• 대한원격탐사학회지
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• 제30권2호
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• pp.185-205
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• 2014

SAR를 이용한 지상이동물체탐지(GMTI)는 SAR의 주요 활용 기술 중 하나이다. 최근 위성 탑재 SAR 시스템의 해상도가 높아지면서 지상이동목표물 탐지의 유용성은 더욱 강조되고 있다. 현재까지 다양한 지상이동물체탐지 기법이 개발되었으나 대부분은 다중채널 SAR 시스템을 이용하는 기술에 집중되었다. 그러나, 아직도 단일채널 SAR 영상으로부터 지상 이동물체를 탐지하는 것은 매우 어려운 문제로 남아 있는 반면 다중채널 위성 탑재 SAR 시스템은 아직은 그 활용이 현실적으로 매우 제한적인 상황이다. 일단 지상의 목표물이 탐지되고 이동속도가 3 m/s(약 10.8 km/h) 이상인 경우 그 목표물의 이동속도는 단일채널 SAR 자료라도 오차범위 약 5%의 정밀도로 복원 가능하다. 따라서 단일채널 SAR 자료로부터 지상의 이동물체 자체를 탐지하는 것이 핵심이며, 이 논문에서는 SAR Single-Look Complex(SLC) 영상자료에 미분을 적용하여 쉽고 빠르게 탐지하는 방법을 제시한다. 이 논문에서는 SAR SLC 자료의 미분 값은 도플러 중심주파수를 나타냄을 유도하고, 따라서 미분 값은 지상이동물체 탐지에 매우 효과적임을 설명하고자 한다. 이 논문에서 제시하는 미분 방법의 결과와 정밀한 속도복원 방법의 상관계수 $R^2$ 는 0.62로 나타났으며, 이는 이동물체를 탐지하는 데는 충분함을 지시한다. 이 방법은 매우 단순한 미분으로 도플러 중심주파수 분석에 근거하고 있으나 최종 자료처리에 앞서 도플러 경사도를 제거해야 하며, 적용결과의 효율성과 신뢰도는 이 도플러 경사도 제거 과정에 크게 좌우된다. 지상에 모서리 산란체를 탑재하고 이동속도를 조절한 실험용 차량과 이를 관측한 TerraSAR-X SLC 자료를 이용하여 검증을 실시하였다. 검증결과 지상 이동물체를 매우 쉽게 탐지하면서도 정지된 상태의 강한 산란체는 약 18.5 dB의 신호파워를 줄여 효과적으로 제거 하는 것으로 나타났다. 현재 이 방법은 지상의 이동속도 8.8 km/h 이상인 경우 매우 효과적이며, 아리랑-5호를 비롯한 모든 단일채널 SAR 시스템에 적용 가능하다.

• 생태와환경
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• 제46권4호
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• pp.499-506
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• 2013

해수와 담수가 공존하는 시화호 상류 기수역에서 입자성유기물에 대한 조류의 영향을 평가하기 위하여, 2005년과 2006년 3월부터 11월까지 기수역내 7개 지점을 대상으로 입자성유기탄소 (particulate organic carbon; POC), 식물플랑크톤 색소(chlorophyll a; Chl-a), pheophytin a; Pheo-a)의 시공간적 변동과 상관관계를 분석하였다. 조사기간 동안 POC 농도는 $1.0{\sim}76.6mgL^{-1}$ (평균 $7.4mgL^{-1}$)의 범위로 봄에 높은 계절변화를 보였으며, 염분성층이 강하고 고탁도층이 형성되는 중류부에서 높은 값을 보였다. 살아있는 식물플랑크톤의 현존량의 지표로 이용되는 Chl-a 농도는 $1.3{\sim}942.9{\mu}gL^{-1}$ (평균 $71.0{\mu}gL^{-1}$) 범위로 매우 높은 값을 보였고, 4월에 중류부에 최고치를 보여 POC와 유사한 변동을 보였다. 한편 Pheo-a 농도는 $1.4{\sim}1,545.5{\mu}gL^{-1}$ (평균 $59.9{\mu}gL^{-1}$)의 범위로, total Chl-a의 평균 44.2%로 죽거나 활성을 잃은 식물플랑크톤의 양이 많은 것으로 나타났다. POC 농도는 식물플랑크톤 색소와 강한 양의 상관(Chl-a (r=0.93), total Chl-a (r=0.88), >Pheo-a (r=0.81))을 보였는데, 이는 시화호 기수역에서 식물플랑크톤이 POC의 중요한 기원임을 시사한다. 한편 식물플랑크톤 색소와 POC와의 회귀식으로부터 POC/Chl-a 비(82.9)보다 POC/total Chl-a 비(35.9)가 하구에서 조사된 POC/Chl-a 비(40~60)에 더 유사한 것으로 나타났다. 그러므로 시화호 기수역과 같이 Pheo-a 농도가 높은 수역에서는 조류기원성 POC를 산정하거나 또는 수체의 POC 농도에 대한 식물플랑크톤의 기여도를 평가할 때 Chl-a 농도와 함께 Pheo-a 농도도 함께 고려할 필요가 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권5호
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• pp.39-53
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• 2007

일반적으로 균열암반 매질은 수리전도도 혹은 그 난수장이나(연속체 모형), 투수성 균열의 공간적 통계적 분포(불연속균열망 모형)를 이용하여 표현할 수 있다. 본 연구에서는 잘 알려진 균열암반매질의 개념 모형의 실질적 적용성을 검토하기 위하여 충청남도 금산군 남이면 남이자연휴양림 내 한국지질자원연구원 시험부지 내에서 다양한 현장 수리 시험을 적용하고, 그 결과를 비교검토하였다. 본 지역에서 투수성 구간의 수리전도도 값은 $7.67{\times}10^{-10}{\sim}3.16{\times}10^{-6}$ m/sec이며, 산술평균은 $7.70{\times}10^{-7}$ m/sec, 기하평균은 $2.16{\times}10^{-7}$ m/sec이다. 단공 패커 시험의 경우 총 8개의 공에서 총 110개 구간에 대한 시험을 수행하였다. 이 시험 구간 중 불투수성 구간은 총 9개, $1.0{\times}10^{-8}$ m/sec 이하의 수리전도도를 가지는 저투수성 구간은 총 14개로 전반적으로는 투수성이 양호한 것으로 확인되었다. 단공 패커시험을 통해 나타난 수리전도도의 수직적 분포는 단공 유향 유속 시험 결과와 비교적 잘 부합하는 양상으로 나타나고 있다. 하지만, 공간 수리시험의 결과는 전반적으로 투수성이 양호하다는 단공 시험 결과와는 다소 다른 양상을 보인다. 공간시험의 결과는 투수성보다는 연결성을 포함한 균열암반 매질의 투수성/불투수성의 이진법적 특성에 의해 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 균열암반 매질에서의 지하수 유동에 대한 개념 모형의 현실적이고 합리적인 설정을 위해서는 투수성/불투수성의 이진법적 특성에 대해 어떻게 규명할 것인가에 대한 조사방법과 해석방법에 대한 지속적인 연구가 요구된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권5호
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• pp.19-32
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• 2007

우리나라에서 대표적으로 사용되어 온 지하수 함양량 산정방법은 지하수 감수곡선에 의한 기저유출분리법, 유역내의 집중형 개념모형에 의한 물수지 분석, 그리고 지하수위 변동곡선법으로 대별된다. 지하수 함양량은 기후조건, 토지이용 그리고 수문지질학적 불균질성에 따르는 시공간적인 변동성을 나타내므로 전술한 방법들은 이같은 특성을 다루기에는 많은 제약을 가진다. 이 같은 단점을 극복하기 위해 본 연구에서는 통합 지표수-지하수 모형인 SWAT-MODFLOW로부터 얻어진 물수지 성분을 기초로 한 새로운 함양량 추정방법을 제시하고자 한다. 하천변에 위치한 지하수위는 하천흐름과 유사한 동적변화를 나타내는 반면 보다 상류부에 위치한 지하수위는 강수에 대하여 일정한 지체현상을 나타낸다. 이와 같은 지하수위 변동의 특징은 함양의 물리적 특성과 관련되므로 이 같은 현상을 설명하기 위해서는 토양층을 통과한 물이 대수층 함양에 도달하는데 걸리는 시간적 지체를 설명하는 것이 필요하다. SWAT 모형에서는 주어진 날에 대해 물이 토양층을 통과하여 대수층으로 함양되는 과정을 설명하기 위해 지수형태의 감쇠가중함수를 가진 단일 저수지 저류 모듈을 사용한다. 그런데 이 모듈은 지체시간이 긴 경우나 추정된 함양의 시계열이 지하수위 시계열과 잘 맞지 않는 제한 사항을 가지므로, 본 연구에서는 비포화대를 통과하는 시간 지체를 보다 현실적으로 반영할 수 있는 다단 저수지 저류 추적 모듈을 개발하여 SWAT모형에 탑재하였으며, 이 모듈내의 시간지체와 관련된 매개변수는 관측지하수위와 모의 함양량의 상관관계를 검토함으로써 최적화가 이루어지도록 하였다. 본 연구방법의 최종 단계는 모의 지하수위와 관측 지하수위, 그리고 관측 유역유출량과 모의 유출량을 검증함으로써 종결된다. 새롭게 제안된 방법을 우리나라 미호천 유역에 적용하여 지하수 함양량의 시공간적 분포를 추정하였는데 제시된 방법이 유역 모형의 효율성과 지하수위 변동법의 정확성이라는 장점을 모두 가진 방법이어서 추정된 일 함양량은 수리지질학적 불균질성, 기후조건, 토지이용과 토양층과 대수층의 거동까지 반영한 매우 개선된 값으로 판단된다.

• 환경정책연구
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• 제12권3호
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• pp.21-47
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• 2013

GCI(Geospatial Correlative Integration) 중 Frequency ratio 모델을 적용하여 2006년 태풍 에위니아에 의하여 발생한 강원도 인제 가리산리 지역의 산사태 취약성도를 작성하였다. 또한 연구지역의 미래 확률강우량을 적용하여 미래 목표연도별 산사태 취약성도를 작성하였다. 산사태 취약성와 관련된 요인으로는 기후노출은 확률강우량, 민감도는 지질, 지형도(경사, 경사방향, 곡률도), 토양도(토양 지형, 토질, 토양 배수, 토양 모재 및 유효토심) 및 적응능력으로 는 임상도(영급, 경급, 소밀도 및 수종) 등을 GIS 기반의 공간 데이터베이스로 구축하였다. 전체 산사태 발생 위치는 470개소며 이 중 50%는 Frequency ratio 및 Neural network 모델의 산사태 발생 지역으로 적용하였으며, 나머지 50%는 취약성도 검증에 활용하였다. 산사태 발생 강우량 임계치는 3일 누적 449mm로 적용하였다. 확률강우량은 1973년부터 2006년까지의 실측 강우량을 정리하여 2106년까지 목표연도별(1년, 3년, 10년, 50년 및 100년) 산사태 취약성도를 작성하였다. 연구결과 연구지역은 경사도가 다른 항목에 비하여 산사태 발생에 높은 가중치를 나타냈으며 경사도 항목의 세부 항목의 산사태 발생과의 상관관계에서는 경사도 $25{\sim}30^{\circ}C$인 지역이 높은 상관관계를 나타냈다. 또한 강우량의 증가에 의하여 미래 산사태 발생 가능성이 매우 높은 지역이 2006년을 기준으로 2100년까지 약 110% 증가하였다. 앞으로 강우량의 변화에 의한 산사태 위험성 분석에 한 축을 차지할 수 있다는 점에서 중요성이 있다. 기존에 확률강우량 변화에 따른 산사태 발생의 불명확한 관계를 정량적으로 분석하였으며, 미래 기후변화 예측결과를 반영한 연구지역 내 산사태 발생 변화를 시-공간적으로 산정하고, 기존 산정 결과와의 비교를 통해, 향후 기후 변화를 고려한 국내 산사태 관리 방안 수립을 위한 방향을 제시하기 위한 연구라고 할 수 있다. 앞으로 분석모델의 고도화 방안 및 현장조사가 추가된다면 보다 정량적으로 기후변화와 산사태의 상관관계를 파악할 수 있으며, 산사태의 전반적인 관리 및 효율적인 운영 체제 구축을 위하여 기여할 수 있다는 점에서 그 중요성이 있다.

• 자원환경지질
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• 제39권2호
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• pp.129-149
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• 2006

한반도 동남부에 위치하는 백악기 경상분지의 지구조적 진화에 대한 이해를 위해 기존에 발표되었던 층서퇴적학, 고생물학, 고지자기학 및 지구물리학 자료들이 재검토되었다. 이들 자료와 분지 내 화성활동 및 광화작용에 대한 지질연대 자료와의 통합을 통해 경상분지에 대한 새로운 층서틀 및 경상분지 형성과 변형에 관한 구조적 모델이 제안 되었다. 새로운 층서틀은 경상분지 내 퇴적층이 전열개, 동시열개, 변형 I, 변형 II, 변형 III단계로 대표되는 5개의 층서단위로 세분될 수 있다는 것을 지시한다. 경상분지는 쥬라기 말 남-북 방향의 신장응력에 의한 전열개 단계와 전기 백악기의 동서 방향의 신장응력에 의한 동시열개 단계를 거쳐 분지가 형성되었다. 후기 백악기에 들어오면서 남-북 및 북서-남동, 동-서 방향의 3단계 순차적인 압축응력에 의해 분지가 변형되었다. 이러한 경상분지의 발달사는 백악기 동안에 북에서 북서 방향으로 전이되어진 이자나기판의 이동 방향의 변환에 의해 지배된 것으로 나타난다 .전기백악기에 이자나기판은 북쪽을 향하여 유라시아판 밑으로 섭입을 시작하였으며, 한반도 남부에 좌수향의 주향이동성 단층계를 형성시켰다. 이 주향이동성 단층계의 좌수향 이동에 의해 한반도 동남부에 동서 방향의 신장응력이 발생되어 경상분지와 같은 인리형 분지들이 발달되었다. 그러나 후기 백악기 동안에 일어난 이자나기판의 북서 방향으로의 섭입은 분지 내 광범위한 화산활동과 함께 순차적인 변형을 주도하였던 것으로 판단된다. 본 연구의 결과로 제시된 경상분지에 대한 새로운 층서틀 및 분지발달 모델은 한반도 백악기 경상분지에 대한 새로운 지사의 정립과 함께 분지 내 부존되어 있는 유용자원의 탐사와 개발에 있어 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대되며, 향후 인접 지역에 위치하는 백악기 퇴적분지들과의 시간 및 공간적 대비를 통해 동아시아 백악기 지체규조운동 발달사 연구를 위한 새로운 지질학적 사고의 틀을 제공한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_3호
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• pp.1053-1066
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• 2020

이산화황(SO₂)은 대기 중 화학 반응을 통해 2차 대기오염물질을 생성하는 전구체로, 주로 산업활동이나 주거 및 교통 활동 등을 통해 배출된다. 장기간 노출 시 호흡기 질환이나 심혈관 질환 등을 유발하여 인체 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있기 때문에 이에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 우리나라에서는 SO₂에 대해 관측소 기반의 모니터링이 수행되고 있으나 이는 공간적으로 연속적인 정보를 제공하는 데에 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 위성자료와 수치모델 자료를 융합하여 일별 13시를 타겟으로 하는 1 km의 고해상도로 공간적으로 연속적인 SO₂ 지상농도를 산출하였다. 2015년 1월부터 2019년 4월까지의 기간 동안 남한 지역에 대하여 스태킹 앙상블 기법을 이용하여 SO₂ 지상농도 추정 모델을 개발하였다. 스태킹 앙상블 기법이란 여러가지 기계학습 기법을 두 단계로 쌓는 방식으로 융합하여 단일 모델 대비 더 향상된 성능을 도출하는 방법이다. 본 연구에서는 베이스 모델로는 RF (Random Forest)와 XGB (eXtreme Gradient BOOSTing) 기법이, 메타 모델로는 MLR (Multiple Linear Regression) 기법이 사용되었다. 구축된 모델의 교차검증 결과 메타 모델은 상관계수(R) = 0.69와 root-mean-squared-error(RMSE) = 0.0032 ppm의 결과를 보였으며 이는 베이스 모델의 평균 대비 약 25% 향상된 안정성을 보였다. 또한 모델 구축에 사용되지 않은 기간에 대한 예측 검증을 수행하여 모델의 일반화 가능성을 평가하였다. 구축된 모델을 이용하여 남한 지역의 SO₂ 지상농도 공간분포를 분석한 결과 일반적인 계절성과 배출원의 변화를 잘 반영하는 패턴을 보임을 확인하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권2호
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• pp.78-86
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• 2002

제주도 중문 연안역의 각 크기별 플랑크톤을 영양형에 따라 구분하여 세포수, 탄소량, 엽록소량의 시 ${\cdot}$ 공간 분포 그리고 환경요인간의 상관관계를 1999년 7월부터 2000년 6월까지 조사하였다. 종속영양성 초미세플랑크톤(HPP) 세포수의 연평균은 외해에서 1.4${\times}$$10^{6}$ cells ${\cdot}$ $ml^{-1}$, 해안에서 8.3${\times}$$10^{5}$ cells ${\cdot}$ $ml^{-1}$을 보였고, 독립영양성 초미세플랑크톤(APP)도 외해에서 9.9${\times}$$10^{4}$ cells ${\cdot}$ $ml^{-1}$, 해안에서 7.1${\times}$$10^{4}$ cells ${\cdot}$ $ml^{-1}$을 보여 외해에서 더 많은 분포를 보였으며 우리나라 다른 해역에 비해서도 많았다. 그러나 종속 및 독립영양성 미소플랑크톤(HNP, ANP)은 해안이 외해보다 더 많은 세포수 분포를 보였다. 소형플랑크톤(AMP) 세포수는 해안에서는 규조류의 변동(r=0.962, P${\le}$0.001), 외해에서 와편모조류의 변동 (r=0.868, P${\le}$0.001)에 의해 영향을 받고 있었다. 그러나 영양형과 크기별 구분에 의한 각 그룹간 상관관계에서 포식자와 피식자의 상관성은 보이지 않았다. 탄소량의 공간적인 분포는 세포수와 같았으나 크기별 비율은 전혀 달라 독립영양성 미소플랑크톤(ANP) 탄소량이 가장 높은 비율을 보였다. 크기군에 따라 엽록소량의 계절변동은 달랐으며 초미세플랑크톤(APP)은 2000년 3월에 0.42 ${\mu}g$CHl-${\alpha}$${\cdot}$$1^{-1}$(57.9%)로 가장 높은 비율을 보였고, 미소플랑크톤(ANP)은 2000년 5월에 1.42 ${\mu}g$CHl-${\alpha}$${\cdot}$$1^{-1}$(74.7%)로 가장 높았으며 소형플랑크톤(AMP)은 1999년 7월에 1.51 ${\mu}g$CHl-${\alpha}$${\cdot}$$1^{-1}$(81.8%)로 가장 높았다. 생물인자와 환경요인의 상관성을 주성분 분석에 의한 요인을 추출한 결과 인,규소 증가와 자가영양성 미소플랑크톤(ANP)증가에 미치는 요인이 해안과 외해에서 동일하게 가장 큰 설명력을 보였다. N:P 비도 해안에서 36.4, 외해에서 32.6을 보이고 있어 인이 상당히 부족한 것으로 나타났다. 따라서 조사해역은 인이 식물플랑크톤 성장에 중요한 제한요인으로 작용하고 있다고 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제24권4호
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• pp.215-228
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• 1991

본 연구는 경험적 직교함수 방법을 적용하여 동해 중서부 해역에서 수직적인 수온 분포의 공간적 특성을 해역별로 구분한 후 특징적인 수온의 수직구조 함수를 제시하였다. 수산진흥원 관측범위 중에서 102-107 정선을 포함하는 동해 중서부 해역은 연안을 따라 남북방향으로 발달하는 북한한류수역, 외해쪽의 동한난류수역과 104정선을 축으로 동서방향으로 발달하는 난수괴역으로 구분되며 동한난류수역은 난수괴역에 의해 남북으로 양분된다. 제2모드함수까지 이용하여 설명되는 수온의 변동성은 북한한류수역에서는 총 분산의$85.20-98.20\%$. 동한난류수역에서는 $85.20-92.90\%$, 난수괴역에서는 $83.50-91.70\%$이다. 가장 많은 분산을 설명하는 수직구조함수의 제1모드는 약 1년의 변동주기를 가지며 해표면에서 극값을 가지는 함수이다 동한난류수역에서는 수온의 변동이 전층에서 동시에 일어나며 북한한류수역과 난수괴역에서는 약 100m 수심과 200m 수심을 경계로 하여 수온의 변동이 반대로 일어난다. 제2모드는 북한한류수역에서는 100m 층에서 극값을 가지며 전 층에서 수온의 변동이 동시에 일어난다. 난수괴역과 동한난류수역에서는 수온의 변화가 반대로 전개되는 교차점을 가진다. 확장된 경험적 직교함수를 적용하여 수직구조함수의 시간에 따른 변화를 고찰한 결과 동해에서 제1모드의 지속성은 4개월 미만이며 북한한류 수역에서의 수직구조함수의 연변화 과정은 동한난류수역과 난수괴역과는 다르게 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제1권1호
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• pp.41-51
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• 1999

본 연구는 경기도 가평과 충천북도 영동에 식재된 잣나무 임분의 임령별 연년생장을 파악하고 지역적 기후조건이 잣나무 초기생장에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 먼저 각 지역의 임령별 평균 흉고직경, 평균 수고, ha당 흉고단면적, ha당 재적 등의 임분통계량을 측정 요약하였으며, 이에 근거하여 10년생부터 18년생까지 8년간의 초기생장에 대한 임분변수별 연년생장량을 파악하였다. 연구 대상지의 지역별 미기후는 지형과 기후치간의 관계를 이용한 지형기후학적 방법에 의해 평균기온, 최고기온, 최저 기온, 상대습도, 강수량, 그리고 일조시수의 월별 평년 값을 추정한 후, 공간통계기법을 적용하여 지역별·연도별 월별 기후치를 추정하였다. 이들 자료를 이용하여 임목생장에 영향을 미칠 것으로 판단되는 온량지수, 한랭지수, 건조지수 등의 17개 기후변수를 지역별·연도별로 산출하고 임분변수별 연년생장량과의 상관분석 및 회귀분석을 실시하였다. 잣나무의 초기생장은 경기도 가평이 충청북도 영동에 비하여 훨씬 우수한 성장을 보이고 있었다. 일반적으로 잣나무 임분의 생장은 기온이 낮고 강수량이 많아 높은 습도를 유지하는 지역이 적합한 것으로 알려져 있다. 지역별의 추정된 연도별 미기후와 연년생장과의 상관관계와 회귀분석 결과에 의하면, 가평 지역 잣나무 유령임분의 연년생장은 이러한 일반적인 생장-기후 관계와 일치하는 것으로 나타났다. 하지만 영동지역의 임분변수별 연년생장과 미기후와의 관계는 가평지역과는 다소 다른 경향을 보이고 있다. 이러한 결과는 연간 변이가 심한 기후조건에도 불구하고 비교적 짧은 기간 동안의 자료만으로는 연년생장에 미치는 영향을 구명하는데 한계가 있다는 사실에 기인한다. 또한 영동지역의 저조한 생장의 원인에 미기후 조건 이외에도 지위와 같은 다른 환경요인이 복합적으로 작용하기 때문으로 판단된다.