연구는 전무한 실정으로 고품질 체리의 안정적 생산이 가능한 재배기술 개발이 시급히 요구되고 있다. 따라서 본 연구는 산지재배 체리나무의 생육, 결실 및 과실품질에 대한 기초자료를 확보하기 위하여 실시하였다. 공시품종은 '라핀(Lapins)'으로 대목은 '기셀라 6(Gisela 6)'을 사용한 3년과 4년생 체리나무를 조사하였다. 체리나무의 생육특성 조사 결과, 수고 및 근원경은 3년생 체리나무 234.0±23.0 cm, 5.1±0.7 cm로 나타났고 4년생 체리나무는 346.0±27.0 cm, 7.3±0.9 cm으로 조사되었다. 본당 착과수는 3년생 체리나무의 경우 과실이 착과되지 않았고 4년생 체리나무는 563.6±42.9개로 조사되었다. 4년생 체리나무의 과실특성을 조사한 결과, 입중 8.1±0.9 g, 당도 16.3 °Brix, 경도 9.8 N, 산도 1.3%로 조사되었으며, 본당 수확량은 4.6±0.3 kg으로 예측할 수 있었다.

• 대기
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• 제24권3호
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• pp.303-315
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• 2014

HadGEM2-CC 모델에서의 $CO_2$ 농도증가에 대한 RCP 시나리오의 결과는 21세기 말 전 지구 연평균 기온과 강수 증가가 전망되고 이에 따라 식물의 생산량 및 호흡량 증가가 전망된다. 20세기 말 일차생산량(GPP와 NPP), 호흡량, LAI가 21세기 말 기온 증가에 따라 증가하는 점은 기존의 Shao et al. (2013)와 유사하였다. 특히 이전 연구와 유사하게 21세기 말 일차생산량과 호흡량은 고위도보다 열대 저위도 지역에서 증가량이 더 컸다. 기온이 상승하고 강수량이 증가하면서 식생이 자라지 않던 나지 면적이 감소하였고, 이에 따른 식생 면적 증가는 식생의 생산량(GPP, NPP) 증가로 나타났다. 특히, 본 연구에서는 C3 초지, 활엽수의 면적 증가가 뚜렷하였다. 이는 Beck and Goetz (2011)에서 언급한 대로 온난화에 따른 식생 면적 증가가 식생 생산성과 연관되어 $CO_2$ 흡수작용을 강화하는 데 기여할 수 있음을 의미한다. Shao et al. (2013)에 따르면 21세기 말 누적 NEE는 증가가 전망되고 이는 특히 열대와 고위도 지역이 주요 흡수원으로 작용하였기 때문으로 그 원인을 설명하였다. 본 연구에서 사용된 HadGEM2-CC에서는 전 지구 평균적으로 NEE 흡수가 증가하는 경향은 동일하게 전망하며, 이는 열대보다는 북반구 고위도지역인 유라시아와 북미 대륙에서 증가한 흡수가 그 원인으로 분석되었다(Fig. 8). 앞서 Mynenl et al. (1997)에 따르면 기온상승에 따라 식생의 광합성활동, 생장시기 길이와 시작시기의 당겨짐을 보고하였다. 본 연구 실험에서도 이와 유사하게 미래에 기온 상승에 따라 식생 성장 기간이 길어지고 LAI도 증가하며 식생 지대가 점차 고위도로 북상할 것을 전망하였다(Figs. 5, 12b). 이에 따라 육상 생태계의 $CO_2$ 흡수량은 20세기 말보다 21세기 말에 증가하였고 우리나라가 속해있는 동아시아지역($90^{\circ}E{\sim}140^{\circ}E$, $20^{\circ}N{\sim}60^{\circ}N$)은 기온, 강수뿐 아니라 $CO_2$ 흡수량도 같은 위도대의 전 지구 동서평균보다 크게 모의되었다. RCPs에 따른 흡수율은 21세기 중반까지는 대기 중 이산화탄소 농도 변화율과 유사한 경향을 보이는데 RCP 8.5에서는 21세기 후반에 흡수 증가율이 감소하며 이는 Liddicoat et al. (2013) 에서 보인것과 유사하다. 하지만 대기 중 $CO_2$의 증가와 식생분포 지역의 확대에도 불구하고 21세기 말 육상생태계의 순생태계흡수량은 크게 증가하지 않음을 확인할 수 있었다. 이는 기온 상승이 크게 일어난 21세기 후반부터 토양 호흡의 급격한 증가로 인하여 육상생태계의 이산화탄소 흡수 능력은 감소한 것에 기인하였다. 향후 본 연구결과의 유의성을 확보하기 위해 다양한 모델의 자료를 추가할 필요가 있다. Shao et al. (2013)에 따르면 미래 탄소 흡수 전망에 있어 전 지구 및 위도별 모의 결과가 모델마다 매우 다양한데 이는 지면생태모형 간의 식생역학, 물리과정의 차이로 해석된다. 미래 육상생태계의 이산화탄소 흡수 능력의 변화와 기후변화를 보다 정확하게 예측하기 위해서는 다른 모델의 자료를 이용한 불확실성을 정량화 하는 것이 필요하며 이는 전 지구 및 지역별 탄소 순환 이해를 높이는 데 기여할 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권3호
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• pp.243-246
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• 2012

본 연구는 파프리카 생산 유리온실에서 기간별 생산량과 환경자료인 광량을 수집하여 재배기간 동안의 광량과 품종 간의 상호관계를 분석하여 생산관리의 의사결정 지지 및 수량예측을 위한 단순 모델을 개발하고자 수행하였다. 누적광량과 파프리카의 생산량은 선형적인 관계를 나타냈으며, 선형함수의 기울기는 과실 생산에 소요된 광 이용 효율($LUE_F$: light use efficiency for fruit production, $g{\cdot}MJ^{-1}$)으로 정의하였다. $LUE_F$는 'Ferrari'가 $5.85g{\cdot}MJ^{-1}$, 'Fiesta'는 1년차는 $5.32g{\cdot}MJ^{-1}$와 2년차에는 $4.75g{\cdot}MJ^{-1}$, 'President'는 $4.66g{\cdot}MJ^{-1}$, 'Cupra'는 $3.86g{\cdot}MJ^{-1}$, 'Boogie'는 $6.48g{\cdot}MJ^{-1}$으로 'Boogie'의 $LUE_F$가 가장 높게 나타났다. 파프리카의 과실생산에 필요한 광량은 단위 g당 'Cupra'가 $25.88J{\cdot}g^{-1}$ 가장 높았고, Boogie가 가장 낮은 $15.42J{\cdot}g^{-1}$이 필요한 것으로 나타났다. $LUE_F$가 높은 품종 일수록 수확량이 많았다. 본 연구에서는 누적광량과 수량과의 단순 선형관계를 나타내어 광이용효율과 과실의 단위무게당 필요광량을 분석할 수 있었으나, $LUE_F$는 품종과 동일품종간에도 연도별로 상이하게 나타났다. 품종에 상관 없이 수확량 예측을 위한 모델은 품종특성, 온도, 단위 면적당 착과율도 고려하여야 할 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제9권3호
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• pp.165-181
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• 1976

서기(西紀) 1980년 '90년(年) 및 2000년대(年代)의 작물생산(作物生産)에 필요(必要)한 삼요소필요량(三要素必要量)을 비료이용율모형(肥料利用率模型)(Fn=Y/E(1-Cs)/Eu) (여기서 Fn; 비료필요량(肥料必要量), Y; 작물생산량(作物生産量), E; 양분효율(養分效率), Cs; 천연양분기여율(天然養分寄與率), Eu; 비료이용율(肥料利用率))과 시비효율(施肥效率) 모형(模型)(Fn=Y(1-Cys)/Fe) (여기서, Cys; 토양생산량기여율(土壤生産量寄與率), Fe; 시비효율(施肥效率))에 의(依)하여 설정(設定)된 단위수량(單位收量)에 필요(必要)한 양분요구량(養分要求量) $N^0$ (Y/E 양분교율(養分郊率)의 역수(逆數))를 사용(使用)하여 예측(豫測)하고 비료필요량(肥料必要量) 및 양분보전(養分保全)의 한계척도(限系尺度)로서의 양분흡수량(養分吸收量)과 작물생산계(作物生産系)에 반환(反還)되지 아니하는 부환삼요소량(不還三要素量)을 산출(算出)하여 비교검토(比較檢討)하였다. 삼요소(三要素) 흡수(吸收) 총량(總量)은 1965년(年) 60만(萬) M/T 1974년(年)에 70만(萬) M/T이었고 1980년(年) 88만(萬) M/T 1990년(年)에 117만(萬) M/T) 2000년(年)에 141만 M/T으로 추정(推定)되며 삼요소(三要素) 필요량(必要量)은 이용률모형(利用率模型)에서 흡수량(吸收量)의 약(約) 90% 여비효율모형(旅肥效率模型)에시 약(約) 87%가 되었으며 부환량(不還量)은 29% 미만(未滿)이었다. 삼요소(三要素) 각필요량(各必要量)은 질소(窒素)는 흡수량(吸收量)과 거의 같고 인산(燐酸)은 흡수량(吸收量)의 1.5배(培) 칼리는 흡수량(吸收量)의 약(約) 반(半)이었다. 비료필요량(肥料必要量) 예측모형(豫測模型)에 주는 품종개량(品種改良) 토양개량(土壤改良) 및 비옥도증진(肥沃度增進) 경종방법개선(耕種方法改善) 비료형태변화(肥料形態變化)의 영향(影響)은 효율치(效率値)의 증대(增大)를 가져와서 비료필요량(肥料必要量)을 감소(減少)시킬 것이나 저온(低溫)과 같은 기상(氣象) 장애(障碍)는 효율치(效率値)를 감소(減少)시켜 비료수요량(肥料需要量)의 증대(增大)를 가져올 것으로 보였다. 1974년(年)의 비료사용(肥料使用) 현황(現況)은 특(特)히 질소(窒素)와 인산(燐酸)에 상당히 낭비적(浪費的)인 것으로 나타났으며 그럼에도 비옥도(肥沃度)가 향상(向上)되지 않은 곳이 많은 것을 볼 때 비료시용(肥料施用)의 과학화(科學化)가 시급(時急)한 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권4호
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• pp.397-405
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• 2009

본 연구에서는 국내 조림 수종인 백합나무를 바이오에탄올 생산용 자원으로 이용하고자 oxalic acid 전처리 방법을 도입하여 가능성을 타진하였다. $160^{\circ}C$에서 0.037 g/g oxalic acid로 20분 전처리하였을 때 $40.22g/{\ell}$의 발효가능한 당을 생산하였으며, 처리된 고형 바이오매스를 이용하여 동시당화발효를 수행한 결과 72시간 후 $8.6g/{\ell}$의 에탄올을 생산하였다. 같은 조건에서 반응시간을 증가시켜 40분 처리하였을 때 $32.66g/{\ell}$의 발효가능한 당을 생산하였고 동시당화발효로 72시간 후 $9.5g/{\ell}$의 에탄올을 생산하였다. 가수분해산물을 분석한 결과, 같은 조건에서 반응시간이 증가함에 따라 acetic acid, 5-HMF, furfural, total phenols와 같은 발효저해물질이 증가하였다. 이와 같은 발효저해물질은 반응시간보다는 초기 oxalic acid 첨가량에 영향을 받았다. Acetic acid 생산량은 저농도(0.013 g/g)의 oxalic acid를 사용하였을 때 $3.39{\sim}5.78g/{\ell}$로 나타났으며 xylose 분해산물인 furfural은 glucose의 분해산물인 5-HMF보다 2~3배 많게 가수분해산물에 존재하였다. 리그닌 분해산물로 예측되는 total phenols는 모든 조건에서 $5g/{\ell}$ 이상이 검출되었다. 가수분해산물과 동시당화발효로부터 에탄올 생산량을 분석한 결과 0.037 g/g oxalic acid로 20분 전처리한 가수분해산물과 고형 바이오매스로부터 가장 높은 에탄올 생산을 예측할 수 있다.

• 한국기후변화학회지
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• 제1권2호
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• pp.121-131
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• 2010

본 연구에서는 미국에서 개발되어 IBSNAT(International Benchmark Site Network for Agrotechnology Transfer) 사업에 의해 국제적으로 널리 보급된 DSSAT 패키지(CERES-Rice 모형)의 최근 윈도우 버전(DSSAT v4)을 국내에 도입하여, 우리나라 벼 품종과 기상요소, 그리고 국립농업과학원의 정밀농업토양자료 등을 적용하여, 출수생태형별 품종유전모수를 추정한 후, GCM 기후시나리오에 따른 벼 생육 및 생산량의 변동을 시뮬레이션 방법으로 평가하였다. 온도가 상승함에 따라 출수 기간은 단축하는 것으로 조사되었다. 온도가 $2^{\circ}C$ 상승하였을 때는 7~8일 단축되는 것으로 모의되었고, $5.2^{\circ}C$ 상승하는 UKMO 기후시나리오를 적용하면 최대 16~18일 단축되는 것으로 추정되었다. 출수 기간은 출수생태형의 구분 없이 온도 상승에 따라 비슷하게 단축되는 것으로 분석되었지만, 벼 등숙 기간의 변화는 출수생태형에 따라 다른 경향을 나타내었다. 즉, 생육 기간이 길은 중만생종의 출수 기간은 온도 상승 정도에 따라 14~18일 짧아졌는데 반하여, 생육 기간이 짧은 조생종의 경우에는 1~3일 짧아져, 단축 정도가 상대적으로 적은 것으로 조사되었다. 온도가 30년 평년 기후(1971~2000년)보다 $2^{\circ}C$와 $3^{\circ}C$ 상승하는 조건에서, 전국적인 평균 벼 수량은 평년 기후에 의해 추정된 것보다 각각 4.5%와 8.2% 감소하는 것으로 전망되었고, $CO_2$ 배증에 따라 온도 상승을 가장 높게 예측하는 UKMO 전지구 기후변화모델을 적용하여, 전국적으로 벼 수량을 모의하였을 때는 평년기후에 적용하여 추정한 수량보다 전국 평균 14.9% 감소하는 것으로 분석되었다. 이는 온난화로 인한 등숙 기간의 단축뿐 아니라 고온에서의 임실율 저하, 그리고 야간고온에 의한 호흡손실 때문인 것으로 판단된다. 따라서 지역별 정밀농업기후 추정과 이에 근거한 최적 품종의 선택, 이앙기 및 수확기 등 생육 기간의 조절 등 온난화 대응기술의 개발이 필요하다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권3호
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• pp.125-132
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• 2007

조식동물-해조류 상호작용의 크기 분포를 추정하기 위하여 12종의 조식동물에 대하여 개체 당 일평균 섭식률 (PCGR, per capita grazing rate, g seaweeds/individual/day)을 구하고, 다른 종들의 섭식률을 추정할 수 있는 회귀모형을 만들었다. 조식동물의 생체량과 사제곱근 변환 PCGR은 power curve($y=0.2310x^{0.3290}$)에 적합되었고 모형의 r값은 0.8864였다. 이로부터 조식동물의 PCGR 변동은 생체량과 관계가 있으며, 섭식 효율성은 관찰된 생체량 범위내에서 균일하지 않다는 것이 파악되었다. 따라서 각 종별 생체량 효과가 보정된 PCGR을 추정하였고, 작은 몸체를 갖는 종일수록 보다 효율적인 섭식자인 것으로 밝혀졌다. 서식밀도를 감안한 개체군 별 상호작용(grazing impact, $mg/m^2$)을 계산한 결과, 해조장에 가장 큰 영향을 갖는 개체군은 군소(Aplysia kurodai, 약 $2,513mg/m^2$)인 것으로 나타났고, 다음은 둥근성게(Strongylocentrotus nudus, 약 1,500 mg/)와 새치성게(S. intermedius, $733mg/m^2$) 등인 것으로 나타났다. 단각류 가운데 단위 면적당 밀도가 4,000 개체 이상인 멜리타옆새우류, Elasmopus sp.와 2,000 개체 이상인 가시꼬리육질꼬리옆새우붙이, Jassa falcata의 섭식량은 각각 3.435와 $1.697mg/m^2/day$인 것으로 나타났다. 본 연구에서 추정한 조식동물 군집의 종 조성과 서식 밀도가 동일할 때 상호작용의 총합은 $5,045mg/m^2/day$인 것으로 나타났다. 실험과 모형 연구로부터 성게류와 군소 외에도 적잖은 상호작용이 높은 밀도를 갖는 많은 수의 종들로부터 해조류에 가해지고 있음을 추정할 수 있었다. 성게류의 경우 3 개체/$m^2$의 평균 서식밀도에서 발생하는 섭식량은 국내 천해 양식업의 평균 해조류 생산량(약 5 ton/ha)을 초과하는 것으로 예측되었다. 미소 갑각류 역시 낮은 포식압 조건에서 서식밀도가 증가하면 적잖은 충격(해조류 생산량의 약 16%)을 가할 것으로 예측되었다. 해조장에 서식하는 조식동물의 밀도가 어류에 의해 강도 높게 조절되고 있음을 감안하면, 어류와 조식동물 간 상호작용에 대한 인간의 간섭(어류의 남획 등)은 해조장에 커다란 변화를 유발할 수 있는 잠재력을 가질 것으로 예상된다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권4호
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• pp.484-490
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• 2013

본 연구는 낙엽송 개체목의 가공처리 과정에서 생산되는 제재목 및 제재 부산물의 양을 분석하기 위한 시뮬레이션 모델을 개발하고자 수행되었다. 이 모델에서는 수간곡선 추정식을 이용하여 개체목의 전간재적을 산출하고 절동된 원목에 대한 목재 가공 시뮬레이션을 통해 판재 및 각재, 원주목의 규격에 따른 최대 생산가능량을 예측하였다. 또한 제재목 가공처리 과정에서 생산되는 톱밥 및 죽데기의 잔존재적에 대한 분석을 수행하였다. 그 결과 흉고직경 12 cm 이상부터 제재목의 생산이 가능한 것으로 나타났고, 제재목의 생산이 가능한 경우에는 보다 큰 규격의 판재와 각재를 생산하는 것이 상대적으로 작은 규격의 판재와 각재 혹은 원주목을 생산하는 것에 비해 더 많은 생산량을 얻을 수 있었다. 향후 이 모델은 낙엽송의 이용재적 산출을 통한 산림의 경제적 가치평가는 물론, 최근 목질계 바이오에너지 자원으로서 그 중요성이 점차 높아지고 있는 톱밥과 같은 제재 부산물의 양을 예측하는 데에도 활용될 수 있을 것이다.

• 식물병연구
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• 제17권3호
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• pp.317-325
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• 2011

Xanthomonas axonopodis pv. glycines에 의해 발병되는 콩 불마름병은 콩에 가장 많이 발생하는 중요한 세균성 병해 중 하나로 콩 수량에 심각한 손실을 가져온다. 본 연구는 불마름병 병반면적률에 따른 수량예측모델을 개발하기 위해 수행되었다. 이번 실험의 결과 불마름병이 심하게 발병된 처리구의 경우 수량이 19.8%(2006년), 16.8% (2007년) 감소되는 것으로 조사되었다. 또한 발병률의 차이에 따라 100립중 및 수량은 영향을 받으나 경장, 분지수, 협수, 립수는 유의성있는 차이를 나타내지 못하였다. 즉 수량구성요소 중 100립중의 감소가 수량감소에 직접적인 영향을 주는 것으로 조사되었다. 2006년도와 2007년도의 연차별 콩 불마름병 병반면적률과 수량과의 상관관계를 5% 유의수준에서 분석한 결과, -0.93(06년), -0.77(07년) 부의상관이 있었으며, 회귀식은 각각 y = -3.2914x + 348.19 ($R^2$= 0.8603), y = -2.9671x + 302.08 ($R^2$= 0.9411)로 나타낼 수 있었다. 이런 결과들은 포장에서 불마름병 발병에 따른 수량손실을 평가하고 콩 생산량을 예측하는데 도움을 줄 것으로 생각한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권4호
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• pp.399-410
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• 2015

본 연구에서는 호두나무에 대하여 단기임산물 재배적 지도를 바탕으로 기후변화를 고려한 전국의 재배가능지역을 MaxEnt 모델을 이용하여 추출하였다. RCP 4.5 및 8.5 시나리오와 HadGEM2-AO모델을 이용하여 2050년대와 2070년대의 기후변화에 따른 재배지역 변화를 예측하였다. 분석결과, 미래의 재배적지면적을 현재 수치와 비교하였을 때, RCP 4.5에서는 충청남도, 전라북도, 전라남도에 이르는 우리나라 서쪽 지역이 주로 감소할 것으로 나타났으며, RCP 8.5에서는 경상북도, 경상남도 일부 지역을 중심으로 감소할 것으로 나타났다. 하지만, 평균고도가 600m 이상으로 높은 지역인 강원도는 2070년대 RCP 4.5에서 18.3%, RCP 8.5에서 56.6%가 증가할 것으로 나타나 기후변화의 영향 정도에 따라 전국적으로 재배가능지역의 차이가 있는 것으로 나타났다. 현재 호두 생산량이 가장 많은 지역을 분석한 결과 공주시, 김천시, 영동군은 2070년대에는 RCP 8.5에서 재배지역의 감소가 클 것으로 예상되었으며, 공주시는 RCP 4.5에서 감소폭이 더 큰 것으로 나타났다. 무주군과 천안시는 현재의 재배가능지역이 모든 시나리오에서 유지될 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 미래 기후변화에 따른 영향이 불가피한 상황에서 예상되는 피해를 최소화하고 경쟁력 있는 임산물 생산을 위한 기후변화 영향평가 자료로 활용될 것으로 판단된다.