• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.446-446
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• 2012

농업은 다른 산업과 달리 원천적으로 기후 조건과 변화에 크게 좌우되는 분야로, 기후변화로 인한 영향에 가장 민감한 분야라고 할 수 있다. 안정적이고 지속적인 작물 생산을 위해서는 기후변화가 농업수자원에 미치는 영향에 대하여 정확히 파악하고, 이로 인해 발생할 수 있는 부정적 효과를 최소화하기 위한 연구가 필요하다. 특히 기온 상승, 강수량 및 강우강도 변화, 증발산량 및 일조시간 변화 등의 기후변화는 우리나라의 가뭄 발생의 양상에도 변화를 야기하게 될 것이다. 따라서 현 상황을 바탕으로 미래에 발생할 가뭄에 대하여 예측하고, 그 취약성을 줄이기 위한 합리적인 계획이 필요하다. 즉 기후변화에 대처하기 위해서는 향후 발생할 수 있는 가뭄의 특성을 파악하여 미래 수자원 관리에 활용하기 위한 가뭄특성 분석이 필요하다. 가뭄은 기상학적 가뭄, 기후학적 가뭄, 농업적 가뭄, 대기학적 가뭄, 수문학적 가뭄, 사회경제적 가뭄 등으로 구분할 수 있는데, 일반적으로 강우량 등의 기상조건을 분석하는 방법에서부터 저수량과 유역 유출량, 그리고 토양수분 등의 수문학적 조건들로 가뭄을 분석하는 방법들까지 매우 다양하다. 가뭄의 정량화는 가뭄을 표현하는 대상의 특성에 따라 평가방법이 달라질 수 있다. 가뭄의 경향이나 그 정도를 파악하기 위해서는 하나의 가뭄 지수가 아닌 다양한 항목을 바탕으로 평가가 이루어져 한다. 현재 기후변화와 관련한 가뭄 연구에 있어서 기상학적 가뭄지수인 SPI (Standardized Precipitation Index) 중심으로 많은 연구 이루어졌을 뿐, 농업적 가뭄지수를 바탕으로 한 연구는 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 기후변화에 따른 우리나라의 농업가뭄 특성을 분석하기 위하여 토양수분지수 (Soil Moisture Index)를 이용하여 중권역별 가뭄 평가하고 그 변화를 분석하였다. 본 연구를 위하여 이를 위하여 CGCM3.1 (Coupled Global Climate Model Ver. 3.1) 및 LARS-WG (Long Ashton Research Station Weather Generator)를 이용하여 2011년부터 2100년까지의 A1B, A2 및 B1 시나리오별로 기상자료를 생성하고, 이를 바탕으로 SMI 지수를 산정하여 유역별 가뭄 발생 빈도 및 심도를 시나리오별로 분석하였다. 본 연구 결과는 향후 기후변화로 인한 농업가뭄 발생의 양상 및 특성을 파악하고 전망함으로써, 추후 발생할 수 있는 부정적 효과를 최소화하기 위한 대응 전략 및 농업수자원 정책의 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.101-101
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• 2021

본 연구에서는 금강 유역(9,645.5 km²)을 대상으로 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)을 이용하여 장기간 지하수 양수와 산림 성장이 수문에 미치는 영향을 평가하였다. 1976년부터 2015년까지 40년의 지하수 이용량(GU)과 산림 성장(FG) 자료를 10년 단위(1980s; 1976~1985, 1990s; 1986~1995, 2000s; 1996~2005, 2010s; 2006~2015)로 구축하고, SWAT 입력자료와 증발산량 매개변수로 사용하여 연대별 지하수 양수와 산림 생장을 반영하였다. 금강 유역 내 위치한 2개의 다목적댐과 3개의 다기능 보에서 관측된 일별 유량으로 2006년부터 2015까지 10년을 검·보정하여 모델의 적용성을 검증하였다. 5지점에 대한 검보정 결과, NSE는 0.76에서 0.79, R²는 0.78에서 0.81, RMSE는 0.55 mm/day에서 1.96 mm/day, PBIAS는 -5.48%에서 8.56%로 통계적으로 유의한 수준으로 분석되었다. 적용성을 검증한 SWAT에 각 연대에 맞는 GU와 FG 정보를 입력하여 수문을 모의하였으며, 두 요인이 물순환에 미치는 영향을 평가하기 위하여 기상조건은 2010s로 고정하였다. 모의결과, GU와 FG 변화가 주는 영향으로 유역 출구의 총유출량은 7.8%(60.7 mm/year) 감소하였으며, 1980s과 2010s에서 각각 775.0 mm/year, 714.3 mm/year의 값을 보였다. 물순환 분석 결과, 지표유출, 중간유출, 기저유출, 침투량, 토양수분은 감소하는 경향을 보였고, 증발산량과 지하수 충전량(GWR)은 증가하는 경향을 보였다. GU의 증가로 인한 지하수위의 지속적인 감소가 GWR이 증가하는 원인으로 판단하였으며, 강우 기간에 포장용수량 이상의 토양수가 빠르게 흘러 지하수 충전량을 증가시켰다고 추론하였다. 또한, 유황 곡선을 분석한 결과, 유량이 지하수 양수와 산림 생장에 영향을 받은 지역에서 시간 흐름에 따라 감소하였고, 저유량 구간에서 상대적으로 많이 감소하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제12권2호
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• pp.77-82
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• 1979

대두엽(大豆葉)과 비교(比較)하여 인삼절제엽(人蔘切除葉)의 위조(萎凋) 증산(蒸散) 특성(特性)을 온도별로 그리고 엽절편(葉切片)의 water potential 및 흡수특성(吸水特性)을 조사(調査)하였다. 1. 인삼엽(人蔘葉)은 대두엽(大豆葉)에 비(比)하여 얇고 초기수분함량(初期水分含量)이 크지만 탈수속도(脫水速度)는 적으면서도 영구위조점(永久萎凋点)의 수분함량(水分含量)이 높아서 (초기수분함량(初期水分含量)의 약(約) 80%, 대두(大豆)는 50%) 영구위조점(永久萎凋点)에 이르는 시간(時間)이 대두(大豆)의 반(半)에 불과(不過)하며 고온에서 더욱 단축(短縮)되었다. 2. 인삼엽(人蔘葉)은 대두엽(大豆葉)보다 증산량(蒸散量)이 적었으며 (약(約)1/4) $23^{\circ}C$보다 $33^{\circ}C$의 증산량(蒸散量)이 적어 고온에 대한 내성(耐性)이 적은 것으로 나타났다. 3. 인삼엽(人蔘葉)은 water free space가 적으나 흡수속도(吸水速度)는 (시간당 단위생중당 흡수량(吸水量)) 큰 차이(差異)가 없었고 수분결차(水分缺差)가 컸다. 4. 액침법(液浸法)에 의한 water potential은 대두엽(大豆葉)보다 컸다. 5. 이상(以上)의 결과(結果)는 인삼(人蔘)이 대두(大豆)에 비하여 수분부족(水分不足)에 약(弱)한 것을 나타내며 여름 고온에 의한 위조피해(萎凋被害)가 클 것으로 보였으며 전엽기간(展葉期間)에 수광량(受光量)을 높이고 비교적(比較的) 온도를 높게 경과하여 기공수를 증대시키어 증발산기능을 증대시켜 고온 내성(耐性)으로 키워야 하며 근권(根圈)엔 산소(酸素)가 부족(不足)되지 않는 한 수분(水分)을 충분(充分)히 공급(供給)하는 것이 좋을 것으로 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권1호
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• pp.20-26
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• 1985

1982년(年)부터 1984년도(年度)까지 3년간(年間) 연초(煙草) 재배(栽培)에서 이랑을 폴리에칠렌필름으로 피복(被覆)한 조건(條件)과 피복(被覆)하지 않은 조건(條件)으로 구분(區分)하여 자연기상(自然氣象) 조건(條件)에 따른 재배기간(栽培期間)동안 작토시(作土尸)의 토양온도(土壤溫度)와 토양수분변화(土壤水分變化), 시비(施肥)된 비료(肥料)의 무기화(無機化) 및 무기화(無機化)된 양분(養分)들의 작토시립간동태(作土尸立間動態), 그리고 연초생장반응(煙草生長反應)과 양분흡수(養分吸收)등에 대(對)하여 조사(調査)하였다. 본보(本報)에서는 4월초순(月初旬)부터 5월하순(月下旬)까지 저온기(低溫期)때의 작토시(作土尸)의 토양온도변화(土壤溫度變化)와 밭작물의 생산성(生産性)에 중요(重要)한 영향을 미치는 토양수분변화(土壤水分變化)에 대(對)하여 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하였다. (1) 저온기(低溫期)인 4월(月)과 5월중(月中)의 작토시(作土尸) 15cm깊이의 지온(地溫)은 피복조건(被覆條件)이 무피복조건(無被覆條件)보다 약 $5^{\circ}C$ 높았으며 P.E 필름 피복(被覆)으로 지온(地溫)을 $20^{\circ}C$까지 상승(上昇)시키는데 약 20일(日) 앞당겨졌다. 이와같은 피복(被覆)에 의한 지온상승효과(地溫上昇效果)는 82년(年)~84년(年)동안 년차간(年次間)에 동일(同一)한 경향을 보였다. (2) 피복조건(被覆條件)에서는 수분증발(水分蒸發)이 억제(抑制)되어 재배기간(栽培期間)동안 작토시(作土尸)의 수분변화(水分變化)가 무피복조건(無被覆條件)보다 현저하게 적었다. (3) 연초(煙草)를 재배(栽培)한 경우 작토시(作土尸)의 수분함량(水分含量)은 재배(栽培)하지 않았을 때보다 지상부생장량(地上部生長量)이 증가(增加)함에 따라 증산량차이(蒸散量差異)로 인하여 현저하게 낮아졌으며 지상부직물체(地上部稙物體)의 증산작용(蒸散作用)에 의한 토양수분(土壤水分) 소모(消耗)가 지표면증발량(地表面蒸發量)보다 더 크게 작용(作用)하기 시작하는 생체중(生體重)은 약 250g/주(株)이었다. (4) 상당량의 강우량(降雨量)(예(例) : 63.5mm)에서 피복조건(被覆條件)은 P.E 필름의 강우차단효과(降雨遮斷效果)로 인하여 혈간(穴間)이랑부위(部位)의 작토시내(作土尸內)에 토양수분함량(土壤水分含量)이 증가(增加)되지 않았다. (5) 한발기때에 소량(少量)의 강우(降雨)(약 20mm) 후(後) 식물체(植物體)의 엽중수분(葉中水分) Potential 변화(變化)는 피복조건(被覆條件)인 경우 강우차단(降雨遮斷)에 의한 낮은 토양수분함량(土壤水分含量)때문에 무피복(無被覆) 조건(條件)만큼 크게 증가(增加)되지 못하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1310-1314
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• 2008

수도권 지역의 신도시 개발에 따른 유역의 도시화와 인구 증가는 유역의 피복상태를 변화시키고, 생태계에 영향을 미치는 수문학적 과정과 하천수질의 변화를 초래하게 된다. 지표면의 침투, 침루 및 토양함수량을 변화시키고, 차단저류량과 요지저류량(depression storage) 등을 변화시킴으로서 유출량과 수질을 변화시키게 되는 것이다. 이와 같은 수문학적과정을 평가하기 위해서는 수문모형을 사용하는데 본 연구에서는 미국 농림부에서 개발한 SWAT모형을 이용하였다. SWAT-K모형은 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형에 인위적, 자연적인 물순환 구조변화와 지표수-지하수 연계 해석 등을 개선하여, 강우 증발산 토양수분 지표수 지하수 등의 시, 공간적 분포를 정량적으로 산정하는 장기유출 해석 모형이다. 또한, 본 모형의 적용을 위하여 GIS를 이용한 공간정보를 처리하여 수문모형의 매개변수를 결정하는 방법이 널리 사용되고 있는데, 본 연구에서는 ArcView GIS를 이용하여 입력자료를 구축하였다. 대상유역은 판교유역으로서 신도시 개발이 한창 진행되고 있는 지역으로서, 개발 과정에 따라 수문특성, 유출특성, 수질변화 특성 등이 계속하여 변화되고 있으며, 개발이 완전히 종료된 이후의 특성을 예측할 필요가 있는 유역이다. 본 연구에서는 SWAT-K모형을 이용하여 판교 신도시 개발에 따른 장기유출량을 예측하였고 모델의 매개변수를 최적화하였으며, 그 결과 본 모델이 장기 유출량 해석 및 판교유역의 수문변화를 평가하는데 유용하게 적용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.39-39
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• 2016

기후 변화의 수자원 영향 평가에서 전지구모형이 갖는 불확실성이나 이산화탄소 배출 등의 시나리오별 불확실성에 대해서는 많은 연구가 진행되어져 왔으나, 외부의 변화가 아닌 지구 시스템상의 내부 변화에 대한 자연적인 변동성에 대해서는 상대적으로 연구가 미흡한 상태이다. 대표적인 내적 변동성의 예시로 엘리뇨 또는 라니뇨 현상을 들 수 있으며, 일정 영역 해수의 온도 변화에 따른 순환정도가 전세계적으로 큰 영향 (태풍, 가뭄, 홍수 등)을 주는 것을 확인할 수 있었다. 유역에서의 침식 및 퇴적 현상에서도 기후변화에서와 비슷한 내적변동성의 영향이 관찰되어지나, 과거의 대부분의 연구는 외적변동성의 영향에만 집중되어 왔다. 가장 빈번하게 발생하는 예로, 토양 표면의 미묘한 변화 (aggregation, dispersion, shielding, crusting 등)때문에 같은 양의 강우 또는 유출이 발생하는 경우라도 같은 양의 침식량이 발생하지 않는 현상을 들 수 있다. 여기에서 다루어지는 침식량의 '다름'은 같은 지역에서라도 적게는 수십배에서 크게는 수백배까지 예측량이 다를 수 있음을 뜻한다. 이러한 다름이 그동안 수자원/지질학을 연구하는 학자 및 실무자로 하여금 수치모델을 적용하고 예측하는 것을 어렵게 했던 원인이 되었다. 본 연구에서는 기후 변화가 가져올 수자원의 영향 평가를 수행할 것이다. 관심있는 기후변화 변수로서 기온 및 강수량을 시간단위로 상세화할 것이며, 변화한 기후의 영향을 평가할 수자원의 현상으로는 증발산, 토양수분량, 유출량, 하천에서의 수심 및 첨두량, 침식량 등을 고려할 것이다. 물리현상을 모의하기 위해, 유역기반의 수리, 수문, 침식 및 퇴적 현상을 동시에 계산할 수 있는 통합모델을 개발하였고 적용하였다. 여기에서 얻은 결과로부터 내적 변동성이 수자원 현상에 미치는 불확실성을 확률통계적인 기법을 이용하여 정량화할 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권3호
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• pp.369-375
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• 2012

최근 식단의 간편성으로 빵 및 케이크류의 소비량이 증가하고 보조식에서 주식으로 전환되고 있다. 더불어 건강증진을 위한 기능성이 요구되고 있으며, 따라서 비만체질 개선 및 성인병예방 등의 기능을 갖는 도토리 묵가루 및 주정추출물을 0, 0.5, 1% 첨가하여 제조하고 첨가한 머핀을 제조하여 수분함량, 무게감소율 및 높이, 조직감, 관능검사를 통해 머핀의 품질을 평가하였다. 머핀의 수분함량은 도토리 묵가루 및 주정추출물 첨가량이 증가할수록 감소하였다. 이는 도토리가 갖는 보수성 때문에 상압건조법으로는 측정되지 않는 결합수가 도토리묵가루 및 추출물을 첨가량이 증가할수록 함께 증가하는 것으로 사료된다. 굽기 손실률과 부품성은 도토리 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 이는 도토리의 식이섬유소가 수분결합력이 커서 수분의 증발을 감소시켜 도토리묵가루 및 추출물을 첨가군이 첨가하지 않은 군보다 굽기 손실률이 낮은 것으로 사료된다. 색도는 도토리묵가루 및 추출물의 고유의 색의 영향으로 첨가량이 증가할수록 L값은 감소, a값은 증가, b값은 감소하였다. 조직감 측정 결과 경도(hardness)는 도토리 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 부착성(adhesiveness), 씹힘성(chewiness)도 감소하는 경향을 보였다. 관능검사 결과 색(color), 향(flavor), 맛(taste), 조직감(texture), 전반적인 기호도(overall acceptability)에서 0.1% 도토리 주정추출물을 첨가하였을 때 가장 높은 기호도를 나타내었다. 본 실험에서는 50% 도토리묵가루와 0.1% 주정추출물의 첨가가 머핀 제조에 있어 가장 적합할 것으로 사료되었으며, 이는 도토리 주정추출물의 특유의 향기와 쓴맛이 기호도에 영향을 미친 것으로 보인다. 따라서 도토리 주정추출물의 향기와 쓴맛을 감소시켜 첨가량을 늘릴 수 있는 추가적인 실험이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권2호
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• pp.88-98
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• 2016

설마천 유역의 범륜사 사면에서 2010년 3월26일에서 동년 11월 30일까지 측정된 토양수분자료를 이용하여 사면에서의 저류 특성을 산정하고 분석하였다. 측정지점들을 위치와 특성에 따라 A, B 단면 C 지역으로 구분하여 저류변수들을 계절별로 분석하였으며, 지점별 초과유출과 저류상수도 계산하였다. 설마천의 측정된 토양수분자료를 이용하여 저류량의 시공간적 변화를 분석하였다. 시간적인 저류량의 변동양상은 봄철에 식생의 활동으로 저류량이 낮게 나타났고, 여름철에 강우사상에 의한 증가를 보이다가 가을철과 겨울철에 건조기간으로 인해 감소현상이 나타났으며, 공간적인 저류량의 변동양상은 상부사면은 충전효과가 거의 없는 것으로 나타났고, 중부사면은 상부사면보다 높은 초기 저류량을 가지며 일정량을 유지하는 특성이 나타났고, 하부사면은 강우사상에 의한 증가폭이 크며 감쇄는 완만하게 나타나 상부로부터의 기여와 충전을 확인할 수 있었다. 토양수분과 증발산으로 추정된 유량과 하부지점인 전적 비교에서 관측된 유량을 비교하였을 때 계절별, 위치별 상이한 연관성이 나타났다. 하부지점으로 갈수록 상관 관계가 높게 나타났고 완충지점인 C단면에서 비교적 높은 연관성이 나타났다. 계절별로는 여름철과 하부지점에서 계산된 유량이 높게 나타난 것을 알수 있는데 이는 하부지점이 사면유출발생 지점이 될 수 있음을 보여주고 것이다. 이와 같은 지점별 유량의 발생은 시간적인 요인보다는 공간적인 특성에 제어되고 있다고 판단된다. 유역의 특성을 고려하여 저류상수 K의 거동은 계절별로는 여름철과 가을철에 높게 나타나고 있다. 이는 여름철에 많은 강우량으로 인해 저류상수가 높게 나타났고 가을철에 저류상수가 높게 나타난 것은 가을철 토양수분의 충전현상이 발달된다는 것을 알 수 있었다. 지점별로 하부지점으로 갈수록 저류상수 값이 증가 하였다. 이는 상부사면으로부터의 기여와 충전으로 설명될 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권1호
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• pp.90-96
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• 2000

대량취반공정의 표준화를 위하여 최적침지 및 취반 조건에 대하여 연구하였다. 침지공정에서 쌀의 수화속도를 수화시간, 수온 및 초기수분함량의 함수로 예측 할 수 있는 수화모델을 제안하였으며, 수화모델 예측 값과 실험값은 잘 일치하였다. 최적수화시간은 침지수온 $20^{\circ}C$ 이하에서는 60분 그 이상의 온도에서는 30분이였으며, 침지 종료 후 침지미의 수분함량은 품종에 따라 $25{\sim}35%$ 범위였으며, 침지 후 쌀의 무게 증가율은 $1.20{\sim}1.27$배였다. 연속취반공정에서 취반솥 1개당 취반용량을 생쌀 6㎏을 기준했을 때 4종의 일반미에 대한 최적가수율은 $1.41{\sim}1.46$였으며 이 조건에서 취반했을 때 밥의 최적수분함량은 $60{\sim}62%$였다. 대량취반시 솥 1개당 취반용량을 생쌀기준 $4.5{\sim}6.5kg$ 범위에서 0.5kg씩 증가 시켰을 때 최적가수율은 $1.54{\sim}1.37$로 감소하였으며 취반과정 중 수분의 증발율도 $25.6{\sim}19.7%$로 감소하였다. 그러나 초기 가수율에서 취반과정 중 증발량을 뺀 실질 가수비는 취반용량에 관계없이 약 1.13배로 일정하였으며, 밥의 수분함량도 61% 내외로 일정하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.525-525
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• 2015

국립기상과학원은 국가 물관리를 효율적으로 지원하기 위하여 TOPLATS(TOPmodel based Land-Atmosphere Transfer Scheme) 지면모델 기반을 활용한 전국 수문기상 분석 및 예측정보 생산체계를 구축하였다. TOPLATS 지면모델에서는 토양, 식생 등을 표현하기 위한 다양한 매개변수들이 사용되고 있으며, 그 중에서도 토양 속성과 관련 매개변수들은 토양수분, 증발산 등의 수문기상요소 생산에 큰 영향을 미치고 있어 현실적인 토양 특성에 대한 고려가 요구된다. 본 연구는 국립농업과학원의 토양도 정보를 이용하여 TOPLATS 지면모델에서 요구되는 토양 속성 및 관련 매개변수를 산정하고 이를 모델에 적용하고자 하였다. TOPLATS 모델에 사용되는 토양 매개변수는 총 22개 이며, 본 연구에서는 국립농업과학원에서 제공한 총 405개의 토양통에 대한 매개변수를 각각 산정하였다. TOPLATS 모델을 강제하기 위한 기상자료는 동네예보 분석자료, KLAPS(Korea Local Analysis and Prediction System) 분석자료, 입사 단 장파 복사량은 ASOS 관측자료를 기반으로 한 5km 해상도의 남한 격자자료이며, 2010~2013년 기간의 토양수분, 증발산량에 대한 검증 연구를 수행하였다. 본 연구의 결과는 기존의 11개 토양속성정보로 산출된 결과와 비교 분석하여 추후 제시할 예정이며, 본 연구에서 산출된 국내 토양 특성을 반영한 고해상도 수문기상정보는 향후 홍수 예측 및 가뭄 평가에 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.