• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.183-183
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• 2017

Pan evaporation (Epan) is an important indicator of water and energy balance. Despite global warming, decreasing annual Epan has been reported across different continents over last decades, which is claimed as pan evaporation paradox. However, such trend is not necessarily found in seasonal data because the level of contributions on Epan vary among meteorological components. This study investigates long-term trend in seasonal pan evaporation from 1908 to 2016 across South Korea. Meteorological variables including air temperature (Tair), wind speed (U), vapor pressure deficit (VPD), and solar radiation (Rs) are selected to quantify the effects of individual contributing factor to Epan. We found overall decreasing trend in Epan, which agrees with earlier studies. However, mixed tendencies between seasons due to variation of dominant factor contributing Epan were found. We also evaluated the reference evapotranspiration based on Penman-Monteith method and compared this with Epan to better understand the physics behind the evaporation paradox.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.247-250
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• 2003

Crop evapotranspiration rates of the garlic and potato were measured in a lysimeter at National Jeju Agricultural Experiment Station, Rural Development Administration, Korea. The crop coefficients were calculated using the values of the actually measured evapotranspiration(ETcrop) and the reference crop evapotranspiration (ETo) estimated by the Penman-Monteith equation. The maximum crop coefficients of the potato and garlic were 1.07 and 1.31 respectively. A water requirement model using the moisture accounting method is presented. The moisture accounting method is illustrated by the example (Table 2). As soon as the accumulated deficit exceeds 22 mm, a further irrigation is supplied.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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• pp.32-37
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• 2005

Crop evapotranspiration rates of the garlic, potato and carrot were measured in a lysimeter at the National Institute of Subtropical Agriculture. The crop coefficients were calculated using the values of the actually measured evapotranspiration(ETcrop) and the reference crop evapotranspiration (ETo) estimated by the Penman-Monteith equation. The maximum crop coefficients of the garlic, potato, carrot and cabbage were 1.07, 1.07, 0.73 and 0.92 respectively. For the Citrus Aoshima Unshiu and Hallabong in the plastic house, the maximum crop coefficients were 1.38 and 1.29 respectively. Computer program using EXCEL was also developed to estimate the crop water use.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권4호
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• pp.484-491
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• 2012

The hydrological components of a sandy loam soil of nearly level in Chuncheon over 30 years were computed using the E-DiGOR model. Daily simulations were carried out for each year during the period of 1980 to 2009 using standard climate data. Reference evapotranspiration and potential soil evaporation based on Penman-Montheith model were higher during May to August because of the higher atmospheric evaporative demand. Actual soil evaporation was mainly found to be a function of the amount and timing of rainfall, and presumably soil wetness in addition to atmospheric demand. Drainage was affected by rainfall and increased with a higher amount of precipitation and soil water content. Excess drainage occurred throughout rainy months (from July to September), with a peak in July. Therefore, leaching may be a serious problem in the soils all through these months. The 30-year average annual reference evapotranspiration and potential soil evaporation were 951.5 mm and 714.2 mm, respectively. The actual evaporation from bare soil varied between 396.9-528.4 mm and showed comparatively lesser inter-annual variations than drainage. Annual drainage rates below 120 cm soil depth ranged from 477.8 to 1565.9 mm. The long-term mean annual drainage-loss was approximately two times higher than actual soil evaporation.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1B호
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• pp.71-80
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• 2010

본 연구에서는 도시화가 기상요소(기온, 풍속, 상대습도, 일사량, 강수량)와 기준증발산에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여 연구지역을 6개의 도시지역과 도시지역 인근에 위치한 6개의 비도시화지역으로 구분하였다. 기상청에서 운영하는 12개 기상관측소에서 관측된 월평균 일 기상자료를 수집하였고, 기상요소의 변화분석을 수행하였다. 본 연구결과에 의하면 도시지역의 경우 뚜렷한 기준증발산의 증가추세를 보이고 있는 반면에 비도시화 지역의 경우 기준증발산이 감소하는 추세인 것으로 나타났다. 특히 도시지역의 기준증발산 증가추세와 비도시화 지역의 기준증발산 감소추세로 인하여 도시화가 기준증발산에 미치는 도시영향은 증가하는 것으로 나타났다. 월별자료 분석결과 여름철에 해당하는 7월의 경우 다른 계절(1월, 4월, 10월)과 비교하여 도시화가 기준증발산에 미치는 도시효과는 증가하였다. 연별 및 월별 도시화가 기준증발산에 미치는 영향은 도시화가 일사량, 상대습도 그리고 기온 변화에 미치는 영향과 밀접한 상관성이 있으며, 도시화가 풍속에 미치는 영향과는 상관성이 적은 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권4호
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• pp.229-237
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• 2019

본 연구는 1980년부터 2015년까지 논 농업기후지대에 대한 연 기준 증발산량(annual reference evapotranspiration, ET₀)을 추정하고 분석하였다. 기상청에서 수집한 61개 지점의 기상자료에 Penman-Monteith 방법을 적용하여 일별 기준 증발산량을 계산하였다. 1980년부터 2015년 동안의 연 기준 증발산량은 평균 1334.1±33.89 mm 이였으며, 해안 지대에서 가장 높게 나타났다. 기준 증발산량은 전체 지대에 대해서 약 2.81 mm/yr의 추세로 증가하였다. 하지만 변화율은 농업기후지대별로 다르게 나타났다. 특히 중부지대와 동부 해안 지대에서 연 기준 증발산량은 가장 크게 증가하였다. 상관계수 분석에 의하면, 연 기준 증발산량의 연 변화는 네가지 기후 요소(평균, 최저기온, 일조시간, 상대습도)와 가장 크게 연관이 있었다. 이 연구는 36년 동안 전체 한국 농업지대에서 연 기준증발산량의 변화를 겪고 있다는 것을 보여주고 있다. 온난화와 관련된 장기간의 연기준 온도의 변화와 공간적 패턴을 이해하는 것은 각 농업기후지대별 수자원 및 작물 관리를 효율적으로 할 수 있도록 도와줄 것으로 생각된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권12호
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• pp.1243-1254
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• 2021

수자원 운영이나 농업용수 관리 등을 위해서는 계절 또는 월 단위 이상의 장기간의 미래에 대한 증발산량의 정확한 예측이 중요하다. 본 연구에서는 한강권역을 대상으로 통계적으로 예측된 월 기온자료와, 기온자료를 기반으로 한 Hamon 증발산량 추정식을 활용하여 기준증발산량에 대한 장기전망(최대 12개월까지)을 수행하였다. 먼저 한강권역의 월 단위 기온예측정보를 시공간적으로 상세화하여 한강권역 내 15개 지점에 대한 일 단위 기온자료를 도출하였다. 지점별 상세화된 기온자료의 적합도를 분석한 결과, 월평균 최고기온에 대해서는 PBIAS는 1.3~6.9%, RSR은 0.22~0.27, NSE는 0.93~0.95, r은 0.97~0.98이었으며, 월평균 최저기온에 대해서는 PBIAS는 7.8~44.7%, RSR은 0.21~0.25, NSE는 0.94~0.96, r은 0.98~0.99로 대체로 관측값과 유사하게 상세화가 수행되었다. 상세화된 기온자료를 이용하여 Hamon 방법에 의한 기준증발산량을 산정하고 한강권역 전체에 대해 면적평균하여 관측값과 비교한 결과, PBIAS는 2.2~5.4%, RSR은 0.21~0.28, NSE는 0.92~0.96, r은 0.96~0.98로 매우 높은 적합도를 나타내었다. 통계적 모형의 특성상 과거와 전혀 다른 기온이 관측되는 경우의 예측성 저하, 시공간적 상세화 과정에서의 불확실성 등으로 인해 일부 기간에 대해서는 예측된 기준증발산량이 관측치와 다소 편차를 나타내기도 하지만 미래기간에 대한 예측결과라는 점을 고려할 때, 미래의 가용수자원에 대한 평가 및 수자원 관리를 위한 정보로 충분히 활용성이 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권7호
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• pp.555-570
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• 2007

도시화에 따른 기후변화가 연 물수지에 미치는 영향을 분석하기 위하여 전국 56개 기후관측지점을 중심으로 반경 10 km에 해당하는 $314\;km^2$의 면적을 연구지역으로 설정하였다. 연구지역 내에서 연 실제증발산량을 산정하였고, 도시화에 따른 연 유출량변화를 모의하기 위하여 연 물수지분석을 실시하였다. 연 실제증발산량 산정을 위하여 수문기후자료와 토지이용자료를 이용하여 추정된 식생지수를 이용하여 연구지역별 연 실제증발산량을 산정하였다. 여기서 연 실제증발산량은 Zhang et al.(2001)에 의해서 전 세계 250개 유역에서 장기간의 물수지분석으로부터 유도된 경험 공식을 적용하였다. 연구결과 도시화가 진행됨에 따라서 기준잠재증발산량의 증가추세를 보이고 있다. 따라서 도시화에 따른 기후변화가 연 실제증발산량을 증가시키는 요인과 도시화가 진행됨에 따라 주거지면적이 증가하여 지역 내의 연 실제증발산량을 감소시키는 요인이 복합적으로 작용하는 것으로 판단된다. 강수량자료의 분석 결과 연구기간 동안에 도시화에 따른 연 강수량의 뚜렷한 추세를 보이지 않고 있다. 도시화지역에서 연 유출량은 연 강수량의 변화에 직접적인 영향을 받고 있고, 실제증발산량의 변화정도는 연 강수량의 영향을 받음에도 불구하고 연 강수량에 비하여 그 편차가 크지 않다. 도시화에 따른 연 실제증발산량의 변화는 연 유출량에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 보이며, 도시화에 따른 연 유출량 변화는 크지 않은 것으로 판단된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권10호
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• pp.3275-3298
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• 2022

Cloud-based architectures for precision agriculture are domain-specific controlled and require remote access to process and analyze the collected data over third-party cloud computing platforms. Due to the dynamic changes in agricultural parameters and restrictions in terms of accessing cloud platforms, developing a locally controlled and real-time configured architecture is crucial for efficient water irrigation and farmers management in agricultural fields. Thus, we present a new implementation of an independent sensor-enabled architecture using variety of wireless-based sensors to capture soil moisture level, amount of supplied water, and compute the reference evapotranspiration (ETo). Both parameters of soil moisture content and ETo values was then used to manage the amount of irrigated water in a small-scale agriculture field for 356 days. We collected around 34,200 experimental data samples to evaluate the performance of the architecture under different agriculture parameters and conditions, which have significant influence on realizing real-time monitoring of agricultural fields. In a proof of concept, we provide empirical results that show that our architecture performs favorably against the cloud-based architecture, as evaluated on collected experimental data through different statistical performance models. Experimental results demonstrate that the architecture has potential practical application in a many of farming activities, including water irrigation management and agricultural condition control.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권5호
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• pp.274-279
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• 2006

FAO에서는 세계의 증발산량을 동일한 방식으로 산정하기 위해 다양한 형태의 모형들을 소개하고 각국이 적용하도록 권고해왔으며 최근에는 Penman-Monteith(PM) 모형을 증발산 산정에 이용하도록 하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 기상요소와 작물 생장을 고려해 시간별 또는 일별로 증발산량의 정량화가 가능한 FAO PM 모형의 증발산량 계산에 이용되고 있는 다양한 기상요소들을 평가하고자 하였다. 측정 장비를 통해 얻어진 순복사량과 지중열류량, 수증기압, 풍속, 기온 등의 기상요소를 PM 모형계산식 (2)부터 (9)까지의 과정에 적용해 보았다. 초지에서 측정한 알베도의 평균값은 0.20이고 최대는 0.23, 최소는 0.12를 나타내 평균값은 FAO PM에서 잔디의 반사율인 0.23보다 다소 낮은 값을 보였다. 측정 알베도에 의한 순복사량과 잔디의 알베도(0.23)를 이용한 순 복사량을 비교해보면 결정계수는 0.97과 0.95, 표준오차는 0.74와 0.80이었으나 예측 값은 실제 값에 직선의 상관을 이루며 회귀식의 유의성이 인정되었다. 지중열류량의 FAO PM에서의 영향정도를 판단하기 위해 지중 5cm 깊이에서 측정한 지중열류($G_{5cm}$)와 지표면 보정식에 의해 보정된 지중열류량($G_{0cm}$)을 지중열류량이 0일 때의 (G=0) RET 값과 비교하연 G=0일 때의 RET는 $G_{5cm}$에서의 RET보다 3-5 mm 범위에서 약간 크게 예측하고, $G_{0cm}$에서의 RET 보다는 5mm 이상에서 약간 작게 예측하나 두 경우 모두 거의 일치하는 경향이었다. 측정된 순복사와 $G_{0cm}$에 의한 RET를 지중열류량을 모두 0으로 했을 때 측정 순복사에 의해 얻어진 RET(I), 측정된 에 의해 예측된 순복사로 계산한 RET(II), ${\alpha}=0.23$을 대입하여 구한 순복사로 계산한 RET(III)와 비교했을 때 I, II, III의 결정계수와 표준오차 및 p값은 측정 순복사량과 $G_{0cm}$에 의한 RET를 비교적 잘 설명하고 있으나, II와 III처럼 알베도 값과 일사량 및 식 (3)~(9)를 이용해 얻어진 순복사량을 이용해 RET를 계산할 때는 Table1에 나타나 있는 회귀식을 이용해 이를 보정해주어야 RET 계산의 오차를 줄일 수 있을 것이다. 이상의 결과를 종합하면 FAO PM 모형에 이용되는 기상요소들을 측정할 수 없을 때는 지표면 복사율을 나타내는 지중열류 값은 0으로 산정하고 순복사량 예측 값과 잔디의 지표면 반사율 또는 알려진 작물의 반사율을 이용해 RET를 계산하는 것이 가능할 것이다.