• 한국농림기상학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.185-191
• /
• 2005

An accurate prediction of dormancy release and bud burst in temperate zone fruit trees is indispensable for farmers to plan heating time under partially controlled environments as well as to reduce the risk of frost damage in open fields. A thermal time-based two-step phenological model that originated in Italy was applied to two important grapevine cultivars in Korea for predicting bud-burst dates. The model consists of two sequential periods: a rest period described by chilling requirement and a forcing period described by heating requirement. It requires daily maximum and minimum temperature as an input and calculates daily chill units (chill days in negative sign) until a pre-determined chilling requirement for rest release is met. After the projected rest release date, it adds daily heat units (anti-chill days in positive sign) to the chilling requirement. The date when the sum reaches zero isregarded as the bud-burst in the model. Controlled environment experiments using field sampled twigs of 'Campbell Early' and 'Kyoho' cultivars were carried out in the vineyard at the National Horticultural Research Institute (NHRI) in Suwon during 2004-2005 to derive the model parameters: threshold temperature for chilling and chilling requirement for breaking dormancy. The model adjusted with the selected parameters was applied to the 1994-2004 daily temperature data obtained from the automated weather station in the NHRI vineyard to estimate bud burst dates of two cultivars and the results were compared with the observed data. The model showed a consistently good performance in predicting the bud burst of 'Campbell Early' and 'Kyoho' cultivars with 2.6 and 2.5 days of root mean squared error, respectively.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.42-54
• /
• 2016

최근 국내에서 재배면적이 증가하고 있는 골드키위 해금의 개화시기를 예측할 수 있는 휴면시계모형의 모수를 추정하고 해금 주산지에서 미래 기후변화에 의한 개화시기의 변화와 불확실성을 전망하고자 본 연구를 수행하였다. 해금 개화시기 예측을 위한 휴면시계모형의 모수는 $6.3^{\circ}C$(base temperature, $T_b$), 102.5(chill requirement, $R_c$), 575(heat requirement, $R_h$)로 추정되었다. 2가지 방법으로 추정된 모수를 검증하였는데, 4개 표준기상관측소의 3년 동안(2013-2015)의 기상자료로부터 해금의 개화시기를 예측하고 25개 해금 노지 재배농가에서 수집된 2년 동안(2014-2015)의 관측 개화일과 비교한 결과 5.2일의 추정오차를 보였다. 또한 격자형 기후표면에 의해 계산된 격자형 개화시기 표면으로부터 25개 해금 노지 재배농가가 위치한 격자들의 예상 개화시기를 추출하여 비교한 결과, 3.4일의 추정오차를 보였다. 이 모수를 2021-2040년 동안의 6개 GCMs의 미래 기후변화 시나리오와 결합하여 해금의 미래 개화시기를 예측하였다. 전남 키위 주산지역에서 가장 빠른 개화시기는 4월 21일(111일), 가장 늦은 개화시기는 6월 2일(153일)로 나타났다. 6개 개별 GCM 중에서 RCP 4.5의 CanESM2과 GFDL-ESM2G, RCP 8.5의 HadGEM2-AO에서 20년 후 전남 키위 주산지역에서 해금의 개화시기는 현재보다 2-3일 단축될 뿐 현재와 큰 차이가 발생하지 않는 것으로 전망되었다. 그러나 RCP 4.5와 RCP 8.5의 6개 GCMs의 평균 미래 개화시기에서 현재보다 10일 이상 단축되고 현재와 같은 개화시기는 전북 및 충남 해안지역 등 북쪽으로 약 150km 이상까지 확대될 수 있는 것으로 전망되었다. 본 연구의 예비 결과는 국내 육종 과수의 생장발육 및 개화시기 예측 등을 위한 생물계절 연구와 기후변화에 대한 영향평가 개선에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.61-71
• /
• 2009

최근 우리나라의 춥지 않은 겨울은 온대낙엽과수의 휴면타파에 필요한 저온기간을 충분히 갖지 못하게 함으로서 개화시기를 앞당기거나 불균일하게 함으로써 수확량을 감소시키는 원인이 되고 있다. 기후변화시나리오에 의하면 이러한 피해가 앞으로 더욱 심해질 것으로 전망되므로 과수산업의 대응전략마련을 위해 정확한 개화기 예측이 필수적이다. 기존의 개화기 예측은 이른 봄부터 나타나는 기온의 영향만을 적용한 것으로써 겨울 동안 눈의 휴면상태와 봄철 발아로 인한 개화시기의 변동은 반영할 수가 없었다. 본 연구는 휴면기간 동안 시간과 기온의 조합인 온도시간에 근거하여 내생휴면해제일, 발아, 개화를 예측할 수 있는 휴면시계모형을 배 품종 '신고'에 맞게 조정하고자 수행하였다. 매일의 기온 자료만으로 내생휴면해제일을 찾아내기 위해 수확이 끝난 포장에서 매주 신고 가지를 채취하여 발아실험을 수행하였으며 포장에서 관측된 일 최고 및 최저기온을 이용하여 내생휴면해제일까지 온도시간을 계산하고 적산하였다. 기준온도를 $4^{\circ}C$에서 $10^{\circ}C$ 범위로 설정하고 $0.1^{\circ}C$ 단위까지 세분화하여 휴면시계모형을 반복 구동함으로써 출력된 예상 발아기와 실측 발아기가 일치하는 조건에 해당하는 기준온도와 저온요구도를 도출하였다. 장기 생물계절 관측자료에 근거하여 발아 이후 개화에 이르는 기간의 온도시간을 계산하여 휴면시계모형에 추가함으로써 배 품종 신고의 만개기를 예측할 수 있도록 수정하였다. 이 모형에 의해 최근 9년간 개화기를 추정한 결과 RMSE가 1.9일로서 신고의 만개기 예측에 실용화 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.213-220
• /
• 2009

복숭아 나무 '장호원황도' 품종의 결과지에 대한 월동기간 중 생리적 내한성을 가리키는 지표로서 일별 기온에 의해 계산되는 휴면심도를 설정하였다. 휴면심도 추정모형의 최적모수(기준온도, 저온요구도)를 도출하기 위해 2008-2009 겨울 동안 총 12회에 걸친 실험을 수행한 결과, 내생휴면해제에 필요한 '장호원황도'의 기준온도 $5.7^{\circ}C$와 저온요구도 -108을 얻었다. 1992-2008년 기간 중 수원기상대 일 최고 및 최저기온자료를 이용하여 이 모형에 의해 '장호원황도'의 만개기를 예측하고 기존의 DVS모형과 회귀모형에 의한 예상 만개기와 비교한 결과 이 모형의 예측능력이 우수하였다. 이 모형에 의해 추정된 휴면심도를 선행연구에서 얻은 동해유발온도와 결합하여 동해위험확률을 계산할 수 있는 경험식을 도출하였다. 날짜와 최저기온이 주어지면 이 식에 의해 '장호원황도'의 갈변이나 발아장해 등 동해증상이 나타날 수 있는 확률, 즉 동해위험 지수를 미리 알 수 있으므로 복숭아 재배농가의 동해 경감에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.208-217
• /
• 2023

정확한 자발휴면 타파일 및 개화기간 추정은 사과 화상병의 효과적 방제를 위해 매우 중요하다. 자발휴면 타파일부터 개화 개시일까지 기간은 이 기간 동안의 일 최저기온에 의해 영향을 받았다. 본 연구는 이 기간의 일 최저기온이 사과 생육단계 중 개화기간에 미치는 영향을 조사함으로써 화상병 방제를 위한 병모델 구동이 목적이었다. 원예특작과학원에서 제공하는 우리나라 사과나무 재배지역을 대표하는 8개 과수원에서 2019년부터 2023년까지 웹캠으로 관측한 영상자료로부터 최초 개화 관측일을 얻었다. 또한 같은 과수원에서 자발휴면 타파일은 전년도 10월 1일부터 자동기상 측정 장비로부터 받은 기상자료를 활용하여 자발휴면 타파일은 -100.5 DD에 도달하는 날로 추정하였다. 본 연구에서 실시한 회귀분석은 자발휴면 타파일부터 개화 개시일까지의 기간(Y)을 종속변수로 이 기간 중 일 최저 기온이 0℃ 이하인 날(X₁)이 며칠 인지를 독립변수로 하는 회귀식으로서 Y = 0.87 × X₁ + 40.76, R²= 0.83의 결과로서 뚜렷한 양의 상관관계를 얻었다. 또한 같은 기간(Y)을 종속변수로 하고 자발휴면 타파일을 줄리안데이(X₂)를 독립변수로 하는 회귀분석을 실시하여 Y = -1.07 × X₂ + 143.62, R²=0.92의 결과로서 뚜렷한 부의 상관관계를 얻었다. 따라서 자발휴면 타파일부터 개화 개시일까지의 기간은 월동 중 최저기온에 영향을 받으며, 이것이 사과 화상병 감염에 중요한 개화기간 변동에 영향을 준다는 것을 확인하였다.

• 한국농림기상학회:학술대회논문집
• /
• 한국농림기상학회 2019년도 하계 학술발표초록집
• /
• pp.270-271
• /
• 2019

• 생물환경조절학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.501-512
• /
• 2023

사과 '후지' 만개일의 예측을 위해 전국적으로 활용이 가능한 모델을 선발하기 위해 우리나라에서 사용된 사례가 있는 대표적인 모델 4종을 평가하였다. 이를 위해 우리나라 사과 주산지 6곳(포천, 화성, 거창, 청송, 군위, 충주)의 사과원에서 3년간 관측된 기온과 만개일을 수집하여 각 모델에 적용하고 모델의 예측력을 평가 하였다. 냉각량 추정을 위한 Dynamic(DM) 모델과 가온량 추정을 위한 Growing Degree Days(GDH) 모델을 순차적으로 결합한 모델이 예측력이 가장 좋았으며, Chill Days(CD) 모델의 예측력이 가장 낮았다. Development Rate Model 1(DVR1)은 화성 지역과 같이 일 최저기온이 높고 상대적으로 일 최고기온이 낮아 일교차가 작은 지역에서는 실측일보다 빠르게 예측되는 과소추정오차를 보였다. 따라서 단일 모델로 우리나라 전국적인 사과 '후지' 만개일 예측을 위해서는 휴면타파에 필요한 냉각량 산정을 위한 DM 모델과 휴면타파 이후 개화에 필요한 고온량 산정을 위한 GDH 모델이 결합된 DM+GDH 모델이 가장 효과적일 것으로 판단된다. 그러나 보다 광범위한 지역의 장기간의 자료 수집과 이를 이용한 평가가 필요하다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.68-76
• /
• 2006

A thermal time-based two-step phenological model was used to project flowering dates of Japanese cherry in South Korea from 1941 to 2100. The model consists of two sequential periods: the rest period described by chilling requirement and the forcing period described by heating requirement. Daily maximum and minimum temperature are used to calculate daily chill units until a pre-determined chilling requirement for rest release is met. After the projected rest release date, daily heat units (growing degree days) are accumulated until a pre-determined heating requirement for flowering is achieved. Model calculations using daily temperature data at 18 synoptic stations during 1955-2004 were compared with the observed blooming dates and resulted in 3.9 days mean absolute error, 5.1 days root mean squared error, and a correlation coefficient of 0.86. Considering that the phonology observation has never been fully standardized in Korea, this result seems reasonable. Gridded data sets of daily maximum and minimum temperature with a 270 m grid spacing were prepared for the climatological years 1941-1970 and 1971-2000 from observations at 56 synoptic stations by using a spatial interpolation scheme for correcting urban heat island effect as well as elevation effect. A 25km-resolution temperature data set covering the Korean Peninsula, prepared by the Meteorological Research Institute of Korea Meteorological Administration under the condition of Inter-governmental Panel on Climate Change-Special Report on Emission Scenarios A2, was converted to 270 m gridded data for the climatological years 2011-2040, 2041-2070 and 2071-2100. The model was run by the gridded daily maximum and minimum temperature data sets, each representing a climatological normal year for 1941-1970, 1971-2000, 2011-2040, 2041-2070, and 2071-2100. According to the model calculation, the spatially averaged flowering date for the 1971-2000 normal is shorter than that for 1941-1970 by 5.2 days. Compared with the current normal (1971-2000), flowering of Japanese cherry is expected to be earlier by 9, 21, and 29 days in the future normal years 2011-2040, 2041-2070, and 2071-2100, respectively. Southern coastal areas might experience springs with incomplete or even no Japanese cherry flowering caused by insufficient chilling for breaking bud dormancy.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
• /
• 제21권5호
• /
• pp.909-916
• /
• 2010

냉장 조리 개념으로 가공되어 유통되는 한국 고유 식품에 대해서 다양한 조건에서의 안정성을 평가하여 안전한 저장 및 유통 조건을 찾고, 조건별 저장기한의 설정 방법을 찾고자한다. 이를 위해 한국 고유 식품 중에 냉장 조리 개념으로 가공되어 유통되는 콩나물 무침의 품질 변화에 영향을 많이 미치는 미생물적인 변화를 예측하기위해서, 콩나물 무침에 오염된 초기 균수에 대한 확률분포를 예측하였다. 그리고 저장 중 식품품질 변화를 예측하기 위해서 콩나물 무침을 0, 5, 10 그리고 $15^{\circ}C$에서 1-5일간 저장하였을 때 증식한 미생물 수에 대한 붓스트랩 신뢰구간을 구하였다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.179-188
• /
• 2012

제주도의 새로운 소득 과수인 참다래 '헤이워드'를 대상으로 IPCC의 미래 시나리오 기후조건에서 개화기 분포를 정밀하게 추정함으로써 도내 재배적지의 지리적 이동을 가시화 하였다. 개화기 예측을 위해 휴면시계모형과 발육속도모형을 각각 '헤이워드' 품종에 맞도록 조정하였으며, 시공간적으로 독립적인 자료(해남 2006-2009, 제주 2010-2011)에 의해 검증한 결과 개화일 추정오차는 RMSE = 2.5일(휴면시계모형)과 4.0일(발육속도모형)로 나타났다. 제주도의 현재평년(1981-2010) 기온 및 A1B 시나리오에 따른 10년 단위 미래 기온을 종관기상자료와 공간기후추정기술에 의해 상세 격자형 분포도로 제작하였다. 일별 기온분포도를 이용하여 휴면시계모형을 구동시켰으며 그 결과를 30m 해상도의 상세 개화일분포도로 가시화 하였다. 이 모의결과에 따르면 미래로 갈수록 현재평년에 비해 개화일이 앞당겨지는 한편, 저온요구도의 부족으로 개화불량인 지역이 늘어날 것으로 추정된다. 개화기에 근거한 재배적지의 면적은 가까운 미래에는 증가하지만 먼 미래로 갈수록 급격히 줄어들어 21세기 말에는 현재의 절반이 될 것이며, 같은 기간 재배적지는 해안지대로부터 해발 250m 정도 한라산 방향으로 이동할 것으로 예측된다.