• 한국농림기상학회지
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• 제3권2호
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• pp.105-113
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• 2001

본 연구는 잣나무 성숙임분을 대상으로 임령별 국지기후 조건을 지형기후학적 방법과 공간통계 기법에 의하여 추정하여 잣나무 임분의 영양생장에 미치는 국지기후의 영향을 구명하고자 하였다. 이를 위해 지형-기후 관계식을 이용하여 연구 대상지의 평균기온, 최고기온, 최저기온, 상대습도, 강수량, 일조시수, 맑은 날수, 흐린 날수에 대하여 월별ㆍ기후치별 평년값을 도출하고, 공간통계기법에 의하여 연도별ㆍ월별 기후치를 산출하였다. 또한 연구 대상지의 잣나무 임분에 대한 임령별 직경, 수고, 단면적, 그리고 재적생장의 특성을 파악하였다. 이상의 자료에 근거하여 잣나무 성숙임분의 연년생장량에 미치는 국지기후의 영향을 상관분석 및 회귀분석을 통하여 구명한 결과는 다음과 같다. 직경생장은 6개의 기온관련 지수와 정의 상관관계가 인정되었다. 특히 생육기간 동안의 평균기온, 최고기온, 최저기온이 모두 정의 상관을 보여 기온이 높을수록 직경생장이 증가하는 것으로 파악되었다. 수고생장은 3개의 기후지수와 정의 상관관계가 인정되었다. 수고생장에 가장 영향을 미치는 지수는 해당 연도의 1월부터 10월까지의 월별 최고기온의 평균치로, 최고기온이 높을수록 수고생장에 긍정적으로 작용하고 있음을 알 수 있다. 수고생장에 대한 회귀분석 결과 1월부터 10월까지 월 최고기온의 평균치가 높고 생육기간 초반 3개월의 상대습도가 높을 경우에 잣나무의 수고생장이 좋은 것으로 파악되었다. 단면적 생장은 6개의 기온과 관련된 지수가 단면적 생장에 영향을 미치고 있는데, 온도와 관련된 지수 중에서 월별 최고기온과 최저기온은 생육기간 이외에도 1월에서 3월까지의 기온이 단면적 생장에 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 또한 단면적 생장은 비생장기간 5개월 간의 평균기온과 1월부터 10월까지 월별 최고기온의 평균값이 관여하고 있는 것으로 분석되었다. 재적생장의 경우에는 평균기온, 최고기온, 최저기온에 관계없이 모두 생육기간 동안의 온도가 높으면 재적생장이 양호한 것으로 나타났다. 재적생장의 추정식에는 1월부터 10월까지 월 최고기온의 평균치와 생육기간 동안의 평균 상대습도가 재적생장 추정에 관여하고 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제88권1호
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• pp.73-85
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• 1999

본 연구는 경기도 가평, 광주, 그리고 충청북도 영동에 식재된 잣나무 인공조림지의 초기 생장 특성을 파악하고 환경 요인으로서 지역적 기후 조건이 잣나무 초기 생장에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 먼저 각 연구 지역의 임령별 생존본수, 평균 흉고직경, 평균 수고, ha당 흉고단면적, ha당 재적 등의 임분통계량을 측정 요약하였으며, 이에 근거하여 10년생부터 18년생까지 8년간의 초기생장에 대한 임분변수별 정기평균생장량을 파악하였다. 연구 대상지의 지역별 미기후는 지형과 기후치간의 관계를 이용한 지형기후학적 방법에 의하여 평균기온, 최고기온, 최저기온, 상대습도, 강수량, 그리고 일조시수의 월별 평년값을 추정하였다. 이들을 이용하여 임목생장에 영향을 미칠 것으로 판단되는 온량지수, 한랭지수, 건조지수 등의 17개 기후변수를 지역별로 도출하고 임분변수별 정기평균생장량과의 상관분석 및 회귀분석을 실시하였다. 지역별 잣나무의 초기 생장은 경기도 가평과 광주의 순서로 우수하였으며, 충청북도 영동은 매우 저조한 성장을 보이고 있었다. 이러한 지역별 생장 특성은 각 연구 대상지의 미기후와 밀접한 관련을 가지고 있는데, 기온이 낮고 강수량이 많으며 비교적 높은 습도를 유지하는 지역이 잣나무 생장에 적합한 것으로 나타났다. 특히 직경생장, 단면적생장, 재적생장은 주로 강수량에 의하여 영향을 받으며, 수고생장은 기온이 낮으면서 강수량이 많은 지역에서 양호한 생장을 하는 것으로 파악되었다.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권4호
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• pp.317-331
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• 2011

보리 생육모형인 DSSAT의 CERES-Barley를 적용하여, 한반도 A1B 기후변화시나리오에 따른 겉보리의 잠재생산량을 평가하였다. 생육 모의 지역은 30년 평년의 기상자료가 구축되어 있는 56개 지역으로 하였고, 생육 모의 연도는 기준연도(1971~2000년)와 3가지 미래 30년 평년(2011~2040년, 2041~2070년, 2071~2100년)으로 하였다. 그리고 온도효과 분석(온도 변화, $CO_2$ 농도 고정), $CO_2$효과 분석(온도 고정, $CO_2$ 농도 변화), 온난화효과 분석(온도 및 $CO_2$ 농도 변화) 등 3가지 생육모의 환경으로 구분하여 기후변화에 따른 겉보리의 잠재생산성 영향을 평가하였다. CERES-Barly 모형은 국내 겉보리의 발육단계뿐 아니라 수량을 실제 관측값과 아주 유사하게 모의하여($R^2=0.84$), 기후변화에 따른 겉보리의 잠재생산성 변화 예측에 활용하는데 무리가 없다고 판단되었다. 생육 모의 조건별 결과를 나타내면, (1) 온도효과 분석에서, 미래의 온도상승이 상대적으로 낮은 2011~ 2040년 생육 모의 연도의 잠재수량은 기준년도와 비슷한 반면에, 온도상승 정도가 큰 2041~2070, 2071~2100년의 미래 기후조건에서는 잠재수량이 기준년도에 비해 각각 6, 20%씩 감소하였다. 다음으로, (2) $CO_2$ 효과 분석에서, 3가지 미래 기후조건(2011~2040년, 2041~2070년, 2071~2100년)에서 겉보리의 평균 잠재수량이 기준년도에 비해 각각 12, 28, 43%씩 증가하였다. 마지막으로 (3) 온난화효과 분석에서, 미래 생육 모의 연도별(2011~2040년, 2041~2070년, 2071~2100년) 잠재수량은 기준년도에 비해 각각 13, 21, 19%씩 증가하였다.

• 생태와환경
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• 제56권1호
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• pp.45-56
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• 2023

본 연구는 저서성 대형무척추동물을 이용한 RIVPACS 유형의 국내 실정에 맞는 수생태계 예측 및 평가모델을 구축하기 위한 사전 연구로서 수행되었다. 자연상태의 하천인 887개의 참조하천을 선정하고, 참조하천을 저차하천과 고차하천으로 구분한 뒤 random forest 알고리즘을 이용하여 각각의 과에 대하여 예측모델을 구축하였다. 저차하천은 학습과 검증 데이터를 7 : 3의 비율로 나누어 구축하였으며, 고차하천의 경우에는 leave-one-out 방법을 이용하였다. 예측모델에 사용된 환경변수는 비계량 다차원 척도법(NMDS)을 이용하여 선정되었으며, 고도, 경사각, 평년평균기온, 숲의 비율, 하폭, 여울 비율, 하상 구조의 큰돌의 비율로 7개의 변수가 선택되었다. 3,224개의 조사대상 지점을 하천차수에 따른 유형에 따라 구분한 뒤, 각각의 유형에 해당하는 모델을 이용하여 30개 과에 대한 과 단위의 생물상을 예측하였다. 예측된 생물상(E)은 실제 생물상(O)과 생물지수를 이용하여 비교되었다. 생물지수는 BMWPK 지수를 과의 수로 나눈 ASPT를 이용하였다. 그 이후 EQR 지수(O/E)를 이용하여 각 조사지점의 건강성을 평가하였다. 마지막으로, EQR 값을 기존에 이용되고 있는 BMI 값과 비교하였다. 건강성 점수 평가 결과, 실제 군집은 0~20과, 예측된 군집은 0~19과 범위로 예측되어 유사하게 나타났다. 실제 ASPT는 평균 4.82 (±2.04 SD), 예측된 ASPT는 6.30 (±0.79 SD)으로 예측된 값이 더 높게 나타났다. ASPT와 BMI의 비교 결과, 대체로 EQR이 BMI 지수보다 높은 값을 보였다. 이는 참조하천 선정에 있어서 조금 교란된 지점도 자연상태로 가정하여 참조하천으로 이용되었기 때문으로 보인다. RIVPACS 모델은 생태학적 상태에 대한 단순하지만 명확한 진단을 제공해줌으로써 국내 하천 관리에 도움이 될 것으로 기대된다. 본 연구는 연구가 미진하였던 우리나라 실정에 맞는 RIVPACS 유형의 평가법을 개발하는 선행 연구로서의 의의가 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제21권3호
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• pp.19-34
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• 2018

본 논문의 목적은 농업용 저수지 저수율 계측자료와 기상인자와의 다중선형회귀분석을 통해 저수율 예측 월단위 회귀식을 산정하는데 있다. 2002년부터 2016년까지의 한국농어촌공사 저수지 3,067개에 대한 저수율 관측자료와 기상청 63개 지점 관측자료를 수집하여 저수율 예측 다중선형 회귀식을 도출하였으며, 개발된 월별 회귀식에 대한 $R^2$는 0.51~0.95로 분석되었다. 또한 회귀식의 적용성 평가를 위해 9개 대표저수지에 대해 관측값과 비교한 $R^2$는 0.44~0.81로 나타났다. 회귀식을 이용하여 평년(1976-2005) 대비 저수지 가뭄지수(Reservoir Drought Index, RDI)를 산정하여 ROC 분석을 수행한 결과, 극심한 가뭄의 경우 2년(2015~2016) 평균 적중률은 0.64로 겨울의 적중률이 0.70으로 가장 높았고, 여름의 적중률이 0.58로 가장 낮게 나타났으며, 봄과 가을의 적중률은 각각 0.59, 0.68로 분석되었다. 본 연구에서 도출한 회귀식은 가용한 관측자료 및 1~3개월의 장기 기상전망자료 기반의 월단위 저수율 전망자료 생산이 가능하므로, 이를 기반으로 농업가뭄 전망정보의 생산이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권3호
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• pp.165-169
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• 1998

1996년 8월 1일부터 10일까지 남해 해양조사에서 얻어진 자료를 이용하여 우리나라 남해 표층의 저염화현상과 표층수 중 영양염류의 분포특성에 대해 고찰하였다. 제주도 서쪽에 위치한 313선의 05점과 제주도 남쪽에 위치한 314선의 09점에서 20.00 psu 이하의 저염수가 출현하고 있으며, 이 저염수의 핵을 중심으로 30.00 psu 이하의 저염수가 남해 동부해역을 제외한 제주도 주변 대부분의 해역들에 나타나고 있다. 이러한 저염수의 최저염분 농도는 과거 30년 동안의 평균값보다 11.78 psu 낮은 값으로서 이는 양자강 유역에서 6월과 7월에 평년보다 훨씬 많은 강수량에 의해 막대한 양의 담수가 유출되었기 때문이라고 생각된다. 또한, 이러한 저염수는 대체적으로 수심 10~20 m 상부층에 존재하고 있어서 중 저층수와는 확실히 구분되고 있다. 표층수 중 영양염류는 인산인의 경우 농도가 비교적 낮고, 해역별 차이도 매우 작았다. 그러나, 질산질소와 규산규소는 저염수가 분포하고 있는 제주도 서쪽 및 남서쪽 해역에서 비교적 높은 농도를 보이며, 특히 염분농도가 가장 낮은 정점에서 농도가 가장 높았다. 질산질소와 규산규소의 경우 보존성 성분인 염분과 역의 상관성을 보이는데, 이는 양자강 유출수와 같이 영양염류 농도가 풍부한 물이 제주도 서쪽 해역으로 이동되어 왔음을 의미한다. 그라나, 인산인이 다른 영양염류 성분과는 달리 염분의 큰 변동에도 불구하고 농도 변화가 거의 일정한 것은 해수중의 물질순환과정이 질산질소 및 규산규소와는 다름을 의미한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제13권1호
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• pp.41-46
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• 2011

기근과 산림황폐화를 겪고 있는 북한지역에 대해 농업기후 구분을 위해 일사자원의 분포현황을 파악하는 일이 매우 중요하지만 원자료의 획득이 어렵기 때문에 남한에서 사용중인 국지일사추정기술의 적용이 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 남한지역에서 위성영상을 기반으로 한 추정 일사자료와 관측소 실측 일사자료간의 선형 관계식을 작성하였다. 이 관계식을 북한 기상대 위치좌표에 해당하는 위성영상 기반 일사량 값의 보정에 사용함으로써 27개 기상대의 일사자료를 복원하였다. 복원된 27개 지점 일사자료를 기반으로 거리역산가중평균법에 의해 평년(1983-2000)과 10년 단위(1983-1990, 1991-2000, 2001-2010) 월별 수평면일사량 분포도를 제작하였다. 북한 DEM자료를 이용하여 885개 표준유역에 대해 지형인자를 산출한 다음 지형보정계수를 이용한 경사면 일사수광량을 30m 해상도의 격자형 수치자료로 제작하였다. 제작된 일사기후도는 북한의 농업발전계획은 물론 이미 제작완료된 남한일사기후도와 결합하여 한반도의 기후변화 영향 및 생태반응 평가 등에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권1호
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• pp.16-29
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• 2016

우리나라 농경지 중 논은 약55%로 가장 많은 면적을 차지하고 있으며, 논에 서식하는 생물 중 논 환경변화에 민감하고 일정한 방향의 반응을 보이는 생물종은 생물지표로 활용할 수 있다. 생물계절 및 서식범위 등 생물지표를 이용한 분석은 기후변화의 영향을 직관적이고 정량적으로 판단할 수 있는 수단으로 평가된다. 따라서 논에 서식하는 수서생물의 온도변화에 따른 생물반응 연구는 논 생태계의 생물다양성 보전을 위한 계획 수립과 기후변화 감시를 위한 기초자료로서 활용된다. 본 연구에서는 생물계절을 관측하기 위하여 일 단위 관측이 가능한 무인관측시스템을 구축하였다. 무인관측시스템은 유인부, 촬영부, 전원공급부로 구성되며 위도를 고려하여 해남, 부안, 당진, 철원에 설치하였다. 관측자료를 분석한 결과 철원을 제외한 세 지역에서 잔물땡땡이(Hydrochara affinis)와 애물땡땡이(Sternolophus rufipes)의 개체 수를 계측할 수 있었다. 계측 값을 바탕으로 비행시기의 유효적산온도를 판별하였으며 KMA 기후변화 시나리오를 이용하여 2020년대, 2050년대, 2080년대 평년의 비행시기의 변화를 예측하여 비교하였다. 그 결과 2020년대에 비하여 2080년대는 비행시작시기가 15일 이상 앞당겨졌으며 최대 비행시기가 22일, 최종 비행시기가 27일 이상 빨라지는 것으로 나타났다. 서식 위치에 따라서는 내륙보다 해안, 도심보다 도외지, 평야보다 곡간지 논의 비행시기 변화가 뚜렷하였다. 따라서 본 연구의 결과를 바탕으로 잔물땡땡이와 애물땡땡이를 기후변화 지표종으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권10호
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• pp.839-852
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• 2018

본 연구의 목적은 기상자료(강수량, 최고기온, 최저기온, 평균기온, 평균풍속) 기반의 다중선형 회귀모형을 개발하여 농업용저수지 저수율을 예측하는 것이다. 나이브 베이즈 분류를 활용하여 전국 1,559개의 저수지를 지리형태학적 제원(유효저수량, 수혜면적, 유역면적, 위도, 경도 및 한발빈도)을 기준으로 30개 군집으로 분류하였다. 각 군집별로, 기상청 기상자료와 한국농어촌공사 저수지 저수율의 13년(2002~2014) 자료를 활용하여 월별 회귀모형을 유도하였다. 저수율의 회귀모형은 결정계수($R^2$)가 0.76, Nash-Sutcliffe efficiency (NSE)가 0.73, 평균제곱근오차가 8.33%로 나타났다. 회귀모형은 2년(2015~2016) 기간의 기상청 3개월 기상전망자료인 GloSea5 (GS5)를 사용하여 평가되었다. 현재저수율과 평년저수율에 의해 산정되는 저수지 가뭄지수(Reservoir Drought Index, RDI)에 의한 ROC (Receiver Operating Characteristics) 분석의 적중률은 관측값을 이용한 회귀식에서 0.80과 GS5를 이용한 회귀식에서 0.73으로 나타났다. 본 연구의 결과를 이용해 미래 저수율을 전망하여 안정적인 미래 농업용수 공급에 대한 의사결정 자료로 사용할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.352-352
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• 2017

2014~2015년에 걸쳐 발생한 가뭄으로 농업용수뿐만 아니라 생공용수 공급 측면에서도 어려움이 발생하였다. 기후변화 등의 요인으로 이러한 상황이 향후에도 발생할 것으로 예상됨에 따라 가뭄현황 및 전망 정보 생산을 통한 가뭄 대비의 필요성이 커지고 있다. 본 연구에서는 2016년 기상 및 수문상황을 분석하고, 생공용수 부문 가뭄예경보를 위해 활용중인 K-water 가뭄정보분석시스템을 통해 생산된 2016년 가뭄 정보를 분석하였다. 2016년 전국 강수량은 1966~2015년 평균 대비 92.2%에 해당하는 강수량을 기록하였다. 지역적으로는 중부지방은 대체로 평균에 미치지 못하는 강수량을, 중부이남 지역은 평균 이상의 강수량을 보였다. 경기도 남부 지역을 중심으로 강원도 일부 지역과 충남 서부 지역의 강수량 부족이 심했던 것으로 나타났다. 강수에 의한 2016년 자연유출량을 중권역 단위로 산정한 결과 1967~2015년 평균 대비 91% 수준의 유출량이 발생된 것으로 추정되었다. 이는 평균적으로 강수량이 많은 6월과 8월에 강수가 적었기 때문인 것으로 보인다. 특히 6개 주요 유역 중 유역면적이 가장 넓은 한강 유역은 낙동강 유역보다 약 6억톤 적은 값을 보였다. 생공용수 공급의 주요 수원인 다목적댐의 총저수량은 2014~2015년의 극심한 가뭄으로 2016년 1월 1일에 예년보다 10억톤 가량 적었다. 하지만 봄철에 예년보다 다소 많은 강수가 발생하고, 홍수기 초에도 많은 강수가 발생하여 저수상황이 다소 개선되었다. 8월의 적은 강수량으로 저수량이 지속적으로 하락하였으나 9, 10월에 걸쳐 태풍에 의한 많은 강수로 예년 대비 104.4% 수준의 저수량을 확보하였다. K-water 가뭄정보분석시스템을 통해 매월 초 생공용수 관련 가뭄현황 및 1 3개월 전망을 분석하였다. 매월 초 가뭄예경보를 위해 분석된 가뭄현황에서는 3월초, 9월초, 10월초, 11월초에 보령댐을 수원으로 하는 충남 서부 8개 시 군에서 가뭄상황 '주의'가 발생했고, 6월초 강원도 강릉시 상수원인 오봉저수지 저수량이 평년보다 낮아 가뭄상황 '주의'가 발생하였다. 언론보도를 바탕으로한 가뭄 발생 상황을 가뭄정보분석시스템을 통해 판단한 가뭄 상황과 비교한 결과 가뭄정보분석 시스템에 의한 가뭄인지가 신뢰할 수 있는 수준인 것으로 판단된다. 또한 가뭄정보분석시스템에 의한 1 3개월 가뭄전망과 1 3개월 후 실제 가뭄 상황을 비교한 결과 전망 정확도가 대체로 높아 가뭄정보분석시스템에 의한 가뭄전망이 신뢰할 만한 수준인 것으로 판단된다.