• 한국농림기상학회지
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• 제15권4호
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• pp.273-281
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• 2013

본 연구는 전라북도 김제시 부량면 신용리의 벼-보리 이모작 논에 설치된 플럭스 관측시스템에서 2012년 벼 재배기간동안(6월 9일~10월 20일)에 연속적으로 관측된 플럭스자료를 활용하여, 논 생태계와 대기간의 $CO_2$ 및 에너지(현열, 잠열) 교환량의 계절적 변화를 분석하였다. $CO_2$ 및 에너지의 교환량은 미기상학적인 에디공분산법으로 추정하였고, 환경인자(순복사, 강수량 등)와 작물체 생육량(엽면적지수, 초장 등)도 함께 측정 조사하였다. 관측된 플럭스자료는 보정과 결측보충의 과정을 거친 후 분석에 활용되었다. 결론적으로, 벼-보리 이모작 논 생태계에서 벼 재배기간동안의 $CO_2$의 순생태계교환량(NEE)과 총일차생산량(GPP) 및 생태적호흡량(Re)은 각각 단위면적($m^2$)당 -277.1, 710.3, 433.2g C로 분석되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권1호
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• pp.45-62
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• 2010

영면변위(d)는 거친 식생군락에 의해 운동량이 모두 흡수되어 군락 내의 대수적 풍속 프로파일이 0이 되는 높이를 말한다. 군락의 표면 거칠기의 구조를 나타내는 영면변위는 군락난류의 분석과 지표 스칼라 플럭스의 계산에 매우 중요하다. 본 단보에서는 Monin-Obukhov 상사이론에 기반을 두고 단일층에서 관측된 평균수평풍속 자료를 사용하는 두 가지 다른 방법을 사용하여 광릉침엽수림에서 d 값을 추정하였다. 관측지의 비균질성과 복잡성을 고려해서, 표면거칠기와 바람체계가 d에 미칠수 있는 영향을 살펴보기 위해, 자료를 매 $30^{\circ}$ 간격의 풍향별로 나누었다. 전반적으로 두 방법을 사용한 결과는 서로 비슷했는데, $d/h_c$ (여기서 $h_c$는 군락의 높이로서 약 ~23m)는 풍향에 따라 0.51~0.97의 범위를 보였다. 이러한 $d/h_c$의 값의 범위는 문헌에 보고되어 있는 범위(0.64~0.94)와 크게 다르지 않았으나, 다소 높은 쪽에 분포되어 있었다. 이러한 원인의 하나로는 관측이 두 방법의 전제인 Monin-Obukhov 상사이론이 성립하지 않는 거칠기아층에서 이루어졌기 때문인 것으로 사료된다. 따라서 관측높이가 거칠기 아층에 존재할 경우에는 단일층 풍속으로부터 영면변위를 추정하는 방법을 적용하고 그 결과를 해석하는 데에 세심한 주의가 필요하다.

• 한국농림기상학회지
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• 제22권3호
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• pp.107-116
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• 2020

본 데이터 논문에서는 관측기반 농경지 토양수분 추정 기술 개발을 위해 서산과 태안에 2019년 5월에 구축한 테스트 베드에서 2019년 한해동안 얻어진 자료들을 공유하고자 한다. 본 데이터는 기상청에서 운영 중인 자동농업기상관측망 중에 하나인 서산 관측소 주변 밭과 인근 태안의 밭에 구축한 테스트 베드에서 얻어진 다양한 생태수문기상학적인 변수들(토양수분, 증발산, 강수, 복사, 기온, 습도, 식생지수 등)을 포함한다. 해당 데이터의 주목할 만한 사항은 (1) 토양수분관측을 Frequency Domain Reflectometry 및 Time Domain Reflectometry 센서를 이용한 지점관측 뿐만 아니라 COSMIC-ray 중성자 센서로 넓은 공간대표성을 지닌 면적관측을 동시에 수행하여 토양수분의 공간 스케일링 기술 개발 및 평가에 활용될 수 있다는 점, (2) Smart Surface Sensing System을 이용해 작물생육을 함께 감시함으로써 어떻게 토양수분과 작물생육이 상호작용하는지에 대한 이해를 증진시키는데 활용될 수 있다는 점, (3) 에디 공분산 시스템을 이용해 증발산을 함께 실측함으로써 지면 물수지 전반에 대한 평가가 가능하다는 점이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제9권2호
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• pp.100-108
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• 2007

험준한 산지에 위치한 광릉 KoFlux 슈퍼사이트는 기복이 진 지형과 산골 순환으로 인해 풍속이 약한 것이 특징이다. 따라서 에디 공분산 방법을 이용한 플럭스 관측에 좌표회전이 미치는 효과를 이해하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 세 가지의 직교 좌표 체제 (이중, 삼중 및 planar fit 회전)의 특징을 살펴 보고, 이들을 광릉 슈퍼사이트에서 관측된 플럭스 자료에 적용하였다. 'Planar Fit(PF)' 좌표회전으로부터 유추해 낸 초음파 풍속계의 연직 풍속의 평균 차감은 대략 $\pm0.05ms^{-1}$이었다. 바람이 부는 경우, 이중 회전 $(\bar{v}=\bar{w}=0)$에서 산출된 열, 수증기 및 $CO_2$의 난류 플럭스는 PF 회전에서 나온 결과와 거의 같았다. 그러나 바람이 잔잔한 경우에는 이중 회전이 큰 값의 편의를 나타내었다. 대기 지표층의 중요한 스케일링 모수인 마찰 속도는 좌표 회전 방법의 선택에 따라 더 민감하게 반응하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권4호
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• pp.348-356
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• 2016

본 연구는 국내 사과원 생태계에 대한 $CO_2$ 및 에너지(현열, 잠열) 플럭스를 에디공분산 기법으로 정량화하고 이들의 계절적 변화를 분석하였다. 2006년 국내 사과원 생태계의 누적 NEE는 $-396.9g\;C\;m^{-2}$으로, 유사한 환경 조건에서 수행된 이탈리아의 사과원 생태계의 NEE ($-380.0g\;C\;m^{-2}$)와 아주 비슷한 것으로 분석되었다. 또한 양국의 사과원 생태계에서 일 최대 NEE는 6월 하순에 관측되었다. 다만, 국내 장마기간에 해당되는 7월의 NEE는 양국의 과수원 생태계에서 다른 양상을 나타내었다. 이와 같이 과수원 생태계와 같은 집약적으로 관리되는 생태시스템에서도 NEE의 변화가 관개 등 영농활동에 의해서 큰 영향을 받지만, 기온, 강수량 등 환경조건에도 영향을 많이 받는 것으로 조사되었다. 국내 사과원 생태계의 탄소 흡수능력에 대한 보다 정확한 평가를 위해서는 3년 이상의 장기적인 플럭스 자료를 토대로 추가적인 연구가 요구되며, 상호 검증과 탄소수지 평가를 위해서는 챔버방식의 생태학적 접근도 추가로 필요할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권11호
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• pp.979-989
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• 2022

수문조사에서는 시·공간적 한계 및 제약으로 인하여 대표지점을 통한 관측이 필수적이다. 수문자료의 활용 및 자료의 정확성에 있어 특정 유역을 대표하는 관측소가 부족한 실정이다. 또한 현재 증발산량 측정 위치에 대한 기준이 사실상 전무하기 때문에 본 연구에서는 증발산량 측정 위치 결정에 관한 방법을 제시하고자 한다. 증발산량 측정 위치 결정은 증발산량 측정에 주로 사용되고 있는 에디공분산(eddy covariance) 측정 방법에서 관측 타워(Flux Tower) 운영범위를 고려한 격자를 선정하였으며 증발산량에 영향을 미치는 인자, 증발산량 위성자료를 통해 대표위치 격자를 산정하였다. 산정된 대표위치 격자는 양호, 보통, 미흡으로 분류하였다. 결과로 산정된 양호격자의 수는 54개이다. 격자의 분류에서 나타난 특징으로 지형, 토지이용에서 격자의 분류가 이루진 것으로 판단된다. 특히 표고나 시가지의 경우 편차가 크게 나타났으며 산정된 양호 격자는 두 분포 사이의 집단으로 판단된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제47권4호
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• pp.272-281
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• 2023

Ecosystem observatories are burgeoning globally in an endeavour to detect national and global scale trends in the state of biodiversity and ecosystems in an era of rapid environmental change. In this paper we highlight the additional importance of regional scale outcomes of such infrastructure, through an introduction to the Great Western Woodlands TERN (Terrestrial Ecosystem Research Network) SuperSite, and key findings from three gradient plot networks that are part of this infrastructure. The SuperSite was established in 2012 in the 160,000 km² Great Western Woodlands region, in a collaboration involving 12 organisations. This region is globally significant for its largely intact, diverse landscapes, including the world's largest Mediterranean-climate woodlands and highly diverse sandplain shrublands. The dominant woodland eucalypts are fire-sensitive, requiring hundreds of years to regrow after fire. Old-growth woodlands are highly valued by Indigenous and non-Indigenous communities, and managing impacts of climate change and the increasing extent of intense fires are key regional management challenges. Like other TERN SuperSites, the Great Western Woodlands TERN SuperSite includes a core eddy-covariance flux tower measuring exchanges of carbon, water and energy between the vegetation and atmosphere, along with additional environmental and biodiversity monitoring around the tower. The broader SuperSite incorporates three gradient plot networks. Two of these represent aridity gradients, in sandplains and woodlands, informing regional climate adaptation and biodiversity management by characterising biodiversity turnover along spatial climate gradients and acting as sentinels for ecosystem change over time. For example, the sandplains transect has demonstrated extremely high spatial turnover rates in plant species, that challenge traditional approaches to biodiversity conservation. The third gradient plot network represents a 400-year fire-age gradient in Eucalyptus salubris woodlands. It has enabled characterisation of post-fire recovery of vegetation, birds and invertebrates over multi-century timeframes, and provided tools that are directly informing management to reduce stand-replacing fires in eucalypt woodlands. By building regional partnerships and applying globally or nationally consistent methodologies to regional scale questions, ecological observatories have the power not only to detect national and global scale trends in biodiversity and ecosystems, but to directly inform environmental decisions that are critical at regional scales.

• 대기
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• 제24권3호
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• pp.317-329
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• 2014

Eddy covariance data have been analyzed to investigate the influence of surface heterogeneity on turbulent transfer over farmland and industrial sites near Nakdong river, Korea, where both large and small scale heterogeneities co-exist. For this purpose, basic turbulent statistics, quadrant analysis and multi-resolution decomposition have been analyzed during the daytime. Basic turbulent statistics were compared with typical turbulent statistics in the surface layer. Such comparisons were in close agreement for momentum and heat at both sites but not for water vapor at industrial site. The correlation coefficient between water vapor and vertical velocity ($r_{wq}$) is relatively low and skewness of water vapor ($sk_q$) is very low at industrial site, possibly due to limited water source. For heat at both sites and water vapor at farmland, the quadrant analysis show similar behavior to that over homogeneous site but for water vapor at industrial site, the presence of river and limited water source at industrial site seems to influence on water vapor transfer by coherent eddy motion by increasing sweep contribution and decreasing ejection contribution. Multi-resolution decomposition analysis shows that large scale heterogeneity leads to low $r_{Tq}$ at large averaging time regardless of season at both sites and there are seasonal changes of $r_{Tq}$ in mid-averaging times at industrial site, possibly due to seasonal change of trees and grasses near the site.

• 환경생물
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• 제33권3호
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• pp.345-351
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• 2015

본 연구는 IPCC (2006)의 농업분야 온실가스 배출권 측정의 새로운 지침에 의거하여 과수와 토양, 대기 간의 탄소수지 산정 방법론을 제시하고자 전남 나주시의 배 재배농가를 대상으로 토양 호흡량과 초본류, 그리고 과수의 생태계 순생산량을 측정하였다. 토양 호흡량 및 초본류 생태계 순생산량은 Closed Dynamic Chamber (CDC) 방법으로 측정하였고, 배 과수의 생태계 순생산량은 EddyPro 5.2.1 프로그램을 이용하여 공분산법으로 측정하였다. 배 과수원의 토양 호흡량으로 연간 $429.1mgCO_2m^{-2}h^{-1}$이 배출되었으며, 토양온도민감도 ($Q_{10}$)는 2.3으로 나타났다. 초본류의 경우 측정기간 동안 호흡이 광합성보다 우세하게 나타났다. 2015년 6월 20일부터 24일까지 초본류의 광합성 또는 호흡을 통해 흡수 및 배출된 $CO_2$의 총합은 $156.1mgCO_2m^{-2}h^{-1}$으로 상대적으로 호흡이 더 많았던 것으로 나타났다. 배 과수의 광합성 또는 호흡에 의한 $CO_2$ 총합은 $-680.1mgCO_2m^{-2}h^{-1}$로 광합성에 의해 $CO_2$가 흡수되었다. 배 과원 단위의 토양 호흡량과 초본류 및 배 과수의 광합성 및 호흡량의 총합은 $-0.04tonCO_2ha^{-1}$로 $CO_2$의 흡수원이었다. 결론적으로 배 과원에서의 다양한 접근방법을 통한 향후 다년생 목본 작물 재배지에서의 탄소수지 산정 방법론 제시에 꼭 필요하다고 판단된다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제10권1호
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• pp.42-50
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• 2016

This study presents a performance evaluation of four different land surface models (LSM) available in Weather Forecast Research (WRF). The research site was located in Haean Basin in South Korea. The basin is very unique by its geomorphology and topography. For a better representation of the complex terrain in the mesoscale model were used a high resolution topography data with a spatial resolution of 30 meters. Additionally, land-use layer was corrected by ground mapping data-sets. The observation equipments used in the study were an ultrasonic anemometer with a gas analyzer, an automatic weather station and a tethered balloon sonde. The model simulation covers a four-day period during autumn. The result shows significant impact of LSM on meteorological simulation. The best agreement between observation and simulation was found in the case of WRF with Noah LSM (WRF-Noah). The WRF with Rapid Update Cycle LSM (WRF-RUC) has a very good agreement with temperature profiles due to successfully predicted fog which appeared during measurements and affected the radiation budget at the basin floor. The WRF with Pleim and Xiu LSM (WRF-PX) and WRF with Thermal Diffusion LSM (WRF-TD) performed insufficiently for simulation of heat fluxes. Both overestimated the sensible and underestimated the latent heat fluxes during the daytime.