• 한국농림기상학회지
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• 제17권4호
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• pp.384-398
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• 2015

본 연구에서는 청미천 농경지를 중심으로 고해상도 지형 및 토지피복 자료 기반의 WRF/Noah-MP 결합시스템을 구축하고 수치모의 한 결과를 2014년 8월 21일부터 9월 10일까지의 청미천 하계 특별관측 자료와 비교하여, 농경지에서의 지면 및 대기모의 성능을 평가하였다. 지면 및 대기 변수의 단기 및 중기모의에 있어서 Noah-MP의 동적 식생 가동이 얼마나 유용한지를 살펴보기 위하여, 동적 식생을 포함하지 않은 실험(CTL)과 포함한 실험(DVG)을 관측기간에 대해 양방향 6중 둥지격자 시스템으로 수행하였다. 본 연구의 결과는 크게 세 가지로서 다음과 같다. 1) CTL 실험은 낮 동안의 순단파 복사 에너지를 과대 모의 함에 따라 현열 및 잠열 플럭스와 보웬비도 관측에 비해 과대 모의하는 경향을 보였다. CTL 실험의 기온은 관측을 대체로 잘 따라갔으나 일출 후 기온의 상승 속도가 관측에 비해 빠른 모습을 보였다. 최저 기온 및 최고 기온의 시점은 잘 모의하였는데, 특히 일 최저기온의 모의는 관측과 $0.3^{\circ}C$ 오차 이내의 성능을 보여, 동해 및 병해충과 연관된 엽면수분 지속시간 예측에 고무적인 결과로 평가되었다. CTL 실험의 10m 바람은 동서 및 남북 풍속 모두 대체로 과대 모의하는 경향을 보였고, 강수 또한 과대 모의하는 경향을 보였으나 강수의 시작 종료시점은 대체로 잘 포착하였다. 2) Noah-MP의 동적 식생을 구동시킨 DVG 실험은 CTL 실험에 비해 엽면적지수, 단파 복사, 지표면 플럭스, 보웬비, 기온, 바람, 강수의 모의를 전반적으로 관측에 더 가깝게 생산하는 것으로 나타났다. 강수, 온도, 복사, 가용 영양소 등의 변동에 대응하여 엽면적지수를 예단하는 DVG 실험은 CTL 실험보다 더 큰 엽면적지수를 생산했으며, 이는 실측에 더 가까운 결과였다. DVG 실험에서도 일출 후 기온 상승률은 관측에 비해 높았는데, 이는 CTL와 DVG 실험 모두에서 공통으로 사용한 YSU 경계층 방안이 갖는 혼합층의 조기 성장 특성과 관련이 있는 것으로 분석되었다. CTL 실험이 보인 바람과 강수의 과대모의 경향도 DVG 실험에서는 어느 정도 완화되는 개선점을 보였다. 3) 수평 해상도의 증가에 따른 청미천 농경지의 수치모의 성능 향상은 지표면 플럭스, 기온, 바람 강수 모두에서 미비하거나 거의 없는 것으로 나타났으며, 보다 정확한 평가를 위해서는 농경지 상의 여러 지점에서 입체적인 관측이 이뤄져야 하고, 모형에 사용되는 지형 및 토지피복 자료의 도메인 간 일관성이 확보되어야 할 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권1호
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• pp.45-50
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• 2005

우리나라의 주요 농업 생태계인 논에서 벼 생육기간 중의 CO₂와 에너지 교환을 정량화하고 분석(평가하기 위하여 미기상학적인 방법인 에디 공분산법으로 물질/에너지 플럭스를 측정하였다. 측정장소는 한반도 중부 지방의 대표적인 벼농사 지대인 경기도 이천시 부발읍 신원리 농업과학기술원 이천 시험지 플럭스 측정 지점 (37°18'20.34"N, 127°30'40.46"E)에서 수행되었다. 벼군락 장파복사의 방출은 대기로부터의 장파복사량보다 100Wm/sup -2/정도 많았다. 벼논에서 이앙 후 에너지 배분은 잠열 플럭스로 더 많이 배분되었고, 보웬 비는 0.3-0.7 정도였다. 이앙 후 대기중의 수증기 농도는 이 앙 전에 비하여 2gm/sup -3/ 정도 높아졌다. 벼논에서 CO₂ 농도는 야간이 780～820gm/sup -3/, 주간에는 약 650gm/sup -3/ 정도였다. 일사량 증가에 따른 이산화탄소 흡수량은 엽면적 지수가 높을수록 높았으며 특히 유수 형성기-출수기에서 가장 높았다.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제11권4호
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• pp.142-151
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• 2017

Spontaneous intracerebral hemorrhage (sICH) has a high mortality rate. Research has demonstrated that sICH occurrence is related to weather conditions; therefore, this study used the decision tree method to explore the impact of climatic risk factors on sICH at different ages. The Taiwan National Health Insurance Research Database (NHIRD) and other open-access data were used in this study. The inclusion criterion was a first-attack sICH. The decision tree algorithm and random forest were implemented in R programming language. We defined a high risk of sICH as more than the average number of cases daily, and the younger, middle-aged and older groups were calculated as having 0.77, 2.26 and 2.60 cases per day, respectively. In total, 22,684 sICH cases were included in this study; 3,102 patients were younger (<44 years, younger group), 9,089 were middle-aged (45-64 years, middle group), and 10,457 were older (>65 years, older group). The risk of sICH in the younger group was not correlated with temperature, wind speed or humidity. The middle group had two decision nodes: a higher risk if the maximum temperature was >$19^{\circ}C$ (probability = 63.7%), and if the maximum temperature was <$19^{\circ}C$ in addition to a wind speed <2.788 (m/s) (probability = 60.9%). The older group had a higher risk if the average temperature was >$23.933^{\circ}C$ (probability = 60.7%). This study demonstrated that the sICH incidence in the younger patients was not significantly correlated with weather factors; that in the middle-aged sICH patients was highly-correlated with the apparent temperature; and that in the older sICH patients was highly-correlated with the mean ambient temperature. "Warm" cold ambient temperatures resulted in a higher risk of sICH, especially in the older patients.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권5호
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• pp.537-547
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• 2010

FPAR는 다양한 육상 생태계 모텔에서 중요한 입력변수로 사용된다. 이 때문에 다양한 global product의 형태로 제공되고 있다. 하지만 한반도를 영역으로 하는 연구에 이를 바로 적용 시 오차가 발생할 수 있고, 이것은 위성자료를 이용한 지면 정보 산출에 있어서 직접적인 오차요인이 된다. 따라서 본 연구에서는 Terra/MODIS와 SPOT/VEGETATION 그리고 ECOCLIMAP 자료를 이용해 한반도에 최적화된 FPAR를 산출 하였고, 또한 기존에 사용하였던 LAI와의 관계식을 사용하지 않고, SPOT/VGT NDVI 로부터 계산된 FVC (Fraction Vegetation Cover)를 직접 이용하여 FPAR를 산출 하였다. 이를 위해 식생지수의 선형/비선형 관계를 이용하여 구하는 경험적인 방법을 적용하여 회귀분석을 수행한 결과 cropland와 forest에서 각각 결정계수 (Coefficient of Determination, $R^2$)가 0.9039. 0.7901으로 정확도가 높은 관계식을 도출해내었다. 최종적으로 Reference FPAR 자료와의 비교 분석을 통해 본 연구에서 산출된 FPAR가 전반적인 패턴을 잘 표현하면서 불규칙하게 발생하던 노이즈 또한 보정된 것을 확인 할 수 있었다. 이렇게 한반도에 최적화된 입력변수의 사용은 산출물의 정확도뿐만 아니라 연구의 질 향상에도 도움을 줄 것으로 사료된다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제11권4호
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• pp.556-572
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• 2015

This paper presents the applications of spatial interpolation and assimilation methods for satellite and ground meteorological data, including temperature, relative humidity, and precipitation in regions of Vietnam. In this work, Universal Kriging is used for spatially interpolating ground data and its interpolated results are assimilated with corresponding satellite data to anticipate better gridded data. The input meteorological data was collected from 98 ground weather stations located all over Vietnam; whereas, the satellite data consists of the MODIS Atmospheric Profiles product (MOD07), the ASTER Global Digital Elevation Map (ASTER DEM), and the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) in six years. The outputs are gridded fields of temperature, relative humidity, and precipitation. The empirical results were evaluated by using the Root mean square error (RMSE) and the mean percent error (MPE), which illustrate that Universal Kriging interpolation obtains higher accuracy than other forms of Kriging; whereas, the assimilation for precipitation gradually reduces RMSE and significantly MPE. It also reveals that the accuracy of temperature and humidity when employing assimilation that is not significantly improved because of low MODIS retrieval due to cloud contamination.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권2호
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• pp.173-181
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• 2015

본 연구는 보리-벼 이모작 작부체계의 논 생태계에 설치한 개방형 $CO_2$ 플럭스시스템과 자동개폐식 챔버형 $CH_4$ 측정시스템에서 관측된 탄소관련 온실가스 자료와 작물 생장량자료를 활용하여 논 생태계의 연간(2012.10.20~2013.10.21) 탄소수지를 분석하였다. 결론적으로 농작물의 생육인자와 환경인자는 $CO_2$의 순 생태계교환량(NEE)에 영향을 주는 것으로 분석되었고, $CH_4$ 배출량은 영농활동(특히 물관리)에 따라 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다. 2012~2013년 벼-보리 이모작 작부체계의 논 생태계에서 보리 재배기간에는 단위면적($m^2$)당 100.2g의 탄소를 흡수하고 벼 재배기간에는 $m^2$당 374.1g의 탄소를 흡수하였지만, 휴경기간에는 토양호흡의 형태로 $m^2$당 41.2g의 탄소를 배출하여 연간 총 $433.1g\;m^{-2}$의 탄소를 흡수하는 것으로 분석되었다. 여기에 농작물의 수확에 따른 논 생태계의 탄소 배출량과 $CH_4$ 형태로배출되는 탄소량을 포함한 연간 순생물상생산량(NBP)은 $184.7g\;C\;m^{-2}$으로 추정되어, 보리-벼 이모작 작부체계의 논 생태계는 탄소 발원인 것으로 평가되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제2권1호
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• pp.9-15
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• 2000

날씨ㆍ밤낮에 관계없이 자료를 취득할 수 있는 RADARSAT(C-밴드; 5.3GHz, HH 편광)의 후방산란계수와 태양광에 대한 반사값으로 데이터가 얻어지는 Landsat TM의 자료값(DN; Digital Numbers)을 이용하여 벼 생육과의 관계를 조사하였다. 벼 생육기간 동안 RADARSAT 3시기의 자료를 취득하여 보정 과정을 통하여 지표면의 특성이 잘 나타나는 후방산란계수 (backscatter coefcient)를 산출하였다. 연구지역에서 초장, 엽면적지수, 생체중, 건물중 등 벼의 생육변수를 조사하여 산출된 후방산란계수를 비교하였으며, Landsat TM은 논지역의 6시기 자료값을 산출하여 벼 생육과의 관계를 살펴보았다. 벼의 생육초기 담수상태일 때 논의 후방산란계수 범위는 -22dB--20dB이었고, 벼의 영양생장이 최대에 달했을 때 논의 후방산란계수는 -9dB--8dB 범위로 생육단계별로 뚜렷한 차이를 보였고 생육변수, 초장, 엽면적지수, 생체중, 건물 중 변화와 유사한 경향을 나타내었다 TM 밴드 1, 2, 3의 자료값은 생육후기로 갈수록 낮아졌다가 등숙기에 다시 높아졌고, TM 밴드 4의 자료값은 생육후기로 갈수록 높아졌다가 등숙기에 낮아지는 경향이었다. TM밴드 5와 7의 자료값은 생육기간 동안 계속 증가하여 건물중의 변화추세와 유사하였다. 시계열 RADARSAT과 Landsat TM자료를 이용한 벼 생육모리터링은 전망이 있는 것으로 보인다.

• 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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• 제24권1호
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• pp.48-61
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• 2022

한국은 국토의 약 63%가 산림으로 구성되어 있고, 16%가 농경지로 구성되어 있어 도심에서 발생하는 NOx가 산림지역과 농경지에서 발생하는 BVOCs와 결합하여 오존을 생성할 가능성이 높다. 그래서 본 연구에서는 한국의 자연 식생 BVOCs 배출을 추정하기 위해 MODIS의 토지피복 자료와 엽면적지수 자료를 이용하여 입력자료를 생성한 후 MEGAN 모델로 BVOCs의 주요 배출 물질인 이소프렌과 모노테르펜을 대상으로 2012년 6월 한 달 간 모델링을 실시하였다. 그 결과, 해당기간 동안 이소프렌은 10,495 ton, 모노테르펜은 2,709 ton이 배출되었다. 기존 국내에서 BEIS와 CORINAR를 이용하여 연구된 이소프렌의 배출량은 약 24,000 ton, 모노테르펜은 25,000 ton으로 나타났는데, 본 연구와 배출량 차이가 나타난 주된 이유는 모델 알고리즘 차이와 모델 구동 시점에서의 일사량과 기온 등 기상 조건의 차이에 의한 것으로 추정된다. 그리고 모델링 결과와 측정 값의 비교를 위하여, 6월 11일부터 12일까지 이틀 간에 걸쳐, 한국 태화산에서 활엽수의 이소프렌과 침엽수의 모노테르펜 챔버 측정 값을 항공라이다와 방형구 식생자료를 기반으로 산정된 엽생체량 값을 이용하여 산림 단위의 BVOCs 배출량으로 환산하였다. 태화산 지역에서의 MEGAN 모델과 측정 간 BVOCs 배출량을 비교한 결과, 시간적인 배출 경향은 유사했으나 이소프렌은 MEGAN 모델에서 최대 6.4배 정도 배출량이 높게 나타났고, 모노테르펜은 최대 5.6배 정도 배출량이 높게 나타났다. MODIS에서 제공되는 토지피복 자료가 한국의 토지피복 특성을 잘 반영하지 못함에도 불구하고 MEGAN 모델링 결과가 측정 값과 다른 모델에 비해 상대적으로 큰 차이를 보이지 않은 것은 MEGAN 내에 기온, 일사량 등에 의해 식생의 BVOCs 배출량을 변환시키는 파라미터들이 현실을 비교적 적절하게 반영하고 있는 것으로 사료된다. 본 연구는 국내의 BVOCs 배출량을 MEGAN 모델을 활용하여 산정하였고, 산림지에서의 실측 자료와 비교를 통해 배출량을 평가하였다는데 의의가 있으며, 산림과 대기 간의 BVOCs 상호작용 연구에 작은 도움이 될 것으로 기대된다. 국내 BVOCs 배출량을 더 정확하게 추정하기 위해서는 지형과 식생의 특성을 더욱 최신으로 반영한 토지피복 및 엽면적지수 자료의 이용, 그리고 수목 및 농작물 등과 같이 개별 식생에 따른 배출계수 등의 대한 연구가 향후에 심도 있게 이루어져야 할 것이다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제3권1호
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• pp.1-9
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• 1983

본(本) 연구(硏究)는 설악산(雪嶽山)에 분포(分布)하는 마가목 천연림(天然林)의 생태환경(生態環境)과 생리기능(生理機能)을 측정분석(測定分析)한 것으로 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 마가목의 주분포지(主分布地)는 900m~1,00m로 온난지수(溫暖指數) WI는 42$3.2{\times}10^3{\sim}9.2{\times}10^3$, CEC는 13.7~19.5mg/100g, N은 0.21~0.39%, $P_2O_5$는 22.6~38.7ppm, pH는 5.6~5.8로 배수양호(排水良好)하고 양분(養分)이 풍부한 토양(土壤)이다. 4. 마가목 군락지(群落地)의 상층목(上層木)으로는 분비나무, 주목나무, 자작나무, 물참나무, 고로쇠단풍, 까치박달, 달피나무 등이며 하층목(下層木)으로는 만병초, 참단풍, 측백, 개암, 철쭉, 진달래, 함박꽃 등이 혼생(混生)하고 있다. 5. 임분밀도(林分密度)는 1,160m가 1,556본/ha, 1,300m가 3,600본/ha이며 DBH를 단면적(斷面積)으로 한 피도(被度)(C)는 1,600m가 0.37, 1,300m가 0.31이며 수관투영면적(樹冠投影面積)에 대한 식피도(植被度)는 1,600m가 2.04, 1,300m가 1.61이였다. 6. 마가목 군락지(群落地)의 엽층(葉層)의 광분포(光分布)는 Beer-Lambert 법칙(法則)에 따라 감소(減少)하며 F(Z)를 엽면적지수(葉面積指數)(LAI) 대신 관수층(冠樹層)의 선단(先端)으로부터의 거리로 나타냈을 때 흡광계수(吸光係數) k는 0.17이었다. 7. 마가목 지엽(枝葉)(shoot)의 수분특성(水分特性)은 최대포수시(最大飽水時)의 침투압(浸透壓)이 -16.2bar, 팽압(膨壓)이 14.5bar, 초기원형질분리점(初期原形質分離點)의 삼투압(渗透壓)이 -19.4bar, 이때의 상대함수율(相對含水率) $v_p/v_o$와 $v_p/w_s$가 각각 83.1%와 87.1%였다. 8. 지엽(枝葉)의 생세포군(生細胞群)의 탄성계수(彈性係數) E는 69.6이며 총수분함량(總水分含量)에 대한 총(總) Symplasmic water 는 67.7%이며 Apoplastic water 는 32.3%였다.