• 한국농공학회논문집
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• 제62권6호
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• pp.111-118
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• 2020

This study developed a rainwater harvesting system for the irrigation of upland on sloping area. The assessment of water supply capacity was evaluated in farm field experience. This system consists of a water catchment device and a collapsible storage tank. The water catchment device was designed to collect runoff water in natural channel of 500 mm width into a pipe of 50 mm inner diameter. The device has funnel-shaped plan and cross-section of square. The storage capacity of the collapsible water tank was caculated to meet the water demand for irrigation in 30 a cultivated land for 10-year frequancy drought. The tank has a cuboid shape with a capacity of 30 ㎥, 5 m in width and length, 1.2 m in height. This system can supply 92% of the water required for drop irrigation of red pepper and 88% of the water required for drop irrigation of onions in 30 a cultivation land during the month of May and June. In the case of 16-dry days of 10-years frequency, this system is capable to irrigate 100% of required water for red pepper and onion, 76.7% of required water for Omija (Schisandra chinensis), and 51.5% of required water for autumn kimchi cabbage.

• 대한환경공학회지
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• 제34권12호
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• pp.792-800
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• 2012

본 연구는 남한강과 북한강 유역 내 경작지 각 3개소(site A, B, C)를 대상으로 Web GIS-based VFSMOD System의 HUFF & SCS UH-based VFS Design Module을 적용하여 강우 시 경작지에서 유출되는 고형물질 유출저감을 모의하였다. 북한강 유역 내에 위치한 site A의 노지 밭의 토지경사도 5%, 강우 106.2 mm 조건에서 고추 및 옥수수를 재배할 경우, 70% 이상의 고형물질 유출저감 효율을 얻기 위해서는 초생대 폭이 최소 0.5 m 이상, 토지경사도 10%인 경우 70% 이상의 고형물질 유출저감 효율을 얻기 위해서는 초생대 폭이 최소 1.0~1.5 m 이상 유지해야 한다. 남한강 유역 내에 site B의 노지 밭의 토지경사도 5%, 강우량 95.1 mm 조건에서 토마토 및 땅콩을 재배할 경우, 70% 이상의 고형물질 유출저감을 위해서는 초생대의 폭이 최소 0.5 m, 토지경사도 10%인 경우 50% 이상의 고형물질 유출저감을 위해서는 최소 1.0 m 이상의 폭을 갖는 초생대를 설치해야 하는 것으로 나타났다. 남한강 유역 내에 site C의 노지 밭의 토지경사도 5%, 강우량 102.6 mm 조건에서 고구마 및 콩을 재배할 경우, 64.0% 이상의 고형물질 유출저감을 위해서는 초생대의 폭이 최소 1.0 m, 초생대를 설치해야 하는 것을 분석되었다. 또한, 동일한 조건에서 강우지속시간 2시간의 강우량을 151.2 mm로 증가시킬 경우, 62.0% 이상의 고형물질 유출저감을 위한 초생대의 최소 폭은 1.0 m 이상 설치해야 하는 것으로 분석되었다. 초생대 시설은 경작지와 같은 토지이용 시 친환경적인 고형물질 유출저감 방안으로 검토될 수 있으며, Web GIS-based VFSMOD System을 이용하여 다양한 토지특성과 강우 사상을 반영하여 적정한 규모의 초생대 설계가 가능할 것으로 분석되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제37권4호
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• pp.235-242
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• 2018

본 연구는 고추와 배추 재배 시 요소분해효소 억제제 NBPT가 함유된 원예용 비료 시용에 따른 온실가스 저감 효과 구명을 위하여 경기도농업기술원 시험포장에서 2년간(2015~2016년) 수행하였다. 고추 재배기간 중 $N_2O$ 배출량은 연도별 기상환경에 따라 배출양상과 배출량에는 차이가 있었으나 처리별 저감효과는 통계적으로 유의하게 나타났으며, 3요소 표준시비(대조)에 비해 질소 표준시비 기비량 0.5배, 1.0배 해당량 NBPT 함유 원예용 비료 처리에서 각각 43%, 20% 적게 발생되었다. 고추 생육(초장과 줄기직경) 및 건고추 수량은 3요소 표준시비와 NBPT 함유 비료 NF0.5, NF1.0 처리구에서 대등한 경향으로 나타났다. 고추 정식 후 60일 토양화학성 중 질산태질소는 3요소 표준시비에 비해 온실가스 발생량이 적었던 NF0.5 처리구에서 적은 경향이었으며, 유효인산과 치환성칼륨은 NBPT 함유 비료 처리구와 3요소 표준시비 처리구가 대등한 경향이었다. 배추 재배지에서 발생하는 온실 가스 또한 재배기간 중 기상환경에 따라 $N_2O$ 배출양상과 배출량에는 차이가 있었으나 처리별 저감효과는 통계적으로 유의하게 나타났으며, 3요소 표준시비에 비해 질소 표준시비 기비량 0.5배, 1.0배 해당량 NBPT 함유 비료 처리에서 온실가스가 각각 58%, 19% 적게 발생되었다. 배추 정식 후 60일의 토양 중 화학성 변화에서 질산태질소와 전기전도도는 3요소 표준시비에 비해 온실가스 발생량이 적었던 질소 표준시비기비량 0.5배 해당량 NBPT 함유 비료 처리에서 적은 경향이었으며, 유효인산과 치환성칼륨은 NF0.5, NF1.0 처리구에서 적은 경향이었다. 배추 식물체 질소 이용효율은 처리간 유의한 차이가 없었으며, 배추 수량은 3요소 표준시비 7,936 kg/10a와 질소 표준시비 기비량 1.0배 해당량 NBPT 함유 비료 처리에서 대등하게 나타났다. 이와 같이 고추와 배추 재배지에서 요소분해효소 억제제 NBPT 함유 비료를 시용하면 표준시비와 같은 생육상황에서 온실가스 저감효과를 볼 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제53권6호
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• pp.67-74
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• 2011

The objective of this study was to compare concentrations of nutrients such as total nitrogen (TN), nitrate nitrogen ($NO_3$-N) total phosphorous (TP), and phosphate phosphorous ($PO_4$-P) in groundwater under paddy and upland fields, and surface water recharging from a rural mixed land-use watershed. Chinese cabbage and hot pepper were cultivated on the upland field plot. The TN concentrations in upland groundwater showed double peaks (4.7, 4.3 mg/L, respectively) in April 2009 shortly after fertilizer application, indicating that TN concentrations are greatly influenced by fertilization. However, the TN concentrations in paddy groundwater were always lower than 2.0 mg/L irrespective of fertilization. Whereas the mean concentrations of TN and $NO_3$-N in upland groundwater significantly (p<0.05) higher than those in surface water, the mean concentrations of TP and $PO_4$-P in upland groundwater were significantly lower than those in surface water. On the other hand, the mean concentrations of TN, $NO_3$-N, TP and $PO_4$-P in paddy groudwater were significantly (p<0.05) lower than those in surface water. The TN concentrations in upland groundwater were generally higher than those in surface water during early April to early December due to the effect of fertilization, but vice versa in the other periods. In contrast, the TP concentrations in upland groundwater were always lower than those in surface water due to the sorption of inorganic phosphorous by soil. Moreover, the TN and TP concentrations in paddy groundwater were always lower than those in surface water, and therefore paddy groundwater may dilute nutrient concentrations in surface water when paddy groundwater and surface water mix.

• 한국농공학회지
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• 제31권2호
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• pp.82-91
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• 1989

This study was carried out to get the basic information of irrigation plans for the red pepper, such as optimum irrigation level and irrigation requirement in Taegu and Kyungpook province. In this study, red peppers were cultivated in 6 PVC pot lysimeters filled with 60cm deep clay loam soil. Four tensiometers were installed in each plot to measure the soil water pressure head. Field measurements were made during the period June 6 to October 31, 1988 at the experimental farm of Kvungpook National University. Six levels of irrigation were used. They were PF 1.8-2.0, PF 2.2-2.4, PF 2.8-3.0, FC-PF.1.7, FC-PF 2.2, and FC-PF 2.7. The results obtained from this study are summarized as follows : 1. In case of irrigation levels of narrow ranges of water contents, the higher the soil water content was, the larger the ET was. Hut in case of the irrigation levels returning to the field capacity, the lager the PF value of irrigation point was, the larger the ET was. Considering ET, yield and weight per fruit, the latter is much better than the former irrigation method. 2. The mean daily ET and mean ET ratio for each 10-day period showed that the maximum value occured in the last of August. The ranges of those were 3.74-14.64 mm/day and 0.87-3.40, respectively. These values showed that small during the early stage of growth, large during the middle stage and getting smaller in the last stage. 3. In case of irrigation levels of narrow ranges of water contents, the increase of irrigation water supplied increased the ET. The relationship between the two showed nearly straight line. Most of irrigated water was consumed as ET and the rest as percolation. But, in case of irrigation levels returning to the field capacity, the higher the PF value of irrigation point was, the larger the ET ratio was. However, their relationship didn't show straight line. 4. The irrigation level of PC - PP 2.7 was found to be the optimum irrigation level with respect to the yield, the weight per fruit, stem length, irrigation requirement and percolation quantity. In this case, mean daily ET and mean ET ratio were 6.79 mm/day (total 10052 mm) and 1.67, respectively. The maximum mean daily ET and mean ET ratio for 10-day period were 14.64 mm/day and 3.40, respectively, in the last of August, and the maximum daily ET was 2126 mm/day on August 24. 5. In case of PC - PP 2.7 which is found the optimum irrigation level, mean irrigation water required, mean ET and mean percolation water quantity were 7.44 mm/day, 6.79 mm/day(91.3% of irrigation water), and 0.38 mm/day (5.5% of it), respectively.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권1호
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• pp.59-65
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• 2014

Generally, nitrogen (N) fertilization higher than the recommended dose is applied during vegetable cultivation for increasing in productivity. However, excessive N application rate beyond plant requirement could cause adverse environmental impact such as nitrate leaching and nitrous oxide emission. In this experiment, the impacts of N fertilization was studied on nitrous oxide ($N_2O$) emission to standardize the optimum fertilization level for minimizing of $N_2O$ emission as well as most of the crop productivity. Herein, we assessed the $N_2O$ emission in the flat upland soil which was cultivated with different N application rates on red pepper for 3 years (2010~2012). $N_2O$ emission was measured in chemical N fertilizer amounts 0 (N 0), 95 (N 0.5), 190 (N 1.0), $380(N_2.0)kgha^{-1}$ by using the abnormal shape chamber closed repeating three times. In average for 3 years, the total $N_2O$ emissions of each treatment in field of soybean were 2.110 (N 0), 3.165 (N 0.5), 5.039 (N 1.0), and $7.228(N_2.0)kgN_2Oha^{-1}yr^{-1}$, respectively. And then the primary regression between nitrogen fertilizer amount and the total $N_2O$ emission was showed as y = 0.0138x + 2.0942 ($r^2=0.9885$), and an average of the emission factor was $EF_1$ 0.0148(0.0118~0.0191) $N_2O-NkgN^{-1}kg^{-1}$ from 2010 to 2012. The result was a little higher than the emission default of the IPCC 1996 Guideline ($EF_1$ 0.0125) when the results are converted into $N_2O$ emission factor.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제39권3호
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• pp.127-132
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• 2012

중국은 GM 면화, 페튜니아, 토마토, 피망, 포플러, 파파야 등의 상업화를 승인하여 그 재배면적도 1996년부터 전 세계에서 6위를 차지하고 있다. 특히 지난 2009년에 GM 벼와 GM 옥수수의 대규모 포장시험이 허가된 이후 밀과 함께 주곡 작물에 대한 연구가 활발하게 진척되고 있어 향후 중국에서 가장 먼저 GM 쌀의 상업화가 승인될 것이라 전망된다. 현재까지 상업화가 허가된 대부분의 GM 작물들은 중국에서 자체적으로 개발된 것으로 중국의 농업용 GMO 안전관리법령에 따라 소규모 포장시험, 중간규모 포장시험, 대규모 포장시험단계를 순서대로 허가를 얻어 수행한 실험결과를 바탕으로 안전하다는 결론에 도달하여 상업화를 위한 안전증명서를 발급받은 GM event이다. 법령에 의하면 외국에서 수입하고자 하는 농업용 GMO는 연구와 시험, 생산, 가공용 등 3가지 그룹으로 구분하고 상업용으로 수입되는 농업용 GMO 역시 3가지 포장시험 즉 소규모, 중간단계, 대규모 그리고 마지막 안전증명서를 발급받는 단계별 승인절차를 거쳐야 하는 것으로 조사되었으며 초기단계부터 신청서를 제출하여 승인을 얻어야 시험용 시료의 반입이 허용된다. 이러한 단계별 포장시험에 소요되는 기간이 최소한 각 단계별로 1 ~ 2년 이상 소요되어 외국에서 개발된 GM 작물이 중국에 반입되어 재배 등 상업화가 되기까지는 상당한 시간과 예산이 소요될 것으로 전망된다. 본 논문에서는 중국의 안전관리체계와 국내의 안전관리체계와 비교하여 크게 차이가 나는 단계별 포장시험의 구분체계, 허가절차 등을 세밀하게 검토하여 향후 국내에서 개발 중에 있는 global GM 작물의 실용화에 참고자료로 활용하도록 하였다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.77-101
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• 2009

유기농업 고추 및 파 재배를 위하여 겨울철 휴작기에 호밀 및 헤어리베치를 윤작하고 수량 및 토양비옥도, 녹비작물의 양분공급능력을 평가한 결과를 요약하면 다음과 같다. 유기농업 체계에 윤작을 도입하여 고추를 재배한 경우 수량은 관행농업 연작처리구 대비 유기농업 윤작처리구에서 64~77%로 나타났으며, 호밀을 환원한 처리구에서 수량이 감소하였으나 파 재배의 경우 유기농업 윤작처리구에서 13% 증수하였다. 토양이화학성 및 생물학적 특성 변화는 관행농업 연작처리구보다 유기농업 윤작처리구에서 토양탄소함량이 증가하였으며, 인산의 함량은 감소하여 인산이 집적된 토양에서 윤작을 도입하는 것이 바람직하였다. 또한 용적밀도는 관행농업구가 $1.37{\sim}1.42Mg/m^3$이었으나 유기농업구는 $1.26{\sim}1.35Mg/m^3$으로 물리적 성질이 개선되었다. 미생물체 탄소 및 질소량은 관행농업 연작처리구에 비해 윤작을 도입한 유기농업구에서 높았다. 호밀을 토양에 환원하지 않은 처리구에 비해 호밀을 환원하였을 경우 잡초발생량을 52% 경감시켰으며, 어저귀, 참방동사니, 바랭이와 같은 초종에서 발생억제효과가 뚜렷하였다. 고추재배시 유기농업 처리구에서 응애류의 밀도가 높았으며, 미소동물의 종다양성 지수도 관행농업 0.681에 비해 윤작처리한 유기농업구에서 0.961~1.901로 높게 나타났다. 녹비작물 윤작시 질소 및 인산 수지는 고추의 거의 0에 근접하였으나 칼리는 대체로 투입량에 비해 탈취량이 많아 별도의 칼리관리가 필요하였다. 녹비작물인 헤어리베치와 호밀의 지하부에 대한 지상부 비율을 조사한 결과 각각 1.91, 0.88로 호밀의 지하부 건물량이 높았다. 녹비작물의 양분공급 가능량은 질소, 인산, 칼리 각각 호밀은 7.7, 7.8, 21.9kg/10a, 헤어리베치는 17.0, 8.6, 22.9kg/10a이었다. 따라서 양분공급을 위해서는 헤어리베치를 윤작하고, 토양의 물리성을 개선하기 위해서는 호밀을 윤작하는 것이 바람직하였다. 헤어리베치 품종 중 겨울철 월동후 생존율 및 지상부 수량성이 좋은 Hungvillosa 및 Ostsaat 가 녹비작물로서 가치가 높았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권5호
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• pp.253-258
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• 2006

수원시에 위치한 농업과학기술원 시험포장인 고평통의 식양토와 본량통의 사양토에서 고추를 재배하였다. 식양토와 사양토의 2개 토성을 대상으로 토양 검정한 NPK 시비에 돈분퇴비 $25Mg\;ha^{-1}$를 각 각 시용하였다. 토양의 $N_2O$ 배출량 측정을 한 후 동시에 $N_2O$ 배출에 기여하는 토양수분, 무기태 질소, 지온 등을 측정하였고, 토양수분은 관수시점인 -50 kPa내의 범위로 한정하여 토양의 $N_2O$ 배출량을 실제 측정하였다. 온실가스 배출량을 예측하기 위해 영국의 경험 모델을 이용하여 $N_2O$ 배출의 예측값과 실측값을 비교 분석하였다. $N_2O$ 배출의 실측량과 무기태 질소($NO_3{^-}+NH_4{^+}$)의 관계에서 무기태 질소($NO_3{^-}-N+NH_4{^+}-N$)가 $10mg\;kg^{-1}$ 이하에서 $N_2O$ 배출량이 $1{\sim}10g\;N_2O-N\;ha^{-1}day^{-1}$로 나타나 $N_2O$ 배출에 대한 무기태질소 ($NO_3{^-}-N+NH_4{^+}-N$)의 한계선을 구분할 수 있었으며, 실측값인 토양온도와 WFPS(water filled pore space) 관계에서도 경험 모델의 배출 추정식인 (% WFPS)+{$2{\times}$토양온도($^{\circ}C$)}=90, (% WFPS)+{$2{\times}$토양온도($^{\circ}C$)}=105를 증명 하였다. $N_2O$ 배출의 실측량과 예측량을 1:1 대응한 결과, 식양토와 사양토 각 r=0.962, r=0.974로 나타났다. 고추밭의 $N_2O$ 배출량을 분석한 결과, 예측량과 작기 기간 전체 $N_2O$ 배출량의 비교에서 예측량은 식양토에서 12.2%가 낮게 평가 되었고, 사양토에서는 30%가 높게 평가 되었다. 그리고 토양 파라메타 분석 동시에 1주일에 1회 $N_2O$가스를 포집한 $N_2O$ 배출량에서는 식양토 27.1, 사양토 14.7%가 높게 평가 되었다. 향후 경험 모델의 정밀도를 높이기 위해서는 국내 작물재배환경에 맞는 파라메타의 수정이 필요하며 다양한 작물을 대상으로 연구가 있어야 할 것으로 생각한다.

• 응용통계연구
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• 제36권6호
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• pp.619-629
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• 2023

비료는 작물 생산성을 높이는데 중요한 역할을 하지만 작물의 양분요구량을 고려하지 않은 비료 과다 사용은 농가 경영비 부담과 환경 부하를 높힐 우려가 있다. 스마트 농업을 통해 작물의 생장 특성을 반영하여 시기별로 필요한 만큼 비료를 공급하면 비료 유실에 대한 부담을 줄이고, 경제적인 양분관리 효과를 기대할 수 있다. 본 논문에서는 다양한 재배환경에서 재배한 고추 및 대파의 정식일수별 전체 건중량을 기반으로 다양한 생장곡선(로지스틱(logistic), 곰페르츠(Gompertz), 리차드(Richards), 이중 로지스틱(double logistic curve)을 활용한 비선형 모형 기반 작물 생육 모형을 적합하고, 작물 성장률에 기반한 비료시비량 분배 알고리즘을 제안하고자 한다.