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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 우리나라 주 품종인 ‘신고’ 배나무를 대상으로 지구 온난화에 따른 재배대책 수립을 위한 기초자료로 활용코자, 발육지수를 산정하고, 전국 67개 기상관측지역을 대상으로 평균기온을 1℃에서 5℃까지 가상으로 상승시킨 후 각 경우의 발육속도 모델을 적용하여 만개일 변화를 추정하였다.
제안 방법
- 67지역에서 추정된 만개일 데이터를 ArcMap 9.0프로그램의 포인트 파일로 저장한 다음 전국을 대상으로 250m 해상도로 거리역산가중법(inverse distance weighted, IDW)에 의해 공간내삽을 실시하여 분포도를 작성하였다.
- 겨울철 기온 상승에 따른 만개일 변동을 추정하기 위해 기상자료를 이용하여 계산한 시간별 기온에 각각 1℃부터 5℃까지 1℃ 간격으로 상승시켰다. 또한 12월부터 4월까지 특정 월의 기온 상승에 따른 만개일 추정은 해당되는 월의 기온을 1, 3 및 5℃ 상승시켰다.
- 기상청 67개 지역의 기상자료를 이용하여 계산한 시간별 기온에 12월부터 4월까지 각 월별 기온이 1℃, 3℃, 5℃ 상승함에 따른 67개 지역의 평균만개일과의 차이를 조사하였다(Table 3). 각 월의 기온이 상승됨에 따라 만개일이 빨라졌으며, 3월 기온상승 시 만개일 변화가 가장 크고, 다음으로 4월, 2월, 1월, 12월 순으로 변화 폭이 컸다.
- 기상청 67개 지역의 기상자료를 이용하여 계산한 시간별 기온에 각각 1℃부터 5℃까지 상승시켜 추정한 만개일 변화를 ArcGIS 프로그램으로 공간내삽한 결과는 Fig. 2와 같다. 평년기온보다 2℃ 상승할 때까지는 모든 지점에서 만개일이 빨라졌다.
- 배시험장의 시간별 기온과 만개일 자료로 정한 발육지수의 적합성을 검토하기 위해 1993년부터 2009년까지 천안시 농업기술센터의 ‘신고’ 배나무의 만개일 실측자료를 활용하였다. 기상청(http://www.kma.go.kr) 관측자료 중 천안기상대의 일별 최고 및 최저기온을 이용하여 Sugiura(1999)의 방법으로 시간별 기온으로 계산한 후 1단계 발육속도와 2단계 발육속도를 적산하였다.
- 기온 상승이 ‘신고’ 배나무의 만개일에 미치는 영향을 조사하기 위해 배시험장의 시간별 기온자료로 발육지수를 산정하고, 기상청 관측자료에 있는 67개 지역의 최고 최저 온도에 의한 발육속도로 평년 만개일 분포 및 온도상승에 따른 만개일 변화를 추정하였다.
- 나주지역에서 관측된 기온과 만개일 자료를 이용하여 도출된 만개일 발육지수(0.9593)의 적합성을 검토하기 위해 1993년부터 2009년까지 천안지역의 예측 만개일과 실측 만개일의 차이를 조사하였다(Fig. 1). 예측 만개일과 실측 만개일의 차이는 0-7일 범위였으며 예측 만개일이 늦은 해가 빠른 해보다 더 많았다.
- 겨울철 기온 상승에 따른 만개일 변동을 추정하기 위해 기상자료를 이용하여 계산한 시간별 기온에 각각 1℃부터 5℃까지 1℃ 간격으로 상승시켰다. 또한 12월부터 4월까지 특정 월의 기온 상승에 따른 만개일 추정은 해당되는 월의 기온을 1, 3 및 5℃ 상승시켰다.
- 자발휴면 타파 시기는 Sugiura(1999)의 1단계 발육속도 모델을 변형한 Han 등(2008)의 방법에 따라 ‘신고’의 수확 직후인 10월 1일로부터 발육속도를 적산하여 발육지수가 1이 되는 시점으로 정하였다.
대상 데이터
- ‘신고’ 배나무(Pyrus pyrifolia Nakai cv. Niitaka)의 만개기 추정을 위한 자발휴면 타파 이후의 발육지수를 산정하기 위해 1997년부터 2007년까지 전남 나주에 위치한 국립원예특작과학원 배시험장에서 측정한 시간별 기온과 만개일 자료를 이용하였다.
- ‘신고’ 배나무의 평년 만개일을 예측하기 위해 기상청에서 제공되는 67지역을 대상으로 1971년부터 2000년까지 30년간의 일별 최고 및 최저기온 기상자료를 이용하여 시간별 기온을 추정하였다.
- 3%였다. 67개 지역의 평년 만개일은 4월 4일부터 5월 28일까지 분포하였다. 예측 만개일이 평년기온보다 5℃ 상승할 때까지 대부분의 지역에서 빨라졌지만 3℃ 상승부터 남쪽의 해안가 지역에서 늦어졌으며, 4℃와 5℃ 상승하면 제주, 고산(제주도 서부), 서귀포 지역에서는 개화되지 않는 것으로 추정되었다.
- 배시험장의 시간별 기온과 만개일 자료로 정한 발육지수의 적합성을 검토하기 위해 1993년부터 2009년까지 천안시 농업기술센터의 ‘신고’ 배나무의 만개일 실측자료를 활용하였다.
이론/모형
- zDevelopment stage index of flower bud was calculated by integrating the development rate model (Sugiura, 1999, 2002; Sugiura and Honjo, 1997) modified by the endodormancy completion temperature (Han et al., 2008).
성능/효과
- 온도가 상승함에 따라 만개일이 가장 급격하게 변하는 지역은 겨울의 평년기온이 가장 낮은 대관령으로 1℃ 상승 시마다 5-7일 빨라지는 경향을 보였다. 가장 완만하게 변하는 지점은 겨울의 평년 기온이 가장 높은 제주, 고산(제주도 서부), 서귀포 지역으로 3℃ 상승까지 2-3일씩 빨라지는 경향을 보이다가 4-5℃ 상승시에는 개화되지 않을 것으로 추정되었다. 5℃ 상승되었을 때 만개일이 가장 빠른 지역은 마산으로 3월 20일에 만개되었으며, 가장 늦은 지역은 대관령으로 4월 29일이었다.
- 3%였다. 실제 동일한 과수원에서도 위치, 수세 등에 따라 만개일이 1-2일 정도 차이가 있음을 고려할 때 나주지역에서 산정한 발육지수로 천안지역에서도 만개일 예측이 적합하여 우리나라 전지역에 적용할 수 있을 것으로 생각되었다.
- 67개 지역의 평년 만개일은 4월 4일부터 5월 28일까지 분포하였다. 예측 만개일이 평년기온보다 5℃ 상승할 때까지 대부분의 지역에서 빨라졌지만 3℃ 상승부터 남쪽의 해안가 지역에서 늦어졌으며, 4℃와 5℃ 상승하면 제주, 고산(제주도 서부), 서귀포 지역에서는 개화되지 않는 것으로 추정되었다. 3월 기온 상승 시 예측 만개일의 변화가 가장 컸고, 4월, 2월, 1월 및 12월 순이었다.
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