• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.274-274
• /
• 2015

전 세계적으로 식량과 물 안보에 대한 중요도가 높아지고 있으며 이에 따라 물발자국은 식량과 물을 연계하는 요소로서 거론되고 있다. 물발자국은 제품이 생산되는 과정동안에 사용되는 물의 양을 의미하며 $m^3/ton$으로 표현한다. 이러한 물발자국은 작물 필요수량 및 생산량을 기반으로 산정되기 때문에 기후변화와 밀접한 관계가 있다. 따라서 농업 및 수자원 계획 분야에서 물발자국의 활용성을 높이기 위해서는 기후변화에 따른 우리나라 농산물의 물발자국 변화를 살펴보는 것이 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 기후변화에 따른 논벼의 농업용수량 및 생산량 산정을 통하여 미래의 녹색 및 청색 물발자국을 산정하고, 시기 및 시나리오별 불확실성 및 민감도를 평가하고자 하였다. 기후변화 시나리오는 RCP 기반의 신 기후변화 시나리오를 이용하였으며, 물발자국 산정 작물은 우리나라의 주곡인 논벼를 대상으로 하였다. 물발자국은 작물의 단위생산량당 소비되는 물의 양으로 정의되며, 최근 연구에서 물발자국은 용수 공급원에 따라 녹색(green), 청색(blue), 회색(grey) 물발자국으로 구분하여 산정되고 있다. 본 연구에서는 작물의 증발산으로 소비되는 수량만을 물발자국 산정에 적용하여 증발산량 중 강우에 의해 공급되는 수량인 녹색 물발자국과 관개에 의해 인위적으로 공급되는 수량인 청색물발자국을 산정하였다. 기후변화에 따른 미래의 작물의 생산량을 산정하기 위해 작물모델로 기상, 재배관리, 작물의 유전정보, 토양수분 및 질소의 효과까지 고려하여 작물의 생육뿐만 아니라 생산량까지도 모의할 수 있는 CERES-Rice모델을 적용하였다. 미래 기후 전망을 위한 전지구모형은 종류가 다양하고 모형의 특성과 모형 입력 자료에 따라 모의 결과가 상이하게 나타남에 따라 불확실성을 내포하고 있다. 따라서 기후변화에 능동적으로 대처할 수 있는 논벼의 물발자국을 산정하기 위하여 각 시나리오 및 시기별 물발자국의 불확실성 및 민감도를 분석하였다. 본 연구의 결과는 기후변화에 따른 미래 농업수자원의 변화를 분석하는데 이용될 수 있을 뿐 만아니라 우리나라 미래 국가수자원 정책의 수립을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.83-83
• /
• 2016

가뭄은 발생과정과 피해영향에 따라서 기상학적, 농업적, 수문학적, 사회경제적 가뭄으로 구분되고 있다. 강수의 부족은 기상학적 가뭄을 발생시키고, 기상학적 가뭄이 지속되면 토양수분 부족으로 농작물의 피해를 가져오는 농업적 가뭄이 나타난다. 이어서, 지표 및 지표 아래의 수자원량이 평년수준 이하로 감소하면서 수문학적 가뭄이 발생한다. 이와 같이 다른 종류의 가뭄으로 가뭄이 변화하는 현상을 가뭄 전이(Drought Propagation)라고 한다. 강수량의 부족만으로 판단되는 기상학적 가뭄은 가뭄 상황의 판단은 간단지만, 체감으로 느끼는 가뭄과 차이가 존재한다. 수문학적 가뭄은 실제 물이용과 관련이 높아 효율적인 물 관리를 위해서는 수문학적 가뭄에 대한 정보가 필요하다. 하지만 수문학적 가뭄은 기상학적 인자들뿐만 아니라 수문순환과정의 영향을 받아 가뭄의 발생과정이 복잡하기 때문에 판단 및 예측이 어렵다. 본 연구에서는 가뭄의 전이관계를 도출함으로써, 기상학적 가뭄에서 수문학적 가뭄으로 발전되는 가뭄의 크기를 파악하고자 한다. 가뭄은 판단기준에 따라서 다양하게 정의될 수 있다. 본 연구에서는 기상학적 가뭄은 강우량으로, 수문학적 가뭄은 유역별 댐의 저수율, 유입량 및 지하수위를 활용하여 가뭄을 정의하며, 가뭄사상은 임계수준방법(threshold level approach)과 풀링기법(pooling method)을 수문기상 변수들에 적용하여 추출하였다. 수문학적 가뭄은 기상학적 가뭄이 발생한 이후, 가뭄 상황이 일정기간 지속되는 상황에 발생하는 결과가 확인되었다. 기상학적 가뭄에서 수문학적 가뭄이 전이되는 현상을 바탕으로 기상학적 가뭄의 상황에 따라서 미래의 수문학적 가뭄의 변화 양상에 대하여 예측가능하며, 가뭄의 전이관계는 수문학적 가뭄의 예측을 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.56-56
• /
• 2017

홍수와 달리 가뭄은 장기적인 강수량 부족에 의해 발생하는 자연해로, 불확실성이 큰 장기(계절) 기상예보를 토대로 대비하기는 어려운 것이 현실이다. 가뭄에 대비하기 위해 가뭄의 진행상황을 관찰할 수 있는 다양한 가뭄지수가 활용되고 있다. 가뭄은 기상학적 가뭄, 농업적 가뭄, 수문학적 가뭄, 사회경제학적 가뭄으로 분류되고, 이를 정량적으로 평가하고 가뭄의 진행상황을 파악하기 위해 강수량, 유출량, 저수지의 저수량, 지하수, 토양수분 등 다양한 인자들이 사용된다. 일반적으로 널리 사용되고 있는 가뭄지수는 평균에 대한 부족한 정도를 지수화해서 나타낸다. 하지만 우리가 가용할 수 없는 많은 양의 강수량 및 유출량(또는 저수지 유입량)이 가뭄지수를 산정하는 기간 동안 지속적으로 영향을 주게 된다. 이는 짧은 기간 동안 매우 많은 강수 후 가뭄이 지속 되었을 경우, 이를 정상의 상태로 나타낼 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같은 가뭄지수를 통해 가뭄에 대처하기 위한 기준을 수립하기에는 한계가 있음을 나타낸다. 우리나라의 경우 취수량의 대부분을 댐과 하천수에 의존한다. 하천수량이 댐의 방류량에 의한 의존도가 높은 현실에서 우리가 체감하는 가뭄은 댐의 용수확보와 공급에 가장 큰 영향을 받는다고 할 수 있다. 댐은 용량의 제한이 있으며, 계획된 용수공급량과 저수량 부족 시 용수공급을 조절하는 기준이 있다. 따라서 과거 관측된 유입량과 용수공급 계획량, 용수공급 조정 기준을 통해 저수지 운영을 모의하게 되면, 용수공급을 감축하는 시점을 확인 할 수 있다. 이를 활용하여 적절한 유입량의 상한계를 설정할 수 있으며, 이는 가뭄에 대비하는 댐 운영에 활용할 수 있는 가뭄지수로 활용할 수 있다. 이는 댐의 용수 공급과 직접적으로 연관되어 있으므로, 체감할 수 있는 가뭄전달 도구로 활용이 가능하다. 이와 같이 제시된 유입량 가뭄지수를 기존의 대표적인 가뭄지수와 비교하여 활용성을 평가하였다. 우리가 사용할 수 있는 물이 부족한 현상을 '물부족'으로 표현하고, 강수량의 부족을 '가뭄'으로 표현해야 한다는 주장이 있다. 하지만 강수량 부족에 기인한 물부족을 가뭄으로 표현하고 이를 정량적으로 나타내는 것이 가뭄에 대처해야하는 용수 관리자에게 유용할 뿐만 아니라, 일반 국민들에게 체감할 수 있는 가뭄정보를 제공하는데 도움이 될 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.467-467
• /
• 2017

토양수분 및 황사발생 연구에 있어 효율적인 광역 분석을 위하여 위성자료가 활용되고 있다. 활용 시나리오에 따라서는 준실시간 자료 수신, 처리가 필요하며 본 연구에서는 이에 대한 방안을 연구하기 위하여 유럽 EUMETSAT(European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites)의 ASCAT(Advanced Scatterometer) Metop-A 자료에 대하여 파악하였다. 자료 수신 프로토콜에 있어서 FTP, HTTP 등 전통적 방법에 대한 현황과 함께 비교적 최근 기법인 OGC(Open Geospatial Consortium)　 WMS(Web Map Service), WCS(Web Coverage Service) 방식의 지원 현황에 대하여 확인하였다. 제공되는 자료 Format부분은 EPS Native와 BUFR(Binary Universal Form for the Representation of meteorological data)을 살펴보되 데이터 프로바이더 측에서 대부분 채택되고 있는 NetCDF(network Common Data Form)를 중심으로 파악하였다. 수신된 자료의 처리 자동화를 위한 소프트웨어는 OSGeo(The Open Source Geospatial Foundation)의 GDAL(Geospatial Data Abstraction Library), 미국 NCAR(National Center for Atmospheric Research)의 NCL(NCAR Command Language)을 중심으로 확인하였다. 자료 가공기법은 격자(Raster) 자료에 대한 기본 메타정보 확인, 좌표참조체계 변환, 해상도 및 Format 변환을 중심으로 확인하였다. 한편 OGC WMS, WCS는 자료의 전송 프로토콜 기법이면서 동시에 서버 사이드에서의 자료 변환 기능을 구비하고 있다. 예를 들어 Http Request에서 영역(Extent), Format 형식, 좌표참조체계를 지정할 수 있다. OGC WMS에 대한 EUMETSAT 파일럿 서비스에서 반환 자료의 공간적 영역, 복수 시점 제공 현황, 반환 포맷 지원 상황은 실제 메서드를 사용하여 파악하였고, 향후 발전 방향을 전망하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.84-84
• /
• 2017

IPCC 4차 보고서(2007)에 따르면, 미래 기후변화로 인한 가장 취약한 부분으로 강수패턴의 시 공간 변화로 인한 가용 수자원의 변화를 선정하였으며 IPCC 5차 보고서(2014)는 특히 아시아지역은 지역별 대처전략수립, 물 재활용 등 수자원 다양화, 통합형 수자원 관리를 권고하였다. 지하수의 변화와 같이 흐름속도가 느리고 지속적인 요소의 경우에는 지표 기후변화의 영향을 쉽게 인식할 수 없으나 지표변화에 따른 변동이 지하수 환경에서 관측되기 시작하면 그 영향은 지표보다 훨씬 장기적으로 나타남에 따라 미래 기후변화에 따른 수자원의 효율적 관리를 위해서 지하수 거동에 대한 분석이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 금강유역($9,865km^2$)을 대상으로 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)을 이용하여 지표수와 지하수의 상호작용에 의한 물수지 분석을 수행하고, 기후변화에 따른 지하수 거동을 평가하였다. 유역의 물수지 분석을 위해 금강유역을 표준유역 단위로 구분하고, 기상자료, 다목적댐(대청댐, 용담댐)과 다기능보(공주보, 백제보, 세종보) 운영자료와, 국가지하수정보센터에서 관측 및 관리하고 있는 지하수위 관측 자료를 수집하였다. SWAT 모형의 신뢰성 있는 유출량 보정을 위해 금강유역 내 위치하는 다목적댐 및 다기능보의 실측 방류량을 이용하여 댐 운영모의를 고려하였고, 실측 지하수위, 토양수분 자료를 이용하여 모형의 보정(2005~2009)과 검증(2010~2015)을 실시하였다. 기후변화에 따른 지하수 거동 분석을 위해 기후변화 시나리오는 기상청의 HadGEM3-RA RCP 4.5와 8.5 시나리오를 적용하였으며, 기준년(1975-2005)년에 대해 2020s(2010-2039), 2050s(2040-2069), 2080s(2070-2099)의 지하수위 거동을 분석하였다.

• Korean Journal of Plant Resources
• /
• v.33 no.5
• /
• pp.419-427
• /
• 2020

Ligusticum chuanxiong Hort. is included in Umbelliferae family, it is one of the Korean traditional medicinal plants as the roots have been used to treat diseases. In this study, the growth characteristics and active compound contents of L. chuanxiong were compared among the different forest sites. As a result, root diameter and root length of L. chuanxiong was the highest in Jeongseon. Also, the fresh weight and dry weight of L. chuanxiong were the highest in Jeongseon. The total content of active compound was 23.27 mg/g the highest in Bonghwa, and 21.59 mg/g in Jeongseon, 15.87 mg/g in Hamyang was accumulated. In this study compares three forest site for cultivating of L. chuanxiong in different climate zone that the best site to product yield were Jeongseon. In this sites were located in higher altitue and lower temperature than other sites, also there were shown that lower soil moisture contents and well-drained soil. It was shown yield and active compound contents of L. chuanxiong was influenced by micro-environment conditions like as altitude, temperature, soil conditions.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
• /
• v.9 no.2
• /
• pp.121-131
• /
• 2007

Despite the close linkage in changes between the ecological and hydrological processes in forest ecosystems, an integrative approach has not been incorporated successfully. In this study, based on the vegetation and hydrologic data of the Gwangneung headwater catchment with the Geographic Information System, we attempted such an integrated approach by employing the Regional Hydro-Ecologic Simulation System (RHESSys). To accomplish this, we have (1) constructed the input data for RHESSys, (2) developed an integrated calibration system that enables to consider both ecological and hydrological processes simultaneously, and (3) performed sensitivity analysis to estimate the optimum parameters. Our sensitivity analyses on six soil parameters that affect streamflow patterns and peak flow show that the decay parameter of horizontal saturated hydraulic conductivity $(s_1)$ and porosity decay by depth (PD) had the highest sensitivity. The optimization of these two parameters to estimate the optimum streamflow variation resulted in a prediction accuracy of 0.75 in terms of Nash-Sutcliffe efficiency (NSec). These results provide an important basis for future evaluation and mapping of the watershed-scale soil moisture and evapotranspiration in forest ecosystems of Korea.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.19 no.10
• /
• pp.2028-2042
• /
• 1994

Properly defining signal and noise in a self-organizing system like ART(Adaptive Resonance Theory) neural network model raises a number of subtle issues. Pattern context must enter the definition so that input features, treated as irrelevant noise when they are embedded in a given input pattern, may be treated as informative signals when they are embedded in a different input pattern. The ATR automatically self-scales their computational units to embody context and learning dependent definitions of a signal and noise and there is no problem in categorizing input pattern that have features similar in nature. However, when we have imput patterns that have features that are different in size and nature, the use of only one vigilance parameter is not enough to differentiate a signal from noise for a good categorization. For example, if the value fo vigilance parameter is large, then noise may be processed as an informative signal and unnecessary categories are generated: and if the value of vigilance parameter is small, an informative signal may be ignored and treated as noise. Hence it is no easy to achieve a good pattern categorization. To overcome such problems, a Coupled-ART neural network capable of modularized categorization of patterns is proposed. The Coupled-ART has two layer of tightly coupled modules. the upper and the lower. The lower layer processes the global features of a pattern and the structural features, separately in parallel. The upper layer combines the categorized outputs from the lower layer and categorizes the combined output, Hence, due to the modularized categorization of patterns, the Coupled-ART classifies patterns more efficiently than the ART1 model.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
• /
• v.22 no.3
• /
• pp.117-127
• /
• 2020

The Early Warning System for agrometeorological hazard of the Rural Development Administration (Korea) forecasts detailed weather for each farm based on the meteorological information provided by the Korea Meteorological Administration, and estimates the growth of crops and predicts a meteorological hazard that can occur during the growing period by using the estimated detailed meteorological information. For verification of early warning system, automated weather observation network was constructed in the study area. Moreover, a real-time web display system was built to deliver near real-time weather data collected from the observation network. The meteorological observation system collected diverse meteorological variables including temperature, humidity, solar radiation, rainfall, soil moisture, sunshine duration, wind velocity, and wind direction. These elements were collected every minute and transmitted to the server every ten minutes. The data display system is composed of three phases: the first phase builds a database of meteorological data collected from the meteorological observation system every minute; the second phase statistically analyzes the collected meteorological data at ten-minutes, one-hour, or one-day time step; and the third phase displays the collected and analyzed meteorological data on the web. The meteorological data collected in the database can be inquired through the webpage for all data points or one data point in the unit of one minute, ten minutes, one hour, or one day. Moreover, the data can be downloaded in CSV format.

• Korean Journal of Environment and Ecology
• /
• v.33 no.3
• /
• pp.303-320
• /
• 2019

Plants interact with various biotic and abiotic environmental factors. It requires much information to understand the traits of a plant species. A shortage of information would restrict the assessment, especially in the evaluation of what kind of factors influence a plant species to face extinction. Polygonatum stenophyllum Maxim. is one of the northern plants of which Korea is the southern distribution edge. The Korean Ministry of Environment had designated it to be the endangered species until December 2015. Although it is comparatively widespread, and a large population has recently been reported, it is assessed to be vulnerable due to the low population genetic diversity. This study evaluated the current distribution of Polygonatum stenophyllum Maxim. We investigated the vegetational environment, population structures, phenology, soil environment, and self-incompatibility based on the results. Lastly, we evaluated the current threats observed in the habitats. The habitats tended to be located in the areas where the masses at the edge of the stream accumulated except for those that were located on slopes of some mountainous areas. Most of them showed a stable population structure and had re-established or recruited seedlings. Polygonatum stenophyllum Maxim. had the difference in time when the shoots appeared above the ground depending on the depth of the rhizome located in the underground. In particular, the seedlings and juveniles had their rhizome located shallow in the soil. Visits by pollinator insects and success in pollination were crucial factors for bearing of fruits by Polygonatum stenophyllum Maxim. The threats observed in the habitat of Polygonatum stenophyllum Maxim. included the expansion of cultivated land, construction of new buildings, and construction of river banks and roads. Despite such observed risk factors, it is not likely that there would be rapid population reduction or extinction because of its widespread distribution with the total population of more than 2.7 million individuals and the new populations established by the re-colonization.