• 한국농림기상학회지
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• 제14권2호
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• pp.89-97
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• 2012

우리나라의 자생 활엽수종 중에서 상수리나무와 신갈나무는 분포면적이나 자원으로서의 잠재적 효용성을 고려할 때 매우 중요한 수종이다. 본 연구는 다양한 환경인자를 독립변수로 하는 상수리나무와 신갈나무의 지위지수 추정식을 개발하고, 이에 근거한 수종별 적지를 추정하기 위해 수행하였다. 본 연구에서 개발한 상수리나무와 신갈나무의 수종별 최종 지위지수 추정식은 모두 5~6개의 환경 인자에 의하여 지위지수를 추정하는 것으로 평가 되었다.수종별 지위지수 추정식에서 채택된 독립변수는 지형인자, 토양인자, 그리고 기후인자를 포괄하고 있어 임지생산력에 영향을 미치는 산림생태계의 특성을 비교적 잘 반영하고 있으며, 설명력을 나타내는 결정계수의 범위는 034~0.50인 것으로 나타났다. 이 결과는 임목의 생육에 다양한 입지조건과 생물환경 인자들이 복합적으로 작용하는 것을 고려하면 지위지수 추정에 큰 무리가 없는 것으로 평가된다. 이와 함께 본 연구에서 개발된 수종별 지위지수 추정식에는 그동안 반영하지 못하였던 기후인자를 독립변수에 포함시켰다는데 의의가 있다. 또한 본 연구에서는 수종별 지위지수 추정식에 근거하여 수종별 적지면적뿐만 아니라 적지의 공간적 분포를 파악하였다. 따라서 앞으로 기후변화시나리오에 따른 수종별 적지분포의 변화를 예측할 수 있는 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_2호
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• pp.1031-1035
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• 2019

최근 국내 위성정보의 활용 기반이 급속히 확대되고 있다. 특히 2023년 발사 예정으로 사업이 추진 중인 농림위성의 개발은 산림분야 위성정보 활용의 획기적인 전환을 가져올 전망이다. 국립산림과학원은 학계 전문가와 함께 산림 분야의 원격탐사 활용기술에 대해 점검하고 향후 나아갈 방향을 제시하기 위해 본 대한원격탐사학회지 산림분야 특별호를 추진하게 되었다. 본 논문에서는 향후 농림위성과의 연계성을 확보하기 위해 광학센서를 활용한 산림분야 원격탐사 활용기술을 중심으로 산림부문의 연구개발 현황을 파악하였다. 최근 개발되고 있는 산림분야의 광학센서 활용기술은 크게 산림자원조사, 산림재해탐지, 산림생태계모니터링 등세 분야로 구분된다. 그리고 산림의 현황과 변화의 정확한 탐지를 위한 새로운 지표와 정보의 산출, 무인기 영상 및 신규 위성영상 등의 새로운 정보원 활용 방안 그리고 인공지능 기법의 활용을 통한 정확도 향상 기술에 대한 연구가 중점적으로 추진되고 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권1호
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• pp.68-81
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• 2021

농업 생태계는 주요 온실가스의 배출원 중 하나로, 농경지에서의 온실가스 배출량을 최소화하면서 최적의 수량을 얻기 위한 기후변화 적응옵션을 도출하기 위해서는, 상세한 공간적 규모에서 여러 모형들을 연계하여 구동하는 것이 유리하다. 본 연구에서는 DSSAT 모형과 DNDC 모형을 연계하여 상세한 공간 규모에서 기후변화 영향평가를 수행할 수 있도록 지원하기 위한 도구를 개발하고자 하였다. 객체 지향 언어인 R과 C++을 사용하여 DNDC 모형의 격자형 입력자료를 생성하기 위한 DRIFT (DNDC Regional Input File Tool)을 구현하였다. 기후변화 조건에서 격자별 작물 생육모의를 위해 생성된 DSSAT 모형의 입력자료 및 출력자료를 사용하여 DNDC 모형의 입력자료를 생성하였다. 생성된 입력자료를 사용하여 미래 기후변화 조건에서의 온실가스 배출량을 모의하였다. 입력자료를 생성하는 시간은 격자 지점의 수에 비례하여 증가하였다. 그 중, DSSAT 모형의 담수 깊이 자료를 DNDC 모형의 담수 기간으로 변환하는 과정에서 시간이 비교적 오래 걸렸으나, 그 외의 입력자료를 생성하는 데에는 짧은 시간만이 소요되었다. 본 연구에서는 비교적 적은 지점을 대상으로 하였으나, 대량의 자료를 처리하고자 할 경우 일부 계산과정을 병렬화함으로써 구동시간을 줄일 필요가 있을 것이다. 이후 다른 모형들에 대한 확장을 통해 모형 간 연계를 위한 입력자료 생성에 소요되는 시간을 줄일 수 있을 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권4호
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• pp.244-255
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• 2022

본 연구는 국내의 ASOS 및 AWS와 AMOS 관측 값을 사용하여 1km 고해상도의 산악기상 격자 값을 추정하고 평가하였다. 해발고도 200m이상을 산악지역으로 정의하고 ASOS, AWS, AMOS 기상관측소를 산악기상이 반영된 기상데이터와 산악기상이 반영되지 않는 기상데이터로 나누었다. 2013년에서 2020년까지 산악기상 데이터를 적용하고 편의보정기법(bias correction method)방법을 통하여 산악기상 적용에 따른 보정계수를 산출하고 적용하여 보정계수 및 산악기상 데이터가 반영된 고해상도 산악기상기온 격자 데이터를 생성하였다. 추정된 산악기상기온 격자데이터는 검증지점의 기상 기온 실측 값과 비교하여 평가하였다. 산악기상 데이터 반영 및 보정계수가 반영된 산악기상 고해상도 격자 기온은 산악기상이 반영되지 않는 격자기온보다 RMSE가 34%(평균기온), 50%(최저기온), 31%(최고기온)가 감소하였다. 이는 산악기상 정보기반과 산악기상 보정계수를 적용이 국내 산악기상고해상도 격자 생성에 있어서 정확도를 크게 개선시킬 수 있음을 시사하였다. 이러한 1km 고해상도의 기온 격자데이터는 추후 기후변화에 대한 산림생태계 변화 및 산림재해 모델의 검증을 위한 데이터로 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1-7
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• 2017

우리나라 기후변화의 양상은 전세계 평균에 비해 높은 양상으로 나타나 기후변화 대응을 위한 적응 정책이 절실한 상황이다. 특히, 기후변화에 따른 우리나라의 경제적 손실이 2,800조원에 달할 것으로 예측되는 상황으로 최소 300조원의 천문학적인 비용이 기후변화 적응에 필요할 것으로 연구되었다.(KEI, 2011) 이러한 막대한 비용의 적절한 투입시기, 분야 설정 등 효율적인 투입을 위해 정확한 기후변화 예측 및 영향이 필수적이다. 이러한 기후변화 예측 및 영향 분석을 위해서는 전구뿐만 아니라, 한반도를 비롯한 동북아시아에서 불균질하게 나타나고 있는 온실가스 농도의 정확한 파악이 필요하다. 본 연구에서는 기후변화의 유발인자인 온실가스 관측을 위한 위성 개발에 대한 필요성에 대해 분석하고, 해외 온실가스 관측 위성 개발 현황에 대해 조사하여 저궤도 환경위성 개발 방안에 대해 제시하고자 한다. 온실가스 관측 위성은 우주개발중장기계획에 반영된 차세대 중형위성과 연계, 추진하여 기상, 농림, 토양 관측 위성과 함께 기후변화 이외에 수질, 토양, 생태로 환경 감시 범위를 확대할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권1호
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• pp.57-65
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• 2005

토양은 리터의 축적, 분해, 뿌리호흡을 포함하는 토양호흡을 통해 많은 양의 탄소를 저장 또는 방출할 수 있다. 이러한 토양의 주요한 탄소 및 양분의 공급원은 낙엽낙지의 유입과 유입된 낙엽낙지의 분해이며 생태계로 돌아가는 영양의 약 60%가 낙엽에서 유래되는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 천연자연림으로 잘 보존된 경기도 광릉시험림의 온대낙엽활엽수림의 리터 생산량과 분해속도가 토양호흡의 계절적 변 이에 미치는 영향을 파악하고 낙엽층과 토양호흡간의 관련성을 찾아 생태계에서의 탄소순환을 이해하기 위한 것이다. 광릉 낙엽활엽수림에서 2003년 생산된 리터의 총량은 1489 Cm/sup -2/ yr/sup -1/ 이었으며 조사지의 우점종인 졸참나무, 서어나무, 까치박달의 순수 낙엽의 총량은 1189 Cm/sup -2/ yr/sup -1/이었다. 낙엽의 분해율은 조사기간인 1년 동안 졸참나무는 24.2%(k = 0.28), 서어나 무는 25.7％(k = 0.30), 까치박달은 33.0%(k = 0.46)이었 다. AOCC를 이용한 연속적인 토양호흡 측정결과 연간 토양호흡량은 629.69 Cm/sup -2/ yr/sup -1/이었으며 이 중 리터 분해가 차지하는 비율은 약 5％인 309 Cm/sup -2/ yr/sup -1/이었다. 토양호흡의 동절기 최저값은 7.4±1.4g Cm/sup -2/ month/sup -1/ 이었으며 이 시기의 리터 분해속도도 0.8g Cm/sup -2/ month/sup -1/로 최저값을 나타내었다. 하절기에는 토양 호흡과 리터 분해속도 모두 증가하여 111.5 ± 16.2g Cm/sup -2/ month/sup -1/와 11.4g Cm/sup -2/ month/sup -1/로 최고값을 보였다. 토양호흡 중 리터 분해속도가 차지하는 비율은 식물 지하부의 생장이 활발해지는 5-6월에는 4.3%로 감소하였으며 리터의 생산량이 증가하는 11- 12월에는 23.5%로 증가하였다. 회귀분석결과 리터 분해속도와 토양호흡과는 r²= 0.63의 상관관계를 가지고 있었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제20권1호
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• pp.101-116
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• 2018

지속가능성과학은 다양한 학문 배경과 관심을 가진 과학자, 전문직 종사자 및 이해당사자들 간의 소통과 협력뿐 아니라 결정론적 환원주의적 접근에서 오래전 기본으로의 패러다임 전환이 요구되는 떠오르는 초학문적 연구다. 생태-사회시스템은 많은 구성성분(또는 행위자)들로 이루어져 이들의 국지 규모의 무작위 상호작용이 자연스럽게 시스템 전체 규모의 질서를 만들어내는 공진화하는 복잡계다. 여기서, 시스템과 주변환경 간의 에너지와 물질과 정보의 흐름이 중요한 역할을 한다. 본 통신에서는 이렇게 계속 변화하는 역동적 시스템, 즉 '자기-조직화하는 계층구조의 열린 시스템(SOHOs)'의 개념적 틀을 소개한다. 먼저 SOHOs의 구조와 기능성을 이해하기 위해 물리학의 두 기본 법칙을 다시 논의한다. 두 법칙의 재해석을 통해 시스템의 운명과 지속가능성을 향한 보다 나은 경로, 또한 생태계의 온전함과 사회의 비전/가치 추구를 어떻게 조화시킬 것인가에 대한 이해를 돕고자한다. 그 다음에 소위 '비저니어링(V)'이라는 틀을 되먹임/전방급전(feedback/feedforward) 루프로 SOHOs 틀에 통합시켜서, '슬쩍 찌르는(nudged) 자기-조직화'가 시스템을 구성하는 행위자들이 합력하여 지속가능한 생태-사회 시스템을 이루어 가도록 유도한다. 마지막으로, SOHOs-V의 적용사례로서, 현재 탄자니아의 농촌마을에서 진행되고 있는 미래지구의 지속가능발전목표 연구실(SDG Lab)인 '농촌시스템 비저니어링(Rural Systems Visioneering)'을 예로 제시하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권1호
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• pp.23-35
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• 2010

울릉도의 성인봉을 중심으로 나리분지와 주변 산림에 대한 지속가능한 보전을 위한 생태적 기초 자료를 제공하고자 나리분지 내 산림과 외륜의 동, 서, 북사면의 산림에 대하여 군락생태학적 방법으로 임분 구조 및 종 조성 특성을 조사 분석 하였다. 조사 대상 산림 내 임분의 층위 별 중요치를 산출하여 비교 분석한 결과, 나리분지 외륜산림 방위 및 고저 별 대부분의 임분에서는 너도밤나무와 고로쇠나무가 대체로 우점하는 경향이었으며, 임분간 식물 종의 조성에서도 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 나리분지내의 산림에서는 너도밤나무림, 두메오리나무림, 소나무림, 낙엽활엽수림의 다양한 임분이 형성되어 있었고, 임분에 따라 종 조성도 큰 차이를 보였다. 그리고 임분의 성숙도와 안정도 등 간접적인 군락의 속성을 파악하기 위하여 종 다양도를 비교 분석한 결과 임분의 각 층위에서 모두 나리분지 내 산림이 외륜의 산림에 비해 높은 종 다양도를 보였으며, 나리분지 내 산림에서는 소나무림과 낙엽활엽수림이 너도밤나무와 두메오리나무림에 비해 각 층위에서 대체로 높은 종 다양도를 보였다. 또한 산림의 방위 및 고저 별 임분에 대한 유사성을 추정하기 위해서 S$\O$rensen의 유사도계수(Cs)를 비교 분석한 결과 동, 서 북사면과 나리분지 내 산림간 유사도 지수는 0.68~0.69의 범위로서 차이가 거의 없었고, 능선부와 산복부, 산록부, 평탄지간 유사도 지수는 0.85~0.95의 범위로서 거의 동일한 임분형을 보였으며, 나리분지 내 네 임분 간 유사도 지수도 0.66~0.88의 범위로 높은 유사도를 보였다. 나리분지 외륜의 능선부와 산복부, 산록부, 평탄지에 대한 산림의 천이의 진행에 따라 임분구조 및 개체군의 동태를 예측하기 위하여 주요 구성종의 직경급 분포도를 작성한 결과 다소의 형태적 차이는 있었지만 대체로 정규분포형에 가까운 종형(Bell-shape)을 이루고 있었으며, 이들 산림 내 임분은 대체로 안정적으로 유지될 것으로 판단되었다. 따라서 성인봉을 포함한 나리분지와 외륜 산림의 임분들은 지형적 특성에도 불구하고 대체로 구조와 종조성에 있어서 높은 유사도를 보였으며, 기후변화에 의한 임분의 단순화가 지속될 것으로 판단되어, 산림 내 생물 종 및 생태계 다양성에 대한 보전과 관리 대책이 필요하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.1043-1059
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• 2021

식량자원의 확보와 환경생태계에 매우 중요한 요소인 산림과 농경지는 정기적인 모니터링이 요구된다. 농림 위성 영상 자료는 우리나라의 기존 산림 및 농경지 모니터링 방법의 보완재로 효과적으로 활용될 것으로 예상되고 있다. 농림위성의 발사 이전에 사전연구로써 목표 수직기하정확도 산정을 위해 수치표고모델 분석을 수행하였다. 특히 농림위성의 주요 관심 지역인 우리나라 산악지역과 농경지의 특성을 고려하여, 경사도와 식생에 따른 분석을 수행하였다. 공주, 제주 그리고 삼척 지역에 대하여 Shuttle radar topography mission digital elevation model과 Copernicus digital elevation model를 가을과 겨울에 촬영한 드론 LiDAR 수치표면모델 그리고 국토지리정보원 5 m 수치지형모델을 기준으로 평균 상대오차를 비교했다. 그 결과 Shuttle radar topography mission digital elevation model은 8.35, 8.19, 그리고 7.49 m의 상대오차를 나타냈으며, Copernicus digital elevation model는 각각 5.65, 6.73, 그리고 7.39 m의 상대 고도 오차를 나타냈다. 남한 전체에 대하여 Shuttle radar topography mission digital elevation model과 Copernicus digital elevation model를 국토지리정보원 5 m 수치지형모델을 기준으로 지형 경사에 따른 상대 고도 오차를 나타냈다. 그 결과 경사도 0°~5° 사이에서 Shuttle radar topography mission digital elevation model과 Copernicus digital elevation model의 상대 고도 오차는 각각 약 3.62와 2.52 m로 Shuttle radar topography mission digital elevation model의 오차가 더 큰 것으로 산출되었다. 하지만 경사도가 증가함에 따라 이러한 양상은 반전되어 경사도 35° 이상에서는 각각 10.16, 그리고 11.62 m 로 Copernicus digital elevation model의 상대오차가 더 크게 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권3호
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• pp.175-186
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• 2019

기상 및 기후 정보를 활용하여 기후변화에 대응하기 위한 기후 스마트 농업을 도입하기 위한 노력이 진행되어 왔다. 기후 스마트 농업을 실현하기 위해 농가별 기상자료 수집 및 관리가 요구된다. 4차 산업혁명 시대의 주요한 기술인 IoT, 인공지능, 및 클라우드 컴퓨팅 기술들이 농가 단위의 기상정보 생산에 적극적으로 활용될 수 있다. 저비용과 저전력 특성을 가진 IoT 센서들로 무선 센서 네트워크를 구축할 경우, 농가나 농촌 공동체 수준에서 농업 생태계의 생산성을 파악할 수 있는 기상관측자료의 수집 및 분석이 가능하다. 무선 센서 네트워크를 통해 자료가 수집될 수 있는 공간적인 범위를 특정 농가보다는 농촌 공동체 수준으로 확대하여 IoT 기술의 수혜 농가를 확대하고, 아울러 상세기상정보의 생산 및 검증에 활용가능한 농업기상 빅데이터 구축이 필요하다. 기존에 개발되어 보급되고 있는 전자기후도를 활용하여, 농가 단위의 기상 추정 자료가 제공되고 있다. 이들 자료의 신뢰성을 향상시키고, 기존의 서비스 체계에서 제공되지 않고 있는 기상 변수들을 지원하기 위해 심층신경망과 같은 인공지능 기술들이 도입되어야 할 것이다. 시스템 구축의 비용 절감 및 활용성 증대를 위해 클라우드 및 포그 컴퓨팅 기술을 도입하여 농업 기상 정보 서비스 시스템이 설계되어야 한다. 또한, 기상자료와 농산물 가격 정보와 같은 환경자료와 경영정보를 동시에 제공할 수 있는 정보 시스템을 구축하여 활용도가 높은 농업 기상 서비스 시스템이 구축되어야 할 것이다. 이와 함께, 농업인 뿐만 아니라 소비자까지도 고려된 모바일 어플리케이션의 설계 및 개발을 통해, 4차 산업혁명의 주요 기술들이 농업 분야에서 확산될 수 있도록 지속적인 노력이 필요하다. 이러한 정보 시스템은 농업 분야 이해당사자에게 수요자 맞춤형 농림기상정보를 제공하여 기후스마트 농업 관련 기술의 개발과 도입을 촉진시킬 수 있을 것이다.