스마트농업의 활성화를 위해서는 농업환경 데이터의 관측과 모델 그리고 통계자료의 상호운영성 확보가 중요하므로, 이를 위한 격자체계의 적용방안을 탐색하고자 한다. 국내외 격자체계 표준에 대한 사례조사와 농업분야의 격자표준 적용사례조사를 벤치마킹하고 국립농업과학원과 상위기관의 표준현황을 살펴보고, 농업환경 공간정보의 목록과 분류체계를 구축한 후, 사용자 요구사항을 파악하기 위한 설문을 실시하여 적정한 격자 크기를 선정하였다. 농업환경 공간정보의 공유와 활용을 위하여 국토지리 정보원의 기관표준을 차용하여 군 이하 소규모 지역은 10m, 광역시･도는 100m, 농촌경관 목적으로는 500m, 전국은 1km 격자 크기로 안을 제시하였고 원활한 표준 적용을 위한 전략을 제안하고, 현장 조사 및 관측 결과를 격자로 변환할 수 있도록 오픈소스 기반의 변환 툴을 개발하여 격자표준 적용 용이성과 시간 절약성을 확보하였다.

Climate change due to global warming causes a rise in atmospheric air temperature to rise and extreme shift in precipitation patterns. Carbon dioxide (CO2) is widely known as one of the major cause of global warming and accounts for about 72% of total greenhouse gas emissions. Agriculture is more vulnerable to climate change than other industries. Many studies have been conducted to investigate how agroecosystems, both natural and controlled, will respond to the rising level of CO2. Studies on the responses of crops and agricultural environments to climate change are crucial in predicting changes in agro-ecosystems. Research facilities for various types of CO2 treatment have been developed. The representative research facilities are SAR (Soil-Plant-Atmosphere-Research), OTC (Open Top Chamber), FACE (Free Air CO2 Enrichment System), and TGC & CTGC (Temperature Gradient Chamber & CO2-Temperature Gradient Chamber). Therefore, this study reviewed research data and their application in agriculture.

The objective of this study was to quantify and characterize the inorganic nitrogen and phosphorus outflow loading from different water managements in paddy fields. We investigated the NO3-N, NH4-N, and PO4 in runoff from paddy fields in Iksan. The three different water management treatments were conventional continuous irrigation at 4 and 8 cm water levels, and intermittent irrigation at a 4 cm water level. The concentration of NO3-N at the early growth stage in surface water was 6.11 mg L-1, and then it gradually decreased. The downward curve increased slightly with additional nitrogen fertilization at the panicle initiation stage, and then it continued to decrease. The NH4-N concentration was 5.26 mg L-1, and that of PO4 was 0.70 mg L-1 at the early growth stage. However, the concentration of NO3-N peaked at 8.79 mg L-1 directly after transplantation and then decreased rapidly throughout the growing season. The amount of NH4-N runoff was 1.86 kg ha-1 in the plot with intermittent irrigation, and 2.0 kg ha-1 and 2.1 kg ha-1 in the plots with water depths of 4 and 8 cm, respectively. The NO3-N runoff was 7.43 kg ha-1 in the plot with intermittent irrigation, 8.62 kg ha-1 in the plot with a water depth of 4 cm, and 10.25 kg ha-1 in the plot with a water depth of 8 cm. In addition, the PO4 runoff was 0.42 kg ha-1 in the plot with intermittent irrigation, 0.48 and 0.55 kg ha-1 in the plots with water depths of 4 and 8 cm, respectively. The saving effect of irrigation water was 28.5% than that of conventional water management treatments, and the amount of nitrogen runoff was decreased by 18.5% with intermittent irrigation. However, the phosphorus runoff was not different between the different water management treatments in paddy fields.

새로 조성된 간척농지의 토양개량을 위하여 새만금간척지에서 2007년부터 2011년까지 4년 동안 녹비작물 (여름철 : 세스바니아, 제주재래피, 수수×수단그라스, 겨울철 : 귀리, 호밀, 보리) 재배 및 시용이 토양이화학성에 미치는 영향을 조사하여얻은 결과는 다음과 같다.1. 녹비작물의 바이오매스 생산량은 평균 9.7~15.0ton/ha이었으며, 이 중에서 수수×수단그라스의 생산량이 가장 많았다.2. 녹비작물의 재배와 시용으로 토양유기물 함량이 1.3에서6.0g/kg로 매년 평균 1.2g/kg씩 증가하였다.3. 녹비작물의 재배와 토양환원에 의해 토양의 용적밀도가1.44에서 1.24Mg/m3로 감소하였다.4. 수수×수단그라스와 호밀의 이어짓기가 토양 용적밀도 감소에 가장 효과적이었고, 세스바니아 재배는 토양 질소함량 증가에 가장 효율적이었다.이상의 결과로 미루어 볼 때 간척지에서의 녹비작물 재배및 시용은 토양의 비옥도 요인을 일부 개선시킴으로써 간척농지 개량에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 앞으로 신간척지에서의 유기물과 관련된 다각적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

2011년 8월 6일 서귀포 남서쪽 해상을 지나 서해상으로 북상한 태풍 ‘무이파’는 벼에 잎 파열과 백수 및 변색립 발생,생육정지와 출수지연에 따른 수량감소 등 많은 피해를 주었다.특히 태풍의 중심권이 서해상을 지나가면서 태풍의 동쪽에 위치한 해안 지대의 벼에 바닷물의 비산에 의한 조풍 피해가 심하게 발생하였다. 이에 따라 기상재해에 의한 벼의 피해 등을조사하여 재해에 따른 영농 대책을 수립하고자 태풍 피해 발생 후 벼 생육단계별로 전남 진도군 지산면 지역을 대상으로벼 생육, 수량구성요소, 수량 및 미질 등을 조사하였다. 태풍 ‘무이파’ 발생시 기상은 평균기온 24oC, 최대풍속 38.8 m/s, 강우 66.5 mm 이었다. 특히 이번 조풍에 의한 피해는 8월 7일 강풍발생 후 32시간동안 비를 동반하지 않은 강풍으로 더욱 큰 피해를 주었다. 해안에 가까워질수록 피해엽율이 급격히 증가하였으며, 해안에서 100 ~ 500m 거리 에서는 평균 52%, 500 ~ 1,000m에서는 30%이었다. 해안으로부터 3 km 이내에서는 강풍에 의한 물리적인 손상에 조풍에 의한 염의 피해가 가중되어 고사율이 높았고, 8 ~ 13 km에서는 강풍과 조풍의 영향을 함께 받았으며, 20 km 이상의 거리에서는 강풍의 영향을 받았다. 수량감소율은 해안으로부터 100 ~ 500 m 거리에서는 평균 79%, 500 ~ 1,000 m에서는 평균 48%이었다. 벼 생육시기별로는 출수 후 5~10일 경에 조풍 피해를 받았던 벼는 이삭이 염해를 받아 백수발생으로 수량 감소율이90 ~ 100%로 피해가 가장 컸다. 6월 하순경 만식 이앙한 경우조풍시 출수 전 25 ~ 30일경으로 이후 생육 지연으로 등숙기간을 확보하지 못해 수량감소율이 83 ~ 73%로 높았다.

Stable production of green manure crop is one of the critical factor for successful implementation of environmental-friendly agriculture in South Korea. Most green manure crops including hairy vetch cultivated in South Korea must be passed cold winter season. This study was conducted to establishment of cultivation zones on green manure crops under paddy field in South Korea using on minimum temperature and drainage class. In order to build the spatial distribution map, hairy vetch, triticale, barley, rye, and clover as green manure crop were selected and mean of daily minimum temperature and drainage class in paddy field were considered as limiting factor for stable growth of green manure crop. And cultivation zone on green manure crops was divided into two categories; ‘Availability area’ and ‘Safety area’. Low limit temperature on green manure crops in this study was the following. Temperature on ‘Availability area’ was –10℃, –8℃, –6℃, and –20℃ for hairy vetch (including triticale), barley, clover, and rye respectively. And temperature on ‘Safety area’ was lower –2℃ compared to that of ‘Availability area’ exception rye which was the same degree. Rye was expected to safely cultivated the almost whole paddy field (99.71%) of South Korea. ‘Safety area’ among the whole paddy field for hairy vetch, barley, and clover were 86.58, 53.06, and 15.76% respectively. The spatial distribution map of green manure crops reestablished in this study could be used the policy and agricultural management for environmental-friendly agriculture using green manure crops in South Korea.

The objective of this study was to make a map of farmland vulnerability to flood inundation based on morphologic characteristics from the flood-damaged areas. Vulnerability mapping based on the records of flood damages has been conducted in four successive steps; data preparation and preprocessing, identification of morphologic criteria, calculation of inundation vulnerability index using a fuzzy membership function, and evaluation of inundation vulnerability. At the first step, three primary digital data at 30-m resolution were produced as follows: digital elevation model, hill slopes map, and distance from water body map. Secondly zonal statistics were conducted from such three raster data to identify geomorphic features in common. Thirdly inundation vulnerability index was defined as the value of 0 to 1 by applying a fuzzy linear membership function to the accumulation of raster data reclassified as 1 for cells satisfying each geomorphic condition. Lastly inundation vulnerability was suggested to be divided into five stages by 0.25 interval i.e. extremely vulnerable, highly vulnerable, normally vulnerable, less vulnerable, and resilient. For a case study of the Jinju, farmlands of 138.6km2, about 18% of the whole area of Jinju, were classified as vulnerable to inundation, and about 6.6km2 of farmlands with elevation of below 19 m at sea water level, slope of below 3.5 degrees, and within 115 m distance from water body were exposed to extremely vulnerable to inundation. Comparatively Geumsan-myeon and Sabong-myeon were revealed as the most vulnerable to farmland inundation in the Jinju.

서남부간척지에서 벼 재배시 질소시비량 절감을 위한 물관리방법을 구명하기 위하여 세사양토(문포통, 염농도 0.3% 내외)에서 청호벼를 공시하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 토양염농도 변화는 이앙후 3일과 6일 간격 환수에서 활착기에 각각 0.10~0.24%, 0.24~0.32%로 경과되었으나, 9일 간격 환수에서는 0.36~0.52%로 경과되었고 그 이후 영화분화기 까지도 활착기와 같은 염분농도로 경과하였다. 생육 및 수량구성요소는 환수간격 3일과 6일에서는 환수간격과 질소시비량별 차이가 크지 않았으나 환수간격 9일에서는 질소시비량에 관계없이 생육이 저조하였으며 또한 백미품위 및 미질 특성변화는 환수간격보다는 질소시비량간 차이가 컸다. 쌀 수량은 환수간격 3일과 6일에서 각각 평균 497, 492 kg/10a로 질소시비량별 환수간격에 따른 통계적 유의성이 인정되지 않았으나 환수간격 9일에서는 질소시비량에 관계없이 수량이 현저히 감소하였다. 따라서 환수간격과 질소시비량에 따른 쌀 수량, 미질과 염해 등을 고려해 볼때 이앙 후 6일 간격 환수와 질소시비량 17 kg/10a로 시용해도 생육 및 수량에 큰 차이를 보여주지 않아 생산비 절감 및 물 절약 측면에서 적당하다고 생각된다.

본 연구에서는 관악산 레이더 자료로부터 소양강 유역에서 최적 추정된 레이더 강우로 준분포형 TOPMODEL의 적용성을 평가하고 Monte Carlo난수발생 기법과 연계한 앙상블 유량모의 기법을 구축하여 레이더 추정강우가 가질 수 있는 불확실성이 수문모형에 미치는 영향을 모형의 매개변수와 연계하여 분석하였다. 레이더 추정강우를 활용하여 소양강 유역의 유량계산을 2003년 7월의 사례기간 동안 수행한 결과 실시간 편차보정 기법으로 수정된 레이더 입력강우의