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한국작물학회지 KCI 등재 Korean Journal of Crop Science

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제 58권 3호 (2013년 9월) 15

1.
2013.09 서비스 종료(열람 제한)
A field study was conducted to understand nitrogen use efficiency of high yielding Japonica rice varieties under three levels of nitrogen fertilizer (90, 150 and 210 kg N ha -1 ) in Iksan, Korea. Two high yielding rice varieties, Boramchan and Deuraechan, and an control variety, Dongjin2, were grown in fine silty paddy. Nitrogen use efficiencies (NUE) were 83.3, 56.3, and 41.2 in 90, 150, and 210 kg N ha -1 fertilizer level, respectively. Total nitrogen uptake varied significantly among nitrogen levels and varieties. Variety Dongjin2 showed the highest nitrogen uptake efficiency (NUpE), while Boramchan and Deuraechan showed higher nitrogen utilization efficiency (NUtE). However, Nitrogen harvest index (NHI) was higher in Boramchan (0.58) than Deuraechan (0.57) and Dongjin2 (0.53). Rough rice yield showed linear relationship with total nitrogen uptake (R 2 =0.72) within the range of nitrogen treatments. Boramchan produced significantly higher rough rice yield (8546 kg ha -1 ) which mainly due to higher number of panicles per m 2 compared to Deuraechan (7714 kg ha -1 ). Deuraechan showed higher number of spikelets per panicle, but showed lower yield due to lower number of panicle per m 2 . Rice varieties showed different nitrogen uptake ability and NUE at different nitrogen level. Plant breeders and agronomist should take advantage of the significant variations and relationships among grain yield, NUpE, and NUE.
2.
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2001년 국립식량과학원 인공기상실에서 수경재배로 규산의 시용 여부가 영양생장기 벼의 수분과 질소흡수량에 미치는 효과를 조사하여 규산시용 여부 및 공급된 질소의 형태별 처리에 의한 시험품종들의 수분과 질소이용효율을 산출한 결과는 다음과 같다.1. 처리 67일 후의 벼 건물중은 규산처리 시험구 및NH4+NO3 혼합시용 처리구가 규산을 처리하지 않은시험구 및 NH4 단독시용 처리구보다 유의하게 증가하였음.2. 이앙 후 67일간 조사된 벼의 수분흡수량은 규산처리와 규산 무처리 간의 차이가 없었으나 질소흡수량은규산 무처리에 비해 규산처리구에서 유의하게 증가하였음.3. 질소형태별로는 NH4 단독 시용보다 NH4+NO3 혼합시용에서 규산처리 여부와 관계없이 수분과 질소흡수량이 월등히 많았음.4. 수분이용효율은 규산처리 시험구가 규산을 처리하지않은 시험구에 비해 유의하게 증가하였으나 질소형태별 처리에서는 차이가 없었음.5. 질소형태의 혼합처리가 암모늄태 단독처리보다 질소흡수량은 유의하게 많았으나 질소이용효율은 감소하였음.
3.
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국내 쌀 품종의 아밀로오즈 함량에 따른 총 11종 쌀가루의 아밀로오즈 함량, 손상전분, 수분함량, 수분흡수지수(WAI), 수분용해지수(WSI), 입도분포 및 호화특성을 분석하였다. 국내 메성 쌀 품종 쌀가루의 아밀로오즈 함량은 9.95-21.52, 중간찰성은 11.69 및 찰성은7.09%의 아밀로오즈 함량을 나타냈으며, 유색미 메성품종은 17.06-18.36% 및 유색 찰성 품종은 7.04%의 아밀로오즈 함량을 나타내는 것으로 확인되었다. 국내 쌀품종 쌀가루의 수분함량은 7.19-13.89%를 나타내었고,수분흡수지수(WAI) 및 수분용해지수(WSI)의 경우 각각 남일 및 동진찰이 가장 높게 나타났고, 수분함량이 높은 시료의 경우 손상전분 함량이 낮은 것을 확인하였다. 국내 11품종의 쌀가루 입도 분포는 27.61- 189.67 μm를 나타내었으며 일반 메성 신동진 이 189.67 μm로 가장높은 입도를 나타내었으며, 일반메성 품종인 남일이27.61 μm로 가장 낮은 입도분포를 나타내는 것으로 확인되었다. 또한 본 연구결과 쌀가루의 수분함량이 낮은시료가 전분입도가 낮으나 손상전분 함량이 높은 것으로 확인되었으며, 일반 메성 품종의 경우 수분함량 및입도가 작은 시료는 최고 점도 및 최종점도가 높고, 유색메성품종의 경우 수분함량 및 입도가 작은 시료는 점도가 낮은 결과를 나타냈다.
4.
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새싹재배기에서 7일간 재배된 동부 새싹나물의 부위별 생육, 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량, 항산화성 및 항산화효소 활성 차이를 검토하였다. Folin-Denis방법에 따른총 페놀 함량은 동부나물 자엽의 메탄올 추출물(48.8 mg kg-1)이 가장 높았으며, 그 다음이 뿌리(30.8 mg kg-1), 하배축(22.2 mg kg-1) 순으로 나타났다(p < 0.05). 한편, 총 플라보노이드 함량은 총 페놀 함량과 같은 경향을 보였으나 더 낮은 함량이 검출되었다. DPPH 라디컬 소거능은 추출물 농도가 증가할수록 높은 활성을 보였으며 동부나물 자엽의 추출물(82.5%)에서 가장 높았으며, 그 다음이 뿌리(52.6%),하배축(35.0%) 순으로 나타났다(p < 0.05). 항산화효소 활성은 APX와 CAT 활성은 하배축에서 가장 높았고 POX와SOD 활성은 뿌리가 가장 높은 활성을 보였다. 이런 경향은재배 후 5일과 7일째 동부나물에서 같게 나타났다. 따라서상관분석에 따르면 총 페놀 함량이 총 플라보노이드 함량보다 항산화성과 항산화효소 활성에 더 높은 관련성이 있는것으로 나타났고 그 생리활성물질 함량과 그 활성 정도는부위별로 다르게 나타났다.
5.
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국산밀을 재배하는 전국 175농가를 대상으로 2년 동안 농업형질과 원맥 특성을 조사 한 결과, 간장, 수장, 경수와이형주율은 년차간 차이를 나타내었다. 시비량이 많았던 남부지역에서 재배된 밀의 간장이 중북부 지역 보다 길었으며, 추비시기는 간장에 영향이 없었지만, 3월 중순 이후에늦게 추비를 준 농가의 수장은 다른 농가에 비하여 길었으나 경수는 감소하였다. 추비 횟수는 농업형질에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 농업형질과 마찬가지로 원맥특성도 연차간 변이가 있었으며, 남부지역에서 재배된 밀은중북부지역에서 재배된 밀에 비하여 천립중이 높았으며, 리터중은 낮았으며, 전라북도는 다른 지역에 비하여 낮은 회분 함량과 높은 단백질 함량을 나타냈으며, 전라남도는 다른 지역에 비하여 높은 회분 함량을 나타내었다. 추비시기가 리터중에는 영향을 주었지만 천립중과 회분 및 단백질함량에는 영향을 주지 않았으며, 추비 횟수도 원맥 특성에영향이 없는 것으로 나타났다. 시비량에 따라 간장이 증가하고, 천립중과 단백질 함량이 증가하였으며, 수장과 회분함량은 시비량과 부의 상관을 나타내었다. 단백질 함량은천립중과 정의 상관을 나타내었지만 회분 함량은 천립중 및리터중과 부의 상관을 나타내었다. 간장이 증가할수록 천립중은 증가하고 리터중은 감소하였으며, 수장은 천립중과 부의 상관을 나타내었다. 시비량이 간장 및 원맥 특성에 영향을 미치기 때문에 품종별 용도에 맞는 밀 품종을 재배하기위해서는 적정 시비기술에 대한 농가 지도가 필요하다. 또한, 국산 밀의 생산성 증진과 품질 향상 및 균일성 확보를위해서는 용도별 가공적성에 적합한 품종에 대한 집단 재배단지를 조성하고 철저한 생산 관리와 체계적인 수확 후 관리 구축에 대한 종합적인 고려가 있어야 할 것이다.
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준고랭지에서는 여름감자를 수확하기 전에 배추, 무, 쥬키니호박 등의 작물을 감자 이랑 위에 바로 심고 후작물을수확한 후 10월 하순이나 11월 상순에 감자를 캐는 작형으로 농사를 짓는다. 이 때 전작물인 감자와 후작물의 품질 및수량성을 비교, 검토하여 농가에서 최적 재배법을 이용할수 있도록 하기 위하여 본 시험을 수행하였다. 품종은 중생종인 ‘수미’ 품종과 만생종인 ‘하령’ 품종을 사용하였으며 후작물처리는 무처리, 무, 배추구를 두고 품종별 난괴법 3반복을 처리하였으며 감자는 흑색비닐멀칭을 하여 재배하였다. 감자 수량조사는 적기수확, 15일, 30일 45일, 60일에 하였으며 후작물은 수확기에 수량조사를 실시하였다. 그 결과, 품종은 만생인 하령품종보다 중생종인 수미품종이 내부생리장해가 적고 상품수량이 높아 전작물 품종으로 적합하였으며 수미품종의 경우 무처리보다는 무, 배추 정식구에서부패서율, 기형서율, 녹화율이 낮게 나타났으며 상품서율과상품수량은 후기까지 유지되었다. 이상의 결과를 종합해볼때 준고랭지에서 8월 중하순에서 9월 상순에 감자를 수확하지 않고 후작물(무, 배추)를 재배한 후 감자를 수확하여도수량성에는 문제가 없는 것으로 나타났으며 후작물의 수량성 또한 높게 나타났다.
7.
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The study was carried out to determine the gel pasting properties of barley (Hordeum vulgare L. cv. Geoncheonheugbori) as affected by different proton beam irradiation. The λmax, blue value, and amylose content were significantly associated with increasing proton beam irradiation. The pasting time in barley flour irradiated with proton beam ranged 0.09 to 0.16 min shorter than nonirradiated barley flour. Gel pasting temperature ranged 57.4 to 60.5℃. Gel pasting temperature in barley flour decreased with increasing proton beam irradiation. Proton beam irradiation caused a significant decrease in the onset temperature (To), peak temperature (Tp), conclusion temperature (Tc) and enthalpy change (ΔH). Gelatinization range (R) in barley starch was more broaden than that of non-irradiated barley starch. Barley starches gave the strong diffraction peak at around 2θ values15°, 18°, 20°, and 23° 2θ. Peak intensity tended to increase with increased proton beam irradiation. The granule crystallinity is closely associated with decreased amylose and increased amylopectin component. The crystallinity degree of barley starch irradiated with proton beam was significantly increased and it ranged from 24.9 to 32.9% compared to the non-irradiated barley starches. It might be deduced that proton beam irradiation causes significant changes of properties of starch viscosity in rice, especially at high irradiation of proton beam.
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본 연구는 강원도농업기술원 옥수수연구소에서 튀김옥수 수 품종개발을 위하여 육성한 79개의 자식계통들에 대하여 총 13개의 양적 및 질적 형질들을 이용하여 형태적 변이 연 구를 수행하였다. 3개의 질적 형질 중에서 웅수색(QL1)은 연한 자주색을 나타내는 계통(46계통)들이 가장 많았고, 자 수색(QL2)과 줄기색(QL3)에서는 각각 녹색을 나타내는 계 통(55계통, 75계통)들이 가장 많았다. 반면에 10개의 양적 형질 중에서 간장(QN1)은 174.2±34.9 cm, 착수고(QN2)는 103.4±24.7 cm, 이삭장(QN3)은 9.4±3.0 cm, 착립장(QN4) 은 8.4±2.6 cm, 이삭경(QN5)은 24.9±7.7 mm, 이삭열수 (QN6)는 14.0±2.3 열, 이삭중(QN7)은 36.5±26.0 g, 종실중 (QN8)은 30.9±19.3 g, 백립중(QN9)은 10.4±3.8 g, 발아율 (QN10)은 평균 95.3±8.1%를 각각 나타내었다. 분석에 이 용된 자식계통들 중에서 5개의 자식계통(PS0-001, PS0-003, PS1-002, PS1-003, PS2-009)들은 조사된 7개의 수량 관련 형질들 중 5개 이상의 형질들에서 비교적 높은 경향이었다. 주성분 분석은 분석에 이용된 13개의 양적 및 질적 형질들 중에서 자수색(QL2), 이삭장(QN3), 착립장(QN4), 이삭경 (QN5), 이삭중(QN7), 종실중(QN8), 백립중(QN9)은 제 1 주 성분에서 양의 방향에 크게 기여하였고, 반면에 웅수색(QL1), 줄기색(QL3), 착수고(QN2) 그리고 이삭열수(QN6)는 음의 방향에 크게 기여하였다. 제 2 주성분에서는 간장(QN1), 착 수고(QN2) 그리고 종실중(QN8)은 양의 방향에 크게 기여 하였고, 반면에 웅수색(QL1), 자수색(QL2), 이삭장(QN3), 이삭열수(QN6) 그리고 100립중(QN9)은 음의 방향에 기여 하였다.
9.
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아밀로스 함량차이에 따른 배유전분의 이화학적 특성을 파악하기 위해 아밀로스 함량의 차이를 보이는 찰벼, 저 아밀로스, 중간 아밀로스, 고 아밀로스 품종의 외관특성, 화학특성, 호화특성 및 기계적 식미치를 조사하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.1. 시료들의 아밀로스 함량은 6.3%∼30.9% 범위로 아밀로스 함량차이에 따라 4개 그룹 찰벼(A), 저 아밀로스(B), 중간 아밀로스(C), 고 아밀로스(D) 품종군으로 나눌 수 있었으며 각 그룹에 속한 품종들의 단백질함량은 5.8 ~ 7.5%로 품종간 차이가 있었으나 아밀로스 함량에 따라 분류된 그룹간 차이는 없었다.2. 시험재료의 외형적 특성을 보면, 백도는 찰벼 품종군이 가장 높고 저아밀 중간아밀로스 품종군이 가장 낮았다. 현미경도는 고 아밀로스 품종 및 찰벼 품종이 메벼품종과 저 아밀로스 품종보다 대체적으로 낮았다.알카리 붕괴도는 5.2∼6.9의 분포를 보였으며 아밀로스 함량이 증가할수록 붕괴도가 커졌으며, 아밀로스 함량과 알카리 붕괴도 간 매우 높은 양의 상관(r=0.884**)을 보였다.3. 아밀로그램 특성을 살펴보면 저 아밀로스 품종군은 호화개시온도가 중간 아밀로스 품종과 비슷한 반면 최고점도와 강화점도는 높고 최종점도와 치반점도는 낮았다. 고 아밀로스 품종군은 호화개시온도가 다른 품종군에 비해 높고, 최고점도와 최저점도가 매우 낮았으며 최종점도가 상대적으로 높아서 강하점도는 낮고 치반점도는 높은 특성을 보였다.4. 식미관련 이화학적 특성들 간 상관을 살펴보면 아밀로스함량은 알카리 붕괴도와 상당히 높은 양의 상관(r=0.88**)을 Toyo-윤기치와는 높은 음의 상관(r=-0.89**) 나타냈고, 아밀로그램 특성 중에서는 호화개시온도, 치반점도와 유의한 양의 상관을 보이며, 강하점도와는 음의 상관을 나타냈다.
10.
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쌀 가공산업을 활성화하고 소비를 촉진하여 국내 쌀 생산기반을 유지하기 위해서는 쌀가루 제분적성을 보유한 가공용벼 품종 개발이 시급하다. 농촌진흥청 국립식량과학원에서는 아지드화나트륨을 돌연변이원으로 활용하여 건식제분적합성을 보유한 분질배유 돌연변이 후대계통인 ‘Namil(SA)-flo1’를 육성한 바 있다. 본 연구는 염색체 상에서 ‘Namil(SA)-flo1’의 분질배유 특성을 지배하는 유전자위를 탐색하고자수행하였다. 주요 결과는 아래와 같다.1. ‘Namil(SA)-flo1’ × ‘밀양23호’로부터 유래한 F2 94 개체로부터 종자 분질립 비율을 검정하고 54개 SSR 마커의 유전자형을 검정하여 연관성분석(association analysis)을 수행한 결과 목표 유전자위는 5번 염색체 중하단부위로 추정되었다.2. 목표 부위의 SSR 마커 밀도를 높여 추가 연관성분석을 실시하였고, F2:3 종자 분질립 변이의 79.7%가 5번염색체 상의 RM164의 유전자형 변이에 의하여 설명된다는 것을 확인하였다.3. 이를 통하여 분질배유 지배 유전자위를 5번 염색체17.7~20.7 Mbp 부위로 추정하였으며, 추후 추가 분리집단을 이용하여 목표 유전자를 동정하고 쌀가루용품종 개발에 활용할 수 있는 핵산정밀표지인자를 개발할 계획이다.
11.
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쌀 수량이 많은 연도에는 밥맛도 좋아 질 것이라고 예상한다. 본 연구는 일교차와 일조시간에 의해 평년 대비 쌀 수량이 약 10% 증가한 년도의 식미 및 이화학특성을 구명하기 위해 수행하였다.지난 20년간(1993~2012) 쌀 수량을 분석한 결과, 연차 간에 쌀 수량이 약 10% 차이가 나는 년도는 1993년과 1994년, 2009년과 2010년 등 총 6번 이었다. 그 중에서 일교차와 일조시간에 의해 평년수준의 쌀 수량은 2000년과 쌀 수량이 9.8% 증가한 2001년이 본 연구의 목적에 적합한 년도이었다.기상조건은 2000년 대비 2001년은 등숙기 평균기온은 비슷하였으나, 일교차가 컸고, 일조시간이 많았다. 수량구성요소는 2000년 대비 2001년이 주당 수수의 감소에도 불구하고 수당 립 수가 많았고, 등숙비율 또한 높아 수량이 증가하였다.쌀의 화학적 성분 함량은 2000년 대비 2001년에는 아밀로스함량은 증가하였으나, 단백질, Mg 및 K 함량은 감소하였다. 반면 Mg/K 당량비는 유의한 차이가 없었다. 쌀 전분의 물리적 특성은 2000년 대비 2001년에 최고점도는 차이가 없었으나, 최저점도 및 최종점도는 높았다.관능평가와 기계적 식미측정값과 단순상관계수가 0.82**~0.89**(n=27~30), 로 통계적인 유의성이 있었다. 따라서 연차 간 밥맛의 차이를 기계적인 측정값으로 간접 평가한 결과 2000년 보다 2001년도가 통계적으로 유의하게 높았다.이상의 결과를 종합 해 볼 때, 일교차와 일사량에 의해 평년수준인 2000년 대비 쌀 수량이 약 10% 증가한 2001년도에는 밥맛도 좋았을 것으로 추론된다.
12.
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연구용 NIR 장비에서 수집된 벼 생엽의 질소 함량 검량 식 및 데이터베이스를 현장용 NIR 장비에 검량식을 이설,검증함으로서 현장 적용 가능성을 평가하기 위해 수행한 결과는 다음과 같다.1. 2003년부터 2009년까지 스펙트럼을 수집한 시료 중선발 된 A 데이터 세트(개체수 454점)의 총 질소범위는 2.041%~4.933%, 2012년 수집된 B 데이터 세트(258점)는 2.180%~3.690%이며 각각의 전체 평균은3.497%, 2.712%였다.2. A, B 데이터 세트에서 유도된 검량식 결과 결정계수(R2)는 각각 0.845, 0.777,표준오차(SEC)는 0.196, 0.126,SECV는 0.238, 0.150이었다.3. 연구용 NIR 장비 400 nm~2500 nm 파장에서 얻어진데이터베이스를 현장용 NIR 장비 1200 nm~2400 nm파장에 맞게 잘라 이설한 후 2012년 데이터베이스에업데이트 확장한 후 작성된 검량식 결과 결정계수(R2)는 0.880, 표준오차(SEC)는 0.191이었다.4. 연구용 NIR 장비에 구축된 데이터베이스를 현장용NIR 장비에 맞춰 데이터베이스를 확장 업데이트하고검량식을 이설한 결과 연구용 장비와의 표준오차는0.005%로 거의 동일한 수준의 결과를 얻었다.
13.
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콩의 수량은 건물생산성에 비해 고온에 민감하게 반응하는 하는 형질로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 등숙기 고온이 종실의 발달, 품질특성 및 수분흡수특성에 미치는 영향을 검토하기 위해 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과같다.1. 등숙온도가 높을수록 백립중은 감소되었는데, 황금콩은 선유콩에 비해 감소폭이 컸고, 등숙기 지속적인 고온은 종실비대를 억제시켜 소립종의 비율이 증가될 뿐만 아니라 종피율을 감소시키는 것으로 나타났다.2. 등숙온도가 높을수록 지방 함량 및 C/N율이 감소되고,단백질 및 총당 함량이 증가되었으나 당의 조성으로볼 때 단당류와 이당류는 증가되고 올리고당류는 오히려 감소되는 것으로 나타나 고온은 동화물질의 축적을억제시키는 것으로 판단되었다.3. 고온에서 등숙된 콩은 침지초기에 부피 및 무게의 증가가 비교적 빠르게 이루어졌으나 침지시간이 경과됨에 따라 대조구에 비해 부피 및 무게증가율이 모두 낮게 나타났고, 황금콩은 선유콩에 비해 침지에 따른 부피증가율 및 무게증가율이 상대적으로 낮았다.4. 콩의 백립중과 종피율은 침지에 따른 종실의 부피 및무게증가율뿐만 아니라 용출액의 TDS와 EC에 영향을 미치는 주요 형질로 판단되었고, 단백질 함량과C/N율은 TDS 및 EC와 유의한 상관을 보였으나, 당함량은 부피증가율과 무게증가율뿐만 아니라 TDS 및EC와 상관이 인정되지 않았다.5. 따라서 등숙온도가 높을수록 종실에 동화물질의 축적이 불완전하게 이루어져 침지에 따른 가용성 고형물의용출량이 많아지고, 결과적으로 TDS 및 EC가 높아지는 것으로 판단되었다.
14.
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앵미의 온도와 파종깊이 및 토양수분에 따른 발아와 유묘생육의 특성을 규명하기 위하여 앵미 2종과 대안벼를 공시하여 시험한 결과는 다음과 같다.1. 저온조건에서 발아시험 결과 앵미가 대안벼보다 발아율이 높았고 발아속도도 빨랐으며 종자세가 우수하였다.2. 저온조건에서는 수분함량이 많을수록 발아율이 높았고, 중온조건에서는 토양수분 45% 조건에서 발아율이가장 높았다.3. 영천앵미의 발아 특성은 파종심도 6 cm 처리구에서는저온과 중온에서는 발아를 하지 않았으나 고온에서는 발아를 하였다. 4. 합천앵미와 영천앵미의 발아 특성중 영천앵미가 합천앵미보다 발아율 및 종자세가 우수한 것으로 나타났다.발아를 하였다.
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농업유래의 바이오매스 중 볏짚의 저장형태와 저장기간에 따른 수분함량 변화와 바이오매스의 화학적 성분 변화를분석함으로써 바이오에탄올 생산을 위한 원료의 최적 저장방법을 제시하고자 하였다. 주요 결과는 아래와 같다.1. 볏짚의 수분함량 변이를 측정한 결과 실내에서 보관한사각곤포 및 원형곤포는 약 20 ~ 25%의 수분함량을유지하였으며 실외에서 보관한 비가림 시설을 도입한사각곤포의 경우 20%이하의 낮은 수분함량을 확인하였다.2. 볏짚의 화학적 성분의 변이를 분석한 결과 실외보관곤포는 cellulose 및 hemicellulose의 함량이 큰 폭으로감소하였으나, 실내에서 보관한 곤포들은 비닐원형곤포를 제외한 나머지 집속형태에서는 오히려 성분의 함량의 증가를 확인하였다.3. 볏짚을 장기간 보관할 때에는 외부환경을 차단할 수있는 실내에서 보관하거나 부득이하게 실외에서 보관할 때 최소 비가림 시설을 도입하여 수분함량 및 화학적 성분의 감소를 최소화해야 바이오에탄올 생산을 위한 고품질의 원료로써 이용될 수 있을 것이다.