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Heat flux를 이용한 토양 표면 온도 예측 (Estimation of Soil Surface Temperature by Heat Flux in Soil)

  • 허승오;김원태;정강호;하상건
    • 한국토양비료학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.131-135
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    • 2004
  • 본 연구는 일반 기상 측정에서 에너지 수지를 구할 때 이용되는 지중열류 값과 토양 내 10 cm 깊이에서 측정한 토양온도를 활용하여 태양 복사에너지와 지표면 복사 에너지의 도달과 분배에 중요한 역할을 하는 토양표면의 온도를 예측하고자 수행하였다. 2003년 6월 10일부터 6월 24일까지 측정한 지중열류와 토양온도 그래프에서 토양온도나 지중열류는 주기성을 나타내며 일중 최저 지중열류와 최고 토양온도 사이에는 위상편차가 존재한다. 토심 5 cm에서 측정하여 시간별로 평균한 토양온도와 지중열류 사이에는 2시간의 시간지연이 존재하며 토양온도와 시 공간상에서의 지중열류는 정의 상관관계를 보였다. 이는 단위체적 당 열용량과 깊이에 따른 열량의 변화율이 태양에너지와 지표면 복사를 통한 지중열류에 비례한다는 것을 의미한다. 예측된 토양 표면온도는 시간별로 평균하였을 때 그 평균온도가 $20^{\circ}C$를 넘어 여름철의 기온을 반영하였으며 모양도 주기함수 형태를 보였다. 진폭은 $4.5^{\circ}C$로서 10 cm 깊이에서의 진폭인 $3.4^{\circ}C$보다 $1.1^{\circ}C$ 높았으며 최저온도가 나타난 시간은 토양표면의 경우는 오전 8시, 10 cm 깊이에서는 오전 9시였으며 최고온도가 나타난 시간은 토양표면은 16시, 10 cm 깊이는 19시이었다. 시간별로 평균하지 않았을 때의 최고와 최저온도는 각각 33.2, $16.5^{\circ}C$ 였으며, 토양표면온도 분포는 $15-20^{\circ}C$가 5.3%, $20-25^{\circ}C$가 65.6%, $25-30^{\circ}C$가 28.1%, $30-35^{\circ}C$가 1%로 대부분의 온도는 $20-25^{\circ}C$ 범위의 값을 나타냈다. 예측된 토양표면온도의 검증을 위해 토양표면 온도와 10 cm 깊이의 토양온도를 가지고 계산한 산술 평균과 토심 5 cm에서 측정한 토양온도를 비교하였다. 또한, 그 과정을 통해 얻어진 추정회귀모형은 P값이 0.001보다 작아 유의성이 인정 되었다. 회귀모형의 결정계수는 0.968이었고 표준오차는 0.38로 예측된 토양표면온도는 추정 회귀모형에 의해 실제 값에 가깝게 추정할 수 있을 것이다.

${H_2}^{15}O$ PET을 이용한 뇌혈류 파라메트릭 영상 구성을 위한 알고리즘 비교 (Comparison of Algorithms for Generating Parametric Image of Cerebral Blood Flow Using ${H_2}^{15}O$ PET Positron Emission Tomography)

  • 이재성;이동수;박광석;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.288-300
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    • 2003
  • 목적: ${H_2}^{15}O$ PET의 정량화를 위하여 1-조직 구획모델이 쓰이며, 뇌혈류와 조직/혈액 분배계수를 구하기 위하여 nonlinear least squares (NLS) 방법이 사용되나 계산 시간이 긴 등의 문제로 파라미터를 각화소마다 구해야 하는 파라메트릭 영상 구성에는 적합하지 않다. 이 연구에서는 이와 같은 NLS 문제점을 극복하여 파라메트릭 영상을 빠르게 구성하기 위하여 제안된 파라미터 추정 알고리즘들을 구현하고, 이 방법들의 통계적 신뢰도와 계산의 효율성을 비교하였다. 대상 및 방법: 이 연구에서 이용한 방법들은 linear least squares (LLS), linear weighted least squares (LWLS), linear generalized least squares (GLS), linear generalized weighted least squares (GWLS), weighted integration (WI), 그리고 model-based clustering method (CAKS)이다. 노이즈 정도에 따른 각 파라메트릭 영상법의 정확성 및 통계적 신뢰성을 알아보기 위하여 Zubal 뇌모형(brain phantom)으로부터 동적 PET 영상을 모사하고 포아송노이즈를 더한 후 각 파라메트릭 영상 구성 방법을 적용하였다. 또한 정상인 16명에 대하여 얻은 실제 자료에 대하여 이 방법들을 적용하고 결과를 비교하였다. 결과: 뇌혈류와 분배계수에 대한 평균 오차는 방법에 따라 크게 다르지 않았으며 모든 방법이 뇌혈류 및 분배계수 추정에 있어 무시할 만한 바이어스를 보였다. 파라메트릭 영상의 정성적 특성 또한 유사하였으나 CAKS 방법의 계산 속도가 월등하여 NLS 방법의 약 1/500, LLS 방법의 약 1/25의 계산시간을 보였다. 결론: 뇌혈류 파라메트릭 영상 구성을 위한 빠른 파라미터 추정 알고리즘들 중에 보다 개선되어 제안된 LWS, GLS, GLWS, CAKS 방법들이 단순하고 빠른 LLS, WI 방법들에 비하여 통계적 신뢰성을 크게 향상시키지는 못하나 CAKS 방법은 계산 시간을 유의하게 단축시키므로 가장 적합한 파라메트릭 영상 구성방법이라 할 수 있을 것이다.

한우 거세우에 있어서 생체단층조사기법에 의한 육질판정과 도축 육질 측정치와의 관계 (Relationship Between Ultrasonic and Carcass Measures for Meat Qualities in Hanwoo Steers)

  • 김형철;이득환;최성복;전기준
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권2호
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    • pp.183-190
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    • 2003
  • 한우의 고급육과 관련된 비육생리를 규명하여 최적의 출하시기를 결정하고 한우 개량을 위한 종축검정에 참고자료를 제공하기 위하여1999-2000년도에 출생하고 한우 후대검정에 공시된 거세 검정우들 중 127두를 무작위 추출하여 생후 11개월령부터 24개월령 출하시까지 1개월 단위로 생체단층촬영기를 이용하여 육질을 조사하였다. 조사된 자료를 이용하여 월령별 또는 체중 증가에 따른 배장근단면적, 등지방두께 및 근내지방도의 변화를 살펴보았고 이들 측정치가 도축하여 조사된 실측치와 상관관계를 알아 보았다. 분석결과 배장근단면적의 증가는 체중의 증가와 상당히 밀접하게 관계되었으며(P<0.01) 등지방두께의 증가는 비육후기로 갈수록 월령의 이차항과 정의 관계를 보였다(P<0.01). 근내지방도의 증가는 개체의 나이와 밀접한 관계를 보였으며(P<0.01) 개체간의 변이는 생후 11개월령부터 시작되고 있었으나 17개월령 이후로 갈수록 개체간 변이 폭이 커지고 있음을 알 수 있었다. 월령별 육질 측정치가 실측정치와의 상관관계에 있어서는 나이 및 체중에 대한 보정을 실시하지 않았을 경우, 생후 17개월령 이후에 조사된 전형질에 있어서 0.6이상의 상관관계를 보이고 있었으며 22개월령 이후의 측정치와 실측치 간에는 90% 전후의 높은 상관관계를 보이고 있었다. 출하 2주 이내의 초음파 측정치와 도축 실측치와의 상관은 나이 및 체중에 대한 보정을 실시하고 추정하였을 때, 배장근단면적에 대하여는 0.91~9.92, 등지방두께에서 0.94 및 근내지방도에서 0.88으로 비교적 높게 추정되었다. 하지만 분석에 고려된 육질 관련 월령별 초음파 측정치들간에 상관은 비교적 낮게 추정되었는데 이는 적은 조사자료 및 초음파 측정의 오차 등에 기인한 것으로 사료되며 보다 많은 연구가 필요할 것으로 사료되었다. 또한 한우에 있어서 생축으로부터 육질을 판정하기 위해서는 15-17개월령 이후가 적당할 것으로 사료되었으며 22개월령 전후의 측정치는 출하시기를 결정하는데 좋은 참고자료로 사용될 수 있을 것으로 사료되었다. 한편 종축선발을 위한 육질 조기판정은 외국의 12개월령 측정치와는 달리 15개월령 측정치가 보다 타당하다고 사료되었으나 이들 측정치에 대한 유전적 변이에 대한 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

Holstein종(種)의 유량(乳量)에 영향(影響)을 미치는 환경효과(環境效果) 추정(推定)에 관한 연구(硏究) (Study on the estimation of environmental effects on milk yield in Holstein)

  • 윤두학;최광수
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제9권
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    • pp.37-49
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    • 1991
  • 본 연구는 한국종축개량협회(韓國種畜改良協會)에서 1985년-1989년 사이에 일반(一般) 낙농농가(酪農農家)를 대상으로 실시한 산유능력검정자료(産乳能力檢定資料) 4,008두(頭)의 기록(記錄)을 이용(利用)하여 유우(乳牛)의 주요경제형질중(主要經濟形質中), 유량(乳量)에 관여하는 환경요인중(環境要因中) 년도(年度), 분만연령(分娩年齡), 농가(農家), 착유(搾乳) 기간효과(期間效果)를 구명(究明)하기 위하여 수행되었으며 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 일반능력(一般能力)에 있어서 각(各) 형질(形質)의 평균치(平均値) 및 표준편차(標準偏差)는 실유량(實乳量)이 $5,959.23{\pm}2,113.03kg$, 분만연령(分娩年齡) $49.19{\pm}22.77$개월(個月), 초산월령(初産月齡) $27.11{\pm}5.13$개월(個月) 그리고 착유기간(搾乳期間) $255.11{\pm}79.68$일(日)이였다. 12. 최소자승법(最小自乘法)에 의해 추정(推定)된 전체(全體) 분산(分散)에 대한 각(各) 요인별(要因別) 분산성분(分散成分)의 비(比)는 년도(年度)가 1.91%, 분만연령(分娩年齡)이 4.86%, 농가(農家)가 8.89%, 착유기간(搾乳期間)이 54.94% 그리고 오차(誤差)의 분산비(分散比)가 29.39%로 나타나 착유기간(搾乳期間)의 효과(效果)가 가장 큰 것으로 나다났다. 3. 유량(乳量)에 대한 전체의 최소자승효과(最小自乘效果) 추정치(推定値)는 6,229.31kg이였고, 년도별효과(年度別效果)에 있어서 최소자승(最小自乘) 평균치(平均値)는 1985년-1987년이 6,000.76kg, 1988년 6,028.11kg, 1989년 6,659.07kg이었다. 4. 분만연령별효과(分娩年齡別效果)에 있어서 24개월령이하(個月齡以下)는 5,456.01kg, 61-66개월령(個月齡)은 최고치인 6,565.48kg으로 분만년령간(分娩年齡間) 고도의 유의성(p<0.01)이 인정되었다. 이러한 분만연령별(分娩年齡別) 효과(效果)에 있어 24개월령이하(個月齡以下)에서부터 61-66개월령(個月齡)까지 점차 증가(增加)하다가 67-72개월령(個月齡)에 저조한 성적을 보이며 이상치를 나타냈고, 그 이후부터는 점차 감소(減少)되는 경향(傾向)을 보였다. 5. 농가별효과(農家別效果)에 있어서는 최소자승(最小自乘) 평균치(平均値)에 있어 가장 낮은 농가(農家)에서는 4,958.50kg에서 가장 높은 농가(農家)는 7,479.07kg으로 비교적 변이(變異)가 심하였고, 이는 고도(高度)의 유의성(p<0.01)이 인정되었다. 6. 착유기간별효과(搾乳期間別效果)에 있어서 착유기간(搾乳期間)이 경과(經過)함에 따라 최소자승평균치(最小自乘平均値)가 증가(增加)하는 면을 보였으며 착유기간(搾乳期間)에 따른 실유량평균간(實乳量平均間)에는 고도의 유의성이 인정되었다.

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우리나라 목재수급계획(木材需給計劃)의 기초자료(基礎資料)로 활용(活用)키 위한 연간(年間) 임목성장량(林木成長量)의 추정(推定)에 관한 연구(硏究) - 부차추출법(副次抽出法)을 중심(中心)으로 - (Studies on the Estimation of Annual Tree Volume Growth for the Use as Basic Data on the Plan of Timber Supply and Demand in Korea - The Sub-sampling Oriented -)

  • 이종락
    • 한국산림과학회지
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    • 제61권1호
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    • pp.37-44
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    • 1983
  • 본(本) 연구(硏究)는 삼림표본조사법(森林標本調査法)의 하나인 부차추출법(副次抽出法)을 적용(適用)하여 본교(本校) 가평연습림(加平演習林)의 II본반(本班)(20.80ha)에 집단적(集團的)으로 생유(生育)하고 있는 이령(異令) 소나무림을 대상(對象)으로 흉고부위(胸高部位)에서 core를 채취(採取)하여 최근(最近) 10년간(年間)의 연년(連年) 직경성장량(直徑成長量)의 증가(增加)를 조사분석(調査分析) 하였으며 동시에 이와 관련하여 년간(年間) 재적성장량(材積成長量)(율(率))을 구명(究明)하였던 바 이를 바탕으로 하여 목재수급계획(木材需給計劃)을 뒷받침 하기 위한 기초자료(基礎資料)의 산출방안(算出方案)을 제시(提示)코저 하였는네 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 직경(直徑)과 직경성장량(直徑成長量)과의 회귀식(回歸式)은 $\hat{I}=0.5499+0.0101D$, 2) 직경성장량(直徑成長量)에 대한 신뢰폭(信賴幅)의 추정식(推定式)은 $S^2{\hat{I}}=0.00817(0.09538-0.00952D+0.00027D^2$), 3) 수고곡선식(樹高曲線式)은 $H=1.32376D^{0.77958}$, 4) 재적식(材積式)은 $V=0.0000622D^{1.6918}H^{1.1397}$, 5) 연년재적성장량(連年材積成長量)은 ha당 $5.4041m^3$이고 이의 신뢰한계치(信賴限界値)는 $5.6131{\sim}5.1984m^3$이었다. 6) 전림재적(全林材積)에 대(對)한 연년성장율(連年成長率)은 8.8%이었으며 이의 추정오차율(推定誤差率)은 3.9%이었다. 이상과 같은 연구결과로 미루어 볼 때 본(本) 연구(硏究)와 같은 방법(方法)으로 각 지방마다 수종별(樹種別)로 년간(年間) 성장량(成長量)이 구명(究明)되어질 수 있다고 보며 이렇게 되면 우리나라의 년간(年間) 임목성장량(林木成長量)을 무난히 파악할 수 있을 것으로 본다. 따라서 빈약(貧弱)한 임목축적(林木蓄積)을 보유(保有)하고 있는 우리나라의 현실성을 감안해 볼 때 과벌(過伐)을 피하고 합리적인 삼림보전(森林保全)을 위(爲)해서는 년간(年間) 임목벌채허용량(林木伐採許容量)은 년간(年間) 임목성장량(林木成長量)을 초과해서는 안될 것이다. 그러므로 합리적(合理的)인 목재수급계획(木材需給計劃)을 수립(樹立)하기 위해서는 년간(年間) 목재수요량(木材需要量)에 따라 먼저 년간(年間) 국내(國內) 벌채허용량(伐採許容量)이 년간(年間) 임목성장량(林木成長量)과 같은 양(量)이거나 이보다 적게 책정한 연후에 부족(不足)한 목재(木材)는 외국(外國)의 수입목재(輸入木材)로 충당(充當)하도록 하면 과학적(科學的)이고 합리적(合理的)인 목재수급계획(木材需給計劃)이 수립(樹立)될 것으로 보며 정부 당국의 산림자원(山林資源) 증진책(增進策)에도 매우 도움이 될 것으로 사료된다.

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WRF-SMOKE-CMAQ(MADRID)을 이용한 한반도 봄철 황사(PM10)의 농도 추정 (An Estimation of Concentration of Asian Dust (PM10) Using WRF-SMOKE-CMAQ (MADRID) During Springtime in the Korean Peninsula)

  • 문윤섭;임윤규;이강열
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.276-293
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    • 2011
  • 본 연구에서는 한반도 황사 사례 동안 WRF 기상모델과 SMOKE 배출량모델, CMAQ 및 CMAQ-MADRID 대기질 모델을 이용하여 다양한 황사 발생량 경험식에 대한 $PM_{10}$의 농도를 추정하였다. 특별히 Wang et al.(2000), US EPA 모델, Park and In(2003), GOCART 모델, DEAD 모델의 5가지 황사 발생 경험식이 중국과 몽골 등의 황사 발생량을 추정하기 위해 WRF-SMOKE-CMAQ(MADRID) 모델에 적용되었다. 일기도, 후방궤적 및 위성이미지 분석에 따르면 한반도로의 황사 수송은 절리저기압(위성에서 콤마형 구름)과 관련된 지상 전선의 뒤쪽에서, 그리고 상층 제트류의 발달에 기인한 파의 정체현상과 함께 상층 골에서의 풍속이 하층으로 전이되는 풍하 바람에 의해 생성되었다. 그리고 WRF-SMOKE-CMAQ 모델링 결과, 황사의 시 공간적 분포에 있어서는 Wang et al.(2000)의 경험식이, 평균 편의 및 평균 제곱근 오차에서의 정확도 부분에서는 GOCART 모델의 경험식이 관측값을 보다 잘 모사하는 것으로 나타났다. 또한 Wang et al.의 경험식을 이용한 황사의 연직분포 분석 결과에서 강한 황사 사례(2007년 3월 31에서 4월 1일 $800\;{\mu}g/m^3$ 이상)의 경우는 황사 수송이 한반도 상공 대기 경계층 내를 통과하였기 때문으로, 약한 황사 사례(2009년 3월 16일과 17에 $400\;{\mu}g/m^3$ 이하)의 경우는 황사 수송이 경계층 위를 통과하였기 때문으로 나타났다. 또한 CMAQ 모델과 CAMQ-MADRID 모델에서의 미세먼지($PM_{10}$) 민감도 분석 결과에서는 CMAQ-MADRID 모델이 CMAQ 모델에 비해 한반도를 포함한 동아시아 지역에서 최대 $25\;{\mu}g/m^3$ 정도가 높게 모사되었고, 모델 내 구름 액상과정에 의해서는 최대 $15\;{\mu}g/m^3$ 정도가 제거되는 것으로 나타났다.

폐쇄집수역의 냉기호 모의를 통한 일 최저기온 분포 추정 (A Quantification Method for the Cold Pool Effect on Nocturnal Temperature in a Closed Catchment)

  • 김수옥;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.176-184
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    • 2011
  • 본 연구에서는 폐쇄집수역의 냉기호 현상을 기존의 냉기집적효과와 연계하여 일 최저기온 분포를 모의할 수 있는 방법을 제시하였다. 집수역 내 찬 공기가 담길 '그릇'의 용적을 계산하고 '그릇'안에 집적되는 냉기량을 고도에 따라 표현하였다. 기존의 계곡지형 냉기류에 냉기호를 합산하여 냉기집적으로 인한 기온하강분을 계산하였다. 이때 냉기호의 '수면'은 일교차 조건에 따라 변화시켰다. 이 방법을 검증하기 위해 경남 하동군 악양계곡의 200m 이하 냉기호 형성지역에 기상관측기 10대에서 1분 단위로 기온을 측정하였다. 5월 17일 새벽에는 형제봉 정상에서 적외선 영상 복사계로 지면온도분포를 획득하였다. 개선된 소기후 모형을 적용하여 0530 LST의 기온 분포를 30m 해상도로 추정한 결과 그 양상이 적외선 열영상 분포와 유사하였다. 10개 기상관측지점에 해당하는 격자의 기온추정값을 추출하여 실측값과 비교한 결과, MAE는 1.01에서 0.60으로, RMSE 1.30에서 0.71으로 감소하여 집수역 출구에 가까운 저지대 평야부분에서 발생하는 기존 방법에 의한 오차가 개선되었다.

경험공식 및 다중회귀모형을 이용한 붕괴 저수지(습지) 비퇴사량 추정 (Estimation of sediment deposition rate in collapsed reservoirs(wetlands) using empirical formulas and multiple regression models)

  • 김동현;이하늘;배영혜;주홍준;김덕환;김형수
    • 한국습지학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.287-295
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    • 2021
  • 댐 저수지(dam reservoir wetland)나 농업용 저수지 습지(irrigation reservoir wetland) 같은 시설물은 준공되고 시간이 지남에 따라 침식(erosion), 유사이송(sediment transport), 그리고 유사가 침전(sediment deposition)되어 퇴적이 발생하게 된다. 장기간 유사가 퇴적되면 홍수 및 가뭄 조절 기능에 영향을 주기 때문에 퇴적 문제는 저수지 습지의 유지 관리를 위해 매우 중요하다. 그러나 퇴사에 관한 연구는 가용 자료의 부족으로 인해 주로 경험공식에 의해 추정되어 왔다. 본 연구의 목적은 실측자료 및 경험공식과 더불어 다중회귀모형을 개발하여 비퇴사량(sediment deposition rate)을 산정하고 비교하고자 하였다. 또한, 저수지 습지의 퇴사(reservoir wetland sedimentation) 및 노후화로 인해 2020년 긴 장마에 따른 홍수피해가 발생한 64개소의 저수지 습지에 적용하여 잠재적인 붕괴 원인을 파악하고자 하였다. 대상 저수지는 실측 정보가 있는 한국의 경상남도 밀양시(Miryang city, Gyeongsangnam province)에 위치한 가곡(GaGog) 저수지 등 10개소를 선정하였다. 저수지 유효저수용량 실측자료를 이용하여 비퇴사량을 산정하였고 기존에 개발된 총 4가지 경험공식과 물리적/기후적 특성 등을 고려한 다중회귀모형을 개발하여 비퇴사량을 산정하였다. 비퇴사량 산정 결과, 본 연구에서 개발한 다중회귀모형의 오차가 0.21(m3km2/yr)부터 2.13(m3km2/yr)으로 가장 낮았다. 따라서 다중회귀모형에 의해 추정한 비퇴사량을 토대로 저수지 습지의 유효저수용량에 대한 변화를 분석하였는데 유효저수용량이 0.21(%)부터 16.56(%)까지 감소한 것으로 파악되었다. 또한, 월류 피해가 발생한 저수지 습지의 비퇴사량은 파이핑 피해 등이 발생한 저수지의 비퇴사량 보다 상대적으로 높았다. 즉, 저수지 바닥에 비퇴사량이 축적되면 허용할 수 있는 유효저수용량이 부족해지고, 저수지의 홍수 및 가뭄 조절 능력이 감소되어 호우로 인한 저수지 붕괴 피해가 발생할 수 있다는 것이다.

최근 12년간 아까시나무 만개일의 변화와 과정기반모형을 활용한 지역별 만개일 예측 (Recent Changes in Bloom Dates of Robinia pseudoacacia and Bloom Date Predictions Using a Process-Based Model in South Korea)

  • 김수경;김태경;윤석희;장근창;임혜민;이위영;원명수;임종환;김현석
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권3호
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    • pp.322-340
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    • 2021
  • 최근 급격한 봄철 기온 상승과 기후변화의 영향으로 한반도에 분포하고 있는 아까시나무의 개화 시기가 변화하면서 지역간에 동시 개화 현상(simultaneous blooming)이 관측되고 있다. 이러한 변화는 국내 양봉 산업에 큰 변화를 초래하였고, 이로 인해 정확도 높은 아까시나무 개화시기 정보에 대한 수요가 증가하고 있다. 따라서, 본 연구를 통해 아까시나무의 지역별 개화 시기 변화를 잘 설명할 수 있는 신뢰도 높은 개화 시기 예측 모형을 개발하고자 하였다. 이를 위해 지난 12년(2006~2017년)간 전국 26개 지점에서 관측된 아까시나무 만개일 자료와 과거 일기온 복원 자료를 활용하여 봄철 기온 및 아까시나무 만개일 변화의 경향성을 권역별로 파악하고, 과정기반모형을 활용하여 지역 통합 모형(SM)과 함께 지역적 특성을 반영하는 세 모형-SM에 지점별 보정계수를 도입한 수정 통합 모형(MSM), 권역별로 모수를 추정하는 권역별 통합 모형(GM), 관측 지점별로 모수를 추정하는 지역 모형(LM)-을 도출, 성능을 비교하였다. 기온 및 만개일의 경향 분석 결과, 남부 지역에 비해 봄철 기온 상승률이 2배 이상 높았던 중북부 내륙 지역의 경우 만개일이 빠른 속도로 앞당겨져, 결과적으로 남서부 해안 지역과의 만개일 차이는 1년에 0.7098일씩 감소하였다(p-value=0.0417). 전체 지역에 대한 모형의 성능 비교 결과, 지역 특이성이 반영되지 않은 SM에 비해서 MSM은 24% 이상, LM은 15% 이상 감소한 RMSE 값을 나타냈다. 또한 LM과 MSM의 예측 알고리즘을 전국 범위로 확대하여 4년 간(2014~2017년) 16개의 추가 관측 지점을 대상으로 검증한 결과, LM에 코크리깅(Co-kriging)기법을 적용한 방법이 보정계수 전국 분포도를 추정하여 SM을 보정하는 방법보다 예측력이 더 뛰어났으며, 오차의 분포는 두 모형 간에 통계적으로 유의한 차이를 보였다(RMSE: p-value=0.0118, Bias: p-value=0.0471). 본 연구는 아까시나무의 개화 시기 예측에 있어 지역 단위 예측의 신뢰도를 향상시키고 모형을 넓은 지역 범위로 확대, 적용하기 위한 방안을 제시하였다.

맹종죽의 수간곡선식 및 수간재적표 추정 (Estimation of Stem Taper Equations and Stem Volume Table for Phyllostachys pubescens Mazel in South Korea)

  • 배은지;손영모;강진택
    • 한국산림과학회지
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    • 제111권4호
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    • pp.622-629
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    • 2022
  • 본 연구는 우리나라 대나무 중 맹종죽에 대해 수간곡선식을 도출하고, 이를 이용하여 재적표를 개발하기 위하여 수행되었다. 맹종죽의 수간곡선식을 도출하기 위하여 Max & Burkhart, Kozak, Lee의 세 가지 수간곡선 모형을 이용하였다. 대나무는 목질 특성 상 내부가 비어 있기 때문에 수간 외직경과 내직경을 산출하고, 이를 연결하여 수간곡선화 하였다. 세가지 수간곡선 모형을 이용하여 수간 외직경 및 내직경을 추정한 결과, Kozak 모형이 적합도지수가 가장 높고, 오차 및 편의가 가장 적어 최적 수간곡선식으로 선정되었다. Kozak 식으로 맹종죽의 수간고별 직경을 추정하고 수간곡선을 도식화하였다. 수간곡선식에 대한 잔차도를 확인한 결과, 잔차가 모두 "0"을 중심으로 분포하여 식의 적합성이 입증할 수 있었다. 맹종죽의 재적 산출을 위해 내직경, 외직경에 대해 각각 연결한 수간곡선식을 회전시켜 회전입방체를 만들었으며, Smalian 구분구적법으로 재적을 계산하였다. 외직경으로 산출된 재적에서 내직경에 의해 산출된 재적을 공제하여 맹종죽의 재적을 도출하였다. 맹종죽의 재적은 일반용재인 일본잎갈나무 재적과 비교해 볼 때, 그 양이 20~30%에 불과한 것으로 나타났다. 그러나 맹종죽의 현재 ha당 본수와 매년 발생되는 죽순의 양을 고려한다면 개체목의 재적은 다른수종에 비해 상대적으로 적더라도, ha당 재적은 유사하거나, 오히려 더 많을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 국내 최초로 맹종죽의 수간곡선식 및 수간재적표가 개발되었으며, 공익 및 산업 수요 확대가 예상되는 대나무에 대한 매각 거래, 탄소흡수량 산정 등에 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.