• 한국작물학회지
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• 제67권2호
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• pp.95-110
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• 2022

본 연구는 기후변화에 따른 전국 맥종별(겉보리, 쌀보리 등) 생육 및 수확량, 보급종자 지역 등을 2019년과 2020년에 조사하여 재배한계지를 알아보고자 수행하였다. 2019년과 2020년에 쌀보리 및 겉보리 보급 종자는 우리나라 전역에서 보급되는 것으로 조사되었다. 맥류 재배시 품종과 보급종자 사용율은 맥종 및 지역별로 다르게 나타났다. 즉 2020년과 2021년에 지역별로 겉보리 보급종자는 0~100% 사용되었다. 2019년과 2020년 전국 쌀보리 평균 파종일은 10월 17일~11월 9일이었고, 겉보리 경우 10월 26일~11월 13일이었고, 맥주보리 10월 19일~11월 5일이었고, 쌀귀리는 10월 3일~11월 1일이었다. 즉 맥류 파종일은 연도 및 지역별 차이를 보였다. 즉 쌀보리의 경우 전남에서는 12월 12일까지도 파종한 농가가 있었다. 전국 맥종별 재배지역의 10a당 수량은 주산지와 재배한계지간에 차이를 보였다. 일부 재배한계지인 강원도 재배지역에서는 수확이 불가능하였다. 기후변화 시나리오에 의해 1월 최저온도에 의해 -10℃ 이하로 겉보리, -8℃ 이하로 쌀보리, -4℃이하로 맥주귀리와 쌀귀리 맥류 안전지대로 본 경우 한국의 최근 20년(2002-2021) 1월 최저평균 온도에 의하면 이들 온도지역에서 맥류가 재배가 가능한 것으로 나타났다. 또한 지역별로 맥류 보급 종자로 볼 때 우리나라 전역에 맥류 재배가 가능할 것으로 판단되나 실제로 맥류 생육과 수확량에 관한 실태 조사의 경우에서 일부 강원 지역 등에서는 작황불량으로 수확이 불가능한 지역도 있었다. 따라서 기후변화에 따른 맥종별 재배한계지 설정은 재배지의 생육 및 수량 등의 영향평가 등에 의해 재추정 되어야 할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권2호
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• pp.79-89
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• 2022

본 연구에서는 한라봉 3농가, 절화장미 3농가를 대상으로 시설하우스 내부 농작업 종류와 특성에 따른 시설 내 작업자의 미세먼지 노출 현황과 특성을 파악하기 위하여 미세먼지 모니터링을 수행하였다. 한라봉 시설하우스 내부 경운작업의 경우 작업자가 지역시료에 비해 개인시료 측정 농도가 TSP 4.9배, PM-10 2.7배, PM-2.5 1.5배로 더 높게 나타났다. 절화장미 작업자는 개인시료의 경우 지역시료에 비해 TSP 농도 7.4배, PM-10 농도 3.2배 높은 것으로 나타나 시설 내부 작업 시 작업자는 전반적으로 더 높은 분진 환경에 노출되는 것으로 나타났다. 시설하우스 미세먼지 입경별 기여도 분석 결과, 10㎛ 이상의 큰 입자 분포를 가진 미세먼지가 경운작업 시 기계적 분쇄과정을 거쳐 한라봉 시설하우스에서 발생한 것으로 추정된다. 절화 장미 옆순 정리 작업 시 상대적으로 PM-10의 입경 분포를 가진 미세먼지 농도가 발생하는 것으로 판단되며, PM-2.5 크기를 가지는 입자에 의한 영향은 상대적으로 크지 않을 것으로 사료된다. 시설하우스 내부 작업동선에 따른 미세먼지 노출 특성 분석 결과, 경운작업 시 10㎛ 전·후의 미세먼지 농도가 증가한 것으로 나타났고, 시설하우스 작업시기와 이동시기와 비교하여 입경별 미세먼지 농도는 유의한 차이가 있으며, 작업 시 미세먼지 농도가 유의하게 높게 나타났다(p < 0.001). 한라봉 시설하우스 내부 이동시기 대비 경운작업시기의 경우 TSP 농도 3.8배, PM-10 농도 2.1배, PM-2.5 1.3배, PM-1.0 1.1배가 증가하였다. 절화장미 농가에서 이동 시 작업자에게 노출되는 미세먼지 농도의 경우 일반 대기환경 농도와 유사한 수준인 것으로 나타났지만, 이동시기 대비 작업시기에 TSP 농도가 3.4배, PM-10 3.2배, PM-2.5 1.6배, PM-1.0 1.1배 증가하였다. 작업동선별 미세먼지 농도 증가 추이 분석 결과, 미세먼지의 입경이 큰 범위에 속하는 TSP, PM-10의 경우 작업 시 TSP와 PM-10 평균 농도의 편차가 크게 나타났으며, 이는 농가별 작업의 종류, 시설 규모, 환기량, 농가의 운영관리상태 등에 따라 미세먼지 발생 영향에 기인한 것으로 판단된다. 본 연구의 시설하우스 내부 작업자의 미세먼지 노출현황과 특성 분석을 기반으로 시설하우스 내부 미세먼지 저감 프로그램 개발 및 작업 환경 개선 방안 마련을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제37권5호
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• pp.317-322
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• 2022

최근 국내의 흑염소 사육량과 소비량이 지속적으로 증가하고 있다. 흑염소 사육방식 또한 대량화, 밀집화 형태로 변화하는 추세이며, 이에 따라 다양한 전염성 질병이 흑염소 농장에 발생하고 있다. 그중 소형 반추류에 발생하는 건락성 림프절염은 국내 흑염소 농장에서 유병률이 50% 이상에 이를 정도로 빈발하고 있으나 현재 마땅한 제어 방법이 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 흑염소의 대표적인 세균성 질병인 건락성 림프절염의 제어를 위한 노력의 일환으로 원인균인 Corynebacterium pseudotuberculosis(C. pseudotuberculosis)에 효과적인 소독제를 확인하고자 하였다. 국내 시판되고 있는 축산용 소독제를 유효성분으로 구분하여 6종의 소독제에 대하여 소독제 효력시험을 수행하였다. 실험 대상으로 선정된 6종의 소독제는 산성제(구연산, Citric acid), 할로겐계(이염화이소시아눌산나트륨, Sodium dichloroisocyanurate), 산소계(모노과황산칼륨화합물, Potassium monopersulfate triple salt), 염기제(황산구리수화물, Copper sulfate pentahydrate), 양이온성 세정제(4급 암모늄, Dialkyl dimethyl ammonium chloride), 염소계(차아염소산나트륨, Sodium hypochlorite)이다. 농림축산검역본부 소독제 효력시험지침에 준하여 실험한 결과, 경수 조건에서는 황산구리수화물을 제외한 모든 소독제가 소독제 효력시험지침에서 제시하는 기준인 99.99% 이상의 살균력을 보였으며, 유기물 조건에서 구연산, 모노과황산칼륨 화합물 및 4급 암모늄 제재의 3종만이 99.99% 이상의 살균력을 보였다. 표준 효력시험지침(30분)보다 짧은 시간(1분, 5분, 15분) 동안 처리 후 살균력을 확인하였을 때, 경수 조건에서는 이염화이소시아눌산나트륨, 모노과황산칼륨 화합물, 차아염소산나트륨 제재가 가장 효과가 좋았으며 1분간 처리 시에도 99.99% 이상의 살균력을 보였다. 유기물 조건의 경우에는 구연산과 4급 암모늄 제재가 가장 효과가 높았으며 5분간 처리 시에도 99.99% 이상 또는 근접하는 살균력을 유지하였다. 본 실험 결과를 종합하여 볼 때 축산용 소독제의 유효성분에 따라 C. pseudotuberculosis에 대한 살균력에 차이가 있으며 경수 및 유기물 조건에 따른 차이도 확인된다. 따라서 C. pseudotuberculosis에 효과적인 소독제 선정 및 활용을 통하여 흑염소 농장 내 환경 오염을 방지한다면 건락성 림프절염 저감화에 효과가 있을 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제30권2호
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• pp.17-28
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• 2022

본 실험은 벼 재배 기간 동안 활성바이오차팰렛 비료(ABPFs) 시용에 따른 벼 생육 반응, 논 표면수 및 토양의 화학적 특성 변화를 평가하였다. 시험구 처리는 대조구, 활성왕겨바이오차 팰렛 비료(ARHBP-40%), 활성 야자수 바이오차 팰렛 비료(APBP-40%)로 구성되어 있다. ARHBP-40% 처리구에서 논 표면수의 NH₄⁺-N 및 PO₄^--P의 농도가 가장 낮게 관측되었으며, 대조구에서 토양 중의 NH₄⁺-N농도가 이양 후 30일 까지 급격하게 감소되었다. 또한, 바이오차 혼합처리구에서 NH₄⁺-N 농도는 이양 후 1일에 9.18 mg L^-1로서 가장 낮았으며, 이양 후 56일에 ABPFs 처리구에서 NH₄⁺-N 농도가 1 mg L^-1 이하로 관측되었다. 이앙 후 30일 까지 ARHBP-40% 처리구에서 PO₄^--P농도는 0.06 mg L^-1에서 0.08 mg L^-1 범주로 처리구 사이로 가장 낮았다. 대조구에 있어 논 토양 중의 NH₄⁺-N 농도는 이양 후 14일에 177.7 mg kg^-1 에서 49.4 mg kg^-1로 급격히 감소한 반면, NO₃^--N 농도는 13.2 mg kg^-1로 가장 높았다. 토양 중의 P₂O₅ 농도는 처리에 관계없이 이양 후부터 수확기 까지 증가하는 경향 이었다. APBP-40% 처리구에서 K₂O 농도는 이앙 후 84일에 252.8 mg kg^-1로 가장 높았다. 대조구에서 초장은 다른 처리구에 비해 높았으며, 수량은 대조구와 ARHBP-40% 처리구 사이에 차이가 인정되지 않았다. 따라서 농업 생태계에서 ARHBP-40% 처리를 함에 따라 질소와 인산 시용량을 줄일 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제32권12호
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• pp.929-937
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• 2022

황금찰수수 종자의 항염증 활성을 알아보기 위해, 국내에서 재배되고 있는 3가지 수수 품종(황금찰, 현찰, 찰)의 종자로부터 에탄올 추출물을 확보하여, 지질다당류(LPS)에 의해 자극된 마우스 대식세포주 RAW264.7를 이용하여 염증반응 관련 일산화질소(NO) 생성에 대한 억제 활성을 확인하였다. 세가지 품종 중에서 황금찰수수 종자의 억제활성이 가장 강하게 확인되었다. 황금찰수수 종자의 EtOH 추출물은 n-헥산, 메틸렌클로라이드(MC), 에틸아세테이트(EtOAc), 및 n-부탄올로 순차적으로 분획하였다. 이후 활성이 강하게 확인된 MC 분획을 이용하여, LPS-자극 RAW 264.7 세포에서 항염증 효능을 구체적으로 조사한 결과, LPS-자극에 의해 유도되는 염증반응관련 iNOS, COX-2 및 친염증성 사이토카인(IL-1β, IL-6, TNF-α)의 발현을 현저히 감소시켰다. 또한 MC 분획은 LPS-자극에 의해 염증관련 현상으로 유도되는 p38 mitogen-activated protein kinase (MPAK), c-Jun N-말단 키네이스(JNK) 및 세포외 신호조절 키네이스(ERK)의 활성화를 억제하는 것으로 나타났다. HPLC 분석으로 MC분획을 더 조사한 결과, 주요 구성 페놀화합물로서 gentisic acid와 naringenin을 확인하였다. Gentisic acid와 naringenin은 유사한 수준으로 LPS처리애 의해 RAW264.7 세포에서 유도되는 NO 생성에 대한 강력한 억제 활성을 나타내었다. 이상의 연구결과들은 황금찰수수 종자의 항염증 활성과 관련된 gentisic acid 및 naringenin의 작용을 잘 보여주며, 아울러 황금찰수수 종자가 곡물 기반 기능성 식품 개발에 적용될 수 있는 유익한 건강 효과를 가지고 있음을 시사한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.194-203
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• 2022

국내 토마토 토경재배 면적은 전체 재배면적의 89%로 높은 비율을 차지하고 있다. 토경재배 토마토는 염류장해와 토양전염성 병원균 피해에 취약할 뿐만 아니라 겨울철 저온 피해를 입기 쉽기 때문에 토마토 접목묘를 사용하는 것이 좋다. 본 연구는 저온기 토경재배에서의 토마토 대목의 종류에 따라 나타나는 생육, 수량 및 광합성 효율의 차이를 비교 분석하고자 수행하였다. 대목의 종류는 4가지로 국내 개발 계통 및 품종 'Powergaurd', 'IT173773', '20LM'과 대조 품종 'B-blocking'을 사용하였다. 접수와 비접목 처리구로 완숙토마토 품종 'Red250'을 사용하였다. 작물이 14일간 9-14℃의 저온에 노출된 시기인 정식 후 80일에 비접목 처리구의 경경은 10.1mm로 접목 처리구에 비해 15% 낮았고 엽장과 엽폭은 42.4cm와 41.8cm로 감소하였다. 주당 총 수량은 'Powerguard'가 1,615g으로 높았고 비접목 처리구가 1,299g으로 낮았다. 엽록소형광 지수 중 작물의 전반적인 활력도를 나타내는 PI_ABS와 광합성에 사용되지 못한 빛에너지가 열로 소실됨을 뜻하는 지수인 DI₀/RC를 측정한 결과, 정식 후 80일에 접목 처리구 'Powerguard'의 PI_ABS는 3.73으로 높았고 DI₀/RC는 0.34로 낮은 반면, 비접목 처리구의 PIABS는 2.62로 낮았고 DI₀/RC는 0.41로 높았다. 경경은 PI_ABS와 정의 상관관계를 나타낸 반면, DI₀/RC와는 부의 상관관계를 나타내어 다양한 엽록소형광 지수를 통해 저온기 대목 종류에 따른 접수의 생육차이를 분석할 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권2호
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• pp.63-77
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• 2022

농업기상재해 조기경보시스템에서 모의되는 농장 규모 풍속 예측자료의 추정오차를 개선하기 위해, 농촌진흥청 농업기상관측망의 2020년 1~12월 풍속 관측자료와 해당 지점에 대한 조기경보시스템 모의 풍속을 이용하여, 87지점 일 8시간대(00, 03, 06 … 21시) 각각 풍속 추정오차를 종속변수로, 추정풍속을 독립변수로 하는 일차 회귀식(Y=aX+b)을 도출하였다. 상관계수가 0.5를 초과하였을 때는 회귀식을 풍속 보정식으로 활용하고, 상관계수가 0.5 이하일 때는 회귀식 대신 해당 지점 및 시간대의 ME를 보정값으로 대체하였다. 풍속 모형을 전국적으로 적용할 수 있도록 87지점×8개 시간의 회귀계수 a와 b, 상관계수 R과 ME 값으로 거리역산가중법으로 공간내삽하여 250m 격자해상도의 분포도를 제작하였다. 모형의 검증을 위하여 회귀계수 a와 b, 상관계수 R과 ME 공간내삽 분포도로 부터 농산촌 지역 13개 기상관측지점의 격자값을 추출하고, 13곳의 2019년 1~12월의 조기경보시스템 모의 풍속(00, 03, 06 … 21시)를 보정한 다음, 기존 추정 풍속과 함께 추정오차를 비교하였다. 검증 지점 풍속의 평균 ME는 0.68m/s에서 보정 후 0.45m/s로 감소하였으며, 평균 RMSE는 1.30m/s에서 1.05m/s로 감소하였다. 조기경보시스템의 풍속은 전 시간대에서 모두 과대 추정되고 있는데, 보정 기법을 적용한 후에는 15시 경을 제외하고 모두 과대추정 경향이 감소하여 ME가 약 33%, RMSE는 19.2% 더 개선되었다. 농업기상재해 조기경보시스템에서 농작물의 풍해 위험 판단은 일 8회의 풍속 평균값으로부터 도출된 일 최대순간풍속을 기반으로 하는데, 풍속의 과대모의 현상을 개선하여 강풍 위험 경보의 오보를 감소시킬 것으로 기대된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권3호
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• pp.163-173
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• 2022

기후변화는 종의 생물계절 및 지리적 분포 변화에 많은 영향을 미치는 핵심 요인으로 생태 분야에서는 취약성 평가를 위해 생물의 생리적 특성과 가장 관련이 높은 생태기후지수 (BioClimatic predictor, 이하 BioClim)를 사용하고 있다. 그러나, Shared Socio-economic Pathways (SSPs) 시나리오에 대한 GCM별 미래 기간 기후평균값 이외에 BioClim 값들은 제공되지 않고 있다. 본 연구는 농촌진흥청에서 생산한 1 km 해상도의 SSPs 시나리오 상세화 자료를 이용하여 국내 여건에 적합한 BioClim 자료를 생산하고, 해당 자료를 기반으로 종 분포모형을 적용하여 주로 남부 및 경상북도, 강원도 및 습한 지역에서 생육 환경이 적합한 고로쇠나무의 기준년대 (1981 - 2010년) 및 미래년도 (2011 - 2100년)에 대해 30년 단위로 적합 서식지 분포를 예측했다. 전국자연환경조사자료를 통해 총 819개 지점에서 고로쇠나무 출현 자료를 수집했다. MaxEnt 모형의 성능을 높이기 위해 모형의 매개 변수 (LQH-1.5)를 최적화하고 상세화된 Biolicm 7개 지수와 지형지수 5개를 MaxEnt 모델에 적용했다. 국내 고로쇠나무 분포는 배수, 연 강수량 (Bio12), 경사가 크게 기여하는 것으로 나타났다. 적습하고 비옥한 토양을 선호하는 생육 특성이 반영된 결과로 기후 요인의 영향은 크지 않았다. 이에 따라 기준년도에 고로쇠나무의 높은 수준 적합 서식지는 우리나라 면적의 3.41%, 근미래 (2011 - 2040년) 및 먼미래 (2071 - 2100년)에서 SSP1-2.6은 0.01%, 0.02%를 차지하여 점차 감소하였으나, SSP5-8.5에서는 각각 0.01%, 0.72%로 오히려 기준년도 대비 근미래에는 감소되다가 먼미래로 갈수록 점차 증가하는 경향을 보였다. 본 연구는 기후변화에 보다 적응이 수월한 식생의 미래 분포 양상을 확인한 연구로 기후변화 적응 종이 미래 산림 복원 등에 활용 가능한 기초 연구로 의의가 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권1호
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• pp.40-47
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• 2023

토마토 재배 작형 중 반촉성재배는 저온기 육묘가 특징으로 저온에 내성을 갖는 접목묘를 사용하면 겨울철 난방비를 절감할 수 있다. 본 연구는 반촉성 수경재배 시 방울토마토 대목 종류에 따라 나타나는 생육과 수량 변화를 비교 분석하고 엽 내 양분 함량을 측정하여 국내에서 육성한 대목의 성능을 검정하고자 수행하였다. 실험 재료로는 대목 계통 'HSF4', '21LM', '21A701'과 대조 대목품종 'B-blocking'을 사용하였으며, 접수 품종으로 대추방울토마토 'Nonari'를 사용하여 접목 처리구 4개와 비접목 처리구 1개를 실험에 사용하였다. 정식 후 160일에 '21A701' 대목 처리구의 줄기직경은 8.26mm로 대조 대목 처리구인 'B-blocking'보다 0.27mm 더 두꺼웠고 비접목 처리구는 7.23mm로 얇았다. 정식 후 153일에 '21LM' 처리구의 개화위치는 18.0cm로 'B-blocking'보다 6.2cm 더 높았고, 비접목 처리구는 9.6cm로 낮았다. '21A701'의 주당 총 수량은 3,387g으로 'B-blocking'보다 11% 높았고 비접목 처리구와 'HSF4'보다 각각 22%와 24% 더 높았다. 정식 후 167일에 '21LM'의 NO₃-N 농도는 1,746mg·L^-1로 높았고 비접목 처리구와 'HSF4'는 각각 1,252mg·L^-1와 1,245mg·L^-1으로 낮았다. '21A701'과 '21LM'은 뿌리 활력이 강해 생장과 수량이 다른 처리구에 비해 증가한 것으로 판단된다. 'HSF4'의 주당 총 수량이 적은 이유는 접목 친화성이 낮아 양수분의 이동이 약하고 이에 따라 생장과 엽내 질산태 질소 함량이 감소한 것으로 판단된다. 처리 간 수량과 생육 정도가 생육 후기 엽내 양분 함량과 비슷한 양상을 보여 엽병 즙액 분석을 통해 대목의 성능을 분석할 수 있는 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권1호
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• pp.8-14
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• 2023

본 연구에서는 육묘장에서 인력 또는 관행 자동관수장치의 활용도 조사를 통해 관수장치의 문제점과 그 개선점을 파악하여 균일관수가 가능한 스마트 관수장치를 개발하고 그 성능을 분석하였다. 자동관수와 인력관수의 평균 관수량은 각각 28.7±4.4g과 14.2±4.3g으로 두 조건 모두 변동계수가 30% 이내로 균일관수로 판단할 수 있다. 그렇지만 변동계수가 30%인 인력관수에 비해 자동관수는 15%로 균일도가 높았다. 개발된 균일관수장치에 탑재된 분사각이 80°인 노즐은 이론상 600mm 높이에서 가장 균일한 것으로 분석되었고, 균일관수 장치를 이용한 관수시험 결과 중앙부의 관수 균일도는 평균 대비 20% 이내이지만 가장자리부는 중앙부에 비해 50% 이상 관수량이 적었다. 균일관수장치를 활용한 토마토 접목묘 재배시험 결과, 시험기간 10일간 중앙부는 초장이 평균 72mm 생장한 데 비해 가장자리부는 평균 28mm 생장하여 가장자리부에 대한 추가 관수가 필요한 것으로 나타났다. 가장자리부 추가 관수장치를 부착하여 관수할 경우 중앙부에 비해 가장자리부의 관수량은 50% 이상이었으며, 중앙부에서는 분사각의 겹침으로 인하여 관수량의 차이는 발생하였으나, 그 차이는 30% 이내였다. 가장자리 집중관수 시스템 활용 시 각 지점별 생장 차이는 있으나, 10일간 생육을 비교하면 양측 가장자리의 평균 생장률은 24%, 중앙부의 평균 생장률은 26%인 점을 고려하면 균일관수장치에 비해 생장 균일도가 높았다. 모종의 초장 균일도 향상을 위해서는 관수장치의 진행방향에 거리센서를 설치하여 작물의 생장에 따라 관수장치의 높이를 조절이 필요할 것으로 판단된다.