• 한국환경생태학회지
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• 제19권3호
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• pp.299-304
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• 2005

서울특별시 남산지 역 신갈나무 천연림의 $46\sim52$년생 3개 임분을 대상으로 하층식생과 뿌리를 포함한 현존량,순생산량,생산능률등을 조사하였다. 임분 전체의 현존량은 $147.76~278.481/ha$,순생산량은 $6.96\siml1.11t/ha/yr$이었으며, 임분 전체 현존량에 대한 하층 현존량의 구성비는$0.14\siml.14\%$이었다. 현존량축적율은$20.72\sim25.07$로서 장령림에서 노령림으로 이행하는 초기 단계이었으며, 순동화율은$2.79\sim3.34$이었다. 남산지역 신갈나무림은 기 보고된 다른 지역 신갈나무림에 비하여 순동화율즉, 잎의 광합성 능률과 임분 순생산량이 낮은 특성을 보였는데. 이것은 남산은 대도시의 중앙부에 위치하고 있는 지역으로서 대기오염과 인위적 간섭의 영향이 심하기 때문으로 판단되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권4호
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• pp.383-401
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• 2016

In this paper, we described the statistical modeling of crop yields using satellite images, climatic datasets, soil property maps, and fertilizer data for the Midwestern United States during 2001-2012. Satellite images were obtained from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), and climatic datasets were provided by the Parameter-elevation Regressions on Independent Slopes Model (PRISM) Climate Group. Soil property maps were derived from the Harmonized World Soil Database (HWSD). Our multivariate regression models produced quite good prediction accuracies, with differences of approximately 8-15% from the governmental statistics of corn and soybean yields. The unfavorable conditions of climate and vegetation in 2012 could have resulted in a decrease in yields according to the regression models, but the actual yields were greater than predicted. It can be interpreted that factors other than climate, vegetation, soil, and fertilizer may be involved in the negative biases. Also, we found that soybean yield was more affected by minimum temperature conditions while corn yield was more associated with photosynthetic activities. These two crops can have different potential impacts regarding climate change, and it is important to quantify the degree of the crop sensitivities to climatic variations to help adaptation by humans. Considering the yield decreases during the drought event, we can assume that climatic effect may be stronger than human adaptive capacity. Thus, further studies are demanded particularly by enhancing the data regarding human activities such as tillage, fertilization, irrigation, and comprehensive agricultural technologies.

• 한국농림기상학회지
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• 제26권2호
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• pp.89-102
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• 2024

개엽기, 낙엽기 추정은 식물 생태 주기를 이해하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 식물의 근적외선 반사(NIRv)는 일차생산량(GPP)의 강력한 대리지표로 밝혀져 식물계절학 연구에 활발하게 가용되는 추세이다. 하지만 지형에 의한 반사도 왜곡 효과가 상쇄되지 않아 산악 지역의 지형 왜곡 효과에 민감하며 낙엽기를 추정하는 데 성능이 떨어진다. 지형 보정 NIRv(TCNIRv)는 지형 왜곡 효과와 관련된 한계점을 완화하기 위해 경로 길이 보정 방법을 사용한다. TCNIRv는 낙엽기에 대해 NIRv 보다 더 정확한 값을 추정할 수 있다는 사실이 확인되었다. 지형 보정은 경사 및 사면 방향 같은 지형 속성과 연관성이 크기 때문에, 이번 연구에서는 광릉 수목원과 오대산 국립공원 같이 비교적 상이한 지형 특성을 가진 두 산악 지역을 대상으로 남사면과 북사면에서의 예측 결과를 비교하였다. 결과적으로, 두 연구지에서 TCNIRv 를 이용해 예측한 낙엽기는 북사면에서 남사면보다 지연되었고 (광릉 수목원: SFS/NFS - DOY 266.8/268.3; 오대산 국립공원: SFS/NFS - DOY 262/264.8), 이는 NIRv 의 결과와는 반대되는 예측 결과였다 (광릉 수목원: SFS/NFS - DOY 270.3/265.5; 오대산 국립공원: SFS/NFS - DOY 265/261.8). 또한 지형 보정 이후 남사면와 북사면 간의 낙엽기의 차이가 감소했다는 사실도 알 수 있었다 (광릉 수목원: SFS/NFS - DOY 270.3/265.5; 오대산 국립공원: SFS/NFS - DOY 265/261.8). 우리는 사면방향에 따라 식물 생장기를 예측했을 때, TCNIRv 를 이용한 낙엽기 추정에서 NIRv 를 이용해 예측한 결과와 차이점을 가진다고 결론 내렸다. 이로써 다양한 지형 조건에서 사면 별 식물 생장기를 추정하는 데 지형 보정이 필수적이라는 사실을 강조한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권3호
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• pp.275-291
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• 2013

Monitoring the global Gross Primary Pproduction (GPP) is relevant to understanding the global carbon cycle and evaluating the effects of interannual climate variation on food and fiber production. GPP, the flux of carbon into ecosystems via photosynthetic assimilation, is an important variable in the global carbon cycle and a key process in land surface-atmosphere interactions. The Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) is one of the primary global monitoring sensors. MODIS GPP has some of the problems that have been proven in several studies. Therefore this study was to solve the regional mismatch that occurs when using the MODIS GPP global product over Korea. To solve this problem, we estimated each of the GPP component variables separately to improve the GPP estimates. We compared our GPP estimates with validation GPP data to assess their accuracy. For all sites, the correlation was close with high significance ($R^2=0.8164$, $RMSE=0.6126g{\cdot}C{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, $bias=-0.0271g{\cdot}C{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$). We also compared our results to those of other models. The component variables tended to be either over- or under-estimated when compared to those in other studies over the Korean peninsula, although the estimated GPP was better. The results of this study will likely improve carbon cycle modeling by capturing finer patterns with an integrated method of remote sensing.

• 한국토양비료학회지
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• 제51권2호
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• pp.79-89
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• 2018

Subsurface drip irrigation (SDI) system is considered one of the most effective methods for water application. A 2-year field study was conducted to investigate the effect of SDI systems with various dripline spacing (0.7 or 1.4 m) and position (under furrow or ridge) on soybean (Glycine max L.) production at a sandy-loam soil in Miryang, South Korea. For 2016-2017, average grain yield in SDI irrigated plots, $3.16Mg\;ha^{-1}$, was statistically greater than rainfed irrigated plot ($2.63Mg\;ha^{-1}$). Soybean grain yield averaged $3.25Mg\;ha^{-1}$ for the 0.7 m dripline spacing and $3.07Mg\;ha^{-1}$ for the 1.4 m spacing for the two-year period compared to a rainfed irrigated average of $2.63Mg\;ha^{-1}$ for the same period. Soybean treated with SDI system had significantly greater values of normalized difference vegetation index and stomatal conductance, indicating that soybean plants in SDI plots had greater photosynthetic and stomatal activity due to the higher water availability in soil. Irrigation water use efficiency (IWUE) was greatest in the plot of 0.7 m spacing installed under ridge position than any other plot across growing season. Average soil water content in plots with 0.7 m dripline spacing was $0.21m^3\;m^{-3}$ at 5 cm depth layer, which was 45% greater compared to the plots with 1.4 m spacing, even though the gross irrigation amounts were greater in 1.4 m spacing plots. It is concluded that wide dripline spacing (1.4 m) is probably the more economical installation design for SDI system compared to 0.7 m spacing in this study soil because the initial cost for dripline may be reduced with wide spacing design, even though the IWUE is greater in the plot of 0.7 m dripline spacing.

• 한국버섯학회지
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• 제21권1호
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• pp.22-32
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• 2023

간벌률이 산림 내에서 환경 요인과 외생균근성 버섯 발생에 미치는 영향을 알아보기 위해 34%, 45%, 60%의 간벌 처리 후 10년이 지난 소나무림에서 수관 울폐율, 수관 통과우량, 토양 온도, 토양 수분량, 하층 식생의 광반응과 외생균근성 버섯 발생 특징을 조사하였다. 수관 울폐율은 4월에 34% 처리구와 대조구가 80~85%로 유의적으로 높았고 11월에는 모든 간벌 처리구들이 대조구에 비하여 5~10%가량 낮아졌다. 60% 처리구의 수관통과우량은 대조구에 비하여 총 200 mm이상 많았으며 월별 수관통과 우량은 10월에 100 mm 이상 큰 차이가 나타났다. 각 처리구의 토양 온도는 60% 처리가 45% 처리에 비하여 0.3~0.5℃ 정도 높아 큰 차이는 없었으나 대조구와는 1℃이상 유의적으로 높아졌다. 간벌 처리구에서 강우 시 토양 수분량이 5% 이상 더 증가하며 34% 처리구에서는 수분 감소 속도도 느려졌다. 소나무를 제외한 주요 수종의 광합성량은 신갈나무가 7 µmolCO₂·m^-2·s^-1로 가장 많았다. 800 µmol·m^-2·s^-1의 동일한 광도에서 신갈나무는 45% 처리구에서 6±0.3 µmolCO₂·m^-2·s^-1로 가장 높은 광합성 수준을 보여주었으며 때죽나무와 쇠물푸레는 간벌률이 높을수록 광합성량이 증가하였다. 균근성 버섯의 SWI에서 종수는 각 처리구간에는 큰 차이가 나타나지 않았으나 버섯의 발생량은 34%와 45% 처리구가 대조구에 비하여 약 360~840 g 더 많이 발생하였고 60% 처리구에서는 대조구에 비하여 860 g 더 적은 양이 발생하였다. 특정 종에 따라 애광대버섯은 대조구가 간벌 처리구에 비하여 더 많은 개체수가 발생하였으나 황소비단그물버섯은 34% 간벌 처리구가 대조구에 비하여 10배 이상 증가하였다. 이상의 결과를 통하여 소나무림에서 간벌률에 따른 수관 울폐율의 감소는 산림 내에 광량과 수관통과우량을 증가시키며 토양 온도 상승 및 토양 수분량의 증가와 하층 식생의 광합성량을 증가시켜 특정 버섯의 발생량 변화에 영향을 주는 것으로 추정된다. 그러나 산림생태계의 복잡성을 고려할 때 간벌과 버섯 발생에 대한 정확한 상관관계를 알기 위해서는 장기간의 연구가 지속되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제13권3호
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• pp.123-139
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• 2011

$C_4$ 식물의 식별 및 자료구축은 식생의 계절변동이나 천이와 관련된 생태학적 연구뿐만 아니라, 최근 주목받고 있는 기후변화의 영향을 과학적으로 증명할 수 있는 지표로서 그 활용이 크게 기대된다. 따라서 본 연구에서는 국내에 생육하는 $C_4$ 식물에 대한 전체 목록을 작성하고, 지구온난화에 따른 $C_4$ 식물의 반응과 식물생태계에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 광합성 경로 유형에 대한 자료는 1971년에서 2010년 사이에 출판된 학술논문에서 얻어졌고, 그 자료와 국내에 구축되어 있는 식물목록 자료를 기반으로 국내에 생육하는 $C_4$ 식물의 목록을 작성하였다. 그 결과, 국내에는 약 197과 1123속 4476종의 관속식물이 생육하고 있으며, 그 중 $C_4$ 식물($C_3$-$C_4$ 중간형 포함)은 약 21과(10.7%), 84속(7.5%), 206종(4.6%)으로 확인되었다. 국내에 생육하는 $C_4$ 식물 중 쌍자엽식물은 53종(25.7%)이고, 단자엽식물은 153종(74.3%)으로 나타났다. 과 수준에서는 벼과가 102종(49.5%), 사초과가 45종(21.8%), 명아주과가 15종(7.3%), 비름과가 13종(6.3%), 국화과가 6종(3.0%), 석죽과, 대극과 및 메꽃과가 각각 3종(1.4%)으로 나타났다. 생활형을 살펴보면, 휴면형은 1년생식물이 95종(46.1%), 번식형에서 지하기관형은 $R_5$가 123종(59.7%), 산포기관형은 중력산포형($D_4$)이 179종(85.9%), 생육형은 총생형(t)이 122종(59.2%)으로 높은 비율로 나타났다. 지구온난화에 따른 기온 상승은 국내에 생육하는 $C_4$ 식물에 좋은 환경조건을 제공해 줄 것이며, 그 결과 $C_3$ 식물과 $C_4$ 식물간의 종간경쟁, $C_4$ 식물의 분포, 식물계절 및 생물다양성에 영향을 미칠 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제20권1호
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• pp.135-143
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• 2018

온난화에 따른 벼의 생산량 변화는 우리나라뿐만 아니라 동아시아의 식량 수급에 매우 중요한 이슈 중 하나이다. 본 연구에서는 야외 온도보다 $0{\sim}3^{\circ}C$ 높은 환경을 형성해 주는 야외 온도구배챔버(TGFC)를 이용하여 고온이 벼의 생육과 생산량에 미치는 영향을 실험하였다. 챔버는 A, B, C 총 3개를 본 연구에 이용하였으며, C챔버는 출수기 이후 온도구배 처리를 하지 않았다. 벼 품종은 중만생종인 일미를 중묘로 이앙하였으며, 비료는 표준 시비량을 고려하여 N(질소) 9 kg, P(인) 4.5kg, K(칼륨) 5.7kg을 기준으로 처리하였다. A, B, C 모든 챔버에서 영양생장기 동안 고온 조건의 벼가 상대적으로 생육 속도가 빨랐다. 하지만, 출수 후 40일 동안의 평균 온도로 정의한 등숙기 온도가 계속 고온으로 유지될 경우 등숙률과 평균 종실 중이 온도에 비례하여 점진적으로 감소하였다. 특히 2016년 기상 조건을 기점으로 등숙기 온도가 증가함에 따라 불임이 증가하여 등숙률은 급격히 감소하였고, 그 영향으로 단위 면적당 수량도 크게 낮아졌다. 결국 동화산물의 분배 불균형을 초래해 출수 이후에도 잎의 엽록소 함량이 낮아지지 않았으며 비정상적인 늦이삭이 출현하였다. 하지만 늦이삭의 생산량이 고온으로 인해 감소한 정상 이삭의 생산량을 만회하기에는 매우 부족한 정도였다. 향후 지구 온난화로 인한 벼 생육기간의 고온은 벼의 생육을 촉진시키고, 출수 및 개화시기를 단축시키며 등숙기에도 고온이 지속 될 시 등숙률과 평균종실의 무게를 감소시켜 최종적으로 벼의 생산량 및 품질을 감소시킬 것으로 예측된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제31권5호
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• pp.395-408
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• 2015

고해상도 위성영상 모자이크는 두 장 이상의 위성영상을 공간적으로 합성하여 보다 넓은 단일 영상을 만드는 영상 처리 과정으로 원격탐사 분야에서 그 중요성이 날로 커지고 있다. 본 연구에서는 영상 모자이크 작업 시 요구되는 접합선 자동 추출기법과 이를 기반으로 한 모자이크 영상 제작 방법을 제시하였다. 대용량인 고해상도 위성영상에서 보다 빠르고 효율적인 접합선 추출하기 위해서, NDVI의 특성을 활용하여 빠르게 경계선을 추출하는 NDVI 기반 접합선 추출 알고리즘을 개발하였다. NDVI는 식생의 분포량 및 활동성을 나타내는 정규화 식생지수로 이를 활용하여 인공지역과 자연지역을 분리하여 초기 접합선을 추출하였다. Canny 에지 연산자를 적용하여 비용범위이미지를 생성하고, 초기 접합선을 기준으로 버퍼링 기법을 사용하여 범위 비용 이미지를 생성하였다. 다익스트라 알고리즘을 사용하여 접합선을 추출하고, 획득시기가 다른 인접영상간의 방사 왜곡을 줄이기 위하여 히스토그램 매칭을 수행하였다. KOMPSAT-2/3 위성영상을 이용한 실험결과, 두 영상의 기하학적 차이로 인한 시각적 불연속 특징이 감소됨을 확인할 수 있었고, 접합선 추출시 소요되는 연산시간이 감소되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권4호
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• pp.261-268
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• 2019

한발 발생이 갈수록 증가하고 있는 가운데, 작물의 생리생화학적 기작과 광합성능을 효율적으로 진단 및 평가 할 수 있는 방법을 찾는 것은 매우 중요한 과제이다. 본 연구를 통해 광화학 반사 지수인 PRI가 콩의 한발 스트레스에 대하여 고온과 고CO₂ 등 미래 기후 변화 환경에서도 유의미한 생육 지표로 활용될 수 있음을 확인하였다. PRI와 대표적 한발 생육지표들(군락 광이용효율, 건물중 변동율, 엽록소 형광, 기공전도도)과의 밀접한 관계를 통해 한발 스트레스 하에서 콩의 광합성 활성과 생장량을 원격으로 모니터링할수 있는 진단 모델 개발의 가능성을 볼 수 있었다. 다만 향후 고온, 고CO₂ 등 기후변화 조건에서 PRI의 성능에 대한 지속적인 평가와 함께 민감도 향상을 위한 광학지표 개발 및 모델 개선 연구가 선행되어야 할 것으로 보인다.