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.

농경지는 농업부문에서 발생하는 온실가스인 N2O의 배출원이다. 따라서 농경지에서 N2O를 줄일 수 연구가 필요하며, 본 연구에서는 농경지에 작물재배 시 무경운기술을 적용하고, 녹비작물로서 호밀과 헤어리배치를 각각 투입하여 N2O 배출량 비교 평가하였다. 재배 기간 중 토양에 질소원이 공급된 초기에 배출량이 높았으며, 토양온도는 20~25°C, 수분함량은 20~30% 범위에서 N2O 배출량이 높았다. 작물재배기간 동안 경운 유무와 투입된 질소원에 따른 처리구간 통계적 유의한 차이가 발생했다. 농경지 토양에서 배출되는 N2O는 무경운을 통해 CF, HV 그리고 RY 처리구에서 각각 51.8%, 31.7% 그리고 59.6% 감축되었다. 또한 무경운 헤어리배치 (HV-NT) 처리구에서 관행 (CFCT) 처리구 대비 59.0% N2O 배출을 저감할 수 있었다. 헤어리배치를 투입함으로써 화학비료 사용량을 줄일 수 있고, 무경운을 통해 토양 교란을 방지하여 농경지 토양에서 배출되는 N2O를 저감할 수 있었다. 이러한 감축기술에 대한 온실가스 저감효과를 평가하는 연구와 향후 온실가스 감축사업과 연계할 수 있도록 검인증 방법을 포함한 방법론 구축 등이 필요하다. 이후 농업분야 온실가스 감축사업인 배출권거래제 외부사업, 농업농촌 자발적 온실가스 감축사업, 저탄소농축산물 인증제 등과 연계하여 농업현장에서 활용할 수 있도록 해야 한다.

작물 재배시에 질소비료와 유기물인 헤어리베치 그리고 LCU효과지연성 복합비료 등 질소공급원별로 토양에 시용하여 N2O 배출에 영향을 주는 요인들의 특성을 조사하였다. 그리고 그 요인들이 N2O 배출에 얼마나 영향을 주는지를 정량적으로 밝히고 온실가스 배출의 영향 인자들에 대해 온실가스 감축 효과를 종합적으로 평가하였다. N2O 배출에 영향을 미치는 요인은 토양온도, 토양수분과 무기태질소 등이다. 이 세 가지 요인 중 N2O 배출에 가장 크게 영향을 미치는 요인은 무기태질소 (콩 65.5%, 51.2%)>토양수분함량 (콩 19.2%, 고추 28.8%)>토양온도 (콩 15.2%, 고추 22.0%) 순으로 나타났다. 수량과 비료이용효율은 LCU 효과지연성 복합비료 처리에서 가장 높았다. N2O 배출량은 LCU효과지연성 복합비료와 NPK+헤어리베치 처리에서 차이를 보이지 않아 종합적인 결과는 수량과 비료이용효율 그리고 낮은 N2O 배출량을 보인 LCU효과지연성 복합비료 처리가 가장 양호한 것으로 나타났다. 따라서 앞으로 N2O 배출을 저감할 수 있는 토양 양분관리 기술 개발 연구가 확대되면 온실가스 배출저감 대책에 도움이 될 것으로 기대할 수 있다.

벼재배 논에서 온실가스 측정을 위해 사용되는 closed 챔버법은 시·공간적으로 변동 폭이 큰 메탄 플럭스를 측정하는 데는 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 메탄플럭스 측정에 있어 에디공분산을 기반으로 하는 open-path 방법과 closed 챔버법을 비교분석하였다. 벼 재배 기간 중 메탄 플럭스 변동은 두 방법 모두 비슷한 경향을 보였고 closed 챔버를 이용한 메탄 측정 시간대의 값은 open-path 측정에 의한 값과 고도로 유의한 상관을 보였다. 다만 총배출량에 있어서 두 측정 방법 간에 나타난 약 31%의 차이가 발생했는데 이는 closed 챔버법에 따른 과다측정과 open-path에 의한 과소측정으로 생각해 볼 수 있다. 정확한 원인 분석을 위해서 향후에도 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Importance of climate change and its impact on agriculture and environment has increased with the rise in the levels of Green House Gases (GHGs) in the atmosphere. To slow down the speed of climate change, numerous efforts have been applied in industrial sectors to reduce GHGs emission and to enhance carbon storage. In the agricultural sector, several types of research have been performed with emphasis on GHGs emission reduction; however, only a few work has been done in understanding the role of carbon sink on reduction in GHGs emission. In this study, we investigated ecosystem carbon balance and soil carbon storage in an agricultural paddy field. The results obtained were as follows: 1) Evaluation of soil C sequestration in paddy field was average 3.88 Mg CO2 ha-1 following NPK+rice straw compost treatment, average 3.22 Mg C ha-1 following NPK+hairy vetch treatment, and average 1.97 Mg CO2 ha-1 following NPK treatment; and 2) Net ecosystem production (NEP) during the paddy growing season was average 14.01 Mg C ha-1 following NPK+hairy vetch treatment, average 12.60 Mg CO2 ha-1 following NPK+rice straw compost treatment, and average 11.31 Mg CO2 ha-1 following NPK treatment. Therefore, it is proposed that organic matter treatment can lead to an increase in soil organic carbon accumulation and carbon sock of crop ecosystem in fields compared to chemical fertilizers.

본 연구는 수도권 매립예정 간척지 중 대규모의 유휴지에 농촌진흥청 국립식량과학원에서 특허 출원한 물억새의 일종인 거대억새1호, 간척지 자생 물억새 및 자생 갈대의 에너지 작물을 바이오에너지 생산 목적으로 쓰레기 매립 예정지에서 재배한 최초의 연구로서 매립예정 간척지의 적응성 및 활용가치가 높은 에너지 작물을 선정함과 동시에 간척지 토양의 하수슬러지 고화물 처리로 인한 에너지 작물의 생육 상태 모니터링 및 토양화학성의 변화를 조사하였다. 1. 각 시험구의 토양 pH범위는 6.7~8.3이었으며 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구는 원지반토보다 낮은 pH를 나타내었다. 원지반토의 염농도는 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구에 비해 높은 치환성 나트륨 함량을 보이며 높은 염농도를 나타내었다. 2. 하수슬러지 고화물 처리구의 토양 유기물 함량은 재식 초기에는 원지반토에 비해 4배와 7배 높았고, 생육후기에도 2.9~5.6%로 원지반토의 0.75%에 비해 많았다. 3. 각 시험구의 에너지 작물 생육조사결과 거대억새1호가 다른 에너지 작물에 비해 간척지 토양에 하수슬러지 고화물을 투입한 시험구에 대한 적응력이 우수한 것으로 판단되었다. 4. 간척지에 하수슬러지 고화물의 투입으로 인하여 염해 완충능이 향상되는 등 토양이화학성이 개선되었으며, 에너지 작물의 생육이 원지반토에 비해 양호했던 점을 보아 매립예정 간척지의 토양 복토제로서 활용 가능성을 확인하였다. 5. 각 시험구의 에너지 작물 수확 후 마른줄기 수량을 조사한 결과 거대억새1호는 타 에너지 작물에 비해 가장 높은 바이오매스량을 나타내며, 거대억새1호는 바이오에너지 생산을 위한 최적의 에너지 작물임을 확인하였다.

침수지에 대한 신속하고 정확한 지도의 제작은 홍수재해 복구와 관리 및 예방을 위한 중요한 자료로 사용된다. 타 위성영상에 비하여 기상조건에 관계없이 영상자료의 획득이 용이한 레이더 영상을 이용하여 침수지 조사와 홍수후의 농경지 복구 상태를 파악하고자 하였다. 1999년 여름 경기도 북부 지역에 발생한 홍수 사상을 사례지로 하여 C-band RADARSAT 위성영상을 이용하였고, 침수 시점인 8월 4일 영상과 그 전후 영상을 포함하여 세 시기의 영상을 이