• 한국농공학회지
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• 제45권5호
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• pp.67-76
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• 2003

The principal operation rule of irrigation reservoir is to accelerate the water use and supply water actively when water is sufficient, and to restrict water use and supply water deficiently in order not to stop the irrigation activity when water is scarce. In drought seasons. water should be saved in order to keep the reservoir not to be dried up during the irrigation season. It is important to know how much water should be saved, depending on the rice-growing season and water storage volume. For the drought control of irrigation reservoirs. the rotational irrigation scheduling in paddy with the operation rule curve developed in this study could be utilized as a software program to install TM/TC system for irrigation water supply by automation facilities.

• 농업과학연구
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• 제48권1호
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• pp.103-117
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• 2021

The severe effects of climate change, such as global warming and the El Niño phenomenon, have become more prevalent. In recent years, natural disasters such as drought, heavy rain, and typhoons have taken place, resulting in noticeable damage. Korea is affected by droughts that cause damage to rice fields and crops. Societal interest in droughts is growing, and measures are urgently needed to address their impacts. As the demand for high-quality agricultural products expands, farmers have become more interested in water management, and the demand for field irrigation is increasing. Therefore, we investigated water demand in the irrigation of drought-vulnerable crops. Specifically, we determined the water requirements for crops including cabbage, red pepper, apple, and bean in four regions by calculating the consumptive water use (evapotranspiration), effective rainfall, and irrigation capacity. The total consumptive water use (crop evapotranspiration) estimates for Dangjin-si (cabbage), Yesan-gun (apple), Cheongyang-gun (pepper) in Chungnam, and Goesan-gun (bean) in Chungbuk were 33.5, 206.4, 86.1, and 204.5 mm, respectively. The volumes of groundwater available in the four regions were determined to be the following: Dangjin-si, 4,968,000 m³; Yesan-gun, 4,300,000 m³; Cheongyang-gun, 1,114,000 m³, and Goesan-gun, 3,794,000 m³. The annual amounts available for the representative crops, compared to the amount of evapotranspiration, were 313.9% in Dangjin-si, 29.5% in Yesan-gun, 56.1% in Cheongyang-gun, and 20.1% in Goesan-gun.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권7호
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• pp.523-534
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• 2021

수문순환 과정에서 강수량의 부족으로 발생된 기상학적 가뭄은 농업 및 수문학적 가뭄으로 전이된다. 기상학적 가뭄과 다르게 농업적 가뭄과 수문학적 가뭄의 발생은 인간 생활에 직접적으로 영향을 미치기 때문에 가뭄의 전이과정을 분석하는 것은 가뭄의 효과적 대비와 대응을 위하여 필요한 일이다. 본 연구에서는 관측된 강수량과 수문모형으로 모의된 자연유출량 자료를 바탕으로 기상학적 가뭄과 수문학적 가뭄을 정의하고, 베이지안 네트워크 모형을 활용하여 기상학적 가뭄과 수문학적 가뭄 간의 전이 관계를 확률론적으로 분석하였다. 베이지안 네트워크의 결합확률을 산정하기 위하여 코플라함수를 활용하였다. 분석 결과, 기상학적 가뭄이 보통가뭄 상황에서는 수문학적 가뭄으로 전이될 확률은 0.41 ~ 0.63, 기상학적 가뭄이 극심한 경우에는 수문학적 가뭄으로 전이될 확률은 0.83 ~ 0.98이었다. 즉, 기상학적 가뭄이 심화됨에 따라 수문학적 가뭄으로 전이될 확률은 증가되었다. 계절별로는 가을에 가뭄전이 발생확률이 0.71 ~ 0.89로 가장 높으며, 겨울에는 0.41 ~ 0.62의 값으로 낮게 산정되었다. 결론적으로 여름에서 가을까지 기상학적 가뭄 심도가 심화됨에 따라서 수문학적 가뭄으로의 전이 확률이 높아지며, 해당 시기 동안 가뭄에 적절한 대응을 수행하면 가뭄의 예방이 가능할 것이다.

• Journal of Crop Science and Biotechnology
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• 제11권4호
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• pp.227-232
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• 2008

Drought stress is one of the major abiotic stresses in agriculture worldwide. We report here a proteomic approach to investigate the impact of post-fertilization drought on grain quality in rice seed endosperm (Oryza sativa cv. IR-64). Plants were stressed for 4 days at 3 days before heading. Total proteins of endosperm were extracted and separated by two-dimensional gel electrophoresis. Not many protein spots showed differential accumulation in drought-stressed samples. More than 400 protein spots were reproducibly detected, including three that were up-regulated and five down-regulated. Mass spectrometry analysis and database searching helped us to identify six spots representing different proteins. Functionally, the identified proteins were related to protein synthesis and carbohydrate metabolism, such as Granule-Bound Starch Synthase (GBSS, Wx protein), which is thought to play a very important role in starch biosynthesis and quality, a very crucial factor in determining rice grain quality.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권8호
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• pp.577-587
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• 2021

가뭄은 수개월, 수년 이상에 걸쳐 서서히 발생 및 지속되며, 식생에 대한 피해가 발생할 때까지 확실한 인식이 어렵다. 최근에는 기후변화에 따른 기상이변 및 기온상승 등으로 인하여 가뭄의 발생빈도가 증가하고 있으며, 기상 이상으로 몇 주 또는 몇 달 이내 빠르게 발전하는 가뭄을 확인할 수 있다. '돌발가뭄(Flash Drought)은 일반적인 가뭄과 달리 비교적 짧은 기간 동안 표면온도의 상승과 비정상적으로 낮고 빠르게 감소하는 토양수분으로 인하여 식생에 대한 극심한 스트레스를 유발하면서 광범위한 작물 손실 및 용수공급 감소 등에 대한 피해를 야기하는 가뭄으로 정의된다. 짧은 기간의 급속하게 발생하는 (rapid-onset) 돌발가뭄은 발생원인인 토양수분함량의 감소와 강수의 부족, 낮은 습도, 고온 및 강풍 등으로 인한 증발 수요의 증가 등과 유사한 관계가 있기 때문에 농업 및 자연 생태계에 미치는 영향이 크며, 발생원인 또한 농업가뭄의 범주에 속하기 때문에 이에 대한 모니터링이 필수적이다. 본 연구에서는 증발산량을 활용한 위성영상 기반 가뭄지수인 증발스트레스지수(Evaporative Stress Index, ESI)를 활용하여 국내의 돌발가뭄 감지 조건을 제시하였으며, 표준강수지수, 토양수분, 최고기온, 상대습도, 풍속, 강수량 등과 비교를 통하여 돌발가뭄사상의 수문기상학적 특성에 대하여 분석하였다. 돌발가뭄 발생 이전 8주간을 기준으로 상관분석하였으며, ESI와 표준강수지수, 토양수분, 최고기온에 대하여 0.8(-0.8) 이상의 높은 상관관계를 보였다. 본 연구를 통하여 아직 명확하게 정의되지 않은 돌발가뭄에 대한 유형별 분석 및 국내 돌발가뭄의 수문기상학적 특성을 파악하였으며, 위성영상 기반 가뭄지수인 증발스트레스지수는 돌발가뭄사상의 모니터링에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권3호
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• pp.195-207
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• 2024

본 연구는 전남지역 지역을 대상으로 과거에 발생했던 주요 가뭄사상을 선정하여 기상학적 가뭄과 수문학적 가뭄 발생 메커니즘을 분석하였다. 강우량 및 댐저수량을 입력자료로 일단위의 가뭄지수를 산정하였으며 기상학적 가뭄에서 수문학적 가뭄으로의 가뭄전이특성을 분석하였다. 최근에 전남지역에서 발생하여 심각한 피해를 야기한 2022~23년의 가뭄 특성을 평가하였으며, 과거에 발생했던 가뭄과 비교하면, 수문학적 가뭄의 지속기간은 2017~2018년 다음으로 장기간인 334일 지속되었고, 가뭄 심도는 -1.76으로 가장 심각한 것으로 평가되었다. 또한, 기상학적 가뭄지수인 SPI (Standardized Precipitation Index)와 수문학적 가뭄지수인 SRSI(Standardized Reservoir Storage Index)를 연계분석한 결과, 수문학적 가뭄 대응을 위한 SPI(6)의 선행적 활용방안을 제시할 수 있었다. 더우기, SRSI와 SPI(12)의 가뭄감시의 유사성을 통하여 미계측 유역의 수문학적 가뭄감시에 SPI(12)의 적용가능성도 확인하였다. 본 연구결과를 통하여 여름철 우기에 발생하는 장기간의 건조현상은 심각한 수준의 수문학적 가뭄으로의 전이가 될 수 있음을 확인했다. 따라서 선제적 가뭄대응을 위해서는 다양한 가뭄지수 실시간 모니터링 결과를 활용하고, 기상-농업-수문학적 가뭄으로의 전이현상을 이해하여 충분한 대응기간을 확보할 필요가 있다.

• 한국농공학회지
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• 제44권2호
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• pp.75-80
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• 2002

관개 저수지의 특성에 맞도록 가뭄을 평가하기 위하여 누가 강수량, 유역 토양수분량, 저수율, 급수 제한강도 등의 방법으로 가뭄이 한창 문제가 되었던 2001년 6월 13일을 기준일로 택하여 예당저수지의 가뭄을 평가한 결과는 다음과 같다. 누가 강수량에 의한 방법으로는 30년 빈도로 평가되었고, 1978년과 유사한 패턴을 나타내었고, 유역 토양수분량에 의한 방법으로는 30년 빈도로 평가되었고, 1981년과 유사한 패턴을 나타내었고, 저수율에 의한 방법으로는 20년 빈도로 평가되었고, 1981년과 유사한 패턴을 나타내었고, 급수 제한강도에 의한 방법으로는 10년 빈도로 평가되었고, 1988년과 유사한 패턴을 나타내었다. 각 방법간의 평가가 다르기 때문에 가장 가시적이고 현실적인 저수율에 의한 방법으로 20년 빈도가뭄으로 종합평가 하였고, 이후의 가뭄이 1981년도와 유사하게 진행될 것으로 예측하여, 향수 저수지 가뭄대책에 참고하도록 하였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.110-110
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• 2017

Stomata are the main gateways for water and air transport between leaves and the environment. Inward-rectifying potassium channels regulate photo-induced stomatal opening. Rice contains three inward rectifying shaker-like potassium channel proteins, OsKAT1, OsKAT2 and OsKAT3. Among these, only OsKAT2 is specifically expressed in guard cells. Here, we investigated the functions of OsKAT2 in stomatal regulation using three dominant negative mutant proteins, OsKAT2(T235R), OsKAT2(T285A) and OsKAT2(T285D), which are altered in amino acids in the channel pore and at a phosphorylation site. Yeast complementation and patch clamp assays showed that all three mutant proteins lost channel activity. However, among plants overexpressing these mutant proteins, only plants overexpressing OsKAT2(T235R) showed significantly less water loss than the control. Moreover, overexpression of this mutant protein led to delayed photo-induced stomatal opening and increased drought tolerance. Our results indicate that OsKAT2 is an inward-rectifying shaker-like potassium channel that mainly functions in stomatal opening. Interestingly, overexpression of OsKAT2(T235R) did not cause serious defects in growth or yield in rice, suggesting that OsKAT2 is a potential target for engineering plants with improved drought tolerance without yield penalty.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2001년도 추계 학술대회지
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• pp.180-181
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• 2001

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 1995년도 추계 학술대회지
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• pp.48-49
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• 1995