• 제목/요약/키워드: Nutrient loads

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Application of a Simulation Model for Dairy Cattle Production Systems Integrated with Forage Crop Production: the Effects of Whole Crop Rice Silage Utilization on Nutrient Balances and Profitability

  • Kikuhara, K.;Hirooka, H.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제22권2호
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    • pp.216-224
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    • 2009
  • In Japan, since rice consumption has been decreasing with the westernization of Japanese eating habits, surplus paddy fields have been increasing. If these surplus paddy fields can be utilized for forage rice production as feed for animal production and excretions (feces and urine) from animal production can be applied to the paddy fields as manure, then the problems of surplus paddy fields and excretions from animal production may be solved, and the environment kept sustainable. The objectives of the present study were to apply a bio-economic model to dairy and forage rice integration systems in Japan and to examine the merit of introducing whole crop rice silage (WCRS), as well as economic and environmental effects of various economic and management options in the systems. Five simulations were conducted using this model. The use of WCRS as a home-grown feed increased environmental loads and decreased economic benefit because of the higher amount of purchased feed, when compared to the use of typical crops such as maize, alfalfa and timothy silage (simulation 1). Higher economic benefits from higher forage rice yields and higher milk production of a dairy cow were obtained (simulations 2, 3). There were no economic and environmental incentives for utilizing crude protein (CP) rich WCRS, because an increase in the CP content in WCRS led to the use of more chemical fertilizers, resulting in high production costs and nitrogen outputs (simulation 4). When evaluated under the situation of a fixed herd size, increasing forage rice yields decreased the total benefit of the production, in spite of the fact that the amount of subsidies per unit of land increased (simulation 5). It was indicated that excess subsidy support may not promote yield of forage rice. It was, however, observed in most cases that dairy and forage rice integration systems could not be economically established without subsidies.

2002년 통영연안의 적조발생전후의 식물플랑크톤 군집구조의 특성 (Interrelation Between Water Quality and Community Structure of Phytoplankton around the Season of Red Tide Outbreak off the Coast of Tongyeong Area, 2002)

  • 강양순;권정노;손재경;정창수;홍석진;공재열
    • 한국수산과학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.515-521
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    • 2003
  • To understand interrelations between water quality and community structure of phytoplankton around the season of red tide outbreak, field surveys were conducted 10 times off the coast of Tongyeong from July to September in 2002. Because of heavy rain for 10 days, environmental conditions were changed and differed from the previous year, sustaining high nutrients and low salinity. During the surveyed period 48 species of 29 genera of phytoplankton were identified, and diatom and dinoflagellate was $51.8\%\;and\;38.0\%,$ respectively, At the time of bloom, cell counts of C. polykrikoides were outstanding but the number of species remarkably decreased. There were striking differences in dominant species among research stations before the bloom. Diatoms were the most dominant group in the whole study area in that period. Diversity and evenness index were highest just before outbreak of the red tides (2 Aug, 2002). During the bloom (4 Aug.), it decreased to the lowest value and then began to increase slowly. The result of PCA on water quality vs phytoplankton biomass showed that the land loads of nutrient may be the main cause of summer rally of phytoplankton biomass.

용출시험에 의한 항만 준설토의 오염도 평가 -해양환경에 미치는 영향평가를 중심으로- (Contaminant Assessment of Dredged Material by Leaching Test - focused on the impact assessment of the coastal environment -)

  • 조홍연;최광희;윤길림
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.5-12
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    • 2001
  • 항로유지 및 오염해역준설로 인하여 항만에서 발생하는 준설토를 재활용하는 방안 연구의 일환으로 준설토의 물리적인 특성 및 오염도 특성 분석을 수행했다. 대상 항만은 군산항, 고현항, 삼천포항, 포항항이었으며, 유지준설토를 현지에서 채취하여 용출실험에 이용했다. 실내실험결과, 준설토의 비중은 큰 차이를 보이지 않았으며, 입도분포는 군산항, 삼천포항, 고현항은 실트질 및 굴패각 성분이 대부분이고, 포항항의 경우는 자갈성분이 많은 것으로 파악되었다. 한편, 군산항 준설토는 금강유역에서 배출되는 오염부하의 영향으로 COD 용출농도 및 강열감량이 크게 나타났으며, 영양염류 용출농도도 타 항만에 비하여 큰 값을 보이고 있다. 중금속 용출농도는 Zn, Pb, Cd, Cu 항목에 대하여 각각 고현항, 군산항, 삼천포항, 군산항이 가장 큰 값을 보이고 있어 항목별로 오염도가 다양한 양상을 보이고 있다.

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EFDC-WASP을 이용한 진양호의 3차원 수리.수질 변화 모의 (3-Dimensional Hydrodynamic and Water Quality Change Simulation of Jingyang Reservoir Using EFDC-WASP)

  • 정영원;김영도;김정곤
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1079-1083
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    • 2010
  • 하절기에 집중되는 강우로 인해 국내의 경우 저수지와 댐 건설이 불가피 하였으며, 이들 구조물에 의한 수체의 거동 및 수질의 분포 또한 일반 하천과는 다른 특성을 지니고 있다. 특히, 흐름 방향보다 수심 방향으로의 특성이 강하게 작용하는 호소에서는 3차원 수리 수질 모델링을 적용함으로써 모의 결과에 대한 신뢰성을 높일 수 있다. 하천의 발원지로서의 댐(저수지)과 하천과 하천사이에 위치한 저수지의 특성이 다르며, 하천 사이에 위치한 저수지의 경우, 하천과 하천을 이어주며 그 흐름특성과 수질의 분포 및 변화의 양상의 바뀐다는 점에서 독립적이며, 연계되는 구조의 특징을 동시에 반영할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 낙동강에 위치한 남강댐(진양호)를 중심으로 연구를 진행하였으며, 안동댐 등처럼 하천의 발원지가 아닌 하천과 하천 사이에 위치한 호소(댐)으로 이와 같은 특징을 반영하여 수질오염총량관리제에서의 목표수질 달성여부와 점 및 비점오염원에서 발생되는 오염부하량의 변화에 따른 저수지 내의 수리 수질 모의를 EFDC-WASP의 연계 모델을 통해 연구하고자 하였다.

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Prevalence of salivary microbial load and lactic acid presence in diabetic and non-diabetic individuals with different dental caries stages

  • Monika Mohanty ;Shashirekha Govind;Shakti Rath
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제49권1호
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    • pp.4.1-4.9
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    • 2024
  • Objectives: This study aims to correlate caries-causing microorganism load, lactic acid estimation, and blood groups to high caries risk in diabetic and non-diabetic individuals and low caries risk in healthy individuals. Materials and Methods: This study includes 30 participants divided into 3 groups: Group A, High-risk caries diabetic individuals; Group B, High-risk caries non-diabetic individuals; and Group C, Low-risk caries individuals. The medical condition, oral hygiene, and caries risk assessment (American Dental Association classification and International Caries Detection and Assessment System scoring) were documented. Each individual's 3 mL of saliva was analyzed for microbial load and lactic acid as follows: Part I: 2 mL for microbial quantity estimation using nutrient agar and blood agar medium, biochemical investigation, and carbohydrate fermentation tests; Part II: 0.5 mL for lactic acid estimation using spectrophotometric analysis. Among the selected individuals, blood group correlation was assessed. The χ2 test, Kruskal-Wallis test, and post hoc analysis were done using Dunn's test (p < 0.05). Results: Group A had the highest microbial load and lactic acid concentration, followed by Groups B and C. The predominant bacteria were Lactobacilli (63.00 ± 15.49) and Streptococcus mutans (76.00 ± 13.90) in saliva. Blood Group B is prevalent in diabetic and non-diabetic high-risk caries patients but statistically insignificant. Conclusions: Diabetic individuals are more susceptible to dental caries due to high microbial loads and increased lactic acid production. These factors also lower the executing tendency of neutrophils, which accelerates microbial accumulation and increases the risk of caries in diabetic individuals.

온실내 근권부의 지중냉각부하 추정 (Estimation of Soil Cooling Load in the Root Zone of Greenhouses)

  • 남상운
    • 생물환경조절학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.151-156
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    • 2002
  • 지중냉각이나 양액냉각과 같은 근권부 냉각은 뿌리의 활력 증진, 양수분 흡수력의 향상, 작물체온의 강하 및 고온스트레스의 감소 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 또한 온실 전체를 냉방하는것 보다 경제적이다. 따라서 본 연구에서는 지중냉각시스템을 경제적인 고온극복 방법중의 하나로 생각하고, 기술을 체계화하기 위한 시도로 지중냉각시스템의 열전달 특성을 분석하여 냉각부하를 산정하기 위한 실험을 수행하였다. 지중열류 측정자료로부터 힘수비에 따른 토양의 열전도율을 분석하였으며, 함수비 19~36%의 범위에서 열전도율은 0.83~0.96W.m$^{-}$.$^{\circ}C$$^{-}$로 직선적인 증가를 보였다. 일사량, 지표온도 및 기온의 관측치로부터 일사량에 따른 지표온도 상승을 회귀분석한 결과 거의 직선적인 관계를 보였으며, 지표온도는 실내 수평면 일사량 300~800W.m$^{-2}$ 범위에서 작물이 없는 경우 3.5~7.$0^{\circ}C$,작물이 지표면을 거의 덮고 있는 경우 1.0~2.5$^{\circ}C$ 정도 기온보다 상승하는 것으로 나타났다. 실험자료를 이용하여 온실의 설계기온과 냉각설정 지온, 일사량 및 토양의 함수비에 따른 지중냉각시스템의 냉각부하를 구하였다. 실내일사량 300~600W.m$^{-2}$ , 토양함수비 20~40%의 범위에서 기온과 지온의 차이를 1$0^{\circ}C$로 유지하기 위해서는 46~59W.m$^{-2}$ 의 냉각열량이 필요한 것으로 나타났다. 보다 정확한 설계자료의 구축을 위해서는 다양한 조건별 실험을 추가로 수행해야 할 것으로 생각된다.EX>$\mu$$_{r}$′) and the dielectric loss ($\varepsilon$$_{r}$"/$\varepsilon$$_{r}$′) were increased. It was caused that the absorption characteristics of the absorber were improved. The conduction loss and magnetic loss were expected to be occurred together because two matching frequencies were shown with carbon addition. It was confirmed that the matching frequency of the microwave absorber could be controlled by controlling heat-treatment temperatures and carbon additions.ons.tions.加的)으로 되거나 과가황(過加黃)이 될 우려가 있는 제조공정(製造工程)에서는 흔히들 이 방법(方法)을 무시(無視)하고 있다. 여기서 강조(强調)해 두어야 할 것은 항상 제품(製品)의 외부(外部)를 완전(完全)히 가황(加黃)시킬 필요(必要)는 없다는 것이다. 다공성(多孔性)이나 기포생성(氣泡生成)을 조장(助長)하는 불량가황상태(不良加黃狀態)와 표면(表面)에서의 과가황상태간(過加黃狀態間)의 균형(均衡)을 취(取)해 줘야 하는데 물론(勿論) 이때는 가황시간(加黃時間)을 단축(短縮)시켜야 한다는 경제적(經濟的)인 측면(側面)도 아울러 고려(考慮)해야 한다. 이것은 고무기술자(技術者)가 당면(當面)해야할 과제(課題)

탄수화물 간식류 식품 및 조리방법에 따른 혈당지수 및 혈당부하지수 (Analysis and Evaluation of Glycemic Indices and Glycemic Loads of Frequently Consumed Carbohydrate-Rich Snacks according to Variety and Cooking Method)

  • 김도연;이한송이;최은영;임현정
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.14-23
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    • 2015
  • 한국인 다소비 탄수화물 간식류의 조리방법에 따른 혈당지수 및 혈당부하지수를 알아보기 위하여 건강한 성인에게 포도당과 탄수화물 간식을 조리방법을 달리하여 실험하였다. 당질부하량은 50 g 당질 함량으로 계산하였고, 식후 혈당과 혈청 인슐린 반응은 2시간에 걸쳐 측정하였다. 그 결과 옥수수죽, 찐옥수수, 찐감자, 군감자, 찐고구마, 군고구마는 고혈당지수에 해당하였고 강냉이, 고구마튀김, 군밤이 중 혈당지수에 해당되며, 감자튀김, 감자전, 군밤, 찐팥, 팥죽은 저혈당지수 수치에 해당하였다. 조리방법별로 비교했을 때 기름을 사용한 찐감자와 군감자의 혈당지수가 감자튀김과 감자전보다 높았고 군고구마의 혈당지수가 고구마튀김에 비해 높았으며, 찐팥의 혈당지수가 팥죽에 비해 낮았다. 식품별로 비교했을 때 찐 형태에서는 찐팥이 저 혈당지수, 찐밤이 중 혈당지수 간식에 해당하였고, 구운 형태로는 군밤이 저 혈당지수 식품에 속하였다. 죽 형태로는 팥죽이 저 혈당지수에 해당하였고, 튀긴 형태로는 감자전, 감자튀김 모두 저 혈당지수에 속하였지만 감자전만이 고구마튀김에 비해 낮았다. 혈당부하지수는 찐팥, 군밤, 찐밤, 팥죽, 군감자, 찐감자, 감자전, 감자튀김이 저 혈당부하지수, 고구마튀김, 강냉이, 찐옥수수가 중 혈당부하지수, 군고구마와 옥수수죽은 고 혈당부하지수 간식에 해당하였다. 결론적으로 현재 탄수화물 간식류에 대한 혈당지수는 외국의 데이터를 많이 이용하고 있고 국내에서의 연구는 미비한 실정이므로 우리나라에서 많이 섭취되고 있는 간식류를 대상으로 혈당지수 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다. 또한 기름을 사용하여 조리된 간식류는 혈당지수가 낮더라도 만성질환예방을 위해 적당량 섭취를 권고해야 할 것이다. 마지막으로 당뇨병의 식사요법에서 탄수화물 간식류는 무조건 제한하기보다는 적절한 조리방법으로 제시될 필요가 있으므로 본 연구에서 산출한 탄수화물 간식류의 혈당지수와 혈당부하 지수를 참고적인 자료로 이용할 수 있을 것으로 생각되며 향후 당뇨병 환자를 대상으로 한 탄수화물 간식류의 혈당지수 연구도 필요할 것으로 사료된다.

HSPF를 이용한 농업비점오염원 최적관리방안에 따른 수질개선효과 예측 (Predicting the Effects of Agriculture Non-point Sources Best Management Practices (BMPs) on the Stream Water Quality using HSPF)

  • 이경석;이동훈;안영미;강주현
    • 한국습지학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.99-110
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    • 2023
  • 농업지역에서 발생하는 비점오염물질은 타 지역에 비해 넓은 면적에서 배출되기 때문에 수질관리를 위해서는 발생원 제어와 배출수 관리와 같은 다양한 오염원 저감대책이 필요하며, 이를 위해서는 유역특성을 고려한 오염원별 배출량 및 최적관리방안에 따른 수질개선 효과를 정량적으로 파악할 필요가 있다. 이에 본 연구는 Hydrological Simulation Program-FORTRAN(HSPF)모델을 활용하여 유역내 오염원별 부하 및 주요 오염원저감방안에 대한 수질개선효과를 분석하여 농업지역의 비점오염관리대책 수립 지원을 목적으로 하였다. 연구지역은 경남 창녕군 계성천 유역으로 전체 면적대비 농업지역이 약 26.13%로 산림을 제외하고 지배적인 토지이용을 가지며, 주요 오염원은 농업활동에 기인하는 화학비료 및 액비살포와 축사에서 발생하여 야적 또는 농지에 살포되는 축분을 포함하고 있다. 계성천 유역에 대한 HSPF 모델 구축시 화학비료와 액비 사용량, 소규모 축사의 축분 발생량과 공공하수처리장, 분뇨처리장, 마을하수도 및 개인오수처리시설 등 점오염원 영향을 고려하였다. 특히 본 연구에서는 영양염류의 식생흡수, 침적, 흡탈착, 깊은침투에 의한 손실 등 상세 순환기작모의가 가능하도록 NITR 및 PHOS모듈을 활용하였다. 구축된 모델은 유역말단의 2015~2020년 측정값을 토대로 보·검정을 수행하였으며 모델이 유량 및 수질을 적절히 모의하는 것을 확인하였다. 오염저감시나리오는 농업비점관리(배수물꼬관리, 완효성비료와 사용), 축산비점관리(액비저감, 소규모 축사 축분관리), 생활계오염원제어(개인오수처리시설 관리) 등 세 부문으로 구분하고, 달성기간에 따라 단기, 중기, 및 장기로 구분하여 부문별로 단계별 저감대책을 구성하였다. 개별시나리오 모의 결과 수질개선에 효과는 완효성비료의 대체사용>배수물꼬관리>소규모축사 축분관리 순으로 나타났다. 유역 전반에 모든 관리방안을 적용하였을 때 장기적으로 TN, TP의 연간부하량은 각각 40.6%, 41.1%, 연평균 농도는 각각 35.1%, 29.2% 감소되는 효과를 보였다. 본 연구를 통하여 농업활동 우세 유역에서의 다양한 오염원 저감시나리오별 수질개선효과에 대한 예측 및 이에 기반한 오염관리대책 우선순위 도출을 위한 합리적인 방법론을 제시하고자 한다.

Nutrient Requirements of Exercising Swamp Buffalo, Bubalus bubalis, from Materials Balance and In Vivo Body Composition by the Body Density Method. I. Aspects of Energy and Protein Metabolism in Working Cows

  • Mahardika, IG.;Sastradipradja, D.;Sutardi, T.;Sumadi, IK.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제13권5호
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    • pp.605-612
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    • 2000
  • Four young swamp buffalo cows of similar age ranging in weight between 280 to 380 kg and trained to do physical work were used in a study to determine energy and protein requirements for draught using a $4{\times}4$ Latin square designed experiment. The experiment consisted of field trials employing 4 levels of work load, e.g. no work as control, and loads amounting 450 to 500 Newton (N) pulled continuously for 1, 2 and 3 h daily for 14 consecutive days. Cows were fed king grass (Penisetum purpuroides) ad libitum and were subjected to materials balance trials. Body composition was estimated in vivo by the body density method and daily energy expenditure (EE) was calculated from ME minus retained energy (RE). The results show that EE while not working ($EE_{resting}$) was $0.42kgW^{0.75}MJ/d$ and maintenance ME ($ME_m$) was $0.37kgW^{0.75}MJ/d$. ME requirement increased to 1.65 times maintenance for the work of 3 hours. The energy expended for doing exercise ($E_{exercise}$) was 9.56, 20.0 and 25.86 MJ/cow for treatments 1, 2 and 3 II, respectively. Fat retention was absent in all groups of working cows, but protein retention was only negative for cows undertaking 3 h work. The relationship between $E_{exercise}$ (MJ), work load (F, kN), work duration (t, h) and body mass (W, kg) was found to be: $E_{exercise}=(0.003F^{1.43}t^{0.93})/W^{0.09}MJ$. The maintenance requirement for digestible protein was $2.51kgW^{0.75}g/d$, whereas digestible protein for growth ($DP_{growth}$) and for work ($DP_{work}$) followed the equations: $DP_{growth}=[(258+1.25W^{0.75}){\Delta}Wkg/d]g$ and $DP_{work}=[12.59e^{0.95t}]g$, respectively The coefficients a, b and c for the calculation of $E_{exercise}$ components according to the Lawrence equation were found to be 2.56 J/kgW.m, 5.2 J/kg load carried.m and 0.29, respectively, thus efficiencies to convert ME into work were 0, 16.09, 27.3 and 32.44% for control, 1, 2 and 3 h/d work, respectively. ME and DP requirements for a 250 to 400 kg working buffalo cow allowing to growth up to 0.5 kg/d are presented.

기후변화시나리오 다중모형 앙상블에 따른 논 질소 유출 부하량 변동 및 불확실성 평가 (Evaluating Changes and Uncertainty of Nitrogen Load from Rice Paddy according to the Climate Change Scenario Multi-Model Ensemble)

  • 최순군;정재학;엽소진;김민욱;김진호;김민경
    • 한국농공학회논문집
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    • 제62권5호
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    • pp.47-62
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    • 2020
  • Rice paddy accounts for approximately 52.5% of all farmlands in South Korea, and it is closely related to the water environment. Climate change is expected to affect not only agricultural productivity also the water and the nutrient circulation. Therefore this study was aimed to evaluate changes of nitrogen load from rice paddy considering climate change scenario uncertainty. APEX-Paddy model which reflect rice paddy environment by modifying APEX (Agricultural Policy and Environmental eXtender) model was used. Using the AIMS (APCC Integrated Modeling Solution) offered by the APEC Climate Center, bias correction was conducted for 9 GCMs using non-parametric quantile mapping. Bias corrected climate change scenarios were applied to the APEX-Paddy model. The changes and uncertainty in runoff and nitrogen load were evaluated using multi-model ensemble. Paddy runoff showed a change of 23.1% for RCP4.5 scenario and 45.5% for RCP8.5 scenario compared the 2085s (2071 to 2100) against the base period (1976 to 2005). The nitrogen load was found to be increased as 43.9% for RCP4.5 scenario and 76.0% for RCP8.5 scenario. The uncertainty analysis showed that the annual standard deviation of nitrogen loads increased in the future, and the maximum entropy indicated an increasing tendency. And Duncan's analysis showed significant differences among GCMs as the future progressed. The result of this study seems to be used as a basis for mid- and long-term policies for water resources and water system environment considering climate change.