• 한국농림기상학회지
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• 제15권2호
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• pp.85-101
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• 2013

본 연구는 논, 밭, 과수원, 도로변에 생육하고 있는 식물상을 조사하여 $C_4$식물의 분포특성을 규명하고자 하였다. 현장조사는 2002년부터 2006년까지 5년간 수행되었다. 그 결과, 총 74과 231속 352종이 확인되었으며, 쌍자엽식물 255종, 단자엽식물 89종, 양치식물 8종으로 분류되었다. 농경지유형별로는 논에서 55과 203종, 밭에서 49과 218종, 과수원에서 44과 115종, 도로변에서 48과 202종이 출현하였다. 본 조사를 통하여 논은 쑥과 고마리, 밭과 도로변은 쑥과 개망초, 과수원은 닭의장풀과 바랭이로 대표되며 농업생태계에서 출현율이 가장 높은 식물은 쑥으로 확인되었다. 또한, 출현식물 중 $C_4$식물은 8과 25속 38종으로 확인되었으며, 논, 과수원, 도로변에서는 $C_4$ 단자엽식물의 출현율이 높았으며 밭에서는 다른 농경지유형에 비해 쌍자엽식물의 출현빈도가 높았다. 이러한 $C_4$식물의 출현율 차이는 고온 건조한 우리나라 밭 주변 식물서식환경을 반영하고 있으며, 논과 과수원은 상대적으로 습윤한 미기후조건에서 건조조건이 아니라 온도조건에 의해 $C_4$ 단자엽식물이 분포하는 것으로 생각되었다. 또한 농업생태계를 대표하는 $C_4$식물 중 단자엽식물은 바랭이와 닭의장풀이며 쌍자엽식물은 개비름과 명아주로 확인되었다. 본 조사에서 총 47종의 귀화식물이 확인되었으며 토양의 수분환경조건이 상대적으로 건조한 밭과 도로변에서 많은 귀화식물이 출현하였다. 귀화식물 가운데 $C_4$ 식물은 비름속의 개비름과 털비름 2종으로 나타났으며, 단자엽식물은 관찰되지 않았다. 본 연구에서는 농경지유형에 따른 대표적인 $C_4$식물의 분포특성이 확인되었으며 지구온난화로 인한 기온의 상승으로 고온에 적응성이 높은 $C_4$식물의 새로운 유입과 이미 유입된 종 가운데 농업생태계에 나쁜 영향을 미칠 수 있는 외래식물의 확산에 대한 장기적인 모니터링의 필요성을 제안하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권3호
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• pp.233-245
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• 2014

복잡지형에서의 에디 공분산 방법을 이용한 플럭스 관측에 있어서 가장 중요하면서도 어려운 문제 중에 하나가 야간 이산화탄소($CO_2$) 플럭스 자료 보정이다. 본 연구에서는 복잡산림지형에 위치한 두 KoFlux 관측지(광릉의 활엽수림과 침엽수림 관측지, GDK와 GCK)의 2009년도 플럭스 타워 자료에 대표적인 야간 자료 보정 방법인 마찰속도 보정 방법, 광 반응 곡선 보정 방법, 이류를 고려한 반 고셀 보정 방법을 적용한 결과를 평가하였다. 계산된 $CO_2$ 플럭스(생태계호흡, 총일차생산, 순생태계교환)는 방법에 따라 그 크기와 계절변동에 차이를 보였는데, 그 차이는 관측지 별로 다르게 나타났다. 각 방법에서 나온 결과들을 선행연구에서 보고된 결과들과의 비교와 함께, 기상학적인 접근뿐만 아니라 생태학적인 접근을 통해 검증하였다. 검증 결과, 이러한 차이의 원인은 야간 자료 보정 과정에서 선별된 자료의 일부가 이미 배수류에 의한 $CO_2$ 이류의 영향을 받았기 때문인 것으로 추측된다. GDK의 광 반응 곡선 방법의 결과를 제외한 나머지 $CO_2$ 플럭스 결과들은 아시아의 다양한 생태계에서 보고된 값들의 범위에 포함되었다. 본 연구는 현재 배포된 플럭스 자료들은 개선의 여지가 있으며, 최신 자료의 올바른 사용을 위한 자료 사용자와 자료 생산자 간의 소통의 중요성을 상기시켜 준다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1993년도 Proceedings of International Conference for Agricultural Machinery and Process Engineering
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• pp.109-118
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• 1993

Development process of agricultural technology has been studied with a case study of Korean agriculture. Technological is considered as a transformer of inputs into outputs and hence technological appropriateness, an important aspect of agricultural development strategies, is considered as a dynamic concepts. Considering the concept of agricultural system as a delivery system for providing essential materials and services to producers and consumers, it has been divided into two major groups of dimensions vis. external challenge dimensions and internal response dimensions. Market, investment and agro-ecosystem constitute the external challenge dimensions : whereas trade , technology as well as production and resources allocation constitute internal response dimensions. The system manager is responsible for maintaining equilibrium in the mentioned six sub-systems. Two kinds of alternatives paths of technological development viz. land saving technology and labour saving technolog have been studied. Technology is considered as a combination of four basic components viz. facilities, abilities, facts and frameworks. Adoption of innovation in agriculture depends on profitability, awareness, risk aversion, financial capacity, institutional infrastructure, availability of physical inputs and adaptability to the local conditions. For a cast study of Korea, changes in the agricultural system through external challenge dimensions are investigated. The impacts of industrialization on agro-ecosystem reported are shift of labour from the agricultural sector to non-agricultural sectors and continuously increasing demand of farm the agricultural sector to non-agricultural sectors accompanied by increase in land prices. The impacts on the commodity market discussed are shift in demand from rice, barley and other cereals to meat , dairy products and vegetables : and increasing in supply capacity of agricultural inputs. The process of agricultural development from 1962 to 19 1 9 (i.e. from start of the first to the end of the sixth five year plan) are also discussed in details with several policy measures taken. The trend of agricultural income and productivity are also analyzed. The main cause of increase in the agricultural income is considered as increase in labour productivity. The study revealed that during the span of 1965-88, holding size has not changed significantly, but both the land and labour productivity increased and so did the agricultural income. R&D activities in Korea have changed over time in three stages vix. import of improved technology, localization by adaptive research and technological mastery. For the new technology to be made affordable to farmers, policy measures like fertilizer and food grain exchange system, dual price system in rice and barely and loan for machinery were strengthened.

• 환경생물
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• 제32권4호
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• pp.363-370
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• 2014

생태계가 담당하는 기능의 크기와 그 변화에 관여하는 환경요인과의 상호관계성 도출은 생태계의 과학적 속성 이해에 필수불가결한 요소이다. 본 연구는 수변의 특이적 환경조건에 의해 주기적인 교란과 토양 퇴적환경이 발달하는 하천 수변지역에 형성되어 있는 하천식생에 대해 토양탄소축적량을 정량하고 그러한 식생의 토양으로부터 방출되는 토양호흡과 환경요소 자료를 수집하여 각 요소의 상호간의 관계성을 분석하였다. 남한강 여주지역에서 물억새, 달뿌리풀, 버드나무에서 토양호흡은 2009년 8월부터 11월까지 각 군락에서 수집하였으며, 토양탄소축적량은 각 군락의 3지점에서 수집하였다. 토양호흡은 지온변화에 민감하게 반응하였으며, 가장 높게 관찰되는 8월의 토양호흡값은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $1,539mgCO_2\;m^{-2}$, $1,200mgCO_2\;m^{-2}$, $1,215mgCO_2\;m^{-2}$으로 측정되었다. 이러한 자료를 바탕으로 산정한 연간 토양호흡량은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $19.8tCha^{-1}yr^{-1}$, $30.1tCha^{-1}yr^{-1}$, $22.0tCha^{-1}yr^{-1}$으로 산정되어 물억새군락의 토양에 가장 높은 탄소가 축적된 것으로 평가되었다. 한편, 토양탄소축적량 (리터층+토양층)은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $40.6tCha^{-1}$ (1.9+38.7), $46.9tCha^{-1}$ (43.0+3.9), $31.2tCha^{-1}$ (28.9+2.3)으로 물억새군락의 토양에 가장 많은 탄소가 축적된 것으로 조사되었으며 이는 물억새군락의 높은 지상부 생산성에서 기인하는 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회:학술대회논문집
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• 한국농림기상학회 2013년도 추계 학술발표논문집
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• pp.30-31
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• 2013

Land use and land cover change (LULCC) due to human activities directly affects natural systems and contributes to changes in carbon exchange and climate through a range of feedbacks. How land use and land cover changes affect carbon exchanges can be assessed using multiyear measurement data from micrometeorological flux towers. The objective of the research is to assess the impact of land use and land cover change on carbon exchange in a heterogeneous cropland area. The heterogeneous cropland area in Haenam, South Korea is also subjected to a land conversion due to rural development. Therefore, the impact of the change in land utilization in this area on carbon exchange should be assessed to monitor the cycle of energy, water, and carbon dioxide between this key agricultural ecosystem and the atmosphere. We are currently conducting the research based on 10 years flux measurement data from Haenam Koflux site and examining the LULCC patterns in the same temporal scale to evaluate whether the LULCC in the surrounding site and the resulting heterogeneity (or diversity) have a significant impact on carbon exchange. Haenam cropland is located near the southwestern coast of the Korean Peninsula with land cover types consisting of scattered rice paddies and various croplands (seasonally cultivated crops). The LULCC will be identified and quantified using remote sensing satellite data and then analyzing the relationships between LULCC and flux footprint of $CO_2$ from tower flux measurement. We plan to calculate annual flux footprint climatology map from 2003 to 2012 from the 10 years flux observation database. Eventually, these results will be used to quantify how the system's effective performance and reserve capacity contribute to moving the system towards more sustainable configuration. Broader significance of this research is to understand the co-evolution of the Haenam agricultural ecosystem and its societal counterpart which are assumed to be self-organizing hierarchical open systems.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권3호
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• pp.227-235
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• 2015

에디 공분산 방법(eddy covariance method)을 이용한 이산화탄소($CO_2$), 수증기($H_2O$), 현열(sensible heat)의 순생태계과환량[net ecosystem exchange (NEE)]은 에디 플럭스(eddy flux, $F_c$)와 저장 플럭스(storage flux, $F_s$)의 합으로 어림한다. 스칼라의 흡원과 발원의 세기와 분포, 연직 난류 혼합의 정도에 따라 스칼라의 변화율은 높이에 따라 다르게 나타난다. 따라서 정확한 $F_s$를 얻기 위해서는 프로파일 시스템을 운용하여 높이에 따라 달라지는 스칼라의 변화율을 고려하여야 한다. 하지만 아시아의 대부분의 농경지 관측지에서는 프로파일 시스템을 운용하지 않고, $F_c$ 관측 지점과 지면 사이에서 높이와 관계없이 스칼라 변화율이 동일하다는 가정하에 에디 공분산 시스템에서 관측되는 스칼라 변화율 만으로 $F_s$를 산정한다. 본 연구에서는 논에서 에디 공분산 관측 높이에서 측정된 $F_s$(프로파일 시스템에서 관측된 단일 높이의 스칼라만을 이용한 $F_s$, $F_s_{-single}$)와 프로파일 관측(에디 공분산 관측지점과 지면 사이의 여러 높이에서 스칼라 관측)을 이용한 FS와의 차이를 정량화하고, $F_s_{-single}$로 NEE를 산정할 때 발생하는 오차를 확인하기 위해, 경기도 여주에 위치한 청미천 농경지 플럭스 관측지(Chengmicheon Farmland Korea, CFK)에서 에디공분산 방법과 프로파일 시스템을 이용해 $CO_2$, $H_2O$, 기온($T_a$)의 $F_c$와 $F_s$를 측정하였다. $CO_2$, $H_2O$, $T_a$는 흡원과 발원의 강도와 분포, 대기 경계층의 안정도에 따라 높이별로 변화율이 달랐고, 그 결과 $F_s_{-single}$은 $F_s$를 과소 또는 과대 평가하였다[특히, 해질 녘과 해 뜰 녘(0430-0800h와 1630-2000h)에 $CO_2$의 $F_s$를 평균 21% 과소평가]. $F_s_{-single}$로 인해 발생하는 NEE 계산의 오차는 $F_{CO_2}$의 경우, 하루 중 시간에 따라 밤(2030-0400h), 해 질 녘과 해 뜰 녘에 각각 평균적으로 3%, 2%씩 $F_{CO_2}$를 과소평가했다. 이러한 차이는 $F_{CO_2}$의 야간 자료 보정과 분배의 과정에서 논의 탄소수지를 과소평가하게 할 수 있다. 이와는 다르게 LE, H의 경우 시간에 관계없이 거의 차이를 보이지 않았다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권4호
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• pp.366-377
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• 2016

물 이용 효율(water use efficiency, WUE)은 생태계의 에너지-물질-정보의 흐름과 연관된 프로세스-구조 사이의 관계에 대한 정보를 제공하는 중요한 생태학적 지표로 간주된다. 생태계 단위의 WUE 는 총일차생산량(gross primary productivity, GPP)과 증발산(evapotranspiration, ET)의 비로 정의될 수 있다. 이 연구에서는 국립수목원에 위치한 전나무(Abies holophylla) 조림지의 WUE 를 조사하기 위해 KoFlux 에서 장기간(2007-2015) 에디공분산 방법으로 관측된 이산화탄소와 수증기 플럭스를 사용하였다. 연구의 목적은 전나무 조림지의 WUE의 계절 및 경년 변동을 규명하여 탄력(resilience) 평가를 위한 총체적인 생태학적 지표의 개발에 활용하는 것이다. 분석 결과에 따르면, 전나무 조림지의 WUE는 8월에 최소값($1.8-3.3g\;C{\cdot}(kg\;H_2O)^{-1}$), 2월에 최대값($5.1-11.4g\;C\;(kg\;H_2O)^{-1}$)을 갖는 오목한 형태의 계절 변동을 보였다. 성장기(4 월-10 월)의 WUE 는 평균 $3.5{\pm}0.3g\;C{\cdot}(kg\;H_2O)^{-1}$ 이었고, 휴면기(11 월-3 월)의 WUE는 평균 $7.4{\pm}1.0g\;C{\cdot}(kg\;H_2O)^{-1}$로서 경년 변동의 폭이 컸다. 이 전나무 조림지의 WUE 는 문헌에 보고된 다른 온대 지역 침엽수림의 WUE 와 비교했을 때, 상대적으로 높은 범위에 속한다. 성장기는 4 월부터 10 월까지의 기간으로 정의하였으나, 실제 성장기의 길이(growing season length, GSL)는 매년 변화하였고, 이러한 GSL의 변화가 성장기 WUE의 경년 변동의 62%를 설명하였다. 이 연구는 생태계 단위 WUE의 장기 변동을 정량화 한 국내 첫 결과로서, 산림생태계 모형, 위성 알고리즘 및 탄력을 시험하는 데 활용할 수 있다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제1권1호
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• pp.33-41
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• 1988

In a study about minerals cycling in grassland agro-ecosystem, investigation on relations among two minerals, potassium(K) and magnesium(Mg), and nitrogen(N) was performed. Four kinds of diets different in K and N levels were fed to four goats with a Latin-square method and $2{\times}2$ factorial design. As the basal diet, press cake silage prepared from Italian ryegrass was used because of its uniformity and comparatively low mineral concentrations. Supplementation of K and N were made using potassium bicarbonate and urea. In the experiment, it was clearly shown that high K concentration in the forage crops is the main reason of the low utilization of Mg in ruminant animals. However, high nitrogen intake resulted in the increase of magnesium retention, urinary potassium excretion, water intake and volume of urine and in the decreases of potassium intake minus urinary potassium excretion. The results of high nitrogen intake seemed to be produced in the following order;increase of urine, increase of water intake, increase of urinary potassium excretion, and decrease of intake minus urinary potassium excretion. The amount of potassium intake minus urinary potassium excretion had significantly close relationships with magnesium utilization and serum magnesium concentration. As a conclusion, higher nitrogen intake by ruminants seemed to be preferable for magnesium utilization through increased water intake and urinary potassium excretion, if the sufficient drinking water could be supplied to ruminants.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제16권5호
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• pp.39-47
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• 2013

The agricultural area is a priority to develop than the natural area for land developments. However, the importance of agricultural biodiversity is emphasized recently. The agricultural area does not only provide food for human and habitat for wild life but also contribute to improve biodiversity. It is necessary to preserve the agricultural area with rich biodiversity. The study was conducted to analyze biodiversity of insects for conservation value assessment of agricultural areas. According to the results of field survey, there is higher biodiversity index in agricultural areas surrounding the forest or small size agricultural areas. By contrast, the index is lower in agricultural areas near roads or in the intensive agricultural area. The results show that there is high biodiversity in agricultural areas, especially margin agricultural area such as below 2ha and over slop rate of 15%. Therefore, further studies should be conducted field survey more to generalize for biodiversity in agricultural area, and establish the criteria to protect agricultural area from land developments.

• 농업과학연구
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• 제28권1호
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• pp.48-58
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• 2001

This study was conducted to investigate the effects of environmental sound rice farming method on the productivity of rice industry which may result in impacts on the staple food securities. Recently fanners have been concerned about adopting new rice cultivation method such as organic and low input farming system in which fertilizer and pesticide can be substantially reduced so as to alleviate the burden of agro-ecosystem. However, It has been argued about whether or not there are negative impacts on the self sufficiency rate of food, income of farm household and technological adaptability. Therefore this study examined the productivity trend of environmental rice farming system and predicted the long term rice self-sufficiency rate when environmental rice farming system are adopted by assuming various scenarios. It was estimated that rice self-sufficiency rate can be decreased up to 52.2% by 2010. Based on the analysis of results, policy recommendations for environmentally sound rice farming were suggested as follows: 1) gradual adopting and transferring of environmental rice cultivation method, 2) increasing profitability of rice growing fanners 3) developing the farm level technology specific to Korean farming condition, 4) institutionalization of direct payments for encouraging environmental rice fanning.