• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.202-202
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• 2023

전 세계적으로 지구 온난화로 인해 발생한 가뭄은 사회적, 경제적, 환경적으로 막대한 피해를 야기하고 있다. 국내의 경우, 2022년부터 현재까지 지속되고 있는 가뭄 상황은 강수의 지역적 편차로 인해 남부 지역 중심으로 극심한 피해가 발생하였다. 남부 지역의 주요 용수공급원인 영산강, 섬진강권역의 용수 공급율은 예년의 57%(3.8억 톤)에 불과하며, 일부 도서·산간 지역은 용수공급이 제한되는 현상까지 발생하였다. 이러한 가뭄 피해를 대비하기 위해 초기에 모니터링을 통한 선제적 대응 방안을 구축해야 한다. 가뭄 모니터링의 경우 미계측 지역에 대한 모니터링 방법으로 주기적이고 균질한 자료를 제공 받을 수 있는 위성영상을 활용한 연구가 수행되고 있다. 가뭄을 정량적으로 분석하고 판단하기 위해 가뭄지수를 활용하고 있으며, 대표적인 가뭄지수는 지상 관측강수량자료를 활용한 확률분포 기반의 표준강수지수 (Standardized Precipitation Index, SPI)와 강수 및 기온의 변동성이 포함된 표준강수증발산지수 (Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI)가 있으며, 위성영상 자료를 활용한 가뭄지수인 증발스트레스지수(Evaporative Stress Index, ESI) 등이 있다. 본 연구에서는 강수와 기온을 고려한 가뭄지수인SPEI와 위성영상 기반의 가뭄지수인 ESI를 활용하여 2022년 남부 지역의 가뭄 사상을 중심으로 지표별 시공간적 변화를 분석하고자 한다. SPEI의 경우 기상관측소 지점자료의 기온과 강수량을 활용하였으며, Terra 위성의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 센서에서 제공되는 위성영상자료를 활용한 ESI는 미계측 지역에 대한 가뭄 판단을 위해 시·군별로 세분화하여 산정하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권4호
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• pp.353-360
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• 2010

국립수산과학원에서 지난 41년간(1968-2008년) 정선해양관측점에서 관측한 수층별 수온자료를 분석한 결과, 우리나라 동해, 서해 및 남해 해역의 표층수온은 상승하는 것으로 나타났다. 그러나 100m 수층의 경우 남해해역은 상승하지만 동해해역은 오히려 하강하는 것으로 나타났다. 남해 해역은 쿠로시오난류의 지류인 쓰시마난류의 강화로 인해 전 수층이 영향을 받으며, 따라서 전 수층에서 수온이 상승하는 경향을 만드는 원인이라 생각된다. 동해해역 100m 수층에서 수온하강의 경향은 주로 연안역의 하강 정도가 근해역의 상승정도보다 크게 나타나기 때문에 동해해역을 평균하면, 동해해역 전체적으로는 수온이 하강하는 것으로 나타났다. 동해해역 100m 수층에서 수온변동을 일으키는 요인으로 바람, 해류 등이 있으며, 본 연구에서 이 중 기상요소인 풍속의 변동과 수온변동에 대해서 분석하였다. 계절별로는 남해를 제외하고 동계의 상승률이 하계의 상승률보다 약 2배 이상 높게 나타나 장기적인 수온상승은 주로 동계의 수온 상승에 기인함을 알 수 있다. 남해의 경우 하계의 수온 상승률이 동계의 상승률보다 높게 나타나는데, 이는 쓰시마 난류의 세력 강화 및 중국대륙에서 유출되는 양자강수의 영향이라 생각된다. 우리나라 연안의 6개 관측점에서 관측한 기온과 풍속 자료 분석결과 점차적으로 기온이 상승하고 풍속이 약해지는 따뜻한 겨울이 되는 경향이 나타났다. 풍속의 약화는 해양에서 표면혼합층의 수심이 얕아지게 하는 원인이 되며, 표면혼합층의 두께가 얕아지게 되면 표층과 저층의 혼합 깊이가 얕아지게 되어 표층의 따뜻한 물이 저층으로 전달되는 양과 저층의 차가운 물이 표층으로 전달되는 양이 작아지게 된다. 따라서 표층의 수온은 점차 상승하게 되며, 예전 표면혼합층과 저층의 경계층 수온은 점차 낮아지게 된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권4호
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• pp.312-319
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• 2013

주어진 작물모형이 기후요소 중 어떤 것에 얼마만큼 반응하는지 상대적인 민감도를 모르는 상태에서 계산결과만으로 미래 전망을 내리는 것은 적절치 않을 수 있다. 본 연구에서는 미래기후전망에 근거한 국내 보리 품종의 민감도 변화 실험을 통해 기온, 강수량, 이산화탄소 농도의 변화가 작물의 생산량에 미치는 상대적인 영향을 분석하였다. 주요 보리 품종(올보리-수원, 알보리-밀양, 새쌀보리-익산, 삼도보리-진주)에 맞게 품종모수가 조정된 CERES-Barley를 RCP 8.5 시나리오의 2071-2100 기후변동범위(1981-2010 기준 기온 $-1^{\circ}C{\sim}+8^{\circ}C$, 강수량 -50% ~ +50%, $CO_2$ 농도 330ppm ~ 900ppm)에 근거한 99개 처리조합에 의해 구동하였다. 이들 처리조합에 의해 생성된 11,880개 종실수량 계산결과를 토대로 각 기후요소의 변화에 따른 종실수량의 민감도를 분석한 결과 이산화탄소농도 변화에 가장 민감한 반응을 보인 반면 강수량 변동에 대한 반응이 가장 무디었고, 온도변화에 대해서는 기준온도대비 상승, 하강 모두 감소하는 경향이었지만 품종 별로 차이가 뚜렷하였다. CERES-Barley는 우리나라에서 농업부문 기후변화 영향평가에 널리 사용되므로 실험설계 시 이러한 모형의 민감도를 감안하여야 현실성 있는 생육모의가 가능하다.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권3호
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• pp.207-216
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• 2015

본 연구는 산불 피해지에서 복원 방법 및 수종의 구성에 따라 미세 기후가 어떻게 변하는지에 관한 연구는 거의 이루어진 바 없어 산불 피해지에서 복원 방법 및 임분의 구성에 따라 임분 내 기상 패턴이 어떻게 변화하는지에 대해 구명하고자 수행되었다. 본 연구에서 사용된 독립 변수로 임분을 구성하는 수종의 종류와 생장, 임분 밀도, 그리고 피복율이며, 이에 따른 종속 변수로는 임분 내 광량, 기온, 습도, 토양 온도, 그리고 토양 수분 함량이었다. 기상 조건은 대부분 광 조건에 영향을 받는 종속 변수이나, 임분을 구성하는 수목의 생장과 피복률에도 변화하는 것으로 나타났다. 임분 내 습도는 임분 밀도와, 임분 내 기온과 수목의 수고와 음(-)의 상관 관계에 있는 것으로 나타나 임분 밀도와 수목의 생장이 증가할수록 임분 내부의 기온과 습도는 상대적으로 감소하는 경향을 보였다. 그러나 임분의 발달은 대부분 미세 기후의 전체 평균보다는 변동계수와 같은 편차를 줄이는 형태로 더 큰 영향을 주었으며, 수관 층의 수고와 임분 내 광량과 직접적인 관계에 있는 것을 감안하면($R^2$=0.87), 임분의 구조는 광량에는 직접적인 영향을, 다른 미세 기후에는 간접적인 영향을 준 것으로 사료된다. 한편 변동계수의 경우 삼척 지역이 고성 지역보다 상대적으로 높은 값을 보였으며, 수목의 생장에 따라 감소하는 경향을 보였다. 따라서 산불 발생 이후 시간 경과에 따라 상대적으로 안정된 상태를 지니는 것으로 해석되었다. 그러나, 현재 단계에서는 산불 피해 이후 숲의 발달에 따른 임분 내부의 기상 조건의 변화상을 뚜렷하게 확인하고 일반화하기에는 많은 어려움이 있어 이를 위해서는 보다 긴 시간에 걸쳐 많은 지점에서의 기상 조건과 임분 현황을 지속적으로 조사되어야 할 것이다. 이후 일반화된 자료를 활용한다면, 임분 구조와의 관계 해석은 물론, 하층 식생 출현 등에 대한 해석에 도움이 될 것으로 기대된다.

• Spatial Information Research
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• 제20권3호
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• pp.39-50
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• 2012

본 연구는 금강유역을 대상으로 과거 약 30년간의 기상 수문시계열자료들을 수집해 다양한 통계분석을 수행하여 기후변화의 영향을 정량적으로 파악하고자 하였다. 기상자료로 금강유역 기상관측소 8개소의 37개년(1973~2009)의 기온, 강수량, 상대습도 자료를 수집하였고, 하천수위자료는 수위자료와 수위-유량관계곡선의 신뢰성 문제, 이후 수행될 장기유출분석을 고려하여 공주, 규암 수위관측소의 36개년(1973~2008)의 자료를 이용하였다. 수집된 자료의 평균, 표준편차, 왜곡도, 변동계수를 산출하여 연 계절별로 수문기상인자의 경년변화를 파악한 결과 기상인자 중 강수량의 변동성이 가장 크게 나타나 경년별 변화가 큰 것으로 분석되었다. 수문학적 지속성 분석을 위해 Run 검정, Turning Point 검정, Anderson Exact검정을 이용하여 시계열자료에 주기성이 있는지 분석한 결과 기온과 강수는 무작위성, 상대습도, 하천수위는 지속성을 가지는 인자로 분석되었고 지하수위는 관측소별, 기간별로 무작위성과 지 속성이 혼재되어 있는 것으로 나타났다. 또한, 경향성 분석을 위해 단순 선형 회귀분석과 Mann-Kendall 검정법을 이용한 결과 기온은 연 계절 모두 증가경향이 나타났고, 강수량은 여름에만 증가경향이 나타났으며, 상대습도는 뚜렷한 감소경향을 보였다. 본 연구의 결과는 기후변화로 인해 발생될 수 있는 수자원의 영향을 평가하고 미래 물 관리 적응기술 개발 및 계획 수립을 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.416-416
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• 2015

기후변화는 미래 강수량 변동을 야기하여 하천유량 관리에 큰 영향을 미칠 것으로 예상하고 있다. 이에 본 연구에서는 기후변화에 따른 중장기 하천유량 관리를 위하여 금호강 유역을 대상으로 SWAT 모형을 이용하여 중장기 하천유량을 예측하였다. 임하댐 상류지역의 2008~2012년 유량자료에 대하여 보정 완료된 SWAT 모형을 기반으로, 지역기후모형(RCM)인 HadGEM3-RA모형을 활용한 IPCC 제5차 보고서 RCP 4.5, RCP 8.5 시나리오를 적용하였다. 금호강 표준유역별 기후변화에 의한 영향을 모의하기 위하여 편이보정(Bias Correction)방법을 적용하였으며, 금호강 유역 내 과거 30년(1975~2005년, Baseline) 기상자료와 비교하여 통계적인 유사성을 가지도록 보정을 실시하였다. 기후변화 시나리오 적용결과는 S1(2011~2040년), S2(2041~2070년), S3(2071~2099년)으로 분할하여 월별, 계절별, 연도별 미래 강수량과 기온을 분석하였다. 분석 결과, RCP 4.5 시나리오의 경우 봄철(3~5월)의 강수량은 기준년도에 비해 약 57%가 증가하였으나, 가을철(6~8월)에는 7.9% 감소하였으며, 첨두 강수시기는 8~9월에서 6~7월로 이동하였다. 평균기온은 각 구분 시기별 $0.2^{\circ}C$, $1.1^{\circ}C$, $1.8^{\circ}C$ 정도 상승할 것으로 예측되었다. RCP 8.5 시나리오에서는 기준년도 대비 강우량은 봄철에 61% 증가, 가을철에는 14.9% 감소하는 것으로 모의되었다. 평균기온은 약 $0.4^{\circ}C$, $2.1^{\circ}C$, $4.2^{\circ}C$ 정도 상승하는 것으로 나타났다. 기후변화에 따른 유출량 결과 비교는 2001~2010년을 기준으로 하였으며, RCP 4.5 시나리오에서는 S1, S2, S3 시기별 각각 -10.9%, -7%, -3.6% 감소하였으며, RCP 8.5 시나리오에서는 약 -12.3%, 4.9%, -1.2% 변동하는 것으로 나타냈다. 금호강 유역 전반에 걸쳐 유출량이 감소하는 추세를 보였으며, 특히 본류에 비해 지류유역의 건천화가 심해지는 양상을 보였다. 또한 현재에 비해 여름철 유출패턴 시기가 앞당겨져 봄철 유량이 증가하고 겨울철에 감소하는 경향을 보이고 있다. 기후변화로 인한 수문패턴의 변화로 현재 하천유량관리의 변화가 필요할 것으로 판단되며, 향후 본 연구결과를 바탕으로 물수지 분석을 추가하여 유지유량 만족을 위한 해당유역의 이수기 유량관리 방안 연구를 수행할 예정이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권4호
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• pp.60-71
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• 2007

제주도의 관정 지하수에 대해 2개월 간격으로 1년 동안 수행한 주기 조사에서 주요 양이온, $SiO_2$ 등은 10% 이내의 변동폭을 보여 계절적인 수질 변화가 크지 않음을 지시하였지만, $NO_3$, 용존 산소 (DO) 등은 비교적 큰 변동을 보였다. DO 변동 수준은 산화-환원 환경이 변화하는 수준은 아니었다. $NO_3$는 동일한 계절적인 변동 경향을 보여주지는 않지만 상당수 관정에서 10% 이상(최대 35%)의 변동폭을 보였다. CFCs를 이용하여 결정한 지하수 연령은 15-25년 내외의 연령을 가지는 지하수 관정들에서 10월에 일시적으로 5년 정도 감소하는 경향을 보이는데, 이는 여름 철 강수에 의해 함양되는 지하수가 기저 지하수에 지연되어 도달하여 기저 지하수의 연령을 감소시키기 때문인 것으로 보인다. 기온과 비교하여 변동폭은 월등히 작지만 위상차가 없는 지하수 온도 변동 특성은 강수에서 유래되는 유입수에 의해 온도 변화가 거의 없는 기저 지하수가 함양되는 모형으로 설명될 수 있다. 지하수의 CFC 연령과 지하수 온도의 비교적 작은 연간 변동폭은 대수층 저류량 면에서 빠른 경로를 통해 유입되는 지하수 함양이 기저 지하수에서 차지하는 비중이 작음을 지시한다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권7호
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• pp.761-769
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• 2011

서울 기상 관측소(서울시 종로구 송월동, $37^{\circ}$34'N, $126^{\circ}$57'E, 이하 송월)의 일 최저기온과 결빙 자료, 그리고 인근인 한강 관측소($37^{\circ}$30'N, $126^{\circ}$57'E, 이하 한강)의 결빙 자료를 사용하여, 1907-2006년(100년) 동안 한국 서울에서의 결빙기후의 장기 변동을 조사하였다. 송월의 결빙은 옥외 노장의 물이 동결하는 현상으로 정의하였고, 이곳에서 6 km 떨어진 한강의 결빙은 한강 대교 남단에서 2번째와 4번째 교각의 상류 100 m 부근이 완전히 얼었을 때로 정의한다. 평균 첫 결빙일은 송월이 10월 28일, 한강이 12월 28일이며, 각각 0.78 days $decade^{-1}$와 3.47 days $decade^{-1}$로 점차 늦어지는 추세를 나타냈다. 평균 연 결빙 일수는 송월이 159.06일, 한강이 50.33일이며, 각각 2.01 days $decade^{-1}$와 5.24 days $decade^{-1}$로 감소하는 추세를 보였다. 특히, 1950년대 후반을 기점으로 변화율이 급변하였는데, 한강에서 100년 동안 발생한 7번의 무결빙해(1960, 1971, 1972, 1978, 1988, 1991, and 2006)도 모두 1950년대 이후에 발생하였다. 송월과 한강에서 첫 결빙일의 일 최저기온은 평균적으로 각각 $0.55^{\circ}C$와 $-12.22^{\circ}C$이다. 영하의 일 최저기온이 송월은 6.43일, 한강은 8.94일 지속되고 난 뒤 첫 결빙이 발생하였다. 송월과 한강의 연 최저기온에 대해서 첫 결빙일은 양의 상관을 보였고, 결빙 일수는 음의 상관을 보였다. 이러한 결과는 결빙기후의 변화가 기후변화의 일환으로 나타나는 기온변화와 유관함을 보였다. 향후 더 넓은 지역에서 다양한 추가 연구를 실시함으로써, 지속적으로 결빙기후를 주시하고자 한다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제24권5호
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• pp.281-288
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• 2001

한라산 구상나무의 연륜생장에 영향을 미치는 환경요인 및 지구온난화에 따른 생장변화를 밝히고, 생장쇠퇴 현상을 조사하기 위하여 구상나무의 연륜분석을 실시하였다. 구상나무의 연륜을 분석한 결과 마스터 연대기의 연대 구간은 1912년부터 1999년으로 조사되었으며, 각 시료들마다 공통적으로 생장이 가장 저조한 해는 1982년, 1988년, 1996년이었다. 연륜연대기(연륜폭 곡선)지수와 기후요소와의 상관관계를 살펴본 결과 구상나무의 생장은 4월 및 전년 11월의 기온과 양의 상관관계를 나타냈으며, 전년 12월 및 1월 강수량과 유의한 양의 상관관계를 나타내었다. 구상나무의 생장과 강수량은 전반적으로 양의 상관관계를 나타내어 구상나무가 수분스트레스에 민감한 수종임을 보여주었다. 구상나무의 생장과 엘리뇨-남방진동과 상관관계를 분석한 결과 구상나무의 생장은 전년도 1월, 2월, 3월 및 11월 남방진동지수(SOI)와 양의 상관관계를 가졌다. 구상나무의 연륜 시료에서는 동해(frost damage)로 추정되는 상흔이 많이 관찰되었으며, 다수의 시료에서 공통적으로 상흔이 나타나는 연도는 1964년, 1965년, 1966년이었다. 이 시기에 시료를 채취한 한라산 정상부근에 기상관측 자료가 없어 확인이 불가능하지만 국지적인 저온 현상이 나타났던 것으로 추정된다. 기온의 온난화에 따른 생장변화를 조사한 결과 계절별로는 겨울 기온이 상승하였을 경우 생장이 감소하는 것으로 나타났으며, 반면에 가을철 기온이 상승하였을 경우에는 생장이 증가하는 것으로 나타났다. 연간 기온상승에 따른 임목 생장의 변화는 적은 양이지만 증가하는 것으로 나타났는데, 이것은 연간 기온상승이 균등하게 증가할 경우 가을의 생장 증가량이 겨울의 생장 감소량보다 크기 때문이다. 그러므로 앞으로 온난화가 진행될 경우 구상나무의 생장변화는 계절에 따른 기온변화의 차이에 따라 다르게 나타날 것으로 예측된다. 채취한 한라산 구상나무시료 중 생장쇠퇴현상이 나타난 시료는 54개의 시료 중 51개의 시료로 거의 모든 구상나무 임목에서 생장쇠퇴현상이 나타났다. 51개의 시료 중 44개의 시료에서 최근까지 지속적으로 생장쇠퇴현상이 나타났으며, 이들 44개의 시료 중 31개의 시료에서 평년대비 70% 이상의 극심한 생장쇠퇴현상이 나타났다. 이러한 생장쇠퇴의 원인은 지속적인 기온상승으로 추정되며, 특히 겨울기온의 상승이 영향을 미친 것으로 추정된다. 겨울기온이 상승하는 경우 상록수는 광합성을 할 수 있는 조건이 충족되나 광합성에 필요한 수분공급이 부족하여 수분수지의 불균형이 발생하게 되며, 이것은 생장에 악영향을 미치게 되는 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권3호
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• pp.259-265
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• 1998

본 연구(硏究)는 4년간('94~'97) 평년기온(平年氣溫)해와 이상고온(異常高溫)해에 벼 담수표면직파재배시(湛水表面直播栽培時) 완효성비료(緩效性肥料)(LCU) 시용에 따른 시비질소(施肥窒素)의 토양중(土壤中) $NH_4-N$함량(含量) 질소흡수량(窒素吸收量), 이용율(利用率) 및 수량성(收量性) 변동(變動)을 조사하기 위하여 호남평야지(湖南平野地)의 대표토양(代表土壤)인 전북통(全北統)에서 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같이 요약(要約)할 수 있다. 완효성비료(緩效性肥料)로부터의 질소용출은 평년기 온해에는 성숙기까지 계속되었으나 이상고온(異狀高溫)일때에는 유수형성기(幼穗形成期)에 거의 완료되었다. 완효성비료(緩效性肥料)의 기비전량(基肥全量) 전층시비후(全層施肥後) 이상고온(異狀高溫)이 있을 경우 출수기(出穗期)의 비절현상(肥切現狀)은 SPAD치(値) 35정도에서 나타났으며 요소(尿素)를 수비(穗肥)로 시용(施用)하므로써 비절현상(肥切現狀)은 나타나지 않았다. 완효성비료(緩效性肥料)의 질소이용율(窒素利用率)은 평년기온(平年氣溫)해보다 이상고온(異狀高溫)해에서 낮아졌으나 관행구(慣行區)에서는 온도간(溫度間) 큰 차이(差異)가 없었다. 시비질소(施肥窒素)의 정조(正租)로의 전이율(轉移率)은 완효성비료시용시(緩效性肥料施用時) 평년기온(平年氣溫)해보다 이상고온(異狀高溫)해에 증가하였으나 지방질소(地方窒素)에 의한 전이율(轉移率)은 낮아졌다. 관행대비(慣行對比) 완효성비료(緩效性肥料) 기비시용구(基肥施用區)의 쌀 수량(收量)은 평년기온(平年氣溫)해에는 대등(對等)하였고, 고온(高溫)해는 6% 감소(減少)하였으며, 완효성비료(緩效性肥料) 시용구(施用區)에 수비(穗肥)를 하므로써 12%의 증수(增收)를 보였다.