• 한국농공학회논문집
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• 제63권6호
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• pp.61-75
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• 2021

This study aims to assess the changes in crop water requirement of paddy and upland according to future climate and land use changes scenarios. Changes in the spatiotemporal distribution of temperature and precipitation are factors that lower the stability of agricultural water supply, and predicting the changes in crop water requirement in consideration of climate change can prevent the waste of limited water resources. Meanwhile, due to the recent changes in the agricultural product consumption structure, the area of paddy and upland has been changing, and it is necessary to consider future land use changes in establishing an appropriate water use plan. Climate change scenarios were derived from the four GCMs of the CMIP6, and climate data were extracted under two future scenarios, namely SSP1-2.6 and SSP5-8.5. Future land use changes were predicted using the FLUS (Future Land Use Simulation) model. Crop water requirement in paddy was calculated as the sum of evapotranspiration and infiltration based on the water balance in a paddy field, and crop water requirement in upland was estimated as the evapotranspiration value by applying Penman-Monteith method. It was found that the crop water requirement for both paddy and upland increased as we go to the far future, and the degree of increase and variability by time showed different results for each GCM. The results derived from this study can be used as basic data to develop sustainable water resource management techniques considering future watershed environmental changes.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.126-126
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• 2022

Climate change has continued to impact meteorological factors like rainfall in many countries including Nigeria. Thus, altering the rainfall patterns which subsequently affect the crop yield. Maize is an important cereal grown in northern Nigeria, along with sorghum, rice, and millet. Due to the challenge of water scarcity during the dry season, it has become critical to design appropriate strategies for planning, developing, and management of the limited available water resources to increase the maize yield. This study, therefore, determines the quantity of water required to produce maize from planting to harvesting and the impact of drought on maize during different growth stages in the region. Rainfall data from six rain gauge stations for a period of 36 years (1979-2014) was considered for the analysis. The standardized precipitation and evapotranspiration index (SPEI) is used to evaluate the severity of drought. Using the CROPWAT model, the evapotranspiration was calculated using the Penman-Monteith method, while the crop water requirements (CWRs) and irrigation scheduling for the maize crop was also determined. Irrigation was considered for 100% of critical soil moisture loss. At different phases of maize crop growth, the model predicted daily and monthly crop water requirements. The crop water requirement was found to be 319.0 mm and the irrigation requirement was 15.5 mm. The CROPWAT 8.0 model adequately estimated the yield reduction caused by water stress and climatic impacts, which makes this model appropriate for determining the crop water requirements, irrigation planning, and management.

• 한국농공학회논문집
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• 제53권4호
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• pp.39-47
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• 2011

The aim of the study is to predict potential evapotranspiration and crop water requirement using meteorological data from MIROC3.2 with A1B scenario. Increase of evapotranspiration due to temperature rise can be observed out of the analysis, while effective rainfall decreased. The evapotranspiration elevation results in large amount of crop water requirement in the paddy farming. It can be seen that rainfall intensification at non-irrigation period brings effective rainfall decrease, while contributes to higher demand of crop water at irrigation period. It is necessary to secure additional water resources to adapt the climate change. It is expected that estimation on potentialevapotranspiration in this study can be used for formulation of master plan of water resources.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.848-851
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• 2010

우리나라 7개 지역을 대상으로 하여 고추의 노지재배 조건과 시설재배 조건에서의 상대적 비율을 산정하고, 시설재배 조건에서 대기증발요구량과 고추의 생육시기별 작물계수를 추정함으로써 시설재배에서 고추의 생육시기별 물요구량을 산정한 결과 시설 재배 고추 생육기간인 12월 중순~6월 상순의 최근 30년간 일평균 PET는 2.47 mm $day^{-1}$이었으며, 시설재배 노지 고추의 생육기간 전체 (12월 중~6월 상순) 평균 일 물요구량은 2.4 mm $day^{-1}$이었다. 또한 전 생육기 누적 물요구량은 445.2 mm으로 나타났으며, 시설재배 고추의 생육단계를 4단계로 나누어서 보면, 생육 중기 (S-3)단계에서 물요구량이 가장 많았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.844-847
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• 2010

우리나라의 7지역을 대상으로 하여, 노지재배 고추의 조숙재배와 반촉성 재배의 경우 지역별 및 생육시기별 물요구량의 변화양상을 산정한 결과, 최근 30년간 기상자료 분석에 의한 고추 생육기간인 3월 중순~10월 중순의 일평균 PET는 2.65 mm $day^{-1}$이었다. 반촉성재배 노지 고추는 생육기간 전체 (3월 중순~10월 중순) 평균 일 물요구량이 2.3 mm $day^{-1}$으로 나타났으며, 전 생육기 누적 물요구량 (AWR)은 482.9 mm이었다. 또, 조숙재배 노지 고추는 생육기간 전체 (5월 상순~10월 중순) 평균 일 물요구량은 2.4 mm $day^{-1}$이었으며, 전 생육기 누적 물요구량 (AWR)은 374.9 mm이었다. 고추의 생육단계를 5단계로 나누어서 보면, 생육 중기 (S-3)단계에서 물요구량이 가장 많았다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제6권3호
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• pp.178-186
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• 2018

Generally, in terms of the development of irrigation scheme, the efficient water resource management that supplies the irrigation water in consideration of the required time and accurate quantity to grow the crop should be conducted. The water resource assessment should precede to supply the irrigation water efficiently. The water resources assessment is divided into the water requirement analysis and the water availability assessment. In case of Korea, the major crop is paddy rice unlike crops of Africa, such as sugarcane, maize, and cassava, etc. Because it is not familiar with the method for upland irrigation development in tropical area, it needs to know the water resources assessment for irrigation scheme development about these crops. The Natama Scheme in Chiradzulu District of the Southern Malawi was selected as study area, which has tropical climate. From the collected meteorological data, the evapotranspiration was analyzed by Penman-Monteith Method and the effective rainfall was analyzed by USDA Soil Conservation Service Method. This study displays the results that for study area, the evapotranspiration varies from 2.80 mm/day to 5.51 mm/day and the effective rainfall varied from 2.1mm to 149.0mm. According to the selected crop (Green Maize, Dry Maize), the unit water requirement (UWR) and water demand (WD) considering the irrigation efficiency, irrigation time and irrigation area were estimated to be $0.00122m^3/s/ha$ and $0.0122m^3/s$ respectively. For the water availability assessment, the runoff of Natama scheme was calculated by specific yield method. The water availability was evaluated through reviewed differences of discharge between $Q80_{intake}$ and Total WD, and the irrigation water can be supplied sufficiently in the existing 10ha of Natama scheme. As a result of reviewing the extensibility of irrigable area, total WD of scheme is $0.02313m^3/s$, and $Q80_{intake}$ is $0.02387m^3/s$ ($Q80_{intake}$ > Total WD). Therefore, Natama scheme can be extended from 10 ha to 17 ha in the dry season in consideration of the $Q80_{intake}$.

• 한국농림기상학회지
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• 제22권3호
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• pp.205-214
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• 2020

본 연구에서는 중량식 라이시미터를 이용하여 토양 및 물관리 방법에 따라 배추와 옥수수 재배기간 동안 물수지를 평가하였으며, 작물 생산성과 물 부족 상황을 고려하여 작물 수분스트레스 계수와 최소 물 필요량을 산정하였다. 2018 년 배추 재배는 정식 2 주 후 빈번한 강우로 인해 관개가 실시되지 않아 무관개구와 적습관개구의 관개량 차이가 없었으며, 생산량 차이 또한 나타나지 않았다. 2018 년 배추 재배를 제외하고 배추와 옥수수 재배에서 적습관개구가 무관개구보다 생산량이 높게 나타났으며 대체적으로 증발산량 또한 높게 나타났다. 생산량과 증발산량은 밀접한 관련이 있으며 바이오매스 증가에 따라 증산작용이 활발해짐을 알 수 있었다. 작물 수분스트레스 계수는 배추 중기 0.8, 후기 0.8, 옥수수 중기 0.8, 후기 0.5 로 산정되었다. 배추와 옥수수의 최소 물 필요량(2017 년 배추 196.2 mm, 2018 년 옥수수 321.0 mm)은 적정 물 필요량(배추 239.4 mm, 2018 년 옥수수 466.9 mm) 대비 각각 82.0%, 68.8% 수준으로 나타났다. 이러한 산정 결과는 물부족 시기에 최소 관수량을 확보하여 작물 재배를 위한 물관리의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제56권5호
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• pp.77-87
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• 2014

The impacts of climate change on upland crops is great significance for water resource planning, estimating crop water demand and irrigation scheduling. The objective of this study is to predict upland crop evapotranspiration, effective rainfall and net irrigation requirement for upland under climate change, and changes in the temporal trends in South Korea. The changes in consumptive use and net irrigation requirement in the six upland crops, such as Soybeans, Maize, Potatoes, Red Peppers, Chinese Cabbage (spring and fall) were determined based on the soil moisture model using historical meteorological data and climate change data from the representative concentration pathway (RCP) scenarios. The results of this study showed that the average annual upland crop evapotranspiration and net irrigation requirement during the growing period for upland crops would increase persistently in the future, and were projected to increase more in RCP 8.5 than those in RCP 4.5 scenario, while effective rainfall decreased. This study is significant, as it provides baseline information on future plan of water resources management for upland crops related to climate variability and change.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.861-866
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• 2012

본 연구는 우리나라 1979년~2008년까지의 기후 데이터를 활용하여 우리나라 45개 지역을 대상으로 기후변화에 따른 감자의 물 요구량을 산정함으로서 기존의 연구결과를 수정보완하고 아울러 금후 국가 물 수급계획 수립의 기초자료로 활용코자 수행하였다. 노지 감자 생육기간 동안의 PET는 최소 부산의 $2.60mm\;day^{-1}$로부터 최대 대구의 $3.52mm\;day^{-1}$ 범위를 보였으며, 45개 지역에 대한 평균은 $2.95mm\;day^{-1}$ 이었다. 노지 감자의 생육기간 전체에 대한 평균 일 물 요구량(MWR : mm $day^{-1}$)은, 45지역의 전 생육기간 평균 $1.6mm\;day^{-1}$이었으며, 생육단계별 평균 일 물 요구량 (MWR)은 G-1, G-2, G-3 및 G-4 각각 1.0~1.2 (평균 1.1), 1.5~1.8 (평균 1.6), 1.9~2.2 및 1.7~2.1 (평균 1.8) mm $day^{-1}$이었다. 노지 감자의 생육기간 전체에 대한 평균 총 물 요구량 (TWR : mm $day^{-1}$)은, 45지역 평균 446.2 mm 이었으며, 생육단계별 평균 총 물 요구량 (TWR : mm $day^{-1}$)은 G-1, G-2, G-3 및 G-4 각각 18.0~22.1 (평균 19.3), 50.6~66.6 (평균 56.3), 63.5~88.2 (평균 72.4) 및 38.3~54.5 (평균 44.0) mm 이었다. 또한 MWR 과 TWR은 45지역 모두 G-3 생육단계에서 가장 많으며, 이는 G-3 생육단계의 대기증발요구량 (PET)과 작물계수 (Kc)가 타 생육기간 보다 높기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권1호
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• pp.16-22
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• 2013

본 연구는 우리나라 1979년~2008년까지의 기후 데이터를 활용하여 우리나라 45개 지역을 대상으로 기후변화에 따른 옥수수의 물 요구량을 산정함으로서 기존의 연구결과를 수정보완하고 옥수수의 생산성 증대와 아울러 금후 국가 물 수급계획 수립의 기초자료로 활용코자 수행하였다. 옥수수 생육기간 동안의 PET는 최소 인천의 2.56 mm $day^{-1}$로부터 최대 대구의 3.38 mm $day^{-1}$ 범위를 보였으며, 45개 지역에 대한 평균은 2.85 mm $day^{-1}$이었다. 옥수수 전 생육기간의 45지역 평균 일 물 요구량 (MWR)은 3.27 mm $day^{-1}$이었으며, G-1, G-2, G-3, G-4 및 G-5 생육단계별 각각 1.74~2.42 (평균 2.02), 2.99~4.21 (평균 3.41), 3.82~5.25 (평균 4.41), 3.05~4.31 (평균 3.48) 및 2.62~3.49 (평균 3.01) mm $day^{-1}$이었다. 옥수수 전 생육기간의 45지역 평균 총 물 요구량 (TWR)은 377.0 mm 이었으며, G-1, G-2, G-3, G-4 및 G-5 생육단계별 각각 45.37~63.04 (평균 52.56), 92.54~130.59 (평균 105.77), 76.46~105.09 (평균 88.14), 45.73~64.67 (평균 52.20) 및 68.25~90.75 (평균 78.33) mm 이었다. 또한 MWR은 G-3 생육단계에서 가장 많으며, 이는 G-3 생육단계의 작물계수 (Kc)가 타 생육기간 보다 높기 때문인 것으로 사료된다.