• 대한지리학회지
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• 제51권5호
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• pp.633-649
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• 2016

작물의 생산성은 생식기간 중 고온에 노출되면 감소한다. IPCC 5차 평가보고서는 고온의 빈도가 미래에 계속 증가할 것이며, 이는 세계 식량 공급에 영향을 미칠 것으로 전망하였다. 이 연구에서는 기상청의 Had GEM2-AO(the coupled atmosphere-ocean model of Hadley Centre Global Environmental Model version 2) 기후모델과 FAO/IIASA의 GAEZ(Global Agro-Ecological Zone) 작물모델 자료를 이용하여 전 지구 규모에서 4개의 주요 작물(쌀, 옥수수, 콩, 밀)에 대하여 기후변화로 인한 작물의 고온 스트레스를 평가하였다. 과거기간(1961~1990년)에 비해 미래(2070~2090년)에 생식기간 동안 최고기온은 약 $1.8{\sim}3.5^{\circ}C$ 상승할 것으로 전망되며, RCP2.6 시나리오에 비해 RCP8.5 시나리오에 따른 기온 상승이 더 클 것으로 전망된다. 특히 열 스트레스는 북반구 $30{\sim}50^{\circ}N$에 위치한 작물 생산 지역에 극심한 피해를 발생시킬 것으로 전망된다. RCP8.5 시나리오에 따르면 모든 작물에 대해서 전체 재배지역의 약 20%는 현재에 경험하지 못한 극단적인 고온 스트레스를 경험하게 될 것이며, 특히 북아메리카에서 쌀과 콩의 고온 스트레스 강도가 클 것으로 전망된다. 기후변화를 완화하기 위한 노력 없이 현재 추세대로 온실기체를 계속 배출한다면 온대 및 아열대 지역에서의 농업이 고온에 크게 영향을 받을 것으로 전망되며, 이는 작물의 대부분을 수입에 의존하는 우리나라 식량안보에 큰 위협이 될 수 있다. 그러므로 기후변화에 따른 식량안보에 대하여 지속적인 예측이 수행되어야 하며, 적응 전략 개발 및 적절한 농업 정책 등이 필요하다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권1호
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• pp.13-34
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• 2022

기상청은 농작물의 생육 및 관개를 비롯한 여러 농경활동에 미치는 토양수분의 중요성을 인식하고, 전국 11개 농업기상 관측지점에서 관측을 수행하고 있다. 그러나 이 자료가 폭넓게 활용되지 못하고 있어 우선적으로 관측자료의 신뢰도를 확보할 필요가 있다. 이 연구에서는 현업 토양수분 자료의 정확도를 검증하고, 품질 향상을 위해 적용할 보정식을 개발하는데 목표를 두었다. 먼저 관측 노장의 토양을 채취하여 토양수분함량에 영향을 미치는 용적밀도, 용적수분함량, 토성 및 보수력 등의 물리적 성질을 분석하였다. 토성은 대부분의 관측지점에서 모래가 주성분인 사양토 또는 양질사토로 분류되었으며, 1.5 g/cm³ 내외의 용적밀도를 나타냈다. 미사와 점토 함량이 상대적으로 높았던 능주와 익산 지점은 용적밀도와 보수력도 다른 곳보다 더 높게 나타난 것으로 볼 때, 토성과 용적밀도, 보수력 사이에 밀접한 연관성이 있는 것으로 판단된다. 자체 설계·제작한 '레퍼런스 토양수분 관측시스템'에 이러한 관측지 토양의 특성을 반영하여 레퍼런스 센서로 사용할 EnviroSCAN 모델의 실험실 보정이 이루어졌다. 보정 작업은 load cell에서 측정한 무게 변화로부터 계산된 토양수분함량과 보정할 센서의 측정값을 비교하는 방식으로 진행되었으며, 제조사의 default 보정식에 대해 추가 보정의 필요성은 없는 것으로 결정되었다. 보정이 완료된 레퍼런스 센서와 현업 센서의 비교 관측 실험이 11개 각 지점에서 3회 이상 실시되었다. 전반적으로 레퍼런스 센서와 현업 센서의 측정값이 변화하는 패턴은 유사하게 나타났지만, 현업 센서가 레퍼런스 센서에 비해 상대적으로 토양수분을 과소평가하는 지점이 많았다. 두 센서 간의 편차는 장기간 건조 상태가 지속될 경우 일정한 추세를 유지하지만, 강수가 빈번한 시기에는 그 양상이 복잡해지는 특징이 있다. 비교 관측 실험의 결과를 바탕으로 각 기간별로 두 센서에 의해 관측된 자료의 범위와 평균을 이용하여 지점 및 깊이별 선형보정식을 개발하였다. 이 보정식을 수원 지점에 시범적으로 적용하여 뚜렷한 개선효과를 확인하였다. 또한 연속데이터에 보정식을 적용할 수 있도록 보정식이 산출되지 않은 기간의 구체적인 보정값 산정 방법도 제시하였다. 이 연구의 결과를 종합해 보면, 모든 관측지점에 대해 1년에 2회 정도의 주기적인 보정 작업이 토양수분 관측자료의 품질 향상을 위해 필수적인 것으로 판단된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제57권6호
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• pp.173-183
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• 2015

The aim of this study was to develop a soil moisture simulation model equipped with meteorological data enhanced by WRF (Weather Research and Forecast) model, and this soil moisture model was applied for quantifying soil moisture content and irrigation requirement. The WRF model can provide grid based meteorological data at various resolutions. For applicability assessment, comparative analyses were conducted using WRF data and weather data obtained from weather station located close to test bed. Water balance of each upland grid was assessed for soils represented with four layers. The soil moisture contents simulated using the soil moisture model were compared with observed data to evaluate the capacity of the model qualitatively and quantitatively with performance statistics such as correlation coefficient (R), coefficient of determination (R2) and root mean squared error (RMSE). As a result, R is 0.76, $R^2$ is 0.58 and RMSE 5.45 mm in soil layer 1 and R 0.61, $R^2$ 0.37 and RMSE 6.73 mm in soil layer 2 and R 0.52, $R^2$ 0.27 and RMSE 8.64 mm in soil layer 3 and R 0.68, $R^2$ 0.45 and RMSE 5.29 mm in soil layer 4. The estimated soil moisture contents and irrigation requirements of each soil layer showed spatiotemporally varied distributions depending on weather and soil texture data incorporated. The estimated soil moisture contents using weather station data showed uniform distribution about all grids. However the estimated soil moisture contents from WRF data showed spatially varied distribution. Also, the estimated irrigation requirements applied WRF data showed spatial variabilities reflecting regional differences of weather conditions.

• 농촌지도와개발
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• 제22권4호
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• pp.423-434
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• 2015

This paper predicts the onion's cultivation areas, yields per unit area, and wholesale prices during ship dates by using wholesale price data from the Korea Agro-Fisheries & Food Trade Corporation, the production data from the Statistics Korea, and the weather data from the Korea Meteorological Administration with an ARDL model. By analyzing the data of wholesale price, rural household income and rural total earnings, onion cultivation areas in 2015 are estimated to be 21,035, 17,774 and 20,557(ha). In addition, onion yields per unit area of South Jeolla Province, North Gyeongsang Province, South Gyeongsang Province, Jeju Island, and the whole country in 2015 are estimated to be 5,980, 6,493, 6,543, 6,614, 6,139 (kg/10a) respectively. By using onion production's predictive value found from onion's cultivation areas and yields per unit area in 2015, the onion's wholesale prices in June are estimated to be 780 won, 1,100 won, and 820 won for each model. Predicted monthly price after the onion's ship dates is analyzed to exceed 1,000 won after August.

• 한국지구과학회지
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• 제40권6호
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• pp.599-605
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• 2019

작물 생육에 영향 요소인 기상 변수들을 이용하여 우리나라 쌀 생산량(kg 10a^-1)을 추정하였다. 이 연구는 기상 변수의 연 변동성을 기반으로 간단하지만 효과적인 통계 방법인 다중회귀모형을 이용하여 쌀 생산량에 대한 예측 가능성을 살펴보았다. 비균질적인 환경 조건의 특성을 고려하여, 연 쌀 생산량을 우리나라 도별로 추정하고 검증하였다. 기상청에서 제공하는 1986년부터 2018년까지 33년간 관측된 61개지점의 월 평균 기상 자료를 설명자료로 사용하였다. 11겹 교차검증(11-fold cross-validation)을 이용하여 추정된 쌀 생산량의 정확도를 추정하였다. 분석한 결과, 상관계수(0.7) 측면에서 간단한 과정으로도 도별 쌀 생산량의 시간적 변화를 잘 모의하였다. 또한 추정된 쌀 생산량은 0.7 kg 10a^-1 (0.15%)의 평균 오차를 가지며, 관측의 공간적 특성을 잘 모의하였다. 이 방법은 적시에 농업기상 예측 정보를 얻는다면 쌀 생산량에 대한 유용한 정보를 사전에 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권3호
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• pp.226-235
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• 2023

본 연구는 개선된 '다중센서 기반 무인 서리관측시스템(MFOS, Multiple-sensor based Frost Observation System)'을 소개하였다. 개선된 시스템인 MFOS v2는 엽면습윤센서를 기반으로 서리 감지는 물론, 서리 발생 주요 인자인 표면온도 예측을 위한 기능도 겸한다. 기존 관측 시스템은 1) 엽면습윤센서 표면이 대부분의 가시광선을 반사하기 때문에 RGB 카메라로 엽면습윤센서 촬영 시 표면에 발생한 얼음(서리) 관측이 어려움, 2) 일출 전과 후에 RGB 카메라 촬영 결과가 어두움, 3) 열적외선 카메라가 온도의 상대적인 고저만을 보여주는 단점들이 존재하였다. 엽면습윤센서 표면에 발생한 얼음(서리) 파악을 위해 검정색으로 표면 도색된 엽면습윤센서를 추가 설치하였고, 동일한 높이에 유리판들을 설치하여 얼음(서리) 발생 확인을 위한 보조 도구로 활용하였다. 일출 전과 후에 RGB 카메라 촬영을 위해 카메라 촬영 시간에 맞춰 전원이 On/Off 되도록 LED 조명을 연동시켜 설치하였다. 상대적인 온도의 높고 낮음 판단만 가능했던 기존의 열적외선 카메라도 픽셀당 온도 값 추출이 가능하도록 개선하였다. 이러한 개선 사항들을 반영한 MFOS v2는 실제 농경지에 설치하여 운영 중이며, 서리예측 모델에 들어갈 입력자료를 생산하는 진보된 서리 관측시스템으로서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권1호
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• pp.33-42
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• 2011

토지 이용 형태에 따른 기후의 변화 정도를 평가하기 위해서 전라북도에서 간척농경지가 있는 김제시와 부안군, 도시 지역인 익산시와 전주시 지역의 1930년대와 1990년대 평균 기온, 최저 기온, 최고 기온, 강수량의 변화를 비교 분석한 결과는 다음과 같다. 1930년대 대비 1990년대 계절별 평균 기온은 겨울철의 상승폭이 가장 컸고, 다음으로 봄철, 가을철, 여름철 순이었다. 지역별 연 평균 기온을 보면 농경 지역(김제와 부안)은 $0.2^{\circ}C$가 높아진 반면에, 도시 지역인 전주는 $1.4^{\circ}C$, 익산은 $0.6^{\circ}C$가 상승되었다. 1930년대 대비 1990년대 계절별 강수량은 여름철에 증가하였으나, 봄, 가을, 겨울은 지역별로 증감 경향이 일정하지 않았다. 지역별 연 강수량은 농경 지역에서는 128.1 mm가 증가되었고, 전주시 지역도 169.3 mm가 증가되었으나, 익산시 지역은 오히려 83.6 mm가 감소되었다.

• 농촌지도와개발
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• 제23권4호
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• pp.387-403
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• 2016

This paper estimated the demand function of the cuts of Korean beef and imported beef by using the consumer panel and retail price data from the Korean Agro-Fisheries & Food Trade Corporation, and the weather data from the Korea Meteorological Administration with an log-log model and AIDS model. The results show that the preference for cuts of beef used for cooked soup, steamed dish, Changjorim are more elastic than cuts used for roasting when there is a change in price and income in the estimation of demand function of Korean beef. On the other hand, consumers respond sensitively with the demand of roasting part compared to steamed dish, Changjorim, soup when there is change in price and income in the estimation of demand function of imported beef. The results indicate that there is substitutional relationship between Korean beef and imported beef, because Korean beef cuts used for roasting can substitute for imported roasting part and the same relationship applies to steamed dish, soup, Changjorim. In addition, family number, family member, husband job, purchasing place, means of transportation, purchasing time, weather are statistically significant.

• 한국농림기상학회지
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• 제22권4호
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• pp.287-298
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• 2020

지구온난화로 기후변화 및 이상 기상현상이 증가함에 따라 전 세계적으로 미래 기후 전망에 대한 관심과 연구의 필요성이 증대되고 있다. 온난화로 인한 기온의 상승 경향은 미래에도 지속될 것으로 예상되며, 현재 남해안에 국한되는 아열대 기후구는 점차 북상할 것으로 전망된다. 기후대의 이동은 작물재배지의 변화를 의미하기 때문에 본 연구에서는 변화하는 농업기후 조건에서 작물 재배 적응 대책을 마련할 수 있도록 우리나라의 고해상도 기후 자료를 기반으로 현재-미래에 대한 기후대 전망을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 평년 기간(1981-2010)에 대해 제작된 남한과 북한의 통합된 고해상도 월 최고기온 및 최저기온, 월 적산강수량을 확보 및 제작하였고, 쾨펜 기후대 구분 기준에 따라 한반도 기후대를 분류하였다. 동일한 방법으로 기상청의 RCP8.5 기후변화 시나리오를 기반으로 30-270m 격자 해상도로 상세화 된 한반도 지역의 월 단위 기후 자료를 확보하여, 미래에 예상되는 기후대 변화를 전망하였다. RCP8.5 시나리오를 바탕으로 같은 기후 구분 기준을 적용한 결과, 한반도의 기온과 강수량은 지속적으로 증가하여 기후가 점차 단순해지는 것으로 나타났다. 현재 남부지방에 나타나는 온대기후(C)는 점차 확대되어, 2071-2100년대에는 북한의 함경도와 평안도 일부 지역을 제외한 한반도의 대부분이 온대기후(C)가 될 것으로 예상되었다. 반면 냉대 기후(D)는 서서히 북쪽으로 후퇴하여 한반도가 점점 온난 습윤해질 것으로 예상되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권4호
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• pp.232-237
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• 2010

작물모형의 필수 입력자료인 일간 누적일사량은 다른 기상요소들에 비해 관측밀도가 낮아 대안으로서 일조 시간을 기반으로 한 Angstrom-Prescott 모형 추정값이 널리 사용되고 있다. 추정의 간편성 때문에 월 단위 일사량 및 일조시간 자료가 모형의 계수(Angstrom-Prescott coefficients, 이하 A-P 계수) 도출에 사용되고 있지만 작물생육모형에서 요구하는 일간 일사량을 추정하는 데는 한계가 있다. A-P 계수 도출에 월 단위 자료 대신 일 단위 자료를 사용함으로써 기대되는 개선효과를 판정하기 위해 일사량과 일조시간을 동시에 관측하는 국내 18개 기상대의 25년 간(1983~2007) 일 단위 및 월 단위 자료로부터 A-P 계수를 각각 도출하였다. 이 계수들의 공간분포로부터 일사 미관측 기상대 8곳의 A-P 계수를 추출하고 지점별 일 단위 및 월 단위 계수를 실측 일조시간자료에 적용하여 2008년 9월부터 2009년 8월까지 일사량을 일별로 추정하였다. 같은 기간 중 이들 일사 미관측기상대에 검증용 일사계를 설치하여 얻은 실측 일사량자료와 비교한 결과 일 단위자료 기반의 추정오차가 월 단위자료 기반 오차에 비해 평균 9.3% 적었다.