• 생물환경조절학회지
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• 제28권2호
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• pp.117-125
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• 2019

본 연구는 기존에 사용하여 왔고, 최근에 온습도의 정확도를 검증하였던 강제 흡출식 복사선 차폐장치(Aspirated Radiation Shield; ARS)와 모 기업(A 회사)에서 개발한 시스템으로 측정한 온습도를 비교하여 성능을 검토한 후, 시스템의 성능을 개선할 목적으로 수행되었다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 딸기의 무성도가 두 계측시스템에 영향을 미친 경우를 제외하면, 전체적으로 볼 때 플레이트 2개의 시스템이 1개보다 복사선 차폐효과가 미미하지만 좋은 것으로 나타났다. 그리고 A회사의 시스템과 ARS장치로 측정한 최고온도의 전체적인 범위는 각각 $20.5{\sim}53.3^{\circ}C$ 및 $17.8{\sim}44.1^{\circ}C$정도로써 A사 제품이 $2.7{\sim}9.2^{\circ}C$정도 높게 나타났고, 일별 최대 편차는 $12.2^{\circ}C$ 정도였다. 평균온도의 경우, 두 기관의 전체적인 범위는 각각 $12.4{\sim}38.6^{\circ}C$ 및 $11.8{\sim}32.7^{\circ}C$정도로써 A사 시스템이 $0.6{\sim}5.9^{\circ}C$정도 높게 나타났고, 일별 최대 편차는 $6.7^{\circ}C$정도였다. 최저온도의 경우도 각각 $4.2{\sim}28.6^{\circ}C$ 및 $2.9{\sim}26.4^{\circ}C$정도로써 A사 제품이 $1.3{\sim}2.2^{\circ}C$정도 높게 나타났고, 일별 최대 편차는 $2.9^{\circ}C$정도로써 두 기관의 장치로 측정한 온도에 편차가 있는 것으로 나타났다. 또한 상대습도의 경우, A회사와 ARS장치로 측정한 평균상대습도의 전체적인 범위는 각각 52.9~93.3% 및 55.3~96.5%정도로써 A회사의 시스템이 ARS장치보다 2.4~3.2%정도 낮게 나타나는 경향을 보였다. 그러나 일별로 비교하여 보면, 최대 18.0%정도 A회사의 시스템이 낮게 나타나는 날도 있었다. 결국 상대습도도 온도와 마찬가지로 미미하긴 하지만 두 기관의 장치로 측정한 온도에 편차가 있는 것으로 나타났다.

• Water Engineering Research
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• 제4권3호
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• pp.111-126
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• 2003

Meteorological data are often needed to evaluate the long-term effects of proposed hydrologic changes. The evaluation is frequently undertaken using deterministic mathematical models that require daily weather data as input including precipitation amount, maximum and minimum temperature, relative humidity, solar radiation and wind speed. Stochastic generation of the required weather data offers alternative to the use of observed weather records. The precipitation is modeled by a Markov Chain-exponential model. The other variables are generated by multivariate model with means and standard deviations of the variables conditioned on the wet or dry status of the day as determined by the precipitation model. Ultimately, the objective of this paper is to compare Richardson's model and the improved weather generation model in their ability to provide daily weather data for the crop model to study potential impacts of climate change on the irrigation needs and crop yield. However this paper does not refer to the improved weather generation model and the crop model. The new weather generation model improved will be introduced in the Journal of KWRA.

• 한국농림기상학회지
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• 제14권1호
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• pp.11-18
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• 2012

월별 기후통계량의 조화해석에 의해 생성한 일 기온 자료가 생물계절모형의 입력자료로서 적합한지 여부를 평가하여 농림업 부문 기후시나리오 응용정보 제작 상오류를 제거하기 위해 본 연구를 수행하였다. 서울관측소의 1971-2000 평년 월별 일 최고기온과 최저기온 평균값으로부터 조화해석에 의해 365일 간 기온자료를 생성하였다. 이것을 널리 검증된 온도시간 기반의 벚꽃 개화모형에 입력하여 휴면, 발아, 개화 등 주요 식물계절을 추정하였다. 같은 기간 중 실측기온자료에 의해 모형을 구동시켜 얻은 결과와 비교한 바, 연차변이를 전혀 반영하지 못하는 것은 물론, 휴면해제 25일 단축, 강제 휴면기간 57일 연장, 발아 14일 지연, 개화 13일 지연등 평균값도 크게 달라 식물계절을 크게 왜곡시키는 것으로 판단되었다. 대안으로서 확률추정기법에 의해 일기상자료를 생성하고 이를 이용하여 모형을 구동한 결과 실측결과에 비해 휴면해제 6일 단축, 강제휴면기간 10일 단축, 발아 3일 지연, 개화 2일 지연 등으로 조화해석자료 사용에 비해 크게 개선되었음을 확인하였다. 연차변이양상 역시 실측기온에 의한 모의결과와 크게 다르지 않아, 향후 이 자료를 농업부문 전자기후도 제작에 적용하면 기후변화 적응정책 수립을 실용수준에서 지원할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권4호
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• pp.201-217
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• 2022

미국은 전 세계 주요 곡물(밀, 옥수수, 콩 등)의 생산 및 수출 국가로 알려져 있다. 따라서 신뢰할 만한 기상 예측 정보를 바탕으로 해당 지역에 대한 작황을 추정하는 것은 우리나라의 곡물 수급을 안정적으로 계획하기 위해서 중요하다. 본 연구에서는 지역 규모의 일 기온 및 이를 기반으로 산출되는 농업기후지수의 계절 예측성을 향상시키는 데 목적을 두었다. 이를 위해 먼저 역학적 규모축소법을 위한 지역기후모형으로 WRF가 사용되었으며, 해당 모형의 초기 및 측면 경계조건으로 PNU CGCM에서 생산된 시간 별 전지구 예측자료가 활용되었다. WRF의 적분은 22년(2000~2021년) 동안 매년 하반기를 포함하는 기간(6~12월)에 대해 수행되었다. 본 연구에서는 WRF에 의해 모의된 일 평균⋅최저⋅최고기온에 대해 EQM을 적용하여 모형이 갖는 편의를 보정하였다. EQM을 이용하여 보정된(보정되지 않은) 자료들은 WRF_C (WRF_UC)로 명명하였다. WRF_UC는 미국 내 대부분의 지역에서 일 최저기온(최고기온)을 과대(과소) 모의했는데, 이는 저온(고온) 범위를 과소 모의한 특징에서 비롯되었다. WRF_C는 WRF_UC에 나타난 일 평균⋅최저⋅최고기온의 편의가 감소하고 공간분포에 대한 예측성이 향상되었기 때문에 결과적으로 일 기온을 기반으로 산출되는 농업기후지수의 예측성 향상을 유도했다.

• 인간식물환경학회지
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• 제24권5호
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• pp.519-527
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• 2021

Background and objective: This study was conducted to establish a Plant Hardiness Zone (PHZ) map, investigate the effect of global warming on changes in PHZ, and elucidate the difference in the distribution of evergreen trees between the central and southern region within hardiness Zone 7b in Korea. Methods: Mean annual extreme minimum temperature (EMT) and related temperature fluctuation data for 40 years (1981 to 2020) in each of the meteorological observation points were extracted from the Open MET Data Portal of the Korea Meteorological Administration. Using EMT data from 60 meteorological observation points, PHZs were classified according to temperature range in the USDA Plant Hardiness Zone Map. Changes in PHZs for each decade related to the effects of global warming were analyzed. Temperature fluctuation before and after the day of EMT were analyzed for 4 areas of Seoul, Suwon, Suncheon, and Jinju falling under Zone 7b. For statistical analysis, descriptive statistics and ANOVA were performed using the IBM SPSS 22 Statistics software package. Results: Plant hardiness zones in Korea ranged from 6a to 9b. Over four decades, changes to warmer PHZ occurred in 10 areas, especially in colder ones. Based on the analysis of daily temperature fluctuation, the duration of sub-zero temperatures was at least 2 days in Seoul and Suwon, while daily maximum temperatures were above zero in Suncheon and Jinju before and after EMT day. Conclusion: It was found that the duration of sub-zero temperatures in a given area is an important factor affecting the distribution of evergreen trees in PHZ 7b.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권10호
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• pp.681-690
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• 2017

본 연구에서는 우리나라 전역에 대하여 인공신경망 기법을 사용하여 일최심신적설을 추정하였다. 인공신경망 모형 구조를 시행 착오법을 이용하여 설계한 결과, 입력자료는 일 최저 기온, 일 평균 기온, 강수량으로 정하였고, 은닉층과 노드의 수는 각각 1층, 10개로 정하였다. 관측값을 인공신경망의 입력자료로 활용하는 경우, 교차검증 상관계수는 0.87로 Ordinary Kriging기법을 활용하여 일최신심적설을 공간보간한 경우의 교차검증상관계수인 0.40보다 크게 높았다. 미계측 지역의 일최심신적설을 추정하는 경우의 인공신경망 모형의 성능을 알아보기 위하여 인공신경망 모형의 입력자료들을 Ordinary Kriging으로 공간보간하여 일최심신적설을 추정하였다. 이 경우 교차검증 상관계수는 0.49였다. 또한 해발 고도 200 m 이상의 산지에서의 인공신경망의 성능은 나머지 지역인 평지에서의 성능보다 다소 떨어짐을 확인하였다. 본 연구의 이러한 결과는 우리나라 전역에 걸친 정확한 적설량의 즉각적인 산정에 인공신경망 모형이 효과적으로 활용될 수 있음을 의미한다.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권6호
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• pp.87-99
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• 2013

For analysis of climate change effects on agriculture, precise agricultural meteorological data are needed to target period and site. In this study, agricultural meteorological data under new climate change scenario (RCP 8.5) are constructed from 2011 to 2099 in 111 agriculture major station suggested by Rural Development Administration (RDA). For verifying constructed data, comparison with field survey data in Suwon shows same trend in maximum temperature, minimum temperature, average temperature, and precipitation in 2011. Also comparison with normals of daily data in 2025, 2055, and 2085 shows reliability of constructed data. In analysis of constructed data, we can calculate sum of days over temperature and under temperature. Results effectively show the change of average temperature in each region and odd days of precipitation which means flood and dry days in target region.

• 한국농공학회논문집
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• 제61권1호
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• pp.95-105
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• 2019

Evapotranpiration (ET) is one of the important factor in Hydrological cycle and irrigation planning. In this study, temperature-based artificial neural network (ANN) model for daily reference crop ET estimation was developed and compared with reference crop evapotranpiration ($ET_0$) from FAO-56 Penman-Monteith method (FAO-56 PM) and parameter regionalized Hargreaves method. The ANN model was trained and tested for 10 weather stations (5 inland stations and 5 costal stations) and two input climate factors, maximum temperature ($T_{max}$), minimum temperature ($T_{min}$), and extraterrestrial radiation (RA) were used for training and validation of temperature-based ANN model. Monthly reference ET by the ANN model also compared with parameter regionalized Hargreaves method for ANN model applicability evaluation. The ANN model evapotranspiration demonstrated more accordance to FAO-56 PM evapotranspiration than the $ET_0$ from parameter regionalized Hargreaves method(R-Hargreaves). The results of this study proposed that daily reference crop ET estimated by the ANN model could be used in the condition of no sufficient climate data.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권5호
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• pp.16-25
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• 2015

The City of Boulder is located at an average elevation of 1,655 m (5,430 feet), the foothills of the Rocky Mountains in Colorado. Its daily air temperature is much varying and snow is very frequent and heavy even in spring. This paper examines characteristics of shallow (surface and depth = 10 cm) soil temperatures measured from January to May 2015 in the high elevation city Boulder, Colorado. The surface soil temperature quickly responded to the air temperature with the strongest periodicity of 1 day while the subsurface soil temperatures showed a less correlation and delayed response with that. The short-time Fourier of the soil temperatures uncovered their very low frequencies characteristics in heavy snow days while it revealed high frequencies of their variations in warm spring season. The daily minimum air temperature exhibited high cross-correlations with the soil temperatures without lags unlike the maximum air temperature, which is derived from its higher and longer auto-correlation and stronger spectrums of low frequencies than the maximum air temperature. The snow depth showed an inverse relationship with the soil temperature variations due to snow's low thermal conductivity and high albedo. Multiple regression for the soil temperatures using the air temperature and snow depth presented its predicting possibility of them even though the multiple r² of the regression is not that much satisfactory (r² = 0.35-0.64).

• 한국농림기상학회지
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• 제7권3호
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• pp.185-191
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• 2005

An accurate prediction of dormancy release and bud burst in temperate zone fruit trees is indispensable for farmers to plan heating time under partially controlled environments as well as to reduce the risk of frost damage in open fields. A thermal time-based two-step phenological model that originated in Italy was applied to two important grapevine cultivars in Korea for predicting bud-burst dates. The model consists of two sequential periods: a rest period described by chilling requirement and a forcing period described by heating requirement. It requires daily maximum and minimum temperature as an input and calculates daily chill units (chill days in negative sign) until a pre-determined chilling requirement for rest release is met. After the projected rest release date, it adds daily heat units (anti-chill days in positive sign) to the chilling requirement. The date when the sum reaches zero isregarded as the bud-burst in the model. Controlled environment experiments using field sampled twigs of 'Campbell Early' and 'Kyoho' cultivars were carried out in the vineyard at the National Horticultural Research Institute (NHRI) in Suwon during 2004-2005 to derive the model parameters: threshold temperature for chilling and chilling requirement for breaking dormancy. The model adjusted with the selected parameters was applied to the 1994-2004 daily temperature data obtained from the automated weather station in the NHRI vineyard to estimate bud burst dates of two cultivars and the results were compared with the observed data. The model showed a consistently good performance in predicting the bud burst of 'Campbell Early' and 'Kyoho' cultivars with 2.6 and 2.5 days of root mean squared error, respectively.