• 한국농림기상학회지
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• 제9권4호
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• pp.268-276
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• 2007

본 연구에서는 서울 도심과 전원 지역간 $CO_2$ 농도 차이가 IPCC 중단기 기후변화 시나리오에 상응하는 차이가 있는지를 확인하기 위해 수도권의 도시기후를 IPCC 기후변화 시나리오를 재현한 "천연실험실"로 활용하고자 서울(도심), 수원(부도심), 이천(전원), 3지역에서 2006년 6월 19일부터 2007년 6월 25일(2007년 3월 3일-5월 22일까지 결측)까지 $CO_2$ 농도를 관측하였으며 이 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 3지점의 연 평균 대기 중 $CO_2$ 농도의 구배가 서울(439 ppm)>수원(419 ppm)>이천(416 ppm)으로 나타났다. 2) 계절에 따른 $CO_2$ 농도의 일변화 변동폭은 여름철에 크게 나타난 반면 겨울철에는 그 폭이 완만해졌다. 3) 계절에 따른 시간대별 대기 중 $CO_2$ 농도는 여름철에는 대체로 새벽 5시에, 가을철에는 오전 8시에, 겨울철에는 오전 9시에, 봄철에는 새벽 5시에 고농도가 나타남으로써 고농도가 나타나는 시간대가 가을철부터 지연되었다가 다시 봄철에는 일출 전후로 옮겨갔다. 4) 시간대별 대기 중 $CO_2$ 농도는 일출 직후에 442 ppm(서울: 0700 LST, Local Standard Time)으로 최대 농도를 보였으며, 최소 $CO_2$ 농도는 광합성이 활발한 오후 시간대로 407 ppm(수원: 1500 LST)으로 나타났다. 5) 배경대기관측소 안면도에서 산정한 배경 $CO_2$ 연평균 농도 377 ppm에 대해 서울은 14%, 수원은 10%, 이천은 9% 높았으며, IPCC BAU Scenario의 2030-2040년 대기 중 $CO_2$ 농도인 450 ppm에 대해 서울은 이미 98%에 도달하였고, 2040-2050년의 550 ppm에 대해서는 80%에 도달하여 우리나라의 도시-전원(서울-이천)간 $CO_2$ 농도차이는 IPCC BAU Scenario의 20-30년 후의 기후변화 시나리오에 상응하는 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제4권4호
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• pp.224-236
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• 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.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권2호
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• pp.61-71
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• 2009

최근 우리나라의 춥지 않은 겨울은 온대낙엽과수의 휴면타파에 필요한 저온기간을 충분히 갖지 못하게 함으로서 개화시기를 앞당기거나 불균일하게 함으로써 수확량을 감소시키는 원인이 되고 있다. 기후변화시나리오에 의하면 이러한 피해가 앞으로 더욱 심해질 것으로 전망되므로 과수산업의 대응전략마련을 위해 정확한 개화기 예측이 필수적이다. 기존의 개화기 예측은 이른 봄부터 나타나는 기온의 영향만을 적용한 것으로써 겨울 동안 눈의 휴면상태와 봄철 발아로 인한 개화시기의 변동은 반영할 수가 없었다. 본 연구는 휴면기간 동안 시간과 기온의 조합인 온도시간에 근거하여 내생휴면해제일, 발아, 개화를 예측할 수 있는 휴면시계모형을 배 품종 '신고'에 맞게 조정하고자 수행하였다. 매일의 기온 자료만으로 내생휴면해제일을 찾아내기 위해 수확이 끝난 포장에서 매주 신고 가지를 채취하여 발아실험을 수행하였으며 포장에서 관측된 일 최고 및 최저기온을 이용하여 내생휴면해제일까지 온도시간을 계산하고 적산하였다. 기준온도를 $4^{\circ}C$에서 $10^{\circ}C$ 범위로 설정하고 $0.1^{\circ}C$ 단위까지 세분화하여 휴면시계모형을 반복 구동함으로써 출력된 예상 발아기와 실측 발아기가 일치하는 조건에 해당하는 기준온도와 저온요구도를 도출하였다. 장기 생물계절 관측자료에 근거하여 발아 이후 개화에 이르는 기간의 온도시간을 계산하여 휴면시계모형에 추가함으로써 배 품종 신고의 만개기를 예측할 수 있도록 수정하였다. 이 모형에 의해 최근 9년간 개화기를 추정한 결과 RMSE가 1.9일로서 신고의 만개기 예측에 실용화 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국어류학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-6
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• 2009

강도다리 치어(평균 $42.4{\pm}3.4g$, 총 45마리)의 수온(10, 15 그리고 $20^{\circ}C$)에 따른 절식과 식후 총암모니아성 질소 (total ammonia nitrogen, TAN) 배설을 조사하였다. 절식 및 식후 TAN 배설은 순환여과식 시스템 내에서 24시간 동안 3반복으로 측정하였다. 절식 TAN 배설은 실험 수온에 10일 이상 순치한 후 암모니아 측정 시스템에 옮겨 3일간 절식 후 측정하였고, 식후 TAN 배설은 상품 사료(단백질 함량 50.2%)를 하루에 두 번(08 : 00, 16 : 00 h), 7일간 공급한 뒤 실시하였다. 절식과 사료 공급에 따른 TAN 배설은 수온 상승에 따라 증가하였다(p<0.05). 절식 시 수온 10, 15 그리고 $20^{\circ}C$에서 시간당 평균 TAN 배설률은 각각 10.9, 11.2 그리고 $12.2mg\;TAN\;kg\;fish^{-1}\;h^{-1}$이었고, $20^{\circ}C$가 $10^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$에 비해 유의적으로 높았다(p<0.05). 식후 시간당 평균 TAN 배설률의 경우 수온 10, 15 그리고 $20^{\circ}C$에서 각각 33.0, 43.4 그리고 $55.3mg\;TAN\;kg\;fish^{-1}\;h^{-1}$으로 나타났다. 두 번의 peak TAN 배설률이 나타났으며, 두 번째 peak가 첫 번째보다 높았다. 최대 TAN 배설률은 최초 사료 공급 10시간 후 나타났으며, 수온 10, 15 그리고 $20^{\circ}C$에서 각각 45.3, 64.5 그리고 $83.2mg\;TAN\;kg\;fish^{-1}\;h^{-1}$이었다. 수온 10, 15 그리고 $20^{\circ}C$에서 섭취한 질소에 대한 TAN 배설 비율은 각각 43.0, 45.7 그리고 48.8%로 나타나 $20^{\circ}C$가 $10^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$에 비해 유의적으로 높았다(p<0.05). 이상의 결과는 강도다리 치어의 수온에 따른 암모니아 배설을 추정하고 수질관리 및 사육관리를 위한 실험적 자료를 제공한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.267-275
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• 2023

본 연구에서는 농촌진흥청에서 홍콩과학기술대학교와 국제공동연구를 통해 개발중인 1개월 농업기상 예측 시스템을 이용하여 2012-2022년 기간 동안 1개월 과거기후 예측 정보를 생산하고, 유효적산온도 기법을 적용하여 벼 수확일 전망 가능성을 살펴보았다. 상세한 기후정보를 얻기 위해, 지역기후모델(WRF)을 이용하여 전지구 기후예측 정보(CFSv2)를 남한지역에 대해 5 km 해상도로 규모축소하였다. 벼 수확일은 역학적 규모축소된 최고기온과 최저기온 과거예측 자료를 유효적산온도에 적용하여 추정하였다. 모형의 최고기온(최저기온)는 벼 생육기간(5월~10월)에 대해 관측과 비교하여 약 1.2 ℃ (0.1 ℃) 정도 과소모의하였다. 벼 수확일 추정 자료는 정성적으로 관측의 전반적인 공간 패턴을 모의하면서 지형효과에 의한 상세한 지역적 편차를 모의하였다. 그러나 음의 기온 오차가 유효적산온도에 투영되어, 예측자료에서 추정한 벼 수확일이 관측에서 추정한 벼 수확일과 비교하여 정량적으로 약 9일 늦게 모의하였다. 본 연구를 통해 1개월 기상예측 정보와 유효적산온도를 이용하여 남한 전역에 대해 공간적으로 연속적인 상세한(5 km) 벼 수확일 정보를 사전에 얻을 수 있는 가능성을 보았다. 예측정보의 신뢰성을 확보하고, 유효적산온도 뿐만 아니라 농업모형과 연계한다면 다양한 작목에 대한 농업정보들을 사전에 생산할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권2호
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• pp.80-98
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• 2023

본 연구에서는 계절내-계절(Subseasonal to seasonal, S2S) 기후예측의 주별 예측 성능을 개선하기 위해서 딥러닝 기반의 후보정(post processing) 기술을 개발하였다. 그 첫 단계로, 일 최고, 최저기온과 일 강수를 목표 변수로, 자료의 특성과 분포에 적합한 자료 변환 및 특성 공학 기법을 규명하고자 하였다. 먼저, 6개 개별 기후모델의 S2S 예측 자료를 딥러닝 모델에 입력하기 위한 훈련자료로 변환하고, 이로부터 다중모델앙상블(Multi-Model Ensemble, MME) 기반 훈련자료를 구축하였다. 참값(label)으로는 ECMWF의 ERA5 재분석 자료를 사용하였다. 자료 변환 알고리즘은 최고 및 최저 차이를 계산하여 입력자료의 범위를 변형시키는 MinMax 및 MaxAbs 변환, 표준편차를 이용하는 Standard 변환 및 분위수를 지정하여 변형하는 Robust와 Quantile 변환으로 구성된 전처리 파이프라인을 구축하였으며, 변환된 훈련자료와 예측 변수와의 상관관계를 계산하여 순위에 따라 훈련자료의 특성을 선택하는 특성 선택 기법을 추가하였다. 본 연구는 U-Net 모델에 TimeDistributed wrapper를 모든 합성곱 층(convolutional layer)에 적용하여 활용하였다. 5개 알고리즘으로부터 변환된 6개 개별 기후모델 및 MME S2S 훈련자료(일 최고 및 최저기온, 강수)에 훈련 모델을 적용한 결과와 훈련 모델을 적용하지 않은 결과를 ERA5와의 공간상관계수(spatial Pattern Correlation Coefficient)를 계산하고 그 개선율인 기술 점수(skill score)를 평가한 결과, 일 강수의 PCC 기술 점수는 Standard 및 Robust 변환으로 처리된 것에서 전체 예측선행(1~4주)에 대해 모두 높았고, 일 최고 및 최저기온에서는 예측 선행시간 3~4주에서만 높게 나타났다. 또한, 일 강수에서 특성 선택에 따른 훈련자료의 차원 감소가 예측 성능 변화에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 일 최고 및 최저기온의 경우에는 특성 선택에 의한 훈련자료의 특성 정보 감소가 오히려 예측 성능을 저하시킬 수 있는 것으로 확인되었으며, 원시자료에서 예측성이 높은 1~2주 기온 예측 개선을 위한 적합한 전처리 변환 알고리즘이나 특성 선택을 찾을 수 없었다. 후속 연구에서는 원시 예측 성능이 강수에 비해 높으나 딥러닝 훈련 모델에 의한 후보정 효과가 미미한 예측 선행 1~2주 기온 예측의 저조 원인에 대해 탐색하고, 다양한 딥러닝 훈련 모델로의 적용 및 초매개변수 조정 등 학습 과정의 최적화를 통해 S2S 기후 예측 성능을 개선하고자 한다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권4호
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• pp.505-513
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• 2017

Objective: This study was performed to evaluate whether ambient temperature and dietary glycerol addition affect growth performance, and blood metabolic and immunological parameters, in beef cattle. Methods: Twenty Korean cattle steers ($405.1{\pm}7.11kg$ of body weight [BW], $14.2{\pm}0.15$ months of age) were divided into a conventional control diet group (n = 10) and a 2% glycerol- added group (n = 10). Steers were fed 1.6% BW of a concentrate diet and 0.75% BW of a timothy hay diet for 8 weeks (4 weeks from July 28th to August 26th and 4 weeks from August 27th to September 26th). Blood was collected four times on July 28th, August 11th, August 27th, and September 26th. Results: The maximum indoor ambient temperature-humidity index in August (75.8) was higher (p<0.001) than that in September (70.0), and in August was within the mild heat stress (HS) category range previously reported for dairy cattle. The average daily gain (ADG; p = 0.03) and feed efficiency (p<0.001) were higher in hotter August than in September. Glycerol addition did not affect ADG and feed efficiency. Neither month nor glycerol addition affected blood concentrations of cortisol, triglyceride, or non-esterified fatty acid. Blood concentrations of cholesterol, low-density lipoprotein, high-density lipoprotein, glucose, and albumin were lower (p<0.05) on August 27th than on September 26 th, and blood phosphorus, calcium and magnesium concentrations were also lower on August 27th than on September 27th. Glycerol addition did not affect these blood parameters. Percentages of $CD4^+$ T cells and $CD8^+$ T cells were higher (p<0.05) on July 28th than on August 27th and September 26th. The blood $CD8^+$ T cell population was lower in the glycerol supplemented-group compared to the control group on July 28th and August 27th. Conclusion: Korean cattle may not be significantly affected by mild HS, considering that growth performance of cattle was better in hotter conditions, although some changes in blood metabolic and mineral parameters were observed.

• 원예과학기술지
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• 제31권1호
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• pp.32-37
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• 2013

만생종 감 '부유'의 수확시기에 따른 과실 특성을 평가하고자 수확기 마지막 한달 동안의 기상, 저온피해, 과실 생장간의 관계를 조사하였다. 11월 16일 서리피해로 총 잎의 70% 이상이 낙엽이 되었고, 일부 과실에만 경미한 동해가 나타났다. 그러나 11월 20일 저온으로 전부 낙엽이 되었고, 11월 21일 서리와 함께 기온이 $-3.3^{\circ}C$로 낮아지면서 모든 과실에서 동해 증상이 나타났다. 10월 25일(만개 후 142일)부터 11월 15일까지 과중은 일주일에 8-25g이 증가하여 250g에 이르렀지만 서리피해 후부터는 오히려 3-4g씩 감소하였다. 과피색 Hunter a 값은 기온이 높았던 11월 상순에 정체되었지만 11월 29일 마지막 수확까지 점진적으로 높아졌고, 경도는 11월 21일 저온피해 후부터 급속하게 낮아졌다. 당도는 마지막 한달 동안 $15.7-16.1^{\circ}Brix$였다. 서리와 직접적인 접촉을 피하기 위해 부직포로 피복한 가지에서는 11월 16일 저온으로 잎의 40-60% 정도가 낙엽이 되었으나 과실에 가시적인 동해 증상은 없었다. 그러나 11월 20일과 21일의 저온으로 잎은 모두 낙엽이 되고 과실에 동해 증상이 뚜렷하게 나타났다. 시기별 과실 횡경과 과중 간에는 높은 유의적 상관($R^2$ = 0.73-0.91) 관계가 있었으므로, 회귀식을 사용하여 부직포로 피복한 가지의 과실 횡경으로부터 과중을 추정할 수 있었다. 산출한 과중은 11월 15일에 240g으로 최대였고, 일일 과중 증가량은 10월 25-31일 사이에는 1.1-2.5g, 10월 31-11월 7일 사이에는 1.9-3.5g, 11월 7-11월 12일 사이에는 1.4g-1.6g 이하였다. 그러나 저온피해가 나타났던 11월 21일 이후에는 오히려 과중이 0.3-1g씩 감소하였다. 본 연구결과는 수확 적기가 과실 생장과 기후 요인간의 관계에 따라 달라질 수 있음을 나타내었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권1호
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• pp.1-14
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• 2023

본 연구에서는 섬모시풀의 항산화 활성과 유용성분을 채집 지역별로 측정하였다. 6개 지역에서 채집한 섬모시풀 192개체의 DPPH라디칼 소거능은 0.02 ~ 1.35 mgAAE/g으로 나타났으며, 고흥(0.53 ± 0.37)과 울릉도(0.52 ± 0.28)에서 채집한 섬모시풀이 가장 높은 활성을 보였다. ABTS라디칼 소거능은 0.07 ~ 1.81 mgAAE/g으로 울릉도(0.47 ± 0.36)에서 채집한 시료들이 가장 높은 활성을 보였다. 총 폴리페놀의 함량은 18.6 ~ 234.8 ㎍GAE/g으로 목포(93.4 ± 34.7)와 진도(90.4 ± 24.5)에서 채집한 섬모시풀이 가장 높은 함량을 보였으며, 총 플라보노이드 함량은 0.10 ~ 1.22 mgQE/g으로 울릉도(0.49 ± 0.31)에서 채집한 섬모시풀이 가장 높은 함량을 보였다. 상관관계 분석에서 환경조건과 항산화 활성은 유의적 관계를 보이지 않았으며 총 폴리페놀 함량은 일교차와 정의 상관을 보였고, 평균풍속, 평균 습도와는 부의 상관을 보였다. 총 플라보노이드의 경우 평균온도, 최고온도, 최저온도와 모두 부의 상관관계를 보였다. 본 연구 결과 채집지역 환경에 따라 섬모시풀의 생리활성물질 함량차이를 확인할 수 있었으며 환경요인과 상관관계가 없었던 항산화 활성의 지역적 차이는 생리활성물질의 차이에서 기인한 것으로 사료한다. 추후 채집지역별 섬모시풀의 유전적, 연차간 차이에 관한 추가적 연구가 필요하지만 본 결과는 기능성 원료로 섬모시풀의 가능성과 유용성 증대 섬모시풀 재배조건 확립을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.206-216
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• 2013

감성은 학습, 행동, 의사결정, 상호대화를 포함한 인간의 일상생활에 중요한 요소이다. 본 논문에서는 시스템의 복잡도를 줄이기 위하여 생체신호로부터 최소한의 중요한 특징만을 추출하여 사용하는 감성 분류기를 설계하고자 한다. 생체신호는 맥파, 피부온도, 피부전도도, 뇌파신호(전두엽, 두정엽)를 사용하였으며, 4가지 감정(보통, 슬픔, 공포, 행복)은 영화 관람을 통하여 유도하였다. 측정한 생체신호로부터 추출한 24개의 특징으로부터 최적의 특징 집합의 결정은 서포트벡터머신 기반 적합도 함수를 사용하는 유전알고리즘을 적용하였다. 최적의 4감정 분류 정확도는 96.4%이었으며, 서포트벡터머신만을 사용하였을 경우보다 17% 높았다. 선택된 최소에러 특징은 맥파 심박변이도의 평균, NN50, 맥파 유도 맥파 전달 시간의 평균, 피부전도도의 평균과 두정엽 뇌파의 ${\delta}$, ${\beta}$ 주파수 대역에너지였다. 실험을 통하여 두정엽 뇌파, 맥파, 피부전도도의 조합이 고정밀 감정 장비에 적합하였으며, 79% 성능을 보인 맥파와 피부전도도의 조합이 간단한 감성장비에 적절하게 적용할 수 있다.