• 한국수자원학회논문집
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• 제51권1호
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• pp.11-18
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• 2018

본 연구에서는 다중 기후모델에 의한 미래 기후자료를 기반으로 SWAT-K 유역모형을 적용하여, 제주도 지역의 미래 기후변화에 따른 수자원 영향을 평가하였다. 기후모델에 따른 미래 전망자료의 불확실성을 고려하여 9개의 GCM 모델의 기후자료를 미래기간(2010~2099년)에 대한 SWAT-K 모형의 기상자료로 적용하였다. 과거(1992~2013년) 및 미래기간에 대한 연도별 수문변화를 분석한 결과 강수량, 유출량, 증발산량, 함양량 모두 증가하는 추세로 나타났다. 과거기간에 비해 유출량의 변화가 가장 크게 나타났으며(최대 50% 증가), 증발산량은 상대적으로 작게 나타났다(최대 11% 증가). 월별로는 8월과 9월의 강수량 증가에 따라 유출량과 함양량도 크게 증가하는 반면, 동일기간에 대한 증발산량은 감소하는 것으로 분석되었다. 1월과 12월은 반대의 경향이 나타났다. 미래의 물수지 변화를 분석한 결과 강수량 대비 유출량, 증발산량, 함양량의 비율은 변화가 크지 않으나, 과거와 비교했을 때 RCP 8.5 시나리오에서 유출량 비율은 최대 4.3% 증가하는 반면, 증발산량 비율은 최대 3.5% 감소하는 것으로 나타났다. 기존의 타 연구와 본 연구에서 도출한 결과를 종합해 볼 때, 현재 제시되고 있는 기후변화 시나리오 가정 하에서는 미래로 갈수록 점차 강수량과 유출량이 증가할 것이고 특히 여름철 강수량 및 유출량의 증가가 예상된다. 이로 인해 제주도 지역의 함양량도 함께 증가할 것으로 판단할 수 있다. 다만, 본 연구는 장기적인 측면에서 자연적인 기후변화로 인한 영향을 분석한 것이며, 추가적으로 단기적인 수재해 대응을 위한 홍수와 가뭄관리, 인위적인 용수 수급 관리 등에 대한 종합적인 분석을 통해 제주도 수자원의 지속가능한 이용을 위한 대응방안이 필요하다고 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권10호
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• pp.905-916
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• 2018

본 연구의 목적은 금강유역($9,645.5km^2$)을 대상으로 극한 기후변화 사상에 따른 수문 및 유황의 변동을 평가하는 것이다. 본 연구에서는 객관적인 극한 기후변화 사상을 평가하기 위해 강우관련 극한지수(STARDEX)를 적용하고, GCM 10개의 RCP 8.5 기후변화 시나리오에 대해 4개의 평가기간별(Historical: 1975~2005, 2020s: 2011~2040, 2050s: 2041~2070, 2080s: 2071~2100)로 분석하였다. 분석 결과 5개의 습윤(CESM1-BGC, HadGEM2-ES), 중간(MPI-ESM-MR) 건조(INM-CM4, FGOALS-s2) 극한 기후변화 사상 시나리오를 선정하여 SWAT 모형에 적용하였다. 2080s 기간에서 중간시나리오 대비 2080s의 증발산은 -3.2~+3.1 mm로 변화하였고, 2080s의 총 유출량은 $+5.5{\sim}+128.4m^3/s$ 변화하였다. 건조한 시나리오의 경우 2020s 중간시나리오대비 큰 변화를 보였다. 건조한 시나리오에서의 2020s의 증발산량은 -16.8~-13.3 mm의 변화를 보였고, 총 유출량은 $-264.0{\sim}132.3m^3/s$의 변화를 보였다. 유황 변동의 경우, 2080s 기간의 습윤한 시나리오에서 CFR은 +4.2~+10.5, 2020s 기간의 건조한 시나리오에서는 +1.7~2.6으로 변화 하였다. 극한 기후변화 시나리오를 적용한 금강유역의 수문인자의 변화에 따라 유황분석을 실시한 결과, INM-CM4는 극한 건조상태를 나타내기에 적절한 시나리오로 나타났고 FGOALS-s2는 유황변동이 큰 가뭄 상태 분석에 적절한 시나리오로 나타났다. HadGEM2-ES는 유황변동이 작게 나타났기 때문에 최대유량 분석 시 활용 가능한 시나리오로 평가되었고, CESM1-BGC의 경우 유황변동이 큰 것으로 나타나 극한 홍수 분석 시 적용할 수 있는 시나리오로 평가되었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제15권1호
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• pp.30-37
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• 2007

한국산 겨우살이 (Viscum album)는 면역 활성효과와 항암효과가 있다는 것으로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 한국산 겨우살이 추출물 M11C (비렉틴 구성물질)가 사람의 말초혈액 단구를 활성화시켜 tumor necrosis factor-alpha $(TNF-\alpha)$를 생산 분비하게 하는지를 규명하기 위해 실험에 이용되었다. 단구로부터 $TNF-\alpha$의 생산에 있어 M11C의 효과를 알기 위해 단구를 여러 농도 $(0-2000{\mu}g/m\ell)$의 M11C로 0.5-24시간 동안 자극한 후 배양액 MCM을 수거했다. 수거한 배양액 MCM을 $TNF-\alpha$에 민감한 L929 세포에 첨가한 후 L929 세포의 독성 정도를 MTT 기법으로 검사하였는데, 배양액 MCM이 L929 독성효과를 가졌으며, 이 MCM의 L929 세포 독성효과는 $TNF-\alpha$ 항체에 의해 거의 완전하게 억제되었다. 이러한 결과는 배양액 MCM에 $TNF-\alpha$가 존재함을 지적했으며, 또한 M11C가 단구를 자극해 $TNF-\alpha$를 생산하리라고 암시했었다. 이러한 암시를 확인하기 위해 immunoblotting 기법을 사용해 배양액 MCM에 존재하는 $TNF-\alpha$을 검사를 수행했다. 검사결과 배양액 MCM에 많은 량의 $TNF-\alpha$가 검출되었다. 이러한 $TNF-\alpha$ 검출량은 단구를 자극한 M11C의 농도와 자극시간에 비례해서 증가했다. 즉, 단구로부터 $TNF-\alpha$의 생산 분비량은 M11C의 농도와 자극시간에 의존적이었다. 이러한 M11C의 농도와 자극시간의 의존적 효과는 단구로부터 $TNF-\alpha$ mRNA 발현에도 같은 경향을 보였다. 결론적으로 한국산 겨우살이로부터 열탕 추출한 M11C가 면역활성제로 작용할 수 있음을 시사함과 동시에 한방탕제로 사용되는 한국산 겨우살이가 면역학적 효능을 가지고 있음을 말해주고 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제3권1호
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• pp.23-28
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• 1970

김해(金海) 특이산성(特異酸性) 토양(土壤)(답(畓))에 대(對)한 규회석(珪灰石) 및 $MnO_2$의 효과를 Pot 시험(試驗)으로 실시한 결과(結果) 1. 특이산성토양(特異酸性土壤)(답(畓))에서 문제시(問題視)되는 토양용액(土壤溶液) 중의 Al함량(含量)은 pH의 상승과 더불어 감소되며 이러한 화학적(化學的) 변화(變化)는 규회석(珪灰石)의 시용(施用)으로 더 현저하며 이와 같은 토양(土壤)에 규회석(珪灰石)을 시용(施用)하거나, 혹은 토양(土壤)을 담수상태(湛水狀態)로 하여 토양(土壤)의 pH를 상승시키면 수도(水稻)에 대(對)한 Al해독(害毒)은 문제(問題)가 되지 않으리라 생각 된다. 2. 삼요소(三要素)만을 시용(施用)한 Pot에 생육(生育)한 수도(水稻)가 Fe-toxicity와 유사한 증상을 나타내며 생육(生育)이 부진한 이유(理由)는 식물체(植物體) 중의 Fe와 S의 함량(含量)이 높은데 기인(起因)하며, 규회석(珪灰石)의 시용(施用)으로 식물체(植物體)중의 Fe와 S의 함량(含量)이 현저히 낮아졌고, 또 수도(水稻)의 생육(生育)도 정상적이었다. 3. 토양용액(土壤溶液) 및 식물체(植物體)중의 Fe 함량(含量)은 규회석(珪灰石)의 시용(施用)으로 감소될 수 있기 때문에 특이산성토(特異酸性土)에서 문제(問題)시되는 Fe-toxicity는 규회석(珪灰石)의 시용(施用)으로 피(避)할 수 있다. 4. 규회석(珪灰石)에 병용한 $MnO_2$는 규회석(珪灰石) 단용(單用)보다 식물체(植物體)중의 Fe함량(含量)을 낮추지 못하였다. 5. 규회석(珪灰石)의 시용(施用)은 건물중(乾物重)과 정조수량(精租收量)을 증가(增加)시켰고 규회석(珪灰石)과 병용한 $MnO_2$는 규회석(珪灰石) 단용(單用)보다 수당립수(穗當粒數)와 등숙율(登熟率)을 증가(增加)시켰다. 6. 이상(以上)의 결과(結果)에서 특이산성토(特異酸性土)(답(畓))에 생육(生育)한 수도(水稻)의 생육(生育)이 부진한 주원인(主原因)의 하나가 Fe-toxicity라 생각되며 이와 같은 답토양(畓土壤)에는 규회석(珪灰石)을 시용(施用)하므로서 Fe의 해독작용(害毒作用)을 억제(抑制)할 수 있을 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권2호
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• pp.100-108
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• 2000

음식물쓰레기 퇴비 시용이 담수 조건의 벼 생육과 수량, 체내 양이온 균형 및 토양의 Na 집적 등에 미치는 영향을 밝히고자 폿트 실험을 하였다. 처리로는 무처리, NPK, NPK에 NaCl을 3수준(300, 600, $900kgha^{-1}$)으로 시용한 처리, 음식물쓰레기 퇴비와 돈분발효 퇴비를 각각 3수준(30, 60, $90Mgha^{-1}$)으로 한 처리 등을 두었다. 음식물쓰레기 퇴비는 $Na_2O$ 함량이 2.2%로 높았다. 이앙 직후 활착기간 중 음식물쓰레기 퇴비 $40Mgha^{-1}$ > NPK+NaCl $900kgha^{-1}$ > 음식물쓰레기 퇴비 $20Mgha^{-1}$ 순으로 심한 위조 현상을 보였으며, 그 원인으로 판단되는 토양용액 중의 EC와 유기산 함량이 음식물쓰레기 되비 $40Mgha^{-1}$ 처리에서 매우 높았다. NaCl을 $900kgha^{-1}$까지 시용하여도 대조구인 NPK구에 비하여 유의성 있는 수확기 건물중의 감소가 일어나지 않았다. 음식물쓰레기 퇴비 시용은 시용량에 관계없이 수확기 건물중을 감소시킨 반면, 돈분발효퇴비는 $40Mgha^{-1}$까지 시용량이 증가될수록 건물중을 증가시켰다. NPK + NaCl처리들과 음식물쓰레기 퇴비 처리들에서 Na 시용량이 증가될수록 수확기 식물체 중 Na 함량이 직선적으로 증가되었다. Na 당량비도 Na 함량과 같은 경향이었으며, Na 당량비와 K 당량비 사이에는 고도의 유의성있는 부의 상관관계를 보였다. Na와 K의 당량비 및 Na/K 당량비 비율은 처리간 편차가 매우 컸던 반면, Na+K 당량비 합은 편차가 적어 상당부분 Na의 K에 대한 생리적 대체가 인정되었다. Na 이용률은 NaCl과 음식물쓰레기 퇴비 처리들에서 12~22%를 나타내었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권2호
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• pp.71-78
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• 2000

사과 과수원 토양(송정통, the fine loamy, mesic family of Typic Hapludults)을 층위별로 채취하여 토양 수리적 특성과 누적공극분포를 조사하고 표토인 Ap1층과 점토집적층인 B1층에서 각각 토양코아시료 (지름 7.4 cm, 높이 7.4 cm)를 채취하여 포화조건에서 $Cl^-$와 $Cu^{2+}$로 혼성치환실험을 수행하고 그 출현곡선으로부터 선택류(選擇流)를 검증하고자 하였다. Ap1층과 B1층은 사질 식양토로 같은 토성이나 Ap1층의 포화수리전도도는 $2.0cmhr^{-1}$로 B1층($0.27cm hr^{-1}$)의 약 7배에 달하였다. C층은 포화수리전도도 $5.2cmhr^{-1}$인 구조가 없는 사양토로 물과 용질의 이동을 제한하는 역할이 가장 낮을 것으로 판단되었다. 누적 공극분포에서 Ap1층과 B1층의 대공극량(토양수분포텐셜 - 6 kpa에 해당하는 지름 $49{\mu}m$ 이상의 공극)은 각각 총 공극량의 24%, B1층은 14%이었다. 염소출현곡선에서 Ap1층 코아와 B1층 코아의 수력학적 분산계수는 각각 $34cm^2hr^{-1}$, $1.3cm^2hr^{-1}$이었고 이때 B1층 코아의 지연계수는 1인 반면 Ap1층 코아는 0.6으로 부동수분과 유동수분의 분배가 일어났다. 양이온 치환용량이 Ap1층이 B1층보다 높음에도 불구하고 Ap1층 코아의 구리지연효과가 B1층보다 더 작게 나타났다. 이 결과는 포화수리전도도와 대공극 함량이 큰 Ap1층에서 선택류(選擇流)가 일어날 수 가능성을 보여 주었다. 그러나 투수성이 좋은 모재층을 가진 이 토양단면에서 Ap1층에서 선택류(選擇流)가 일어난다 하더라도 B1층에 의해 제한될 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권5호
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• pp.292-297
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• 2006

호남평야지에서 건답직파 조기파종재배에 알맞은 완효성복합비료 시용량을 구명하고자 '97~'98년에 호남농업시험장 수도포장인 전북통(미사질양토)에서 동진벼를 공시하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 토양의 암모니아태 질소는 유수형성기까지는 관행시비보다 모든 완효성비료 시비에서 많았고 완효성비료 시용량이 많을수록 많았으나 출수기에는 이삭거름시용으로 관행시비가 완효성비료보다 많았다. 초장은 최고 분얼기까지는 관행시비보다 완효성비료시비에서 길었으나 간장은 완효성비료 100%시용을 제외하고는 관행시비와 같거나 짧았다. 경수와 수수는 모든 생육시기에서 관행시비보다 완효성비료시용에서 많았고 완효성비료 시용량이 많을수록 많았으나 유효경비율은 정수 및 수수와 반대의 경향이었다. 질소 이용율은 관행시비보다 완효성비료시용에서 높았고 완효성비료 시용량이 많을수록 감소되는 경향이었다. 단위면적당 입수는 관행시비보다 완효성비료를 증시할수록 많았으나 현미 천립중은 단위면적당 입수와 반대의 경향이었다. 쌀 수량은 완효성비료 60% 시비는 관행시비와 차이가 없었으나 완효성비료 80%이상에서는 관행시비보다 증수되었다. 이상에서와 같이 질소이용율, 생육, 도복 및 수량을 고려한 벼 건답직파 조기파종 재배에 알맞은 완효성비료 전층시비량은 질소관행 시비량의 80%정도라고 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권1호
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• pp.8-14
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• 2006

시설재배지내 염류와 인산이 집적된 토양(Total-P; $2140mg\;kg^{-1}$)에서 이온간 경쟁에 의한 인산의 유효도를 증진효과 조사하기 위해 현장 작물재배시험을 실시하였다. 규산의 인산유효도 증진효과를 알아보기 위해 규산을 처리하지 않은 삼요소구(NPK)를 대비구로 하여, 인산무시용 조건에서 규산질비료를 세수준(0, 2, $4Mg\;ha^{-1}$) 처리하여 비교하였다. 인산을 시용한 삼요소구에 비해 인산을 무처리하고 규산을 처리시 배추의 생육과 수량은 크게 증대되었다. 특히 인산을 무처리하고 규산을 $4Mg\;ha^{-1}$ 처리시 삼요구에 비해 약 25%의 수량증대가 확인되었다. 식물체내 인산함량은 처리간 유의적인 차이는 없었으나 규산 처리량 증가에 따른 수량증대로 인산 흡수량이 유의적으로 증가하였다. 규산질비료 시용량 증가에 따라 토양 중 유효인산함량의 유의적 증가가 하였으며, 토양의 유효규산과 식물체의 규산함량간($r=0.76^{**}$), 그리고 식물체 규산함량과 배추 수량간($r=0.78^{**}$)에는 고도의 정의 상관관계가 확인되어 시용규산이 토양 내 인산의 유효도 증진과 작물의 인산흡수량 증가에 직접적 효과가 있는 것으로 조사되었다. 규산질비료 처리량이 증가함에 따라 식물체의 인산 흡수량 증가로 인해 시험 후 토양 중 Total-P 함량은 다소 감소하였으나, 유효인산 함량에는 큰 차이를 발견할 수 없었다. 시험 전 토양과 비교할 때 배추수확 후 토양 내 전 인산 함량 감소는 주로 Ca-P 함량 감소로부터 기인된 것으로 조사되었다. 결과적으로 인산 집적지 토양에 규산질비료의 적절한 시용은 인산의 유효도를 증진시켜 작물의 수량을 증대시키고, 인산시비량 감축에 따른 인산집적을 크게 감소시킬 수 있을 것으로 평가되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-7
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• 2006

우리나라 농촌경관의 공간지표를 설정하기 위해 383 개 "리"와 "동"의 토지이용현황과 지형조건을 GIS기법으로 분석하여, 토지이용 형태에 따라 농촌, 자연, 도시형으로 구분하였고, 이를 다시 공간유형을 기본으로 하여 산악지역(MA), 산촌마을지역(MV), 개발산촌마을지역(DM), 평야지 농업지역(PA), 개발평야지마을지역(DP), 집촌지역(UA)의 6가지 유형으로 분류하였다. 조건불리지역에서는 농업적 토지이용 중에서 논으로 사용하는 비율이 과수원이나 밭으로 사용하는 비율보다 낮았는데, 다른 유형에서는 오히려 1.5배 높았다. 산촌형 지역(MA, MV, DM)에서는 자연적 토지이용 중 산림이 75%이상이었으나, 평야지형 지역(PA, DP)에서는 수계의 비율이 산림보다 2배 이상 높았다. 특히 평야지형 지역에서 경지정리된 논의 비율이 경지정리되지 않은 논의 비율에 비해 월등히 높았다는 것도 특기할 만하다. 도시적 토지이용 중에서 공업시설과 가축사육시설의 비율은 MV, DM, DP에서 약 20%였는데 이러한 시설들이 개발 농촌지역에 주로 분포하고 있음을 말해준다. 6가지 유형에 따른 경사도의 상대적 비율에서는 MA에서 E와 F등급의 급경사가 상당히 많았고, PA, DP, UA에서는 반대로 A와 B등급의 완만한 경사가 75% 이상이었으며, MV와 DM에서는 다른 유형들에 비해 6가지 경사등급이 비교적 균등하게 분포하였다. 지형분포를 살펴보면, MA에서 월등히 많은 고지대가 분포하였다. 이상과 같이 농업, 자연, 도시의 3가지 경관에 대해 토지이용현황을 6가지 유형으로 분류하였고 이 방법이 농촌 지역을 관리하는데 유용함을 보였다. 지속적 농업과 어메니티를 개발하는 방법들을 농촌경관유형에 따라 적절히 적용하여야 할 것이다. 본 실험은 포화수분상태에서 두개의 서로 다른 토양의 흡착가능장소에 대한 흡착능과 경쟁에 따른 Cd, Pb, 그리고 Cr 이온의 이동성을 조사하였다. 이 조사를 위하여 수용성상태로 단일, 이중, 삼중의 중금속 조합을 이용하였다. 두개의 토양시료는 밭토양의 지표면으로부터 20 cm 이내에서 채취한 토양을 사용하였다. 그리고 공극수량에 따른 출현과 용출곡선을 중금속용액과 치환용 K 이온용액을 가하여 각각의 곡선이 최대와 최소치에 이은 시점까지 조사하였다. 조사 결과 출현과 용출곡선은 대칭을 이루지 않았으며 용액상태로 존재하는 중금속이온의 종류가 증가됨에 따라 용출곡선의 미행이 증가되었을 뿐만 아니라 공극수량도 증가하는 경향을 보였다. 그리고 출현과 용출곡선을 기준하여 곡선의 위와 아래의 면적을 비교하여 본 결과 출현 후 K에 의한 용출면적은 상대적으로 작아 K에 의한 중금속 탈착은 작은 것으로 조사되었는데 이는 중금속이온이 가지는 전기음성도 차이에 기인한 것으로 추정되었다. 결론적으로 토양내에서 중금속이온의 이동은 토양내에서 존재하는 중금속이온의 종류가 2개 이상 존재하는 한 토양의 물리적 비평형과 용액상태의 화학적평형이 중금속이온 이동에 영향을 미치는 것으로 추정하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권5호
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• pp.274-279
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• 2006

FAO에서는 세계의 증발산량을 동일한 방식으로 산정하기 위해 다양한 형태의 모형들을 소개하고 각국이 적용하도록 권고해왔으며 최근에는 Penman-Monteith(PM) 모형을 증발산 산정에 이용하도록 하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 기상요소와 작물 생장을 고려해 시간별 또는 일별로 증발산량의 정량화가 가능한 FAO PM 모형의 증발산량 계산에 이용되고 있는 다양한 기상요소들을 평가하고자 하였다. 측정 장비를 통해 얻어진 순복사량과 지중열류량, 수증기압, 풍속, 기온 등의 기상요소를 PM 모형계산식 (2)부터 (9)까지의 과정에 적용해 보았다. 초지에서 측정한 알베도의 평균값은 0.20이고 최대는 0.23, 최소는 0.12를 나타내 평균값은 FAO PM에서 잔디의 반사율인 0.23보다 다소 낮은 값을 보였다. 측정 알베도에 의한 순복사량과 잔디의 알베도(0.23)를 이용한 순 복사량을 비교해보면 결정계수는 0.97과 0.95, 표준오차는 0.74와 0.80이었으나 예측 값은 실제 값에 직선의 상관을 이루며 회귀식의 유의성이 인정되었다. 지중열류량의 FAO PM에서의 영향정도를 판단하기 위해 지중 5cm 깊이에서 측정한 지중열류($G_{5cm}$)와 지표면 보정식에 의해 보정된 지중열류량($G_{0cm}$)을 지중열류량이 0일 때의 (G=0) RET 값과 비교하연 G=0일 때의 RET는 $G_{5cm}$에서의 RET보다 3-5 mm 범위에서 약간 크게 예측하고, $G_{0cm}$에서의 RET 보다는 5mm 이상에서 약간 작게 예측하나 두 경우 모두 거의 일치하는 경향이었다. 측정된 순복사와 $G_{0cm}$에 의한 RET를 지중열류량을 모두 0으로 했을 때 측정 순복사에 의해 얻어진 RET(I), 측정된 에 의해 예측된 순복사로 계산한 RET(II), ${\alpha}=0.23$을 대입하여 구한 순복사로 계산한 RET(III)와 비교했을 때 I, II, III의 결정계수와 표준오차 및 p값은 측정 순복사량과 $G_{0cm}$에 의한 RET를 비교적 잘 설명하고 있으나, II와 III처럼 알베도 값과 일사량 및 식 (3)~(9)를 이용해 얻어진 순복사량을 이용해 RET를 계산할 때는 Table1에 나타나 있는 회귀식을 이용해 이를 보정해주어야 RET 계산의 오차를 줄일 수 있을 것이다. 이상의 결과를 종합하면 FAO PM 모형에 이용되는 기상요소들을 측정할 수 없을 때는 지표면 복사율을 나타내는 지중열류 값은 0으로 산정하고 순복사량 예측 값과 잔디의 지표면 반사율 또는 알려진 작물의 반사율을 이용해 RET를 계산하는 것이 가능할 것이다.