1990년대 말, 북한은 식량난을 해결하기 위해 단위면적당 생산성이 높은 감자를 주식작물에 포함하고 재배면적을 크게 늘렸다. 하지만, 화학비료, 농약, 에너지, 비닐 등 농업투입요소의 공급이 원활하지 못하여, 북한의 감자 수량은 수십 년 동안 11–12t ha-1(남한의 40–50% 수준)에 머물러 있으며, 북한 당국의 기대와 같은 획기적인 식량 사정 개선은 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 인도적 대북지원 사업의 기초자료 생산을 위해, 작물생육모형(SUBSTOR-potato)을 활용하여 북한의 봄 감자와 여름 감자 수량을 제한하는 요인을 파악하고, 작기별 증수 방안을 탐색하였다. 북한의 봄 감자와 여름 감자 yield gap은 80% 수준으로 나타나, 적절한 재배기술의 활용을 통해 식량 사정 개선이 가능한 것으로 판단되었다. 봄 감자의 수량은 질소시비량에도 영향을 받지만, 봄 가뭄에 의해 심하게 감소하는 것으로 나타났다. 영양생장기 관개는 봄 감자 수량의 변동성을 줄이고, +7.0t ha-1(+66%)의 증수 효과를 보일 것으로 모의 되었다. 반면, 여름감자 수량은 낮은 질소시비량에 의해 제한되는 것으로 나타났다. 여름철 잦은 강우로 질소용탈이 쉽게 일어나기 때문에, 질소비료를 증시할 경우 추비로 주는 것이 효과적이고, 현재 기비 수준(91.8 kg N ha-1)의 질소비료를 괴경형성기에 시용할 경우 +42.0t ha-1(+191.4%)의 증수 효과를 거둘 수 있을 것으로 모의 되었다. 봄 감자와 여름 감자에서 모두 통계수량이 water- and nitrogen-limited 모의수량에 비해 작았는데, 이는 수분과 질소 외의 다른 요인(인산, 칼리, 씨감자, 병해충, 잡초)도 북한의 감자 생산성에 영향을 미치고 있음을 의미한다. 본 연구를 통해 작기에 따라 감자의 수량을 제한하는 요인이 다를 수 있음을 확인하였고, 작기에 적합한 증수 방안을 수립하는 것이 필요함을 확인할 수 있었다. 향후 본 연구결과가 북한 식량난 해소를 위한 대북지원 정책 수립의 기초자료로 활용되기를 기대한다.