• 한국농림기상학회지
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• 제20권2호
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• pp.228-232
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• 2018

기후변화 영향평가를 위하여 프로세스 작물모형이 많이 이용되고 있지만, FORTRAN, C++, Delphi, Java와 같은 컴퓨터 프로그래밍 언어로 만들어지기 때문에 농학자들이 작물 모형을 제작하는 것이 쉽지 않다. 배추 모형을 개발하기 위해 6 가지 온도 체계를 가진 토양-식물-대기 연구(SPAR) 실험 자료가 사용되었다. SPAR 챔버에서의 식물 재배 기간 동안 잎의 수, 잎의 면적, 식물의 생장률을 6 회 측정 하였다. 또한 휴대용 LI-6400 광합성 측정기를 이용하여 잎의 광합성을 측정 하였다. 잎 수준 광합성 예측은 Farquhar, von Caemmerer 및 Berry (FvCB) 모형을 적용 하였고, 수관의 광합성은 Sun/Shade 모형이 사용되었다. 이러한 전 과정은 BuildIt 이라는 Excel 추가기능이 포함된 엑셀 파일로 제작되었다. 개발된 모형으로 시간 단위의 기상 입력 자료를 사용하여 배추의 광합성, 생장률 및 기타 생리 변수의 변화를 모의할 수 있었으며, 측정된 배추의 건조 중량의 변화와 모형에서 예측된 동화량과는 비례적인 관계를 나타내었으나, 온도에 따라서 다르게 나타났다.

• 원예과학기술지
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• 제35권1호
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• pp.1-10
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• 2017

본 연구는 기후변화에 대응한 마늘(Alliumsativum L.)의 생육 전반에 미치는 온도 스트레스의 영향을 밝히고 적합한 재배온도를 알아보기 위하여 주야간 온도를 달리한 SPAR 챔버 내에서 마늘을 재배하고 그 생육 특성과 광계II 활성, 수확기 인경 및 인편의 특성 등을 조사하였다. 온도처리 초기에는 온도가 높을수록 지상부 생육이 양호하였다. 그러나 수확기에는 $14/10-17/12^{\circ}C$에서 엽초경이 크게 감소하여, $14/10-17/12^{\circ}C$가 인경의 정상적인 발육에 적합함을 알 수 있었다. 수확기 인경 두께와 인경 길이는 $14/10-23/18^{\circ}C$에서 크게 발달하였으며, 인경의 중량은 $17/12-20/15^{\circ}C$에서 가장 무거웠다. 인경 당 인편 발생률도 $17/12-20/15^{\circ}C$에서 가장 높았으나, 인경 당 정상적인 인편 발생률은 그보다 낮은 $14/10-17/12^{\circ}C$에서 가장 양호하였다. 인편의 크기와 무게도 $14/10-17/12^{\circ}C$에서 재배하였을 때 가장 크고 무거웠다. 광계II의 최대 광화학적 효율($F_v/F_m$)과 잠재적 광합성능($F_v/F_o$)은 $14/10-20/15^{\circ}C$ 범위에서 가장 높았고 그 이상 또는 이하의 온도에서는 감소하여, $14/10-20/15^{\circ}C$의 온도 범위가 마늘의 생육에 우호적임을 알 수 있다. 그러나, $20/15^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 잎줄기가 터지거나 마늘통이 갈라지거나 벌마늘을 형성하는 등의 이차생장 현상을 관찰할 수 있었다. 따라서, 이차생장 발생률을 낮추면서 상품성이 높은 마늘을 생산하기 위해서는 재배기간 동안 $14/10-17/12^{\circ}C$에서 재배하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

• 한국작물학회지
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• 제63권2호
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• pp.164-173
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• 2018

본 연구는 옥외환경조절 시설인 SPAR챔버에서 향후 기후변화가 지속 될 경우 상승된 이산화탄소와 온도 그리고 한발에 따른 감자의 군락 형태와 무기영양 변화에 대한 결과는 다음과 같다. 1. AT+2.8C700는 상승된 $CO_2$와 고온에 의하여 초장과 엽면적 그리고 건물중이 상당히 증가 하였고, AT+2.8C700DS는 한발의 영향으로 상당히 감소하였다. 2. 수확기에서 잎은 AT+2.8C700은 ATC450에 비하여 질소와 인산이 감소한 반면 칼륨, 칼슘 그리고 마그네슘 농도가 증가하였다. 괴경은 질소, 인산 그리고 칼륨이 감소하였으며, 칼슘과 마그네슘은 변화가 없었다. 반면, AT+2.8C700DS는 한발의 영향으로 무기영양 농도가 상대적으로 다른 처리비하여 낮았지만, 마그네슘 농도만 증가하였다. 3. $CO_2$와 온도 상승을 보면 AT+2.8C700는 ATC450에 비하여 질소 농도의 감소로 26% 단백질 함량이 감소를 하였다. 한발을 받은 AT+2.8C700DS보다 AT+2.8C700는 단백질 함량이 20%가 감소 하였다. 4. 따라서 상승된 $CO_2$ 농도와 한발은 무기영양의 변화뿐만 아니라 광합성 관련된 당과 아미노산 같은 2차 대사물질도 변화와 인간의 단백질 섭취에도 영향을 줄 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권4호
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• pp.179-187
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• 2016

본 연구는 미래 기후변화 시나리오에 근거하여 예측되는 온도 및 이산화탄소 농도 상승조건에서 노지채소인 '무한질주' 고추의 생육 및 과실품질에 미치는 영향을 구명하기 위해 SPAR (Soil Plant Atmosphere Research) 챔버에서 수행하였다. 대조구인 대기온도는 노지고추 주산지인 안동지역의 평년(1971~2000; 30년) 5~10월의 생육기 평균기온($20.8^{\circ}C$)을 기준으로 설정하였다. 처리구는 대조구(대기온도, 400ppm $CO_2$), 이산화탄소 상승구(대기온도, 800ppm $CO_2$), 온도 상승구(대기온도+$6^{\circ}C$, 400ppm $CO_2$), 이산화탄소+온도 상승구(대기온도+$6^{\circ}C$, 800ppm $CO_2$) 등 4수준으로 설정하였다. 대조구보다 고온 및 상승 이산화탄소 농도 조건에서 재배하였을 때 초장, 분지수, 엽수 등이 증가하였으나, 엽면적과 SPAD값은 급격히 감소하였다. 개화 및 꽃봉오리수도 온도 및 이산화탄소 농도가 증가할수록 급격히 감소되었다. 또한, 개체당 총 착과수와 총 착과중도 대조구에 비해 감소하였는데 과실무게도 약간 적었고 과실 길이와 과실 두께도 약간 줄었다. 이상의 결과로 보아 기후변화시나리오에 근거로 대기 중 $CO_2$ 농도는 2배, 기온은 $6^{\circ}C$ 높은 환경 조건에서는 고추의 착과가 저해되고 과실 수량도 크게 감소하였으나, 완숙 과실의 비율은 증가하여 수확시기가 다소 앞당겨질 것으로 보인다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권2호
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• pp.78-82
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• 2022

생물계절은 작물의 발달 시기를 결정하며, 생육기 온도에 의해 크게 영향을 받는다. 과정 기반 모델(PBM)에서 엽면적은 생물계절 및 형태 모듈의 결합에 의해 동적으로 시뮬레이션된다. 따라서 잎 발달 속도 또는 최종 잎 수의 예측은 전체 작물 모델의 성능에 영향을 주게 된다. 기온에 따른 잎 축적 속도 결정을 위한 데이터는 SPAR 챔버로부터 수집되었다. 온도의 함수로서 발달 속도를 설명하기 위해 베타 분포 함수(Yan and Hunt(1999)에 의해 제안됨)가 사용되었으며, 최적온도와 임계온도는 각각 26.0℃와 35.3℃로 추정되었다. 모델 추정치는 기온 모델에 생장기의 일 평균 기온을 입력하여 얻은 양파 잎의 일별 증가량을 누적한 결과이며, 모델 평가를 위해 온도구배하우스에서 관찰된 양파 잎의 누적 개수를 모델 추정치와 비교하였다. 본 연구에서 잎 수 추정 모델의 결정계수(R²)와 RMSE 값은 각각 0.95와 0.89였다.