• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.255-255
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• 2020

아프리카 대륙에서 존재하는 가장 큰 사하라 사막(Sahara desert)의 면적은 지난 1세기 동안 기후변화로 인하여 10% 정도 증가하였고, 미래에도 기온상승으로 인하여 증가할 것으로 판단된다. 사하라 사막 면적의 증가로 인하여 아프리카의 자연식생과 수자원뿐만 아니라 아프리카에 거주하는 사람들의 삶에 많은 영향을 미치기에 사막의 면적 또는 경계선의 위치를 예측함은 매우 중요하다. 본 연구에서는 Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5)의 36개 Global Climate Models (GCMs)과 ERA-interim 재분석 자료의 1979~2000년 강수 자료들을 이용하여 사헬(Sahel) 지대 서쪽(15W~15E, 10N~20N)과 동쪽(15E~35E, 10N~20N)의 강수량과 사막경계선을 비교하였다. 또한, 각 모델의 과거 모의 성능을 평가하여 미래 기후 예측성을 판단하고자 한다. 본 연구에서는 22년 평균 강수량이 200mm 이하인 지역을 사막이라 정의하고, 모델별로 연평균 강수량과 사막경계선에 대한 root mean square error(RMSE)를 산정하여 평가하였다. 또한, 습윤 정적 에너지(Moist. Static Energy; MSE), 바람(풍속 및 풍향) 자료를 이용하여 각 모델의 사막경계선의 오차에 대한 이유를 분석하였다. 이 연구를 바탕으로 하여 사헬 지대의 강수량 및 사막면적 모의의 불확실성 요소를 이해하고, 미래 상세 지역 수문기후 변화 예측에 활용 가능한 GCMs을 선별할 수 있을 것으로 판단한다.

• 한국지형학회지
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• 제18권3호
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• pp.121-129
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• 2011

기후지형학 관점에서 몽골의 지형환경은 대륙성 한랭-건조 지형의 대표성을 지니고 있다. 본 연구는 이곳 스텝지역의 지형환경 특색을 파악하려는 것이다. 이곳에서의 지표과정은 매우 역동적이다. 기온교차가 심한 한랭 환경임과 동시에 제한된 양이지만 동계강설로 공급되는 수분은 이곳을 서릿발작용에 의한 기계적 풍화가 강하게 진전되는 지역으로 만들고 있다. 이렇게 생성된 풍화물들은 하계 폭우시의 지표수와 봄철 바람작용에 의해 침식·제거되고 있다. 몽골 스텝지역의 사면들은 토층발달이 미약한 박토상태인데도 모든 사면에서 평활하게 펼쳐져 있다. 이는 풍화와 풍화물 침식이 균형을 이루는 모습이다. 몽골의 지형환경은 서릿발작용에 의한 풍화, 지표수와 바람에 의한 침식, 이들 모두가 활발하면서도 서로 균형을 이룬다는 특색을 지니고 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제21권2호
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• pp.49-57
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• 2016

기후변화를 일으키는 외부강제력이 전지구적으로 동일하게 주어지더라도 그에 따른 기후변화와 되먹임 효과는 지역마다 다르게 나타난다. 따라서 기후변화에 나타난 내부변동성 및 다른 잡음 효과로부터 지구온난화 신호를 구별하기 위한 기후변화 탐지는 전구평균뿐만 아니라 지역규모에서도 이뤄져 왔다. 본 논문은 지구온난화로 인해 미래에 전례 없는 기후가 나타나는 시기를 추정하고 그 지역적 차이를 분석함이 목적이며 이를 위해, 기후모형 자료를 이용한 기존 연구와는 달리, 관측 자료를 이용하여 내부변동성을 추정하고 미래 온도변화를 전망하였다. 전례 없는 기후 시기는 미래에 예측된 지표 온도가 과거 관측 기록에 나타난 온도 범위를 벗어나 전례 없이 따뜻한 기후가 이후로도 지속되는 시점으로 정의하였다. 1880년부터 2014년까지 관측된 지표온도 아노말리의 연평균 시계열을 이용하여 온난화 선형추세를 계산하였고, 이 추세로부터 벗어난 최대 변이 값을 내부변동성의 크기로 간주하였다. 관측 자료로 구한 온난화 선형추세와 내부변동성의 크기가 미래에도 유지된다고 전제하고 계산한 결과에 따르면, 육지에서 전례없는 기후는, 아프리카는 서쪽에서, 유라시아는 인도와 아라비아 반도 남부 등 저위도에서, 북아메리카는 캐나다 중서부와 그린란드 등 고위도에서, 남아메리카는 아마존을 포함하는 저위도에서, 남극대륙은 로스해 주변지역에서 향후 200년 이내에 비교적 빨리 나타나며, 우리나라를 포함한 동아시아 일부 지역에서도 200년 이내로 빨리 나타난다. 반면에 북유럽을 포함하는 고위도 유라시아 지역과 미국과 멕시코를 포함하는 북아메리카 중남부에서는 400년 이후에 나타난다. 해양에서는 전례 없는 기후가 인도양, 중위도 북대서양과 남대서양, 남극해 일부 해역과 남극 로스해, 북극해 일부 해역에서 200년 이내로 비교적 빨리 나타나는 반면, 내부변동성이 큰 동적도태평양, 중위도 북태평양 등의 일부 해역에서는 수천 년이 지나야 오는 곳도 있다. 즉, 전례 없는 기후시기는 육지에서는 대륙마다 서로 다른 양상을 보이고 해양에서는 온난화 추세가 큰 고위도 해역을 제외하면 내부변동성의 영향을 많이 받는다. 결론적으로 지구온난화로 인한 전례 없는 기후는 특정 시기에 공통적으로 나타나는 것이 아니라 지역에 따라 시기적으로 상당한 차이가 있다. 따라서 기후변화 대응책을 마련할 때 온난화 추세뿐만 아니라 내부변동성의 크기도 함께 고려할 필요가 있다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권4호
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• pp.397-407
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• 2013

계절 간 특성이 뚜렷한 차이를 보이는 우리나라는 봄철 기후는 대륙성 고기압의 영향을 받아 강수량이 적고 건조한 특성을 보인다. 최근 온실가스의 증가로 인한 기후 변화로 인하여 기후의 변동성이 커지고 예측이 어려워지고 있고, 봄철 농업부문의 가뭄이 심해지고 있다. 1990년 이후로 남부지역을 중심으로 겨울부터 봄철까지 만성적인 가뭄 횟수가 증가하고 있다. 이러한 봄철에 발생하는 가뭄은 봄에 파종하는 작물들의 생육에 심각한 피해를 주고, 수량을 상당히 감소시키는 요인이다. 미래의 안정적인 농업생산을 위해서는 봄 가뭄과 농업생산과의 관계에 대한 취약성을 평가하고, 그에 대한 대책을 수립하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 CCGIS를 이용하여 우리나라의 봄 가뭄에 대한 취약성 평가를 하고, SRES 시나리오와 RCP 8.5에 의한 봄 가뭄에 대한 취약성 평가를 수행하였다. 그 결과, 모든 시나리오에서 봄 가뭄에 대한 취약성은 2000년대부터 2050년대까지 낮아졌다. 이는 기후 변화에 의하여 봄의 용수 공급 상황이 개선될 것임을 보여준다. 하지만 그 낮아지는 추세와 정도는 시나리오에 따라 차이가 나타났다. 시나리오 중 RCP 8.5는 다른 SRES 시나리오 그룹에 비하여 취약성의 감소 정도가 낮았다. 시간에 따른 취약성의 공간적인 분포의 변화도 시나리오 간에 차이가 발견되었다. SRES 시나리오 그룹은 2050년대에 충청남도와 충청북도가 취약성이 가장 높은 반면, RCP 8.5는 경기도, 경상북도, 강원도에서 높은 것으로 나타났다. 이러한 차이는 시나리오 간의 온실 가스의 수준보다는 시나리오 종류가 봄 가뭄의 예측에 더 큰 영향을 주는 것으로 향후 취약성 평가에 있어서 시나리오 선발의 중요성을 보여준다.

• 인삼문화
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• 제3권
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• pp.1-10
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• 2021

인삼은 세계에서 가장 중요한 약용식물 중 하나이다. 본 연구실에서는 국립종자원에 최초로 등록된 인삼 품종 '천풍'을 이용하여 대략 3Gbp의 완성도 높은 유전체 서열과 60,000여개의 유전자를 동정하여 공개하였다. 인삼속 근연종들과의 비교유전체연구를 통해 종의 분화 시기 등을 추정하였고, 이를 통해 고려인삼의 기원과 두 번의 대륙이동을 통한 인삼속의 진화와 분포모델을 확립하였다. 인삼속 18종 중 2종 (고려인삼, 화기삼)은 24쌍의 염색체를 가지는 사배체 식물이며 나머지 16종은 12쌍의 염색체를 가지는 이배체 식물이다. 인삼속과 두릅나무속은 두릅나무과에 속하는 가장 가까운 식물로서 약 8백만년 전에 분화하였다. 인삼속은 약 6백만년 전 베트남 등의 동남아시아에서 러시아와 같은 동북아시아에 이르는 지역의 깊은 숲 속 서늘한 기후와 숲 속의 음지조건에 적응하며 음지식물로 진화했다. 그 기간은 빙하기와 간빙기가 반복되는 시기로 월동 능력이 없는 이배체 인삼종은 대부분 동북아시아 지역에서 멸종하였고 이 과정에 이배체간 종간 교잡종인 이질사배체가 약 2백만년전 만들어졌으며 한반도를 위시한 동북아시아를 중심으로 월동능력을 가진 고려인삼이 태동되었다고 추정된다. 북미에 분포하는 화기삼은 동북아시아 전역에 분포하던 고려인삼이 약 1백만년전에 빙하의 이동과 더불어 대륙간 이주를 통해 새로운 생태 환경에 적응하면서 분화되었다고 판단된다. 반면 대부분의 이배체 인삼종은 고온을 견디지 못하고 월동능력도 없어 동남아시아 지역에서 1,600미터 이상의 고산 지역으로 쫓겨 올라가 연중 서늘한 기후에서 생존하고 있다. 유전체 해독 정보는 인삼의 기원과 진화기작을 추정하는 학문적 성과 뿐 아니라 인삼산업을 보호하고 우수 인삼을 개발하기 위한 실용적인 분자육종 수단에도 매우 효율적으로 활용될 수 있다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.107-107
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• 2018

양파는 백합과에 속하는 여러해살이풀로 서남아시아의 페르시아가 원산인데 세계 각국의 온대지방에서 많이 재배하고 있다. 양파의 생약명은 옥총(玉憁)으로 피 속의 콜레스테롤을 떨어뜨리고 심장혈관의 혈류량을 증가시켜 성인병 예방에 좋다. 철원지역은 내륙지방이면서도 고도가 높아 기온차가 큰 대륙성 기후의 성격이 강하기 때문에 이 지역에서 재배한 양파는 남부지방에서 재배된 양파보다 당도가 높고 맛도 좋다고 알려져 있다. 인산질 성분은 특히 근의 발육을 촉진시키는 중요한 성분이다. 하지만 토양부의 인산성분이 수확 시까지 다량 지속되면 양분의 경합으로 뿌리부의 부패를 초래하기 쉽다. 따라서 수확기에 환원형 인산질을 중심으로 엽면시비 방법으로 영양균형을 유도하여 양파의 품질과 저장성을 향상시키는 것이 중요하다. 본 연구는 아인산(H3PO3)과 수산화칼륨(KOH)을 희석하여 산도조절 후, 아인산염으로 철원양파에 엽면 처리한 후 성분을 비교분석하였다. 본 연구에서 아인산염의 농도를 500, 1000, 1500배 희석하여 철원양파에 2018년 5월에 분무기를 이용하여 3회 엽면살포 한 후 6월 말경 수확한 후 HPLC를 이용하여 페놀화합물을 분석하였다. 그 결과 양파에서 중요한 물질 중의 하나인 큐에르세틴(quercetin)함량은 대조구(96.39 ug/g)에 비해 500배(179.70 ug/g), 1000배(150.27 ug/g), 1500배(105.95 ug/g) 처리구에서 높은 함량을 보였다. 또한 caffeic acid, p-coumaric acid, ferulic acid, rutin, kaempferol, 당도 함량은 처리구에서 대조구보다 높은 함량을 보였다. 따라서 아인산염 처리는 철원양파에서 페놀화합물의 함량을 높이는데 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 아인산염과 같은 환원형 엽면시비법을 이용하여 재배한다면 고품질의 기능성 양파를 생산할 수 있을 것이라 생각한다.

• 한국자원식물학회지
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• 제30권2호
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• pp.176-190
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• 2017

한반도는 동아시아에서 동백나무군강(난온대 낙엽활엽수림)의 최북단 지역이다. 총 40 개의 입지에서 생태학적으로 정의된 야생상의 자생 차나무 개체군에 대한 식생자료가 수집되었다. 우점 상관에 따라 식분을 구분하고, Z.-M. 학파의 식물사회학적 방법에 따라 현지 식생조사와 종조성에 따라 식물군락을 기재하였다. 식생 유형에 따라 생활형, 신귀화식물, 식생지리분포, 고유성 등을 포함하는 생태식물상 특성을 분석하였다. 자생개체군 분포지의 최고해발은 대구시 팔공산(해발 390 m)이었고 최고위도는 익산시 함라산(latitude $36^{\circ}$ 03' 33'')이었다. 대륙성 기후가 우세한 한반도에서의 차나무 자생개체군은 해양성 기후가 우세한 일본에 비하여 수평적 수직적으로 모두 낮은 분포를 보였다. 대부분의 자생개체군은 인간간섭을 받아온 입지에 위치하였고, 자생개체군의 북한계 분포 확장의 동인으로 인간의 도움이 지목되었다. 자생개체군의 군락지리학적 분포는 난온대와 냉온대 남부 저산지대에 제한되었다. 본 연구를 통해 한국에서 차나무 자생개체군의 실체가 확인되었고, 내동성이 높은 유전 자원이라는 관점에서 한반도 자생개체군의 장기생태연구가 요구되었다.

• 대기
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• 제29권1호
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• pp.87-103
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• 2019

이 기술 노트에서는 중간복잡도 지구시스템모델의 하나인 LOVECLIM의 1.3 버전의 특성과 설치 및 운영 방법을 살펴보았으며, 두 종류의 홀로세의 기후 실험을 수행하고 그 결과를 기존 CMIP5/PMIP3실험결과와 비교, 분석하였다. 이 연구에서 수행된 홀로세 중기 평형기후실험과 홀로세 중기부터 현재까지의 점진적 기후변화 실험 결과를 CMIP5/PMIP3 실험 결과와 비교하여 살펴본 결과, 연직 3층의 준지균 근사 방정식을 사용하는 LOVECLIM의 대기모델은 지면대기 온도, 200 hPa 동서방향 바람, 800 hPa 남북방향 바람의 전구 분포의 공간상관도와 편차에서 CMIP5/PMIP3에 참여한 최신의 기후모델들에 비하여 상대적으로 낮은 대기장의 모의정확도를 보였지만, 전구 지면온도의 분포 및 변화, 대륙 연안 지역의 800 hPa 바람장, 200 hPa 동서방향 바람장 등은 최신의 기후모델과 유사한 모의 특성을 보였다. 특히 최근 6천년간의 장기 기후변화 실험은 단일 CPU 환경에서 약 4일 정도의 적분을 통해 수행되었음에도 CMIP5/PMIP3 기후모델들에서 모의된 두 시기의 지면온도의 주요한 차이를 잘 모의하고 있는 것으로 나타났다. 이렇듯 중간복잡도 지구시스템모델은 상대적으로 낮은 정확도로 인하여 범용적인 연구 도구로 활용되기에는 한계가 있지만, 고기후 등 특정 분야의 연구에서는 매우 유용한 연구 도구로 활용될 수 있다. 이러한 활용성은 중간복잡도 지구시스템모델을 이용한 여러 연구 결과들에서도 살펴볼 수 있으며, 이 기술 노트에서 소개된 LOVECLIM의 특성 및 설치 과정이 LOVECLIM을 이용한 다양한 국내 연구에 기여할 수 있길 기대한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권1호
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• pp.184-196
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• 2012

바이오매스 연소 활동은 인위적 또는 자연적인 원인에 의하여 발생하며 연소과정에서 다량의 대기오염물질을 배출한다. 이 과정에서 발생한 온실가스와 대기 에어러솔은 대기환경 저해와 기후변화의 원인으로 알려져 있으나 바이오매스 연소 활동에 대한 감시와 대기환경에 미치는 영향을 파악하기가 쉽지 않다. 본 연구는 동북아 지역의 바이오매스 연소 활동의 현황과 대기환경에 미치는 영향을 평가하고자, 지구관측 위성인 Terra/MODIS 관측 자료를 이용하였다. 바이오매스 연소의 발생 원인은 매우 다양하지만, 주 연료가 공급되는 토지피복과 계절별 변화에 의존하므로, 본 연구에서는 지역별 토지피복과의 관련성과 시간에 따른 현황과 변화 패턴을 분석하였다. 그 결과, 가장 넓은 영역을 차지하고 있는 녹지대 또는 상록수림 지역에서의 발생수가 많았으며, 경작지에도 많은 발생횟수를 나타내었다. 그리고 대기 오염물질 중 하나인 대기 에어러솔의 상대적인 양을 나타내는 에어러솔 광학두께자료와 연소 자료와 비교결과는 두 산출물간 뚜렷한 연중 변화와 관련성이 있는 것으로 나타났다. 즉, 바이오매스 연소 활동이 지역 대기환경에 미치는 영향을 증명하였으며, 중국대륙에서 발생빈도가 증가하고 있어 지역 대기환경 및 기후변화에 영향을 줄 것으로 예상된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제25권3호
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• pp.327-357
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• 2011

본 연구는 한국과 일본에 분포하는 산림군락의 분포와 종조성에 관한 비교연구이다. 식생조사 자료 1844를 이용하여 79개 산림군락을 식별하였으며, 54개 종군으로 구분되어 조사지역 간의 종조성의 유사성과 이질성을 나타냈다. 또한, 산림군락의 상관을 나타내는 구성종의 특징에 따라 14개 산림형으로 구분하였으며, 조사지역의 수직적 식생대는 유사한 특징을 나타내고 있지만 지역 간 서로 다른 우점종과 종조성 차이를 나타냈다. 저지대에 구실잣밤나무 또는 메밀잣밤 나무를 우점종으로 하는 모밀잣밤나무속-산림형(Castanopsis-Type)은 한반도 북부와 울릉도를 제외한 조사지역에 분포하고 있으며, 후박나무-산림형(Persea thunbergii-Type)은 조사지역의 전역에 넓게 분포하고 있다. 구릉대에 분포하는 일본젓나무-산림형(Abies firma-Type)의 상록수림은 큐슈북부와 쓰시마섬에 분포하고 있다. 산지대에 참나무속(활)-산림형(Quercus(D)-Type)과 너도밤나무속-산림형(Fagus-Type)으로 구성된 낙엽활엽수림은 조사지역에 넓게 분포하고 있지만, 신갈나무와 너도밤나무가 우점하는 산림군락은 한국에 분포하며, 물참나무, Fagus crenata(일명: 부나), Fagus japonica(일명: 이누부나)가 우점하는 산림군락은 일본에 분포하고 있다. 아고산대에서는 전나무속-참나무속(활)-산림형(Abies-Quercus(D)-Type), 구상나무-산림형(Abies koreana-Type), 눈잣나무-산림형(Pinus pumila-Type)이 한반도와 제주도에 분포하고, 주목-산림형(Taxus cuspidata var. nana-Type), Abies mariesii-Type(일명: 아오모리토도마츠-산림형), 눈잣나무-산림형(Pinus pumila-Type)은 일본 중부지역에 분포하고 있다. DCA 분석결과, 제1축에 대하여 낮은 수치에서부터 상록활엽수림, 낙엽활엽수림, 상록침엽수림이 배치되었다. 또한, 지역적으로는 제1축의 낮은 수치에서 부터 일본 산림형, 제주도 산림형, 한반도 산림형이 순차적으로 배치되었다. 기후요인 중 온량지수와 연교차는 제1축에 대하여 높은 상관관계를 나타내며, 해양성 기후에서 대륙성 기후를 반영하고 있음을 시사하고 있다. 지리적으로 가깝고 온난한 저해발, 저위도 지역에 분포하는 산림형일수록 산림군락간의 종조성적 유사성이 크며, 이에 반하여 지리적으로 격리되어 있으며, 고위도, 고해발지역에 분포하는 산림형일수록 산림군락간의 종조성의 차이가 뚜렷하고 산림군락의 종조성적 독립성이 강하였다. 이러한 형성요인은 오랫동안의 각 지역의 지사적(地史的)인 식물상의 구성적 특성을 반영하고 있다.