빈번한 가뭄의 피해는 수자원의 양극화를 초래하고 있다. 국내에서는 2011년부터 2017년 사이에 국지적이고 주 기적인 이상 가뭄이 지속되어 10년 가뭄 빈도로 설계된 소규모 저수지의 저수율이 감소하였다. 이러한 저수율의 감소 는 수질을 떨어트릴 수 있고 이미 확보된 용수의 사용마저 제한할 수 있다. 따라서 가뭄에 대비하고 극복하기 위해서 는 수질관리와 가뭄 빈도의 재산정이 필요하다. 이 연구는 저수지에서 수질 변화의 원인인 잠재적 오염물질을 추정하고, 가뭄 기간 동안 저수지의 저수율 감소와 그에 따른 수질 변화를 검토한 것이다.

The study was conducted to identify the anti-inflammatory and anti-cancer effects in sprouts of mouse-eyed bean (Rhynchosia nulubilis), ginseng (Panax ginseng), perilla (Perilla frutescens), broccoli (Brassica oleracea var. italica), and lettuce (Lactuca sativa) grown with organic germanium concentrate. Western blot analysis was performed to assess the antiinflammatory activity of the extract. All extracts exhibited noticeable anti-oxidant activity, indicating a significant correlation between the germanium content and anti-oxidant activity (p<0.05). In particular, rat-eyed bean sprouts with the highest germanium content showed significant anti-inflammatory activity (p<0.05) by significantly inhibiting the expression of the inflammatory complexes, NLRP3, cytokines IL-1β and caspase-1. Ginseng and broccoli sprouts showed strong anti-cancer properties and had high anti-oxidant effects (p<0.001). Germanium-concentrated water allows the mass production of agricultural products containing high concentrations of organic germanium. Agricultural produce grown with germanium concentrate add organic germanium to various physiological active ingredients, increasing the anti-oxidant and anti-cancer effects. These results strongly suggest that agricultural products containing high germanium concentrations can be used as novel health supplements to improve health.

Abstract2)Agricultural water management has gained enormous attention in the developing world to alleviate poverty, reduce hunger and conserve ecosystems in small-scale production systems of resource-poor farmers. The story of food security in the 21stcentury in India is likely t o be closely linked to the story of water security. Today, the water resource is under severe threat. The past experiences in India in general and in Andhra Pradesh in particular, indicated inappropriate management of irrigation has led to severe problems like excessive water depletion, reduction in water quality, water logging, salinization, marked reduction in the annual discharge of some of the rivers, lowering of ground water tables due to pumping at unsustainable rates, intrusion of salt water in some coastal areas etc. Considering the importance of irrigation water resource efficiency, Krishna Western Delta (KWD) of Andhra Pradesh was purposively selected for this in depth study, as the farming community in this area are severely affected due to severe soil salinity and water logging problems and hence, adoption of different water saving crop production technologies deserve special mention. It is quite disappointing that, canals, tube wells and filter points and other wells could not contribute much to the irrigated area in KWD. Due to less contribution from these sources, the net area irrigated also showed declining growth at a rate of –6.15 per cent. Regarding paddy production, both SRI and semi-dry cultivation technologies involves less irrigation cost (Rs. 2475.21/ha and Rs. 3248.15/ha respectively) when compared to transplanted technology (Rs. 4321.58/ha). The share of irrigation cost in Total Operational Cost (TOC) was highest for transplanted technology of paddy (11.06%) followed by semi-dry technology (10.85%) and SRI technology (6.21%). The increased yield and declined cost of cultivation of paddy in SRI and semi-dry production technologies respectively were mainly responsible for the low cost of production of paddy in SRI (Rs. 495.22/qtl) and semi-dry (Rs. 532.81/qtl) technologies over transplanted technology (Rs. 574.93/qtl). This clearly indicates that, by less water usage, paddy returns can be boosted by adopting SRI and semi-dry production technologies. Both the system-level and field-level interventions should be addressed to solve the issues/problems of water management. The enabling environment, institutional roles and functions and management instruments are posing favourable picture for executing the water management interventions in the State of Andhra Pradesh in general and in KWD in particular. This facilitates the farming community to harvest good crop per unit of water resource used in the production programme. To achieve better results, the Farmers’ Organizations, Water Users Associations, Department of Irrigation etc., will have to aim at improving productivity per unit of water drop used and this must be supported through system-wide enhancement of water delivery systems and decision support tools to assist farmers in optimizing the allocation of limited water among crops, selection of crops based on farming situations, and adoption of appropriate alternative crops in drought years.

본 연구에서는 건천화된 농촌 소하천의 환경을 개선하기 위해 농업용 저수지의 방류 능력을 평가하고 하천환경용수 방류에 따른 하류하천의 수질변화를 모의하였다. 대상유역은 경상남도 고성군 하이면에 위치한 봉현저수지 및 봉현천을 선정하였으며, 2011년부터 2013년까지 현장조사를 실시하였다. 유량측 정이 용이한 총 5개 지점을 선정하여 수질과 유량자료를 수집하였고, 기상자료는 지리적으로 인접한 진 주 기상관측소의 2000년부터 2013년까지 일 자료를 수집하였다. 저수지 방류조건 전후의 하천수질 (BOD, SS, TN, TP)을 비교, 분석하기 위한 수질모형으로 QUAL2K 모델을 선정하였다. 대상유역에 대 한 기상자료, 하천자료, 수질자료 등의 입력자료를 구축한 후 QUAL2K 모형을 적용하여 실측값과 비교 한 결과, BOD, SS, TN, 그리고 TP 항목에 대한 모형의 평가지표는 다음과 같이 나타났다. R2는 0.8508~0.9913, RMSE 0.005~0.52mg/L, NSE 0.949~0.998로 나타나 비교적 높은 일치도를 나타냈 다. 저수지 물수지 모형을 이용하여 다양한 저수지 방류 시나리오에 대해 분석한 결과, 적정 방류량은 3,000ton/day로 나타났다. 방류 전후의 수질을 비교한 결과 BOD와 SS의 경우 각각 9.2%, 21.0% 증가 하여 오히려 수질이 오염되는 것으로 나타났으며, TN과 TP는 각각 -9.0%, -2.4% 감소하여 수질이 개 선되는 것으로 나타났다. 이는 하천환경용수를 공급을 통해 건천화를 완화하더라도 저수지 수질에 따라 하류하천의 수질이 오염될 수도 있음을 나타내었다.

Much attention has recently been given to quantify the environmental and social importance on agricultural water quality impacts by agricultural activities. The demands for relevant data collection and range expansion of environmental indexing has been also higher than ever. Therefore, this study organized past and current research on agricultural water quality standards by OECD and Korea to evaluate agricultural activities and their impacts on agri-environmental policy development. The agricultural water quality standard set by OECD shows different opinions countries by counties, so the status indicator has been chosen and implemented instead. Nitrate (NO3 -) status indicator of groundwater in 2013 was significantly improved compared with the one in 2007. In addition, the quality status of surface water and groundwater were improved. It is necessary to set up a cooperative system between policy division and research institute to organizationally take action to worldwide trend on agricultural water quality indexing.

본 연구에서는 농촌 소하천의 적정 하천유지용수 산정을 위한 기초조사로 경상남도 고성군 하이면 와룡리에 위치한 봉현저수지를 수원으로 하는 봉현천과 하이저수지를 수원으로 하는 석지천을 시험유역으로 선정하였다. 2013년 3월에서 10월까지 8회에 걸쳐 저수지를 포함한 총 8개의 지점을 유속 측정 및 유량측정이 용이한 지점으로 선정하여 하천조사와 수문, 수질 모니터링을 실시하였다. 관개기와 비관개기로 구분하여 유량측정을 분석한 결과, 관개기는 선행강수량이 비교적 많은데도 불구하고 일부 측점지점에서 유속을 측정할 수 없어 유량을 계측하지 못하였고, 비관개기에는 선행강수량이 적거나 없어 대부분의 측점지점에서 계측이 불가능했다. 유량의 차이가 수질의 변화에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위해 수질 관측 지점별로 수질항목인 pH, BOD, COD, TOC, SS, Turbidity, T-N, T-P 등 총 8항목의 수질분석과 Spearman 상관분석을 실시하였다. 농촌 소하천의 건천화 현상으로 하천유지용수의 부족 및 하천생태계가 유지되기 어려움을 나타내며 향후 지속적이고 장기적인 현장 모니터링을 통해 농어촌 하천유지용수 공급을 위한 적정 유지유량 산정의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 시설하우스에서 비점오염원으로 인해 배출되는 오염된 농업배수를 인공습지에서 효과적으로 처리하기 위한 기초자료를 확보하기 위해 인공습지에서 여재종류, 조합방법 및 부하량에 따른 오염물질 정화효율을 평가하였다. 인공습지의 조합방법은 수직-수평흐름조, 수평-수직흐름조, 수평-수직-수평흐름조 및 수직-수평-수평흐름조로 구분하여 설계 및 시공하였으며, 여재는 왕사, 쇄석, 방해석 및 혼합여재로 구분하여 각 조에 충진하였다. 또한 농업배수 부하량을 150, 300, 600 L m-2 day-1으로 달리하여 오염물질의 처리효율을 조사하였다. 조합방법별 수처리효율은 HF-VF-HF 조합방법이 다른 조합방법에 비해 높은 처리효율을 보였으며, 최적여재는 COD 처리효율은 왕사가 가장 높았고, T-N은 쇄석, T-P는 방해석이 가장 높았다. 하지만 모든 처리효율과 경제성 부분을 고려하였을 때 최적여재는 혼합여재가 가장 효과적일 것으로 판단된다. 농업배수의 부하량에 따른 처리효율 결과 COD는 농업배수 부하량 600 L m-2 day-1까지 안정적인 처리효율을 보였으나, T-N 및 T-P는 150 L m-2 day-1≒300 L m-2 day-1¤600 L m-2 day-1의 순으로 농업배수의 부하량이 증가함에 따라 약간 감소하는 경향이었다. 따라서 시설하우스 농업배수 처리를 위한 인공습지 농업배수처리장의 최적조건은 HF-VH-HF 조합형 인공습지에 왕사, 쇄석 및 방해석이 혼합된 혼합여재로 충진하고 부하량 300 L m-2 day-1 이하의 농업배수를 주입하는 것이 최적일 것으로 판단된다.

This study analyzed agricultural water distribution systems for the utilization of water demand-oriented water supply systems. Three major TM/TC(telemeter/telecontrol) districts of agricultural water management were selected for analyzing the characteristics of the water distribution systems. In addition, the characteristics of the water supply systems for general water supply zones based on irrigation facilities were also investigated, along with the case of special water management during the drought season. As a result, high annual and monthly variations were observed for the water supply facilities, including the reservoirs and pumping stations. In particular, these variations were more obvious during the drought season, depending on the type of facility. The operations of the pumping stations and weirs were more sensitive to the stream levels than the reservoirs, and the smaller reservoirs were influenced more than the larger reservoirs. Therefore, a water-demand-oriented water supply system should consider the existing general practices of water management in the agricultural sector, and focus on achieving a laborsaving system rather than water conservation in the case of reservoirs. Equal water distribution from the start to the end point of irrigation channels could be an effective solution for managing pumping stations.

본 연구에서는 2001년부터 2010년까지의 사료용 옥수수 및 밀의 수입량을 조사하고, 이를 바탕으로 가상수 개념을 활용하여 사료 곡물 수입에 따른 농업용수 및 농경지 대체 효과를분석하였다. 그 결과 사료용 옥수수와 밀을 통하여 수입되는가상수는 평균적으로 6,757백만 m3/yr 및 1,405백만 m3/yr씩 수입되는 것으로 분석되었다. 따라서 두 사료곡물을 통하여 약8,162백만 m3/yr만큼의 농업용수를 대체 효과가 있음을 의미하는데, 이는 농업용수 수요량의 51.5%에 해당되는 양이다. 한편 전적으로 해외수입에 의존하는 사료용 옥수수와 밀을 국내생산으로 대체하기 위해 필요한 잠재적 농경지 면적은 평균적으로 1,945천 ha와 285천 ha인 것으로 추정되었다. 이와 같이대외 의존도가 높은 상황에서 곡물 수급이 원활하지 않은 경우, 농작물 생산에 필요한 기술 등의 여력이 충분하더라도 수자원 및 농경지 부족으로 필요한 양의 농작물 생산에 어려움을 겪을 수도 있다. 특히 한정된 수자원에 대하여 농업, 생활및 공업용수 등의 이용에 대한 갈등을 야기할 수 있다. 위와같이 사료용 옥수수와 밀의 수입을 통한 농업용수의 양과 경작지 대체 면적이 많은 상황에서 정부는 2010년 기준으로37.5%인 자급률을 2015년과 2020년에 각각 41.2%와 44.4%로 목표치 설정하였다. 이와 같이 설정한 식량자급률 목표치달성을 위해서는 사료용 곡물의 국내생산 증대가 불가피함을고려할 때, 향후 사료용 곡물 국내생산을 위한 농업용수와 경작지 확보가 필수적이며, 이를 위한 다양한 정책 수립시 수자원 및 농경지 소요량 추정 등의 기초 자료로 본 연구 결과가활용될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 축산사료의 주요원료인 옥수수와 밀에 초점을 두고 연구가 이루어졌는데, 향후 기타 사료작물 및 조사료에 관련된 연구가 추가로 이루어진다면, 보다 종합적으로 국내 사료용 곡물의 국내자급 향상을 위한 정책대응 방안 탐색이 가능할 것으로 판단된다.

본 연구는 농업용 저수지의 유역권(약 1,500ha) 중 직접 영향을 미칠 수 있는 도시화지역, 농경지 등, 대상지 일대의 생태적 특성을 분석한 후, 이를 바탕으로 생물다양성의 선결과제인 수질관리를 위한 유역권 생태계 관리방안을 제안하였다. 대상지 유역생태계 토지이용현황 분석결과 시가화지역(14.0%)에 의한 수질오염 가능성이 가장 높았고 유형별 분포는 상류에 대면적으로 분포하는 논(65.0%), 밭(11.3%), 시설경작지(5.7%), 과수원(3.9%) 등의 순이었다. 관리를 위해 수질에 영향을 미치는 정도를 평가한 비오톱 유형평가와 오염원 관리 우선정도를 평가한 수계권역 평가를 고려하여 5개 유형으로 구분한 결과, 수변에 인접한 오염원집중관리지역(11.3%)과 오염물질을 유발하고 있으나 수변에서 떨어져 있는 오염원관리지역(0.6%)에 대한 관심이 필요하였다. 관리는 저수지 생물서식 기능 향상 및 유역권 관리를 통한 환경친화적 호소관리를 통한 생물다양성 증진, 생태계 보전 및 복원방안을 제안하였다.

본 연구는 온배수가 인근 소하천의 수질과 농경지내 오염성분함량 변동에 미치는 영향을 구명하고 이에 대한 대책을 수립하는데 활용하고자 1997년 1월부터 1998년 9월 사이에 수행되었다. 온배수 유입으로 인근 소하천 물 중의 PO43-, SO42-, Cl-, NH4 -N, Ca2+, Na+ 및 COD성분함량은 농업용수 기준보다 낮았으며 유거 거리가 길어질수록 이들 농도는 더욱 낮아졌다. 유출된 온배수 중 SO42

경북(慶北)의 낙동강수계(洛東江水系)와 동해안수계농촌(東海岸水系農村) 17개(個) 지점(地点)을 기준(基準)하여 농업용수원(農業用水源)의 수질환경(水質環境)을 조사검토(調査檢討)하여 장래(將來)의 방재대책(防災對策)에 참고하고져 조사분석(調査分析)을 실시(實施)한 바 농업용수원(農業用水源)을 기준(基準)할 때 수온상태(水溫狀態)는 수질(水質)을 저해(沮害)시킬 큰 요인(要因)이나 문제점(問題点)이 없으며 PH는 6.5~7.8의 절위에서 기준치(基準値)에 저촉되지 않으며 염도의 기준(基準)이 되는 전기전도도(電氣傳導度)도 에 이르는 지점도 있으나 농업용수의 수질저해지점에는 미치지 못하며 BOD의 경우는 기준치 10ppm에 육박(肉迫)하는 지점(地点)이 있어 다소(多少)의 위험위협을 받고 있다. 그리고 DO의 경우는 위험기준치에 미달(未達)하고 있다. 그리고 중금속(重金屬)에 속하는 Cu, Pb, Cd 등도 아직은 위험기준치에는 미달(未達)이나 장차에는 주위의 산업(産業)과 도시발달(都市發達)에 따르는 특별(特別)한 조치가 없는 한(限) 위험조건에 이를 것으로 생각된다.

As the impacts of climate change have been emerged all the way through society, the potential risks specifically on agricultural water and facilities are recently getting concerned. Evaluating vulnerability of agriculture to climate change on is a time-tested strategy. While a number of researches on the adaption and mitigation of climate change were performed in various aspects for sustainable agricultural production, the vulnerability of management system for agricultural water and infrastructure has not been investigated yet. This study is aimed to clarify the definition of vulnerability to climate change, find the major indicators able to presume the vulnerability, and finally determine the relative importance of the indicators based on the specialist questionnaire survey and its analyses. The lists of indicators for major parts of agricultural water management such as, water use, flood control, reservoir related issues, and pumping and drainage systems are initialized referring to the related precedent studies. The primary survey was conducted in the form of Delphi to complement the list and methods and the main survey was then conducted using AHP(Analytic Hierarchy Process) technique to quantitatively prioritize the indicators. The results derived in this study would be directly adopted in weighting importance of indicators to investigate the indicator-based vulnerability analysis to climate change in agricultural water and infrastructure management.

본 연구는 우리나라의 1990-2014년 시계열 자료를 활용하여 물 효율성, 경제성장, 전력생산 및 이산화탄소 배출 간의 장·단기 인과관계를 실증적 으로 분석하였다. 기존 연구들이 경제성장, 이산화탄소 배출 및 전력 및 에너지에 국한되어 분석을 한 반면 본 연구는 기존 변수들과 더불어 물 효율성과의 관계를 설명하였다는 기여를 가지고 있다. 실증분석결과를 살펴보면, 네 변수들은 단기조정관계를 통해 장기적으로 균형상태에 도달한다는 것과 변수들 간의 인과관계에서 이산화탄소 배출과 경제성장은 물 효율성의 원인이 되고 이산화탄소 배출과 경제성장 및 물 효율성은 전력생산의 원인이 된다는 사실을 발견하였다. 또한 물 효율성에 대한 장기 영향계수 추정결과를 통해 전력생산의 증가와 경제성장 및 이산화탄소 배출의 감소는 물 효율성을 증가시키며, 일정 수준 이상의 경제성장은 물 효율성의 증가속도를 감소시킨다는 경제성장과 물 효율성의 역U자형 관계를 확인하였다.