• 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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• 제13권1호
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• pp.35-40
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• 2011

현재 남한에서는 270m 해상도의 강수분포도가 제작되어 활용되고 있지만, 북한지역에는 강수관측점의 수가 남한에 비하여 매우 적어서 남한과 같은 방법으로 강수분포를 추정하기는 어렵다. 자료가 불충분한 북한지방의 강수추정을 위해 우선 낮은 해상도의 강수기후도를 PRISM을 이용하여 제작하고 격자 내 지형특성을 반영하기 위해 여기에 상대적으로 자료가 풍부한 남한의 '지형-강수 관계'에 근거한 보정값을 더하는 방법을 모색하였다. 남한 지역 270m 해상도의 DEM에서 자동기상관측소와 표준기상관측소 위치의 격자값을 추출하고 이들을 이용하여 AWS+KMA 및 KMA에 해당하는 가상지형을 만든 다음, 둘 간의 편차를 얻었다. 강수량에 대해서도 동일한 작업을 하여 둘 간의 편차를 얻어 경사향별로 고도편차-강수편차 간 회귀식을 도출하였다. 북한 지역의 270m 해상도의 DEM과 27개 기상대 고도 값으로 IDW한 가상지형 간의 편차를 구한 다음, 남한에서 얻은 회귀식을 적용하여 보정값을 계산하였다. 북한지역에 대해 2,430m 해상도로 PRISM모형을 구동하고 보정값을 적용하여 최종강수량을 얻었다. 제작된 강수기후도에 따르면 북한지방의 연간 총 강수량은 지역평균이 1,196mm이며 표준편차는 298mm인 것으로 추정된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권4호
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• pp.219-233
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• 2013

본 연구는 산림에서 나타나는 수종의 분포 패턴을 해석하고 예측하기 위한 목적으로 수행되었다. 국내에서 처음으로 시도된 전국 규모의 체계적 산림조사라 할 수 있는 NFI (National Forest Inventory)의 수종별 출현 정보와 출현지점별 풍부도를 기반으로 소나무의 현존분포도를 작성하였다. 생태적 지위 모형의 하나인 GARP (Genetic Algorithm for Ruleset Production)를 이용하여 소나무 현존분포와 연관성이 높은 환경요인변수들을 선정하였고, 선정된 변수들을 설명변수로 하는 소나무 잠재분포 모형을 작성한 후 기후변화 시나리오를 적용하여 미래의 잠재분포를 예측하였다. 기후, 지리 지형, 토양 지질, 토지이용 및 식생현황 등 27개 환경요인변수를 각각 설명변수로 하여 모형을 구동함으로써 소나무 현존분포와의 연관성을 평가한 결과 1월 평균기온이 최상위를 차지하였고 연평균기온, 8월평균기온, 연교차 등도 영향을 미치는 것으로 분석되었다. NFI 정보로부터 추출하여 소스개체군으로 선정된 조사지점들을 소나무의 최종출현정보로, 환경요인변수 간의 연관성 분석을 통해 최종적으로 선정된 변수 세트를 설명변수로 하여 모형을 구동함으로써 최적의 모형을 선정한 후 잠재분포도를 작성하였다. 현재 시점의 환경요인변수들에 의해 트레이닝 된 잠재분포 모형에서 기후관련변수들을 RCP 8.5 기후변화시나리오에서 산출한 변수들로 대체하여 2020년대, 2050년대, 2090년대의 소나무의 예측 잠재분포도를 작성하였다. 최종적으로 작성된 소나무 잠재분포모형의 평가 통계량인 AUC (Area Under Curve)는 0.67로 다소 미흡하였으나 향후 기후변화 환경 하에서 소나무림의 보전 및 관리를 위한 최소한의 실마리를 제공할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권4호
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• pp.232-237
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• 2010

작물모형의 필수 입력자료인 일간 누적일사량은 다른 기상요소들에 비해 관측밀도가 낮아 대안으로서 일조 시간을 기반으로 한 Angstrom-Prescott 모형 추정값이 널리 사용되고 있다. 추정의 간편성 때문에 월 단위 일사량 및 일조시간 자료가 모형의 계수(Angstrom-Prescott coefficients, 이하 A-P 계수) 도출에 사용되고 있지만 작물생육모형에서 요구하는 일간 일사량을 추정하는 데는 한계가 있다. A-P 계수 도출에 월 단위 자료 대신 일 단위 자료를 사용함으로써 기대되는 개선효과를 판정하기 위해 일사량과 일조시간을 동시에 관측하는 국내 18개 기상대의 25년 간(1983~2007) 일 단위 및 월 단위 자료로부터 A-P 계수를 각각 도출하였다. 이 계수들의 공간분포로부터 일사 미관측 기상대 8곳의 A-P 계수를 추출하고 지점별 일 단위 및 월 단위 계수를 실측 일조시간자료에 적용하여 2008년 9월부터 2009년 8월까지 일사량을 일별로 추정하였다. 같은 기간 중 이들 일사 미관측기상대에 검증용 일사계를 설치하여 얻은 실측 일사량자료와 비교한 결과 일 단위자료 기반의 추정오차가 월 단위자료 기반 오차에 비해 평균 9.3% 적었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권2호
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• pp.101-109
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• 2003

The study area, Kwangneung Experiment Forest (KEF) is located on the west-central portion of Korean peninsula and belongs to a cool-temperate broadleaved forest Bone. At the old-growth deciduous forest near Soribong-peak (533.1 m) in KEF, we have established a 1 ha permanent plot ($100m{\times}100m$) and a flux tower, and the site was registered as a KLTER(Korean long-term ecological research network) and DK site of KoFlux. In this site, we made a stemmap of trees and analyzed forest stand structure and physical and chemical soil characteristics, and estimated carbon budgets by forest components (tree biomass, soils, litter and so on). Dominant tree species were Quercus serrata and Carpinus laxiflora, and accompanied by Q. aliena, Carpinus cordata, and so on. As a result of a field survey of the plot, density of the trees larger than 2 cm in DBH was 1,473 trees per ha, total biomass 261.2 tons/ha, and basal area $28.0m^2$/ha. Parent rock type is granite gneiss. Soil type is brown forest soil (alfisols in USDA system), and the depth is from 38 to 66 cm. Soil texture is loam or sandy loam, and its pH was f개m 4.2 to 5.0 in the surface layer, and from 4.8 to 5.2 in the subsurface layer. Seasonal changes in LAI were measured by hemispherical photography at the 1.2 m height, and the maximum was 3.65. And the spatial distributions of volumetric soil moisture contents and LAIs of the plot were measured. The carbon pool in living tree biomass including below ground biomass was 136 tons C/ha, and 5.6 tons C/ha is stored in the litter layer, and about 92.0 tons C/ha in the soil to the 30 cm in depth. Totally more than about 233.6 tons C/ha was stored in DK site. These ground survey and monitoring data will give some important parameters and validation data for the forest dynamics models or biogeochemical dynamics models to predict or interpolate spatially the changes in forest ecosystem structure and function.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권2호
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• pp.87-93
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• 2003

산림생태계에서 낙엽낙지의 유입과 유입된 낙엽낙지의 분해는 산림의 주요한 탄소 및 양분의 공급원이다. 본 연구는 온대중부지역에 속하는 경기도 광릉의 천연 활엽수림에 위치한 DK-site를 대상으로 2년 동안 연 낙엽낙지 유입량과 낙엽분해율을 측정하였다. 낙엽낙지량은 원형의 낙엽수집기(수집면적 0.25$m^2$)를 낙엽분해 율은 10${\times}$30 cm 크기의 낙엽분해주머니(메쉬 1.5 mm)를 이용하였다. 광릉 장기생태연구조사구의 연 낙엽낙지량은 5,627 kg/ha/yr로 이중 순수한 엽량은 총 낙엽낙지량의 61%를 차지하였다. 수종별 유입량은 본 조사구의 우점종인 졸참나무 잎이 가장 많은 양을 보였으며 서어나무, 까치박달 순이었다. 낙엽분해율은 서어나무, 까치박달 낙엽이 졸참나무 낙엽에 비해 분해속도가 빨라 2년의 조사기간 동안 까치박달 낙엽 84%, 서어나무 낙엽 77%, 졸참나무 낙엽 48%가 분해되었다. 졸참나무 낙엽의 분해가 느리게 진행된 것은 타수종의 낙엽에 비해 졸참나무 낙엽내 낮은 양분함량 같은 기질의 차가 원인인 것으로 나타났다. 칼륨을 제외한 양분(N, P, Mg)함량은 분해 초기함량에 비해 낙엽분해과정동안 증가하였다. 또한 낙엽분해과정동안 양분(N, P, K, Ca, Mg)의 방출량은 까치박달과 서어나무낙엽이 졸참나무낙엽에 비해 신속한 것으로 나타났다. 본 연구결과에 따르면 광릉장기생태연구 조사구내 우점종의 낙엽분해와 양분의 동태는 동일한 입지에 있어서도 수종간에 상당한 차이를 나타내었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제9권2호
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• pp.140-148
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• 2007

경관의 비균질성은 원격 탐사에 의한 지면 특성 관측에 필연적으로 영향을 준다. 본 연구에서는 주요 지면 모수의 경관 비균질성을 정량적으로 해석할 수 있는 지구통계기법을 소개한다. 연구지역은 두 곳의 KoFlux 연구지로서 (1) 복잡지형의 온대 혼합림으로 구성된 광릉 연구지와 (2) 비교적 평탄한 농경지인 해남 연구지이다. 복사 모수인 지면온도(LST)와 알베도의 공간적 비균질성을 특성화하기 위하여 세미베리오그램과 프랙털 분석을 수행하였다. 이 두 모수는 두 연구지의 상향 장파 및 단파 복사를 결정하는 중요한 인자들이다. 이 모수들은 2001년 9월 23일과 2002년 2월 14일의 두 지역의 고해상도 Landsat ETM+영상에서 추출하였다. 분석 결과, 광릉과 해남 연구지는 알베도의 특성 규모가 각각 1 km 이상 그리고 약 0.3 km 이었다. 지면온도의 경우, 특성 규모는 광릉이 1 km 이상 그리고 해남이 0.6-1.0 km 이상이었다. 두 지면 모수의 특성 규모는 두 지역에서 모두 계절 변화를 보이지 않았다.

• 한국습지학회지
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• 제17권4호
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• pp.359-369
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• 2015

하천생태계는 환경, 생태적 중요한 가치를 지니는 공간이지만 최근 다양한 위협에 처해있다. 다양한 복원이 시도되고 있어 유형에 따른 식생특성 발달 정도를 평가하였다. 제방형태 중 자연형제방이 42~45 종류, 인공형제방이 23~38 종류로 확인되어 자연형제방이 인공형제방에 비해 식생의 다양함을 확인하였다. 더불어 자연형 제방에서 인공형 보다 꿀풀과와 사초과가 발달함을 확인하였다. 일년생식물의 출현빈도는 인공형제방 지역이 낮은 빈도임을 확인 하여 하천정비 시 일년생식물이 도입 될 수 있도록 서식공간을 넓게 조성 할 것을 제시하였다. 귀화식물은 총 7과 18종류가 확인되었고 2년생 이상이 많은 비중을 차지하여 지속적 관리를 제시하였다. 귀화율은 인공형지역(14.3%)이 자연형지역(12.1%)보다 높게 분석되어 자연형 하천 및 제방으로 개선을 제시하였다. 미국 농무성의 수변평가법을 적용한 결과 귀화식물 제어와 관교목층 확보가 이루어진다면 하천의 건강성을 제고 시킬 수 있다고 판단하였다. 따라서 소하천 복원 및 개선사업에서는 귀화식물의 제거와 자연형 제방 조성을 통한 관교목 등 식물의 생육기반이 확보 될 수 있는 공법으로 전환을 제시하였다. 이러한 연구결과는 앞으로 추진될 농촌지역 소하천 개선 및 정비 사업에 필요한 공법개발 등 자연형하천 필요성 제기에 활용되길 기대한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권3호
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• pp.181-187
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• 2014

부후균에 의해 낙엽이 잘 분해되어 있는 부후낙엽층은 수목의 생장에 필요한 양분과 토양미생물의 활동에 필요한 에너지를 공급하고 강우를 차단하여 저류한다. 이 연구에서는 인공강우실험을 통해 부후낙엽층의 강우차단 및 저류기능을 평가하였다. 부후균을 활엽수 낙엽 시료에 인공배양하여 부후균의 균사를 발달시켜 실험에 이용하였다. 강우를 중단한 직후에 측정한 활엽수 부후낙엽의 최대 강우차단 손실량은 단위면적당 $4.22mm{\cdot}kg^{-1}{\cdot}m^2$로 조사되었으며, 강우를 중단하고 자연배수를 완료한 후에 측정한 최소 강우차단 손실량은 $1.62mm{\cdot}kg^{-1}{\cdot}m^2$에서 $2.41mm{\cdot}kg^{-1}{\cdot}m^2$의 범위를 가지며, 평균 $1.87mm{\cdot}kg^{-1}{\cdot}m^2$로 나타났다. Mann-Whitney 검정 결과, 낙엽층에 존재하는 부후균은 강우차단 및 증발 손실에 유의미한 영향을 미쳤다. 인공강우실험에 의하면 부후균은 낙엽을 분해하는 과정에서 균사를 넓게 발달시키고, 부후균의 발수기능에 의해 강우를 차단하고 일시적으로 저류하여 낙엽층에 의한 강우차단손실을 증가시키는 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권4호
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• pp.242-252
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• 2016

생태계 과정 모형인 BIOME-BGC를 이용해 국내 상록침엽수림의 탄소-물 순환 과정의 계절 및 연간 변화를 모의하여 국내의 소나무 고사 현상의 기후-토심 영향을 분석하였다. 연구지로 2009년과 2014년 각각 소나무 대량 고사가 발생한 밀양과 울진을 선정하였다. 두 지역의 표준강수지수를 산정한 결과 약 5년 내외의 주기의 가뭄현상을 판별하였다. 2000년 중반 이후 가뭄은 고온 건조 기후 특성을 보였다. 모형의 여러 변수를 조사한 결과, 임시탄소저장소인 Cpool 변수가 탄소기아에 의한 소나무고사 현상과 개연성이 큰 변수로 나타났다. Cpool의 감소는 총일차생산성(GPP) 감소 혹은 유지호흡(Rm) 증가의 결과로 발생하였고, 연구기간 중 Cpool이 최저값을 보인 해는 각 연구지역에서 소나무 대량 고사가 발생한 해와 잘 일치하였다. 두 지역 모두 가뭄에 의한 GPP 감소와 고온에 의한 Rm 증가가 Cpool의 감소를 초래하였는데, GPP와 Rm의 상대적 기여도는 지역별로 상이하였다. 특히 저온다습한 울진의 경우 Rm 증가 영향이 중요한 요인이었다. 한편 낮은 토심에서 생산성, 생체량, 증산량, Cpool 등 제반 탄소-물 관련 변수가 감소하였고 연간 변동폭이 증가하였다. 그러나 0.5 m 이하 토심에서는 Cpool에 큰 차이가 없는 것으로 보아 일정 수준 이하의 토심에서 생체량-생산성-유지호흡 간의 균형에 따라 Cpool이 유지되는 적응 메커니즘이 나타난 것으로 보인다. 이 연구의 결과 소나무 고사와 관련한 고온건조-탄소 기아 가설을 제안하였고, 보다 현실적 분석을 위한 향후 모형 개선 방향을 제안하였다.