• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1867-1873
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• 2008

호안은 제방 및 저수로 하안을 강수와 유수에 의한 파괴와 침식작용에 대하여 직접 보호할 목적으로 설치하는 것이다. 최근에는 자연형.생태하천 등 하천의 친수성.경관.생태계의 보전.재생 등이 중요시 되면서 이런 기능을 가진 많은 호안공법들이 개발 및 시공되고 있다. 하지만 이러한 호안공법에 대한 홍수시의 수리적 안정성 검토 등의 기술적인 검토가 충분치 않은 실정이다. 따라서 호안공법이 적용된 호안에 대해 홍수시의 수리적 안정성에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 호안 조사결과 우리나라에서 가장 많은 시공사례가 있는 콘크리트 식생블록에 대해서 개수로 수리모형실험을 통하여 호안의 수리적 안정성을 분석하였다. 분석에 이용된 모형은 실제 하천에 많이 적용되고 있는 H형 식생블록을 1/10 축소모형을 제작하여 사용하였다. 호안경사 1:2에 대해 식생이 없는 경우, 식생이 0.08m, 0.04m 간격으로 있는 경우에 대해 유량을 변화시키면서 식생밀도에 따른 유속 저감 및 소류력 저감 효과에 대한 수리적 안정성을 분석하였다. 그 결과 호안경사 및 식생밀도는 호안부에서 흐름의 에너지 및 유속을 감소시키며, 식생이 없는 호안에 비해 식생이 있는 호안에서는 식생밀도가 증가함에 따라 소류력이 최대 62.24%까지 감소하였다. 호안부에서의 식생의 발달은 유속 및 소류력을 감소시켜 호안부의 안정화에 크게 기여하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제10권1호
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• pp.49-57
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• 2008

연안습지로 분류되는 갯벌은 육상과 해양을 연결하는 주요 전이대로서 다양하고도 고유한 생물상을 포함하면서 필수적인 생태적 기능을 수행하고 있다. 우리 인간을 포함하여 주변의 생물들이 누려왔던 갯벌의 생태계서비스 기능과 그것의 긍정적 효과를 유지 또는 강화하기 위해서는 갯벌의 보전이 매우 중요하나 국내의 경우 지금까지 보존보다는 개발이 우세하게 진행되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 갯벌매립으로 인한 환경영향을 최소화할 수 있도록 해안개발사업으로 인한 갯벌훼손의 사례를 유형별로 분석하여 이를 토대로 저감방안을 수립하고자 하였다. 지금까지 해안개발사업을 추진하면서 입지선정단계에서 사업대상지가 갯벌로 구성되어 있다는 사실을 중요한 고려사항으로 인식하지 못하여 왔다. 이에 따라 1960년대 이래 우리나라 갯벌 면적의 거의 절반에 해당하는 갯벌이 매립되었고, 개발로 인해 주변 갯벌은 직 간접적으로 훼손되었으며, 모든 계획을 수립한 이후 환경영향평가의 협의단계에서 문제점이 지적되어 사업이 원래의 계획과는 다르게 수정해야 하는 경우도 나타나게 되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 사업을 계획하는 초기단계에서 갯벌 환경에 대한 고려가 우선적으로 이루어져야 한다. 특히 입지선정단계에서 해양환경이 양호하여 다양한 생태계 기능을 수행하는 갯벌 (펄갯벌 및 모래갯벌)을 포함하여 암반 조간대, 사빈, 조하대 잘피숲 및 해중림 지역은 배제하도록 하여야 할 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제6권2호
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• pp.65-71
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• 2004

습지에서 물의 효과는 토양 속으로 공기의 확산을 방해한다는 것이다. 이로 인해 습지의 토양 속에서는 산화 상태가 환원상태로 바뀌는 생화학적인 과정을 유도하게 된다. 건조토양이 수화된 토양이 될 때 산화환원전위는 낮아지게 된다. 그러므로 산화환원전위를 통해 토양의 소화된 정도를 알 수 있고, 이를 통해 어느 정도 습지의 화학적 특징이 나타날 지를 예견할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 진관내동 생태계 보전지역의 습지 토양 특성을 파악하기 위하여 2003년 5월부터 2004년 3월까지 산화환원 전위를 측정하였다. 깊이별 산화환원전위는 5월 10 cm 깊이에서 가장 높은 200 mV를 보였고 25 cm 깊이에서 가장 낮은 0 mV를 나타내었다. 이후 모든 깊이에서 낮아져 7 월에는 약 -200 mV를 나타내었다. 이는 10월까지 지속되었으며, 이 후 깊이가 낮을수록 산화환원전위의 증가폭이 크게 나타났다. 20 cm 깊이에서 측정한 5군데의 결과는 모두 비슷한 변화 양상을 보여주었다. 즉, 식물의 성장기 동안에는 낮은 값을 유지하다가 비성장기에는 증가하였다. 이러한 결과로부터 진관내동 생태계 보전지역의 토양은 환원된 상태의 습지 토양 특성을 잘 나타내고 있으며, 메탄화과정이 일어나고 있음을 알 수 있다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제29권6호
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• pp.489-494
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• 2006

우리나라 남 서해안에 분포하는 261개의 무인도서에 대해, 생태계 보전과 귀화식물종의 효율적인 관리를 위하여, 섬생물 지리학적 방법론에 의한 귀화식물종의 분포와 확산 pattern 및 섬의 지리적 환경과의 상관성 분석을 수행하였다. 조사된 261개 도서 중 귀화식물 종은 229(87.7%)개 도서에서 총 106종이 관찰되었다. 도서 당 귀화식물 종수는 평균 4.6 $\pm$ 4.07)이었으며, 서해그룹보다 남해그룹에 속한 도서에서 많았다. 귀화식물 종당 관찰된 무인도서 수는 평균 12.9 $\pm$ 25.92)개였고, 100개 이상의 도서에서 관찰된 종은 귀화도(5등급)가 높은 소리쟁이(R. crispus L.; 153개)와 개망초(E. annuus Pers.; 130개), 망초(C. canadensis (L.) Cronquist; 121개)의 3종이었다. 106개 귀화식물 종의 출현 빈도에는 도서 면적과 육지와의 최단거리, 인간간섭 강도 및 위 경도 등이 모두 유의한 상관성을 나타냈으며, 면적(r=0.182)보다는 최단거리(r=-0.330)와의 상관성이 더욱 높은 것으로 나타났다. 경로분석 결과 귀화식물 종수는 도서의 면적이 증가할수록, 그리고 육지와의 거리가 가까울수록 종수가 증가하였으나, 인간 간섭 효과는 매우 낮았다. 회귀 분석 결과, 106종의 귀화식물 종의 분포는 육지와의 최단거리가 10.9%의 설명력으로 제일 높았으며, 면적을 추가했을 경우에는 회귀 직선으로 귀화종수 변화의 21.8 %까지 설명할 수 있었다. 본 연구의 결과는 무인도서에서 귀화식물의 관리와 생태계 보전을 위한 기초 자료로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제28권4호
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• pp.541-552
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• 2018

지속적 가뭄 발생에 따라 물공급의 사각지대인 유역 상류부 가뭄 대책 마련에 대한 수요가 급증하는 추세이며, 하천 및 상수도와 연계된 시스템 구축이 필요한 시점이다. 또한 하천의 건천화 방지와 적정 하천 유지유량 확보를 위한 시설 설치가 필요하나, 하천의 환경 및 생태계 보전 등의 이유로 지상 댐의 건설이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 이에 대한 대안으로 아프리카 건조지역에서 많이 활용되는 샌드댐의 효과를 살펴보기 위한 타당성 평가를 수행하였다. 미계측 유역의 계곡수 유출량을 산정하기 위해 한국형 유역수문모형 SWAT-K를 이용하였으며, 모의 유출량을 저수지 추적기법과 연계하여 샌드댐의 저류량을 평가하였다. 기존하상을 이용하는 샌드댐과 준설형 샌드댐의 2가지 경우에 대해 취수시 저류량 변화와 하류 유량의 증감을 분석한 결과 샌드댐은 평시 하류 유량을 증대시키는 효과와 가뭄시의 취수를 통한 물공급 대응이 가능한 시설이라는 것을 정량적으로 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1073-1077
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• 2006

급속한 산업화로 인한 오염물질의 증가와 생물서식처의 감소는 수자원과 생태계를 위협하고 있다. 국내의 경우 수자원의 질을 개선하기 위해 '90년대 초부터 하수처리시설 등의 저감시설을 대폭 확충하였으나 현재까지 팔당호 등 주요상수원이 목표수질에 못 미치고 있으며 그 원인은 유입오염물질의 $22{\sim}37%$를 차지하는 비점오염원으로 지목되고 있다. 또한 생태.경관적 가치가 높은 수변지역은 각종 개발로 생물서식처가 급속도로 감소하여 종 다양성 보전 측면에서 대책마련이 시급한 실정이다. 이와 유사한 상황에 직면한 선진외국에서는 '하천회랑(river corridor)' 또는 '토양 및 생태시스템을 포함하는 수역과 육역의 점이(漸移)지대'를 의미하는 이른바 '수변완충지대(Riparian Buffer Zones)'의 오염정화 및 생태조성 효과 등의 연구를 통해 효율적 조성방안을 제시하고 있으며 다양한 형태로 현장에 적용하고 있다. RBZs의 일반적인 기능으로는, 유사나 오염물질의 여과 및 차단(필터링 효과), 영양염류의 저감, 하천변 식생을 통한 수자원의 정화 및 강턱의 안정화, 홍수로 인한 하천침식의 방지, 수변 생물 서식처 제공, 수변 그늘 제공에 의한 수온상승 방지, 심미 교육 위락 공간 제공 등이다. 본 연구에서는 외국의 RBZs(Riparian Buffer Zones)가이드라인을 참고하여 국내실정에 맞는 파일럿 규모의 시험완충지를 설계 및 조성하였다. 시험완충지는 남한강 연안에 초본류, 갈대류, 관목류, 자연식생, 혼합식생 등 5가지 'dry biotope'형태로 설치하여 1년간 계절별로 운영하였다. 또한 실험의 정량화와 다양한 조건변화를 위해 차수막, 위어, 유량.농도 조절장치, 라이시미터 등 보조시설을 설치하였고, 정기적인 모니터링을 실시하였다. 조사결과 외국사례를 살펴보면 RBZs의 적정 폭은 수질정화기능의 경우 $15{\sim}30m$, 생태서식처 기능은 최소 90m이상으로 제시되며, 시험완충지의 수질정화효과는 SS, T-N, T-P, TOC의 평균저감율이 각각 50%이상으로 나타났다. 식생모니터링 결과, 환삼덩굴 등 우점종의 잠식속도는 약 15일이며 갈대와 갯버들의 경우 우기시 인공목책호안과 동일한 침식방지 효과를 보이는 것으로 관찰되어 식생의 주기적인 모니터링과 지역 특성에 적합한 우점종 선정이 매우 중요한 것으로 판단된다.

• 한국조경학회지
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• 제37권6호
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• pp.39-47
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• 2010

해안생태계 지역은 휴양이나 관광을 위한 기회 제공과 더불어 자연자원의 보전이라는 두 가지 가치가 상충하는 공간이다. 하지만 대부분 이러한 지역에서는 자연자원의 중요도를 높이 평가하여 관리전략을 세우다 보니 방문객의 만족도 면이 간과되고 있는 실정임에도 불구하고, 방문객들의 지속적인 증가로 1970년대 이후부터 이를 보완하기 위한 수단으로 중요도 만족도 분석이 실시되고 있다. 본 논문은 현재 기조성되어 있는 순천만 자연생태공원의 방문객을 대상으로 관리전략이 상충되는 주요 관리요소에 대한 중요도와 실제 방문객들이 느끼는 만족도 사이의 차이를 주중과 주말로 나누어 분석하였다. 분석 결과, 자연생태공원이나 시 차원에서 많은 관심과 투자를 기울이고 있었지만 홍보효과 측면에서 그 효용성이 떨어졌다. 따라서 안내시설이나 홍보교육을 위한 시설과 인력구축이 이루어져야 한다. 또한 주말과 주중의 방문객의 동반형태가 달라지기 때문에 차별화된프로그램이 필요하며, 연령대에 따른 정보 교육 통제를 위한 가이드투어 프로그램을 운영하여 시공간별 이용객 통제가 이루어져야 한다. 그리고 조류출현에 대한 만족도 부분에서는 조류 출현에 대한 사람들의 기대심리를 충족시켜줄 수 있도록 관찰 교육 전시를 위한 사육종 공간이 조성되어야 할 것이다. 방문객의 긍정적인 만족도는 제한된 지역에서의 관리전략 수립시 매우 중요한 결과물로 제공될 수 있다. 따라서 중요도 만족도가 상충하는 해안생태계지역의 관리우선순위를 통한 관리 전략의 필요성과 연관된 지침을 세우는데 기초 자료로 제공될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.2028-2032
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• 2009

하천법에서 하천유지유량은 "생활 공업 농업 환경개선 발전 주운 등의 하천수 사용을 고려하여 하천의 정상적인 기능 및 상태를 유지하기 위한 최소한의 유량"으로 정의 되어있고, "하천유지유량 산정요령"에 따라 갈수량을 기본으로 하여 하천의 수질보전, 하천 생태계 보호, 하천경관 보전 등 8가지 항목을 고려하여 산정하고 있다. 환경부에서는 2007년1월 환경부 고시에 '중권역별 수질 및 수생태계 목표기준과 달성기간"을 제정 고시하였고, 하천의 주요지점에 목표수질을 설정하고 그 수질을 만족시키기 위해 오염물질의 허용량을 제한하는 오염총량관리제도를 도입하였다. 이와 같이 하천 수질의 중요성이 대두되고 있으며, 하천의 기능을 제대로 유지하기 위해서는 수량뿐 아니라 적절한 수질이 요구 된다. 본 연구에서는 한국건설기술연구원과 SEI-US(Stockholm Environment Institute-U.S center)가 공동으로 개발한 통합수자원평가모형인 K-WEAPq 모형을 이용하여 만경강 유역의 네트워크를 구축하고 2003년의 수질 및 유량 자료를 이용하여 수량-수질을 모의하였다. 일별 수량-수질 동시모의를 통해 만경강 유역의 하수처리장 방류수 수질에 따른 하천 수질의 연중 변화를 파악하였고, 하수처리장 방류수의 수질을 변화시켜 수질모의 결과를 비교하였다. 분석결과 하수처리장 방류수의 수질에 따라 하천의 수질이 변화됨을 알 수 있고, 하수처리장 방류수 농도를 적절하게 조절하여 하천의 목표수질을 달성할 수 있음을 알 수 있다. 이 결과를 활용하면 하천의 수질 및 유량에 따라 하수처리장의 효율적인 운영이 가능하며 비용절감의 효과를 기대할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1038-1042
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• 2007

수변완충지대는 수역과 육역의 경계에 위치하면서 하도를 따라 선형으로 길게 연속적으로 이어지는 공간으로서 토양, 동식물 등 생태시스템을 이루는 자연공간이다. 수변완충지대의 기능은 일반적으로 수질정화, 생태통로 및 서식처, 강턱의 안정, 토양침식 방지, 경관 개선 등이며 하천의 일부로서 사회적 경제적으로 높은 가치를 지니고 있다. 특히 최근에는 비점오염 저감과 하천 생태서식처 조성분야에서의 적용이 활발히 검토되고 있다. 선진국에서는 1980년대 이후부터 수변완충지대의 중요성을 인식하고 환경 생태 치수 측면에서 효율적 조성 및 복원 방법에 관한 연구와 적용이 본격적으로 시작되었고 가이드라인이 제시되었다. 이 분야에서 기술적 정책적으로 가장 앞선 나라로 평가되고 있는 미국의 경우 정부에서는 농무부(USDA)를 비롯하여 환경처(EPA), 내무부(USDI), 공병단(US ARMY)의 관련 산하기관, 각 주정부의 담당부서에서 수변완충지대의 보전과 조성에 관련된 여러 가지 정책과 기준을 제시하고 있다. 이들 가이드라인에서는 수변완충지대가 필요로 하는 기능별 최소 폭, 식생 종별 구성, 식생배열 등을 제시하며 그 기준은 조성 목적이나 기능, 대상 지역별로 차이를 보인다. 기능별 최소 폭은 수질정화를 목적으로 하는 경우 $4m{\sim}61m$이상, 생태서식처 조성을 목적으로 하는 경우는 $30m{\sim}1,000m$ 이상을 권장하고 있다. 식생 종은 수변완충지대 폭을 상 중 하단부로 나누어 초본, 관목, 교목류로 식재하고 강우유출수의 유입부에서 초본을 통한 부유고형물 등을 여과하고, 목본류의 뿌리와 토양을 통해 질소, 인 등 영양물질을 저감하는 구조를 제시하고 있다. 미국의 경우는 이러한 가이드라인을 실제로 현장에 적용하고 있으며 조성효과가 정성적으로 검증되었고 정량적인 관계 도출을 위한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 국내의 경우 수질개선 및 생태서식처 조성, 하천환경을 개선하기 위한 관련 정책이 꾸준히 제시되고 있다. 한 예로 정부에서는 수변구역을 지정 고시하여 상수원으로 유입되는 비점오염물질을 저감하고 생태서식처를 조성함으로써 양질의 상수원과 건전한 생태계를 확보하기 위한 제도를 시행 중이다. 수변 구역의 범위는 한강수변구역의 경우 약 $500{\sim}1,000m$로 설정되어 있으나 아직까지는 관리적 성격이 강하며, 향후에는 구체적인 조성방안이 요구된다. 본 연구에서는 한강 수변구역 내에 미국의 가이드라인에서 제시하는 수변완충지대의 물리적 조건과 국내 지역 토착식생을 적용하여 시험완충지대를 조성하였고, 실험조건 하에서 그 효과를 정량적으로 분석 검증한 결과와 외국사례를 분석하여 국내여건에 맞는 수변완충지대 조성 가이드라인(안)을 제시하였다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.282-282
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• 2009

환경오염에 대한 우려 및 안전농산물에 대한 소비자욕구 증대로 유기농산물 시장규모가 최근 3년간 2.8배 성장 추세이다. 친환경농산물 인증면적은 '00년 2,039 ha에서 '07년 122,882 ha로 급격히 증가하고 있으나 생태적 원리에 부합된 벼 재배기술이 부족하며 특히 무경운 논토양에 대한 경영분석 자료는 거의 없는 실정이다. 본 연구는 유기농업기술을 종합적으로 투입한 시범마을을 육성하기 위하여 하동군 양보면 예성마을 1ha를 대상으로 관행농업과 무경운 자운영 피복 벼 기계이앙을 실증하여 경제적인 효과를 검토하였다. 토양 관리를 위해 2007년 9월 10일에 자운영을 3 kg/10a 파종하여 겨울철 토양 생태계를 유지하였고 화학비료나 농약을 사용하지 않았다. 볍씨 소독은 마른 종자를 60 $^{\circ}C$에서 8분간 침지하는 열탕침법을 이용하였으며 논 물담기는 5월 28일경 15 cm 이상 깊게 하여 자운영이 잘 분해되도록 하였다. 기계이앙은 6월 10일경 표면 1 cm 이내의 물 깊이에서 식부장치를 최대한 깊게하고 주수는 주당 5-7주 정도로 실시하였으며 기계이앙 후에는 5일 정도 물을 담지 않고 그대로 두고 그 후 물을 10 cm 이상 깊게 하여 잡초발생을 억제하였다. 중간낙수는 7월 10일경 1회 처리하였고 수확기 낙수는 9월 23일 실시하였다. 무경운 처리구의 이앙전 토양 가밀도는 관행 1.30 g $cm^{-3}$ 비해 0.09 g $cm^{-3}$ 정도 가벼운 것으로 나타났고 공극률은 관행 50.8%에 비해 3.5% 높은 것으로 나타났으며 특히 수분률이 3.5% 높았다. 무경운 자운영 피복 기계이앙 처리구의 잡초발생 건물량은 7월 4일경 피 8.8 g $m^{-2}$, 여뀌 10.8 g $m^{-2}$ 이었으며 9월 18일에는 피 16.0 g $m^{-2}$, 여뀌 12.3 g $m^{-2}$였다. 수확기 관행처리구의 주당 이삭수는 16.7개, 수당립수는 101개, 천립중은 25.4 g, 등숙비율은 82.3%로 수량은 517 kg $10a^{-1}$ 였으며 무경운 자운영 피복 기계이앙은 주당 이삭수가 14.1개, 수당 립수는 103개, 천립중은 26.2 g, 등숙비율은 91.2%로 수량이 456 kg $10a^{-1}$였다. 무경운 자운영피복 벼 기계이앙은 기경작업이나 시비작업 등이 없으므로 노동력이 60% 절감되었으며 농가소득은 5% 증대되었다. 따라서 농업분야 저탄소 녹색성장과 관련하여 자연 생태계를 보전하면서 농가소득을 유지할 수 있는 방법으로 무경운 자운영 피복 벼 기계이앙이 효과적인 것으로 판단되었다.