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Climate-instigated disparities in supply and demand constituents of agricultural reservoirs for paddy-growing regions

  • Ahmad, Mirza Junaid;Cho, Gun-ho;Choi, Kyung-sook
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.516-516
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    • 2022
  • Agricultural reservoirs are critical water resources structures to ensure continuous water supplies for rice cultivation in Korea. Climate change has increased the risk of reservoir failure by exacerbating discrepancies in upstream runoff generation, downstream irrigation water demands, and evaporation losses. In this study, the variations in water balance components of 400 major reservoirs during 1973-2017 were examined to identify the reservoirs with reliable storage capacities and resilience. A conceptual lumped hydrological model was used to transform the incident rainfall into the inflows entering the reservoirs and the paddy water balance model was used to estimate the irrigation water demand. Historical climate data analysis showed a sharp warming gradient during the last 45 years that was particularly evident in the central and southern regions of the country, which were also the main agricultural areas with high reservoir density. We noted a country-wide progressive increase in average annual cumulative rainfall, but the forcing mechanism of the rainfall increment and its spatial-temporal trends were not fully understood. Climate warming resulted in a significant increase in irrigation water demand, while heavy rains increased runoff generation in the reservoir watersheds. Most reservoirs had reliable storage capacities to meet the demands of a 10-year return frequency drought but the resilience of reservoirs gradually declined over time. This suggests that the recovery time of reservoirs from the failure state had increased which also signifies that the duration of the dry season has been prolonged while the wet season has become shorter and/or more intense. The watershed-irrigated area ratio (W-Iratio) was critical and the results showed that a slight disruption in reservoir water balance under the influence of future climate change would seriously compromise the performance of reservoirs with W-Iratio< 5.

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잣나무 인공림의 1차 및 2차 간벌에 따른 입목생장 특성 분석 (Analysis of Tree Growth Characteristics by First and Second Thinning in Korean White Pine Plantations)

  • 이대성;정성훈;최정기
    • 한국산림과학회지
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    • 제111권1호
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    • pp.150-164
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    • 2022
  • 본 연구는 잣나무(Pinus koraiensis Siebold & Zucc.) 인공림을 대상으로 1차 및 2차 간벌에 따른 입목의 생장특성을 규명하여 산림시업지침 및 매뉴얼 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 사용된 연구자료는 간벌강도에 따라 설치된 잣나무 인공림 영구고정표준지로부터 수집되었으며, 각 간벌시험림별 4~5회 반복조사된 자료를 토대로 임령 19~43년생 시기의 흉고직경, 재적, 고사목 등 주요 입목 및 임분 현황을 분석하였다. 간벌강도에 따른 일원분산분석에서 개체목의 흉고직경 및 재적 변화는 유의적인 차이를 보였으며(p<0.05), 특히 간벌강도가 클수록 시간이 경과함에 따라 경급분포는 더 오른쪽에 위치하여 입목의 경급이 더 큰 것으로 관측되었다. 흉고직경 정기평균생장량의 경우, 간벌강도가 강하고 간벌 후 경과기간이 짧을수록 생장량이 높았는데, 구체적으로 임령 19~24년생 때 간벌강도별 생장량 범위는 0.48~0.95 cm/year이었다. 이후 2차 간벌에 따른 정기평균생장량도 강도간벌구에서 더 큰 것으로 분석되었으며, 임령 37~42년생 때 간벌강도별 생장량 범위는 0.29~0.67 cm/year이었다. 개체목 재적의 정기평균생장량은 간벌강도에 따라 차이가 있었으며, 흉고직경과 달리 시간이 지나도 크게 줄어들지 않는 경향이 나타났다. 임분 재적은 전반적으로 임분밀도가 밀한 표준지에서 높은 경향이었으나, 임분재적 정기평균생장량은 시기에 따라 무간벌뿐만 아니라 약도간벌이 이루어진 임분에서 더 높은 것으로도 분석되었다. 고사목은 무간벌구에서 가장 많이 발생하였으며, 반복조사가 진행될수록 임분밀도에 따른 고사목 본수 차이는 더욱 증가하였다. 종합적으로 임분밀도가 밀할수록 개체목의 흉고직경과 재적 생장량은 낮아지는 경향이었으나, 적절한 1차 및 2차 간벌이 시행되면 생장량은 다시 촉진되었다.

남부권역 삼나무조림지의 식생구조와 생장특성에 관한연구 (Vegetation Structure and Growth Characteristics of Cryptomeria japonica(Thunb. ex L.f.) D.Don Plantations in the Southern Region of Korea)

  • 박준형;이광수;주남규;강영제;유석봉;유병오;박용배;김형호;정수영
    • 농업생명과학연구
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    • 제50권1호
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    • pp.105-115
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    • 2016
  • 남부지역의 효율적인 삼나무 임분 관리방안을 마련하기 위하여 20m×20m 규모의 총 67개 조사구를 설치하였으며, 층위별 식생 및 임분구조 조사에 따른 군락유형 및 생장조사를 실시하였다. 군집분석을 실시한 결과 삼나무군락(C1)과 삼나무-편백군락으로 구분되었으며, 삼나무-편백군락은 다시 졸참-곰솔군락(C2), 졸참-편백군락(C3)으로 구분되었다. 교목층 삼나무의 중요치는 C1 97.2%, C2 80.7%, C3 47.6%로 유형간 차이가 나타났으며, 아교목층에는 C1 8.9%, C2 15.2%, C3 5.7%로 C2에서 가장 높게 나타났다. C3의 경우 아교목층에 솜대 및 이대가 나타나 이에 대한 관리가 필요한 것으로 사료된다. 관목층의 경우 C1 9.2%, C2 7.0% 이었으나, C3에서는 삼나무가 나타나지 않았다. 교목층의 종다양도는 C1이 0.059로 가장 낮았으며, C3에서 0.548로 가장 높았다. 우점도는 C1에서 0.958로 나타나 삼나무가 우점하는 것으로 나타났으며, C3은 우점도가 낮게 나타나(0.393) 다수의 종이 경쟁하고 있는 것으로 사료된다. 평균직경연년생장량은 7.01(C2)~8.04(C1)mm/yr의 범위로 나타났으며, 유형별 관리방안은 C1의 경우 경쟁목제거, 가지치기, 솎아베기가 적합하며, C2의 경우 경쟁수종 제거를 통한 삼나무 전형군으로의 유도 및 수하식재를 통한 타 수종으로의 갱신이 더욱 유리할 것으로 판단되었다.

지리산산(智異山産) 참나무류(類)의 목섬유(木纖維) 변이(變移)에 관(關)하여 (On the Variation of Wood Fiber Dimensions of the Oak grown in Mt. Jiri)

  • 홍병화;문창국;신동소
    • 한국산림과학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.33-38
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    • 1972
  • 지리산산(智異山産) 참나무류(類)의 목섬유(木纖維) 변이(變移)를 알고져 신갈나무, 졸참나무 및 굴참나무 3수종(樹種)에 대(對)하여 수(髓)에서 부터 2년륜(年輪)씩 28년륜(年輪)까지 취(取)하여 그 변이(變移)를 조사(調査)한바 그 결과(結果)는 아래와 같다. 1. 목섬유장(木纖維長)의 범위(範圍)는 신갈나무는 $640{\sim}1,544{\mu}$(평균(平均) $1,142.3{\mu}$)이며 변이계수(變移係數)는 8~16%, 졸참나무는 $592{\sim}1,600{\mu}$(평균(平均) $1,179.6{\mu}$)이며 변이계수(變移係數)는 6~21%, 굴참나무는 $672{\sim}1,592{\mu}$ (평균(平均) $1,298.9{\mu}$)이며 변이계수(變異係數)는 2~15%으로 3 수종(樹種) 공(共)히 16년륜(年輪)까지 목섬유장(木纖維長)은 급격(急激)히 증가(增加)하고 이후(以後)는 약간의 변동(變動)이 있으나 거의 안정상태(安定狀態)를 유지 하였다. 2. 목섬유(木纖維) 폭(幅) 및 막후(膜厚)는 폭(幅)이 $7.6{\sim}10{\mu}$(평균(平均) $9.3{\mu}$)이였으며 막후(膜厚)는 $20{\sim}3.2{\mu}$(평균(平均) $2.6{\mu}$)으로 3수종(樹種) 공(共)히 연륜(年輪)이 증가(增加)함에 따라 서서히 증가(增加)하나 목섬유장(木纖維長)에 비(比)하면 극히 완만한 안정상태(安定狀態)의 변화(變化)를 보이고 있다. 3. 수종간(樹種間) 목섬유장(木纖維長) 차(差)를 알고져 유의성(有意性)을 검정(檢定)한바 유의차(有意差)가 없으므로 수종간(樹種間) 식별(識別)의 요인(要因)으로는 의의(意義)가 없다. 4. 지질(紙質)을 좌우(左右)하는 요소(要素) 즉(卽) 목섬유결합면적(木纖維結合面積), 룬켈 계수(係數) 및 유연계수(柔軟係數)를 산출(産出)한바 펄프재(材)로도 유용(有用)하다고 인정(認定)할 수 있겠다.

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농촌의 전력및 전기기기의 이용특성분석 (Analysis of the Utilization Characteristics of Electrical Power and Equipments on the Farms)

  • 박승우;류한열
    • 한국농공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.3943-3955
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    • 1975
  • The purposes of this study are to evaluate the utilization characteristics of electrical power consumption, to grasp the present trends in the use of electrical equipments, to estimate the demand factor and load factor being held, and to evaluate the efficiency of electical uses for the recently electrified farms cultivating paddy rice. For the purposes, 109 sample farms located in eleven villiages electrified in six different years from 1968 to 1973, were chosen at random and investigated on 35 items concerning to electrical uses and wiring systems. The survey was carried out in 1975, in the vinicity of Suweon city. The results are summarized as follows: i) The average annual power consumption on sample farms is considered to be low, being 242.9 Kwh. in 1974, and varied according to the different electrified year and size of cultivated land, respectively. It has significant positive correlation to the area of farm, too. ii) Between the number of year of electrical uses and the power consumption, there is very significant positive correlation, which could be expressed as Y=43.041+16.108 X, where X represents the number of years of electrical uses. The annual increment of power consumption is much greater at the beginning of the electrification than that at the later years, its average being approximately 20 percent. However, it is recommended that any estimation of long-term increments should be carefully investigated. iii) The monthly power consumption varies considerably throughout a year, in which the heaviest farm load occurs in November. Observing the seasonal variation of consumption, the winter-time is the heaviest season while the summer is the lowest. The result implies house lighting is chief contribution to the present electrical consumption on the farms. Comparing the variation of monthly consumption ratios between the sample farms and industries, the electrical uses on the farms are independant of the industrial uses, and further, the agricultural uses are of inverse pattern to the farms from the results that there is negative correlationship between them, iv) The number of electrical equipments used on the farms are occupied chiefly by lighting sources. Next to the lighting sources, household appliances of small quantity and some motors are used. The mean electrical quantity is about 1, 127.4 watt, which corresponds to about 37.6 per cent to the contracted quantity. The composition of quantity is chiefly occupied by the electrical motor of about 1.5 hp., single-phased. The number of the annual utilization hours of each equipment is tabulated in Table IV-5. In contradiction to the high utilization of lighting sources and small household appliances, the motor is poorly used for approximately 22 hours in a year. v) More than 55 per cent of farms want to purchase new electrical equipments such as small household appliances and electrical motors in their number. The impulse of purchasing such items is stimulated by the contacts to the mass media and their knowledge on such equipments. Consequently, the increase of electrical uses could be prompted by such trials as education and demonstration. vi) The demand and load factors on the farms vary considerably according to the greater variation of the power consumption, daily or monthly. The daily demand factor is 22.4 per cent and load factor 18.6 per cent, while the annual demand factor is 1.3 per cent and load factor 70 per cent approximately. Therefore, the low efficiency of construction cost requires re-evaluation of the present contracted quantity of 3 Kw. or increase of electrical uses. vii) The electrical energy on the farms devoted chiefly to lighten the farm residences does not contribute to the farm incomes. Consequently, the cost of electrical consumption presses considerably upon the farm economy. Therefore, there is great need to build up the electrical uses on the farms through the development of new works and techinques to utilize any electrical equipments on the production of farm products. Further more, such the development should be related to increase the actual income of the farm consumers.

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대청호에서 수환경 요인과 식물플랑크톤의 변동 (Dynamics of Water Environmental Factors and Phytoplankton in Taechong Reservoir)

  • 신재기;조경제;오인혜
    • 환경생물
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    • 제17권4호
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    • pp.529-541
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    • 1999
  • 대청호의 중.하류 주요지점에서 수질특성을 파악하기 위하여 환경요인과 식물플랑크톤의 변동을 98년 6월부터 99년 6월까지 매월 조사하였다. 환경요인 중 수온, DO및 pH는 각각 5.3~27.7$^{\circ}C$, 6.2~13.8 mgO$_2$/1 및 6.4~9.5 범위로서 계절적 영향이 컸다. 무기영양염 중 NH$_4$, NO$_3$, SRP 및 SRSi 농도는 각각 18~104 $\mu$g N/1, 79~1,111 $\mu$g N/1, 0~16 $\mu$g P/1 및 0~3.0 mg Si/l 범위였다. 무기질소 중 NH$_4$ 는 NO$_3$의 5.5~7.2%수준이었다. NO$_3$는 하계에만 다소 낮았고 다른 시기에는 거의 일정하였다. SRP와 SRSi농도는 남조류가 우점하는 하계에 증가하였고 수온이 감소된 10월 이후에 규조류의 증가와 함께 SRP와 SRSi농도가 감소하였다. 따라서 SRSi는 SRP와 더불어 조류 생장에 밀접한 관련성이 있는 영양염으로 평가되었다. Chl-$\alpha$ 평균농도는 8~12 $\mu$g/1 범위로서 하류(댐)에서 가장 낮았다. 또한 하절기에 TN/TP비가 감소할수록 chi-$\alpha$ 농도는 증가하였고 TN/TP비의 평균값은 110으로서 조류의 생장에 대해 P 제한성이 강하였다. 식물플랑크톤의 변동은 계절에 따라 소수종이 우점하는 특성이 관찰되었다. 하계에는 남조류 Anabaena, Microcystis 및 Oscillatoria속 조류가 주로 초여름부터 늦가을까지 발생하여 번무하였다. 이 중에서 A. spiroides v. crassa는 0.3~2.0$\times$$10^4$cells/ml, M. aeruginosa는 6.4$\times$$10^2$~1.0$\times$$10^4$cells/m1 및 O. limosu는 4.6$\times$$10^3$~1.6$\times$$10^4$ cells/ml 범위로서 변화 폭이 가장 컸다. 반면 동계에는 규조류 Stephanodiscus속 조류가 11월~4월에 평균 4.9$\times$$10^2$cells/m1수준이었고 1월에 평균 세포수가 1.3$\times$$10^3$ cells/ml로 많아 중요종으로 볼 수 있었다.

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한국 남해안 개서대 Cynoglossus robustus의 연령과 성장 (Age and Growth of the Robust Tonguefish, Cynoglossus robustus in the Southern Sea of Korea)

  • 서영일;김주일;오택윤;이선길;김성태;주현
    • 한국어류학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.324-331
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    • 2007
  • 본 연구는 남해안 여수인근 해역의 주요 어종의 하나인 개서대의 비늘을 이용하여 개서대의 연령과 성장을 추정하였다. 분석에 사용된 개서대는 2004년 2월부터 2005년 12월까지 여수 인근해역에서 기선저인망어업에 의해 어획된 어획물 중 무작위로 표본 채집하였으며, 총 402미를 조사하였고 그 중 353미를 정밀측정 및 비늘을 적출하여 연령사정에 사용하였다. 체장의 범위는 암컷이 전장 20.2~39.3 cm였으며, 수컷의 전장은 20.8~35.0 cm로 나타났다. 개서대의 체중(BW)과 체장(TL)의 관계는 $BW=0.0013TL^{3.399}$ ($R^2=0.916$)이었고, 암 수별로 체장에 대한 체중의 차이가 있었다(P<0.05). 개서대의 연령에 대한 체장자료의 오 차구조를 확인한 결과 합의 오차구조를 가지고 있었으며, 개서대의 성장식은 von Bertalanffy 성장모델을 사용하여 추정하였다. 추정된 개서대의 성장식 $L_t=43.77(1-e^{-0.186(t+2.295)})$ ($R^2=0.976$)이었다. 암 수간의 연령에 대한 체장의 상대성장에는 차이가 없었다(P>0.05).

Organic carbon distribution and cycling in the Quercus glauca forest at Gotjawal wetland, Jeju Island, Korea

  • Han, Young-Sub;Lee, Eung-Pill;Park, Jae-Hoon;Lee, Seung-Yeon;Lee, Soo-In;You, Young-Han
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제42권2호
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    • pp.60-69
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    • 2018
  • Background: This study was conducted from March 2011 to February 2013 in order to evaluate the ecosystem value by examining the organic carbon distribution and cycling in the Quercus glauca forest, evergreen oak community at Seonheul-Gotjawal, Jeju Island. Results: The amount of organic carbon distribution was $124.5ton\;C\;ha^{-1}$ in 2011 and $132.63ton\;C\;ha^{-1}$ in 2012 for aboveground biomass. And it was $31.13ton\;C\;ha^{-1}$ in 2011 and $33.16ton\;C\;ha^{-1}$ in 2012 for belowground biomass. In total, the amount of organic carbon distribution in plants was 155.63 and $165.79ton\;C\;ha^{-1}$ in 2011 and 2012, respectively. In 2011 and 2012 respectively, the amount of organic carbon distribution was 3.61 and $6.39ton\;C\;ha^{-1}$ in the forest floor and it was 78.89 and $100.71ton\;C\;ha^{-1}$ in the soil. As shown, most carbon was distributed in plants. Overall, the amount of organic carbon distribution of the Q. glauca forest was $238.13ton\;C\;ha^{-1}$ in 2011 and $272.89ton\;C\;ha^{-1}$ in 2012. In 2011, the amount of organic carbon fixed in plants through photosynthesis (NPP) was $14.22ton\;C\;ha^{-1}\;year^{-1}$ and the amount of carbon emission of soil respiration was $16.77ton\;C\;ha^{-1}\;year^{-1}$. The net ecosystem production (NEP) absorbed by the Q. glauca forest from the atmosphere was $5ton\;C\;ha^{-1}\;year^{-1}$. Conclusions: The carbon storage value based on such organic carbon distribution was estimated about $23.81mil\;won\;ha^{-1}$ in 2011 and $27.29mil\;won\;ha^{-1}$ in 2012, showing an annual increment of carbon storage value by $3.48mil\;won\;ha^{-1}$. The carbon absorption value based on such NEP was estimated about $500,000won\;ha^{-1}\;year^{-1}$.

Copula 모형을 이용한 이변량 강우빈도해석 (Bivariate Frequency Analysis of Rainfall using Copula Model)

  • 주경원;신주영;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권8호
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    • pp.827-837
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    • 2012
  • 확률강우량은 수공구조물의 설계에 있어 중요한 역할을 하며 이러한 확률강우량의 산정은 일반적으로 일변량 빈도해석을 수행하고 최적의 확률분포형을 찾아냄으로써 계산된다. 하지만 일변량 빈도해석은 수행 시 지속기간이 제한적이라는 단점이 있으며 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 이변량 빈도해석을 수행하였다. 다변량 모형인 copula 모형 중3가지의 분포형을 이용하여 5개 지점의 연최대강우사상에 대해 이 변량 빈도해석을 수행하였으며 확률변수로 강우량과 지속기간을 사용하였다. 주변분포형은 강우량에는 Gumbel (GUM), generalized logistic (GLO) 분포형, 지속기간에는 generalized extreme value (GEV), GUM, GLO 분포형이사용됐으며 copula 모형은Frank, Joe, Gumbel-Hougaard 모형을 이용하였다. 주변분포형의 매개변수는 확률가중모멘트법을 이용하여 추정하였으며, copula 모형의 매개변수는 준모수방법인 의사최우도법을 사용하여 구하였다. 이를 통해 얻어진 확률강우량을 주변분포형과 copula 모형을바꾸어가며 비교하였다. 그 결과, 주변분포형의 종류에 따른 변화에서는 지속기간의 분포형에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 강우량의 분포형에 따라서는 조금씩 차이가 났으며 강우량의 분포형이 GUM일 경우, GLO일 때에 비해 재현기간이 증가할수록 확률강우량이 증가하는 경향이 두드러졌다. Copula 모형별로 비교해보았을 때, Joe, Gumbel-Hougaard 모형은 비슷한 경향을 나타내었으며 Frank 모형은 재현기간의 증가에 따른 확률강우량의 증가가 강하게 나타냈다.

임간재배 인삼의 직파 및 이식 재배에 따른 생육 (Growth of Panax ginseng C. A. Meyer Underwood in Direct Sowing and Transplanting)

  • 임주락;김종엽;박춘봉;추병길;김대향;최영근;황창연
    • 한국약용작물학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.216-223
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    • 2003
  • 임간의 자연 방임 상태 하에서 인삼의 종자 및 묘삼을 직파 또는 1년근 묘삼으로 이식했을 때와 묘령별로 이식했을 때 년차별 생존율 및 생육 변화를 일반재배 인삼의 생육과 비교 관찰한 결과는 다음과 같다. 가. 5년 동안 년차별 인삼의 생존율은 직파재배의 경우 파종 이듬해에는 침엽수림과 일반재매에서는 높았으나, 활엽수림에서는 낮았으며, 년차별로 급격히 감소하였다. 그러나 1년생 묘삼을 이식 재배한 경우는 일반재배보다 오히려 생존율이 좋았고, 이식 후 시간이 경과하면서 어느 정도 생존율이 감소하고는 있으나, 직파재배에 비해 상대적으로 감소되는 폭이 적었다. 나. 인삼 직파 및 1년근 묘삼 이식재배 시 지상부 및 지하부 생육은 임간의 직파재배, 이식재배 모두 일반재배에 비하여 생육이 크게 저조하였고, 침엽수림과 활엽수림 간에는 차이가 없었다. 다. 임간에서 인삼 묘령별 생존율은 $1{\sim}6$년근 모두 일반재배와 비슷하거나 우수하였지 만 $4{\sim}5$년근은 $1{\sim}3$년근에 비해 이식당년부터 생존율이 낮았고, 년차별로 생존율이 급격히 떨어지는 경향을 보였다. 라. 묘령별 지상부 및 지하부 생육은 1, 2년근의 경우 임간에서 일반재배에 비해 발육속도는 느리지만 임간재배와 일반재배 모두 생육이 양호하였으나, $3{\sim}6$년근까지는 발육이 정지하거나 오히려 줄어들었고, 묘령이 많을수록 생육이 불량하였으며, 특히 일반재배에서는 임간재배보다 생육이 더욱 불량하였다.