• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
• /
• pp.283-292
• /
• 2008

The foremost criterion in the design of a Satellite Launch Vehicle(SLV) is its performance capability to boost the designated payload to the desired mission orbit; it starts from focusing on the SLV configuration to achieve the velocity requirements($}\Delta}V$) for the mission. In this paper we review an analytical approach which is suitable enough for preliminary conceptual design and is used previously to optimize stage configurations for Two Stage to Orbit SLV for Low Earth Orbit(LEO) Missions; we have extended this approach to Three Stage to Orbit SLV and compared different propellant options for the mission. The objective is to minimize the Gross Lift off Weight(GLOW). The primary performance figures of merit were the total inert weight of the SLV and the payload weight that the SLV could lift into LEO, given candidate propulsion systems. The optimization is achieved by configuring the $}\Delta}V$ between stages. A comparison of configurations of single-stage and multi-stage SLVs is made for different propellants. Based upon the optimized stage configurations a comparative performance analysis is made between Liquid and Solid fueled SLV. A 3 degree of freedom trajectory-analysis program is modeled in SIMULINK and used to conduct the performance analysis. Furthermore, a cost analysis is performed on our stage optimized SLVs. The cost estimation relationships(CER) used give us a comparison of development and fabrication costs for the Liquid vs. Solid fueled SLV in man years. The pros and cons of the production, operation ability, performance, responsiveness, logistics, price, shelf life, storage etc of both Solid and Liquid fueled SLVs are discussed. The statistics and data are used from existing or historical(real) SLV stages.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.198-221
• /
• 2021

1960-70년대 대규모 산림녹화 이후에 한국의 산림은 점차 노령화되고 있다. 노령림의 순 CO₂ 교환은 이론적으로 중립에 가깝지만, 교란이나 관리에 의해 CO₂ 흡원 또는 발원이 될 수 있다. 본 연구는 한국의 광릉 낙엽활엽수 노령림(GDK)의 CO₂ 수지 역학을 이해함으로써, 다음 두 가지 질문에 답하고자 하였다: (1) 보전되고 있는 GDK는 과연 이론적으로 알려져 있는 CO₂ 중립인가? (2) 관측된 CO₂ 수지의 경년 변동이 문헌에 보고된 조절 인자들과의 선형적인 인과관계로 설명이 가능한가? 이에 답하기 위해, 본 연구는 KoFlux GDK 관측지에서 에디 공분산 기술로 2006년부터 2020년까지 15년 동안 관측된 CO₂ 플럭스 자료와 생기상학적 자료를 분석하였다. 연구 결과, (1) GDK는 15년 자료를 평균해서 보면 약한 CO₂ 발원이며, 관측기간 동안 흡원과 발원 사이를 오갔으나 최근 5년 동안 CO₂ 발원으로서의 강도가 증가하고 있다. (2) 전천일사, 생장기간, 엽면적지수의 경년 변동은 총 일차생산량(Gross Primary Production, GPP)의 경년변동과 양의 상관관계(R²=0.32~0.45)가 있는 반면, 기온과 지표면 온도의 경년 변동은 생태계 호흡(Ecosystem Respiration, RE)의 경년 변동과 유의한 상관관계가 없었다. 또한, 관측기간 초반(첫 10년)의 CO₂ 플럭스와 기상요인 및 생물학적 요인으로 학습시킨 기계학습은 관측기간 후반(최근 5년)의 GPP와 RE의 경년 변동을 제대로 모사해내지 못했다. 단, 고사목에서 배출된 탄소 추정량이 CO₂ 발원으로의 전환에 일부 기여했을 것으로 추정된다. GDK의 장기 CO₂ 수지 역학에 대해 올바로 이해하고 해석하기 위해서는, 분석과 모델링을 위한 복잡계과학 기반의 새로운 프레임워크가 필요하다. 더불어, 플럭스 모니터링 및 자료 품질 유지와 함께 고사목과 교란을 지속적으로 모니터링하는 것이 중요함을 다시 한 번 확인하였다.

• 환경생물
• /
• 제22권2호
• /
• pp.247-258
• /
• 2004

Climatological, hydrological and planktonical research studies, measurements of primary production and photosynthetic efficiency from December 1976 to December 1978 have been carried out in two brackish lakes: Lake Etang de Berre and Lake Etang de Vaine located in the French Mediterranean coast, in the region of Carry-le-Rouet located on the north-west Mediterranean near Marseilles, and in fresh water inflows from 4 Rivers (Touloubre, Durance, Arc, Durancole) to Lake Etang de Berre. Physico-chemical parameters were measured for this study: water temperature, salinity, density, pH, alcalinity, dissolved oxygen (% saturation), phosphate, nitrate, nitrite, silicate etc. Diverse biological parameters were also studied: photosynthetic pigments, phaeopigments, specific composition and biomass of phytoplankton, primary pelagic production etc. Climatical factors were studied: air-temperature, solar-radiation, evaporation, direction (including strength) of winds, precipitation and freshwater volume of the four rivers. The changes in Lake ‘Etang de Berre’ ecosystem depend on the quality of the water in the Durance River, and on the effects of seawater near the entrance of the Caronte Canal. The water quality of the lake varies horizontally and vertically as a result of atmospheric phenomena, maritime currents and tides. The distribution of water temperatures is generally heterogeneous. Southeasterly winds and the Northeasterly Mistral wind are important in the origins of circulated and mixed water masses. These winds are both frequent and strong. They have, as a result, a great effect on the water environment of Lake Etang de Berre. In theory, the annual precipitation in this region is well over eight times the water mass of the lake. The water of the Durance River flows into Lake Etang de Berre through the EDF Canal, amounting to 90% of the precipitation. However, reduction of rainfall in dry seasons has a serious effect on the hydrological characteristics of the lake. The temperature in the winter is partially caused by the low temperature of fresh water, particularly that of the Durance River. The hydrological season of fresh and brackish water is about one month ahead of the hydrological season of sea water in its vicinity. The salinity of Lake Etang de Berre runs approximately 3$\textperthousand$, except at lower levels and near the entrance to the Caronte Canal. However, when the volume of the Durance River water is reduced in the summer and fall, the salinity rises to 15$\textperthousand$. In the lake, the ratio of fresh water to sea water is six to one (6:1). The large quantities of seston conveyed by rivers, particularly the Durance diversion, strongly reduce the transparency in the brackish waters. Although the amount of sunshine is also notable, transparency is slight because of the large amount of seston, carried chiefly by Tripton in the fresh water of the Durance River. Therefore, photosynthesis generally occurs only in the surface layer. The transparency progressively increases from freshwater to open seawater, as mineral particles sink to the bottom (about 1.7kg $m^{-2}a^{-1}$ on the average in brackish lakes). The concentration of dissolved oxygen and the rate of oxygen saturation in seawater (Carry-le-Rouet) ranged from 5.0 to 6.0 $m\ell$ㆍ.$1^{-1}$, and from 95 to 105%, respectively. The amount of dissolved oxygen in Etang de Berre oscillated between 2.9 and 268.3%. The monographs of phosphate, nitrate, nitrite and silicate were published as a part of a study on the ecology of phytoplankton in these environments. Horizontal and vertical distributions of these nutriments were studied in detail. The recent diversion of the Durance River into Lake Etang de Berre has effected a fundamental change in this formerly marine environment, which has had a great impact in its plankton populations. A total of 182 taxa were identified, including 111 Bacillariophyceae, 44 Chlorophyceae, and 15 Cyanophyceae. The most abundant species are small freshwater algae, mainly Chlorophyceae. The average density is about $10^{8}$ cells $1^{-1}$ in Lake Etang de Berre, and about double that amount in Lake Etang de Vaine. Differences in phytoplankton abundance and composition at the various stations or at various depths are slight. Cell biovolume V (equivalent to true biomass), plasma volume VP (‘useful’ biomass) and, simultaneously. the cell surface area S and S/V ratio through the measurement of cell dimensions were computed as the parameters of phytoplankton productivity and metabolism. Pigment concentrations are generally very high on account of phytoplankton blooms by Cyanophyceae, Chlorophyceae and Cryptophyceae. On the other hand, in freshwaters and marine waters, pigment concentrations are comparatively low and stable, showing slight annual variation. The variations of ATP concentration were closely related to those of chlorophyll a and phytoplankton blooms only in marine waters. The carbon uptake rates ranged between 38 and 1091 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with an average surface value of 256 mg; water-column carbon-uptake rates ranged between 240 and 2310 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with an average of 810, representing 290 mg$Cm^{-2}$, per year 45 000 tons per year of photosynthetized carbon for the whole lake. Gross photosynthetic production measured by the method of Ryther was studied over a 2-year period. The values obtained from marine water(Carry-le-Rouet) ranged from 23 to 2 337 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with a weighted average of 319, representing about 110 gCm$^{-2}$ per year. The values in brakish water (Etang de Berre) ranged from 14 to 1778 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with a weighted average of 682, representing 250 mg$Cm^{-2}$ per year and 38 400 tons per year of photosynthesized carbon for the whole lake.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.242-252
• /
• 2016

생태계 과정 모형인 BIOME-BGC를 이용해 국내 상록침엽수림의 탄소-물 순환 과정의 계절 및 연간 변화를 모의하여 국내의 소나무 고사 현상의 기후-토심 영향을 분석하였다. 연구지로 2009년과 2014년 각각 소나무 대량 고사가 발생한 밀양과 울진을 선정하였다. 두 지역의 표준강수지수를 산정한 결과 약 5년 내외의 주기의 가뭄현상을 판별하였다. 2000년 중반 이후 가뭄은 고온 건조 기후 특성을 보였다. 모형의 여러 변수를 조사한 결과, 임시탄소저장소인 Cpool 변수가 탄소기아에 의한 소나무고사 현상과 개연성이 큰 변수로 나타났다. Cpool의 감소는 총일차생산성(GPP) 감소 혹은 유지호흡(Rm) 증가의 결과로 발생하였고, 연구기간 중 Cpool이 최저값을 보인 해는 각 연구지역에서 소나무 대량 고사가 발생한 해와 잘 일치하였다. 두 지역 모두 가뭄에 의한 GPP 감소와 고온에 의한 Rm 증가가 Cpool의 감소를 초래하였는데, GPP와 Rm의 상대적 기여도는 지역별로 상이하였다. 특히 저온다습한 울진의 경우 Rm 증가 영향이 중요한 요인이었다. 한편 낮은 토심에서 생산성, 생체량, 증산량, Cpool 등 제반 탄소-물 관련 변수가 감소하였고 연간 변동폭이 증가하였다. 그러나 0.5 m 이하 토심에서는 Cpool에 큰 차이가 없는 것으로 보아 일정 수준 이하의 토심에서 생체량-생산성-유지호흡 간의 균형에 따라 Cpool이 유지되는 적응 메커니즘이 나타난 것으로 보인다. 이 연구의 결과 소나무 고사와 관련한 고온건조-탄소 기아 가설을 제안하였고, 보다 현실적 분석을 위한 향후 모형 개선 방향을 제안하였다.

• 환경정책연구
• /
• 제12권1호
• /
• pp.101-123
• /
• 2013

산업연관표와 국민 계정을 연결시켜 작성하는 기존의 사회계정행렬(SAM: Social Accounting Matrix)에다 우리나라 산업별 화석에너지 소비량과 이산화탄소 배출량 등 환경지표를 추가로 연결한 환경 사회계정행렬(environmental SAM)을 국내 최초로 작성하고, 이 결과를 이용하여 우리나라 산업별 생산 활동이 화석에너지 소비와 이산화탄소 배출에 미치는 영향을 추정하였다. 본 논문에서는 특히 화석에너지 소비와 이산화탄소 배출 변화의 요인 분해(decomposition)시 기존의 직, 간접 효과는 물론 산업연관분석에서는 찾아내기 어려운 환류 효과(induced effect)까지 세분하여 추정하였다. 추정 결과 우리나라에서 화석에너지 소비가 가장 많은 발전 산업(electricity industry)은 직접 효과가 큰 반면 간접 효과는 매우 작은 것으로 나타났다. 두 번째로 화석에너지 소비량이 많은 제철 등 제1차 금속산업의 경우에는 직접 효과뿐만 아니라 간접 효과도 큰 것으로 나타났다. 무엇보다도 각 산업 활동별로 상당히 큰 값의 환류 효과가 존재함을 확인할 수 있었다. 특히 서비스 산업은 환류 효과가 직, 간접 효과보다 더 큰 비중을 차지하였다. 본 논문은 향후 에너지 소비량 감축과 같은 정책의 시행이나 산업 활동의 변화가 각 산업별로 화석에너지 소비와 이산화탄소 배출에 미칠 영향을 여러 가지 요인별로 세분하여 파악할 수 있게 하였다는 점에서 산업 활동의 영향 평가는 물론 정책 영향 평가에서도 활용가치가 높다고 본다.

• 한국유기농업학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.411-422
• /
• 2012

본 시험은 농촌 노동력이 노령화 및 부녀화되고 있은 현실에서 원예작물의 무경운 유기재배의 지속 가능성을 구명하여 농산물의 생산비를 절감하고 노령화 대응 기술을 개발하고자 시험을 수행하였다. 실험은 무농약 인증 상태를 유지하고 있는 비닐하우스 토양에서 유기재배 방법으로 시험을 수행하였으며, 시험구는 경운하지 않은 무경운 토양과, 경운 토양으로 나누어 시험을 수행하였다. 1. 경운 방법에 따른 고추의 생육 및 수량 : 고추의 생육은 무경운 재배가 관행 경운재배 고추에 비하여 주간과 주지길이, 경경과 절간장이 감소되어 생육이 억제되었다. 고추의 과 특성은 무경운 재배구가 경운재배에 비하여 과경과 1과중이 유의성 있게 증가되고 수확과수가 많아 고추 수량은 10% 정도 증수되었다. 고추의 품질은 무경운 재배구가 경운에 비하여 향상되었다. 2. 경운방법에 따른 생산비 절감 효과 : 경운방법에 따른 생산비를 이론적으로 분석한 결과 종묘 종자비와 무기질 비료비, 농약비, 수리비, 소 농구비, 영농시설상각비, 기타요금 등은 경운방법에 따라서 차이가 없었다. 무경운재배가 경운재배에 비하여 유기질 비료비 감소, 광열동력비 감소, 제 재료비의 감소, 대농구상각비 및 수선비 절감으로 중간재비가 11% 정도 절감되었다. 무경운은 경운과 관련된 작업이 생략되어 고용노력비와 자가노력비가 감소되었으며 농가소득은 11%, 소득율은 5% 정도 증가되는 것으로 나타났다. 그러나 본 시험에서 무경운재배구가 관행 경운재배에 비하여 수량은 10% 정도 증수되고, 품질 향상으로 조수입은 25% 정도 증가되었다. 따라서 제재료비는 34% 정도 증가되었으며, 중간재비는 3%, 경영비는 2% 정도 증가되었고 농가소득은 무경운재배에서 52% 정도 높았고 소득율은 22% 정도 증가되었다. 경운과 무경운에 관계없이 유기재배는 관행재배에 무기질 비료비에 비하여 토양 양분관리를 위한 유기질비료(퇴비 제외) 비용이 증가되었다. 무경운농업은 농작물의 생산량과 품질, 대형농기구 구입비, 농기구의 운영비 등 경제성 뿐만 아니라, 농민의 건강과 농촌의 사회 안정화, 생물다양성과 병해충발생, 경관 조성, 국토보존, 지구온난화 대응 등 다양한 분야에 보다 적극적이고 체계적인 검토가 요청되었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제42권11호
• /
• pp.911-920
• /
• 2009

가상수는 농산물, 가공식품 또는 제품을 만들기 위해서 필요한 물의 총량을 의미한다. 우리나라의 곡물자급율은 27 %에 불과하며, 농산물 수입에 의한 가상수 수입이 다른 나라들에 비해 매우 큰 편에 속하며, 우리나라에 적합한가상수를 산정할 필요가 있다. 본 논문은 Chapagain과 Hoekstra가 제안한 방법을 이용하여, 1991년부터 2007년까지의 연간 농업 가상수 사용량(agricultural virtual water use, AWU)과 작물 1 톤을 생산하기 위하여 필요한 가상수량(virtual water content, VWC)을 산정하는 데 목적을 두고 있다. 가상수 사용량을 산정하기 위하여 44가지 작물에 대해 17년간의 작물 생산량과 재배면적 데이터를 수집하고, FAO Penman-Monteith식을 이용하여 작물소비수량을 산정하였다. 산정 결과를 살펴보면, 농업 가상수 사용량은 151억 $m^3$으로 산정되었고, 점차 그 양이 줄어드는 경향을 보였다. 작물 중 논벼가 가장 많은 양의 농업 가상수를 사용하였고, 전체 농업 가상수 사용량 중 75 %에 해당하는 연간 101억 $m^3$을 사용하였으며, 논벼를 1톤을 생산하기 위해 필요한 가상수량은 1600.1 $m^3$/ton으로 산정되었다. 작물을 생산하는 데 있어 필요한 가상수량이 큰 작물 종류는 채유종실이 가장 큰 값을 나타내었고, 엽채류 및 근채류가 가장 작은 것으로 나타났다. 산정된 원료 작물의 가상수량은 원료 작물과 가공 생산물의 중량비를 이용하여 농산물 가공품이나 축산물 등 2차 생산물의 가상수를 산정할 수 있다. 이에 따라 본 연구에서 산정된 결과는 우리나라의 농업 분야의 물발자국을 산정하는 데 있어서 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.235-250
• /
• 2021

본 연구에서는 '한국 김제의 전형적인 벼 경작 시스템이 기후스마트농업(CSA)의 삼중 도전에 어떻게 부합하고 있는가?'라는 질문에 답하기 위해, (1) 벼 경작 시스템의 에너지, 물, 탄소 및 정보의 흐름을 직접 관측하였고, (2) 생산성/효율성, 온실가스 방출/흡수 및 회복성을 평가할 수 있는 다양한 측정도구(metrics)를 사용하여 기후스마트농업의 관점에서 평가하였다. 국내 플럭스 관측망인 KoFlux 관측지의 하나인 김제의 대표적인 벼 경작 시스템에서 3년간(2011, 2012, 2014)의 생육기간 동안 에디공분산 기술을 사용하여 에너지, 물, 이산화탄소 및 메탄 플럭스의 흐름을 모니터링하였다. 생산 효율성 평가를 위해서는 총일차생산량(GPP), 생태계 호흡량(RE), 곡물 수확량, 빛사용효율(LUE), 물사용효율(WUE), 및 탄소흡수효율(CUE)을 지표로 사용하였다. 온실가스 정량화를 위해서는, 이산화탄소 플럭스(F_CO2)와 메탄 플럭스(F_CH4)의 경우 직접 관측한 자료를 사용하였고, 아산화질소 플럭스(F_N2O)는 IPCC지침에 따라 간접적으로 산출한 자료를 사용하였다. 회복성 평가를 위해서는 자기-조직화(self-organization, S) 지표를 사용하였으며, 벼 경작 시스템에서 가장 포괄적인 세 과정(총일차생산, 메탄플럭스, 증발산)을 대상으로 정보이론을 사용하여 정량화 하였다. 결과에 따르면, 3년 간의 생육 기간 중 2011년이 상대적으로 CSA 삼중 목표를 모두 성취하였으나, 이어지는 2012년과 2014년에 모두 생산량이 감소하고 온실가스 방출이 크게 증가하여 기후스마트 한 관리가 이루어지지 않은 것으로 보인다. 3년 생육기간을 평균한 CSA 지표의 값과 범위의 경우, 생산성에 관련된 지표들은 문헌에 보고된 다른 연구 결과와 비교할 때 대부분 중-상위의 범위에 속했으나, 온실가스 완화의 경우 평균 이하였고, 회복성은 높았지만 보고된 자료가 없어 비교하지 못했다. 기후스마트한 벼재배를 위해서는, 1) 이해 관계자들이 함께 목적에 맞게 목표의 우선순위를 정하고('거버넌스'), 2) CSA 지표를 분석한 결과로부터 얻어진 되먹임(feedback) ('모니터링') 정보를 기반으로, 3) 상황에 맞는 적절한 개입('관리'), 즉 거버넌스/관리/모니터링의 삼합으로 이루어지는 비저니어링이 필요함을 시사한다.

• 대기
• /
• 제24권3호
• /
• pp.303-315
• /
• 2014

HadGEM2-CC 모델에서의 $CO_2$ 농도증가에 대한 RCP 시나리오의 결과는 21세기 말 전 지구 연평균 기온과 강수 증가가 전망되고 이에 따라 식물의 생산량 및 호흡량 증가가 전망된다. 20세기 말 일차생산량(GPP와 NPP), 호흡량, LAI가 21세기 말 기온 증가에 따라 증가하는 점은 기존의 Shao et al. (2013)와 유사하였다. 특히 이전 연구와 유사하게 21세기 말 일차생산량과 호흡량은 고위도보다 열대 저위도 지역에서 증가량이 더 컸다. 기온이 상승하고 강수량이 증가하면서 식생이 자라지 않던 나지 면적이 감소하였고, 이에 따른 식생 면적 증가는 식생의 생산량(GPP, NPP) 증가로 나타났다. 특히, 본 연구에서는 C3 초지, 활엽수의 면적 증가가 뚜렷하였다. 이는 Beck and Goetz (2011)에서 언급한 대로 온난화에 따른 식생 면적 증가가 식생 생산성과 연관되어 $CO_2$ 흡수작용을 강화하는 데 기여할 수 있음을 의미한다. Shao et al. (2013)에 따르면 21세기 말 누적 NEE는 증가가 전망되고 이는 특히 열대와 고위도 지역이 주요 흡수원으로 작용하였기 때문으로 그 원인을 설명하였다. 본 연구에서 사용된 HadGEM2-CC에서는 전 지구 평균적으로 NEE 흡수가 증가하는 경향은 동일하게 전망하며, 이는 열대보다는 북반구 고위도지역인 유라시아와 북미 대륙에서 증가한 흡수가 그 원인으로 분석되었다(Fig. 8). 앞서 Mynenl et al. (1997)에 따르면 기온상승에 따라 식생의 광합성활동, 생장시기 길이와 시작시기의 당겨짐을 보고하였다. 본 연구 실험에서도 이와 유사하게 미래에 기온 상승에 따라 식생 성장 기간이 길어지고 LAI도 증가하며 식생 지대가 점차 고위도로 북상할 것을 전망하였다(Figs. 5, 12b). 이에 따라 육상 생태계의 $CO_2$ 흡수량은 20세기 말보다 21세기 말에 증가하였고 우리나라가 속해있는 동아시아지역($90^{\circ}E{\sim}140^{\circ}E$, $20^{\circ}N{\sim}60^{\circ}N$)은 기온, 강수뿐 아니라 $CO_2$ 흡수량도 같은 위도대의 전 지구 동서평균보다 크게 모의되었다. RCPs에 따른 흡수율은 21세기 중반까지는 대기 중 이산화탄소 농도 변화율과 유사한 경향을 보이는데 RCP 8.5에서는 21세기 후반에 흡수 증가율이 감소하며 이는 Liddicoat et al. (2013) 에서 보인것과 유사하다. 하지만 대기 중 $CO_2$의 증가와 식생분포 지역의 확대에도 불구하고 21세기 말 육상생태계의 순생태계흡수량은 크게 증가하지 않음을 확인할 수 있었다. 이는 기온 상승이 크게 일어난 21세기 후반부터 토양 호흡의 급격한 증가로 인하여 육상생태계의 이산화탄소 흡수 능력은 감소한 것에 기인하였다. 향후 본 연구결과의 유의성을 확보하기 위해 다양한 모델의 자료를 추가할 필요가 있다. Shao et al. (2013)에 따르면 미래 탄소 흡수 전망에 있어 전 지구 및 위도별 모의 결과가 모델마다 매우 다양한데 이는 지면생태모형 간의 식생역학, 물리과정의 차이로 해석된다. 미래 육상생태계의 이산화탄소 흡수 능력의 변화와 기후변화를 보다 정확하게 예측하기 위해서는 다른 모델의 자료를 이용한 불확실성을 정량화 하는 것이 필요하며 이는 전 지구 및 지역별 탄소 순환 이해를 높이는 데 기여할 것이다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제33권5_2호
• /
• pp.721-732
• /
• 2017

벼 등 식량작물 작황 추정의 경제, 산업적 중요성이 증가함에 따라 생물리 모형과 원격탐사 기반의 위성자료를 활용한 작황 추정 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 연구에서는 위성 기반의 전천후 기상 입력자료(i.e. 기온, 대기 수증기압 포차, 일사량)와 빛 이용효율 모형을 이용한 생물리적 작물 성장 알고리즘을 벼에 적용하여 벼의 수확량을 수확 시기 보다 이르게(9월 중순 경) 추정하는 것을 목적으로 하였다. 2003년부터 2014년까지 12년간 경상권을 제외한 국내의 군 단위 행정구역별 벼 수확량을 추정하고, 이를 통계청에서 제공하는 현미 생산량 통계와 비교, 평가하였다. 벼 건중량, 수확지수 그리고 수확량 추정 결과는 각각 지도로 작성하여 공간적 분포 양상을 분석하였다. 연도별 전국 평균 추정 건중량은 평균오차(ME)가 0.56%, 평균절대오차(MAE)가 5.73%로 유의미한 결과를 보였다. 연도별 군 단위 건중량은 ME가 0.10%에서 2.00%, MAE가 2.10에서 11.62%의 범위를 보였다. 추정된 건중량은 강원지역에서 상대적으로 과대 모의하고, 충청 이남의 도심과 서해 인근지역에서 과소 모의하는 경향을 보였다. 건중량과 유관한 통계청 자료(i.e. 볏짚 생산량)와는 상반된 변동 양상을 보였는데, 이는 입력자료의 해상도(1 km)로 인한 픽셀 내 토지피복 이질성으로 인한 오차로 사료된다. 또한 생육기간 이후 수확시기의 생육상황을 고려하지 못하는 점을 향후 연구에서 개선할 필요가 있다.