본 연구는 자유학기제에서 농업 연계 프로그램의 필요성과 활용 가능성을 탐색하고 텃밭을 활용한 자 유학기제 농업 연계 프로그램의 개발방향을 제시하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 학생과 교사를 대상으로 자유학기제 운영 만족도, 개선 요구사항, 농업 연계 프로그램의 필요성과 활용 가능성에 대한 인식을 조사하였다. 연구결과, 학생과 교사 모두 농업 연계 프로그램이 자유학기제의 교육적 목표에 부합한다고 인식하였으며, 특히 환경학과의 융합 가능성이 높게 평가되었다. 텃밭을 활용한 프로그램 의 구체적인 활동으로는 식물기르기, 수확, 요리 및 공예 활동 등이 적합하다고 분석되었다. 본 연구는 텃밭을 활용한 자유학기제 프로그램의 개발에 필요한 기초자료를 제공하며, 맞춤형 프로그램 개발, 전 문 강사 배치, 인프라 확충 등을 제언하였다.

본 연구는 난지형 마늘 ‘남도’의 적정 생육 온도 구명과 일 평균온도를 이용한 구중 예측을 위하여 수행되었다. 온도처리는 주간 16시간 야간 8시간 처리로 11/7oC, 14/10oC, 17/12oC, 20/15oC, 23/18oC, 28/23oC 로 설정하였다. 구의 생체중과 건물중은 20oC/15oC 처리구에서 가장 높았으며 고온이나 저온으로 갈수록 감소하였다. 엽수와 총엽면적은 저온인 처리구가 고온처리구보다 생장이 느렸으나, 최종적으로는 최고온도인28/23oC을 제외하고 유사한 경향을 보였다. 구의 생체중으로 6종의 함수를 개발하였으며 이를 통해 ‘남도’ 마늘의 적정 생육온도와 한계온도, 온도에 따른 구생장량을 확인할 수 있었다. 분석 결과 ‘남도’ 마늘의 적정 생육온도는 18~20oC 이며 GDD 기본온도와 한계온도는 7.1oC와 31.7oC로 추정할 수 있었다. 일 평균온도를 이용한 수확기 기준 구 생체중 모델을 검증하기 위하여 온도구배터널의 기상자료를 이용하여 예측하였다. 선형함수를 이용한 예측은 79.0~95.0%, 2차 함수를 이용한 예측은 77.2~92.3%, 로 지스틱분포 함수를 이용한 예측은 80.0~95.8% 예측도를 보였다. 이중 가장 예측력이 좋은 함수는 로지스틱분포 함수이며 생육적정온도와 한계온도도 잘 표현하였다.

기후변화에 따른 곤충의 발생과 피해 예측 등 영향평가를 위해서는 미래의 가능한 기후에 대한 합리적인 예상 정보(즉, 기후변화 시나리오)와 함께 여러 환경조건에서 곤충의 발생, 생태 등을 사전에 예측할 수 있는 도구(즉, 곤충 모델)가 필수적이다. 그 중 곤충 모델링에 관한 연구는 연구 대상인 곤충 자체에 대해 잘 파악하고 있는 곤충학 분야에서 개발되어야 할 것으로 판단되나, 모델을 구동하기 위한 기본적인 입력 요소인 환경자료(기후, 작물, 토양 등)에 대한 것은 관련된 분야에서 연구되는 것이 필요하다. 하지만 이러한 연구는 서로 정보를 공유하면서 진행되는 것이 바람직할 것이다. 특히, 모델의 입력 요소(독립변수)에 대한 시간과 공간 규모를 공유하는 것이 중요하다. 예를 들면, 작물 생육모델의 경우에는 시간적으로는 일 단위, 공간적으로는 농장 단위 정도의 규모이면 우리나라에서 적용하는데 큰 문제가 없지만, 이동성이 높은 곤충의 경우에는 시간적으로는 시간단위, 공간적으로는 서식처 단위 수준의 규모가 필요할 것이다. 최근에 농업기후 모델링으로 농장 규모로 미래기후에 대해 예상할 수 있는 30m 해상도의 시나리오 자료가 개발되었다. 시나리오 자료의 시간 규모는 월 단위(10년 평균)로 제작되었는데 이는 미래 기후를 공간과 시간 규모에 대해 모두 상세화시키는 것이 논리적으로도 맞지 않는 측면도 고려되었다. 이를 극복하고 곤충 모델링에 필요한 시간규모의 자료를 확보하기 위해서는 미래 기후변화에 대한 일반적인 경향을 바탕으로 해서 필요한 시간해상도의 기후자료를 생성하는 방법을 고려할 수 있다. 또 생성된 기후자료는 다양한 모델구동결과를 제시함으로써 미래 기후변화 영향에 대하여 가능한 분포를 나타내줄 수 있다는 장점이 있다.

최근 빅데이터 활용, 앙상블 기후모형과 작물모형의 결합, 작물모형과 사회경제모형의 결합 등 다학제간 연구들이 활발하게 수행되고 있는 가운데, 국내 많은 농업모형 연구자들에 의해 작물 생물계절/생육단계모의 모형, 기상재해 및 병해충 예측모형 등이 꾸준히 개발되었고, 이와 더불어 각 모형에서 생산되는 정보를 농가에서 쉽게 활용 가능하도록 가공하고 또 빠르고 효율적으로 정보를 제공하기 위한 시스템들이 개발되었다. 그러나, 여러 농업모형들을 유기적으로 결합하여 보다 현실적인 정보를 생산하기 위한 연구는 드물었다. 농업생태계를 구성하는 작물, 작물에 영향을 미치는 생물적 환경 (병원균, 해충, 잡초 등)과 비생물적 환경 (토양, 기상 등)은 서로 밀접하고 복잡한 상호작용을 하고 있기 때문에 이들 모두를 고려한 모형을 개발하는 것은 사실상 거의 불가능에 가깝다. 그럼에도 불구하고, 주요 상호작용들을 모의한 종합적인 농업생태계 모형을 만들어 내는 것이 우리 연구자들이 앞으로 해야 할 중요한 숙제임에는 틀림없다. 최근 복숭아순나방 (Grapholita molesta, Busck)의 서식지가 중국 북서부에서부터 전세계로 급속도로 확대되면서 과수 농가에도 상당한 경제적 피해를 입히고 있다. 따라서 이 해충에 대한 연구도 활발하게 이루어지고 있는데, 본 연구에서는 과수 개화일 예측모형과 복숭아순나방 출현모형을 이해하고 이를 결합하여 활용할 수 있는 가능성을 고민해 보려고 한다.

본 연구는 피복자재와 전기발열체에 의한 포도 유목의 휴면기와 수액이동기 꽃눈 피해를 경감하기 위하여 수행하였다. 1. 저온 환경제어시스템에서 보온력 차이는 볏짚 +부직포 > 부직포 > 볏짚 > 무피복 순으로 높았으며, 볏짚 +부직포 2중피복에서 온도 저하 지연 효과가 가장 좋았으나, 12시간 처리에서는 피복자재별 보온력 차이가 거의 없었다. 2. 휴면기 꽃눈 피해는 캠벨얼리와 MBA가 비슷하였으며, 거봉에서 높았고, 무피복 > 볏짚 > 부직포 > 볏짚 +부직포 순으로 낮았다. 볏짚 +부직포는 −20℃ 6시간 저온처리부터 꽃눈 피해가 발생하여 보온 효과가 높았다. 3. 수액이동기 –10℃ 저온처리에서 꽃눈 피해는 휴면기와 비슷한 경향이었으며, 품종 간에는 차이가 없었으며, 휴면이타파된 수액이동기 저온에서 꽃눈 피해가 더 크다. 4. 전기발열체 +부직포는 −5℃ 3시간 처리에서 휴면기 –20℃에서 −4.8℃, 수액이동기는 −10℃에서 −4.3℃ 주간부 내부온도가 유지되어 방한에 효과적이었다. 5. 짚 +부직포은 휴면기에는 꽃눈 피해가 발생하는데 지연 효과가 있으나 수액이동기에는 효과가 적었으며, −5℃ 설정 전기발열체 +부직포에서는 꽃눈 피해가 발생하지 않았다.

본 연구는 자생 덩굴식물인 마삭줄과 후추등의 실내 광도차에 따른 생육특성의 변화를 알아보고자 광도 처리 조합을 3처리구를 만들어 환경 조절 생육상에서 조사하였다. 사용된 광원은 형광등이고, 광 처리를 각각 100lux, 1,000lux, 2,500lux로 달리하여 5개월간 생육특성 변화를 조사하였다. 자생 마삭줄은 저광도인 100lux에서 처리 2개월 이후 생존율이 약 16.7%로 식물체 대부분이 고사하였고, 1,000lux와 2,500lux에서는 처리 5개월까지도 생존율이 83.3%로 높게 유지되었다. 실내광도가 높아짐에 따라 초장, 엽수, 분지수, 엽장 및 엽폭은 증가하는 경향을 보였고 고광도인 2,500lux에서 가장 우세한 생육 및 생장을 보였다. 자생 후추등은 저광도인 100lux에서는 처리 4개월 후 생존율이 50%로 생육이 불량하였으나 1,000lux와 2,500lux에서는 처리 5개월까지도 100%의 높은 생존율을 보였다. 1,000lux 조건에서 엽록소 함량이 증가되는 경향을 보였고, 엽장과 엽폭이 약간 넓어지는 경향은 보였다. 상록성 덩굴식물인 자생 마삭줄과 후추등을 실내 광조건을 달리하여 처리한 결과 두 식물 모두 1,000lux 이상의 광조건에서 생육이 양호하였고 특히 후추등의 경우 마삭줄에 비해 1,000lux의 낮은 광도에서도 생육이 양호하고 잎이 넓어지고 엽색도 짙은 녹색으로 유지되어 실내식물로서 활용성이 높을 것으로 판단되었으나 광도가 지나치게 낮아질 경우 생육이 저조한 것으로 나타나 내 음성이 높다고 할지라도 정상적인 생육을 위해서는 적당한 광조건이 필요함을 알 수 있었다.

본 실험은 포도 '흑구슬' 품종의 1차지 및 2차지에 착생된 포도 품질을 경시적으로 분석함으로써 2차지 착생 포도의 품질 특성 및 상품성을 판단하기 위해서 수행하였다. 꽃송이의 특성을 조사한 결과, 신초당 화수수는 1차지가 1.1개로 2차지의 0.6개에 비해 많았다. 화뢰수는 2차지가 169.5개로 1차지의 228.8개에 비해 적었던 반면, 착립률이 21.7%로 1차지의 17.4%보다 높았다. 수확기 과실특성을 조사한 결과, 과립중은 1차지 착생 포도가 12.1g로 2차지의 8.9g에 비해 높았다. 과당과 포도당 함량은 변색기 동안 2차지 착생 포도가 유의하게 높았으나, 만개 후 90일부터 감소하여 수확기에는 1차지와 비슷한 수치를 보였다. 산함량은 만개 50일부터 1, 2차지 착생 포도 모두 빠르게 감소하였으나 2차지 착생 포도는 만개 후 70일부터 감소율이 완만해졌다. 과피착색도의 경시적 변화를 조사한 결과, 2차지 착생 포도가 변색기 중 급속한 증가를 보여 단기간 내 높은 착색도를 보였으나, 1차지 착생 포도는 변색기 초기에 착색장해를 받아 수확기 착색도가 2차지 착생 포도에 비해 낮은 것을 확인할 수 있었다.