• 한국농공학회논문집
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• 제61권6호
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• pp.93-101
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• 2019

This study aims to analyze the influences of applications of two different evapotranspiration (ET) estimation methods on the irrigation water requirements (IWR) for paddy rice and water supply reliability of agricultural reservoirs. The modified Penman (MP), traditional method, and the Penman-Monteith (PM), the new adopted method, were applied on 149 reservoirs located in Honam province for this study. The weather date was used from 1987 to 2016, and analysed the trends of temperature and rainfall during rice growing season between past and current 10 years respectively. The increased average temperature and rainfall were observed from the current 10 years compared to the past years. This phenomena impacts on the results of ET and IWR estimations with decreased IWR obtained from high rainfall regions and increased ET obtained high temperature regions. For the comparisons of application results of two ET approaches, the PM method showed lower ET and IWR, and hence more reliable storage capacity of the reservoirs respect to water supply to paddy fields. The results also showed that the influences of different ET methods applications on the water supply reliability of reservoirs are negligible for the cases of over 3.7 watershed ratio and 670 mm unit reservoir storage, while significant variations of the results obtain from the applications between two ET approaches for the opposite cases. Further studies are necessary to consider various field conditions for practical applications of the PM method estimating ET in the fields of paddy farming.

• 한국환경과학회지
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• 제30권10호
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• pp.803-809
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• 2021

This study aimed to investigate the effects of soil amendment (heat-expanded clay and active carbon) and planting of Dendranthema zawadskii var. latilobum on the remediation of salt-affected soil and the plant growth under high calcium chloride (CaCl₂) concentration. The experimental group comprised treatments including Non treatment (Cont.), heat-expanded clay (H), active carbon (AC), planting (P), heat-expanded clay+planting (H+P), active carbon+planting (AC+P). A 200 mL solution of CaCl₂ at a concentration of 10 g·L^-1 was applied as irrigation once every 2 weeks. Compared to the Cont., the incorporation of the 'heat-expanded clay' amendment decreased electrical conductivity of the soil leachate and cation exchange capacity, whereas the growth of Dendranthema zawadskii var. latilobum was relatively increased. These results suggest that the combination of 'heat-expanded clay' amendment and planting will mitigate negative effect of de-icing salts and improve plant growth in salt-contaminated roadside soils.

• 한국육종학회지
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• 제43권1호
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• pp.1-13
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• 2011

Low temperature stress is one of the major negative factors affecting vegetative and reproductive growth of rice. To better understand responses of rice plants to low temperature we analyzed transcriptome expression patterns in glumous flower of cold-tolerant japonica rice variety, Stejaree45, and cold-susceptible variety, HR19621-AC6 at booting stage under cold water irrigation. A total of 2,411 probes were differentially expressed by low temperature in glumous flowers of the two varieties. Some important genes involved in hormone biosynthesis showed variety-specific regulation. Expression of GA20ox3 and GA2ox, among the genes involved in GA biosynthesis, was regulated differentially in the two varieties. Among the genes involved in IAA biosynthesis, YUCCA1 and TAA1:1 showed variety-specific regulation. Among the genes involved in cytokinin biosynthsis and signaling, expression of LOG, HK1 and HK3 was significantly down-regulated only in the cold-susceptible variety. Among the genes involved in ABA biosynthesis, NSY and AAO3 were down-regulated only in the cold-tolerant variety. In general, genes involved in GA, IAA and cytokinin biosynthesis responded to cold temperature in such a way that capacity of those bioactive hormones is maintained at relatively higher levels under cold temperature in the cold-tolerant variety, which can help minimize cold stress imposed to developing reproductive organs in the cold-tolerant variety.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권3호
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• pp.1-12
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• 2021

Optimal water management is to efficiently and equally supply an appropriate amount of water by using irrigation facilities. Therefore, it is necessary to evaluate water supply capacity through distribution simulation between the designed distribution rate and re-distributed rate according to the changed farming conditions. In this study, we recalculated the agricultural water supply amount of Geumcheon main canal, which beneficiary area was reduced due to the development of Gwangju-Jeonnam innovation city, and we constructed a canal network using the SWMM model to simulate the change in supply rate of each main canal according to the re-distributed rate. Even though the supply amount of the Geumcheon main canal was reduced from 1.20 m³/s to 0.90 m³/s, it showed a similar supply rate to the current, and the reduced quantity could be supplied to the rest of the main canal. As a result, the arrival time at the ends of all main canal, except for the Geumcheon main canal, decreased from 1 to 3 hours, and the supply rate increased from 4 to 17.0% at the main canal located at the end of the beneficiary area of Naju reservoir.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.206-206
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• 2022

Sustainable agriculture is a potential strategy to enable agricultural cultivation systems to feed the growing population under climate change. Sustainable agriculture consists of environment-friendly farming methods that allow the production of crops with minimal harm to the ecosystem. Early establishment in rice might be helpful to adopt sustainable agriculture with less inputs, such as water and phosphorus fertilizer. Two QTLs conferring tolerance to abiotic stress and low nutrition condition, DTY4.1 and Pup1, respectively, are effective for good establishment in the early growth stage under low water and phosphorus fertilizer application. We developed 'Sechanmi' and 'MSI 1-DTY' harboring Pup1 and DTY4.1 into MS11, a japonica rice variety adaptable to tropical regions, using Marker-Assisted Backcrossing (MABC). MS 11-PD lines were developed to meet the demand for less water and P fertilizer application throughout the growth stage of rice. In the F5 generation, water-saving or rainfed cultivation was performed in different P (phosphorus) content. Irrigation was applied only when severe drought was observed one month after transplanting. There was no significant difference observed between the parents and MS11-PD lines in low P conditions. However, MS11-PD lines had more tillers in P-supplied conditions compared to that of the parents 40 and 50 days after transplanting. Under the same amount of P, MS11-PD lines might have higher phosphorus uptake capacity than the parents, increasing the number of tillers and showing better early establishment. The better vegetative growth stage is one of the factors that can potentially increase production by way of higher number of panicles. Through this breeding strategy, it is possible to attain sustainable agriculture by applying less P and water to address the need of a growing population.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권9호
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• pp.637-645
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• 2019

본 연구는 유역에서 제공하는 다양한 생태서비스 가운데 네팔의 Bagmati 유역의 물생산량(Water yield)을 산정하였다. 물 공급, 관개 수력 등 다양한 시설에 사용되는 물생산량 지도는 계획 및 관리에 도움이 되며 생태서비스의 공급과 생산에 의도하지 않은 부정적 영향을 줄일 수 있다. 여러 문헌들은 네팔 Bagmati유역에 대한 탄소저장과 식수공급과 같은 생태서비스 제공 연구에 중점을 두었으나 토양피복별 혹은 소유역별 물 생산량에 대한 연구는 매우 미흡했다. 따라서 본 연구에서는 네팔 바그 마티 유역에서 소유역 규모와 함께 유역의 총 물생산량을 계산하고 유역의 토지피복 유형별로 물생산량을 산정하기 위해 시작되었다. 이를 위해, 생태서비스 평가를 위해 가장 많이 사용되는 Budyko 수문학적 방법에 바탕을 둔 ArcGIS기반 InVEST Water Yield 모형이 사용되었다. 본 연구로부터의 결과는 단위면적(ha)e당 물 생산량이 소유역 5 ($15216.32m^3/ha$)에서 가장 높았으며 소유역 6 ($10847.15m^3/ha$)에서 가장 낮았다. 토지피복별 물생산량은 도시화지역에서 가장 높게 산정되었으며, 초원과 농경지가 도시화지역 다음으로 높게 산정되었다. 본 연구에서 산정된 소유역별, 토지피복별 물생산량은 지역 규모의 상호 관련 서비스 개발을 위한 효율적인 시나리오를 제공하고 지속 가능한 토지 이용 정책 및 상호 관련된 물 관리 서비스를 촉진시킬 것으로 기대한다.

• 한국작물학회지
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• 제3권
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• pp.49-82
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• 1965

우리 나라에 있어서 수도작의 안전다수를 위한 재배법, 특히 시료의 합리화를 기하기 위한 기초적 자료를 얻기 위하여 수도 독자의 영양생리적 반응, 형태형성 내지 수량구성에 대한 특징을 살펴보았으며, 우리 나라의 수도 재배환경조건(온도ㆍ일조ㆍ강수 및 토양조건)을 대국적 견지에서 인접국인 일본과 지역별로 비교 검토하였고, 그 특징으로 본 시료에 관한 개선조건을 위해 비료의 3요소와 규산 및 그 밖에 수종의 미량요소에 대하여 검토하였다. 1. 우리 나라의 최근 14개년간의 10a당 현미평균수량은 204kg인데 이에 비하여 일본은 77%, 대만은 13% 높으며, 년간평균증가량은 우리나라가 4.2kg이고, 이에 비해 일본은 81%, 대만은 62% 더 증가되고 있다. 그리고 수량의 년간변이계수는 우리 나라가 7.7%이며 일본은 6.7%, 대만이 2.5%로서 우리 나라는 년간변이가 매우 커서 생산의 안전도가 가장 낮다. 2. 풍흉고조시험성적으로 본 우리 나라 수도와 일본의 수도를 형태형성면에서 비교하여 본즉 다음과 같았다. (1) 3.3$m^2$ 당 수수는 우리 나라의 891개에 비하여 일본은 13%나 더 많고, (2) 최고분얼기의 경수는 3.3$m^2$당 우리 나라는 1150개인데 비하여 일본은 19% 더 많았으며, (3) 유효경비율은 우리 나라가 77.5%, 일본이 74.7%로서 우리 나라가 다소 높았다. 그러나 총경수가 적은데 q하여는 유효경율이 너무 낮다. (4) 신고비는 우리 나라가 85.4%이고, 일본은 96.3%로서 우리 나라의 수도가 13% 낮았다. 3. 도작기간중의 평균기온은 수원ㆍ광주ㆍ대구는 거의 동일하며, 일본의 중국지방(부산)의 그것과 비슷하였다. 즉 우리 나라 도작기간중의 기온은 일본의 서남난지에 유사한 것이었다. 4. 우리 나라의 수도이앙기는 이앙한계최저온도 13$^{\circ}C$로 보면 현행(6월 10일 경)보다 30~40일 앞당길 수 있다. 5. 우리 나라의 현행 수도작기로서는 영양생장기의 기온이 이 시기의 주대사작용인 단백대사의 적온인 20~23$^{\circ}C$ 보다 높았다. 그러나 생식생장기의 기온은 이 시기의 주대사인 당대사의 적온인 $25^{\circ}C$이상보다 높지 않다. 그러므로 온도면에서 보면 우리 나라 수도의 작기는 앞으로 당기는 것이 좋다고 고찰된다. 6. 우리 나라의 현행 수도작기로 본 기온 및 일조조건은 수도의 분얼전기에 대해서는 호조건하에 놓여 있으나, 분얼후기인 7월 중ㆍ하순 경의 일조부족과 고온다습조건은 병해, 특히 도열병의 유발원인이 되고 있다. 7. 우리 나라의 현행수도작기로 본 전국각지의 수도의 출수기는 모두 일조시간이 적은 부적당한 시기에 처해 있다. 8. 출수후 40일간의 평균기온에 의한 적산온도 88$0^{\circ}C$의 출현기일은 수원에서 8월 23일이었고, 년간편차를 고려한 안전출수기일은 8월 19일로서 적산온도면에서는 관행 출수기일은 약간 늦다고 보았다. 9. 등열기의 평균기온에 의한 적산온도는 현행 수도작기로서는 최종한계시기에 놓여 있으며, 평균기온의 년간편차와 우리 나라의 최저기온이 낮은 점을 고려할 때, 현행출수기는 다소 늦은 것으로 보았다. 10. 생육단계별의 수도체내의 질소함량은 영양생장기의 질소함량이 과다하였으며, 출수 이후에 영양조락을 여하히 방지하느냐가 문제된다고 보았다. 11. 수리불안전답 및 천수답이 차지하는 전답면적의 비율은 차차 감소되고 있는데, 이와 전체 10a당 수량의 증가율과의 상관계수를 산출하였는데, 수리불안전답과의 상관계수 (4)는 +0.525였으며, 천수답과는 r=+0.832, 그리고 수리불안전답과 천수답을 합계한 것과의 상관계수 (r)는 +0.841로서 후2자와는 고도의 정(+) 상관을 보여 천수답이 차지하는 면적비율이 작을수록 단위수량을 증가하였다. 12. 비료삼요소시험(주산력시험)성적을 보면 무비료구의 10a당 현미수량은 우리 나라가 231kg인데, 일본의 그것은 360kg으로서 우리 나라보다 약 56%나 높았다. 즉 우리 나라의 지력은 일본에 비하여 매우 낮았다. 또 무질소구의 10a당 현미수량은 우리 나라가 236 kg인데 일본의 그것은 383 kg 으로서 우리 나라보다 62%나 높았다. 즉 우리 나라의 지력을 좌우하는 것은역시 질소라고 할 수 있다. 13. 우리 나라와 일본의 답토양의 화학적 성질을 비교해본즉 다음과 같았다. (1) 우리 나라 답토양은 유기물ㆍ전질소 및 치환성석회와 마그네슘의 함량이 일본의 그것보다 낮아 반정도에 불과하였고, (2) N/2 염산 가용규산함량은 평균치로 보아 우리나라 답토양이 적었고, 규산의 시용이 필요하다고 보았으며, (3) 염기치환용량이 일본의 반 정도이었다. 14. 우리 나라에 있어서 고위수량답과 저위수량답 토양의 성질을 비교하여 본즉 염기치환용량ㆍ치환성석회와 마그네슘ㆍ가리ㆍ인산ㆍ망간ㆍ규산 및 철 등의 성분이 저위수량답 토양에서 적었다. 15. 작통의 깊이는 항상 고위수량답에서 깊으며, 우리 나라 답토양의 작토는 일본의 그것에 비하여 얕다. 16. 전기한 바의 제조건을 종합 검토하고 비료삼요소이외에 규산과 미량요소로서 망간 및 철에 대하여 수도생리 및 형태형성 내지 수량에 미치는 영향을 고려하여 보다 합리적으로 사료되는 비료조건을 제시하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권4호
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• pp.362-371
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• 2012

유기 배지재료로써 국내에서 유통되는 피트모스와 코이어 더스트의 물리 화학적 특성을 분석하여 식물 공장용 혼합배지 조제를 위한 기초자료를 얻기 위하여 본 연구를 수행하였다. 연구목적을 달성하기 위해 캐나다, 리투아니아, 라트비아로부터 수입되는 피트모스 6점과 인도, 스리랑카, 베트남으로부터 수입되는 코이어 더스트 10점을 확보한 후 물리적 특성과 화학적 특성을 분석하고 비교하였다. 공극률에서 피트모스가 평균${\pm}$표준편차가 $79.6{\pm}5.04%$로써 $83.6{\pm}6.18$인 코이어 더스트 보다 낮았으며, 용기용수량은 피트모스가 평균 $69.9{\pm}10.17%$이고 코이어 더스트는 $65.9{\pm}3.46$으로 피트모스의 보수성이 코이어 더스트 보다 높았지만 종류별 차이가 컸다. 기상률은 4종류의 피트모스가 10% 이하로 측정되었지만 코이어 더스트는 12~26% 의 범위로 피트모스보다 월등히 높았다. 조사한 6종류의 피트모스는 쉽게 흡수할 수 있는 수분(easily available water, EAW)이 18~22%의 범위였던 반면 코이어 더스트는 11~16%로 측정되었고 1점을 제외한 9점이 11~13%의 범위로 측정되어 매우 낮았다. 완충수(buffering water)도 피트모스가 9~13%의 범위였지만 9점의 코이어 더스트가 5.5~7.5%로 측정되어 정확한 물 관리가 필요함을 나타내고 있다. 화학적 특성에서 피트모스는 pH가 3.46~4.17인 강산성물질이었고, 전기전도도(EC)는 분석한 6점 중 5점이 $0.137{\sim}0.254dS{\cdot}m^{-1}$로 측정되었다. 코이어 더스트의 pH는 5.31~6.48인 약산성 물질이었으며, EC는 평균${\pm}$표준편차가 $0.563{\pm}0.83dS{\cdot}m^{-1}$로 피트모스 보다 월등히 높고 종류 간 차이가 큼을 나타내고 있다. 양이온교환용량(CEC)은 코이어 더스트가 피트모스보다 약 3~4배 가량 낮았다. 코이어 더스트가 피트모스 보다 $NO_3$-N와 $P_2O_5$-P의 함량이 높았고, $NH_4$-N 함량이 낮았지만 K와 Na 함량은 월등히 높아 전기전도도가 높아진 원인이 되었다고 판단하였다. 피트모스와 코이어 더스트의 온수추출물은 각각 6.67~16.37% 및 30.0~65.1%, 알칼리 추출물은 0~38% 및 23.1~70.3%였고 생장억제물질 함량이 코이어 더스트에서 높을 수 있음을 의미하고 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권1호
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• pp.35-42
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• 2017

토마토를 저면관비 방법으로 육묘할 때 유묘 생장과 상토 무기원소 농도 변화에 적합한 추비의 종류 및 농도를 구명하기 위해 본 실험을 수행하였다. 육묘용 2종류의 동절기 혼합상토 피트모스 0-6mm(PM06)+perlite 1-2mm(PE2)(7:3, v/v)와 피트모스 5-15mm(PM515)+PE2(7:3, v/v)를 72공 플러그 트레이에 각각 충전하고 토마토 '도태랑다이아' 종자를 파종하여 발아시킨 후 생장상에서 35일간 육묘하였다. 자엽형성기에 추비를 시작하였고 13-2-13, 15-0-15, 20-9-20($N-P_2O_5-K_2O$) 복합비료를 순서대로 처리하였다. 추비시 생육 단계별로 $25mg{\cdot}L^{-1}$의 농도차(N 기준)를 둔 3종류의 Program을 두어 시비하였으며, 플러그 트레이의 수분이 포화 기준으로 40-50%로 감소하였을 때 저면관비하였다. 파종 후 1, 2, 4 및 5주째 혼합상토를 상부, 중간, 하부로 3등분하여 포화추출한 후 추출용액의 pH, EC 및 무기이온 농도를 분석하고, 5주 후에 유묘생장을 조사하였다. 육묘 기간 중 상토의 pH는 PM06+PE2가 PM515+PE2 보다 높았으며, 하부와 중간이상부보다 높은 경향이었다. EC는 PM06+PE2가 PM515+PE2보다 높았으며 평균적으로 상부가 하부보다 2배 이상 높았다. $NH_4-N$과 $K^+$ 농도는 2종류 혼합상토의 모든 시비 Program에서 육묘 후 5주까지 높아졌으며, PM06+PE2의 추비 프로그램 3에서 가장 높았다. $NO_3-N$ 농도는 PM06+PE2에서 육묘기간 동안 높아졌고 추비농도가 높을수록 그러한 경향이 뚜렷하였다. 지상부 생체중을 비롯한 유묘의 생장은 PM06+PE2의 추비 Program 2에서 가장 우수하였다. 따라서 2종류 혼합상토를 이용한 공정육묘시 13-2-13, 15-0-15 및 20-9-20을 순서대로, 질소 기준 $25mg{\cdot}L^{-1}$에서 $125mg{\cdot}L^{-1}$까지 육묘기에 따라 점차적으로 높여 추비하는 방법이 적합하다고 판단하였다.

• 원예과학기술지
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• 제29권1호
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• pp.16-22
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• 2011

Polyoxyethylene nonylphenyl ether와 polyoxyethylene castor oil을 1:1(v/v)로 혼합하여 조제한 액상 토양습윤제(LWA)가 피트모스 + 펄라이트(7:3) 상토내 잔류성, 혼합상토의 초기 습윤화 및 고추(Capsicum annuum L. 'Knockwang') 플러그묘의 생육에 미치는 영향을 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 토양습윤제의 처리량이 증가할수록 상토의 보수량이 뚜렷하게 증가하였고 본 연구에서 제조한 토양습윤제를 $2.5mL{\cdot}L^{-1}$의 비율로 처리한 구의 보수량이 AquaGroL을 $3.0mL{\cdot}L^{-1}$을 처리한 +대조구와 유사하였다. 처리된 토양습윤제는 처리 후 1 및 2번째 관수에서 대부분 용탈되었고, 10회 관수할 때까지 서서히 낮아지다가 10회 관수 이후에는 매우 낮은 농도로 분석되었다. 개발된 토양습윤제를 처리한 상토에서 관수한 수분의 수직방향으로 하강 속도를 측정한 결과 0.5, 1.0, 및 $1.5mL{\cdot}L^{-1}$의 비율로 처리한 구에서 -대조구보다 월등히 빨랐으나, 토양습윤제의 처리비율이 $2.0mL{\cdot}L^{-1}$ 이상으로 높아지면 점차 느려지는 경향을 보였다. 습윤제를 처리한 상토를 충분히 관수하고 온실에서 상토의 건조속도를 조사한 결과 무처리구의 건조속도가 가장 빨랐고, 개발된 토양습윤제의 처리비율이 높아질수록 상토의 건조속도가 느렸다. 파종 8주 후에 조사한 고추 플러그 묘의 생육에서 초장은 $0.5mL{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 22.2cm로 가장 컸고, 줄기직경은 $1.0mL{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 3.46mm로 가장 굵었으며, 생체중과 건물중은 $1.0mL{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 각각 식물체당 3.08g과 0.861g으로 조사되어 다른 시험구에 비해 유의하게 우수하였다. 그러나 $1.5mL{\cdot}L^{-1}$ 이상으로 토양습윤제의 처리량이 높아지면 점차 생육이 저조하였으며, 적정 처리량은 $1.0mL{\cdot}L^{-1}$라고 판단하였다.