• 한국수자원학회논문집
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• 제54권10호
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• pp.779-793
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• 2021

총일차생산량은 물 스트레스와 환경 변수에 의해 크게 영향을 받는다. 총일차생산량과 환경변수의 상관관계는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 알고리즘과 process-based model에 적용되어 총일차생산량을 계산하는데 활용된다. 그러나 MODIS 알고리즘에서는 물 스트레스를 수증기압차이(vapor pressure deficit)로만 고려하고 있으며, process-based model에서도 제한된 변수만으로 물 스트레스를 표현하여 총일차생산량을 산출하고 있다. 본 연구에서는 에디 공분산 기법, MODIS 알고리즘, 그리고 Community Land Model 4 (CLM 4) 시뮬레이션 결과에서 얻어진 총일차생산량이 환경 변수와 가지는 상관관계를 평년과 가뭄연도를 대상으로 분석하였다. 물 스트레스를 대표하는 지수는 수증기압차이와 evaporative fraction (EF)가 사용되었다. 본 연구에서는 structural equation modeling (SEM)을 활용하여 환경 변수와 EF가 총일차생산량에 끼치는 영향을 수치화하여 평가하였다. SEM을 통해 상관성을 분석한 결과, 수증기압차이가 과소평가될 경우 MODIS 알고리즘과 CLM 4 시뮬레이션에서 생산된 총일차생산량이 수증기압차이로부터 받는 영향이 제한적임을 확인하였다. 에디 공분산 기법으로 산출한 총일차생산량의 상관성 분석 결과, 경작지에서는 관개작업으로 인해 수증기압차이가 총일차생산량에 끼치는 영향이 감소하였으나 MODIS와 CLM 4에서 산출된 총일차생산량 데이터는 이러한 관개작업의 영향을 설명하는데 제한적이었다. 본 연구결과는 MODIS와 CLM 4에서 산출된 총일차생산량의 특성을 이해하고 한계를 분석하는 연구에 도움을 줄 것으로 예상된다.

• 한국환경과학회지
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• 제27권4호
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• pp.251-259
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• 2018

This study was conducted to determine the effects of combination of air temperature and soil water content on the growth, physiological disorder rate, and yield of hot peppers. The study was carried out in a typical plastic house (open on one side and with ventilation fans on the other side), which was maintained with gradient air temperature (maximum difference in air temperature: $6^{\circ}C$). The deficit irrigation (DI) treatment commenced 65 days after transplanting. The height of plant and fresh and dry weights of the stem increased at high air temperature (ambient + $6^{\circ}C$, extreme high temperature; EHT). Furthermore, the leaf area decreased significantly with the DI treatment. There were no significant differences in the stem diameter, number of branches, and fresh and dry weights of the leaves among all the treatments. The net photosynthesis rate of the full irrigation (FI) treatment was higher than that of the DI treatment. The photosynthesis rate at ambient air temperature was $19.7{\mu}mol\;CO_2m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, the highest among all the treatments; however, the photosynthesis rate of the EHT treatment decreased by 60% ($12.3{\mu}mol\;CO_2m^{-2}{\cdot}s^{-1}$). Additionally, the formation of guard cells in the leaf was abnormal with the EHT treatment, and there was a decrease in translocation efficiency. The effects of air temperature treatment were more pronounced on the physiological disorder rate and yield. The physiological disorder rate of the EHT treatment was the highest under the DI treatment condition. The yield of the AFI (ambient air temperature with full irrigation) treatment was 3,771 kg/10a, the highest among all the treatments; however, the yield of the EHT treatment with DI and FI was 1,282 and 1,327 kg/10a, respectively. These results indicate that growth and physiological disorder rate improved with the EHT treatment; however, there was a decrease in yield. Furthermore, the formation of guard cells was abnormal and malfunctional.

• 원예과학기술지
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• 제33권5호
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• pp.625-632
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• 2015

Drought is a severe abiotic stress that affects global crop production. A drought model was created for 'Toyonoka' Fragaria ${\times}$ ananassa, and the effects of drought stress on contents of proline, sugars, and antioxidant enzyme activities were investigated. Strawberry transplants with identical growth were chosen for the experiments and the randomized design included four replications (10 plants per block). The experimental sets differed in the moisture level of the culture medium relative to the range of moisture content as follows: control, 70-85%; mild drought stress, 50-60%; moderate drought stress, 40-50%; and severe drought stress, 30-40%. Drought stress was imposed by limiting irrigation. Plants were sampled and physiological parameters w ere measured on 0, 2, 4, 6, 8, and 10 days after the commencement of droughts tress. The water potential of strawberry leaves decreased in the plants under mild, moderate, and severe stress during the course of the water stress treatment and exhibited a significant difference from the control. Strawberry leaves subjected to drought stress had higher accumulation of proline, sugars, and malondialdehyde, and higher activities of superoxide dismutase, peroxidase, and catalase than leaves of control plants. Malondialdehyde levels increased in parallel with the severity and duration of drought stress. By contrast, antioxidant enzyme activity displayed dynamic responses to drought stress, first increasing and subsequently decreasing as the severity and duration of drought stress increased. These results suggest that strawberry plants respond to drought stress by altering the activities of antioxidant enzymes and the levels of osmotically active metabolites. These biochemical response changes may confer adaptation to drought stress and improve the capacity of plants to withstand water-deficit conditions.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권3호
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• pp.151-157
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• 2017

본 연구는 정식 후 토양의 수분 함량에 따른 배추의 생장과 토양 수분에 따른 배추의 생리 반응 모델 개발을 위한 유효 매개변수를 알아보고자 수행되었다. 처리는 5개 수준으로 각각 0, 200, 300, 400 및 500mL/d/plant로 매일 1회 관수하여 토양 수분 함량 차이로 구분하였다. 토양수분과 기공전도도를 정식 후 10일부터 6일 간격으로 총 5회 측정하였으며(단, 0과 200mL/d/plant 처리구는 총 3회 측정), 광합성기구 활성을 알아보고자 정식 후 25일에 충분히 관수된 처리구(500mL/d/plant)와 결핍 처리구(0mL/d/plant)에서 이산화탄소 포화 곡선을 작성하였고, 정식 후 38일에 생장을 조사하였다(단, 관수량 처리구 0과 200mL/d/plant는 위조되어 정식 후 29일에 생장 조사함). 토양수분과 배추의 기공전도도는 밀접한 관계가 있었으며($r^2=0.999$), 직선의 정의 상관관계로 y = 6097.4x - 4.2984였다. 충분히 관수된 배추의 이산화탄소 포화곡선은 정상적인 포화 곡선을 보였으나, 토양수분이 극도로 결핍된 배추는 체내로 이산화탄소가 확산되어 들어가지 않으며, 광합성 속도도 약 $6.5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 미만으로 급격히 감소하였다. 충분히 관수된 처리구(500mL/d/plant)에 비하여 토양 수분 결핍구(0mL/d/plant 처리)에서는 약 6.8배 이상 건물생산량이 감소하였다. 그리고 토양의 수분 함량에 따라 엽면적 지수가 로그함수적(y = 16.573 + 3.398 ln x)으로 증가하였고, 결정 계수 $r^2=0.913$로 높은 상관 관계가 있었다. 결과적으로, 정식초기의 토양 수분 함량이 결핍되면 배추의 생장이 지연되며, 광합성 속도와 기공전도도가 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 또한, 토양수분 함량과 배추 생장 반응 모델을 기공전도도와 엽면적 지수를 변수로 활용하면 정확도가 우수한 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Trauma and Injury
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• 제26권3호
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• pp.238-242
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• 2013

Idiopathic thrombocytopenic purpura (ITP) is the condition of having an abnormally low platelet count with an unknown cause. Acute subdural hematomas (ASDHs) usually develop in trauma patients and often involve a high bleeding tendency. However, ITP patients rarely have a large ASDH, and when a traditional decompressive craniectomy is performed on patients with coagulopathy, the mortality rate is higher because of the greater bleeding risk. We report the case of an ITP patient with a large ASDH who treated with a burr-hole trephination and irrigation and who was discharged without any neurological deficit.

• 원예과학기술지
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• 제33권6호
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• pp.820-828
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• 2015

본 연구는 여름철 배추재배시 안정적인 생산을 위한 몇가지 조건을 알아보기 위하여 춘화처리, 재배 기간 동안 온도처리, 토양수분 결핍 처리에 따른 배추의 엽육조직, 생장 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 토양수분 결핍 2주 처리구에서는 울타리조직과 해면조직의 세포구조를 확인할 수 있었으나, 토양수분 결핍 4주 처리구에서는 세포조직이 완전히 붕괴되었다. 토양수분 결핍 처리가 가장 배추의 생장에 통계적으로 유의하게 영향을 크게 미쳤고, 배추의 생장은 토양수분 결핍 4주 처리구들에서 전반적으로 낮은 경향을 보였다. 토양수분 결핍처리는 배추의 상대생장률, 단위 엽건물중 증가율, 엽면적비율 및 비엽중, 및 엽중률에서 통계적으로 유의하게 효과가 인정되었다. 배추의 수량은 춘화처리 후 고온에서 충분히 관수한 처리구에서 가장 많았으며, 토양수분 결핍 4주 처리구들의 수량이 다른 처리구들에 비하여 유의하게 적었다. 배추 수확시 결구력은 토양수분 결핍 처리구에서 중이하로 나타나 심한 가뭄에 의한 식물체내 수분 부족은 결구력을 약화시키는 것으로 나타났다. 배추에서 문제가 되는 추대는 정식 초기에 저온처리후 고온으로 관리하여도 추대가 발생하지 않았다. 여름철 고온기 배추재배시 2주 동안 가뭄이 지속되면 엽육조직이 붕괴가 시작되고 생장이 지연되어 수확량이 줄어들기 때문에 적극적으로 관수해야 할 것으로 판단된다.

• 한국농공학회지
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• 제28권2호
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• pp.31-41
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• 1986

Knowledge of the degree of yield reduction due to water stress at different crop growth stages in rice production is important for rational scheduling of irrigation during periods of insufficient water supply. Previous studies to determine the degree of yield reduction duo to water stress suffered from interruptions by rain during experiment. Also the findings did rot relate the degree of water stress to the soil water potential and water deficit status of rice plants. In this study, two years experiments were conducted using the high yielding rice varieties, an Indica x Japonica (Nampoong) and a Japonica variety(Choochung). These were grown in 1/200$^{\circ}$ plastic pots placed under a rainfall autosensing, sliding clear plastic roof facility to control rainfall interruptions. The results obtained were as follows. 1.The two varieties differed in the growth stage most sensitive to water stress as well as the degree of yield reductions. When rice plants were stressed to the leaf rolling score 4 and soil water potential of about - 20 bar at major crop growth stages which included heading, booting, non-effective tillering, panicle initiation and early tillering stages, the yield reductions in the Indica x Japonica variety were 58%, 34%, 27%, 22%, and 21%, respectively, whereas in the Japonica vairety they were 23%, 36%, 1%, 13% and 22%, respectively. This result show that the recommended drainage during non-effective tillering is valid only for the Japonica variety. Sufficient irrigation at booting, heading and early tillering stages are necessary for both varieties. 2.The two varieties showed visible wilting symptoms when the soil water potential dropped to about - 3.0 bar. The Japonica variety showed more leaf rolling than the Indica X Japonica. However, it had a higher retention of leaf water content and greater stomatal diffusive resistance. When the soil water potential dropped, the Japonica variety showed leaf rolling score (LRS) 1 at 0 soil-5. 0 bar and LRS 2 at 0 soil -6.0 bar while the Indica X Japonica showed LRS 1 at 0 soil - 5.5 bar and LRS 2at 0 Soil - 9.0 bar. The stomatal diffusive resistance was maximum at the second top leaf blade in both varieties at intermediate water stress of 0 soil - 4.5 bar. 3.The number of days that was required for the soil water potential to drop to-3. 0 bar and to - 20.0 bar after drainage of irrigation water from the 20cm deep silty clay loam soil in the pots were 6 and 13 days, respectively for booting stage, and 7 and 11 days, respectively for heading stage, 9 and 12 days, respectively for panicle initiation stage, and 12 and 19 days, respectively for early tillering stage. 4.Water stress during the early tillering stage recorded the longest delay in beading time, the largest reduction in panicle numbers and a substantial yield decrease of 20%. This calls for better water management to ensure the availability of water at this stage, particularly during drought periods. In addition, a reexamination of the conventional inter-drainage practice during the non-effective tillering stage is necessary for the high yielding Indica X Japonica varieties.

• 한국작물학회지
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• 제67권2호
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• pp.77-84
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• 2022

일품등 9품종을 대상으로 경북 남부 평야지역 봄 가뭄 대응 벼 품종별 재배안정성을 평가하기 위해 분얼초기 인위적으로 수분 부족 스트레스를 유도한 결과는 다음과 같다. 1. 일품등 9품종 대상으로 수분 부족 스트레스에 따른 결과는 평균적으로 관행대비 출수기는 약10일 빠르고 쌀수량은 약 18.6% 감소, 담백질 함량은 20.2% 증가, 식미치는 8.3% 감소하였다. 2. 본 연구에서 수량에 가장 영향을 미치는 인자는 2차 지경 분화기에 가장 영향을 받는 영화수와 천립중으로 나타났다. 3. 잎마름이 50%에 도달할때까지 소요일수가 가장 긴 품종은 새누리, 가장 짧은 품종은 대보였다. 4. 재관개 후에도 대보와 삼광은 수량감소가 가장 컸을뿐 아니라 F_V/F_M 관행 초기값으로 회복하지 못하여 가뭄의 광생리학적 지표의 가능성을 확인하였다. 따라서 경북 남부 평야지역에서는 봄 가뭄 대응 내건성 벼 품종은 새누리와 하이아미가 가장 적합하고 내건성이 약한 품종들은 재관개 후에도 광합성 효율이 낮아 수량감소로 이어져 이러한 결과에 따라 관행대비 쌀 수량감소율과 단백질 함량이 낮고 식미치가 높은 품종으로 새누리, 하이아미가 내건성 적합품종으로 선발되었다.

• 한국작물학회지
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• 제59권1호
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• pp.54-58
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• 2014

물 자원이 제한되거나 관수 설비가 갖추어지지 않은 곳에서 찰옥수수의 한발 피해를 줄이고자, 종실용 옥수수에 대한 수분 스트레스 경감 효과가 보고되어진 살리실산과 앱시식산의 처리 효과를 살펴보았다. 출웅기 9일 전부터 출웅 후 14일까지 관수를 중단하였으며, 생장조절제는 출웅기에 1회 처리하였다. 살리실산과 앱시식산의 처리 농도는 각각 0.5 mM과 0.1 mM이었다. 한발 처리에 의해 ASI가 3.0~3.3일 늘어났으며, 간장은 47~51 cm, 이삭장은 4.6~5.0 cm, 이삭경은 4.4~5.3 mm, 열수는 1.5~2.0개, 수량은 2.4~2.5 Mg/ha 줄었다. 살리실산과 앱시식산의 처리에 의한 한발 피해의 경감 효과는 뚜렷하지 않았다. 찰옥수수에 대한 살리실산과 앱시식산의 한해 경감 효과를 위해서는 수분 부족 스트레스를 받기 이전에 처리하거나, 저농도로 몇차례에 나누어 처리하는 것이 필요한 지에 대한 추후 검토가 필요하다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.131-131
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• 2017

작물의 체온인 엽온은 작물의 증발산량 또는 작물의 스트레스와 관련이 있으며, 일반적으로 일사, 풍속, 습도 등 기상조건과 잎의 크기, 형태 등 생리작용 등에 의해 지배된다. 엽온을 작물의 수분스트레스지수, 증발산량 등을 산정하기 위한 인자로 많이 활용되고 있으며, 최근 ICT 기술의 발달로 인해 열영상 카메라, 적외선 센서 등을 활용해서 실시간 측정을 하고, 정보를 작물 생육환경 제어에 활용하는 연구들이 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 시설오이를 대상으로 캐노피 온도(Canopy temperature, $T_c$)와 대기온도(Air temperature, $T_a$)간의 상관관계, 또 ($T_c-T_a$)와 포화수증기압차(Vapor pressure deficit, VPD)와의 관계를 분석하였다. 대기온도와 상대습도를 이용하여 산정된 VPD가 엽온에 미치는 영향을 분석한 결과, 엽온 증가에 따라 VPD가 증가하였으며, 캐노피와 대기온도간의 차이 또한 VPD간에 음의 상관관계($R^2=0.82{\sim}0.89$)가 나타났는데, 이는 대기온도에 따른 엽온과 포화수증기압의 상승이 원인인 것으로 나타났다. ($T_c-T_a$)와 VPD값을 이용하면 작물 수분스트레스(Crop Water Stress Index, CWSI)를 산정할 수 있는 데, 결과값을 분석한 결과 $T_c$와 $T_a$의 차가 적은 경우 CWSI값이 증가함을 알 수 있었다. 향후 연구에서는 추가적으로 다양한 재배환경에서의 캐노피 온도, 포화수증기압차, 그리고 CWSI를 산정하여, 적정 생육 환경조성을 위한 지표로 활용할 계획이다.