• 한국농림기상학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.264-272
• /
• 2013

기후변화는 기온의 상승과 강수량의 변화뿐만 아니라 이상기후 발생과 강도 증가의 원인이 되고 있다. 최근의 농업 재배시설의 피해는 기후변화에 의한 강우강도의 증가와 폭설 등에 의해 증가하고 있다. 이와 같이 기후변화에 취약한 부분에 대한 평가와 국가차원의 적응정책이 중요한 시점에 와 있다. 본 연구는 232개 시군구를 대상으로 재배시설의 취약성 평가를 실시하였고 취약성 평가의 기간은 현재는 2000년, 미래는 A1B 시나리오를 기준으로 2020년, 2050년, 2100년에 대한 자료를 취합하였다. 취약성 평가 결과 기후노출과 민감도, 적응능력 모두에 크게 영향을 주었고 취약성 지수가 가장 높은 지역들은 기후노출과 민감도가 높은 지역들이었다. 기후노출은 전라도와 강원도에서 높게 나타났으며 민감도는 대규모 시설재배 단지가 형성된 지역들에서 높게 나타났다. 또한 적응능력은 도 수준에서 차이가 나타났는데 적응능력이 상대적으로 높은 전라남도와 경상북도는 취약성이 상쇄되어 낮은 취약성 지수가 나타났다. SRES A1B 시나리오에 의한 미래 예측결과 우리나라 전반적으로 취약성이 상승했으며 그 상승폭은 2000년대부터 2020년사이에 급격하게 나타났다. 또한 취약성의 향상은 우리나라 전국에 걸쳐 높아졌으며 이는 우리나라의 재배 시설 피해를 주는 기상재해의 위험이 전국적으로 증가할 것을 나타내는 것으로 판단되었다. 본 조사를 통하여 전국 시군구의 이상기후에 대한 재배시설의 취약성을 평가하는 방법으로서 CCGIS를 제시하였으며 그 결과 전국의 기상재해에 대한 기후노출, 민감도, 적응능력들의 분포를 파악할 수 있었다. 또한 취약성 지수가 높은 주요 시군구를 중심으로 주성분 분석의 결과 지역의 취약한 요소들을 판단할 수 있었다. 이는 각 지역별로 이상기후에 대한 재배시설의 대책 마련에 기초자료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 본 조사는 선행연구, 전문가를 활용한 델파이조사 등 합리적인 방법을 통하여 이루어졌으나 신뢰성의 향상을 위해서는 재배시설의 피해와 관련된 더욱 상세하고 연관성 있는 자료가 확보되어야 할 것으로 판단되었다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제42권3호
• /
• pp.264-277
• /
• 2021

본 연구의 목적은 최근 발생한 태풍들의 이동속도와 관련하여 대기 중 총가강수량의 변화를 분석하는 것이다. 이 연구를 위해 미국기상위성연구소 및 기상청 천리안위성 2A호(GEO-KOMPSAT-2A)의 총가강수량 및 주야간 RGB 합성영상 자료뿐만 아니라 기상청의 기온, 강수량 및 풍속 등의 지상 관측 자료가 사용되었다. 기상청에서 제공하는 태풍 위치 및 이동속도를 활용하여, 2020년 태풍 바비, 마이삭, 하이선과 2019년 태풍 타파, 그리고 2018년 태풍 콩레이의 이동속도를 위도별 태풍 평균속도 통계자료와 비교하였다. 그 결과, 타파와 콩레이는 태풍의 위도별 평균속도와 유사하게 나타났으나 바비와 마이삭은 위도 약 25°N-30°N 구간에서 이동속도가 크게 감소하여 나타났다. 이는 대기 중의 수증기 띠가 전선의 형태로 바비와 마이삭 두 태풍의 전방에 위치하여 이들 태풍의 이동에 방해를 주었기 때문이었다. 즉 이동하는 태풍의 전방에 하층제트로 인해 발생한 수증기 띠가 전선을 형성할 경우, 이 전선과 태풍 사이에 위치하는 고기압 역은 더욱 발달하면서 열대야와 함께 블로킹 효과로 작용하여 태풍의 이동속도가 느리게 나타났다. 결과적으로 대기 중의 수증기가 많았던 바비와 마이삭의 경우, 1차로 하층제트를 따라 수증기 띠가 전선을 형성함으로 인한 집중호우가, 2차로 전선과 태풍 사이에 고기압 역의 하강기류로 인한 열대야 현상이, 그리고 3차로 태풍 자체의 육지 상륙에 의한 강풍과 폭우가 연달아 발생하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제42권1호
• /
• pp.33-50
• /
• 2009

본 연구에서는 SLURP 장기 수문모형을 이용하여 미래기후와 예측된 토지이용자료 및 식생의 활력도를 고려한 상태에서 하천유역의 수문요소에 미치는 영향을 분석하였다. 경안천 상류유역($260.4\;km^2$)을 대상유역으로 선정하여 4개년(1999-2002) 동안의 일별 유출량 자료를 바탕으로 모형의 보정(1999-2000)과 검증(2001-2002)을 실시하였다. 모형의 보정 및 검정 결과 Nash-Sutcliffe 모형효율은 0.79에서 0.60의 범위로 $R^2$는 0.77에서 0.60의 범위로 나타났다. 미래 기후자료는 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 제공하는 A2, A1B, B1 기후변화시나리오 의 MIROC3.2 hires, ECHAM5-OM 모델의 결과 값을 이용하였다. 먼저 과거 30년 기후자료(1977-2006, baseline)를 바탕으로 각 모델별 20C3M(20th Century Climate Coupled Model)의 모의 결과 값을 이용하여 강수와 온도를 보정 한 뒤 Change Factor Method로 downscaling 하였다. 미래 기후자료는 2020s(2010-2039), 2050s(2040-2069), 2080s(2070-2099)의 세 기간으로 나누어 분석하였다. 불확실성을 줄이고자 개선된 CA-Markov기법으로 미래 토지이용을 예측하였으며, 월별 NDVI와 월평균기온간의 선형 회귀식을 도출하여 미래의 식생지수 정보를 추정하였다. 모형의 적용결과, 미래 유출량은 MIROC3.2 hires는 A1B(2080s) 시나리오에서 연 유출량이 21.4% 증가, ECHAM5-OM은 A1B(2050s) 시나리오에서 8.9% 증가하였다. 증발산량은 MIROC3.2 hires가 3%, ECHAM5-OM은 16% 증가하였다. 미래 토양수분량은 현재에 비해 약 1% 정도 증가하였다.

• 한국습지학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.353-365
• /
• 2023

전세계적으로 기후변화로 인한 그린인프라와 환경기반시설의 영향 및 예측에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다. 하지만 국가별 극한기후가 발생하는 시기나 패턴이 다르기에 국내에도 극한기후로 인한 그린인프라와 환경기반시설에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 주요 7개 도시를 대상으로 기상청에서 제공하는 20년 동안의 극한기후에 대한 통계적 분석과 극한기후로 인한 자연기반해법(NBS)을 적용한 그린인프라 시설에 대한 영향분석을 수행하였다. 극한기후에 대한 통계분석 결과 지리적 위치, 지표 불투수성, 지역 기상 패턴에 따라 다양한 극한 기상조건에 잠재적으로 취약한 것으로 분석되었다. 서울은 극한온도(영상, 영하)가 관측되었으며 부산, 울산 및 제주에서는 강수량과 바람에 대해 극한기후가 발생하여 도시탄력성에 잠재적인 위협인자로 분류되었다. 온도는 도시 내 식생에 대한 회복력에 주요 요인으로 적용되며, 바이오차, 모래, 자갈, 우드칩 등 여재를 적용한 습지(CW)에서 극 영하온도에서 물리적 제거효율 및 영양염류 제거능력을 저하되는 것으로 분석되었다. 극한기후로 인한 영향을 저감하기 위해 그린인프라 시설 내 온도조절이 가능한 차광 및 단열 시스템적용과 같은 극한기후 별 대응전략 수립이 가능하다. 본 연구를 통해 국내와 기후특성이 유사한 지역에서의 극한기후 대응전략 수립에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제50권1호
• /
• pp.56-71
• /
• 1980

경기도지방(京畿道地方) 적송림(赤松林)의 천이(遷移)를 연구(硏究)하기 위(爲)하여 솔잎혹파리의 피해지속기간(被害持続期間)에 따라 무피해지(無被害地)로서 안성(安城), 피해선단지(被害先端地)로서 용인(龍仁), 피해극심지(被害極甚地)로서 광주(広州) 피해지속지(被害持続地)로서 가평지역(加平地域)을 설정(設定)하고, 각조사지역별(各調査地域別) 환경요인(環境要因)과 식생상태(植生状熊)를 조사(調査)하여 (1) 환경요인(環境要因)과 식생상태(植生状熊)와의 관계(関係) (2) 삼림군집(森林群集) 구조(構造)의 비교(比較) (3) 식물상(植物相)의 변화(変化) 등(等)을 분석(分析)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 솔잎혹파리의 피해(被害)에 의(依)하여 소나무의 낙엽량(落葉量)이 증가(増加)하고 광조건(光條件), 토양조건(土壤條件) 등(等)의 환경요인(環境要因)에 변화(変化)가 오게 되면 다른 수종(樹種)이 집래(集來)하게 되고 대상수종(代償樹種)인 참나무류(類)의 발달(発達)에 의(依)하여 다음 천이단계(遷移段階)로 안정화(安定化)되는 경로(経路)를 밟는다. 본(本) 조사지역내(調査地域內)에서는 참나무류중(類中) 특(特)히 신갈나무 상대우점식(相状優占植)의 증가(増加)가 유의적(有意的)이었다. 2. 솔잎혹파리의 피해(被害)가 심(甚)해질수록 조사지역별(調査地別), 조사구별(調査区別) 종구성상태(種構成状態)는 점차 다양(多樣)해지며 동일지역내(同一地域內) 조사(調査) 구간(区間) 종구성상태(種構成状態)의 차이(差異)도 커지는 경향(傾向)을 보였다. 그 후(後) 피해(被害)가 지속(持続)되어 식생상태(植生状態)가 재구성(再構成)됨에 따라 종구성상태(種構成状態)는 단순화(單純化)되는 것으로 나타났다. 3 이상(以上)과 같은 결과(結果)와 상대밀도(相対密度) 및 상대우점치(相対優占値)에 의한 식생천이(植生遷移)를 종합분석(綜合分析)한 결과(結果)소나무가 우점종(優占種)을 이루는 본조사지역내(本調査地域內)에서는 솔잎혹파리의 피해(被害)가 지속(持続)됨에 따라 참나무류(類)가 우점종(優占種)으로 되며 잔달래류(類), 싸리류(類) 등(等)이 하층식생(下層植生)을 형성(形成)하는 임목군집(森林群集)으로 변화(変化)해가는 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
• /
• 제19권7호
• /
• pp.994-1002
• /
• 2009

수집한 간장시료에서 형태학적인 특성에 따라 상이한 30주의 미생물을 분리하고 MRS 액체배지에서 $37^{\circ}C$, 24시간 배양한 후 회수한 배양 상등액 중 paper disc법으로 항균활성이있는 것을 일차 선별하여 proteinase K 처리에 의해 항균활성이 사라지는 시료 하나를 최종적으로 선별하였다. 선별한 분리주를 생화학적 분류와 분자계통학적 분류를 통해 동정한 결과 B. lichenifirnus로 나타났다. 이 균주의 생장온도와 배지의 초기 pH 에 따른 세포생장 및 박테리오신 활성을 조사한 결과 배양온도는 $37^{\circ}C$, 배지의 초기 pH는 7.0에서 박테리오신의 활성이 가장 높게 나타났다. B. lichenifirnus가 생산하는 박테리오신은 Bacill sogaerucey, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus plantaum, Micrococcus Iateus, Paenibacillus polymyxa 및 Pediococcus dextrinicus 등에 대해서 항균활성을 보였으며, pH 3.0${\sim}$11.0에 이르는 거의 전 pH 영 역에서 20시간 이상 처리하여도 그 항균활성을 완전히 잃지 않아 비교적 넓은 pH 범위 내에서 안정함을 알 수 있었다. Acetone, acetonitrile, chloroform, ethanol 처리 및 $20{\sim}100^{\circ}C$C에서 60분간 가열시에도 높은 항균활성을 유지하였다. 여러 가수분해효소에 대한 내성을 조사한 결과 trypsin, a-chymotrypsin, pepsin, a -amylase 및 carboxypeptidase A 등은 항균활성에 영향을 주지 않았으나 lipase는 항균활성을 약간 감소시켰으며 proteinase K는 항균활성을 완전히 사라지게 하였다. 75% 황산암모늄 침전, 양이온교환크로마토그래피, 역상 HPLC 등의 과정을 통해 정제된 박테리오신의 상대비활성(specific activity)은 배양상등액에서 보다 약 75배 증가하였고 회수율은 13.5%였다. 역상 HPLC를 통해서 정제된 박테리오신의 분자량을 tricine SDS-PAGE을 통해서 확인한 결과 약 2.5 kDa으로 나타났으며 염색 시 단일 band로 나타나 순수하게 정제되었음을 확인하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제56권3호
• /
• pp.311-330
• /
• 2023

CO₂ 배출량 증가로 인한 지구온난화 심화에 대한 주요 대책으로 CO₂를 포집하여 지중에 저장하는 이산화탄소 포집·저장(Carbon capture storage, CCS) 기술이 주목받고 있다. 최근 현무암의 거대한 체적, 높은 반응성, 풍부한 양이온 함량 등의 특성이 CO₂ 포획 및 저장 기작에 유리하게 작용한다는 사실이 부각되면서, 현무암층을 대상으로 하는 CO₂ 지중저장이 다양한 분야에서 연구되고 있다. 본 연구에서는 CO₂ 지중저장 기작, 현무암의 특성과 더불어 국외 연구 사례들을 조사 및 분석하여, 현무암 CO₂ 지중저장에 대한 타당성을 검토하였다. 조사한 사례들은 수행 방법을 기준으로 실험, 모델링, 현장 실증 연구로 분류하였다. 연구 사례별 실험 조건의 경우 온도는 20 ~ 250 ℃, 압력은 0.1 ~ 30 MPa, 암석-유체 간 반응 시간은 수 시간에서 4년까지 넓은 범위에서 진행되었다. 모델링 연구에서는 현무암 CO₂ 지중저장 후보지와 유사한 모델을 구축하여 CO₂-유체 주입 전∙후 유체역학적 및 지화학적 요인들에 대한 변화를 살펴본 사례가 다수였다. 검토 결과, 현무암은 잠재 CO₂ 저장용량이 크고, CO₂ 광물화 반응이 빠르기 때문에 현무암 CO₂ 지중저장시 온도와 압력 및 지질구조와 같은 환경적인 제약이 적다. 현장 실증 사례인 CarbFix project, Wallula project가 성공적으로 수행되어 실증 수행가능성 또한 높게 평가되고 있다. 그러나 현무암 대상 CO₂ 지중저장에서 신중히 고려해야 할 점도 존재한다. 광물화 기작이 현무암의 조성, 주입 지역의 특성 등 여러 요인에 따라 결과가 상이하게 나타나고, 탄산염과 규산염 광물 등의 침전으로 인해 관정 주입성(injectivity) 저하가 발생할 수 있다. CO₂ 주입 시 저장층 내 압력 증가가 발생할 수 있으며 암석-CO₂-유체 반응 과정에서 지중환경 오염의 위험성도 존재한다. 유체에 CO₂를 용해시켜 주입하기 때문에 기존 방식과 다른 지중 모니터링 기술 또한 요구된다. 따라서, 현무암에서의 CO₂ 지중저장을 안정적이고 효율적으로 수행하기 위해서는 적합한 대상 지역을 선별하고, 해당 지역에 대한 여러 자료를 구축하여 이를 기반으로 한 다양한 실험, 모델링, 현장 실증 등의 체계적인 연구 수행이 필요하다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제38권3호
• /
• pp.150-156
• /
• 2005

논토양에서 관개 깊이를 조절하여 온난화가스 배출특성을 구명하고, 그에 따른 온난화가스 배출량를 추정하여 온난화가스 배출 저감기술을 확립하고자 연구를 수행하였다. 볏짚시용후 담수 8 cm의 시기별 $CH_4\;flux$는 이앙 32일 경에 $23.9mg\;m^{-2}\;h^{-1}$로 가장 높았으며, 이앙 35일 이후부터 감소하기 시작하여 중간낙수 이후에는 $CH_4\;flux$가 급격히 감소하였다. 포화용수량 처리구의 시기별 $CH_4\;flux$는 이앙 32일에 $19.9mg\;m^{-2}\;h^{-1}$ 로 가장 높았으며, 전 생육시기 동안 담수 8 cm와 담수 4 cm에 비하여 $CH_4\;flux$는 적었다. 볏짚 무시용후 시기별 $CH_4\;flux$는 이앙 20일경 $2.2-3.8mg\;m^{-2}\;h^{-1}$의 범위를 보였으며 그 이후부터는 처리별 차이가 컸으나 이앙 50일 이후부터는 비슷한 경향을 보였다. 토양 Eh 변화는 벼 이앙후 20일부터 -100 mV로 낮아 졌으며, 중간낙수 이후인 이앙 60일경에는 50 mV로 상승하였고 논물 담수심이 낮을수록 토양 Eh는 높았다. 볏짚을 시용하지 않았던 구와 포화용수량 처리구에서의 토양 Eh변화는 볏짚 시용구에 비하여 벼 전 생육기간에 걸쳐서 높았다. 처리별 지구온난화지수는 볏짚 시용후 담수 8 cm 처리구가 $6,939kg\;CO_2\;ha^{-1}$, 담수 4 cm 처리구는 $6,431kg\;CO_2\;ha^{-1}$, 포화용수량 처리구는 $5,222kg\;CO_2\;ha^{-1}$ 이었다. 그리고 볏짚을 시용하지 않은 담수 8cm 처리구의 지구온난화지수는 $4,449kg\;CO_2\;ha^{-1}$, 담수 4 cm 처리구는 $3,702kg\;CO_2\;ha^{-1}$, 포화용수량 처리구는 $3,561kg\;CO_2\;ha^{-1}$ 이었다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제4권4호
• /
• pp.224-236
• /
• 2002

남한 벼 품종의 북한서부평야지 재배적응성 예측을 위하여 496개 단위 재배구역 각각에 대하여 30년간의 생육모의를 실시하였다. 5km $\times$ 5km로 구획된 1,044개 재배구역중 벼논 재배구역은 위성영상자료를 분석하여 추출하였다. 일최고ㆍ최저기온, 강우량, 강우일수, 일사량은 1981년부터 2000년 동안 남북한의 기상관측소의 측정간을 이용하여 1 km$\times$ 1 km 해상도로 작성하였고, 최소재배단위(CZU)의 벼논 픽셀에 해당하는 기후값만을 발췌하여 그들의 평균값을 각 CZU의 대표값으로 하였으며, 각 재배구역별 월평균값으로부터 30년간의 일기상 자료를 무작위로 생성하였다. 11개 주요 남한 벼품종에 해당하는 CERES-rice 모형에 필요한 생장 및 발육관련모수는 농업관련 국가기관에서 장기간동안 수행하여 축적된 조사자료로부터 추정하였다. 남한 주요 품종의 유전적 특성을 갖도록 모수가 조정된 생육모형 CERES-rice를 북한 서부평야지 496개 벼 재배단위별 무작위로 생성된 30년간의 일기상 자료를 이용하여 이앙기(적식, 만식), 관개(천수답, 수리안전답), 작부방식(일모작, 이모작) 등 3요인을 2수준으로 두어 품종별 총 8개씩의 처리로 년도별 기상변이에 따른 생육 및 수량 등을 모의하였다. 각 품종에 대하여 같은 모형을 남한의 3개 작물시험장 실제 기상자료에 근거한 생육모의를 수행함으로써 북한지방 모의결과의 상대평가를 위한 기준자료로 삼았다. 생육모의를 통한 분석결과 남한의 중생종 벼 품종들 가운데 수원에서의 출수기가 8월 15일 이전인 것들이 북한서부평야지에서 적응성이 높을 것으로 판단된다. 이 결과는 앞으로 있을 남ㆍ북한 농업기술교류시 남한 벼 품종의 북한 곡창지대인 서부평야지 적응성 판단의 중요한 기초자료가 될 것이다.

• 한국재료학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.219-226
• /
• 2013

Activated magnetite ($Fe_3O_{4-{\delta}}$) has the capability of decomposing $CO_2$ proportional to the ${\delta}$-value at comparatively low temperature of $300^{\circ}C$. To enhance the $CO_2$ decomposition capability of $Fe_3O_{4-{\delta}}$, $(Fe_{1-x}Co_x)_3O_{4-{\delta}}$ and $(Fe_{1-x}Mn_x)_3O_{4-{\delta}}$ were synthesized and then reacted with $CO_2$. $Fe_{1-x}Co_xC_2O_4{\cdot}2H_2O$ powders having Fe to Co mixing ratios of 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, and 5:5 were synthesized by co-precipitation of $FeSO_4{\cdot}7H_2O$ and $CoSO_4{\cdot}7H_2O$ solutions with a $(NH_4)_2C_2O_4{\cdot}H_2O$ solution. The same method was used to synthesize $Fe_{1-x}Mn_xC_2O_4{\cdot}2H_2O$ powders having Fe to Mn mixing ratios of 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5 with a $MnSO_4{\cdot}4H_2O$ solution. The thermal decomposition of synthesized $Fe_{1-x}Co_xC_2O_4{\cdot}2H_2O$ and $Fe_{1-x}Mn_xC_2O_4{\cdot}2H_2O$ was analyzed in an Ar atmosphere with TG/DTA. The synthesized powders were heat-treated for 3 hours in an Ar atmosphere at $450^{\circ}C$ to produce activated powders of $(Fe_{1-x}Co_x)_3O_{4-{\delta}}$ and $(Fe_{1-x}Mn_x)_3O_{4-{\delta}}$. The activated powders were reacted with a mixed gas (Ar : 85 %, $CO_2$ : 15 %) at $300^{\circ}C$ for 12 hours. The exhaust gas was analyzed for $CO_2$ with a $CO_2$ gas analyzer. The decomposition of $CO_2$ was estimated by measuring $CO_2$ content in the exhaust gas after the reaction with $CO_2$. For $(Fe_{1-x}Mn_x)_3O_{4-{\delta}}$, the amount of $Mn^{2+}$ oxidized to $Mn^{3+}$ increased as x increased. The ${\delta}$ value and $CO_2$ decomposition efficiency decreased as x increased. When the ${\delta}$ value was below 0.641, $CO_2$ was not decomposed. For $(Fe_{1-x}Co_x)_3O_{4-{\delta}}$, the ${\delta}$ value and $CO_2$ decomposition efficiency increased as x increased. At a ${\delta}$ value of 0.857, an active state was maintained even after 12 hours of reaction and the amount of decomposed $CO_2$ was $52.844cm^3$ per 1 g of $(Fe_{0.5}Co_{0.5})_3O_{4-{\delta}}$.