• 통합자연과학논문집
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• 제17권1호
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• pp.1-12
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• 2024

Many abnormal climate events are occurring around the world. The cause of abnormal climate is related to temperature. Factors that affect temperature include excessive emissions of carbon and greenhouse gases from a global perspective, and air circulation from a local perspective. Due to the air circulation, many abnormal climate phenomena such as abnormally high temperature and abnormally low temperature are occurring in certain areas, which can cause very serious human damage. Therefore, the problem of abnormal temperature should not be approached only as a case of climate change, but should be studied as a new category of climate crisis. In this study, we proposed a model for the classification of abnormal temperature using random forests based on various meteorological data such as longitudinal observations, yellow dust, ultraviolet radiation from 2018 to 2022 for each region in Korea. Here, the meteorological data had an imbalance problem, so the imbalance problem was solved by oversampling. As a result, we found that the variables affecting abnormal temperature are different in different regions. In particular, the central and southern regions are influenced by high pressure (Mainland China, Siberian high pressure, and North Pacific high pressure) due to their regional characteristics, so pressure-related variables had a significant impact on the classification of abnormal temperature. This suggests that a regional approach can be taken to predict abnormal temperatures from the surrounding meteorological environment. In addition, in the event of an abnormal temperature, it seems that it is possible to take preventive measures in advance according to regional characteristics.

• 한국산림과학회지
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• 제102권4호
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• pp.522-529
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• 2013

기후변화는 수목의 생장과 생리적 특성에 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다. 본 연구는 인위적 온난화에 의한 소나무 묘목의 생장과 생리적 반응을 알아보기 위한 목적으로 수행되었다. 이를 위하여 2010년 4월 고려대학교 구내 묘포장에 1년생 소나무 묘목을 식재하고 당해 11월부터 적외선등을 이용하여 $3^{\circ}C$ 온도를 증가시키는 온난화 처리를 하였으며, 2011년부터 3월부터 2013년 3월까지 묘고 및 근원경, 지상부 및 지하부 생물량, 잎의 엽록소함량 및 질소 농도 등을 측정하였다. 묘고와 근원경의 경우 2012년 6월에 측정한 근원경을 제외하고 온난화 처리구와 대조구간 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나 2013년 묘목 개체당 잎의 생물량은 온난화 처리구($23.94{\pm}2.10g$)에서 대조구($26.08{\pm}1.72g$)보다 낮게 나타났으며, 줄기와 뿌리의 생물량 비율(S/R율)은 2013년에 온난화 처리구($1.09{\pm}0.07$)에서 대조구($1.31{\pm}0.10$)보다 낮게 나타났다. 한편 잎의 엽록소 함량 및 질소 농도는 2011년 잎의 질소 농도를 제외하고 온난화 처리와 대조구간 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 그리고 잎의 C/N율은 2012년에 온난화 처리구에서 대조구보다 높게 나타났다. 온난화 처리에 따른 소나무 묘목의 일부 생장 및 S/R율 감소는 온도 및 수분 스트레스와 관련이 있을 것으로 추정된다. 본 연구결과 향후 온난화가 지속되면 국내 소나무는 온도 및 수분스트레스로 인해 지하부로의 탄소 분배를 확대시킬 가능성이 있는 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_2호
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• pp.1101-1118
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• 2017

급격한 도시화와 이상기후의 증가로 도시의 기온이 꾸준히 올라가고 있으며, 한 도시 안에서도 열분포 양상이 지역마다 다르게 나타나고 있어 상세한 도시 열환경 분석이 요구된다. 최근에는 위성자료를 이용한 열환경 분석이 수행되고 있으나, 위성자료는 시 공간해상도의 Trade-off 관계로 인해 정밀한 분석에 어려움이 따른다. 이 연구는 2012년부터 2016년의 대구광역시 여름철 열환경 분석을 위해, MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 1 km 공간해상도의 낮과 밤 지표면온도(낮$LST_{1km}$, 밤$LST_{1km}$)를 250 m 공간해상도(낮$LST_{250m}$, 밤$LST_{250m}$)로 상세화 시켰다. 상세화에는 기계학습 기법인 랜덤 포레스트(Random Forest)가 이용되었다. 향상된 $LST_{250m}$는 기존의 $LST_{1km}$에 비해, 대구광역시 행정동 기준 불투수면적 비율과 지표면온도가 높은 상관관계를 보여주었다. 다음으로, 상세화 된 낮과 밤$LST_{250m}$를 이용하여 Hot Spot 분석을 수행하였다. 대구광역시 행정동 중 낮과 밤 지표면온도가 Hot Spot으로 군집화된 영역을 비교하고, 토지피복도를 이용하여 그 원인을 분석했다. 낮에는 공업 및 상업지역의 비율이 높은 영역에서, 밤의 경우 주거지역의 비율이 높은 영역에서 높은 Hot Spot이 군집 되었다. 본 연구의 열환경 분석 접근은 향후 도시정책 수립 및 국민안전에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 환경정책연구
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• 제11권2호
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• pp.3-16
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• 2012

국토환경성평가지도는 종합적인 환경정보를 이용하여 환경적 가치를 평가한 지도로서 친환경적인 토지이용 및 관리를 유도하기 위해 제작되었다. 2001년 평가항목 및 평가기준에 대한 연구를 시작으로 2003년부터 2005년까지 전국 국토환경성평가지도가 제작되었으며, 국토환경의 변화를 반영하여 매년 지도를 갱신하고 있다. 이처럼 지도의 정확도 개선을 위해 매년 타당성 연구를 기반으로 평가기준을 변경하였기 때문에 동일한 기준으로 국토의 환경성을 평가할 수 있는 모니터링 지표로서 국토환경성평가지도를 활용하기에 한계가 있는 상황이다. 따라서 본 논문은 2005년부터 현재까지 국토환경성평가지도에 사용된 데이터를 현재 평가기준으로 재평가하여 6년 동안의 국토환경성평가지도 변화 내역을 분석하고, 본 지도가 국토환경 모니터링 지표로 활용될 수 있는지 검토하였다. 분석 결과 국토환경성평가 1등급 지역은 꾸준히 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 등급 변화는 10년 단위로 갱신되는 4차 임상도 갱신(2008), 백두대간 보호지역 등 신규 법정 보호지역 반영(2010), 광역생태축 등 환경생태적 평가항목 자료 추가(2009) 등에 의한 것으로 분석되었다. 이는 국토환경성평가지도가 산림지역의 지속적인 관리로 인한 영급 증가, 신규 환경생태적 보전지역 추가 지정 등과 같은 개별적인 환경지표를 통합적으로 평가하고 있다는 것을 의미한다. 따라서 지속적인 국토환경성평가지도 제작은 국토환경 및 정책 변화의 통합 모니터링 지표로서 활용 가능성이 높다. 향후 국토환경성 평가지도가 보다 정확한 모니터링 자료로 활용되기 위해서는 평가항목으로 활용되는 환경 주제도의 정확도 확보, 갱신주기 단축이 요구된다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제22권3호
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• pp.145-153
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• 1999

1997년 3월에 대구광역시 동구 미대동 삼마산(333 m)의 일부 지소에 산불이 발생하여 약 6 ha의 소나무림과 임상식생이 전소되어 산화 당년에 벌목되었고 그 이듬해에 잣나무를 조림하였다. 산화 2년째인 1998년 4월에서 10월까지 산화지와 대조구인 비산화지를 선정하여 산화지의 효율적인 관리를 위한 기초자료를 제공하기 위해 식생조사와 토양조사를 실시하였다. 산화지에서는 총 43종류, 비산화지에는 총35종류의 식물이 출현하였으며, 적산우점도(SDR₃)는 산화지에서 참싸리(96.87), 졸참나무(77.90), 방동사니(46.22), 억새(38.33), 칡(36.84) 순이고, 비산화지에서 교목층은 소나무(100.00), 굴참나무(66.10), 개암나무(31.36)순, 관목층은 졸참나무(100.00), 산초나무(64.89), 참싸리(21.60)순, 초본층은 졸참나무(76.30), 억새(72.84), 산거울(64.89) 순으로 나타났다. 출현한 식물의 생활형은 산화지는 Th-D₁-R/sub 5/-e형, 비산화지는 H(M)-D₁-R/sub 5/-e형으로 나타났다. 두 지소간 유사도지수는 0.41이었고, 천이도(DS)는 산화지 609, 비산화지 1168, 종다양성지수(H)는 산화지 2.499, 비산화지 2.807, 균등성지수(e)는 산화지 0.664, 비산화지 0.789, 우점도지수(C)는 산화지 0.155, 비산화지 0.099이었다. 토양성분은 산화지에서는 pH, NO₃/sup -/-N함량, 유효인산, 치환성 양이온 K/sup +/, Ca/sup 2+/, Na/sup +/, Mg/sup 2+/이 비산화지보다 더 높은 값을 보였고, 유기물함량, 총탄소함량, 총질소함량, NH₄/sup +/-N함량은 비산화지보다 더 낮은 값을 보였다. 이상의 결과로 보아 본 조사지에서 산화지의 식생천이양상은 산화 당년에 억새와 참싸리, 산화 2년째에 참싸리와 졸참나무가 우점해 있고 앞으로 새로운 교란요인이 발생하지 않는다면 졸참나무군락으로 천이가 진행됨을 예상할 수 있다. 산불로 인해 식생이 파괴된 우, 그 이전의 상태로 회복되기까지 많은 시간이 걸린다는 점을 고려해서 장기적인 계획에 의한 더욱 구체적이고 체계적인 연구가 효율적인 산화지 관리면에서 수행될 필요성이 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제20권11호
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• pp.1417-1423
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• 2011

본 연구는 용기형 벽면녹화에서 유기질비료의 비율에 따른 노랑조팝나무의 생육을 실험적으로 평가함으로써, 빗물활용을 위한 적합한 식재지반 조성과 벽면녹화 수종으로서 관목류의 활용성을 높이고자 하며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 6월 무강수 실험기간 동안 용기형 벽면녹화 식재지반 내 토양수분함량을 중량단위로 측정한 결과, $A_1L_1$ > $A_2L_1$ > $A_4L_1$ > $A_8L_1$ > $A_1L_0$ 순으로, 유기질비료의 비율이 높을수록 완만하게 감소하였다. 2. 유기질비료 배합비율에 따른 노랑조팝나무의 생육은 대조구인 $A_1L_0$과 비교해 볼 때, 실험구별 생육 차이는 확연하지 않았으나 $A_2L_1$이 전체 처리구 중 가장 양호한 생육상태를 보였다. 3. 생존율은 대조구인 $A_1L_0$에서 모든 식물이 고사한 반면, 유기질비료 비율이 높을수록 생존율은 향상되었다. 이러한 실험적 결과를 통해, 빗물활용 용기형 벽면녹화에서 유기질비료는 노랑조팝나무의 생육보다는 생존을 향상시키는 것으로 나타나, 빗물만으로 물공급이 이루어지는 벽면녹화에 건조기를 대비할 수 있는 녹화방안이라 본다. 또한 이와 더불어 식재지반 내 토양수분함량을 높이기 위한 토양개량제나 빗물저류시스템의 연계가 고려된다면 노랑조팝나무는 용기형 벽면녹화에 활용가능성이 높은 관목이라 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제12권1호
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• pp.13-21
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• 1971

잣나무삼림(森林) 영급계별(令級階別)로 구분(區分)하고, 하층식생(下層植生)을 관대층(灌大層)과 관대층하(灌大層下)의 임상식물층(林床植物層)으로 구분(區分), 영급(令級)에 따른 이들의 종류조성(種類組成)을 조사(調査), 우점종(優占種)을 식별(識別)하고 구성종(構成種)의 현존량(現存量)을 측정(測定), 구성종(構成種)과 현존량(現存量)의 천이계열(遷移系列)에 있어서의 변화관계(變化關係)를 검토(檢討)했다. 1). 잣나무임하(林下)의 중요관대종(重要灌大種)은 Corylus heterophylla var. japonica이며 영급계별(令級階別) 식재림(植栽林)의 관대(灌大)의 우점종(優占種)은 아래와 같다. 5년생급계(年生級階) ; Quercus mongolica, Lespedeza Maximowiczi. 15년생급계(年生級階) ; Corylus heterophylla var. japonica, Lespedeza Maximowiczi. 25년생급계(年生級階) ; Corylus heterophylla var. japonica, Weigla subsesilis. 35년생급계(年生級階) ; Corylus heterophylla var. japonica, Maackia amurensis. 40년생급계(年生級階) ; Corylus heterophylla var. japonica, Morus bombcis. 2). 관대(灌大)의 높이 및 밀도(密度)는 주임목(主林木)의 영급상승(令級上昇)에 따라 감소(減少)한다. 3). 관대하(灌大下)의 임상식물(林床植物)의 우점종(優占種) 주임목(主林木)의 영급(令級)에 따라 아래와 같다. 5년생급계(年生級階) ; Arundinella hirta var. cilia, Miscanthus purpurascens. 15년생급계(年生級階) ; Arundinella hirta var. ciliata, Potentilla Freyniana. 25년생급계(年生級階) ; Physematium manchuriense, Viola xanthopetala, Rubus craegifolius, Polygonatum japonicum, Aster scaber. 35년생급계(年生級階) ; Rubus crataegifolius, Vicia unijuga var. typica. 40년생급계(年生級階) ; Rubus crataegifolius, Dioscorea japonica, Viola xanthopetala. 4). 관대하(灌大下)의 임상식물(林床植物)의 현존량(現存量)은 천이계열(遷移系列)에 있어서 잣나무림(林)의 영급상승(令級上昇)에 따라 감소(減少)되고 있으며 이는 임상식물(林床植物)의 높이, 밀도(密度)의 감소(減少)에 동등(同等)히 영향(影響)을 받고 있으며 식생종류조성(植生種類組成)의 변화(變化)에도 원인(原因)한다. 5). 관대하(灌大下)의 임상식물(林床植物)의 지하부대지상부(地下部對地上部)의 현존량(現存量)의 비율(比率)은 임령(林令)의 상승(上昇)에 따라 증가(增加)하고 있다. 6). 관대하(灌大下)의 종류조성(種類組成)은 천이계열(遷移系列)에 있어서 잣나무림(林)의 영급상승(令級上昇)에 따라 양지성식물(陽地性植物)로부터 음지성식물(陰地性植物)로 변(變)해 가고 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권2호
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• pp.118-130
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• 2007

태풍 루사시 집중호우로 인하여 농경지에 대한 피해가 극심했던 강원도 강릉지역의 강우특성과 침식, 매몰, 침수, 산불지역에 대한 피해양상을 조사하였으며, 복원대책을 요학한 결과는 다음과 같다. 1. 태풍루사에 의해 870 mm가 내린 강릉지역의 집중호우 확률강우 재현기간은 345년으로 분석되었다. 2. 토양침식지점과 인근지점 토양의 형태적 특성을 비교한 결과, 토양침식지점이 유효토심이 낮고, 경사장은 길고, 경사도는 높았으며, 주로 오목지형에서 토양침식에 많이 발생하였다. 3. 산불지역에서 경사가 심할수록, 지면피복도가 감소할수록 토양침식 등급이 높았는데, 저구릉에서 산악지로 갈수록, 미세지형은 볼록한 형태에서 직선형일수록 토양침식 등급이 높았다. 토양침식을 받은 지역은 혼효림 식재, Weeping love grass 등의 식재를 하고 가능한 한 단기간에 피복도를 증대시켜 2차 피해를 예방해야 할 것으로 판단된다. 4. 대부분의 농경지는 피해 후 복원이 잘 되어있으나, 일부농경지는 매몰된 모래층을 완전히 제거하지 않았기 때문에 토양의 비옥도 저하로 작물생육이 부진하였으며, 토성 급변층으로 인하여 심토에 배수 불량층이 생성되었다. 매몰된 토양을 완전히 제거하여 우량 객토원으로 객토하고 토양검정에 의한 작물별 시비처방이 필요한 것으로 판단되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권3호
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• pp.18-43
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• 2011

우리나라 최초의 농업과학기술 종합교본으로 평가되고 있는 홍만선(洪萬選 : 1643~1715년)의 편저, '산림경제'를 대상으로 추적한 조경 식물 관련 재배(종수(種樹))와 가꾸기(양화(養花))에 대한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, '산림'은 벼슬하지 않고 초야에 묻혀 즐기는 것이고, '산림경제'는 의향에 따라 꽃과 나무를 심고 새와 물고기를 기르는 것인데, 10년 계획으로 알맞은 나무를 심으면 봄에는 꽃을 볼 수 있고 여름에는 그늘을 즐길 수 있으며, 가을에는 열매를 먹을 수 있고 자산을 늘리는 방법임을 역설하고 있다. 특히, 꽃과 나무를 가꾸고 재배하기 위해서는 생태적인 특성을 잘 이해해야 한다는 중요성을 강조하고 있다. 둘째, 조선시대에 등장하는 식물의 출현 종은 초기에 비해 중기 이후 증가하는 경향이 뚜렷한데, '산림경제'에서 그 증가 경향을 추적할 수 있으며, 여기에 기술된 52종의 성상은 교목 31종, 관목 8종, 기타 3종, 초본 10종으로 분석되어 교목의 비중이 높게 나타나고 28종에 이르는 유실수 등 이용후생의 경향이 표출된다. 셋째, 식목 길일은 음력으로 정월이 가장 좋고(상시(上時)) 2월이 차선이며 3월이 가장 나쁜 시기(하시(下時))임을 제시하였다. 한편, 이식에는 숙토를 많이 붙여 분 뜨기 하고, 남쪽 가지를 원래 방향에 맞춰 심으며, 묻혔던 높이만큼 복토하여 버팀목을 세워야 함을 설명하였다. 또한, 1치 정도 깊이로 씨를 심으면 새순이 잘 나고, 꺾꽂이는 3월 상순에 손가락 굵기 만한 것을 골라 5치 길이로 심는 것이 좋다 하였다. 접붙이기는 싹이 틀 때가 좋고, 과일나무를 접붙일 때 남쪽으로 뻗은 가지를 쓰면 열매가 많이 달리며, 정월에 곁가지들을 전정하면 힘이 갈리지 않고 열매가 탐스러우며 굵어진다 하였다. 특히, 식재 적기를 음력 정월로 기술하고 있는 점을 감안할 때 오늘날 식재 적기 판단에 중요한 시사점을 준다 하겠다. 넷째, 꽃나무 가꾸기와 관련하여 분재는 정월이나 2월 거름흙을 주고 옮겨 심거나 씨를 뿌리는데, 꽃망울이 맺히면 거름 물을 주어 3~4월에 분을 올리는 것을 권장하였다. 말똥을 물에 섞어 꽃나무에 주면 일찍 꽃이 피고, 붉은 꽃을 희게 하려면 유황 연기를 이용하며, 화분은 반음지에 벽돌로 괴어 주는 것이 좋고, 석류 치자 동백 사계화 등은 꽃이 진 뒤 흙에 묻어주는 것이 좋다하였다. 꽃나무는 담 밑에 심으면 가지가 집 쪽으로 기울어지므로 자주 돌려놓아야 하고, 햇볕이 잘 드는 움 속에 씨앗을 갈무리하는데 출입구 겸 환기구를 남쪽으로 내서 화분 관리에 편하도록 해야 한다 하였다. 다섯째, 정월 초하룻날 닭이 울 때 횃불로 과수나무를 그을리면 잠복중인 벌레를 살충할 수 있고, 청명일 새벽에 볏짚을 매달아두면 모충(毛蟲)이 잠복소에 유인되며, 과수에 발생한 벌레는 유황가루로 구멍을 막아 질식시키거나 유황불로 훈연하는 방제법을 제시하고 있다. 한편, 토양조건과 관련하여 비옥토의 중요성을 언급하면서 건강한 식물을 키울 수 있고 병충해를 예방할 수 있는 최선의 방법임을 제시하고 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권2호
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• pp.85-96
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• 2019

일사량은 자연 생태계와 농업 생태계에서 에너지 수지와 물 순환을 추정하는데 중요한 변수이다. 일별 일사량을 추정하기 위해 심층 신경망(DNN) 모델이 개발되었다. 일조시간 등의 변수보다 기상 관측소에서의 가용성이 더 높은 온도와 강수량이 심층 신경망 모델의 입력 자료로 사용되었다. five-fold crossvalidation 을 사용하여 심층 신경망을 훈련시키고 검증하였다. 국내 15 개의 기상 관측소에서 30 년 이상 장기간의 기상 자료가 수집되었다. Cross-validation을 통해 얻어진 심층 신경망 모델은 수원 지역 기상 관측소의 일별 일사량 추정치에 대해 비교적 작은 RMSE($3.75MJ\;m^{-2}\;d^{-1}$) 값을 가졌다. 심층 신경망 모델은 수원 지역 기상 관측소의 일사량의 변위의 약 68%를 설명했다. 1985 년과 1998 년의 일사량 관측값은 일조시간에 비해 상당히 낮은 값이 관측되었다. 이는 후속 연구에서 일사량 관측 데이터의 품질 평가가 필요할 것임을 시사했다. 해당 연도의 데이터를 분석에서 제외했을 때, 심층 신경망 모델의 추정값은 통계적 수치가 약간 높게 나타났다. 예를 들어, $R^2$ 와 RMSE 의 값은 각각 0.72 와 $3.55MJ\;m^{-2}\;d^{-1}$ 이었다. 심층 신경망 모델은 기온과 강수량을 통해 일사량을 추정하는데 유용하며, 이는 미래 기후 시나리오 자료에 대해서 활용할 수 있을 것이다. 따라서, 공간에 대한 제약이 완화된 심층 신경망 모델은 작물 모델의 입력 자료로 일사량이 필요한 작물 생산성에 대한 기후 변화 영향 평가에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.