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지리산 신갈나무와 졸참나무의 식물화학적 변이 양상 - 분류학적, 생태학적 의미 - (Phytochemical variation of Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb. and Quercus serrata Murray (Fagaceae) in Mt. Jiri, Korea - Their taxonomical and ecological implications -)

  • 박진희
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.574-587
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    • 2014
  • 본 연구에서는 우리나라 신갈나무(Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.)와 졸참나무(Q. serrata Murray) 두 종의 수직분포 양상을 관찰하고, 지리산 지역을 중심으로 두 종간의 교잡이입 및 유전자 전달 가능성을 식물화학적 분석을 통해 추론하고자 하였다. 우리나라의 신갈나무와 졸참나무의 수직분포는 위도에 따라 지역 간 차이가 난다. 중부지방에서는 신갈나무가 해발 100~200m의 낮은 고도에서부터 고재대에 이르기까지 널리 분포하나 남부지방의 경우 일반적으로 해발 300m 이하 저지대에서는 거의 분포하지 않으며, 졸참나무는 중부지방의 경우 저지대에서 주로 관찰되며 해발 500~700m이상에서는 거의 발견되지 않으나 남부지방의 경우 해발 1,000m이상에서도 관찰된다. 두 종은 분포대가 달라 신갈나무는 주로 높은 해발고도에서 졸참나무는 주로 낮은 해발고도에서 생육하나, 상당한 범위의 고도 구간에서 두 종은 혼생한다. 지리산 지역을 위주로 설악산, 소백산, 마니산 등에서 채집된 신갈나무와 졸참나무의 잎 플라보노이드 성분을 분석한 결과, 2종 37개체로부터 총 23종류의 서로 다른 화합물이 분리, 동정되었다. 이들 플라보노이드 화합물은 flavonol인 kaempferol, quercetin, myricetin 및 isorhamnetin에 당이 결합된 flavonol glycoside이었으며, 4 종류의 acylated flavonoid compound가 동정되었다. 이들 중 kaempferol 3-O-glucoside, quercetin 3-O-glucoside와 quercetin 3-O-galactoside 및 이들의 acylated compounds가 주요 성분으로 두 종의 모든 개체에서 나타났다. 신갈나무의 플라보노이드 조성은 졸참나무에서는 나타나지 않는 diglycoside인 quercetin 3-O-arabinosylglucoside가 분포하며, acylated compound인 acylated kaempferol 3-O-glucoside, acylated quercetin 3-O-galactoside 및 acylated quercetin 3-O-glucoside가 다량 분포한다는 점에서 졸참나무의 flavonoid 조성과 구분된다. 졸참나무의 flavonoid 조성은 3개의 rhamnosyl flavonol compounds가 전체 졸참나무 개체에 걸쳐서 나타나며 또한 신갈나무에 비해 다량으로 나타나고, diglycoside인 kaempferol 3-O-rhamnosylglucoside를 함유하는 특징을 갖는다. 두 종 개체들의 flavonoid 조성은 고도에 따라 종내 개체 간 변이가 있었으며, 동소적으로 분포하는 두 종의 개체들은 대체로 상대 종의 플라보노이드 조성을 정량적으로 또는 정성적으로 닮는 경향이 있었다. 이러한 사실은 지리산 지역에서 두 종간에 교잡이입을 통한 유전자 교환이 일어나고 있음을 강하게 암시한다. 이와 같은 상호 교배 및 교잡이입 가능성으로 볼 때, 형태적으로 신갈나무와 졸참나무의 중간적인 특징을 나타내는 물참나무는 두 종을 부모종으로 하는 교잡에 의해 생긴 잡종분류군일 가능성이 높은 것으로 사료된다.

남강 유역에서 환경 구배에 따른 버드나무속의 분포와 생태적 지위 (Distribution and Community Structure of Salix Species along the Environmental Gradients in the Nam-River Watershed)

  • 이인순;이팔홍;손성곤;김철수;오경환
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제24권5호
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    • pp.289-296
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    • 2001
  • 버드나무속(Salix)을 대상으로 각 종별 생태적 지위폭, 생태적 지위 중복역 및 분포에 미치는 환경 요인을 규명하기 위하여 2000년 7월부터 9월까지 남강 유역에서 버드나무속의 군집 구조, 종조성, 저토 환경 등을 조사하였다 조사지역에 출현한 버드나무속 11분류군의 기저직경을 토대로 상대우점도에 따라 구분한 우점종은 버드나무였고, 그 다음으로 선버들, 갯버들, 왕버들 등의 순이었다. 저토 환경은 pH 5.3∼6.3, 전기전도도 14∼351 μmho /cm, 함수량 0.1∼3.4%, 유기물량 0.5∼7.3%, 총질소량 0.01∼0.2%, 유효인량 0.1∼0.4 mg/100g, 점토 1.7∼22.0%, 미사 0.2∼40.8%, 모래 39.7∼98.0% 등이었고, 조사지점의 해발고도는 20∼620 m 그리고 연평균기온은 9.3∼13.0℃ 등의 범위이었다. 토성의 차이를 자원 상태의 차이로서 취급하여 정량화한 생태적 지위폭은 왕버들이 0.77로서 가장 넓었고, 버드나무 0.69, 선버들 0.54 등의 순이었다. 종간 경쟁의 정도를 나타내는 생태적 지위 중복역은 키버들과 개키버들이 0.94로서 가장 높았고, 눈갯버들과 키버들 0.92, 눈갯버들과 개키버들 0.87등의 순이었다. 버드나무속 11분류군과 11가지 환경요인과의 상관관계를 분석한 결과, 갯버들은 전기전도도, 함수량, 총질소량, 점토, 미사, 연평균기온 등과 음의 상관을, 모래 및 해발고도와는 양의 상관관계를 보였다. 눈갯버들은 전기전도도, 함수량, 유기물량, 점토, 미사, 연평균기온 등과 음의 상관을, 총질소량, 모래, 해발고도 등과 양의 상관관계를 보였다. 선버들은 모래 및 해발고도와 음의 상관을, 함수량, 총질소량, 점토, 미사, 연평균기온 등과 양의 상관관계를 보여 갯버들과는 반대의 결과를 보였다. 남강 유역에서 버드나무속의 분포에 영향을 미치는 환경요인은 저토의 토성, 함수량, 총질소량, 해발고도 및 연평균기온이었다.

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기상자료를 이용한 무피복 재배 감자의 수량 예측 (Estimating the Yield of Potato Non-Mulched Using Climatic Elements)

  • 최성진;이안수;전신재;김경대;서명철;정우석;맹진희;김인종
    • 한국작물학회지
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    • 제59권1호
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    • pp.89-96
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    • 2014
  • 1980년부터 2012년까지의 전국 92개소의 기상청 기상자료를 수집하고 전국의 감자 지역적응시험 성적을 수집하였다. 이 데이터들을 활용하여 기상요소가 감자수량에 미쳤던 영향을 평가하고 기상자료를 활용, 감자 수량을 예측해 보고자 하였다. 노지 무피복 재배 수미감자를 대상으로 전국 17지역의 86개 지역적응시험 성적을 추출하여 해당지역의 기상요소들간 상관계수를 조사한 결과, 감자의 상서수량은 파종일부터 50일간의 평균기온, 최고기온 및 일교차와 고도의 상관이 나타났고, 수확 50일전부터 수확일까지의 최고기온과도 고도의 상관이 있었으며, 수확 30일전부터 10일전까지의 강수량, 상대습도, 일조시간 및 강수일수도 높은 상관이 나타났다. 이들 시기별 기상요소들과 감자 상서수량간의 관계를 통계분석 프로그램 SAS를 이용하여 단계분석(Stepwise)한 결과, 다음과 같은 감자 수량예측 모형을 얻을 수 있었다. $$y=7.820{\times}Tmax_-1-6.315{\times}Prec_-4+128.214{\times}DR_-8+91.762{\times}DR_-3+643.965$$ 감자는 품종마다 기상에 대한 반응이 다르고, 기상 이외에도 토양, 비료, 재배방법 등 여러가지 가능한 요인들이 존재하므로 이 모형만으로 우리나라 지역별 감자수량을 정확히 예측할 수는 없겠으나, 기후변화에 적응하는 농업기술개발을 위한 지역별 감자 파종적기 재설정, 재배적지 탐색 등에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

GIS를 이용한 수문학적 지형인자 산정에 대한 비교검토 (Comparison and Examination of the Calculating Hydrological Geographic Parameters Using GIS)

  • 김경탁;최윤석;이효정
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권1호
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    • pp.25-39
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    • 2010
  • 최근 들어 WMS와 ArcHydro 및 HyGIS와 같이 수문학적 지형인자를 생성할 수 있는 GIS 프로그램이 널리 보급되고 있다. 이러한 프로그램에서는 격자형 고도자료인 DEM (Digital Elevation Model)을 이용하여 수자원에서 필요로 하는 다양한 지형인자를 계산할 수 있는 기능을 제공하고 있다. 본 연구에서는 HyGIS로부터 산정된 수문학적 지형인자의 적용성을 평가하기 위해서 국내에서 주로 사용되고 있는 WMS와 ArcHydro를 이용하여 수문학적 지형인자를 산정하고 그 결과를 HyGIS의 계산 결과와 비교 검토하였다. 연구 대상유역으로는 보청천, 위천, 평창강, 경안천, 내린천, 임진강 유역을 선정하였으며, 각 유역에 대해서 추출된 유역의 형태와 함께 유역 면적, 유역 경사, 유역평균고도, 최대유하거리, 최대유하거리 경사, 주하천 길이, 주하천 경사에 대한 산정결과를 비교검토 하였다. 연구결과 전체 유역에 대한 7개의 지형인자의 평균 상대오차는 4.77 %를 나타내었으며, 각 유역에 대해서 추출된 유역 경계 또한 매우 유사하게 생성되었다. 이와 같이 각각의 프로그램은 매우 유사한 지형인자 계산 결과를 나타내고 있으며, 따라서 HyGIS에서 계산된 지형인자는 기존에 국내에서 활용되어 왔던 WMS 및 ArcHydro와 함께 수자원 분야에서 충분히 적용 가능한 것으로 나타났다.

콘크리트구조물의 반복적 동결융해에 대한 수치 해석적 열화 예측 및 신뢰성 모델 개발 (Development of Deterioration Prediction Model and Reliability Model for the Cyclic Freeze-Thaw of Concrete Structures)

  • 조태준;김이현;조효남
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.13-22
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    • 2008
  • 다공성 시스템 내부 동결체의 생성과 성장은 온도경사와 화학적 에너지뿐만 아니라 열 물리학적 영향과 이동 물질에 의해서도 영향을 받는다. 더욱이 융해 화학물질의 확산율은 반복적인 동경융해 환경 하에서 매우 높은 값을 나타낸다. 결과적으로 콘크리트구조물의 열화는 해양환경과, 높은 고도 및 북쪽 지방에서 특히 크게 발생된다. 그러나 균열 성장과 누적된 손상에 의한 열화를 동반한 동결융해의 특성은 실험을 통해서 추정하기가 곤란하다. 이러한 손상을 예측하기 위해서 응답면기법 (RSM)을 이용한 회귀분석법을 사용하였다. 콘크리트구조물에서 반복되는 동결융해로 인한 열화의 주요 변수인 물-시멘트비, 연행공기, 동결융해의 반복 횟수 등은 응답면기법의 한계상태방정식을 구성하는데 중요한 입력 변수로 사용되었다. 누적변형률, 상대동탄성계수, 또는 등가 소성변형과 같은 주요한 열화 변수에 대한 회귀방정식은 열화된 구조물의 성능을 평가할 수 있다. 300번의 동결융해 반복 후의 상대동탄성계수와 잔류변형의 결과는 실험 결과와 매우 유사한 경향을 나타내었다. 응답면기법의 결과는 설계 시 한계값에 대한 초과 확률을 예측하는데 사용되어질 수 있다. 그러므로 개발된 예측 기법을 활용하여 반복적인 동결융해에 의해서 누적 손상을 받는 콘크리트구조물의 생애주기 관리에 사용될 수 있다.

희양산 봉암사 산림유전자원보호구역 산림군락구조 특성 (The Vegetational Characteristics of Bongamsa Forest Genetic Resources Reserve Area in Mt. Heuyang)

  • 이호영;오충현;최송현;이수동
    • 한국환경생태학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.382-393
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    • 2012
  • 경상북도 문경 희양산 산림식생 특성을 봉암사 산림유전자원보호구역을 중심으로 파악하였다. 총 92개 조사구($100m^2/plot$)에 대한 조사를 실시하고, Classification 분석과 Ordination 분석을 통해 군락분류를 실시한 결과 이 지역의 식생은 신갈나무군락, 굴참나무군락, 소나무군락, 소나무-졸참나무군락, 소나무-신갈나무군락, 졸참나무군락, 낙엽활엽수군락, 잣나무조림지, 일본잎갈나무조림지의 총 9개 군락으로 분류되었다. 각 군락간의 비교를 위해 지형조건과 식생조사 결과에 대한 통계분석을 실시하였으며, 해발고도, 경사, 출현종수, 교목층 출현 개체수, 아교목층 출현 개체수에서 통계적으로 유의하게 군락간 차이를 보였다. 층위별 상대우점치를 통한 각 군락의 군락구조를 분석한 결과, 참나무류군락은 교목층과 아교목층에 고르게 세력을 형성하고 있어 현재의 군락이 유지되거나 확대될 것으로 예상되는 반면, 소나무 우점 군락은 대부분 참나무류와의 경쟁이 심화되고 있어 향후 이들 참나무류로의 천이가 예상되었다.

점봉산 생물권 보전지역내 온대낙엽수림에서 미소환경요인과 식생요인의 공간분포와 상관 분석 (Relationships Between the Spatial Distribution of Vegetation and Microenviromnent in a Temperate Hardwood Forest in Mt. Jrnbong Biosphere Reserve Area, Korea)

  • 이규송;조도순
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제23권3호
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    • pp.241-253
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    • 2000
  • 생태계 내에서 미소환경요인과 식생 요인의 상호관련성을 밝히는 일은 생태계의 구성원리와 생태계의 관리에 많은 도움을 준다. 생물권보전지역으로 지정된 점봉산 일대의 온대낙엽수림에서 식생요인과 환경요인의 공간적 이질성을 정량화하고, 임상식생의 공간분포에 미치는 미소환경요인의 영향을 파악하였다. 대부분의 환경요인과 식생요인은 영구방형구내 미소지소간에 변이를 나타내었다. 환경요인 중에서 공간의존도가 높은 요인들은 지형적요인(고도, 경사도), 낙엽층 두께, 토양수분 함량 및 상대광도이었고, 공간의존거리가 상대적으로 짧은 요인은 낙엽층 두께, 상대광도 및 마그네슘 함량이었다. 식생요인 중에서 아교목층의 피도, 가을 초본층의 피도 및 철쭉꽃의 피도를 제외하고는 모든 변수들의 공간의존도는 높은 편이었다. 교목층의 피도, 관목층의 피도 및 가을 초본층의 종다양성 지수의 공간의존거리는 15 m 이내이었고,초봄 초본층의 종풍부도와 종다양성지수 및 가을 초본층의 종풍부도의 공간의존거리는 28∼48 m이었다. 초봄과 가을 임상식물의 종풍부도와 종다양성지수의 공간분포에 영향을 주는 요인으로는 낙엽층 두께, 경사도, 아교목층의 피도, 관목층의 피도, 조릿대의 피도 등이었는데,그 중에서 가장 크게 영향을 주는 요인은 낙엽층 두께로서 낙엽층 두께가 두꺼운 곳일수록 종풍부도와 종다양성지수가 낮은 경향이었다. 본 조사지역에서 낙엽층의 공간 분포에 영향을 주는 요인들로는 바람의 방향, 미소지형 및 관목의 밀집정도로 추정되었다.

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GPS 관측소 기선 처리에 따른 가강수량 특성 분석 (The Characteristic Analysis of Precipitable Water Vapor According to GPS Observation Baseline Determination)

  • 임윤규;한상옥;정승필;성지혜
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.626-632
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    • 2013
  • 본 연구에서는 겨울철 특별관측기간(2012년 1월 5일에서 2월 29일)동안 강원지방기상청에 설치된 GPS 자료를 이용하여 가강수량을 산정하고 이를 라디오존데 가강수량 자료와 비교 분석하였다. GPS 자료를 후처리하기 위하여 Bernese 5.0 소프트웨어를 사용하였다. GANG 단독측위와 GANG, DAEJ의 비교적 짧은 거리의 두 지점만을 이용한 상대측위 결과에 따른 가강수량은 시간에 따른 변동폭이 크고 실제 환산된 가강수량에 비해 5배 정도 크게 나타났다. 이러한 대류권 절대 오차에 의한 오류를 제거하기 위한 방법으로 Xian Dao (BJFS), Ibaraki-ken (TSKB) 국제 IGS 사이트의 장거리 기선설정으로 GPS 후처리를 실시한 결과 라디오존데 관측값과 상관이 0.93, 평균편의오차가 0.67, 평균제곱근오차가 6.40 수준으로 나타났다. 또한 GPS 수신기 고도 차이로 발생할 수 있는 대류권 상대 오차를 제거하기위해 강원지방기상청과 아주 가까운 지점인 강릉 원주대학교에 설치된 GPS 자료를 추가하여 후처리한 결과 상관이 0.93, 평균편의오차가 0.61, 평균제곱근오차가 5.79로 보다 개선된 결과를 보였다.

GOCI-II Level 1B 분할영상 간의 복사 편차에 대한 초기 분석 (A Preliminary Analysis on the Radiometric Difference Across the Level 1B Slot Images of GOCI-II)

  • 김원국;임태홍;안재현;최종국
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권5_2호
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    • pp.1269-1279
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    • 2021
  • 최근 성공적으로 발사되어 운영되고 있는 천리안 해양위성 2호(GOCI-II)는 3×4로 배열되어 있는 총 12장의 Level 1B분할영상을 통해 Local Area전체를 관측할 수 있다. 이 때 분할영상 간의 복사휘도의 차이가 발생하면 분할영상의 경계에서 불연속선이 나타나게 되는데, 그 불연속선은 2차 산출물에서 더 도드라지게 나타나는 경향이 있어 사용 전에 분할영상 간 복사휘도의 차이에 대한 면밀한 분석 및 교정이 필요하다. 본 연구는 분할영상 간에 존재하는 중첩 영역을 이용하여 복사휘도의 상대적인 편의를 추정하고자 한다. 신뢰도 높은 통계 여러 날의 영상을 대량으로 분석해야 얻을 수 있겠지만, 본 초기 연구에서는 우선 한 시각에 촬영된 12개의 Level 1B 영상에 대한 통계를 도출함으로써 복사휘도 편차의 특성에 대해 이해하고 분산도 및 편의에 대한 전반적인 거동에 대한 분석을 수행한다. 사용 영상으로는 한반도 주변이 비교적 구름이 없는 날이었던 2021년 2월 21일 UTC03시 영상을 이용하였고, 신뢰도 높은 통계치 도출을 위하여 해양화소 만을 추출하여 사용하였다. 분석 결과는 밴드 1(380 nm)을 제외한 모든 밴드에서 0~1% 크기의 상대 편의가 나타남을 확인하였고, 밴드 1은 1~2% 가량의 보다 큰 편의를 보였다. 남북 방향으로 배열된 분할영상 쌍의 밴드 1의 경우를 제외하면, 동서, 남북 배열된 방향에 관계없이 모든 밴드에서 편의의 방향은 태양고도의 변화가 유발하는 편의의 방향과 반대로 나타났다.

기상드론을 이용한 보성 지역 기상 인자의 연직 측정 및 분석 (Vertical Measurement and Analysis of Meteorological Factors Over Boseong Region Using Meteorological Drones)

  • 정지효;신승숙;황성은;이승호;이승협;김백조;김승범
    • 한국지구과학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.575-587
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    • 2020
  • 기상현상관측은 기상청에서 다양한 방법(지상, 고층, 해양, 항공, 등)으로 관측되고 있다. 하지만, 인간생활에 많은 영향을 미치는 대기경계층 관측에는 한계가 있다. 특히, 존데 또는 항공기를 이용한 기상관측은 경제적인 측면에서 상당한 비용이 필요하다. 따라서 본 연구의 목적은 기상드론을 이용하여 국지기상현상 중 해륙풍 연직분포에 대한 기상 인자들을 측정하고 분석하는 것이다. 해륙풍의 공간적 분포를 연구하기 위해 보성지역 표준기상관측소의 보성종합기상탑을 포함한 다른 세 지점(해안가, 산기슭, 산중턱)에 동일한 통합기상센서를 각 드론에 탑재하였다. 2018년 8월 4일 1100 LST부터 1800 LST까지 30분 간격으로 최대 400 m 고도까지 기온, 상대 습도, 풍향, 풍속, 기압의 연직 프로파일 관측이 수행되었다. 기온, 상대 습도, 기압에 대한 기상현상의 공간적 특성은 네 지점에서 보이지 않았다. 강한 일사량 시간대에 중간지점(~100 m)에서 강한 바람(~8 m s-1)이 관측되었고, 오후에는 풍향이 내륙지역의 상층부터 서풍으로 바뀌었다. 기상드론을 이용하여 관측한 하부 대기층의 분석결과는 보다 정확한 기상예보 향상에 도움이 될 것으로 기대된다.