최근 우리나라의 농업기상재해 발생현황

심교문 ( Kyo Moon Shim ),이정택 ( Jeong Taek Lee ),이양수 ( Yang Soo Lee ),김건엽 ( Gun Yeob Kim ) 한국농림기상학회 2003 학술발표논문집 Vol.2003 No.1

MT-CLIM 프로그램을 이용한 일별 일사량 추정의 국내 적용성 검토

심교문 ( Kyo Moon Shim ),김용석 ( Yong Seok Kim ),이덕배 ( Deog Bae Lee ),강기경 ( Ki Keong Kang ),소규호 ( Kyo Ho So ) 한국농림기상학회 2012 한국농림기상학회지 Vol.14 No.4

Accuracy of daily solar radiation estimated from a Mountain Microclimate Simulation Model (MTCLIM) was assessed for seven observation sites with complex topography in Uiseong County. The coefficient of determination (R2) between the observed and the estimated daily solar radiation was 0.52 for 7 sites for the study period from 1 August to 30 September 2009. Overall, the MT-CLIM overestimated the solar radiation with root mean square error (RMSE) of 3.83MJ m-2 which is about 25% of the mean daily solar radiation (15.27MJ m-2) for the study period. Considering that the pyranometer`s tolerance is ±5% of standard sensor, the RMSE of MT-CLIM was too large to accept for a direct application for agricultural sector. The reliability of solar radiation estimated by MTCLIM must be improved by considering additional ways such as using a topography correction coefficient.

A1B 기후변화 시나리오가 국내 가을 쌀보리의 잠재수량에 미치는 영향 모사

심교문 ( Kyo Moon Shim ),민성현 ( Sung Hyun Min ),이덕배 ( Deog Bae Lee ),김건엽 ( Gun Yeob Kim ),정현철 ( Hyun Cheol Jeong ),이슬비 ( Seul Bi Lee ),강기경 ( Ki Keong Kang ) 한국농림기상학회 2011 한국농림기상학회지 Vol.13 No.4

The CERES-Barley crop simulation model was used to assess the impacts of climate change on the potential yield of winter naked barley in Korea. Fifty six sites over the southern part of the Korean Peninsula were selected to compare the climate change impacts in various climatic conditions. Based on the A1B climate change scenarios of Korea, the present climatological normal (1971-2000) and the three future ones (2011-2040, 2041-2070, and 2071-2100) were considered in this study. The three future normals were divided by three environmental conditions with changes in: (1) temperature only, (2) carbon dioxide concentration only, and (3) both temperature and carbon dioxide concentration. The agreement between the observed and simulated outcomes was reasonable with the coefficient of determination of grain yield to be 0.78. We concluded that the CERES-Barley model was suitable for predicting climate change impacts on the potential yield of winter naked barley. The effect of the increased temperature only with the climate change scenario was negative to the potential yield of winter naked barley, which ranges from -34 to -9% for the three future normals. However, the effect of the elevated carbon dioxide concentration only on the potential yield of winter naked barley was positive, ranging from 6 to 31% for the three future normals. For the elevated conditions of both temperature and carbon dioxide concentration, the potential yields increased by 8, 15, and 13% for the 2011-2040, 2041-2070, and 2071-2100 normals, respectively.

전과정평가 도입을 통한 농업환경영향 평가

심교문(Kyo-Moon Shim),정지선(Ji-Sun Jeong),소규호(Kyu-Ho So),임송택(Song-Tak Lim),노기안(Kee-An Roh),김건엽(Gun-Yeob Kim),정현철(Hyun-Cheol Jeong),이덕배(Deog-Bae Lee) 한국토양비료학회 2010 한국토양비료학회지 Vol.43 No.2

전 세계적으로 지구온난화의 원인인 대기 중 온실가스 농도를 감축하는 여러 정책들이 모든 산업을 망라하여 추진되고 있다. 식량안보라는 특수성은 있지만, 농업도 예외는 아니다. 이런 취지에서 최근에 농산물의 전체 생산과정에서 발생하는 탄소배출량을 산정하고, 이를 토대로 탄소배출량이 적은 농산물 생산방식을 도입하고자하는 요구가 증가하고 있다. LCA 도구를 농업분야의 환경평가에 적용한 해외 연구 사례들을 살펴보면, 스위스는 Ecoinvent가 주축이 되어 농작물, 농업기반시설, 농자재, 농기계 등 농축산 전반에 대한 LCI D/B를 구축하여 제공하고 있고, 우리와 농업시스템이 유사한 일본은 산업연관분석을 이용하여 농업을 위한 Top-down 방식의 LCA 수행 방법론을 개발하였으며, 이를 농작물생산 방식에 따라 평가하고 농업분야에 대한 영향평가 방법론과 가중치를 개발하였다. 반면에 국내의 LCA를 통한 농업환경영향평가는 출발 단계에 있다. 따라서 농업환경에 있어 주요 인자인 비료 및 농약에 대한 환경영향을 평가하고 이를 위한 국내 비료와 농약의 흐름 모델링, 방법론 개발이 요구되며, 국내 농업 시스템을 반영한 기타 농자재, 농기계 및 농업기반시설에 대한 환경영향평가 역시 수행되어야 한다. Many policies have been implemented to mitigate the greenhouse gases in atmosphere overall of sectors. With considering the distinct characteristics of the food security, agricultural sector is no exception to this situation. To this regard, total amount of carbon which is emitted through all of the agricultural production process is calculated, and being based on this result, the demand for the introduction of agricultural production system with low carbon has been rising. Case studies on the application of life cycle assessment (LCA) technique to agricultural sector are found in many countries. For example, life cycle inventory (LCI) data bases of crop, farm infrastructure, fertilizer, farm machinery, and etc., have been constructed and provided by Ecoinvent (Swiss centre for life cycle inventories) of Swiss. In Japan, Top-down typed LCA methodology for agriculture is developed based on the inter-industry analysis, and is evaluated according to the productive method of crop. On the other hand, environmental impact assessment of agricultural system using LCA in Korea is just in the beginning stages. So it is required to assess environmental impact on agricultural fertilizer and pesticide, and to develop their flow modeling, and methodology of LCA of agricultural sector. Environmental impact assessment on agricultural materials, machinery, and infrastructure will also be carried out.

치악산 국립공원의 야생버섯 발생과 기상요소의 상관관계

심교문 ( Kyo Moon Shim ),김용석 ( Yong Seok Kim ),김건엽 ( Gun Yeob Kim ),이덕배 ( Deog Bae Lee ),강기경 ( Ki Keong Kang ),소규호 ( Kyu Ho So ),이강효 ( Kang Hyo Lee ) 한국농림기상학회 2012 한국농림기상학회지 Vol.14 No.4

In this study, in order to provide an information for artificial cultivation of wild mushroom, the meteorological effects on wild mushroom appearance were examined using daily meteorological observations in Chiak National Park. The survey of wild mushroom appearance was carried out once a month from June to October. Under high temperature and humidity conditions in July and August, the appearance of wild mushroom was frequent. In contrast, lower number of wild mushroom appeared in October. Wild mushroom appearance was affected by solar radiation, relative humidity, precipitation, and soil water content whereas the impact of air and soil temperature was lower than that of other meteorological elements.

최근의 기상환경 변화에 따른 가을보리의 수량구성요소 및 생육단계 변화

심교문(Kyo Moon Shim),윤성호(Seong Ho Yun),정영상(Yeong Sang Jung),이정택(Jeong Taek Lee),황규홍(Kyu Hong Hwang) 한국농림기상학회 2002 한국농림기상학회지 Vol.4 No.1

This study examines the relationships between atmospheric influences and grain yields including yield components as well as growth stages. Data used in this study were collected from the long-term field experiment at Suwon for the period between 1974 and 2000. Mean grain yield of barley cultivar, Olbori, for the recent 14 years(1987~2000) with warm winters was higher by 0.42 ton per hectare than that for 27 years(1974~2000) at Suwon as a result of the higher numbers of spikes per unit land area and grains per spike. However, the 1000-grain weight decreased by about 0.6 gram. Mean first day of regrowth for the recent 14 years was earlier by five days than that for 27 years. Also, beginning date of regrowth was positively correlated with that of heading and ripening. Mean period of ripening for the years of 1987 through 2000 was similar to that for 27 years, but mean period of overwintering was shorter by nine days than that for 27 years. On the other hand, mean periods of seedling and tillering were longer by three days than those for 27 years. Meteorological elements at various growth stages affecting grain yield of winter barley were air temperature (positive correlation) and sunshine hour (negative correlation) of overwintering stage, precipitation (negative correlation) of tillering stage, and potential evapotranpiration (positive correlation) of tillering stage. The 1000-grain weight was not significantly correlated with the meteorological elements. Culm length was negatively influenced by high temperature and dry weather situations during the ripening period, but spike length was positively influenced. Overall, it was found that grain yield of barley, cultivar Olbori, was influenced by meteorological elements of overwintering, tillering, and ripening stages.

양양지역 송이 발생과 기상요소의 상관관계

심교문 ( Kyo Moon Shim ),고철순 ( Cheol Soon Ko ),이양수 ( Yang Soo Lee ),김건엽 ( Gun Yeob Kim ),이정택 ( Jeong Taek Lee ),김순정 ( Soon Jung Kim ) 한국농림기상학회 2007 한국농림기상학회지 Vol.9 No.3

지금까지 자생지의 기상환경평가는 주로 월별 기상자료와 연간 발생량을 토대로 하여 분석하였다. 또한, 기상자료도 발생 인근지역의 종관기상자료(기상청)를 주로 활용하였으므로, 기상요소와 버섯발생량의 상관성을 명확히 구명하는 데 효과적이지 못했다. 따라서 본 연구에서는 강원도 양양의 자생지에 기상측기를 설치하고, 3년간(2003~2005년) 자생지 주변의 기상환경과 버섯발생량을 측정 및 조사하여 이들의 상관관계를 분석하였다. 송이의 출현 개체수는 발생초일(9월상/중순)부터 발생종일(10월상/중순)까지 거의 매일 조사하여 기록하였다. 10월의 고온과 잦은 강우현상에 의해 발생종일이 늦추어진 2005년에 가장 많은 송이가 발생하였고, 9월의 적은 강우와 10월의 무 강우현상에 의해 발생종일이 앞당겨진 2004년에 송이가 가장 적게 발생하였다. 수분관련 기상요소(상대습도, 토양수분, 강우량)가 온도관련 기상요소(기온, 지온, 지중열류량, 일사량)보다 발생량과 상관성이 다소 높은 것으로 조사되었으나, 이들의 상관관계는 매우 낮았고(r=0.15~0.46), 통계적으로도 유의하지 않았다. 상관관계가 낮은 이유로는 발생량에 관여하는 인자가 기상요소뿐만 아니라 송이의 생물적 특징, 소나무와의 공생관계, 토양, 주변식생 등 다양한 인자가 존재하기 때문으로 생각되었다. 연중 균사생장을 하는 이 버섯원기를 형성하기 위해서는 저온자극이 필요한데, 본 연구에서는 지하 0.05 m 깊이의 3일 이동평균된 지온이 19.5℃이하로 떨어지는 일시적인 저온충격이 필요하며 이로부터 16일 후에 버섯이 발생하는 것으로 조사되었고, 송이의 발생종일은 3일 이동평균된 지온이 14℃이하로 떨어졌을 때 나타났다. The relationships between pine mushroom emergence and meteorological factors were analyzed with three years (from 2003 to 2005) of measurement data at Yangyang site, in order to evaluate the effect of micrometeorological environment on pine mushroom production. Pine mushroom was daily monitored and collected in the survey area during the its producing period (approximately one month). Pine mushroom production was highest in 2005 with the meteorological conditions of high temperature and frequent rainfalls in October. The production was lowest in 2004 due to dry conditions from mid September to late October. The meterological factors related to humidity (i.e., relative humidity, soil water content, and precipitation) were better correlated than those related to temperature (i.e., air and soil temperature, soil heat flux and solar radiation) with pine mushroom production. However, all of the correlation coefficients were statistically insignificant with values ranging from 0.15 to 0.46. Such poor correlations may be attributed to various other environmental conditions (e.g., topography, soil, vegetation, other fungi, the relationship between pine mushroom and pine forest) affecting pine mushroom production. We found that a mycelium requires a stimulation of low temperature (of three-day moving average) below 19.5℃, in order to form a mushroom primordium which grows to pine mushroom after 16 days from the stimulation. We also found that the pine mushroom production ended when the soil temperature (of three-day moving average) fell below 14.0℃.

기후변화에 따른 농업기후지수의 평가

심교문 ( Kyo Moon Shim ),김건엽 ( Gun Yeob Kim ),노기안 ( Kee An Roh ),정현철 ( Hyun Cheol Jeong ),이덕배 ( Deog Bae Lee ) 한국농림기상학회 2008 한국농림기상학회지 Vol.10 No.4

지난 46년간(1961-2007년) 연도별 겨울철의 평균기온을 분석한 결과, 1980년 후반부터 겨울철 고온화 현상이 뚜렷이 관측되었다. 그리고 연도별 이상기상의 발생 현황도 1988년을 기점으로 뚜렷한 차이를 나타내었는데, 그 이전에는 이상저온의 발생이 상대적으로 많았으나, 그 이후에는 이상고온이 훨씬 많이 발생한 것으로 조사 되었다(농촌진흥청, 2007). 따라서 최근 지구온난화에 따른 기상환경의 변화가 우리나라의 농업기후자원량에 미친 영향을 벼 작물을 기준으로 조사하였다. 벼 이앙기의 한발지수는 강수량의 증가로, 태백고냉 및 준고냉지, 그리고 영남내륙 산간 및 분지지역을 중심으로 개선되고 있으나, 근래에 증가한 강수량에 비해서 개선 폭은 다소 적은 편이었다. 최근 우리나라의 벼 이앙기의 저온 출현위험도는 전국적으로 낮아진 것으로 조사되었지만, 벼 등숙기간의 일조시간 감소와 기온상승으로 기후생산력지수는 오히려 낮아져, 우리나라 주변의 최근 기상환경이 벼 생산성에는 불리하게 작용하는 것으로 분석되었다. 또한, 최근 벼 출수기의 출현날짜가 늦춰지는 것으로 조사됨에 따라, 벼 이앙시기의 재조정 등 작부체계 개선이 요구된다. The increase in average air temperature over the past 100 years in northern Asia including Korea is the greatest (about 1.5℃) among the various regions of the world. Considering a further warming projected by the IPCC, fluctuations of agro-climatic indices under climate change must precede an evaluation of vulnerability. The purpose of this study is to analyze how climate changes represented by global warming have altered agro-climatic indices in Korea over various time scales. Drought index during the rice-transplanting period of 15 May to 5 June has changed toward the favorable with recently increased precipitation in the Taebaek Alpine and Semi-Alpine Zone, and Yeongnam Basin and Inland Zone. The frequency of low temperature occurrence below 13℃ during the rice transplanting has decreased, while climatic production index (CPI) has fallen because of the decreased sunshine hour and increased temperature during the rice ripening period. We therefore concluded that the recent change of climate conditions was against the rice productivity in Korea.

지구온난화에 따른 한반도의 농업환경 영향평가와 적응

심교문(Kyo Moon Shim),김건엽(Gun Yeob Kim),정현철(Hyun Cheol Jeong),이정택(Jeong Taek Lee) 한국생물환경조절학회 2008 한국생물환경조절학회 학술발표논문집 Vol.17 No.1

최근의 지구온난화(기후변화)가 한반도 농업환경에 미칠 영향은 다음과 같다. 첫째로, 농작물의 재배지대가 변화할 것으로 전망된다. 현재 사과주산지가 북쪽으로 이동하고 있으며, 한반도 사과 “후지”의 재배면적은 기온 3℃ 상승 시 45% 감소하는 것으로 예측되었고, 기온상승에 따른 준ㆍ고랭지 작물 재배면적 감소로 고랭지 채소의 안정공급 차질이 우려된다. 반면에, 맥류 안전재배지역은 크게 북상하여 쌀보리의 경우 충청이남에서 경기중부까지 재배가 가능하고, 북한에서도 맥류 이모작이 가능해짐에 따라 농업생산성 향상효과가 기대된다. 둘째로, 월동환경 변화에 따른 병해충 재해 증가가 우려된다. 따뜻한 겨울 지속으로 월동해충 증가와 토착화에 따른 병해충 피해발생이 급증하고, 전염성이 강한 병원균의 빠른 확산에 따른 피해규모가 급증하고 있다. 최근에(2007년), 벼 줄무늬잎마름병과 갈색여치가 다발생하여 농작물에 큰 피해를 주었다. 셋째로, 작물 수량 및 품질 영향에 따른 생산성 변화가 전망된다. 기온이 5 ℃ 상승시 쌀 수량은 약 15% 정도 감소될 것으로 전망되었고, 사과는 수량이 감소하고, 당도가 저하되는 등 품질이 저하되는 것으로 예측되었으며, 고추, 토마토 등 채소작물도 생육이 지연되고 수량이 감소하는 것으로 예측되었다. 이와 같은 농업환경 영향에 대한 적응방안으로는 작물별 안정생산을 위한 기후변화 적응기술 개발이 요구되고, 돌발 병해충 및 잡초 발생 예찰 시스템 개발 및 피해예방 대책 수립이 필요하다. 그리고 난지과수의 지역별 적응품종을 선발 및 육성하고 중남부 지역의 사과 배 등 온대과수의 대체효과를 구명하며, 난지지역의 열대성 과일의 적응성 검토가 필요하다. 마지막으로 인프라구축 분야로서, 기상재해 및 병해충 종합방제 조기 대응을 위한 농업인 지원 시스템이 구축되어 온난화 환경에 따른 농업생산의 피해 최소화 및 안정화 확보가 요구된다.

Environmental Impact Assessment of Agricultural Systems Using the Life Cycle Assessment

Kyo-Moon Shim(심교문),Kyu-Ho So(소규호),Kee-An Roh(노기안),Gun-Yeob Kim(김건엽),Hyun-Cheol Jeong(정현철),Deog-Bae Lee(이덕배) 한국토양비료학회 2010 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2010 No.5