• 한국환경생태학회지
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• 제31권2호
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• pp.135-151
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• 2017

2015년 10월부터 2016년 4월까지 주 1회 원주천의 조류를 관찰하여 각 수조류의 도래에 미치는 기온의 조건을 알고자 하였다. 원주천에 도래하는 수조류의 개체수는 기온의 변화와 반비례하여 기온이 낮아짐에 따라 개체수는 증가하였고, 최저기온을 보인 16차(27-Jan) 조사에서 최고개체수를 기록하였다가 기온이 상승함에 따라 감소하였다. 원주천 수조류의 전체 개체수는 인근 저수지와 하천의 결빙율에 비례하여 결빙율이 높아질수록 개체수가 증가하였고 낮아질수록 감소하였다. 기온변화에 따른 종별 개체수의 상관성을 알아보기 위하여 1차(15-Oct)에서 27차(18-Apr)에 이르는 월동기 전체의 상관관계(1~27상관)를 비롯하여 최저기온을 기록한 16차를 기준으로 1차(15-Oct)에서 16차(27-Jan)의 월동 전반기의 상관관계(1~16상관), 16차(27-Jan)에서 27차(18-Apr)에 이르는 월동 후반기의 상관관계(16~27상관)를 알아보았다. 대부분 월동 수조류는 기온에 대해 음의 상관성을 보였으나 쇠백로(Egretta garzetta), 민물가마우지(Phalacrocorax carbo) 및 왜가리(Ardea cinerea)는 양의 상관성을 보였다. 흰뺨검둥오리(Anas poecilorhyncha)가 기온의 변화에 대한 가장 높은 상관성(1-16상관, 7D/H3A, (r=-0.960, P<0.000000001)을 보였으며, 전체 월동 수조류는 모든 상관분석(1~27상관(r=-0.942, P<0.01), 1~16상관(r=-0.947, P<0.01), 16~27상관(r=-0.958, P<0.01))에서 4D/LA에 가장 높은 상관성을 보였다. 각각의 수조류와 기온에 대한 상관성은 종마다 기온(AT, HT, LT)과 기간(1D~7D)의 조건에 대해 각각 다르게 나타났다. 대부분의 종이 최고기온보다는 최저기온과의 상관성이 큰 것으로 나타났으며, 기온이 하강하는 월동 전반기에는 4일~7일의 기온에, 월동 후반기에는 1일~3일의 기온에 높은 상관성을 보였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권4호
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• pp.201-217
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• 2022

미국은 전 세계 주요 곡물(밀, 옥수수, 콩 등)의 생산 및 수출 국가로 알려져 있다. 따라서 신뢰할 만한 기상 예측 정보를 바탕으로 해당 지역에 대한 작황을 추정하는 것은 우리나라의 곡물 수급을 안정적으로 계획하기 위해서 중요하다. 본 연구에서는 지역 규모의 일 기온 및 이를 기반으로 산출되는 농업기후지수의 계절 예측성을 향상시키는 데 목적을 두었다. 이를 위해 먼저 역학적 규모축소법을 위한 지역기후모형으로 WRF가 사용되었으며, 해당 모형의 초기 및 측면 경계조건으로 PNU CGCM에서 생산된 시간 별 전지구 예측자료가 활용되었다. WRF의 적분은 22년(2000~2021년) 동안 매년 하반기를 포함하는 기간(6~12월)에 대해 수행되었다. 본 연구에서는 WRF에 의해 모의된 일 평균⋅최저⋅최고기온에 대해 EQM을 적용하여 모형이 갖는 편의를 보정하였다. EQM을 이용하여 보정된(보정되지 않은) 자료들은 WRF_C (WRF_UC)로 명명하였다. WRF_UC는 미국 내 대부분의 지역에서 일 최저기온(최고기온)을 과대(과소) 모의했는데, 이는 저온(고온) 범위를 과소 모의한 특징에서 비롯되었다. WRF_C는 WRF_UC에 나타난 일 평균⋅최저⋅최고기온의 편의가 감소하고 공간분포에 대한 예측성이 향상되었기 때문에 결과적으로 일 기온을 기반으로 산출되는 농업기후지수의 예측성 향상을 유도했다.

• 대한지리학회지
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• 제47권2호
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• pp.208-225
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• 2012

이 연구에서는 한국의 미래 기온극값의 변화를 전망하고자 하였다. 이를 위해 12.5km 고해상도의 지역기후모델(HadGEM3-RA)에서 생산된 일 최고 및 최저 기온 자료와 관측 자료를 이용하여 RCP4.5/8.5 시나리오에 따른 6개 극한기온 지수를 산출하고, 현재(1971-2000) 대비 21세기 말(2070-2099)의 공간 변화를 분석하였다. 현재 기간에 대해 모델에서 생산된 일 최고 및 최저 기온은 관측 자료의 확률분포 형태와 범위를 비교적 잘 모의한다. 현재 대비 21세기 말에 결빙일(ID)과 서리일(FD)은 전 지역에서 감소하고 여름일(SD)과 열대야(TR)는 증가할 것이며, 95퍼센타일을 초과하는 일 최고기온(TX95)과 5퍼센타일 미만 일 최저기온(TN5)의 평균값은 전 지역에서 상승할 것으로 전망된다. 이는 RCP4.5보다 RCP8.5 시나리오의 경우에 더 강하다. 고도는 ID, SD, TR, TX95, TN5와 위도는 ID, TR, TN5의 변화와 유의한 상관관계를 보인다. 21세기 말에 산지에서는 기온의 하위 극값 상승, 남해안에서는 열대야 증가로 인한 영향이 강하게 나타날 것으로 전망된다.

• 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.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권4호
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• pp.225-231
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• 2010

강원도 주요 복숭아 재배지의 2010년 1월 7일의 일 최저기온 분포는 $-18{\sim}-29^{\circ}C$로서, 평년보다 $10^{\circ}C$ 이상 낮았으며 복숭아의 동해온도로 설정된 $-18^{\circ}C$보다 낮았다. 이로 인한 저온 피해 면적은 원주 144ha, 춘천 89ha, 영월 33ha, 횡성 22ha, 양구 17ha, 홍천 16ha 등이었다. 금후 강원 지역의 복숭아 동해에 대한 대책을 수립하는 데 기초 자료를 제공하고자 실제 동해 면적율과 휴면심도를 바탕으로 한 동해위험지수를 비교하였다. 자동기상측정장치가 설치된 지역의 일 최고기온과 일 최저기온, 기준온도를 바탕으로 계산한 장호원황도의 휴면심도는 -62 ~ -90였다. 휴면심도와 일 최저기온으로부터 계산된 동해위험지수는 51% 이상이었고, 이 동해위험지수는 실제 피해 면적 비율과 통계적으로 유의한 선형 관계를 나타내었다. 장호원황도의 휴면심도를 바탕으로 한 동해위험지수로 정확한 저온 피해 예측에는 어느 정도 한계가 있으나, 과수농가에서 복숭아의 동해를 대비하는 데 유용하게 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제66권4호
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• pp.428-434
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• 2021

본 연구는 중북부 지방인 강원지역 중 춘천, 원주, 강릉에서의 이탈리안 라이그라스 품종인 코윈어리의 종자 생산량 및 기상과의 관계를 분석하여 재배 가능성을 검토하기 위해 2018년부터 2020년까지 재배 시험을 실시하였다. 1. 이탈리안 라이그라스 코윈어리 품종의 출수기는 1년차(2018~2019), 2년차(2019~2020) 모두 강릉이 파종 후 221일로 춘천(파종 후 226일['19], 파종 후 234일['20])과 원주(파종 후 230일['19], 파종 후 236일['20])보다 빨랐으나 남부지방과 중부지방의 일부 지역보다는 세 지역 모두 출수기가 늦었다. 2. 등숙율은 1년차(2018~2019)에는 강릉이 93.1%로 가장 높았으나 2년차(2019~2020)에는 춘천, 원주, 강릉 모두 80% 이상의 등숙율을 보여 유의한 차이가 없었고, 천립중은 1년차(2018~2019), 2년차(2019~2020) 모두 강릉(2.82 g['19], 3.12 g['20])이 춘천(2.06 g['19], 2.58 g['20]), 원주(2.21 g['19], 2.52 g['20])보다 무거웠다. 3. 이탈리안 라이그라스 코윈어리 품종의 종자생산량은 춘천(55.8 kg/10a['19], 157.1 kg/10a['20])과 원주(68.9 kg/10a['19], 178.2 kg/10a['20])는 유의한 차이가 없었으며, 강릉(171.7 kg/10a['19], 250.6 kg/10a['20])은 춘천과 원주보다 종자생산량이 많았다. 4. 상관관계 분석에서 이삭길이, 이삭당 소수, 이삭당 립수는 4월의 최저기온, 등숙율, 천립중, 종자 생산량은 5월 최저기온과 양의 상관관계를 보여 4월과 5월의 최저기온 상승에 의하여 이탈리안 라이그라스 종자 생산량이 증가할 것으로 보인다. 춘천, 원주, 강릉 모두 이탈리안 라이그라스 재배가 가능하지만 춘천과 원주의 경우 재배 최적지로 보기는 어렵다. 하지만 지구 온난화로 기온이 상승하고 있기 때문에 시간이 지날수록 춘천과 원주도 이탈리안 라이그라스의 종자 생산량이 증가하여 재배가 최적인 지역으로 될 것으로 보인다.

• 한국농림기상학회지
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• 제13권1호
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• pp.28-34
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• 2011

본 연구에서는 남한 전역 기온기후도 제작에 활용된 소기후 모형을 북한의 885개 표준유역에 동일하게 적용하여 평년(1971-2000) 및 10년 단위(1971-1980, 1981-1990, 1991-2000, 2001-2010) 월별 일 최저기온과 최고기온을 제작하였다. 이를 위해 북한의 27개 및 남한 17개 기상대 기온자료의 단순내삽 기후도를 관측지점 고도값으로 산출한 기온감률을 통해 고도차 보정을 하였고, 최저기온의 온난대효과와 냉기침강효과, 도시열섬효과 및 최고기온의 일사효과, 바다효과로 인한 기온 추정오차를 보정하였다. 추정된 평년 월별 평균기온의 북한 전체 공간평균값은 한겨울의 경우 남한에 비해 $7^{\circ}C$, 여름에는 $3^{\circ}C$ 가량 낮았다. 북한의 1970년대와 2000년대 사이 기온 상승은 봄철과 가을철에 보다 두드러지는 것으로 나타났다. 평년의 4월 최고기온이 $15^{\circ}C$ 이상인 지역이 북한 전체의 36.9%인 것에 비해 2000년대에는 44.3%로 증가된 것으로 추정되었다. 또한 평년 1월의 경우 평균 최저기온이 영하 $10^{\circ}C$ 이상인 지역은 북한 전체의 13.4%이었으나, 2000년대에 들어서서 17%로 확장되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권2호
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• pp.80-98
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• 2023

본 연구에서는 계절내-계절(Subseasonal to seasonal, S2S) 기후예측의 주별 예측 성능을 개선하기 위해서 딥러닝 기반의 후보정(post processing) 기술을 개발하였다. 그 첫 단계로, 일 최고, 최저기온과 일 강수를 목표 변수로, 자료의 특성과 분포에 적합한 자료 변환 및 특성 공학 기법을 규명하고자 하였다. 먼저, 6개 개별 기후모델의 S2S 예측 자료를 딥러닝 모델에 입력하기 위한 훈련자료로 변환하고, 이로부터 다중모델앙상블(Multi-Model Ensemble, MME) 기반 훈련자료를 구축하였다. 참값(label)으로는 ECMWF의 ERA5 재분석 자료를 사용하였다. 자료 변환 알고리즘은 최고 및 최저 차이를 계산하여 입력자료의 범위를 변형시키는 MinMax 및 MaxAbs 변환, 표준편차를 이용하는 Standard 변환 및 분위수를 지정하여 변형하는 Robust와 Quantile 변환으로 구성된 전처리 파이프라인을 구축하였으며, 변환된 훈련자료와 예측 변수와의 상관관계를 계산하여 순위에 따라 훈련자료의 특성을 선택하는 특성 선택 기법을 추가하였다. 본 연구는 U-Net 모델에 TimeDistributed wrapper를 모든 합성곱 층(convolutional layer)에 적용하여 활용하였다. 5개 알고리즘으로부터 변환된 6개 개별 기후모델 및 MME S2S 훈련자료(일 최고 및 최저기온, 강수)에 훈련 모델을 적용한 결과와 훈련 모델을 적용하지 않은 결과를 ERA5와의 공간상관계수(spatial Pattern Correlation Coefficient)를 계산하고 그 개선율인 기술 점수(skill score)를 평가한 결과, 일 강수의 PCC 기술 점수는 Standard 및 Robust 변환으로 처리된 것에서 전체 예측선행(1~4주)에 대해 모두 높았고, 일 최고 및 최저기온에서는 예측 선행시간 3~4주에서만 높게 나타났다. 또한, 일 강수에서 특성 선택에 따른 훈련자료의 차원 감소가 예측 성능 변화에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 일 최고 및 최저기온의 경우에는 특성 선택에 의한 훈련자료의 특성 정보 감소가 오히려 예측 성능을 저하시킬 수 있는 것으로 확인되었으며, 원시자료에서 예측성이 높은 1~2주 기온 예측 개선을 위한 적합한 전처리 변환 알고리즘이나 특성 선택을 찾을 수 없었다. 후속 연구에서는 원시 예측 성능이 강수에 비해 높으나 딥러닝 훈련 모델에 의한 후보정 효과가 미미한 예측 선행 1~2주 기온 예측의 저조 원인에 대해 탐색하고, 다양한 딥러닝 훈련 모델로의 적용 및 초매개변수 조정 등 학습 과정의 최적화를 통해 S2S 기후 예측 성능을 개선하고자 한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권2호
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• pp.182-189
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• 2015

기후이탈이 예상되는 2041-2070년 기간의 서울지방 여름(6월1일-9월30일) 날씨를 기상청 시나리오 기후자료(RCP8.5 기반) 가운데 일 최고기온과 최저기온 측면에서 전망하고, 이것이 도시농업의 주작목인 고추의 생육에 미치는 영향을 평가하였다. 이 시기의 일 최고기온 및 최저기온 평균값은 과거평년(1951-1980)의 극한기후 기준(90분위)에 근접하였다. 반면 폭염과 열대야의 경우 기후이탈시점까지 가기 전인 가까운 미래1평년(2011-2040) 기간에 이미 최빈값이 과거에 관측된 변동범위를 벗어났다. 기온의 평균값을 기준으로 본 기후이탈시점은 2040년 이후이지만, 폭염이나 열대야 같은 기후 극한지수 차원에서는 기후이탈이 이미 시작된 것으로 판단된다. 도시농업의 주작물인 고추의 생육을 대상으로 시나리오기후를 적용한 결과, 기후이탈시점과 거의 함께 노지고추 최초 정식일, 최종 수확일 등 주요 농업기후도 이탈이 시작될 것으로 전망되었다. 최초 정식일로부터 최종 수확일까지 전 기간, 즉 노지고추 재배 가능기간은 과거평년 변동 범위로부터 이탈시기가 정식일이나 수확일보다 30년 일찍 시작되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제9권2호
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• pp.107-114
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• 2000

우리나라의 주요지역에 대하여 일최저기온의 월평균값, 일최고기온의 월평균값, 전천일사량의 월평균값을 사용하여 외기온과 전천일사랑과의 관계를 도시하고, 온실의 형태와 작물의 종류에 따른 한계 최저외기온 및 한계 최고외기온을 산정하여 Climagraph를 작성하였다. 이 그래프를 이용하면 지역별로 냉난방설비를 이용하지 않고 온실재배가 가능한 기간을 결정할 수 있을 뿐만 아니라 각종의 온실재배작물을 재배하기에 적절한 지역을 선정하는데 이용될 수 있고, 지역별 기후특성 분석, 지역별 온실특성의 규명, 작물의 생육환경 추정 및 조절, 온실작물생산의 합리적인 계획등을 위한 도구로도 이용될 수 있을 것이다. 본 연구를 수해하면서 climagraph를 작성하는데 필요한 명확한 자료를 구하기가 상당히 어려웠기 때문에 이러한 그래프를 국내의 온실재배에 효율적으로 이용하기 위해서는 많은 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 특히 난방과 냉방기간을 결정함에 있어 경계시기를 결정하는데 필요한 구체적인 자료를 구하기가 어려웠으며, 작물별 생육에 필요한 한계 최저회부일사랑을 결정 하는데 어려움이 있었다.