1. 논문제목: Environmental and economic impacts of reducing total phosphorous runoff in an agricultural watershed

    저널: Agricultural Systems

    저자: Hector German Rodriguez, Indrajeet Chaubey

2. 주저자 배경
   Indrajeet Chaubey은  Purdue university의 Agricultural and biological engineering 학과의 Associate Professor이다.

3. 논문 요약
    이 논문은 농업기반지역인 northwest arkansas에 최근 문제가 되고 있는 비점오염유출에 의한 인오염을 저감시키는 방법으로 BMP를 적용한 논문이다. 이 지역에는 가축농가가 많아 축산업에서 나온 폐기물을 Bermudagrass를 생산하는 목초지에 비료로써 살포하고 있으나, 인의 비중이 상대적으로 높아 강우유출시에 큰 문제가 되고 있다. 그래서 이 논문은 BMP를 simulation하여 적절한 비용과 좋은 처리효율을 고려하였다. 비용과 처리효율의 순위를 매기기 위하여 Stochastic dominance techniques를 이용하였으며, simulation은 SWAT을 이용하였다. BMP 종류로는 Buffer width 설치와 축산폐기물의 살포량과 살포시기, 그리고 인의 runoff를 예방하기 위해 폐기물에 alum을 10% 비율로 넣어주는 것의 유무로 하여 총 10개의 BMP방법으로 나누어 이전에 BMP를 적용하지 않은 모델과 처리효율 및 총 비용등을 산정하여 비교하였다. 비용산정에 있어서는 bermudagrass의 비료시기와 양에 따른 생산량과 출하 가격 그리고 structural BMP의 가격, 노동비, 운임비, 유가 등의 input자료를 이용하여 BMP가격을 산정하였다. 또한 가격산정은 각각의 subbasin별로 산정을 하였으며, 처리효율 또한 subbasin별로 산정을 하였다.

 결과적으로 이윤과 오염저감은 서로 상이한 순위를 나타냈으며, 오염저감 효율을 높일수록 총 농업이윤은 줄어드는 경향이 나타났지만, 처리효율과 이윤을 고려해볼 때 봄에 축산폐기물 비료를 절반으로 살포하며 Buffer width를 설치하고 Alum을 첨가하지 않았을때, 가장 좋은 인 저감효율과 두번째로 Bermudagrass를 통한 이윤이 높음을 확인 할수 있었다.

 

4. 논문의 독창성
    이 논문은 BMP를 SWAT을 통해 simulation 하였으며, BMP를 산정하는데 있어서 genetic algorithm대신 stochastic dominance techniques를 이용하였고, 보통 지금까지본 다른논문은 저감효율과 BMP 실행 가격등이 목적이였으나, 이 논문은 시행 가격이 아닌, 이윤산정을 하였다.

5. 논문의 적용 가능성
    논문의 독창성에 나타나듯이 실행 가격이 아닌, BMP적용에 따른 벼 생산량과 판매가격을 적용하여 BMP를 통한 손해와 순이익을 계산하면 좋은 방법도 될 것 같다.
   
6. 요약자 E-mail: djjeon@gist.ac.kr