• 대한지리학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-15
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• 1993

본 연구소는 소규모 유역에서 하천수와 지하수의 溶存이온 특성을 통하여 각종 이온들의 溶脫特性과 粘土鑛物의 형성환경, 化學的 風化量 등을 추정해 본 것이다. 필자는 본 연구를 위하여 1990년 10월 부터 1년간에 걸쳐 유량측정 및 수질분석을 실시하였고 야면의 4개 지점에서 점토광물을 분석하였다. 분석결과, 암석의 풍화에 의한 溶存物質은 전체의 약 39$%$ 미만이었고, 유역내의 풍화층에 집적되는 이온은 $H^+$, $K^+$, Fe, Mn 등이었다. 물질의 계절적인 收支特性과 水文學的 자료로 볼 때, 여름에는 Kaolinite가 열역학적 측면에서 안정된 점토광물이며, 2:1 점토광물도 Kaolinite로 변형될 가능성이 높다. 풍화에 유출되는 2차광물의 형성과 식생의 영향이 비교적 적은 $Na^+$를 사용하여 화학적 풍화량을 추정한 결과, 본 유역의 화강암이 1년에 화학적으로 풍화되는 양은 약 31.31g/$m^2$정도인 것으로 밝혀졌다.

• 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.

• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.464-476
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• 2022

가속화되는 기후변화로 인해 전 세계 각지의 연안에서 해조류 대발생(macroalgal bloom)이 빈번하게 일어나고 있다. 특히, 녹조류의 대량 증식으로 인한 녹조(파래) 대발생(green tide) 현상은 지역 경제뿐만 아니라 연안 생태계 환경에도 막대한 피해를 주고 있다. 우리나라의 경우 2000년대부터 제주도 동북부 해안을 중심으로 파래대발생이 연중 지속적으로 관찰되며, 최근에는 남해와 동해 일대에서도 국지적으로 관찰되고 있다. 파래대발생의 원인 종은 갈파래속(Chlorophyta; genus Ulva)으로 알려져 있으며, 기후변화의 영향으로 해수 온도의 상승과 담지하수 및 인근지역 오염수 배출로 인한 질소와 인의 대량 유입으로 인한 영양염류 증가가 주요 원인으로 추정되고 있다. 갈파래속은 환경변화에 의해 형태적 발현의 가소성이 높은 표현형 적응성(phenotypic plasticity) 때문에 형태적 종 동정은 거의 불가능하다. 갈파래류 종 판별을 위해서는 분자유전학적 분석이 수행되어야 하나 현재 분자데이터를 이용한 갈파래 종 분포, 군집구조와 같은 생태조사연구는 매우 미흡한 실정이다. 파래대발생 피해 저감을 위해서는 파래대발생 주요 종들을 분자계통학적 분석을 통하여 정확하게 파악하는 것이 우선이다. 선행 연구에서는 2015년 파래대발생을 일으키는 주요 종 파악을 위해 핵 DNA ITS와 엽록체 DNA tufA (chloroplast elongation factor Tu) 유전자를 이용하여 분자계통학적 분석을 수행하였으며, 종 동정에는 tufa 유전자가 더 정확한 결과를 나타냈다. 따라서 본 연구에서는 tufA 유전자를 이용해 2015~2020년 제주도 연안에서 파래대발생을 일으키는 주요 구성 갈파래 종의 군집구조 및 종 다양성을 파악하고 종 구성의 시간적 변이를 확인하고자 하였다. 본 연구에서는 온대와 아열대 해역에서 주로 생장하는 것으로 알려진 큰갈파래와 구멍갈파래 종이 파래대발생의 주요 구성 종임을 확인하였다. 구멍갈파래는 2015년(35.75%)에서 2020년(36.18%) 기간 상대빈도의 변화가 거의 없고 안정적으로 유지되었으나, 큰갈파래의 경우 2015년(20.77%)에 비해 2020년(36.84%) 빈도가 대략 16% 증가하였다. 이러한 결과는 기후변화와 연관된 평균 해수면 온도의 상승에 큰갈파래의 높은 성장률 및 적응력과 관련이 있을 수 있으며, 제주도의 갈파래 군집을 구성하는 종 수는 2015년에는 9종이었으나 2020년에는 7종으로 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 유럽 원산지 외래종인 긴통갈파래와 굽은갈파래가 2015년과 2020년 모두 제주 연안에서 관찰되어 이 두 종에 대한 향후 지속적인 모니터링이 필요하다. 본 연구의 결과는 우리나라 연안에서 발생하는 파래대발생의 저감을 위해 주요 종인 갈파래속(genus Ulva)에 대한 분자유전학적 데이터에 대한 정보를 제공하고자 한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제25권4호
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• pp.207-216
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• 2000

1999년 7월부터 2000년 7월까지 대전지역에서 전알파/베타 대기부유진 연속모니터링 시스템과 기상측정 시스템을 이용하여 대기중 라돈자핵종 농도에 대한 시간별, 일별, 계절별 변동특성을 조사하였으며 동시에 기상인자가 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과 대기중 라돈자핵종의 일일평균 평형등가농도$(EEC_{Rn})$ 분포는 산술평균 $11.8{\pm}5.86Bqm^{-3}$ 과 기하평균 $10.3{\pm}4.57Bqm^{-3}$이었으며 일일 평균농도의 변동계수는 약 50%정도이었다. 매 30분마다 측정한 라돈자핵종의 평형등가농도는 최소 $0.80Bqm^{-3}$에서 최대 $43.3Bqm^{-3}$ 까지 하루 중 측정시간과 그때의 기상조건에 따라 변하였으나, 일일변동의 양상은 일출시점과 일몰시점에서 각각 최고농도와 최저농도를 반복하는 주기적인 양상을 보였다. 대전지역에서의 평형등가농도는 계절적으로 여름철이 낮고 늦가을이 높은 변동양상을 보여주었으나, 대기중 라돈자핵종 농도의 계절적 변동양상은 측정지역에 따라 달라질 수도 있을 것으로 예상된다. 대기중의 라돈자핵종 농도는 그 지역의 국지적 기상특성에 크게 좌우되었다. 특히 풍속이 $6msec^{-1}$ 이상이 되면 대기중의 라돈자핵종 농도는 $5Bqm^{-3}$이하로 급격히 떨어지는 반면에 대기중의 라돈자핵종 농도가 $30Bqm^{-3}$ 이상인 날은 풍속이 $1msec^{-1}$ 이하의 매우 고요한 날이었다.

• 한국육종학회지
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• 제42권1호
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• pp.40-49
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• 2010

느티나무를 용재자원으로 육성하기 위한 연구의 일환으로 전국 18개 집단에 대한 엽 형질 변이를 조사하였다. 엽신장, 엽폭 등 14개 엽 형질을 조사한 결과, 모든 측정형질에서 집단 간 및 집단 내 개체 간에 고도로 유의한 차이가 있는 것을 확인하였으며 특히, 최대 엽폭까지의 길이(x3)와 최대 엽폭까지의 길이/엽신장(x10)은 집단 내 개체 간 보다 집단 간의 변이가 더 큰 것으로 나타났다. 집단별로 보면 측정형질에 따라 차이가 있지만 평균적으로 구례, 정읍, 경주 집단의 변이가 컸으며 영월, 청송, 영천 집단은 변이가 작은 편이었다. 엽 형질간의 상관을 분석한 결과, 엽 크기 관련 형질들 간에는 상관이 높았으나 엽형지수간에는 상관이 낮았다. 환경요인과의 상관을 분석한 결과, 최대 엽폭까지의 길이(x3)와 최대 엽폭까지의 길이/엽신장(x10)는 위도, 해발고와 유의한 정의 상관을 나타냈는데 이는 집단별 연평균 기온의 차이가 반영된 것으로 보인다. 한편, 연평균 강수량은 엽신장(x1), 엽폭(x2), 엽두에서 첫 번째 거치까지의 길이(x5) 및 엽면적(x8)과 낮은 부의 상관을 나타냈는데 조사대상 집단들이 대부분 계곡부에 위치하고 있기 때문에 강수량이 많을 경우 잎 발달에 부정적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 주성분 분석을 통해 고유값 1.0이상으로 의미를 갖는 4개 주성분을 도출하였는데 전체 분산에 대한 설명력은 88.5%였다. 제1주성분은 엽면적(x8), 제2주성분은 최대 엽폭까지의 길이(x3), 제3주성분은 거치수(x6), 제4 주성분은 엽병장(x4)의 기여도가 가장 높았다. 유집분석 결과, 느티나무 집단은 크게 두 개의 분지군으로 나뉘었는데 이는 분지군 간의 연평균기온의 차이가 반영된 결과로 보인다. 그러나 동일 분지군 내 집단들의 유집 결과에서는 지리적 거리 또는 환경구배에 따른 경향성이 나타나지 않았다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권4호
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• pp.356-368
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• 2021

연안역에서 나타나는 식물플랑크톤 군집의 연중 변동 특성을 확인하기 위하여, 일 년여간 부산 영도 내만의 고정점에서 생물량 및 다양성을 매주 조사하였다. 연구 해역은 엽록소 a가 0.43~7.58 mg m^-3 범위를 나타내어 중영양에서 부영양 특성을 나타내었다. 조사 기간 동안 엽록소 a 중 3 ㎛ 이상 크기의 식물플랑크톤이 차지하는 비율은 평균 80% 내외를 차지하여 높았다. 이들 3 ㎛ 이상 크기의 식물플랑크톤에서는 규조류(Bacillariophyta)가 봄과 여름에 가장 우점하였으며, 가을과 겨울에는 은편모조강(Cryptophyceae)이 우점하였다. 반면, 3 ㎛ 이하 크기의 초미소식물플랑크톤에서는 마미엘라강(Mamiellophyceae)이 대부분의 시기에 가장 우점하였으며, 은편모조강(Cryptophyceae)이 연중 평균(+표준편차) 17.7 ± 17.6%로 비교적 높았으나 계절적 변동이 컸다. 와편모조강(Dinophyceae)은 드물지만 60.4%까지 매우 높게 우점하기도 하였다. 본 연구에서 13개월 간 일주일 간격의 정기 관측을 통해 육지에 인접한 천해 연안 식물플랑크톤 군집이 짧은 시간 규모에서 변동함을 파악할 수 있었다. 이러한 지속적인 고정점 관측은 식물플랑크톤의 단·장기 변동 특성과 기후 및 환경 변화의 영향을 이해하는 데 중요한 자료를 제공할 수 있을 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_2호
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• pp.1605-1613
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• 2023

해양 내의 다양한 물리적 변화는 수온과 염분의 지속적인 변동에 의해 결정된다. 수온과 더불어 넓은 영역의 염분 변화를 파악하기 위해서는 인공위성 자료에 의존할 수밖에 없다. 그럼에도 불구하고 염분을 관측하는 위성인 Soil Moisture Active Passive (SMAP)는 낮은 시·공간 해상도로 인해 연안 근처에서 빠르게 변화하는 해양환경을 관측하기에는 어렵다는 한계가 존재한다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 연구에서는 천리안 해양 관측 위성의 정지궤도 해색 센서인 Geostationary Ocean Color Imager-II (GOCI-II) 원격반사도 자료를 입력자료로 하여 고해상도 표층 염분을 산출하는 Multi-layer Perceptron Neural Network (MPNN) 기반의 알고리즘을 개발하였다. SMAP과 비교한 결과 coefficient of determination (R²)는 0.94, root mean square error (RMSE)는 0.58 psu 그리고 relative root mean square error (RRMSE)는 1.87%였으며, 공간적인 분포 또한 매우 유사한 결과를 나타냈다. R²의 공간 분포는 0.8 이상을 보여주었으며 RMSE는 전반적으로 1 psu 이하의 낮은 값을 보여주었다. 이어도 과학기지에서의 실측 염분값과도 비교하였지만 상대적으로 조금 낮은 결과를 보여주었다. 이에 대한 원인을 분석하였으며, 산출된 GOCI-II 기반 고해상도 염분 자료를 활용하여 2022년 11호 태풍 힌남노에 의한 하루 동안의 동중국해 표층 염분 변화를 표준편차로 계산하였다. 그 결과 SMAP에서 관측할 수 없는 시공간의 염분 변화를 고해상도의 GOCI-II 기반 염분 산출물을 통해 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 시간 단위로 변화하는 해양환경 모니터링에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제14권3호
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• pp.236-256
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• 2011

토지이용변화에 따른 산림탄소저장량 변화는 기후변화협약에서 요구하는 주요 자료 중 하나이다. IPCC 우수실행지침(intergovernmental panel on climate change good practice guidance, IPCC GPG) 수준 3에 근거하여 공간적으로 명확한 산림탄소저장량을 추정하게 되면 높은 신뢰도를 확보할 수 있다. 그러나 기존의 추정 방법은 표본점(sample plot) 단위의 국가산림자원조사 (national forest inventory, NFI) 자료만을 이용하여 행정구역별 평균을 집계하는 것으로 폴리곤 혹은 셀 단위의 상세한 탄소저장량을 파악할 수 없었다. 이를 보완하기 위해 유럽, 북미 등에서는 NFI 자료, 원격탐사 및 GIS 기술을 결합하여 산림탄소저장량을 추정하기 위한 노력이 활발히 이루어져왔다. 주요국의 연구 동향을 활용 기법에 따라 분류해보면 원격탐사, GIS, 지구통계 및 환경변수 모델링 등 크게 4가지 범주로 나눌 수 있다. 이 중 가장 손쉽게 국내 적용을 고려해 볼 수 있는 방법은 NFI 자료와 임상도를 결합하는 GIS 기반의 방법이다. 특히, 복잡한 수종 구성을 가지고 있는 국내 산림 환경 특성을 고려할 때 국지적 변이 추정에 유용한 지구통계 기법의 활용성이 기대된다. 아울러, 고해상도 영상의 활용은 산림탄소저장량 추정의 검증 및 탄소배출권 확보를 위한 CDM(clean development mechanism, 청정개발체제) 사업 적지 선정 등에 유용할 것으로 판단된다. 국내 관련 연구는 아직 초기 단계로 최근린 기법(k-nearest neighbor, k-NN)의 적용성을 검토하는 연구가 주를 이루고 있으나 국내 산림 환경에 적합한 방법론의 선정을 위해서는 보다 다양한 공간 자료와 알고리즘의 적용성이 검토되고 방법론 간의 비교 연구가 필요하다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권2호
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• pp.71-80
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• 2001

최종빙기와 흘로세 사이의 전이기에 일어난 동해의 고해양환경 변화를 이해하기 위하여 울릉분지 최남단 대륙사면에서 얻어진 주상시료(95PC-1)퇴적물에 대한 지화학적 고분해 연구를 하였다. 지화학적 결과는 주요 고행양학적변화가 이 전이기에 뚜렷하게 일어나고 있음을 밝히고 있다. 주요원소를 분석한 결과 최종빙기와 홀로세 사이에 뚜렷한 퇴적물의 조성변화를 보이고 있으며 이는 퇴적물의 공급변화가 수반되었음을 지시하고 있다. 퇴적물 중의 $TiO_2/Al_2O_3$는 흘로세와 최종빙기의 퇴적물 조성이 다름을 지시하고 있다. 유기탄소 함량도 약 $0.5{\sim}4%$ 정도의 폭으로 변화하고 있으며 이러한 변화는 평균적인 최종빙기와 간빙기(흘로세)의 값과 비교했을 때 각각 $2{\sim}4$배, 2배 정도 증가하여 전이기에 생물생산이 증가한 것임을 알 수 있다. 대륙기원 유기물의 유입을 지시하는 C/N비도 이 전이기를 중심으로 10이상을 보이고 있어 유기물이 인근 대륙으로부터 유입되었음을 지시하고 있으며, 특히 최종빙기 동안에는 활발하게 대륙으로부터 유기물이 유입되었음을 알 수 있다. 탄산염 함량변화는 흘로세 기간동안에는 비교적 안정하여 약 2.5%전후의 값을 보이고 있다가 전이기에 큰 폭의 변화를 보이면서 최종빙기에는 점진적으로 감소하는 경향을 보이고 있다. 퇴적물의 화학원소에 근거한 풍화지수(CIW)를 조사해본 결과 약 1만년을 경계로 뚜렷하게 변화하고 있으며 이러한 점은 유기물과 탄산염에 나타난 전이기와 잘 일치하고 있다. 입도분석 결과 나타난 최종빙기와 흘로세 간의 실트질 퇴적물의 함량차이는 빙기동안에 강해진 기후요소와 밀접히 관계되는 것으로 생각된다. 따라서 전이기에 나타나는 지화학적 기록변화는 해수면 상승과 결부된 해양환경변화 및 지역적인 기후변동과도 밀접히 관계되고 있음을 지시한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권2호
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• pp.156-164
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• 2015

기후변화로 야기되는 미래의 고온 환경은 벼의 생산성을 저하시킬 것으로 예측되고 있다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 국내 벼 생산성의 신뢰성 있는 영향평가 기초자료를 확보하기 위해 고온 환경에서의 벼의 수량과 수량 구성 요소의 반응을 조사하고 분석하였다. 실험은 1/5000a 와그너 포트를 이용하여 2008년과 2009년에 걸쳐 서울대학교 부속실험농장($37^{\circ}16^{\prime}N$, $128^{\circ}59^{\prime}E$)의 온도조절 플라스틱 하우스에서 실시되었다. 2008년에는 자포니카계의 화성벼를 공시품종으로 이용하였으며, 시비수준을 $120kg\;N\;ha^{-1}$와 $180kg\;N\;ha^{-1}$로 하였다. 온도처리는 대기온도, 대기온도 대비 $+1.5^{\circ}C$, $+3.0^{\circ}C$의 세 수준으로 하였다. 2009년에는 화성벼와 통일계의 다산벼를 공시품종으로 하여 $120kg\;N\;ha^{-1}$ 수준으로 시비하였다. 온도처리는 대기온도, 대기온도 대비 $+1.5^{\circ}C$, $+3.0^{\circ}C$ 및 $+5.0^{\circ}C$ 수준으로 처리하였다. 수량 및 수량구성요소의 온도처리에 따른 영향은 품종별로 상이한 반응을 보였다. 이삭수와 이삭당 영화수는 두 품종 모두 온도처리의 영향을 받지 않았으나, 천립중과 등숙률에 대해 화성벼는 $5.0^{\circ}C$, 다산벼는 $1.5^{\circ}C$ 이상의 온도처리에서 유의하게 감소하였다. 포트당 수량은 화성벼의 경우 $5.0^{\circ}C$, 다산벼는 $3.0^{\circ}C$ 및 $5.0^{\circ}C$ 온도처리에서 유의한 감소를 나타냈다. 등숙기간 동안의 평균기온에 대한 천립중과 등숙률 반응 또한 품종별로 다르게 나타났다. 다산벼의 경우 $23^{\circ}C$ 이상의 평균 온도에 대해 등숙률과 천립중이 급격히 감소한데 반해, 화성벼는 $23^{\circ}C$부터 $27^{\circ}C$ 범위에 대해 등숙률과 천립중의 변화가 크지 않았다. 기후변화에 의한 지속적인 기온상승이 예상되는 가운데 온도상승에 따른 등숙률과 천립중의 감소는 미래 기후 환경에서의 벼의 수량 감소를 야기하는 주요 원인으로 예측된다. 다만, 상승된 기온에 대한 벼의 반응은 품종별로 상이하기 때문에 고온에 둔감한 품종의 도입 또는 그러한 특성을 지닌 품종의 육종을 통해 기후변화에 따른 수량 감소의 위험을 낮출 수 있을 것이다.