• 한국농림기상학회지
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• 제20권2호
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• pp.228-232
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• 2018

기후변화 영향평가를 위하여 프로세스 작물모형이 많이 이용되고 있지만, FORTRAN, C++, Delphi, Java와 같은 컴퓨터 프로그래밍 언어로 만들어지기 때문에 농학자들이 작물 모형을 제작하는 것이 쉽지 않다. 배추 모형을 개발하기 위해 6 가지 온도 체계를 가진 토양-식물-대기 연구(SPAR) 실험 자료가 사용되었다. SPAR 챔버에서의 식물 재배 기간 동안 잎의 수, 잎의 면적, 식물의 생장률을 6 회 측정 하였다. 또한 휴대용 LI-6400 광합성 측정기를 이용하여 잎의 광합성을 측정 하였다. 잎 수준 광합성 예측은 Farquhar, von Caemmerer 및 Berry (FvCB) 모형을 적용 하였고, 수관의 광합성은 Sun/Shade 모형이 사용되었다. 이러한 전 과정은 BuildIt 이라는 Excel 추가기능이 포함된 엑셀 파일로 제작되었다. 개발된 모형으로 시간 단위의 기상 입력 자료를 사용하여 배추의 광합성, 생장률 및 기타 생리 변수의 변화를 모의할 수 있었으며, 측정된 배추의 건조 중량의 변화와 모형에서 예측된 동화량과는 비례적인 관계를 나타내었으나, 온도에 따라서 다르게 나타났다.

• 한국작물학회지
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• 제66권4호
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• pp.459-466
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• 2021

본 연구는 작부체계에 따른 잡초 발생의 연구 동향을 고찰함으로써 향후 잡초관리의 연구 방향을 제안하고자 수행하였다. 작부체계는 경지를 효율적으로 이용하기 위해 발달했으며, 작부체계에 따라 잡초 발생도 상이하였다. 특히 토양 환경을 변화시킴으로써 잡초 발생을 경감시킬 수 있다. 또한 경운 등 경종적 방법은 종자은행의 영향으로 잡초 발생 양상이 달라진다. 따라서 작부체계 시 세 가지 잡초관리 기술의 방향을 제안하고자 한다. 첫째, 초기 발생한 잡초를 영상 분석하여 초종을 구분하고, 본답 군락을 예측할 수 있는 모델 개발이 필요하다. 둘째, 작부체계 이력을 관리하고 영농정보의 데이터베이스를 구축하여 이를 기상·지리 정보 등의 정보들과 연계하는 것이 필요하다. 셋째, 잡초 발생량과 토양 종자은행 역학관계를 추정하고 작부체계 플랫폼과 디지털화 기술 개발이 필요하다. 향후 다양한 작부체계에서 잡초 발생량 예측 및 방제는 농약 사용량을 줄이고, 저항성 잡초 문제 해결의 가능성 등 지속 가능한 농업에 기여할 것으로 생각된다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권5호
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• pp.416-423
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• 2002

2001년 봄철 기간을 택하여 한반도에서 비교적 청정한 대기질을 유지하는 것으로 알려진 제주도를 거점으로 DMS와 CS$_2$ 농도분포를 시간대 별로 관측하고 이를 조절하는 요인들에 대한 세부적인 분석을 수행하였다. 본 연구의 관측 결과에 따르면, 전체 기간동안 관측된 DMS와 CS$_2$ 농도분포는 시간대 별로 세가지 경향성을 뚜렷하게 보여 주었다. 실험의 전 ${\cdot}$ 후반부에는 양성분의 농도증감 경향이 거의 비슷하게 나타난데 반해, 중반부에는 증감이 반대로 나타나는 경향성이 뚜렷하게 확인 되었다. 그리고 또한 특이한 현상은 전반기에 CS$_2$의 고농도가 나타난 반면, 후반기에는 DMS의농도가 50%가까이 증가하는 것으로 나타났다. 후반기 기간중의 공기궤가 한반도의 내륙지역에 상당 수준 정체하였다가 제주로 유입되었다는 점을 감안하면, 다른 기간대에 비해 상대적으로 높은 DMS의 농도는 대단히 예외적인 경향으로 간주할 수 있을 것이다. 본 연구의 결과에 따르면 지리적 특성에도 불구하고, 제주 지역에서 관측한 DMS의 농도분포는 단순히 해양환경으로부터 파생되는 요인외에도 여러 가지 복잡한 인자들에 의하여 조절되고 있음을 확인 할 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권4호
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• pp.249-258
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• 2014

대기 중 이산화탄소 등의 농도가 지속적으로 증가하고 있음에도 최근 10여 년 동안(2002-현재) 전지구 지표 온도는 거의 답보상태에 머물러 있다. 이처럼 온실기체 강제력에도 불구하고, 지구 온난화 경향이 사라진 듯 보이는 현상을 지구 온난화 멈춤(hiatus)이라 한다. 이 연구는 HadGEM2-AO가 모의한 RCP8.5 시나리오 실험(95년간) 자료를 분석하여, 온난화 멈춤 시기의 특징을 분석하였다. 온난화 멈춤 기간을 나타내는 시계열은 동서 평균한 연직 해수 온도 분포를 EOF 분석하여 구한 두 번째 PC (PC2)로 정의하였다. PC2를 이용하여 온난화 멈춤과 엔소와의 관련성, 기후시스템의 변화 등을 분석하였다. 라니냐 지수(NINO3지수에 -1을 곱하여 정의)가 PC2를 약 11개월 앞서는 것으로 보아 라니냐 발생이 온난화 멈춤을 유도할 수 있음을 발견하였다. 또한 기후시스템의 냉각은 해수 표층의 열이 해양 내부로 침강으로 나타남을 보였다. 이는 해양의 열흡수에 의해 전지구 온도 상승률이 약화되었음을 의미한다. 온난화 멈춤 시기에 북태평양과 북반구 극지는 양의 온도 편차가 나타났으며, 열대 해양에서는 무역풍이 강화되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제24권4호
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• pp.289-298
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• 2008

본 연구에서는 에어로솔의 간접 효과를 고려한 구름의 광학두께와 유효입자반경을 산출하기 위해 새로운 알고리즘을 개발하였다. 구름의 미세물리적 특성을 산출하기 위해 Nakajima and Nakajima(1995)의 방법을 응용하였다. 다양한 대기상태에서 복사전달모델을 이용하여 미리 계산한 서로 다른 LUT을 적용하여 최종 산출물인 구름광학두께와 유효입자반경을 산출하였다. 러시아지역에 산불이 있었던 2003년 5월 한반도 주변을 사례로 선택하였다. 이 때 발생한 에어로솔은 대기 흐름을 따라 한반도까지 도달하여 한반도 주변의 날씨에 매우 많은 영향을 주었다. 본 연구에서는 이 시기에 러시아 지역의 산불로 인하여 발생한 에어로솔이 한반도 주변의 구름에 어떠한 영향을 주는지 알아보았다. 이 사례의 알고리즘 적용을 위해 Terra위성에 탑재된 분광계인 MODIS자료를 사용하였다. 사례분석 결과, 에어로솔이 있는 시기에는 유효입자반경이 $20{\mu}m$ 이상의 큰 구름은 거의 존재하지 않았음에 비해, 에어로솔이 거의 없는 시기에는 $20{\mu}m$ 이상의 큰 구름도 다수 존재하였다. 즉, 에어로솔의 영향하에 발달한 구름은 구름광학두께는 크고, 유효입자반경은 작은 구름이라는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 에어로솔이 구름의 미세물리적 특성을 변화시킨다는 것을 보여준다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.567-577
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• 2015

기후변화와 토지이용변화는 유역의 수문순환의 변화를 초래하여 가용수자원의 변화를 야기 시킨다. 본 연구에서는 안성천 ($371.1km^2$) 유역을 대상으로 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)모형을 이용하여 미래기후변화와 토지이용변화가 유출특성에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 미래 기후자료는 IPCC 제 5차 기후변화 평가보고서에서 생산된 RCP (Representative Concentration Pathway, 대표농도경로)기반의 기후변화 시나리오 중 기상청에서 제공한 RCP 4.5와 8.5 시나리오(한반도 영역; 12.5km)를 이용하였다. 기준 년과 비교한 결과 RCP 8.5의 2080s (2060-2099)에서 평균온도가 $4.2^{\circ}C$ 상승하였으며, 강우량은 최고 21.2% 증가하는 것으로 나타났다. 토지이용변화 추세는 CLUE-s (Conservation of Land Use and its Effects at Small regional extent)모형을 이용하여 예측되었고, 도시 면적 증가에 따른 3가지 시나리오(Linear, Exponential, Logarithmic)를 적용한 안성천 유역의 미래(2040s, 2080s) 토지이용도를 구축하였다. 각각의 시나리오에서 도시면적 비율은 2100년에 9.4%, 20.7%, 35%로 예측되었다. 기후변화만을 고려하였을 때 증발산량과 총 유출량은 RCP 8.5의 2080s에서 최고 20.6%, RCP 4.5의 2080s에서 최고 25.7% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 토지이용변화만을 고려한 경우 증발산량과 총 유출량은 최고 3.7%, 2.9% 증가하는 것으로 나타났다. 토지이용과 기후변화 시나리오를 모두 적용한 경우 증발산량과 총 유출량은 RCP 8.5 2080s의 Linear 토지이용변화 시나리오에서 최고 19.2% 증가하였으며, RCP 4.5 2080s의 Exponential 토지이용변화 시나리오에서 최고 36.1%증가하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 미래의 유역 수문환경조건 변화에 따른 수자원을 정량적으로 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제35권6호
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• pp.669-678
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• 2021

본 연구에서는 토지피복유형에 따른 바이오에어로졸 중 배양성 세균분포를 파악하기 위하여 충청북도 충주시에 위치한 3가지 유형을 대상으로 실시하였다. 토지피복에 따른 기상요소와 바이오에어로졸을 조사하여 측정지점별 미기상변화에 따른 세균 분포를 비교·분석할 수 있었다. 측정지점별 미기상 중 기온의 차이는 도시 숲 8.7℃, 수변 녹지 10.8℃, 도심지 10.2℃로 측정지점 중 도시 숲이 가장 낮은 기온 값을 보였으며, 상대습도는 도시 숲 61.8%, 수변 녹지 59.3%, 도심지 55.7%로 도시 숲이 가장 높은 것으로 분석되었다. 동정된 세균은 43속 99종으로 나타났다. 배양된 세균의 종 다양성 측면에서는 수변녹지 22속, 도시 숲 21속, 도심지 17속으로 조사되었으며, 종수의 경우 수변녹지 37종, 도심지 31종, 도시 숲 31종으로 나타났다. 3가지 유형의 측정지에 모두 존재하는 종은 Bacillus toyonensis와 Pseudarthrobacter oxydan으로 나타났으며, 또한 도시 숲과 수변녹지와 같은 녹지지역에서 존재하는 Herbiconiux flava종을 확인하였다. 측정지점별 미기상환경에 따른 세균농도의 변화를 분석한 결과 도시 숲 333CFU/m³, 수변 녹지 287CFU/m³, 도심지 173CFU/m³ 순으로 나타났으며, 미기상 중 기온변화에 따른 측정지점별 농도변화는 미비하였다. 그러나 상대습도와 풍속은 농도변화와 유사한 경향을 보인 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 토지피복유형에 따른 바이오에어로졸 중 배양성 세균의 분포 정도를 파악하여 측정지점별 바이오에어로졸의 특성을 비교·분석하여 추후 건강한 도시 관리 및 녹지조성의 기초자료를 제공하고자 하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_1호
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• pp.627-646
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• 2022

최근 지구 온난화로 인한 기후 변화와 관련된 문제의 심각성이 커지고 있으며 평균 기온 또한 상승하고 있다. 이로 인해 온도에 민감한 다양한 생물과 생물이 살아가는 환경에 영향을 미치고 있으며, 생태계의 변화 역시 감지되고 있다. 계절은 그 지역에 사는 생물의 종류, 분포, 생육 특성 등에 영향을 미치는 중요한 요인의 하나이다. 기후 변화 영향 평가의 지표 중 가장 대중적이고 쉽게 인식될 수 있는 식물 계절 중 개화일과 단풍나무 절정일의 모델링을 수행하였다. 모델링에 사용된 식물의 종류에는 봄을 대표하는 식물로 볼 수 있는 개나리와 벚나무, 가을을 대표하는 식물로 볼 수 있는 단풍 나무와 은행 나무를 사용하였다. 모델링을 수행할 때 사용된 기상 자료로는 기상청의 Automated Surface Observing System (ASOS) 관측소를 통해서 관측된 기온, 강수, 일사 자료를 사용하였으며, 개나리, 벚나무의 개화일과 약 -0.2, 은행나무, 단풍나무의 단풍 절정일과 약 0.3 정도의 상관 계수를 가지는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 식생지수를 사용하여 모델링을 수행하였다. 사용된 모델로는 선형 모델인 다중 회귀 모형과, 비선형 모델인 Random Forest (RF)를 사용하여 모델을 수립하였다. 또한 각 모형으로 추정된 예측 값을 공간 내삽 기법을 이용하여 등치 선도로 2003~2020년의 식물 계절 변화 경향 성을 표현하였다. 향후에 높은 시공간 해상도를 가지는 식생지수를 사용한다면 더 높은 식물 계절 모델링의 정확도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제87권3호
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• pp.358-365
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• 1998

장래(將來) 삼임자원(森林資源)의 지속가능(持續可能)한 이용(利用)과 지구(地球) 환경보전(環境保全)을 위한 기초(基礎) 정보(情報)를 제공(提供)하기 위해, 대기중(大氣中)의 이산화탄소 농도(濃度)의 배증(倍增)($2{\times}CO_2$)에 따른 기후변화(氣候變化)가 잠재삼림면적(潛在森林面積)에 미치는 영향(影響)을 K${\ddot{o}}$ppen의 기후(氣候)/식생구분법(植生區分法)에 근거(根據)한 식생도제작(植生圖製作) 시스템에 의해 추정(推定)했다. 식생도제작 시스템은 점(点)들의 기상자료(氣象資料)를 각각(各各)의 격자점(格子点)에 구면보간(球面補間)하며, 보간된 기상자료를 정(定)해진 식생구분법에 따라 식생형으로 변환(變換)하고, 지구(地球) 전체(全體) 및 대륙별(大陸別)의 식생도와 식생면적을 산출(産出)한다. 기상자료로서는 약 2,000지점(地點)의 측후소(測候所)로부터 관측(觀測)된 AD 1958년까지의 측정치(測定値)인 현재의 기후(氣候)와, 일본기상청(日本氣象廳)의 예측치(豫測値)인 $CO_2$배증시(培增時)의 기후를 사용하였다. 기후변화에 의해 세계의 잠재 식생대는 주로 적도지역에서 극방향으로 이동될 것이며, 잠재식생면적의 변화(變化)는 지구(地球) 육상면적(陸上面積)(150.4 억(憶)ha)의 약(約) 1/3에 해당(該當)하는 49.0억(憶)ha에 이를 것으로 예상된다. 현재의 기후와 예상(豫想)되는 기후에 대응(對應)하는 지구 전체의 식생분포형태(植生分布形態) 간(間)의 일치정도(一致程度)를 Kappa통계(統計) 분석(分析)한 결과(結果)그 값은 Good(0.63)으로 나타났으며, 기후변화에 크게 영향을 받지 않은 지역은 사막과 빙설지대로 나타난다. 세계의 잠재산림면적은 $2{\times}CO_2$ 기후하(氣候下)에서 총 68.2억ha로 추정된다. 기후변화에 의한 대륙별 잠재삼림면적에 있어서, 유럽은 거의 변화가 없을 것으로 사료되나, 북미와 아시아 대륙은 기후변화와 함께 잠재삼림면적이 증가할 것이며, 남미, 아프리카, 오세아니아에서는 잠재삼림면적이 크게 감소할 것으로 추정된다. 특히, 오세아니아에서는 기후변화에 의한 사막화 현상이 가속화될 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권5호
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• pp.453-466
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• 2006

본 연구는 CCCma CGCM2 기후모형을 이용하여 SRES A2, B2 시나리오 모의를 통한 기후변화가 2050년, 2100년 소양강댐유역의 수문환경에 미치는 변화양상을 SLURP 수문모형을 이용하여 분석하는데 목적이 있다. 수문영향을 평가하기 위해 사용된 모형의 입력자료는 NDVI의 경우, 1998년부터 2002년까지 5개년에 걸친 월별 NDVI를 사용하여 기온-NVDI와의 선형회귀분석을 통해 A2, B2 각 시나리오별 NDVI 값을 추정하였으며 대상유역의 토지이용에 따른 각 항목의 경년변화를 분석하기 위해 Landsat TM 위성영상을 이용하여 1985년부터 2000년의 5년 시간간격을 갖는 4장의 토지피복도를 생성하였다. 생성된 토지피복도를 사용하여 CA-Markov 연쇄기법을 통한 향후 50년, 100년 후의 토지이용변화상태를 모의하였다. 각 시나리오별 50년, 100년 후의 추정된 기상, NDVI, 토지이용도를 통하여 SLURP 모형에 적용한 결과, 토지이용현황은 CA-Markov 연쇄기법을 통해 모의된 향후 50년, 100년의 이용현황은 산림의 분포면적은 감소하는 반면 주거지, 나지, 초지 등은 두드러지게 증가하였다. 또한, 연쇄기법의 모의 시간간격 이 관측값의 모집단의 시간해상도에 비해 지나치게 클 경우 각 항목별 추이경향은 일정부분에서 수렴되었다. 또한, 기후변화에 따른 수문영향을 분석하기 위해 가상시나리오에 대한 증발산량 평가를 실시하였다. 증발산량 평가는 FAO Penman-Monteith 산정 공식을 통하여 기온, 일사량, 풍속에 대한 가상시나리오를 적용하여 분석하였다. 기후변화와 가상시나리오에 따른 수문분석 결과, 모의유출량은 SRES A2, B2 시나리오상에서 현재의 관측자료보다 대략 50%의 감소를 보이고 있으며 토지이용변화가 현재와 동일할 경우 SRES 시나리오를 적용한 경우보다 약 3$\sim$5%가량 더 감소됨을 확인하였다.