• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2001년도 추계 학술대회지
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• pp.59-71
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• 2001

In Korea, It was natural and inevitable to reclaim tidal land for farming due to over-population in small territory. Looking back upon the history of tidal land reclamation in Korea, We can find the first case of it in 13th century KangHwaDo(Island), and also find several records of small scale reclamations of western sea-coast from Korea dynasty to Chosun dynasty. A lot of wide fertile agricultural areas on western sea-coast have been developed through tidal land reclamation for about 1000-year after Korea dynasty. and on these areas, we have produced rice which we live on. An average areas of farming land per capital in korea is only 0.04ha, which is one sixth of global average. For water resources, similarly, capacity of water resources alloted to one person is $11{\%}$ of global average. So, without supplementary water development, we will have suffered from a severe deficiency of water Therefore we must prepare for these predictable short water and food problems. and tidal land reclamation may be suitable alternative to settle these problems. However, tidal land reclamation is a work of closing estuary, intercepting sea water inflow, developing a freshened estuary lake and farming lands etc. therefore it apparently causes a change of ecosystem, water quality and littoral environment. Nowadays, widely recognized the importance of environmental preservation, it is desirable or requested to make phil-environmental and sustainable development minimizing the environmental influence due to tidal land reclamation project. In this paper, the role of tidal land reclamation project in the development process of Korean agriculture was reviewed and the direction of afterwards tidal land reclamation project was suggested.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권2호
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• pp.94-100
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• 2003

토양으로부터의 $CO_2$ 방출은 생태계의 탄소 순환에 중요한 위치를 차지한다. 주요 생태계의 순 $CO_2$ 교환과 일차 생산량 등을 정확히 산출하려면 군락 $CO_2$ 플럭스와 더불어 토양 $CO_2$ 플럭스의 관측이 함께 이루어져야 한다. 본 논문에서는 닫힌 역학 챔버 시스템을 활용한 토양 이산화탄소 플럭스의 관측 방법을 간략히 검토하고, 한반도 주요 생태계에 구축된 한국 타워 플럭스 관측 지역망(KoFlux)의 거점 관측소에서 예비 관측된 결과와 서로 다른 관측 시스템간의 상호비교 결과를 보고하고자 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제36권1호
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• pp.54-63
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• 2021

Since the recent COVID-19 pandemic, countries have been strengthening trade protection for their security, and the importance of securing strategic materials, such as food, is drawing attention. In addition to the cultural aspects, the global preference for food produced in Korea is increasing because of the Korean Wave. Thus, the Korean food industry can be developed into a high-value-added export food industry. Currently, Korea has a low self-sufficiency rate for foodstuffs apart from rice. Korea also suffers from problems arising from population decline, aging, rapid climate change, and various animal and plant diseases. It is necessary to develop technologies that can overcome the production structures highly dependent on the outside world of food and foster them into export-type system industries. The global agricultural industry-related technologies are actively being modified via data accumulation, e.g., environmental data, production information, and distribution and consumption information in climate and production facilities, and by actively expanding the introduction of the latest information and communication technologies such as big data and artificial intelligence. However, long-term research and investment should precede the field of living organisms. Compared to other industries, it is necessary to overcome poor production and labor environment investment efficiency in the food industry with respect to the production cost, equipment postmanagement, development tailored to the eye level of field workers, and service models suitable for production facilities of various sizes. This paper discusses the flow of domestic and international technologies that form the core issues of the site centered on the 4th Industrial Revolution in the field of agriculture, livestock, and fisheries. It also explains the environmental awareness production technologies centered on sustainable intelligence platforms that link climate change responses, optimization of energy costs, and mass production for unmanned production, distribution, and consumption using the unstructured data obtained based on detection and growth measurement data.

• 한국환경생태학회지
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• 제37권3호
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• pp.209-220
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• 2023

인간 활동으로 광범위한 자연 생태계 변화로 지난 몇 세기 동안 전 세계적으로 생물다양성이 심각하게 위협받고 있다. 생태계의 변화 양상을 파악하는 것은 생물다양성 위협을 파악하고 관리하는 데 필수적이다. 이러한 필요성에 따라 IUCN 의회는 2019년에 생태계의 기능과 유형을 고려한 IUCN Global Ecosystem Typology(GET)를 구성했다. IUCN은 10개의 생태계 군계, 108개의 생태기능별 토지 유형(EFG; Ecological Functional Group)을 전 지구적 범위에서 지도로 제공하고 있다. IUCN GET 생태계의 유형 분류에 따르면 국내 생태계는 Realm (1수준)이 8개, Biome (2수준)이 18개, Group (3수준)은 41개 유형으로 분류된다. IUCN이 제공하는 GET의 경우 전 세계 규모로 제작되었기 때문에 해상도가 낮고 실질적인 토지 현황과 일치하지 않는 경우가 많다. 본 연구는 토지피복지도를 활용하여 국내 IUCN GET 유형 분류의 정확도를 높이고 실질적인 현황을 반영한 지도를 제작하고자 했다. 이를 위해 ① IUCN GET에서 제공하는 국내 GET 데이터 체계를 검토하고, ② 이를 국내 현황과 비교 분석하였다. 이 과정을 통해 GET의 한계와 활용 가능성을 평가하고 ③ 이후 국가자료를 최대한 활용하여 국내 현황을 반영한 국내 GET 유형 분류를 수행하였다. 본 연구는 토지피복지도와 기존 국가자료를 최대한 활용하여 국내 GET를 총 25개 유형으로 분류했다(Terrestrial Realm :9, Freshwater: 9 Marine-Terrestrial: 5, Terrestrial-Freshwater :1, Marine-Freshwater-Terrestrial:1). 기존 지도와 비교했을 때 수정된 국내 GET의 경우 'F3.2 Constructed lacustrine wetlands', 'F3.3 Rice paddies', 'F3.4 Freshwater aquafarms', 'T7.3 Plantations'가 면적이 가장 많이 축소되었다. 온대 산림(T2.2)의 면적이 가장 많이 늘어났고, 'MFT1.3 Coastal saltmarshes and reedbeds', 'F2.2 Small permanent freshwater lakes'등 3개 유형 또한 수정 후 GET 면적이 증가했다. 해당 과정을 통해 기존 GET에서 모든 EFG의 합이 국토 면적의 8.33배를 차지하던 기존의 지도를, 토지피복지도를 활용하여 총합이 국토 면적의 1.22 배가 되도록 수정하였다. 이를 통해 유형별 차이가 작고 정확성이 떨어진 기존의 EFG가 본 연구를 통해 개선 및 수정되었음을 확인하였다. 본 연구는 현장 요건을 반영한 데이터를 최대한 활용하여 GET 기준에 상응하는 한국의 GET 지도를 제작한 것에 그 의의가 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권4호
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• pp.306-316
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• 2015

생태형이 다른 8개 벼 품종을 대상으로 포트 실험을 실시하여 대기온, 대기온 대비 $+1.5^{\circ}C$, $+3.0^{\circ}C$, $+5.0^{\circ}C$ 온도 조건에서의 수량 및 수량 관련 요소의 반응을 분석하였다. 이삭수를 제외한 수량 및 수량 관련 요소들의 온도 상승 조건에 대한 반응은 생태형 및 품종에 따라 유의한 차이가 있음을 확인하였다. 온도가 높아짐에 따라 영화수는 증감의 경향이 명확하진 않았으나 대체로 대기온보다는 증가하였고, 천립중과 등숙률은 감소하는 경향을 나타냈다. 수량 관련 요소 중 온도 상승에 가장 민감한 반응을 보인 요소는 등숙률이었으며, 가장 둔감한 요소는 천립중이었다. 등숙률의 하락과 맞물려 수량은 고온 조건일수록 낮아졌으나, 영화수 증가 영향으로 수량의 저하 정도는 등숙률의 그것보다 크지 않았다. 생태형 및 품종별 반응은 조생종의 오대벼와 운광벼가 온도 조건에 가장 민감하였으며, 중만생종 품종들의 반응은 대체로 둔감한 것으로 나타났다. 출수 후 온도의 영향 정도를 분석한 결과 천립중, 등숙률, 완전발육미율, 수량은 출수 후 20일간의 평균기온과 가장 높은 상관관계를 보였으며, 온도가 높아질수록 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 상관분석 결과를 바탕으로 로지스틱 함수를 이용하여 품종 간 온도 반응 특성의 차이를 분석하였다. 수량의 경우 품종 간 온도 반응 특성이 다르지 않은 것으로 나타나, 품종에 상관없이 온도 반응에 대한 추정이 가능할 것으로 사료된다. 이와 달리 천립중, 등숙률, 완전발육미율, 임실률의 경우 품종별로 온도 반응 특성이 달랐으므로, 각 품종에 맞는 온도 반응 추정식을 이용해야 할 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.267-275
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• 2023

본 연구에서는 농촌진흥청에서 홍콩과학기술대학교와 국제공동연구를 통해 개발중인 1개월 농업기상 예측 시스템을 이용하여 2012-2022년 기간 동안 1개월 과거기후 예측 정보를 생산하고, 유효적산온도 기법을 적용하여 벼 수확일 전망 가능성을 살펴보았다. 상세한 기후정보를 얻기 위해, 지역기후모델(WRF)을 이용하여 전지구 기후예측 정보(CFSv2)를 남한지역에 대해 5 km 해상도로 규모축소하였다. 벼 수확일은 역학적 규모축소된 최고기온과 최저기온 과거예측 자료를 유효적산온도에 적용하여 추정하였다. 모형의 최고기온(최저기온)는 벼 생육기간(5월~10월)에 대해 관측과 비교하여 약 1.2 ℃ (0.1 ℃) 정도 과소모의하였다. 벼 수확일 추정 자료는 정성적으로 관측의 전반적인 공간 패턴을 모의하면서 지형효과에 의한 상세한 지역적 편차를 모의하였다. 그러나 음의 기온 오차가 유효적산온도에 투영되어, 예측자료에서 추정한 벼 수확일이 관측에서 추정한 벼 수확일과 비교하여 정량적으로 약 9일 늦게 모의하였다. 본 연구를 통해 1개월 기상예측 정보와 유효적산온도를 이용하여 남한 전역에 대해 공간적으로 연속적인 상세한(5 km) 벼 수확일 정보를 사전에 얻을 수 있는 가능성을 보았다. 예측정보의 신뢰성을 확보하고, 유효적산온도 뿐만 아니라 농업모형과 연계한다면 다양한 작목에 대한 농업정보들을 사전에 생산할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권3호
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• pp.233-237
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• 2009

It has widely been observed that the effect of elevating atmospheric $CO_2$ concentrations on rice productivity depends largely on soil N availabilities. However, the responses of ammonia volatilization from flooded paddy soil that is an important pathway of N loss and thus affecting fertilizer N availability to concomitant increases in atmospheric $CO_2$ and temperature has rarely been studied. In this paper, we first report the interactive effect of elevated $CO_2$ and temperature on ammonia volatilization from rice paddy soils applied with urea. Urea labeled with $^{15}N$ was used to quantitatively estimate the contribution of applied urea-N to total ammonia volatilization. This study was conducted using Temperature Gradient Chambers (TGCs) with two $CO_2$ levels [ambient $CO_2$ (AC), 383 ppmv and elevated $CO_2$ (EC), 645 ppmv] as whole-plot treatment (main treatment) and two temperature levels [ambient temperature (AT), $25.7^{\circ}C$ and elevated temperature (ET), $27.8^{\circ}C$] as split-plot treatments (sub-treatment) with triplicates. Elevated temperature increased ammonia volatilization probably due to a shift of chemical equilibrium toward $NH_3$ production via enhanced hydrolysis of urea to $NH_3$ of which rate is dependent on temperature. Meanwhile, elevated $CO_2$ decreased ammonia volatilization and that could be attributed to increased rhizosphere biomass that assimilates $NH_4^+$ otherwise being lost via volatilization. Such opposite effects of elevated temperature and $CO_2$ resulted in the accumulated amount of ammonia volatilization in the order of ACET>ACAT>ECET>ECAT. The pattern of ammonia volatilization from applied urea-$^{15}N$ as affected by treatments was very similar to that of total ammonia volatilization. Our results suggest that elevated $CO_2$ has the potential to decrease ammonia volatilization from paddy soils applied with urea, but the effect could partially be offset when air temperature rises concomitantly.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권4호
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• pp.358-365
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• 2019

영농형 태양광 발전은 기존 농지에 태양광 패널을 설치하여 농지 보존과 일정 수확량 유지를 전제로 전기 생산도 병행하는 시스템이다. 최근 태양광 부지 수요 충족 및 농촌 경쟁력 제고를 위한 방안으로 주목 받고 있다. 따라서, 본격적인 개발에 앞서 영농형 태양광 패널 하부에서의 경작지 차광 정도를 분석하는 것이 작물 생육·수확량 변동 예측에 반드시 필요할 것이다. 본 실험은 연구용 영농형 태양광 건설에 앞서, 영농형 태양광 시설 규격과 유사한 모의 차광 시설을 설치하고 하부의 광합성유효복사량 특성을 분석하였다. 차광막 하부와 외부의 광합성유효복사량 차이는 일사광에서 산란광 비율이 낮아질수록 증가하였는데, 최대 17.08 mol/㎡/day (맑은 날), 최소 3.03 mol/㎡/day (흐린 날)이었다. 이러한 광 조건 변화는 벼의 초기 생육에 있어 초장의 증가와 주당경수의 감소를 가져왔다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.148-149
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• 2021

Food waste has increasingly become a global issue of concern among the researchers and policymakers due to its significant environmental and economic impacts, and other associated unsustainable use of resources, including water resources. While food wastage occurs at each stage of the supply chain with food loss at the upstream and food waste at the downstream, the impacts of food waste occurring at the consumption side are enormous due to the accumulated added values. In this study, the embedded water resources, greenhouse gas emissions, and economic loss of household food waste were investigated. The primary granular data of household food waste was collected through direct sampling from 218 selected households of the Buk-gu community in Daegu, South Korea from July 2019 to May 2020. The water footprint, which was based on the water footprint concept, i.e., indirect water use, and GHG emission potential factor for each of the food items were adopted from the literature, while the retail prices and disposal cost were used to assess the economic cost of wasted food items. The water footprint, GHG emission associated with environmental impacts, and the economic cost of 42 major identified wasted food items were conducted. The findings showed that an average of 0.73 ± 0.06 kg/household/day edible food waste was generated among the sampled households, with leafy vegetable, watermelon, and rice responsible for 10, 9, and 4%, respectively, of the total weight of the 42 food wasted items. The water footprint and environmental impact of the household food waste resulted in 0.46 ± 0.04 m³ and 0.71±0.05 kg CO2eq, respectively. Beef, pork, poultry, and rice accounted for 52, 9, 5, and 4% of the total water footprint, while beef, pork, rice, tofu/cheese had 52, 8, 6, and 6% of the total emissions, respectively, embedded in the food wasted. Furthermore, the average estimated economic cost associated with wasted food items was 3855.93±527.27 Korean won, with beef, fish, and leafy vegetable responsible for 21, 13, and 10%, respectively, of the total economic cost. A combined assessment using water-environmental-economic nexus indicated that animal-based food had the highest footprint impacts, with beef, pork, and poultry indicating high indices of 0.3, 0.08, and 0.06 respectively, on a scale of 0 to 1, compared to corn and lettuce with lowest impacts of 0.02. Other food items had moderate impact values ranging from 0.03 to 0.05. This study, therefore, provides insight into the enormity of environmental and economic implications of household food waste among Korean households.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.207-207
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• 2022

Eating and cooking quality (ECQ) is one of the most complex quantitative traits in rice. The understanding of genetic regulation of transcript expression levels attributing to phenotypic variation in ECQ traits is limited. We integrated whole-genome resequencing, transcriptome, and phenotypic variation data from 84 Japonica accessions to build a transcriptome-wide association study (TWAS) based regulatory network. All ECQ traits showed a large phenotypic variation and significant phenotypic correlations among the traits. TWAS analysis identified a total of 285 transcripts significantly associated with six ECQ traits. Genome-wide mapping of ECQ-associated transcripts revealed 66,905 quantitative expression traits (eQTLs), including 21,747 local eQTLs, and 45,158 trans-eQTLs, regulating the expression of 43 genes. The starch synthesis-related genes (SSRGs), starch synthase IV-1 (SSIV-1), starch branching enzyme 1 (SBE1), granule-bound starch synthase 2 (GBSS2), and ADP-glucose pyrophosphorylase small subunit 2a (OsAGPS2a) were found to have eQTLs regulating the expression of ECQ associated transcripts. Further, in co-expression analysis, 130 genes produced at least one network with 22 master regulators. In addition, we developed CRISPR/Cas9-edited glbl mutant lines that confirmed the role of alpha-globulin (glbl) in starch synthesis to validate the co-expression analysis. This study provided novel insights into the genetic regulation of ECQ traits, and transcripts associated with these traits were discovered that could be used in further rice breeding.