• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.12-12
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• 2023

지하수자원 관리의 정량적 및 정성적 측면에 있어, 최첨단 인공지능 언어 모델인 ChatGPT의 혁신적인 기능이 활용될 수 있다. 본 발표에서는 지하수 자료에 대한 분석과 도출된 문제의 중요도에 따른 목표를 설정, 그리고 지하수 관리 전략 개발에 있어서의 ChatGPT 활용 방법을 논의할 것이다. 이를 위한 구체적 사례로, 지하수자원 관리에 활용될 수 있는 다양한 도구들의 개발과 고도화에 ChatGPT가 기여하는 방식을 살펴볼 것이다. 이러한 개별 도구들은 지하수자원 관리 결정에 있어 더 나은 예측 및 평가를 제공하여, 지하수 자원 관리의 효율성을 도모할 수 있다. 또한, ChatGPT의 문제 발견 및 해결책 제안 능력에 대해서도 다룰 것이다. 이를 통해 지하수 관리에 있어서의 다양한 문제를 식별하고, 이해당사자들이 보다 효과적으로 대응할 수 있는 방안을 찾아낼 수 있을 것이다. 또한 ChatGPT가 제공하는 다양한 정보 및 문제에 대한 솔루션 접근 방식을 활용한 브레인스토밍 방법을 설명할 것이다. 추가적으로, 일반 인공지능(AGI)의 개발에 근접하면서 지하수 관리의 자동화 및 가속화 그리고 산업 및 환경에 미칠 수 있는 영향에 대해 고찰해 볼 것이다. 이를 위하여, ChatGPT와 같은 인공지능 기술이 더욱 고도화되고 향상되면서, 지하수 관리 및 관련 분야에서의 의사결정, 계획 수립, 그리고 모니터링과 같은 작업들이 어떻게 변화할지에 대하여 토의할 것이다. 본 발표는 지하수 자원 관리 분야에서 ChatGPT와 같은 인공지능 기반 접근법의 가치를 보여주며, 복잡한 지하수 환경 문제를 해결하는 데 있어 첨단 기술의 활용 가능성을 강조할 것이다. 또한, AGI가 등장할 때까지 여전히 요구되는 지하수 분야 도메인 지식과 전문기술의 중요성을 강조할 것이다. 지하수 관리자들의 도메인 지식과 전문적 기술은 인공지능 기반 도구와 결합되어 보다 정확한 분석, 예측 및 해결책 도출을 가속화하며 정교화할 것이다. 결론적으로, 지하수 관리에 대한 종합적인 이해와 전문성을 갖춘 전문가들의 인공지능 기술활용은 지속가능한 지하수의 첨단 관리 효과적 달성에 중요한 계기가 될 것으로 판단한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.367-367
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• 2018

전 세계적으로 이상기후에 의한 영향으로 여름철 장마와 같은 우기가 점차 사라지고 집중호우 및 가뭄이 빈번하게 발생하는 등 지하수위 변동성에 따른 물 부족 현상이 발생하고 있다. 특히, 제주특별자치도는 하천수 및 저수지의 수원을 농업용수로 이용하는 내륙지역과는 달리 농업용수의 수원으로 지하수를 이용하고 있어 향후 기후변화로 인한 극단적인 가뭄과 농업형태의 변화등 지하수의 의존도는 가속화 될 전망이다. 따라서, 제주특별자치도는 지하수 관리차원에서 신규관정개발을 최소화 하고 용수공급량의 부족과 불균형을 해소시키기 위하여 2016년부터 농업용수 광역화 사업을 추진하고 있다. 본 연구는 제주특별자치도에서 추진하고 있는 '농업용수 광역화 사업'과 연계하여 용천수를 활용한 농업용 수자원 확보를 위하여 용천수 및 상시하천수의 정량적인 수량파악 및 농업용 수질기준에 적절한 유출수를 선정하고 제주지역 농업용수에 대체수자원을 활용한 지하수 의존비율을 저감시키는데 목표를 두고 수행되었다. 제주특별자치도 서귀포 지역에 분포하고 있는 16개 용천수 및 2개 상시하천을 대상으로 최종 해안으로 유출되는 10개 지점에서 농업용수 활용가능성을 검토한 결과 최소 유량 값은 각 지점별로 속골물 6,313.3($m^3$/일), 조이통물 11,406.3($m^3/day$), 꿩망물 8,402.8($m^3/day$), 선궷내물 4,290.8($m^3/day$), 논짓물 690.8($m^3/day$), 대왕수 1063.0($m^3/day$), 작지물 7,060.4($m^3/day$), 하강물 1,487.6($m^3/day$), 악근천 1,043.6($m^3/day$), 예래천 2,114.4($m^3/day$)로 산정되었으며, 수질 분석에 있어서는 작지물을 제외한 9개 지점에서 농업용수 사용 기준을 충족 하였다. 이상의 결과는 향후 제주특별자치도의 농업용수 공급량의 부족과 불균형 해소 및 지하수 관리차원의 신규관정 개발을 최소화 하는데 보탬이 될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.21-22
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• 2020

낙동강 하굿둑(이하 하굿둑)은 1987년 부산 사하구와 강서구 사이에 건설되어 하류 지역의 바닷물 유입을 막아 부산, 울산, 경남 등에 안정적으로 생활·농업·공업 등의 분야에 용수를 공급하는 역할을 해왔다. 현재, 하굿둑의 수문은 낙동강 상류로부터 하류로 흘러내려오는 민물(담수)을 방류하기 위해서만 하굿둑 수문을 개방하고 있다. 하구는 하천의 담수와 바다의 염수가 서로 만나는 구역으로 바닷물과 염수의 밀도차에 의한 혼합으로 자연상태의 하구에서는 담수와 염수가 섞이는 기수역이 형성되며, 이러한 특성으로 하구 인근의 지역에서는 일반적인 하천 및 해양, 연안과는 분명히 구별되는 생태계가 조성된다. 하굿둑 건설이후 바닷물(해수)과 민물(담수)이 만나는 낙동강 어귀에 기수생태계가 사라지면서 바닷물이 유입될 수 있도록 하여 생태계를 복원해야 한다는 필요성이 제기되어 왔으며, 하굿둑이 지역에 기여해온 사실은 분명하나 하굿둑으로 인해 생태계 단절이 발생하고 기수생태계가 파괴되었기 때문에 이를 해결하기 위해서는 하굿둑을 개방하여 과거 기수생태계를 복원해야 한다는 목소리가 높아지고 있다. 이에 따라 정부에서는 하굿둑의 기수생태계 복원을 위해서 관계기관 합동으로 의사결정을 하고 효율적인 개방 방안을 모색하는 실무협의회를 구성하여 운영 중이고, 실무협의회 논의를 통해 5개 주요 관계기관(환경부, 국토부, 해양수산부, 부산광역시, K-water) 공동으로 "낙동강하굿둑 운영개선 및 생태복원 방안 연구용역"을 추진 중이다. 2018년 1단계 용역이 완료되었으며, 2019년부터 2단계 연구용역을 추진 중이고 하굿둑 개방의 수준별로 각종 영향을 검토한 후 대책을 마련하여 기수생태계 복원 방안을 수립하는데 그 목적이 있다. 2단계 연구용역에서는 과학적이고 합리적인 기수생태계 복원방안 마련을 위해서 실제로 해수를 유입시키는 3차례의 실증실험 및 수리모형실험 등을 추진한다. 기존 연구들에서도 수문개방에 따른 해수유입 영향에 대해 모델링을 통해서 분석했지만 이는 검증이 이루어지지 않은 결과로 이번 용역에서는 실제 해수를 유입시키고 염분의 침투 및 각종 수생태 영향을 모니터링 한 후 그 결과를 반영하여 모델링을 고도화하고 있다. 최종적으로 고도화된 모델링 결과를 기반으로 기수생태계 조성 방안별로 염분, 수질, 수생태, 침퇴적 등 각종 분야에 대한 정확한 영향을 분석하고 이에 대한 대책을 포함하여 최종적으로 바람직한 기수생태계 복원 방안을 제시할 계획이다. 기수생태계 복원 방안이 계획에만 그치지 않고 실행으로 연결시키기 위해서 필요성에 대한 이해를 바탕으로 공감대를 형성해 나아가고 있으며 지역주민, 전문가, 관계기관 등 민(民)·관(官)·학(學) 다양한 의견을 수렴하여 하구지역내 수량-수질-수생태를 종합적으로 고려하여 복원 방안을 마련 후 사회적인 합의를 추진하여 확정할 예정이며, 하구의 안정적인 관리를 위해 AI 등 4차 산업혁명기술을 적극 적용하는 스마트한 하구물관리(Smart Estuary Watershed Management)"를 활용한 "하구통합물관리" (Estuary Integrated Watershed Management) 등 과학적인 관리를 추진할 계획이다.

• Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science
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• v.33 no.2
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• pp.105-110
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• 2013

This study was carried out to investigate the effect of nitrogen (N) fertilization on the forage growth, production and quality of native reed (Phragmites communis) grasses. Field experiments were conducted in Cheonan and in Ansan, 2012. Treatments were control (no N fertilization), 50 kg/ha and 100 kg/ha in Cheonan plots (fertilization on April $30^{th}$, and harvest on June $21^{st}$). Treatments in Ansan plots were control (no N fertilization) and 60 kg/ha (fertilization on May first, and harvest on August first). Forage growth and leaf colors were improved in N fertilized plots. However, the drymatter (DM) percentage was slightly decreased with N fertilization. Forage yields, in terms of DM, crude protein (CP) and digestible DM (DDM), were significantly increased with N fertilization in both sites. In Cheonan, DM, CP and DDM yields per ha were 4,026 kg, 235 kg and 1,850 kg, respectively, in the control plot, and were 4,658 kg, 306 kg and 2,388 kg, respectively, in the N 50 kg plot, and 5,622 kg, 446 kg and 3,143 kg, respectively, in the N 100 kg plot. In Ansan, DM, CP and DDM yields per ha were 2,802 kg, 177 kg and 1,288 kg, respectively, in the control plot, and were 3,876 kg, 294 kg and 1,853 kg, respectively, in the N 60 kg plot. Forage quality in terms of CP content, in vitro DM digestibility (IVDMD) and relative feed value (RFV) were also increased with N fertilization in both sites. In Cheonan, the CP content, IVDMD and RFV were 5.85%, 45.96% and 64.5 (grade 5), respectively, in the control plot, 6.58%, 51.27% and 72.3 (grade 5), respectively, in the N 50 kg plot, and 7.94%, 55.91% and 72.7 (grade 5), respectively, in the N 100 kg plot. In Ansan, the CP content, IVDMD and RFV were 6.30%, 45.98% and 70.2 (grade 5), respectively, in the control plot, and 7.59%, 47.80% and 78.3 (grade 4), respectively, in the N 60 kg plot. In conclusion, N fertilization of 60~100 kg/ha was desirable for greater forage production, with a higher quality of native Phragmites communis achievable. This should only be applied if the fertilization area is not located at a riverside/streamside or in riparian land where there is a high risk of water pollution by fertilization.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.76-76
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• 2020

국가 물관리일원화 이후, 지방하천 관리에 대한 지자체 역할과 권한이 커지고 있으며, 중앙정부의 물관리 수준에 부합하는 데이터관리 체계구축 및 지속적인 품질관리(Quality Control, QC)와 표준화(Standardization) 기술개발이 요구되고 있다. 지자체의 경우 기존의 행정구역별로 분산 관리해오던 물관리 시스템을 유역단위로 전환할 필요가 있으며, 국가하천 구간과 연계한 종합적인 관리가 필요한 실정이다. 서울시의 물관리 시스템은 자치구별로 산재해 있으며, 관리 주체 및 해당 변수에 따라 제공되는 정보가 다르고 하천유역 단위로 분류되어 있지 않다. 따라서, 서울시와 자치구, 중앙정부 및 관련 기관과의 연계성 있는 정보제공을 위한 데이터 플랫폼 구축 기술개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는, 빅데이터, AI 기술을 활용한 물정보의 품질관리 자동화 기술개발과 지속적인 유지관리 및 표준화 정보제공 시스템 구축 기능을 포함하는 서울시 통합물관리 데이터 플랫폼 구축 목표 모델을 제시하였으며, 서울시 물관리 체계와 관련하여 SWAT 분석을 통한 단계별 사업추진 로드맵을 도출하였다. 분석결과, 서울시 통합물관리 플랫폼 구축을 위해서는 유역별 수량-수질 통합 모니터링 및 모델링 기술개발, 빅데이터 기반 물 정보화 플랫폼 구축 기술개발, 지방하천 유역 거버넌스 구축 및 법제도 정비 방안 마련이 요구되며, 관련하여 주요 이슈(3대 핵심전략, 10개 단위과제)를 도출하여 관련 연구과제를 제안하였다. 마지막으로, 서울시 통합물관리 정책 실현을 위해서는 법제도 마련이 시급하며, 서울시 '통합물관리 기본조례' 제정을 통한 기반을 조성할 필요가 있음을 시사하였다. 또한, 다양한 분야 이해관계자 협의체인 '서울시 통합물관리위원회(가칭)'의 거버넌스를 구성하여 운영하는 것이 현실적이며, 한강유역관리 및 지방하천 관리와 관련한 중추적인 역할 수행과 쟁점 논의 등 합리적 합의가 가능할 것으로 기대한다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.32 no.4B
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• pp.213-220
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• 2012

Old river channels have been formed by engineering a straight channel in Korea. This can be classified as wetland-type or land-type. The wetland-type old river channel uses parts of agricultural water supply. However, the channels have been neglected since there are problems associated with poor water quality, reduced water level, ecosystem disturbance, etc. Thus, river maintenance through preservation and restoration of old river channel can be very effective in watershed management. To achieve this, functional assessment of wetland-type old river channel is a priority need. This study applied the wetland-type channel in Mangyoung river for functional assessment. It was formed these channels with regard to the following four major criteria (Natureless, Habitat, Water-friendliness and Water quality) and 21 indices. The indices managed by measuring depending in weights. Consequently, wetland-type channel in Mangyoung river was in good condition both natureless and habitat, while it was a fragile environment in water-friendliness and water quality. In particular, the areas where it has insufficiency water and water suffering from eutrophication needs urgent improvement. This results will be used to utilize wetland-type old river channel as watershed management.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.73-78
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• 2005

본 연구에서는 서울시 한강에 위치한 교량을 대상으로 다양한 조망점에 따른 경관조명의 물리량을 측정하고 그 특성을 분석함으로써 동일한 연구대상에 대하여 조망점이 달라졌을 때 나타나는 물리적 변화를 통해 경관조명분야의 물리량평가방법론의 새로운 접근방법론을 제시하는 것이 목적이다. 이를 위하여 연구대상의 선정은 교량구조형식에 따라 분류하고. 경관조명이 설치된 교량 17개소 중 다양한 조망점과 현장측정의 편리성 등을 고려하여 광진교(거더교), 올림픽대교(사장교), 동작대교(트러스교), 동작대교(아치교)를 연구대상으로 선정하였다. 조망점은 한강둔치를 이용하는 방문객들이 바라보는 투시뷰, 교량주변 건축물에서 바라보는 건물뷰 그리고 교량 위를 이동하면서 바라보는 주행뷰로 구분하였다. 이러한 연구방법으로 도출된 결과는 동일한 경관조명연출을 토대로 교량별 조망점에 따른 휘도측정 및 분석에서 측정되는 각도, 거리, 방향에 따라 정형화된 비율은 아니지만 휘도값에 있어서 차이가 있다는 것을 확인 할 수 있었으며, 투시뷰와 건물뷰는 동일한 교량 구성요소를 갖고 있어 상호간 비교 분석이 가능하고 경관조명평가 요소로서 그 기능을 담당 할 수 있다고 판단되며, 주행뷰는 교량형식과 가로등의 영향을 많이 받으므로 평가요소로써 조망점을 활용하기에는 조금 더 깊은 연구가 선행되어야 할 것으로 보인다. 따라서 경관조명을 평가함에 있어 다양하게 바라보는 조망점은 조명연출로 인한 시각적 인식에 차이를 유발시킬 수 있어 경관조명을 평가할 때 다양한 조망점의 설정이 보다 객관적이고 정확한 분석이 가능할 것으로 판단된다.ridinium의 분포는 chlorophyll-a농도와 밀접한 관련성이 있었다. 담수적조의 현존량은 상류지역에서 $8.5\;{\times}\;10^3\;cell\;mL^L{-1}$로서 많았고, 댐부근의 하류지역($4.4\;{\times}\;10^2\;cell\;mL^L{-1}$)으로 갈수록 감소하는 양상을 보였다. 또한, 담수적조의 원인종으로 규조류 Synedra acus와 남조류 Microcystis aeruginosa도 소량관찰되었다. 저수지의 수질 부영양화 현상은 기존 경사사면형 농경지를 기반으로 조성되었으므로 저층으로부터 풍부한 영양환경을 내재하고 있었고, 담수 초기에 발생할 수 있는 가능성을 포함하고 있었다. 또한 유입수량의 부족과 현재 수질개선을 위해 적용하고 있는 수중폭기시설등의 물리적인 영향도 직 ${\cdot}$ 간접적으로 작용하였을 것으로 추정되었다 따라서 향후 이에 대한 중장기적인 모니터링이 필요하였고 유역과 저수지의 통합적인 수질관리계획 이 요구되었다.group으로, 용존산소량, 전기전도도, pH, 인산염이 정점 3, 4, 5에서 같은 group으로 묶였다.유의적인 CAT 활성 증가효과가 나타났고, 간조직의 시토졸 1획분에서는 대조군 대비 15${\sim}$27%의 CAT 활성 증가효과가 인정되었다. 이상의 결과에서 목초액의 장기간 투여는 간조직 중의 활성산소의 억제효과뿐만 아니라 방어시스템으로서 활성산소 제거효소의 역할도 충실히 수행하여 노화를 효과적으로 예방하고 억제할 수 있을 것으로 기

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.313-313
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• 2022

일반적으로 가뭄은 특정지역에서 평균 이하의 강수량이 발생되는 현상으로, 강수량이 감소되면 토양수분, 하천수 수위, 저수지 수위, 지하수위 등이 순차적으로 감소한다. 수문학적 가뭄은 기상학적 가뭄 및 농업 가뭄에 비해 늦게 발현되는데, 이는 강수량의 부족이 토양수분, 하천수량, 지하수 및 저수지 수위 등과 같은 수문학적 시스템에 전이되는 시간이 소요되기 때문이다. 따라서, 가뭄 피해를 경감하기 위해 지하수위 변동성을 이용하여 지하수 함양량을 추정함으로써 효율적인 수자원 관리의 필요성이 증대되고 있다. 지하수위는 농촌 지하수 개발, 가뭄 및 홍수 예측 등 다양한 분야에 활용되며, 강수량에 의한 변화가 지표수에 비해 느리게 나타나고 토양을 통과하는 특성으로 인해 단기 및 장기간의 변화 경향이 나타난다. 미국 지질조사국 (United States Geological Survey)에서는 지하수위를 월 단위로 보통 이하 (Below-normal), 보통 (Normal), 보통 이상 (Above-normal) 3단계로 구분하여 분포도를 작성하고 전체 관측기간 중 25% 이상에서 보통 이하 (Below-normal)로 나타나면 가뭄으로 판단한다. 우리나라의 경우 지형, 유역을 고려한 지하수 수위 및 수질 현황과 변동성을 파악하기 위하여 전국 지하수위 관측망 688개소를 설치하고 운영 중에 있다. 또한, 농촌진흥청에서는 전국 농업기상대와 연계하여 토양수분관측망 (soil moisture monitoring network)을 구축하였으며, 표토 10 cm에 토양수분센서를 전국 168 지점에 설치하여 운영하고 있다. 본 연구에서는 강수량을 기반으로 산정한 표준강수지수 (Standardized Precipitation Index, SPI)와 지하수위를 기반으로 산정한 표준지하수위지수 (Standardized Groundwater Level Index, SGI), 토양수분관측망의 토양수분의 상관 분석을 수행하고자 한다. 밭작물 가뭄의 중요 요소인 토양수분 함량은 강수에 즉각적으로 반응하는 반면 지표수 및 지하수는 상대적으로 장기간의 강수에 영향을 받기 때문에, 본 연구의 결과는 향후 밭작물 지역의 가뭄 취약성을 관리하는 지표로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.40 no.6
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• pp.482-487
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• 2007

This study was conducted to investigate the effect of long-term continuous application of fertilizers for rice cultivation. Changes of physical and chemical properties of paddy soil and the rice yield by continuous application of NPK fertilizers, ammonium sulphate, and urea over fifty years, from 1954 to 2003, were investigated. The rice yield index of each treatment were 100 of NPK plots, 84 of ammonium sulphate plots, 81 of urea plots, and 62 of no fertilizer plots. The variance of yield was large according to the quality of irrigation water. Nutrient uptakes by rice plants in ammonium sulphate and urea plots were significantly smaller than those in NPK plots; 86 and 75% in T-N, 79 and 82% in $P_2O_5$, 64 and 58% in $K_2O$, and 94 and 90% in $SiO_2$, respectively. Bulk density of soil in NPK plots significantly decreased compared to those in no fertilizer, ammonium sulphate, and urea plots, whereas CEC in NPK plots increased compared to other plots. Soil pHs of all plots were higher than that before experiment which was 5.2; 6.0 in no fertilizer, 5.9 in urea and NPK, and 5.4 in ammonium sulphate plots. The available phosphate in soil increased by $2.5mg\;kg^{-1}\;yr^{-1}$ when $70kg\;ha^{-1}$ of P fertilizer applied for rice cultivation, and decreased by $1.8mg\;kg^{-1}\;yr^{-1}$ when no P fertilizer applied.

• KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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• v.66 no.4
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• pp.271-278
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• 2021

Azolla is a genus of small aquatic ferns native to Asia, Africa, and America. Azolla is potentially significant as a nitrogen source in agriculture, particularly in conjunction with rice (Oryza sativa L.) cultivation. In addition, Azolla may either control weeds or act as a weed depending on management; therefore, we aimed to determine the effect of Azolla incorporation on weed (e.g., Monochoria vaginalis, Rotala indica, Aeschynomene indica, and Cyperus amuricus) control and its other benefits during rice cultivation. The effects of Azolla on weed emergence were evaluated based on plot area coverage by the Azolla mat, which appears as a green sheet over water, and the rate of weed emergence in paddy field. Weed occurrence was investigated 40 days after Azolla inoculation. Soil samples from the experimental plots were collected following harvest in 2014-2015, and analyzed. Moreover, rice growth, yield, and grain quality were measured. Azolla suppressed weed growth by 72%. Azolla mat incorporation in rice fields suppressed weed growth by over 60%. In addition, Azolla promoted nitrogen fixation. Compared with nitrogen management using chemical fertilizers, Azolla incorporation showed the potential for various positive effects, including the improvement of soil fertility by increasing total nitrogen, and organic matter content. Rice grown with Azolla maintained its yield without additional herbicide treatment. Moreover, the palatability of cooked rice was better when grown with Azolla.