• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.37-37
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• 2021

Calystegia soldanella L. is a perennial herbaceous halophyte belonging to the convolvulaceae family, which mainly grows in coastal sand dunes in Korea. Shoots and rhizomes are edible, and roots called 'Hyoseon Chogeun' are known to have medicinal effects such as antipyretic, sterilization, and diuretic. In addition, physiological activities of antioxidant, anti-inflammatory, antiviral, antifungal and PTP-1B (protein tyrosine phosphate-1B) inhibition have been reported. In this study, in vitro induction cell lines of C. soldanella L. collected from the coastal sand dunes in Jeju island was redifferentiated into adventitious roots that can be used as medicinal resources. Also the biomass of mass-proliferated adventitious roots using a bioreactor were evaluated. Plants of C. soldanella L. were collected from the crevice of the seashore in the coastal area of Taeheung 2-ri, Namwon-eup, Seogwipo-si. Then, it was separated into leaves, stems, rhizomes, and roots, and surface sterilized with 70% ethyl alcohol and 2% NaOCl (sodium hypochlorite). After washing with sterilized water, each organ section was cultured in Hormone-free MS medium (Murashige & Skoog Medium). As a result, the induction response rates were evaluated at 85% and 55%, respectively, in terms of callus formation and shoot generation in the rhizome segment. In the case of the adventitious roots morphological characteristics induced by single-use treatment of auxin-based plant growth regulators IBA and NAA from redifferentiated shoots were compared. Most efficient adventitious root culture method as a rooting rate, number, length, and biomass proliferation in the bioreactor system was confirmed when treated by culturing in MS salts, Sucrose 30 g·L^-1, and IBA 1mg·L^-1 for 4 weeks. In this study, the medium composition and culture period were confirmed using a bioreactor system to mass-proliferate adventitious roots derived from C. soldanella L. in Jeju island. Also this adventitious root line developed a new medicinal material could increase value of the bio-industry ingredient through quantitative and qualitative screening of phyto-bioactive compounds.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권6호
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• pp.93-98
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• 2023

벼농사에서 물 관리는 매우 중요한 작업이다. 벼의 생육 초기에는 잡초 발생을 억제하기 위하여 물을 깊이 대고, 모내기 후 뿌리가 활착하면 줄기 생성을 촉진하기 위해 물을 얕게 대며, 쌀알이 맺힐 수 없는 줄기가 생성되는 시기에는 물을 뗀다. 물 공급 상황은 논 위치, 농수로, 토양, 기상 등 다양한 요소에 영향을 받기 때문에 농민은 수시로 논을 방문하여 수위를 확인하고 물의 유출입을 통제한다. 경작하는 논이 원격지에 분산되어 있다면 이러한 노력은 더욱 증가한다. 자동 물 관리 시스템은 노동력을 절감하여 생산성 향상에 기여할 수 있는 방안으로 고려되고 있다. 그러나 2022년 국내 벼 생산으로 인한 순수익은 평균 32만원/10a 정도이다. 따라서 높은 단가의 고사양 장치를 적용하거나 공사를 추진하여 관련 인프라를 구축하는 것은 현실적으로 어렵다. 본 연구는 추가적인 기반공사 없이 국내 농업 인프라에 통합될 수 있는 물꼬 개발에 중점을 두었으며 세 가지 주요 분야에서 연구를 수행하여 사물인터넷 기반 물꼬를 구현하였다. 첫째, 기존의 농업용 관수 파이프에 빠르고 쉽게 설치할 수 있는 물꼬를 설계하였다. 둘째, 저전력 통신 기능을 갖춘 Cat M1 통신 모뎀과 아두이노 나노 보드를 연결하고 전원을 공급하는 전자회로를 제작하였다. 셋째, 클라우드 기반 플랫폼을 이용하여 서버와 데이터베이스 환경을 구축하고 사용자가 접근할 수 있는 웹 페이지를 제작하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.176-182
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• 2023

사과 '후지'의 잎 절편체로부터 신초 기관형성을 통한 효율적인 식물체 재생 시스템을 확립하기 위하여 암처리 기간, 전처리 방법, 배양 용기당 치상 절편체 수, 배양 용기의 종류와 배지 위의 절편체 치상방향 등을 달리하여 실험을 실시하였다. 배양 초기 암조건에서의 배양은 신초 형성에 필수적이며, 4주 동안 배양한 후 명조건으로 옮겨 배양하는 것이 신초 재생에 가장 효과적이었다. 배양 전 전처리로는 sorbitol 40 g/L가 포함된 액체 재생배지에 2시간 동안 침지하였을 때 신초 형성율이 87.5%까지 증가하였으며, 신초 형성 시기가 빨라지는 것으로 나타났다. 배양 용기당 치상 절편체 수는 9개를 치상하는 것이 신초 재생에 효과적이었으며, 배양 용기는 100 ml 삼각플라스크를 사용하는 것이 petri dish를 사용하는 것에 비해 신초 형성율이 약 3배 정도 증가하였다. 잎절편체의 배지 위 치상방향은 배축면이 배지에 닿게 치상했을 때, 신초 형성율과 재생된 신초수가 다소 높게 나왔다. 암조건에서 4주간 배양한 후 명조건으로 옮겨총8주간 배양하여 재생된 신초는 1/4 MS에 0.2 mg/L의 IBA가 첨가된 배지에서 발근을 유도한 후 활착시켜 온실에서 재배하였을 때 정상적인 표현형을 보여주었다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제7권6호
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• pp.75-83
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• 2004

본 연구는 경량형 옥상조경 소재로 도입가능성이 높은 자생식물을 중심으로 인공배합토에서 토심과 관수주기에 따른 식물의 생육반응을 검증함으로써 경량이면서 저관리형의 옥상조경을 실현하고 자생식물의 활용성을 높이고자 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 토심과 관수주기에 상관없이 생육이 양호하였던 수종은 애기기린초(Sedum middendorffianum Maxim)와 두메부추(Allium senescens L.)로 고사율 0%로 나타나 토심 5cm의 무관수의 조건에서도 생육이 가능한 저관리 경량형 옥상녹화에 적용 가능한 소재라 판단된다. 또한 두메부추는 토심 5cm에서 건물률이 높아 충실한 생장을 한 것으로 나타났으나 엽록소 측정을 통한 관상가치에서는 토심 10cm에서 양호한 것으로 나타나 관상가치를 고려한다면 토심 10cm 이상의 옥상녹화에 도입하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 2. 한라구절초(Chrysanthemum zawadskii Herb. Subsp. Coreanum (Nakai) Y. Lee Stat.)와 술패랭이(Diauthus superbus L. var. longicalycinus (Maxim) Williams)는 토심 5cm에서 고사율이 높았으며 생육이 저조하였다. 관수는 토심이 5cm인 경우 반드시 필요한 것으로 나타났으며 토심 10cm에서는 무관수에서도 양호한 생장을 하였다. 따라서 무관수의 저관리 경량형 옥상녹화를 조성하기 위해서는 최소 10cm 이상의 토심을 조성하여 식재하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 3. 목본류인 백리향(Thymus quinquecostatus Celak)은 토심 5cm에서 무관수이거나 3주간의 관수주기에서 90% 이상 고사하였으며 최소 1주간격으로 관수하였을 경우 생육상태가 양호하였다. 특히 토심 10cm에서는 무관수일 경우에도 생육이 우수한 것으로 나타났다. 따라서 토심 10cm에서 저관리 옥상녹화의 조성에 도입 가능한 수종으로 판단된다. 결론적으로, 본 연구에서 실험한 수종은 저관리 경량형 옥상녹화에 도입할 경우 최소 토심 10cm가 적정하며 5cm 이하의 토심에서는 최소 2주일에 1회 이상의 관수를 하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 특히 토심 5cm에서도 애기기린초(Sedium middendorffianum)나 두메부추(Allium senescens L.)와 같은 수종을 도입하였을 경우에는 초경량 저관리의 옥상녹화 조성이 가능한 것으로 나타났다. 본 연구는 자생초화류을 중심으로 토심과 관수와의 관계에 대한 기초적인 자료를 제시한데 그 의의가 있다고 하겠다. 이에 앞으로 다양한 토양과 수종에 대한 개발과 연구가 진행되어야 하며 특히 인공배지에서의 적정시비량과 저토심에서의 목본류에 대한 실험과 연구가 이루어져야 할 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권3호
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• pp.201-207
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• 2007

답리작 보리재배 후 보릿짚을 시용하고 관개량, 경운방법을 달리하여 만추벼를 전북통에서 2년 동안 재배시 토양이화학성, 작업정도, 생육 및 수량성을 검토한 결과는 다음과 같다. 보릿짚 시용 후 경운방법 및 관개량에 따른 작업정도는 마른로타리 1회 + 물 로타리 1회 처리구에서 경운 + 물 로타리 1회(관행)보다 보릿짚 피복정도가 적었고 결주율 2.6%, 부묘율 1.7% 낮았으며 관개량이 많을수록 결주율과 부묘율이 낮아지는 경향을 나타냈다. 토양이화학성 변화는 마른로타리 1회 + 물 로타리 1회 처리구 심토에서 토양경도, 용적밀도가 낮아지고 공극율, 기상율이 증가되어 토양물리성이 개선되었으며 마른로타리 1회 + 물 로타리 1회 처리구에서 CEC가 높아지고 유기물, 유효인산 함량이 증가되었으며 C/N율이 낮아져 토양화학성이 개량되었다. 경운방법에 따른 벼의 유효경비율은 마른로타리 1회 + 물 로타리 2회 > 마른로타리 1회 + 물 로타리 1회 > 경운 + 물 로타리 1회 > 물 로타리 1회 순으로 높았으며 쌀 수량은 $500Mg\;ha^{-1}$ 관개시 마른로타리 1회 + 물 로타리 1회, $700Mg\;ha^{-1}$ 관개시 마른로타리 1회 + 물 로타리 2회 처리구에서 수수 및 영화수 확보가 많았고 현미천립중이 무거워 경운 + 물 로타리 1회(관행) 대비 각각 7%, 5% 증수되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권4호
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• pp.332-337
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• 2013

신간척지에서 청보리의 안정재배를 위한 토양 염농도를 제시하기 위하여 새로 조성된 새만금간척지에서 토양염농도(EC) 0.8, 3.1, 6.5, 11.0 dS/m에 해당하는 지점을 선정하고, 화학비료로 $N-P_2O_5-K_2O$=150-100-100 kg/ha를 시용한 후 2011년 10월 26일에 영양보리를 220kg/ha 파종하였다. 재배기간중 토양 염농도는 수확기>출수기>파종기>월동기 순으로 파종기에 비해 수확기에 1.4~4.2배 상승하였다. 염농도가 높을수록 발근에 지장을 초래하여 지상부 생육도 저조하였고 특히 EC 11.0 ds/m에서 출현은 하였으나 겨울철이 지난 후 고사하였다. 수량은 토양염농도 0.8 dS/m(8.8 MT/ha)에 비해 3.1 dS/m과 6.5 dS/m에서 각각 68 %, 35 % 수준이었다. Proline함량은 생육초기가 수확기보다, 그리고 염농도가 높을수록 많았다. 수확기의 $Na_2O$와 MgO 함량은 염농도가 높을수록 많았고 N, $P_2O_5$, $K_2O$ 및 CaO 함량은 염농도가 높을수록 적었다. 따라서 토양 염농도가 3.1 dS/m이상으로 높아짐에 따라 청보리의 지하부와 지상부에 심각한 생육저해로 양분의 불균형 흡수를 초래하여 수량이 저조하기 때문에 안정한 청보리 생산을 위해서는 지하 배수시설 또는 관개수를 이용하여 3.1 dS/m이하로 염농도를 떨어뜨린 후 재배하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제48권6호
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• pp.484-489
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• 2003

무기질 비료 및 퇴비를 36년간 장기 시용한 논 토양에서 벼 뿌리의 분포양상을 구명하기 위하여 무비, 퇴비단용, 삼요소, 삼요소+퇴비, 삼요소+규산구의 벼 뿌리 관련 특성을 조사하였다. 본 시험은 평택통에 화삼벼를 주당 3본씩 손이앙 하였으며 삼요소구의 시비량은 N-$\textrm{P}_2\textrm{O}_5$-$\textrm{K}_2\textrm{O}$ kg $\textrm{ha}^{-1}$=150-100-100를 시용하였고 규산은 ha당 500kg, 퇴비는 ha당 10,000kg를 시용하였다. 근계특성 분포 특성을 요약하면 다음과 같다. 지상부의 건물중은 시비량이 많을수록 높은 경향이었다 그러나 뿌리 건물중은 삼요소구에 비하여 삼요소+퇴비에서 많았으며, 총근장은 무비에서 컸다. 뿌리 건물중은 삼요소+퇴비구에서 높았다 토심별 근장밀도(cm $\textrm{cm}^{-3}$)는 무비구의 주간하 0-5cm에서 가장 높았고 토심이 깊어질수록 적어지는 경향이었고 주하와 주간하의 차이는 심토로 갈수록 적어지는 경향이었으나 퇴비단용구는 토심 15-20cm의 주간하에서 주하와 차이가 컸다. 토심별 근중밀도(mg $\textrm{cm}^{-3}$)는 삼요소+회비구에서 가장 높았다. 비근장은 삼요소+규산구에서 가장 낮았다. 뿌리깊이 지수는 퇴비단용구가 높았으며 근장으로 계산한 지수가 근중으로 계산한 지수보다 높았다.

• 원예과학기술지
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• 제31권3호
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• pp.259-268
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• 2013

다단 구조, USGA 구조 및 약식 구조에서 자란 난지형 및 한지형 잔디의 연중 잔디색상 품질, 동절기 색상 및 이른 봄 녹화 특성을 파악하고자 본 연구를 수행하였다. 다단 구조, USGA 구조 및 약식 구조의 전체 깊이는 각각 60cm, 45cm 및 30cm 이었다. 공시 초종은 들잔디 세 품종과 켄터키 블루그래스, 퍼레니얼 라이그래스 및 톨 페스큐 조합종 및 이들 한지형 혼합구가 각각 세 종류이었다. 연구결과 잔디지반 및 초종별로 잔디색상 품질, 동절기 색상 및 이른 봄 녹화에 대해 유의한 차이가 나타났다. 잔디색상은 지반 및 초종에 따라 계절적인 차이가 나타났는데 다단 구조와 USGA 구조에서 자란 잔디의 색상이 약식 구조에 비해 지속적으로 우수하였다. 지반에 관계없이 난지형 및 한지형 잔디 모두 겨울에 비해 봄부터 가을까지 색상이 양호하였으며 초종 간 차이는 특히 계절적으로 12월 초에서 겨울 휴면기를 벗어나 녹화되기 시작하는 이른 봄 사이 크게 나타났다. 공시 초종 간 잔디색상은 다단 구조, USGA 구조 및 약식 구조에서 한지형 잔디가 난지형 들잔디보다 훨씬 양호하였다. 한지형 잔디의 색상 품질은 켄터키 블루그래스 > 퍼레니얼 라이그래스 > 혼합구 > 톨 페스큐 순서로 나타났다. 그리고 난지형 들잔디의 경우 '야지' 및 '제니스'의 잔디색상이 '중지'에 비해 양호하였다. 동절기 잔디색상의 지반 간 우열관계는 USGA 구조 > 다단 구조 > 약식 구조 순서로 나타났으며, 초종 간 차이는 난지형 '야지', '중지' 및 '제니스'의 경우 모두 완전히 갈색으로 나타났고, 반면 한지형 잔디는 모든 지반에서 녹색을 유지하였다. 이 중 퍼레니얼 라이그래스의 색상이 가장 양호하였으며, 톨 페스큐는 탈색이 빨리 진행되어 녹색이 가장 옅게 나타났고, 켄터키 블루그래스는 퍼레니얼 라이그래스와 톨 페스큐 사이의 색상을 나타내었다. 이른 봄 잔디녹화 속도는 난지형 및 한지형 잔디 모두 다단 구조에서 생육 시 가장 빨랐고, 반면 약식 구조에서 잔디녹화가 초종에 관계없이 가장 느리게 나타났다. 잔디지반에 관계없이 모두 난지형에 비해 한지형 잔디의 이른 봄 녹화속도가 훨씬 빨랐다. 한지형 잔디 중에서는 톨 페스큐의 색상 균일도가 가장 양호하였으며, 퍼레니얼 라이그래스의 경우 녹화 속도는 빨랐지만 색상의 균일도가 떨어졌다. 그리고 켄터키 블루그래스의 녹화 속도는 가장 느리게 나타났는데, 이는 근계 발달이 낮게 분포하기 때문이라 판단되었다. 종합적으로 잔디지반에 따라 색상 품질 차이가 크게 나타났고, 또한 동일 지반에서도 초종별로 그 차이가 크기 때문에 잔디 초종 및 지반 선정 시 주의 깊게 결정하는 것이 필요하다. 우수한 잔디 색상품질, 동절기 색상 및 이른 봄 녹화를 위해서는 약식 구조 대신 다층 구조(다단 구조 및 USGA 구조)가 바람직하다. 또한 혼합구의 경우 켄터키 블루그래스, 퍼레니얼 라이그래스 및 톨 페스큐 혼합 정도에 따라 연중 잔디색상품질, 동절기 색상 및 이른 봄 녹화가 다르게 나타났기 때문에 정원, 공원, 경기장 및 골프장 등 잔디밭 조성 시 컨셉에 의한 초종 선정 및 혼합율을 결정하는 것이 필요하다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.33-37
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• 2006

박과 (Cucurbitaceae) 작물에서 박 (Lagenaria siceraria Standl.)은 식용뿐만 아니라 주로 저온 신장성의 확보와 토양전염성 병해를 회피하기 위한 수단으로서 수박의 대목으로 많이 사용된다. 유전공학 방법을 이용한 토양병 내성이 증대된 신품종 개발이 필요한 요즘 박 형질전환체 개발의 효과적인 시스템 확립을 위하여 식물형질전환 연구에 매우 효율적으로 이용되는 마커인 GFP 유전자를 도입하였다. 실험재료로 이용된 박 계통은 9005, 9006 및 G5였으며, 신초 유기를 위한 선발 배지는 3.0 mg/L_ BAP + 100 mg/L kanamycin +500 mg/L cefotaxime + 0.5 mg/L $AgNO_3$, pH 5.8이었다 박 선발배지에 치상된 자엽 절편체는 3주 정도 지나면 절단면 즉 치상 부위에서 작은 돌기들이 발생하였고, 갈수록 절편체는 갈변하여 고사하였다. 선발된 개체에서는 신초가 발생하였으며 선발 후 7주가 경과하면 pot로 이식하여 발근된 완전한 식물체를 얻을 수 있었다. 본 실험결과 박 형질전환 시 genotype에 따른 신초 발생률에 상당한 차이를 보였는데 계통 9005의 경우 신초 발생율이 0.0%이였으며 계통 G5의 경우 4.1%이였다. 형질전환으로 발생된 신초는 GFP가 발현되지 않는 것과 GFP가 발현되는 것 두 가지 양상을 볼 수 있었다. PCR 및 Southern blot 분석을 한 결과, 9006과 G5 두 genotype에서 형질전환 신초에서 GFT 유전자를 가지고 있는 것으로 확인되었으며 GFP 유전자가 도입된 박 형질전환체를 얻을 수 있었다. 따라서 GFP 유전자는 박 형질전환시 유식물체에서 형질전환체를 쉽게 선발할 수 있는 유용한 마커로 이용 될 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권1호
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• pp.24-31
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• 2003

벼 재배에 있어 이앙기 가뭄시 대체 용수원을 개발하고자 공장폐수처리장(이하 공장폐수 처리수)와 하수종말처리장 방류수(이하 하수처리수)를 관개한 다음 지하 침투수 수질 및 벼생육 변화를 구명하기 위해 본 시험을 수행하였다. 대체 관개 용수원으로서 공장폐수 처리수의 COD, $NH_4{^+}-N$, $Mn^{2+}$, 및 $Ni^+$ 농도와 하수처리수중의 SS및 $PO_4-P$농도는 여러 국가들의 관개 재활용 수질 기준보다 높은 것으로 나타났다. 하수처리수의 초장은 공장폐수 처리수 10일간 관개구를 제외하고 지하수 관개구 보다 약 2 cm 정도 짧았으나, 지하수 및 하수처리수 관개구의 경수는 관개기간에 관개 없이 유의차가 없는 것으로 나타났다. 그리고 하수처리수 및 공장폐수 처리수 20일 관개구의 수확지수는 유의차가 없었지만, 공장폐수 처리수 30일 관개구의 수확지수는 토성에 관계없이 하수처리수 관개구 보다 약간 높은 것으로 나타났다. 공장폐수 처리수 관개구의 토양 침출수중의 SAR값은 하수처리수 관개구보다 2배 이상 높았지만, 하수처리수 관개구는 지하수 관개구와 비교하여 유의차가 없는 것으로 나타났다. 이앙 30일 후 공장폐수 및 하수종말처리수 관개구의 토양침출수중 평균 전기전도도(EC1) 값은 각각 식양토에서 4.7과 $3.4dS\;m^{-1}$ 그리고 사양토에서 3.5 및 $2.5dS\;m^{-1}$로 나타났다. 전생육 기간 및 토성에 따른 공장폐수 처리수 관개구의 토양 침출수중 $EC_i$값이 하수처리수 관개구 보다 2배 이상 높게 나타났지만, 이앙 30일 후부터 급격히 감소하는 경향을 보였다. 그렇지만 하수종말 처리수 관개구의 토양 침출수 중 $EC_i$ 값은 지하수 관개구와 비교하여 유의차가 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 보아 벼 재배시 하수종말 처리수는 가뭄으로 인한 농업용수가 부족한 경우 대체수자원으로서 잠정적 활용이 가능한 것으로 생각된다.