• 한국농림기상학회지
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• 제12권1호
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• pp.11-22
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• 2010

본 연구에서는 지구온난화에 따른 식물기간과 작물 기간 등과 관련된 농업기후지수의 변화를 살펴보기 위하여 접합 대순환 모형인 PNU CGCM에 의해 모의 된 $CO_2$ 배증 실험 결과를 지역기후 모형인 WRF에 two-way double nesting방법을 이용하여 역학적 규모 축소법을 적용 후, 그 결과를 분석하였다. 분석 기간은 배증 실험 시작 후 51년부터 55년까지 5년 동안의 3월~9월이다. 분석 결과 기온은 뚜렷하게 상승하는 모습을 볼 수 있었으며, 강수는 지역별로 차이를 보였으나 전반적으로 증가할 것으로 예상되었다. 상대습도와 토양온도도 증가하였으나 일사는 감소할 것으로 보인다. 풍속은 지역별로 큰 차이 없이 다소 상승할 것으로 모의되었다. 최저기온은 최고기온보다 상승폭이 커서 일교차는 줄어들 것으로 예상된다. 봄철 서리일수는 감소하고, 마지막 서리일은 빨라질 것으로 나타난다. 일 평균기온이 5 이상인 일수는 3월에 가장 큰 증가가 있을 것으로 보이며, 식물온도의 평균 출현초일은 한반도 평균적으로 3.7일 정도 빨라지는 것을 알 수 있었다. 그리고 한반도 북부지역보다 남부지역에서 출현초일이 앞당겨질 것으로 예상된다. 일 평균 기온이 10 이상 출현지속 기간인 작물온도의 평균 출현초일은 평균적으로 17일 빨라질 것으로 보이며 지역적으로 분석하였을 때, 강원도 산맥지역에서는 작물온도의 출현초일에 큰 변화가 없을 것으로 예상된다. 그리고 기후생산력 지수는 출수 후 40일간의 평균 일조시간과 기온의 상승으로 인해 증가할 것으로 예상된다. 따라서 $CO_2$ 배증에 의해 변화된 한반도 기후는 식물 및 작물의 생장과 벼 생장에 좋은 영향을 미칠 것으로 예상된다. 따라서 지구 온난화에 따라 예상되는 한반도 기후변화에 적합한 작부체계의 개선이 향후 필요할 것으로 생각된다. 그리고 본 연구는 하나의 시나리오를 적용한 결과이므로 보다 다양한 시나리오를 적용하여 그에 따른 농업기후지수 변화를 살펴보는 연구가 필요하다.

• 한국지리정보학회지
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• 제10권3호
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• pp.123-133
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• 2007

본 연구에서는 위성 기반의 지표면 온도 자료를 이용하여 기상관측소의 열적 공간 대표성을 조사하였다. 전국에는 총 76개의 기상관측소가 있으며, 그 중에서 서울, 부산, 대전, 대구, 광주, 춘천을 선택하여 MODIS(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) LST(Land Surface Temperature) 자료와 비교를 하였다. 비교 방법은 위성 자료의 window size를 지상 기온 관측소에 해당하는 화소를 중심으로 $1km{\times}1km$, $3km{\times}3km$, $5km{\times}5km$, $7km{\times}7km$, $9km{\times}9km$, $11km{\times}11km$, $15km{\times}15km$, $19km{\times}19km$, $25km{\times}25km$로 변환하여 만들어진 window size별 평균값을 계산하고, 지상기온과 MODIS LST를 비교하여 선형회귀분석을 하였다. 분석의 요소로 FVC(Fraction Vegetation Cover)와 DEM(Digital Elevation Model)을 순차적으로 사용하였다. 선형회귀분석으로 도출한 식으로 LST를 기온값으로 추정하여 지상관측 기온과의 RMSE를 계산하였다. 기상관측소의 열적 대표성 조사를 위한 RMSE의 임계값은 일 최고 기온 산출 모델에 관한 연구를 참고하여 $4^{\circ}C$이하로 결정하였다. 분석결과 6곳의 기상관측소의 대표성은 대전이 $15km{\times}15km$, 춘천 $11km{\times}11km$, 서울 $7km{\times}7km$, 대구 $5km{\times}5km$, 광주 $3km{\times}3km$, 부산 $3km{\times}3km$로 나타났다.

• 한국작물학회지
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• 제4권1호
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• pp.109-114
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• 1968

본시험은 사탕무우 GW 359를 공시하여 고령지인 대관령에 4월 24일, 중부평야지인 수원에 4월 1일, 최남단인 제주도에 6월 21일 파종하여 지역별 생육과정을 조사하였다. 1) 대관령은 7월 15일까지가 초기생육기로 비교적 길고 8월 15일에서 9월 15일까지가 생육최성기로 갈반병의 피해도 적었고 9월 15일 이후가 등열기로 평등엽생활일수가 110일 이내로 지상부 및 근부 생육곡선이 정상적이나 초기생육기간을 단축하고 등열기로 기온급강을 해소할 수 있는 조열품종의 도입 및 육성이 필요하다. 2) 수원은 생육최성기까지의 지상부 생육은 양호하나 7월말부터 갈반병이 발생하여 엽위 25∼35까지의 엽은 대부분 고사하였다가 10월초부터 재생하므로 이로 인하여 근중당분도 하강하다가 10월중순에 다시 상승하였다. 근중은 이와는 달리 7월부터 수확기까지 계속 증가하나 비정상적인 생육곡선을 보이고 있어 재배 부적지로 본다. 3) 제주는 초기생육기가 8월말까지로 대관령에 비하여 약 15일 단축되며 생육최성기는 9월초부터 10말까지로 보며 11월초부터는 비교적 장기간의 등열기에 속하므로써 당분축적에 유리하며 전반적인 생육곡선이 정상적이나 추동작재배시의 내추태성품종의 도입과 육성이 필요할 것으로 본다. 4) 이상의 종합적인 성적으로 보아 수원은 사탕무우재배에 많은 기상적 장해가 있으나 대관령과 같은 해발 600∼800m의 지역에는 춘작형, 제주도는 추동작형으로서 경제적재배가 가능할 것으로 본다.

• 한국농림기상학회지
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• 제14권3호
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• pp.119-123
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• 2012

이 연구는 월 기상자료를 이용하여 작물 생육에 중요한 겨울철 저온 발생일수를 효과적으로 추정하기 위해서 수행되었다. 전국 61개 기상관서의 1981~2010년의 30년 간의 일 최저기온자료를 확보하여 $-15^{\circ}C$부터 $5^{\circ}C$까지 각 온도 이하 일수와 월 최저기온의 평균들을 비교한 결과, 1월 최저기온의 평균을 이용하였을 때 저온 발생일수를 가장 적합하게 추정할 수 있었다. 1월 최저기온 평균자료로부터 기준온도 이하가 되는 저온 발생일수를 추정할 수 있는 2차 함수 형태의 간단한 추정식을 제시하였다. 여러 온도 범위에서 추정식을 활용하기 위하여 추정식의 계수를 저온을 평가하는 기준온도로부터 구할 수 있도록 두 개의 2차 함수식을 도출하였고, 이 식들은 결정계수가 0.995 이상이었다. 분석에 이용된 자료와 기간을 달리하여 1971~2000년 30년 일 기상자료를 이용하여 검증해본 결과 기준온도 $-10{\sim}0^{\circ}C$ 범위에서는 저온 발생일수를 비교적 정확하게 예측할 수 있었으나, $-15^{\circ}C$에서는 다소 과소하게 추정되는 결과를 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.346-352
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• 2017

본 연구는 사과 '후지'의 과실 횡경 예측 모델을 개발하고 검증하고자, 수원지역에서 2000년부터 2014년까지의 연차간 과실 생장과 기상을 포함한 환경요인들을 분석하였다. 2000년부터 2014년까지의 평균 만개일은 4월 28일이었고, 만개 후 수확일까지의 성숙일수는 평균 181일이었다. 만개 후 약 36일 이후부터의 과실 생장은 단일 S자 곡선이었으며, 과실 횡경에 영향을 미치는 환경요인들은 BIO2, 9월강수량, 4월 최고 최저 평균기온, 8월 최저기온, 그리고 4월의 생육도일이었다. 그 중에서, 서로 간의 요인이 교차 상관관계를 나태내지 않는 BIO2와 9월 강수량을 각각 다른 요인들과 조합하여 모델을 만들었다. 선발된 모델 중에서 AICc가 92.61이며 보정된 $R^2$ 값이 0.53으로 가장 적합도가 높았던 모델을 선택하였으며 그 최종 모델식은 19.33095+(5.76242${\times}$BIO2)-(0.01891${\times}$9월강수량)+(2.63046${\times}$4월최저온도)이었다. 이 모델을 2000년부터 2014년까지의 실측치와 비교하였는데, 사과 '후지'과실 횡경의 실측치와 예측치의 평균차이는 ${\pm}2.9mm$, 표준편차는 3.54였다.

• 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.

• 한국작물학회지
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• 제38권3호
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• pp.201-207
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• 1993

본 연구는 목화의 개화습성과 착삭에 대한 기초자료를 얻고자 비닐 피복재배를 하고 매일 개화 및 착삭에 대한 조사를 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 목화의 비닐 피복재배도 26일에 불과하였으며, 낙뢰가 적고 개화되는 확률이 가장 높은 것은 제 4-8 결과지의 제1절과 제2절위였고 그들 개화기는 7월말-8월 상순의 고온기였다. 2. 개화수에 대한 전체 착삭(수확삭)수 비율은 38%였고 제 1-4 결과지의 제 1,2절과 제 5-8 결과지의 제 1절위의 착삭률이 55～80%로 가장 높았으며, 그 외 절위의 착삭율은 현저히 낮았다. 3. 개화수는 7월 25일경부터 8월 8일경 까지 급격히 증가하고, 그 이후에는 감소를 보이며 개화 최성기는 8월 6일-8월 10일의 5일간이었다. 4. 착삭(수확삭)수는 7월 30일까지 개화한 것은 개화수의 증가영향과 일치하나 그 이후의 개화수는 계속 증가하는 반면 착삭수는 점차 감소하는 경향이었다. 5. 개화당일 기상요소중 최고기온 및 일조시수가 개화 및 착삭수와 고도의 정의 상관을 보였다. 6. 각 결과지의 동일절위간의 개화진행 소사일수는 3.6일 이었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.948-948
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• 2012

합천댐유역에 대한 기후변화에 따른 수문학적 영향을 정량적으로 분석하기 위해, 기상청에서 제공하는 공간해상도 27km의 MM5 RCM(Regional Climate Model)을 사용하였다. RCM의 기상변수들은 공간적 스케일의 상이성과 RCM 기후변수들의 불확실성 때문에 유출모형인 SWAT의 입력자료로 사용하기에는 어려움이 있다. 특히, RCM 변수들 중 강수량의 경우 한반도 지역의 6월과 10월 사이에 연강수량의 67%이상이 집중되는 계절성을 반영하지 못하고 있는 실정이기 때문에 국내 유역의 유출량 산정에 사용하기 위해서는 지역적 상세화(Downscaling)가 필요하다. 본 연구에서는 RCM 기후변수에 내포된 공간적 스케일의 상이성과 불확실성을 최소화하기 위해 강우관측소 지점을 단위로 한 다지점 인공신경망 기법을 적용하여 강수량, 습도, 최고기온 및 최저기온에 대한 상세화를 실시하였다. 강수의 경우 여름철 태풍사상을 모의하기 위한 Stochastic Typhoon Simulation기법과 Baseline(1991~2010)과 Projection(2011~2100) 사이의 강수량 보정을 위한 Dynamic Quantile Mapping 기법을 적용하여, 강수량의 불확실성을 최소화 하고자 하였다. 상세화된 기후자료를 이용한 SWAT 모형의 일(Daily) 단위 강우-유출 모의결과를 2011~2040년, 2041~2070년, 2071~2100년으로 구분하여 추세분석을 실시하였다.

• 한국작물학회지
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• 제65권4호
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• pp.327-338
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• 2020

최근 한국의 기온은 지구 온난화로 인해 급격히 상승하고 있으며 지난 40년 동안 한국의 기온은 1980년대 초에 비해 약 1.26℃ 상승했습니다. 지역 별로는 강원도 서부 지역이 1.76℃로 가장 높았고 전남도가 0.96℃로 가장 낮았다. 기온이 계속 상승함에 따라 현재의 표준 재배 방법으로 쌀 수확량이 감소할 것으로 전망되고 있다. 지구 온난화로 지역에서 매년 벼농사를 할 수 있는 기간이 과거에 비해 증가하여 태백시 110일에서 부산과 광양의 180일까지 지역별 다양한 모습을 보이고 있다. 또한 모든 지역에서 2000년 이전에 비해 이앙 시기가 3-5일 지연되는 것으로 분석되었다. 쌀의 연평균 생산량은 1980년대 이후 밥쌀용 품종의 평균 생산량을 분석했을 때 증가 추세를 보였으며 특히 1990년대 초반에 개발된 품종들의 생산성이 급격히 증가한 것으로 나타났다. 생육기간 평균 기온과 벼 수확량의 관계는 1996년 전후로 크게 구분되었다. 평균 기온이 높을수록 개발 품종의 수확량은 1996년까지는 낮아졌으나 1996년 이후 평균 기온은 개발된 품종의 생산성 추세를 나타내지 않았습니다. 1999년부터 2016년까지 전국의 작물 재배 결과와 개발 품종 및 최근 개발 품종의 연간 수확량 변화를 분석하여 개발 된 벼 품종의 기후 변화 적응성을 평가하기 위하여 국내 작물의 생육 현황을 조사한 결과 2000년대 초반에 개발된 조생종 태봉벼(2000)와 운광벼(2004)와 1980년대에 개발한 오대벼의 연간 생산량을 비교 한 결과 기온 상승에도 불구하고 2000년대에 개발된 품종이 상대적으로 수량성이 높게 나타났다. 최근 중만생종으로 개발된 삼광벼 (2003)와 새누리벼(2007)의 연간 생산성은 1970년대에 개발된 추청벼와 같은 초기 개발 품종보다 높았다. 빠르고 지속적인 기온 상승에도 불구하고 벼 재배 기술과 품종 개발은 기후 변화에 잘 적응하여 지속적으로 개발되고 있는 것으로 평가되었다. 그러나 벼의 생물학적 잠재력은 한계에 도달할 수 있고 특히 이상기상의 빈도와 강도가 온난화와 동반하여 발생하고 있어 지속적인 대응 기술 개발이 필요하다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권3호
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• pp.155-163
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• 2022

본 연구에서는 벼의 생물계절 예측 모형을 예시로 하여 해당 모형의 구동에 필요한 맞춤형 앙상블 상세기후예측자료를 구축하고 해당 자료의 보정방법을 고도화 하였을 때 농업적 활용 분야에서 가지는 부가가치를 확인해 보았다. 이를 위해, 벼의 생물계절 모의를 위해 집중적으로 필요한 기상자료인 1~10월의 일 평균/최저/최고 기온의 앙상블 장기(6개월) 전망자료를 생산하고 해당자료의 질을 높이기 위해 분위사상법 기반의 보정방법의 개선을 수행하였다. 그 결과 최저/최고/평균 기온 모두 대부분의 월에서 20일을 버퍼기간으로 선정하였을 때 4.51~15.37%까지 RMSE가 감소하는 것을 확인하였으며, 8~10월은 변수 및 월 별로 최적 버퍼기간이 다른 것을 확인하였다. 또한, 이러한 기상학적 변수의 개선은 벼의 생육단계별 시작일 예측이 모든 단계에서 7.82~10.60% 감소하였으며, 61개 ASOS 지점 가운데서도 생육단계에 따라 75~100%의 지점에서 RMSE가 감소하는 결과를 확인하였다. 본 연구 결과는 벼의 생물계절뿐만 아니라 감자, 고구마, 옥수수 등 타 작물로의 적용도 가능할 것으로 생각된다. 나아가, 일조시간, 습도, 풍속과 같은 예측변수들의 보정자료가 구축되면 농산물 작황전망, 병해충 예찰 등 다양한 분야의 학제간 연구에 적용하여 더 많은 부가가치 창출이 가능할 것으로 기대된다.