• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.886-891
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• 2010

농경지에서 발생되는 온실가스인 $CO_2$, $CH_4$ 그리고 $N_2O$의 배출량을 토성별 지구온난화잠재력으로 평가하기 위하여 수원시에 위치한 국립농업과학원 기후변화생태과 시험포장에서 온실가스 배출시험을 수행하였다. 고추밭에서 온실가스배출 시험은 2005년에 노지재배로 재배하였다. 시비는 화학비료와 돈분퇴비를 시용하였으며, 식양토와 사양토에서 온실가스배출에 영향을 주는 토양수분과 토양온도 등 관련 요인별로 온실가스배출량을 측정하였다. 이와 같이 고추밭에서 $CO_2$, $CH_4$, $N_2O$의 배출량을 확인하고, 지구온난화잠재력으로 환산한 온실가스의 양을 파악하여 온실가스 관리에 필요한 기초 자료로 활용하고자 하였다. 시험한 결과는 다음과 같다. (1) 토성에 따른 $CO_2$배출량은 식양토는 12.9 tonne $CO_2\;ha^{-1}$, 사양토는 7.6 tonne $CO_2\;ha^{-1}$로 나타났다. $N_2O$ 배출량은 식양토 35.7 kg $N_2O\;ha^{-1}$, 사양토 9.2 kg $N_2O\;ha^{-1}$로 나타났으며, $CH_4$ 배출량은 식양토에서 0.054 kg $CH_4\;ha^{-1}$, 사양토 0.013 kg $CH_4\;ha^{-1}$였다. (2) $CO_2$, $CH_4$, $N_2O$의 총 배출량을 지구온난화잠재력 (GWP-Global Warming Potential)으로 환산한 결과, 식양토에서 24.0 tonne $CO_2$-eq $ha^{-1}$, 사양토에서는 10.5 tonne $CO_2$-eq. $ha^{-1}$로 식양토에서 많은 온실가스 배출량을 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권6호
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• pp.447-453
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• 2007

작물생육에 유용한 미생물을 선발하여 생물비료로 이용하고자 고추, 토마토, 상추, 오이, 목초, 잔디, 콩의 근권토양 및 뿌리표면에서 세균을 373균주 분리하였다. 각각의 균주를 작물에 접종후 작물생육에 미치는 영향을 관찰하였다. 그 중 작물생육을 촉진시키는 균주를 대상으로 작물생육량과 식물병원성 진균 억제능을 평가한 후 우수한 1균주를 선발하였다. 그리고 선발한 균주의 배양적 특성 및 식물호르몬 생산성을 분석하였다. 선발된 균주는 16S rRNA 염기서열분석, 생화학적특성 등의 분석으로 속 종명을 동정하였다. 식물생육촉진 및 식물병원성 진균을 효과적으로 억제하는 Bacillus subtilis S37-2 균주를 선발하였다. 시험에 사용된 식물병원성 진균은 Fusarium oxysporum (KACC 40037), Rhizoctonia solani (KACC 40140), Sclerotinia sclerotiorum (KACC 40457)의 3 균주였으며, 이들 균주에 대하여 모두 효과적이었다. 토양이 충진된 폿트에 상추를 재배하여 B. subtilis S37-2 균주의 희석현탁액을 $10^5{\sim}10^8cell\;ml^{-1}$ 범위의 접종 농도별로 근권에 처리후 상추의 생육량을 조사하였다. 접종균수가 많을수록 상추 생육량은 증가하였다. $8.7{\times}10^8cell\;ml^{-1}$를 주당 50 ml씩 1~2회 접종시 대조구에 비해 상추의 엽 생체중이 48.7%, 뿌리의 건물중이 42.3% 씩 각각 생육량이 증가하는 효과를 나타내었다. 상추 유묘에 식물병원성 진균인 S. sclerotiorum (KACC 40457)처리후 B. subtilis S37-2 균주를 접종한 구와 접종하지 않은 대조구를 비교한 결과 접종후 9일에 접종구는 16.7%, 대조구는 100% 이병되어 고사되었다. 배지 종류별로 B. subtilis S37-2 균주의 균체증식량을 비교한 결과 TSB배지가 양호하였으며, 질소원을 첨가할 경우 peptone, tryptone보다 yeast extract를 첨가한 구가 균체생성량이 양호하였다. 그리고 배양 온도별로는 $30^{\circ}C$에 비해 $37^{\circ}C$가 약 2~4배이상 균체생성량이 많았다. L-tryptophan을 $20mg\;L^{-1}$ 첨가한 TSB 배지에 B. subtilis S37-2 균주를 접종하여 24시간 배양후 IAA(indole 3-acetic acid) 생성량은 $0.1{\mu}g\;ml^{-1}$ 이 검출되었다.

• 한국작물학회지
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• 제66권3호
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• pp.210-219
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• 2021

최근 지구온난화에 의해 기온이 상승하여 조생종을 주로 재배하는 중북부중산간지대에 중생종과 중만생종의 적응성을 검토하기 위해서 출수생태형별로 이앙시기를 달리해서 조생종 오대, 중생종 청품, 중만생종 삼광을 제천의 농가포장에서 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 벼 생육에 영향을 미치는 기상요소 중 평균기온은 2010년대에 8월까지는 가장 높았고, 다른 시기보다 월별로 0.7~0.9℃가 높았으며, 일조시간은 장마, 태풍 등으로 인한 기상이변으로 가장 낮은 수준이었다. 2. 지난 35년간 오대의 지역적응시험 결과 출수기는 점점 빨라지고 있으며, 이앙부터 출수기까지 재배일수가 짧아져 간장과 수수가 감소되었다. 과거보다 등숙률은 최대 10%, 천립중은 2 g 이상 증가되었으나, 품질과 직결되는 출수 후 40일간 평균기온은 많게는 2℃ 이상 증가되었다. 3. 제천지역 안전출수한계기는 출수 후 40일간 적산온도 880℃ 기준으로는 8월 11일, 840℃ 기준으로는 8월 15일로 분석되었다. 4. 이앙시기별 출수생태형에 따라 생육은 비슷하였으나 이앙시기별 최고, 최저 수준을 비교한 등숙률은 조생종 6.5%, 중생종 3.7%, 중만생종 2.5% 높았다. 쌀수량은 조생종 83 kg, 중생종 113 kg, 중만생종 47 kg 많았으며, 완전미율은 조생종 17.8%, 중생종 3.2%, 중만생종 5.0% 높았다. 5. 중북부중산간지에서 안전출수한계기 및 완전미수량을 고려한 이앙시기는 조생종은 6월 15일, 중생종은 6월 5일, 중만생종은 5월 25일이었으며, 본 시험 지역(IV-1)에서도 온난화로 인해 중생종과 중만생종이 안정적으로 재배될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국산림과학회지
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• 제110권3호
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• pp.322-340
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• 2021

최근 급격한 봄철 기온 상승과 기후변화의 영향으로 한반도에 분포하고 있는 아까시나무의 개화 시기가 변화하면서 지역간에 동시 개화 현상(simultaneous blooming)이 관측되고 있다. 이러한 변화는 국내 양봉 산업에 큰 변화를 초래하였고, 이로 인해 정확도 높은 아까시나무 개화시기 정보에 대한 수요가 증가하고 있다. 따라서, 본 연구를 통해 아까시나무의 지역별 개화 시기 변화를 잘 설명할 수 있는 신뢰도 높은 개화 시기 예측 모형을 개발하고자 하였다. 이를 위해 지난 12년(2006~2017년)간 전국 26개 지점에서 관측된 아까시나무 만개일 자료와 과거 일기온 복원 자료를 활용하여 봄철 기온 및 아까시나무 만개일 변화의 경향성을 권역별로 파악하고, 과정기반모형을 활용하여 지역 통합 모형(SM)과 함께 지역적 특성을 반영하는 세 모형-SM에 지점별 보정계수를 도입한 수정 통합 모형(MSM), 권역별로 모수를 추정하는 권역별 통합 모형(GM), 관측 지점별로 모수를 추정하는 지역 모형(LM)-을 도출, 성능을 비교하였다. 기온 및 만개일의 경향 분석 결과, 남부 지역에 비해 봄철 기온 상승률이 2배 이상 높았던 중북부 내륙 지역의 경우 만개일이 빠른 속도로 앞당겨져, 결과적으로 남서부 해안 지역과의 만개일 차이는 1년에 0.7098일씩 감소하였다(p-value=0.0417). 전체 지역에 대한 모형의 성능 비교 결과, 지역 특이성이 반영되지 않은 SM에 비해서 MSM은 24% 이상, LM은 15% 이상 감소한 RMSE 값을 나타냈다. 또한 LM과 MSM의 예측 알고리즘을 전국 범위로 확대하여 4년 간(2014~2017년) 16개의 추가 관측 지점을 대상으로 검증한 결과, LM에 코크리깅(Co-kriging)기법을 적용한 방법이 보정계수 전국 분포도를 추정하여 SM을 보정하는 방법보다 예측력이 더 뛰어났으며, 오차의 분포는 두 모형 간에 통계적으로 유의한 차이를 보였다(RMSE: p-value=0.0118, Bias: p-value=0.0471). 본 연구는 아까시나무의 개화 시기 예측에 있어 지역 단위 예측의 신뢰도를 향상시키고 모형을 넓은 지역 범위로 확대, 적용하기 위한 방안을 제시하였다.

• 한국버섯학회지
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• 제19권3호
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• pp.234-245
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• 2021

큰느타리의 수출시 유통 기한 연장을 목적으로 수확시 품질 등급, 대와 자실체 사이를 잘라낸 손질 처리 유무, 그리고 관행 OPP 봉지에 끈묶음한 포장 방법을 개선시켜 트레이용기에 넣은 후 밀봉처리시 효과를 구명하고자 하였다. 수확시 품질 등급은 수확전 재배사의 온도를 9~11℃ 낮추어 적응시킨 버섯을 특품으로, 관행 13~15℃로 적응시킨 버섯을 상품으로 설정하였다. 선별한 특품과 상품 버섯을 이용하여 손질 및 포장방법으로 3처리구를 두었다. 첫째는 절단 손질 후 OPP 봉지에 넣어 끈묶음한 포장(Cut & OPP), 둘째는 손질하지 않고 OPP 봉지에 넣어 끈묶음한 포장(Uncut & OPP), 마지막으로 개선포장방법으로 절단 손질한 후 트레이용기에 넣고 밀봉한 포장(Cut & Tray)이었다. 포장 완료한 버섯 처리구를 0℃ 저장고에 42일간 보관하면서 포장 내부의 기체 조성, 품질 요인의 변화, 신선 품질에 대한 관능평가를 실시하였다. 특품과 상품의 버섯 모두 Cut & Tray, Cut & OPP, 그리고 Uncut & OPP 처리 순으로 전반적으로 신선도가 높게 유지되었다. 특품 버섯의 유통 수명은 Cut & Tray 처리의 경우 30일, Cut & OPP 처리의 경우 28일, Uncut & OPP 처리의 경우 21일이었고, 상품 버섯의 유통 수명은 Cut & Tray 처리시 22일, Cut & OPP 처리시 17일, 그리고 Uncut & OPP 처리시 14 일이었다. 신선 버섯의 품질에 영향을 미치는 요인은 갓과 대의 갈변과 부패 지수였다. 특히, 버섯 대의 아랫부분의 갈변과 그에 연관된 표피색 a^*값과 b^*값의 변화가 품질 저하의 주요인이었다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.161-176
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• 2021

본 연구는 과거와 미래의 연 단위보다 상세한 일단위 지하수 함양량을 평가하기 위해, 분포형 수문모형중의 하나인 VELAS를 이용하여 물수지에 근거한 수문요소별 변동을 분석하고자 하였다. 가뭄에 매우 취약한 충남 홍성군 서부면 양곡리 일대 소유역을 대상으로, VELAS의 입력자료인 수치표고모델, 식생도, 경사도 등의 공간특성자료를 구축하였고, 기후자료는 기상청의 일별 대기온도, 강수, 평균풍속, 상대습도 등의 자료를 공간적으로 보간하였다. 연구지역의 과거 2001년부터 2018년까지 18년 동안 일단위 물수지 분석결과, 연간 강수량은 799.1~1750.8 mm로 평균 1210.7 mm이고, 지하수 함양량은 28.8~492.9 mm로 평균 196.9 mm로 분석되었다. 연 강수량 대비 지하수 함양률은 최소 3.6%에서 최대 28.2%로 변동폭이 매우 크고, 평균 함양률은 14.9%였다. 미래 기후변화 RCP 8.5시나리오에 의한 2019년부터 2100년까지의 일단위 물수지 분석결과, 연간 강수량은 572.8~1996.5 mm(평균 1078.4 mm)이고, 지하수함양량은 26.7~432.5 mm, 평균 174.6 mm(평균 강수량의 16.2%)로서 과거보다 다소 증가하였다. 미래 연간 지하수 함양률은 최소 2.8%, 최대 45.1%, 평균 18.2%로 분석되었다. 물수지를 구성하는 요소들은 강수량과의 상관성이 잘 나타나며, 일단위보다는 연단위로 갈수록 그러한 상관성이 뚜렷했다. 다만, 증발산량은 강수량보다는 기온 등 다른 기후요소에 더 영향을 받는 것으로 보인다. 본 연구를 통해 산정된 연단위 보다 상세 시간 단위에서의 지하수함양량은 가뭄 또는 홍수 등 시기별로 강수량 변동이 심한 경우 지하수개발과 관리에 활용될 수 있는 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 철학연구
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• 제131권
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• pp.199-222
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• 2014

서한(西漢) 시대의 역학자 경방(京房)은 다양한 해석방법을 개발함으로써 상수역의 이론적 발전과정에 심대한 영향을 미친 인물이다. 다산역의 해석방법론은 상수역에 연원을 두고 있기 때문에 그 역학사적 기원을 밝히기 위해서는 경방역과의 관계가 명확히 해명될 필요가 있다. 필자는 다산역과 경방역의 관계를 해명하기 위하여 정약용이 효변설과 관련하여 경방에 대해 어떠한 평가를 내렸는지의 문제를 고찰하였다. 효변설이란 효의 변화에 의하여 변괘(變卦, 즉 지괘(之卦))가 형성된다는 이론이다. 정약용은 "주역사전"에서 경방이 역사(易詞)를 풀이함에 있어 효변설을 적용하였다는 추정을 내리고, 그것을 뒷받침하는 근거를 건초구(乾初九), 관상구(觀上九), 박상구(剝上九) 등의 역주(易注)에서 찾았다. 정약용이 제시한 증거를 통해서 본다면, 건초구(乾初九)와 박상구(剝上九)는 효변을 취한 명백한 증거로 보이는 반면에 관상구(觀上九)는 증거로 채택하기에 의심스러운 점이 있다. 그러나 설령 두 곳에서 경방이 효변을 적용한 것이 명백하다고 하더라도 정약용의 효변설과 경방의 효변설이 같은 것이라고 볼 근거는 없다. 오히려 양자의 효변설을 면밀히 검토해 보면, 서로 계통을 달리하는 이론이라는 것이 드러난다. 그 다음으로, 정약용은 건초구(乾初九)의 역주(易注)에서 경방과 더불어 효변을 이해하고 있는 인물로 경방보다 대략 백여년 이전(以前)에 활동했던 가의(賈誼)를 언급하였다. 필자는 가의가 세상을 떠난 기원전 168년은 마왕퇴 3호 한묘(漢墓)의 묘주(墓主)의 묘장(墓葬) 연대와 같다는 점에 주목하였다. 효변설의 근거로 제시되어 온 "춘추좌씨전"의 '모괘지모괘(某卦之某卦)'의 형식은 마왕퇴(馬王堆) 백서본 "주역"에서도 나타난다. 따라서 기원전 168년 이전(以前)에 "모괘지모괘(某卦之某卦)"의 형식이 널리 유행하고 있었음이 확실해진다. 만약 가의가 마왕퇴 백서본 "주역"에 나타난 효변설에 대한 이해를 공유하고 있었고, 경방도 역시 효변설을 이해하고 있었다면, 효변설은 역학사적으로 가의 이후로 경방에 이르기까지 백여년 동안 전승되었을 것이라는 추론이 가능해진다. 이러한 추론에 대해 설득력있는 증거를 제시할 수 있다면, 이것은 역학사적으로 중요한 발견이 될 뿐 아니라, 다산역의 이론을 확증해주는 증거로도 활용될 수 있을 것이다.

• 한국육종학회지
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• 제43권1호
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• pp.68-80
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• 2011

열대지역에 적응하는 온대 자포니카 벼 품종 개발을 위한 이삭형질 개선의 육종 방향을 제시하고자 한국과 필리핀 우기재배에서의 이삭형질 변이 및 특성에 대해서 조사하였다. 이삭형질의 변이는 2차 지경 착생립수가 차이가 가장 많이 나는 형질이었고 1차 지경 평균립수가 가장 적게 나는 형질이었다. 2차 지경 관련 형질이 1차 지경 관련 형질보다 수당립수와의 상관관계가 높았다. 지역간 차이가 많이 난 형질은 2차 지경 립수, 2차 지경수, 수당립수, 총지경수 순이며, 1차 지경 평균립수와 2차 지경 평균립수는 지역간 차이가 별로 나지 않는 형질이었고 2차 지경 관련 형질이 1차 지경 관련 형질보다 수당립수의 감소와 관련성이 높았다. 경로계수 분석에서 한국, 필리핀 및 지역간 비율에 있어서 2차 지경 립수가 1차 지경 립수보다 수당립수에 미치는 영향이 컸다. 지역간 비율에 대한 환경조건과 수당립수의 상관분석에서 생육일수, 누적평균온도 및 누적일사량이 수당립수와 높은 정의 상관관계를 나타냈다. 환경조건이 우리나라와 다른 열대지역에 적응하는 온대 자포니카 벼 품종을 개발하기 위해 이삭특성을 고려할 경우 먼저 고온과 단일 조건에서도 적정 생육일수를 확보하는 것이 중요하고, 2차 지경 립의 감소가 수당립수의 감소로 연결되기 때문에 수량성 측면에서는 2차 지경 립이 확보된 계통을 개발 대상지역에서 선발해 나가는 것이 효율적일 것으로 생각되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권4호
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• pp.400-408
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• 2018

21세기 들어 전 세계는 환경파괴에 따른 지구 온난화로 인하여 생물 다양성이 지속적으로 감소하였다. 생물다양성의 감소는 생태계의 자정 및 복원능력 등을 악화 시켜 환경오염이 더욱 심화 되었고 나아가 생물의 생존을 위협하고 있다. 우리나라는 현재 나고야 의정서로 인해 국내 유전자원을 효율적으로 발굴 보호해야 하는 중요한 시점에 있다. 본 연구에서 사용하는 미세조류는 유용 생물자원으로 활용도가 높으나 동결보존하는 방법이 개발되어 있지 않아 장기보존에 어려움이 있다. 대부분의 원핵생물이나 균류 등의 미생물은 종에 관계없이 glycerol 을 이용하여 저온동결보존이 가능하나 미세조류는 동결보존제의 종류와 농도, 유리화 과정 및 해동방법 등에 따라 세포 재생률에 차이가 있기 때문에 구체적인 연구가 필요하다. 미세조류 중 규조류는 전 세계적으로 발견되며 규산질로 구성된 cell wall 은 이미 산업적으로 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 해양 규조류 Nizschia frustulum과 Nitzschia amabilis를 이용하여 장기 동결보존을 위한 기초연구를 수행하였다. 동결보존제로는 세포막 침투성 보존제인 glycerol, DMSO, methanol을 각각 5, 10, 15% 농도로 제조하여 실험하였고 메탄올의 경우 시약 특성상 5, 10, 12% 농도로 실험하였으며 미세조류는 N. frustulum과 N. amabilis 두 종을 각각 $10^2$, $10^3$, $10^4cells\;ml^{-1}$로 희석하여 사용하였다. 실험에 사용한 미세조류 두 종 모두 메탄올 12%에서 가장 높은 생존율을 보였으며 N. frustulum은 $6.94{\pm}0.31%$, N. amabilis는 $8.85{\pm}0.16%$로 나타났다. 동결 후 해동한 미세조류를 3주간 재배양한 결과에서는 N. frustulum이 재배양 초기 농도보다 약10배 증가하였고 N. amabilis는 약12배 증가한 결과를 나타내었다. 본 연구에서는 유용생물자원인 미세조류 Nizschia sp.에 한하여 적합한 동결보존제를 탐색하였으며 이 자료를 바탕으로 더 많은 동결보존제에 대한 효과와 다양한 미세조류 종에 적합한 동결보존 기법 연구가 필요한 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제20권4호
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• pp.296-304
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• 2018

본 연구는 기후변화에 따른 쌀 품질 저하 요인을 기상 환경과 종실 전분 대사 기능면에서 평가하기 위해 수행하였다. 본 연구를 위해 활용한 옥외환경조절시설(SPAR)은 대형 토양상에서 온도와 $CO_2$ 동시 처리가 가능한 시설로서 최대한 포장 수준에 가까운 조건에서 미래 기후에 대한 정밀한 환경영향평가를 가능하게 해준다. 2001~2010년 전주 지역 현재 기후 기준 RCP 8.5 시나리오에 따른 2051~2060년 가상 기후조건에서 직접 재배 시험을 한 결과 미래 기후 조건에서는 벼 생육 및 노화가 급격하게 촉진되어 출수기가 현재 대비 5일 이상 빨라지는 등 생육기간이 단축될 뿐 아니라 이로 인해 고온 등숙 환경에 노출될 위험성이 크게 높아지게 됨을 알 수 있었다. 이로 인해 벼 수량 뿐 아니라 품질 또한 크게 저하되었는데 미래에는 정상립 비율은 현저히 저하된 반면 불완전립 특히 미숙립이 크게 증가하는 결과를 보였다. 이러한 결과는 고온 등숙에 의한 전분 합성 관련 유전자들의 발현감소 및 분해 관련 유전자들의 발현 증가 등 종실 체내 전분 전류 및 축적 양상이 크게 변화하여 나타난 것이다. 따라서 향후 안정적인 고품질 쌀 생산을 위해서는 고온 등숙 내성 벼 품종 개발 및 등숙기 고온 회피를 위한 재배법 개발 등의 방향으로 기후변화 적응 대책 관련 연구가 진행되어야 할 것이다.