• 농업생명과학연구
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• 제50권1호
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• pp.105-115
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• 2016

남부지역의 효율적인 삼나무 임분 관리방안을 마련하기 위하여 20m×20m 규모의 총 67개 조사구를 설치하였으며, 층위별 식생 및 임분구조 조사에 따른 군락유형 및 생장조사를 실시하였다. 군집분석을 실시한 결과 삼나무군락(C1)과 삼나무-편백군락으로 구분되었으며, 삼나무-편백군락은 다시 졸참-곰솔군락(C2), 졸참-편백군락(C3)으로 구분되었다. 교목층 삼나무의 중요치는 C1 97.2%, C2 80.7%, C3 47.6%로 유형간 차이가 나타났으며, 아교목층에는 C1 8.9%, C2 15.2%, C3 5.7%로 C2에서 가장 높게 나타났다. C3의 경우 아교목층에 솜대 및 이대가 나타나 이에 대한 관리가 필요한 것으로 사료된다. 관목층의 경우 C1 9.2%, C2 7.0% 이었으나, C3에서는 삼나무가 나타나지 않았다. 교목층의 종다양도는 C1이 0.059로 가장 낮았으며, C3에서 0.548로 가장 높았다. 우점도는 C1에서 0.958로 나타나 삼나무가 우점하는 것으로 나타났으며, C3은 우점도가 낮게 나타나(0.393) 다수의 종이 경쟁하고 있는 것으로 사료된다. 평균직경연년생장량은 7.01(C2)~8.04(C1)mm/yr의 범위로 나타났으며, 유형별 관리방안은 C1의 경우 경쟁목제거, 가지치기, 솎아베기가 적합하며, C2의 경우 경쟁수종 제거를 통한 삼나무 전형군으로의 유도 및 수하식재를 통한 타 수종으로의 갱신이 더욱 유리할 것으로 판단되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제18권4호
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• pp.81-99
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• 2015

가속되는 지구온난화로 인해 한반도 주변의 탄소순환에 대한 명확한 이해의 필요성이 제기되고 있다. 산림은 이산화탄소의 주요 흡수원으로 지상 탄소량의 대부분을 저장하고 있어 이에 대한 추정이 필요하다. 우리나라에서는 국가산림자원조사의 표본점에서 측정되는 헥타르당 임목축적량을 활용하여 산림 탄소저장량을 추정한다. 하지만 탄소저장량은 요약된 수치 형태로 발표하고 있어 탄소저장량의 공간적 분포를 파악하는 것이 어렵다. 본 연구에서는 토지피복변화가 빠르고 국가산림자원조사 표본점 배치가 부족한 도시지역을 대상으로 UNFCCC의 Approach 3와 Tier 3를 충족하는 격자 기반 산림탄소저장량을 추정하였다. 토지피복변화 및 산림탄소저장량은 1991, 1992, 2010, 2011년에 취득된 Landsat 5 TM 영상과 고해상도 항공사진, 제 3차 및 제 5, 6차 국가산림자원조사 자료를 이용하여 추정하였다. 토지피복변화는 기계학습을 이용하여 변화된 토지피복과 변화되지 않은 토지피복 항목을 한 번에 분류하여 추정하였으며, 산림탄소저장량은 반사도, 밴드비율, 식생지수, 지형변수를 입력변수로 하여 기계학습을 통해 추정하였다. 연구 결과, 산림이 그대로 산림으로 유지되는 지역의 경우 33.23tonC/ha의 흡수를 하였으며 비산림이 산림으로 변한 지역의 경우 이보다 큰 36.83tonC/ha의 흡수가 진행된 것으로 추정되었다. 산림이 비산림으로 바뀐 경우에는 -7.35tonC/ha로, 배출이 일어난 것으로 추정되었다. 본 연구를 통하여 토지피복변화에 따른 산림탄소저장량 변화를 정량적으로 이해할 수 있었으며, 향후 효율적인 산림관리에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국조경학회지
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• 제39권2호
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• pp.103-112
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• 2011

본 연구의 목적은 댐 유역 하천코리도 생태경관 구역의 설정과 하천생태계평가를 통해서 생태적 가치가 높은 보전지역을 설정하는데 있다. 본 연구는 2008년에서 2009년까지 수행된 "용담 다목적 댐 및 저수지 주변지역 생태조사"의 일환으로 수행된 연구결과에 기초하였다. 연구대상지역인 용담호는 그 유역면적이 $930km^2$로서 진안, 장수, 무주에 걸쳐 있으며, 주요 유입하천에는 주자천, 정자천, 진안천, 구량천 등이 있다. 이 댐 호는 상수원으로 이용되고 있으나, 유역 내 골프장, 체육공원 등의 난개발이 발생하여 수질오염 및 생태계 훼손이 우려되는 지역이다. 하천코리도의 경관단위구역은 조사 및 도면 정밀도 등을 고려하여 250mm, 500mm, 750mm의 3단계 세부구역으로 구분하였다. 하천생태계 평가는 하천환경평가와 코리도권 식생환경평가의 2가지로 구분하였다. 하천환경평가에서는 어류 및 저서 생물의 종다양성과 고유화 빈도, 하천환경의 자연도 평가를 수행하였다. 식생환경평가에는 임상도, 식생보전등급, 조류 및 포유류의 종다양성과 법정 보호종의 유무 등에 대해서 평가하였다. 각각의 생태공간정보를 그 중요도에 따라 3등급화하였고, 최종적으로 이를 중첩하여 보전우선가치가 높은 지역을 설정하였다. 법정 보호종 출현지점은 절대보전지역으로 설정하였다. 본 연구는 자연환경지역의 보전가치를 평가하는 댐 유역 하천생태계 평가방법을 제시하여, 개별적 생태조사의 결과를 통합할 수 있는 틀을 제시하였다는데 의의가 있다. 야생동물의 행동권과 계절별 서식환경, 생물종 간 관계 등에 대한 연구와 이를 바탕으로 한 에코톱과의 관련성에 관한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단한다.

• 한국환경생태학회지
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• 제19권2호
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• pp.99-105
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• 2005

월악산국립공원 만수골 계곡부(해발 $380\~915m$)의 해발고와 사면부위에 따른 산림군집 구조를 파악하기 위하여 해발고와 사면부위에 따라 48개 조사구를 설정하여 교목층과 아교목층을 대상으로 조사하였다. 계곡 하부에서 상부로 갈수록 교목층의 밀도, 수고와 흉고단면적 은 감소하였다. 이것은 해발고가 증가함에 따라 환경 조건 중 특히 토양수분이 감소하기 때 문으로 추정되었다. 아교목층은 흉고단면적이 계곡 하부에서 상부로 갈수록 증가하였는데, 이것은 교목층의 흉고단면적이 적을수록 하층의 광조건이 좋아지기 때문으로 판단되었다. 계곡 하부에서 상부로 감에 따라 상대중요치가 증가하는 경향을 보이는 수종은 신갈나무, 물푸레나무, 생강나무, 고로쇠나무 등이었으며, 감소하는 경향을 보이는 수종은 소나무, 굴참나무, 졸참나무, 쪽동백나무 등이었다. 계곡정부를 포함한 해발고대별 종다양도의 범위는 $0.351\~0.903$이었으며, 계곡 정부는 출현종수, 종다양도, 균재도가 모두 낮았다. 사면부위별 종다양도는 $0.780\~1.064$이었으며, 사면 하부에서 중, 상부로 갈수록 종수와 종다양도가 감소하는 경향을 보였다. 환경 조건이 상이한 계곡 정부를 제외한 해발고대간 유사도지수는 $36.0\~67.3\%$, 사면부위간 유사도지 수는 $66.8\~75.1\%$로써 사면부위보다는 해발고에 따른 종구성상태의 차이가 심한 것으로 나타났다. 수종별 상대중요치에 의한 Cluster분석 결과 계곡하부의 사면 상, 중, 하부와 계곡 중부의 사면 중부에 위치하는 소나무-참나무류 군집, 계곡상부의 사면 상, 중, 하부와 계곡중부의 사면 상, 하부에 위치하는 신갈나무-낙엽 활엽수 군집, 계곡정부의 신갈나무 군집으로 구분되었다. 상대중요치에 의한 종상관관계를 분석한 결과 신갈나무는 소나무, 졸참나무와 유의적인 부의 상관을 보였으며, 소나무, 졸참나무, 개옻나무는 3개 수종간 유의적인 정의 상관을 보였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권3호
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• pp.163-173
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• 2022

기후변화는 종의 생물계절 및 지리적 분포 변화에 많은 영향을 미치는 핵심 요인으로 생태 분야에서는 취약성 평가를 위해 생물의 생리적 특성과 가장 관련이 높은 생태기후지수 (BioClimatic predictor, 이하 BioClim)를 사용하고 있다. 그러나, Shared Socio-economic Pathways (SSPs) 시나리오에 대한 GCM별 미래 기간 기후평균값 이외에 BioClim 값들은 제공되지 않고 있다. 본 연구는 농촌진흥청에서 생산한 1 km 해상도의 SSPs 시나리오 상세화 자료를 이용하여 국내 여건에 적합한 BioClim 자료를 생산하고, 해당 자료를 기반으로 종 분포모형을 적용하여 주로 남부 및 경상북도, 강원도 및 습한 지역에서 생육 환경이 적합한 고로쇠나무의 기준년대 (1981 - 2010년) 및 미래년도 (2011 - 2100년)에 대해 30년 단위로 적합 서식지 분포를 예측했다. 전국자연환경조사자료를 통해 총 819개 지점에서 고로쇠나무 출현 자료를 수집했다. MaxEnt 모형의 성능을 높이기 위해 모형의 매개 변수 (LQH-1.5)를 최적화하고 상세화된 Biolicm 7개 지수와 지형지수 5개를 MaxEnt 모델에 적용했다. 국내 고로쇠나무 분포는 배수, 연 강수량 (Bio12), 경사가 크게 기여하는 것으로 나타났다. 적습하고 비옥한 토양을 선호하는 생육 특성이 반영된 결과로 기후 요인의 영향은 크지 않았다. 이에 따라 기준년도에 고로쇠나무의 높은 수준 적합 서식지는 우리나라 면적의 3.41%, 근미래 (2011 - 2040년) 및 먼미래 (2071 - 2100년)에서 SSP1-2.6은 0.01%, 0.02%를 차지하여 점차 감소하였으나, SSP5-8.5에서는 각각 0.01%, 0.72%로 오히려 기준년도 대비 근미래에는 감소되다가 먼미래로 갈수록 점차 증가하는 경향을 보였다. 본 연구는 기후변화에 보다 적응이 수월한 식생의 미래 분포 양상을 확인한 연구로 기후변화 적응 종이 미래 산림 복원 등에 활용 가능한 기초 연구로 의의가 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_3호
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• pp.1009-1029
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• 2023

도시 수목은 탄소를 저장하고 불투수면적을 감소시키는 도시 생태계의 중요 요소이며, 탄소 저장량 및 순환량 산정 시 주요 정보로 활용될 수 있다. 많은 선행 연구에서 항공 라이다 자료 및 인공지능 기법을 활용하여 고해상도 수목 정보를 산출하고 있으나, 항공 라이다 영상은 제공하는 플랫폼이 제한되어 있으며 비용적인 면에서도 한계가 다수 존재한다. 따라서 본 연구에서는 수원시를 대상으로 자료 취득이 용이한 고해상도 위성 영상인 Sentinel-2를 활용하여 기계학습 기반의 도시 내 수목 피복률(fractional tree canopy cover, FTC)을 추정하고자 하였다. Sentinel-2 시계열 영상으로부터 중앙값 합성을 수행하여 수원시 전역에 대한 단일 영상을 제작하여 활용하였다. 도시 내 토지 피복의 이질성을 반영하기 위하여, 30 m 격자내 10 m 해상도의 광학 지수의 평균 및 표준편차 값과 환경부 세분류 토지 피복 지도 기반 항목별 피복률을 계산하여 기계학습 모델의 입력 변수로 활용하였다. 총 4가지의 입력 변수 조합을 설정하여, 입력 변수 구성에 따른 FTC 추정 정확도를 비교 및 평가하였다. 광학 영상의 평균 정보만을 활용(Scheme 1)했을 때 보다 도시 내 이질적인 특성을 반영할 수 있는 표준 편차 및 피복률 정보를 모두 함께 고려(Scheme 4, S4)했을 때 향상된 성능을 나타낼 수 있었다. 검증용 자료에 대해 S4의 Random Forest (RF) 모델이 0.8196의 R², 0.0749의 mean absolute error (MAE), 및 0.1022의 root mean squared error (RMSE)로 전체 기계학습 모델 중에서 성능이 가장 높게 나타났다. 변수 기여도 분석 결과 광학 지수의 표준 편차 정보는 도시 내 복잡한 토지 피복 지역에 대해 높은 기여도를 나타내었다. 훈련된 S4 구성의 RF 모델을 수원시 전역에 대해 확장 적용하였을 때, 참조 FTC 자료에 대해 0.8702의 R², 0.0873의 MAE, 및 0.1335의 RMSE의 우수한 성능을 나타냈다. 본 연구의 FTC 추정 기법은 향후 다른 지역에 대한 적용성이 우수할 것으로 판단되며, 도시 생태계 탄소순환 파악의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.329-339
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• 2021

콩은 논 대표적인 밭작물로써 온도, 수분, 토양과 같은 환경 조건에 민감하기 때문에 재배 시 포장 관리가 매우 중요하다. 작물 상태를 비파괴적, 비접촉적 방법으로 측정할 수 있는 분광 기술을 활용한다면 작황 예측, 작물 스트레스 및 병충해 판별 등 생육 진단 및 처방을 통해 품질과 수확량을 높일 수 있다. 본 연구에서는 회전익 무인기에 탑재된 다중분광 센서를 이용하여 시험 포장에서 콩 생육 추정 모델 개발하고 재현성을 확인하기 위해 농가 포장에 검증을 수행하였다. 분광 데이터로 산출된 정규화 식생지수(NDVI, GNDVI), 단순비 식생지수(RRVI, GRVI)와 콩 생육 데이터(생체중, LAI)를 선형회귀분석을 실시하여 모델을 개발하였으며 괴산에 위치한 농가포장에서 검증을 실시하였다. 그 결과 생체중의 경우 정규화 식생지수를 이용 시 포화되기 때문에 단순비 식생지수 GRVI를 이용한 모델의 성능이 가장 높았다(R²=0.74, RMSE=246 g/m², RE=34.2%). 괴산 농가 포장에 생체중 모델 검증 결과 RMSE=392 g/m², RE=32%로 나타났으며 작부 체계별 나누어 검증 결과 단작 포장과 이모작 포장 생체중 모델은 RMSE=315 g/m², RE=26% 및 RMSE=381 g/m², RE=31%로 나타났다. 작부 체계별 포장과 적산온도가 유사한 연도별 시험 포장(2018+2020년, 2019년)을 나누어 생체중 모델 개발한 결과 단년도(2019년)의 성능이 높게 나타났다. 작부 체계별 적산온도가 유사한 검증과 기존 검증 간 비교 결과 단작 포장은 RMSE 및 RE를 기준으로 각각 29.1%와 34.3%로 개선되었으나 이모작 포장은 -19.6%, -31.3%로 저하되었다. 적산온도 이외의 환경 요인, 분광 및 생육 데이터 추가 시 다양한 환경 조건에서 재배되는 콩 생육을 추정 가능할 것으로 판단된다.

• 한국균학회지
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• 제37권1호
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• pp.33-40
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• 2009

2006년부터 2008년까지, 3년 동안 꽃송이버섯이 발생하는 지역 16개 조사구를 대상으로 입지조건을 분석한 결과, 꽃송이버섯은 해발 $240{\sim}1,100$ m까지 다양한 지역에서 발생하였다. 꽃송이버섯은 낙엽송과 잣나무 입목 뿌리 근처에서 주로 발생하여 근주 심재 부후균의 경향을 뚜렷이 나타내었지만, 일부는 줄기부분에서, 그리고 또 다른 일부는 고사목에서도 발생하여 침입경로와 생육여건이 매우 다양함을 확인할 수 있었다. 발생지 16개 조사구의 식물군락은 교목층의 경우 모두 낙엽송 또는 잣나무로 구성된 단순림이 었고, 조사구별 수고는 $15.3{\sim}38.0$ m, 흉고직경(DBH)은 $22.7{\sim}62.0$ cm에 이르는 대경목으로서 수령은 최소 30년 이상인 것으로 조사되었다. 교목층은 단일 수종으로 구성되어 종다양성이 전혀 나타나지 않은 반면, 아교목층, 관목층 및 지피층으로 층위가 내려 갈수록 Shannon-Wiener의 종다양성지수 (H')가 높게 나타났다. 토성은 16개 조사구중 12개 조사구에서 양토로 나타났으며, 유기물 함량은 일반 산림토양에 비하여 다소 높은 $3.79{\sim}14.32%$ 범위이었다. 양이 온치환용량(CEC) 역시 $16.1{\sim}27.2$ $cmol^+/kg$로 조사되어 비교적 비옥한 토양에서 자생하고 있음을 알 수 있었으며, 토양 pH는 $4.2{\sim}5.2$ 범위로 일반적인 침엽수 입지조건과 유사한 산성토양에서 발생하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권2호
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• pp.126-136
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• 2008

사경재배에서 이식후 70일 동안 생육된 연초 식물체를 이용하여 지상원격측정 센서들의 유효 측정거리와 측정 효율성을 평가하였다. 센서의 측정거리와 목표물의 캐노피 형태는 연초 엽의 제거방법을 상위엽부터 하위엽으로 차례로 제거하는 top-down 방법과 하위엽부터 상위엽으로 차례로 제거하는 bottom-up 방법으로 구분하여 조절하였다. 시험에 적용된 센서들은 수동형센서로서 $Crop\;Circle^{TM}$과 Spectroradiometer 그리고 능동형 센서는 $Crop\;Circle^{TM}(ACS210)$ red와 amber 및 $GreenSeeker^{TM}$ red와 green 등 4개 종류를 비교하였다. 검토된 모든 센서들의 반사율지표는 수동형과 능동형 센서의 종류에 관계없이 연초식물의 하위엽보다 상위엽의 캐노피 형태에 따라 크게 영향을 받았다. 비교 검토된 측정거리보다 큰 213 cm의 유효거리를 갖 는 $Crop\;Circle^{TM}(ACS210)$에 의한 반사율지표들은 센서의 유효거리가 제한되지 않은 수동형 센서의 경우와 동일하게 측정거리에 따른 차이를 보이지 않았다. 그러나유효거리 80-120cm로 제시된 $GreenSeeker^{TM}$능동형 센서는 유효측정거리의 한계로 규정된 120 cm보다 멀어질 경우 반사율지표는 크게 감소되고 측정오차를 보여 센서별로 규정된 유효 측정거리는 반드시 지켜야 하는 것으로 확인되었다. 연초 엽의 top-down 제거방법에 따른 건물중과 반사율지표의 상대비율로 상호관계를 평가한 결과 건물중 변화를 검출하는 능력은 수동형 센서보다 능동형 센서가 양호한 경향이었으며 센서 종류별로는 $Crop\;Circle^{TM}(ACS210)$ red >$Crop\;Circle^{TM}(ACS210)$ amber = $GreenSeeker^{TM}$ red > $Crop\;Circle^{TM}$ passive > $GreenSeeker^{TM}$ green > spectroradiometer의 순으로 측정효율이 감소되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권2호
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• pp.251-263
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• 2019

Sentinel-2 위성은 기존 Landsat 시리즈보다 높은 공간해상도, 시간해상도 및 13개의 가시광, Red-edge, 적외, 단파적외 영역을 포함하는 다중분광 영상을 제공하고 있다. 이는 Landsat 시리즈와의 비슷한 파장대역 구성으로 향후 Landsat 시리즈와 융합분석이 가능하다는 이점이 있다. 그 동안 Landsat 위성영상은 국내의 다양한 연구에 적용되고 있으나 Sentinel-2 광학 위성영상은 많은 활용 사례가 보고되지 않았다. Sentinel-2 광학 위성은 기존 Landsat 위성이 제공하는 Top-of-Atmosphere(TOA) 반사율 영상을 Level-1C(L1C)에서 제공하고 있으며, Level-2A(L2A)영상을 통해 Landsat 시리즈보다 한 단계 더 대기보정이 수행된 Bottom-of-Atmosphere(BOA) 반사율 영상을 제공할 예정에 있다. BOA 반사율 영상은 에어로졸 광학 두께(AOT: Aerosol optical thickness)와 대기 중 수증기(WV: Water Vapor) 자료를 Sentinel-2 영상으로부터 얻고 이를 보정하여 TOA 반사율 영상을 BOA 반사율 영상으로 변환을 가능하게 한다. 현재, 유럽 전역지역에서 L2A 자료를 무료로 다운로드 가능하며 이외 지역의 경우 L2A 자료의 실시간 제공이 예정되어 있다. 따라서, Sentinel-2 L2A 자료의 활용가능성이 국내에서 점점 커질 것으로 기대되는 바이며 농업지역에서 Sentinel-2 L2A 영상이 제공하는 BOA 반사율 자료의 활용가능성을 확인하기 위해 경상남도 합천군에서 촬영된 항공 초분광영상을 활용하여 Sentinel-2 L2A 자료를 모의해 보고 정량적인 분석을 통해 모의영상과 실제 촬영된 영상을 비교해보았다. 본 연구에서는 Sentinel-2 L2A 자료와 항공기 기반의 초분광 영상을 통해 모의된 Sentinel-2 영상에 대한 정량적인 비교를 수행하였으며, 가시광 영역대의 밴드와 식생지수에 대하여 참조 영상인 모의영상과 대기보정이 수행된 L2A 자료의 RMSE의 감소 및 상관관계의 증가 경향이 뚜렷하게 나타나는 것으로 확인되었다.