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김제 벼-보리 이모작 논에서 보리재배 기간의 CO2 교환량의 계절적 변화
민성현 ( Sung Hyun Min ),심교문 ( Kyo Moon Shim ),김용석 ( Yong Seok Kim ),황해 ( Hae Hwang ),정명표 ( Myung Pyo Jung ),최인태 ( In Tae Choi ) 한국농림기상학회 2014 한국농림기상학회지 Vol.16 No.2
Rice-barley double cropping system is typical in southwestern part of South Korea. However, the information of carbon dioxide (CO2) exchange for barley growing season has still limited in comparison with rice. Using the eddy covariance (EC) technique, seasonal variation of CO2 exchange was analyzed for the barley growing season at a rice-barley double cropping field in Gimje, Korea. The effects of environmental factors and biomass on the CO2 flux also were investigated. Quality control and gap-filling of flux data were conducted before this analysis and investigation. The results indicated that CO2 uptake increased rapidly at tillering stage and maximum net ecosystem exchange of CO2 (NEE) occurred at the early of May, 2012 (-11.2g C m-2 d-1), when the heading of barley occurred. NEE, gross primary production (GPP), and ecosystem respiration (Re) during the barley growing season were -348.0, 663.3, and 315.2 g C m-2, respectively. In this study, an attempt has been made to measure NEE, GPP, and Re with the help of the EC system for the barley growing season for the first time in Korea, focusing on CO2 exchange between the biosphere and the atmosphere.
김제 벼-보리 이모작 논에서 벼 재배기간동안의 CO2 및 에너지 플럭스의 계절적 변화
민성현 ( Sung Hyun Min ),심교문 ( Kyo Moon Shim ),김용석 ( Yong Seok Kim ),정명표 ( Myung Pyo Jung ),김석철 ( Seok Cheal Kim ),소규호 ( Kyu Ho So ) 한국농림기상학회 2013 한국농림기상학회지 Vol.15 No.4
본 연구는 전라북도 김제시 부량면 신용리의 벼-보리 이모작 논에 설치된 플럭스 관측시스템에서 2012년 벼 재배기간동안(6월 9일~10월 20일)에 연속적으로 관측된 플럭스자료를 활용하여, 논 생태계와 대기간의 CO2 및 에너지(현열, 잠열) 교환량의 계절적 변화를 분석하였다. CO2 및 에너지의 교환량은 미기상학적인 에디공분산법으로 추정하였고, 환경인자(순복사, 강수량 등)와 작물체 생육량(엽면적지수, 초장 등)도함께 측정·조사하였다. 관측된 플럭스자료는 보정과 결측보충의 과정을 거친 후 분석에 활용되었다. 결론적으로, 벼-보리 이모작 논 생태계에서 벼 재배기간동안의 CO2의 순생태계교환량(NEE)과 총일차생산량(GPP) 및 생태적호흡량(Re)은 각각 단위면적(m2)당-277.1, 710.3, 433.2g C로 분석되었다. Based on the results of continuous flux measurements at the Gimje paddy flux site in the southwestern coast of Korea, carbon dioxide and energy exchanges between customarily cultivated rice-barley double cropping paddy field and the atmosphere during the 2012 rice growing season (from 9th Jun. 2012 through 20th Oct. 2012) were analyzed. Carbon dioxide and energy (H, LE) fluxes were estimated by the eddy covariance method. Environmental parameters (net radiation, precipitation, etc.) and plant biomass (LAI, plant height, etc.) were measured along with fluxes. After the quality control and gap-filling, the observed fluxes were analyzed. The results have been showed that net ecosystem exchange (NEE), gross primary production (GPP), and ecosystem respiration (Re) during the rice cropping period were -277.1, 710.3, and 433.2 g C m-2, respectively.
현민성(Min Sung Hyun),곽노준(No Jun Kwak) 제어로봇시스템학회 2018 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.24 No.12
Deep Reinforcement Learning has developed rapidly in recent years and is likely to be applicable to a variety of real-world problems. In this paper, we examine the problems of industrial design and construct a reinforcement learning environment. In addition, we apply a representative Deep Reinforcement Learning methodology to examine experimentally whether industrial design is possible without human intervention. In the experiments, we achieved increased rewards in the reinforcement learning environments and better design results for the given tasks.
김제 벼-보리 이모작 논에서 보리재배 기간의 CO<sub>2</sub> 교환량의 계절적 변화
민성현,심교문,김용석,황해,정명표,최인태,Min, Sung-Hyun,Shim, Kyo-Moon,Kim, Yong-Seok,Hwang, Hae,Jung, Myung-Pyo,Choi, In-Tae 한국농림기상학회 2014 한국농림기상학회지 Vol.16 No.2
전라북도 김제시 부량면 신용리의 벼-보리 이모작 논에 설치된 플럭스 관측시스템에서 보리 재배기간동안(2011년 10월 27일~2012년 6월 8일) 연속적으로 관측된 플럭스 자료를 활용하여, 보래재배 논 생태계와 대기간의 $CO_2$ 교환량의 계절적 변화를 분석하였다. $CO_2$ 및 에너지의 교환량은 미기상학적인 에디공분산법으로 추정하였고, 환경인자(순복사, 강수량 등)와 작물체 생육량(엽면적지수, 초장 등)도 함께 측정 조사하였다. 관측된 플럭스 자료는 보정과 결측보충의 과정을 거친 후 분석에 활용되었다. 결론적으로, 벼-보리 이모작 논생태계에서 보리 재배기간동안의 보리생육은 $CO_2$의 순생태계교환량(NEE)에 큰 영향을 주는 것으로 분석되었다. 보리 건물중이 급격하게 증가되는 분얼단계에서 가장 많은 $CO_2$가 흡수되었으며, 출수개화기가 관측된 5월 상순에 가장 높은 NEE ($-11.2gCm^{-2}d^{-1}$)가 관측되었다. 보리 재배기간중의 누적 순생태계 교환량(NEE)과 총일차생산량(GPP) 및 생태적 호흡량(Re)은 각각 단위면적($m^2$)당 -348.0, 663.3, $315.2gCm^{-2}$로 분석되었다. 본 논문은 국내에서 보리 재배기간의 $CO_2$ 플럭스를 에디공분산기법으로 정량화한 최초의 연구결과이며, 향후 벼-보리 이모작 논 생태계의 $CO_2$ 수지 평가의 기초자료로 활용될 것으로 기대한다. Rice-barley double cropping system is typical in southwestern part of South Korea. However, the information of carbon dioxide ($CO_2$) exchange for barley growing season has still limited in comparison with rice. Using the eddy covariance (EC) technique, seasonal variation of $CO_2$ exchange was analyzed for the barley growing season at a rice-barley double cropping field in Gimje, Korea. The effects of environmental factors and biomass on the $CO_2$ flux also were investigated. Quality control and gap-filling of flux data were conducted before this analysis and investigation. The results indicated that $CO_2$ uptake increased rapidly at tillering stage and maximum net ecosystem exchange of $CO_2$ (NEE) occurred at the early of May, 2012 ($-11.2gCm^{-2}d^{-1}$), when the heading of barley occurred. NEE, gross primary production (GPP), and ecosystem respiration (Re) during the barley growing season were -348.0, 663.3, and $315.2gCm^{-2}$, respectively. In this study, an attempt has been made to measure NEE, GPP, and Re with the help of the EC system for the barley growing season for the first time in Korea, focusing on $CO_2$ exchange between the biosphere and the atmosphere.
국내 사과원 생태계에서 CO<sub>2</sub>의 연간 순생태 교환량 추정
심교문,민성현,김용석,정명표,최인태,강기경,Shim, Kyo-Moon,Min, Sung-Hyun,Kim, Yong-Seok,Jung, Myung-Pyo,Choi, In-Tae,Kang, Kee-Kyung 한국농림기상학회 2016 한국농림기상학회지 Vol.18 No.4
본 연구는 국내 사과원 생태계에 대한 $CO_2$ 및 에너지(현열, 잠열) 플럭스를 에디공분산 기법으로 정량화하고 이들의 계절적 변화를 분석하였다. 2006년 국내 사과원 생태계의 누적 NEE는 $-396.9g\;C\;m^{-2}$으로, 유사한 환경 조건에서 수행된 이탈리아의 사과원 생태계의 NEE ($-380.0g\;C\;m^{-2}$)와 아주 비슷한 것으로 분석되었다. 또한 양국의 사과원 생태계에서 일 최대 NEE는 6월 하순에 관측되었다. 다만, 국내 장마기간에 해당되는 7월의 NEE는 양국의 과수원 생태계에서 다른 양상을 나타내었다. 이와 같이 과수원 생태계와 같은 집약적으로 관리되는 생태시스템에서도 NEE의 변화가 관개 등 영농활동에 의해서 큰 영향을 받지만, 기온, 강수량 등 환경조건에도 영향을 많이 받는 것으로 조사되었다. 국내 사과원 생태계의 탄소 흡수능력에 대한 보다 정확한 평가를 위해서는 3년 이상의 장기적인 플럭스 자료를 토대로 추가적인 연구가 요구되며, 상호 검증과 탄소수지 평가를 위해서는 챔버방식의 생태학적 접근도 추가로 필요할 것이다. Carbon dioxide ($CO_2$) gases concentration in atmosphere has been growing since preindustrial times. By sequestering a large amount of atmospheric carbon (C), terrestrial ecosystems are thought to offer a mitigation strategy for reducing global warming. Woody agro-ecosystems such as fruit tree are among the least quantified and most uncertain elements in the terrestrial carbon cycle. $CO_2$ and energy fluxes were measured by the eddy covariance method on a 15-year old apple orchard of South Korea in 2006. Environmental parameters (net radiation, precipitation, etc.) were measured along with fluxes. The results showed that during late June, the ability to sequestrate C was significant at an apple orchard ecosystem and it reached on the peak of $-6.5g\;C\;m^{-2}\;d^{-1}$. We found that in the apple orchard, the daily average of net ecosystem exchange of $CO_2$ (NEE) and cumulative NEE on a yearly basis were $-1.1g\;C\;m^{-2}$ and $-396.9g\;C\;m^{-2}$, respectively. These results reveal that there is high carbon sequestration in the apple orchard of South Korea, which is the same magnitude with repect to that of a natural forested ecosystem of the same biome rank (temperate-humid deciduous forest).
심교문 ( Kyo Moon Shim ),민성현 ( Sung Hyun Min ),김용석 ( Yong Seok Kim ),정명표 ( Myung Pyo Jung ),최인태 ( In Tae Choi ) 한국농림기상학회 2015 한국농림기상학회지 Vol.17 No.2
본 연구는 보리-벼 이모작 작부체계의 논 생태계에 설치한 개방형 CO2 플럭스시스템과 자동개폐식 챔버형 CH4 측정시스템에서 관측된 탄소관련 온실가스 자료와 작물 생장량자료를 활용하여 논 생태계의 연간(2012.10.20~2013.10.21) 탄소수지를 분석하였다. 결론적으로 농작물의 생육인자와 환경인자는 CO2의 순 생태계교환량(NEE)에 영향을 주는 것으로 분석되었고, CH4 배출량은 영농활동(특히 물관리)에 따라 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다. 2012~2013년 벼-보리 이모작 작부체계의 논 생태계에서 보리 재배기간에는 단위면적(m2)당 100.2g의 탄소를 흡수하고 벼 재배기간에는 m2당 374.1g의 탄소를 흡수하였지만, 휴경기간에는 토양호흡의 형태로 m2당 41.2g의 탄소를 배출하여 연간 총 433.1g m-2의 탄소를 흡수하는 것으로 분석되었다. 여기에 농작물의 수확에 따른 논 생태계의 탄소 배출량과 CH4 형태로배출되는 탄소량을 포함한 연간 순생물상생산량(NBP)은 184.7g C m-2으로 추정되어, 보리-벼 이모작 작부체계의 논 생태계는 탄소 발원인 것으로 평가되었다. Fluxes of carbon dioxide (CO2) were measured above crop canopy using the Eddy Covariance (EC) method, and emission rate of methane (CH4) was measured using Automatic Open/Close Chamber (AOCC) method during the 2012-2013 barley and rice growing season in a barley-rice double cropping field of Gimje, Korea. The net ecosystem exchange (NEE) of CO2 in the paddy field was analyzed to be affected by crop growth (biomass, LAI, etc.) and environment (air temperature, solar radiation, etc.) factors. On the other hand, the emission rate of CH4 was estimated to be affected by water management (soil condition). NEE of CO2 in barley, rice and fallow period was -100.2, -374.1 and +41.2g C m-2, respectively, and CH4 emission in barley and rice period was 0.2 and 17.3 g C m-2, respectively. When considering only CO2, the barley-rice double cropping ecosystem was estimated as a carbon sink (-433.0g C m-2). However, after considering the harvested crop biomass (+600.3 g C m-2) and CH4 emission (+17.5g C m-2), it turned into a carbon source (+184.7g C m-2).