[논문]RCP 8.5 기후변화시나리오에 근거한 온주밀감과 '부지화'의 잠재적 재배지 변화 예측

문영일; 강석범; 이혜진; 최영훈; 손인창; 이동훈; 김성기; 안문일

doi:10.5532/kjafm.2017.19.4.215

RCP 8.5 기후변화시나리오에 근거한 온주밀감과 '부지화'의 잠재적 재배지 변화 예측
Projection of Potential Cultivation Region of Satsuma Mandarin and 'Shiranuhi' Mandarin Hybrid Based on RCP 8.5 Emission Scenario 원문보기

한국농림기상학회지 = Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology, v.19 no.4, 2017년, pp.215 - 222

문영일 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 감귤연구소) , 강석범 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 감귤연구소) , 이혜진 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 감귤연구소) , 최영훈 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 감귤연구소) , 손인창 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 기획조정과) , 이동훈 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 기획조정과) , 김성기 ((주)에피넷) , 안문일 ((주)에피넷)

초록
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감귤 중 우리나라에서 가장 많은 면적을 차지하는 온주밀감(Citrus unshiu Marc.)과 '부지화'[Shiranuhi, (Citrus unshiu ${\times}$ C. sinensis) ${\times}$ C. reticulata]를 대상으로 1981년부터 2010년까지를 기준년도로 하여 2090년까지 잠재적 재배지 변화를 예측하였다. 재배지 변화는 국가농림기상센터와 기상청에서 제공하는 기상자료와 RCP 8.5 기후변화시나리오를 바탕으로 제작된 30m 해상도를 가진 농업용전자기후도를 이용하였다. 온주밀감의 잠재적 재배적지는 기준년도에서는 대부분 제주 지역이 해당되었으며, 재배가능지는 제주 동부지역과 남해안 일부지역이 포함되었다. 2030년대에는 온주밀감 재배적지는 증가하였으며 재배가능지도 전남지역의 해안 지역을 중심으로 증가하였다. 2060년대부터는 재배적지는 제주 산간과 전남과 경남, 강원도 해안지역으로 점차 증가하고 재배가능지도 경북, 충남, 전북 지역까지 확대되었다. '부지화' 감귤인 경우 기준년도에서 재배적지는 제주 해안 지역 일부만 포함되었으며 재배가능지는 제주지역과 전남 남해안 일부 지역만 해당되었다. 2030년대 재배적지는 현재 온주밀감 재배지가 해당되었으며 재배가능지도 남해안 일부 지역까지 북상하였다. 2090년대에는 재배적지가 점점 증가하여 제주지역 전체와 전남, 경남, 강원도 해안지역이 재배적지가 되었으며 재배가능지도 점점 해안가를 중심으로 북상하였다. 이상의 결과를 종합하여 RCP 8.5 기후변화시나리오를 근거로 감귤의 재배적지변화를 예측해 본 결과 온주밀감재배적지는 감소하고 '부지화' 감귤의 재배적지는 증가하는 것으로 나타났으며, 21세기 말에는 강원도 지역까지 감귤이 재배될 것으로 예측되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The potential change of the cultivation area of main citrus cultivars, satsuma mandarin (Citrus unshiu Marc.) and 'Shiranuhi' mandarin hybrid [(Citrus unshiu ${\times}$ C. sinensis) ${\times}$ C. reticulata] were determined with base year (1981 to 2010) to 2090. The meteorological data provided by the Korea Meteorological Administration (KMA), and the digital agricultural climate map of 30m-solution based on the Representative Concentration Pathways (RCP) 8.5 was used for projection of potential cultivation area. As a result, the potential suitable region of satsuma mandarin included almost Jeju region during base year. At the 2030s, the potential suitable region of satsuma mandarin increased and the cultivable region also increased focused on the coast region of Jeonnam province. From the 2060s, the suitable area spread out to mountain area of Jeju, Jeonnam, Gyeongnam, and the coast region of Kangwon, and the cultivable region expanded to the area of Gyeongbuk, Chungnam, and Jeonbuk. In the case of 'Shiranuhi' mandarin hybrid, the suitable region included only the partial coast area of Jeju, and cultivable area covered Jeju region and the partial southern coast of Jeonnam during the standard period. At the 2030s, the suitable region of 'Shiranuhi' included the current cultivation area of satsuma mandarin, and the cultivable region moved to northward by the partial southern coast region. At the 2090s, the slightly increased suitable region covered all Jeju regions, Jeonnam, Gyeongnam, and the coast area of Kangwon, and the cultivable region proceeded northward focusing on the coastline. In conclusion, the prediction of the potential land for citrus cultivation based on the RCP 8.5 showed that the suitable region of satsuma mandarin decreased, whereas that of cultivation of 'Shiranuhi' increased. Moreover, it was forecasted that citrus cultivation area would extend to Kangwon region at the end of the $21^{st}$ century.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 기후변화시나리오에서 제공하는 기온변화 예측모델을 근거로 온주밀감과 ‘부지화’ 감귤의 미래 잠재적 재배적지 변화를 예측하여 향후 감귤정책과 연구방향을 모색하기 위해 수행되었다.

제안 방법

2010년대부터 2090년대까지 30m 격자로 제작된 농업용전자기후도를 기본으로 하여 온주밀감과 ‘부지화’의 연평균기온과 극최저기온을 ArcGIS(ESRI, Redlands, USA) 공간 정보 분석프로그램에 반영하여 분석하였다.
2010년대부터 2090년대까지 30m 격자로 제작된 농업용전자기후도를 기본으로 하여 온주밀감과 ‘부지화’의 연평균기온과 극최저기온을 ArcGIS(ESRI, Redlands, USA) 공간 정보 분석프로그램에 반영하여 분석하였다. 각각의 품종들은 연평균기온을 중심으로 하여 적지를 우선적으로 구분하고 이를 바탕으로 극최저기온값을 적용하여 레이어를 작성한 후 농경지를 구분할 수 있는 토지피복도와 법정도 경계구역을 반영하여 나타내었다.
재배지 변동지도는 과거 30년(1981∼2010년) 기후자료를 기준으로 하여 2010년대부터 2090년대까지 소기후모형을 적용하여 종관기후도의 정확도를 경관규모로 개선된 디지털 전자기후도를 이용하여 작성되었다.

대상 데이터

감귤의 미래 잠재적 재배적지를 표현하기 위해 우리나라에서 가장 많이 재배되는 온주밀감과 1990년대 일본에서 도입되어 온주밀감 다음으로 많은 재배면적을 차지하고 있는 ‘부지화’를 대상 품종으로 하였다.
재배지 변동지도는 과거 30년(1981∼2010년) 기후자료를 기준으로 하여 2010년대부터 2090년대까지 소기후모형을 적용하여 종관기후도의 정확도를 경관규모로 개선된 디지털 전자기후도를 이용하여 작성되었다. 전자기후도는 135km 공간해상도를 가진 HadGEM2-Ao 전지구 예측 모델을 이용하여 만든 12.5km HadGEM3-RA 지역기후모델을 기반으로 30m 해상도로 만들어진 농업용전자기후도(RDA, 2012)이며, 과거의 기상자료는 국가농림기상센터에서 제공하는 자료, 기후변화시나리오는 기후변화 정보센터에서 제공하는 RCP 8.5시나리오를 이용하였다.

이론/모형

감귤의 잠재적 재배지 변동 예측을 위해 재배적지,재배가능지 및 부적지로 구분한 후 재배지 별 기후조건을 Han and Kwon(1983), Iwahori and Kadoya(1999), Kawase(1999), Moon et al.(2015), Sugiura and Yokozawa(2004)가 제시한 감귤 환경조건을 참고하여 설정하였다(Table 1). 2010년대부터 2090년대까지 30m 격자로 제작된 농업용전자기후도를 기본으로 하여 온주밀감과 ‘부지화’의 연평균기온과 극최저기온을 ArcGIS(ESRI, Redlands, USA) 공간 정보 분석프로그램에 반영하여 분석하였다.

성능/효과

RCP 8.5 기후변화시나리오를 이용하여 감귤의 재배지를 예측한 결과 온주밀감 잠재적 재배적지는 2040년대까지 증가하다가 점차 감소하고, 재배가능지는 2080년대까지 증가하다가 2090년대에는 오히려 감소하는 것으로 나타났다(Fig. 2). 지난 30년 간(1981년∼2010년) 온주밀감 재배지를 Table 1과 같은 환경 조건으로 적용하였을 때 잠재적 재배적지는 제주 동부와 산간지역을 제외한 지역으로 현재 온주밀감이 재배되는 주산지와 대부분 일치하였고, 일부 제주 산간,제주 동부지역과 전남 남해안 섬 일부가 재배가 가능한 것으로 나타났다(Fig.
기후변화시나리오에 따라 기온이 지속적으로 상승하면 ‘부지화’와 같이 고온성 감귤 품종들은 현재보다 봄철 나무의 생장과 과실비대기 발육이 왕성하여 재배하기가 용이할 것으로 판단된다.
이상의 결과를 종합하여 RCP 8.5 기후변화시나리오를 근거로 감귤의 재배적지변화를 예측해 본 결과 온주밀감 재배적지는 감소하고 ‘부지화’ 감귤의 재배 적지는 증가하는 것으로 나타나고, 21세기 말에는 강원도 지역까지 감귤이 재배될 것으로 예측되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	감귤의 특징은 무엇인가?	감귤(Citrus Linn)은 전세계적으로 연간 2억톤이 생산되어 과실 중에서는 생산량이 많은 편이지만 추위에 약하기 때문에 재배지는 남⋅북위 40°사이에 위치하고 있으면서 최저기온 -7℃ 이상인 지역에 국한되고 있어서(Davies and Albrigo, 1994) 우리나라에서는 최남단인 제주도에서 주로 생산되고 있다.
	주로 하우스에서 재배되었던 감귤 품종들의 노지재배가 가능해진 이유는?	6℃가 상승하였는데, 지난 30년간 기온 상승폭의 변화가 크다. 제주, 서귀포, 성산 관측지점을 평균한 제주도 해안지역의 1973∼2010년 기간 변화추세를 보면 연평균기온은 0.32℃/10년, 최고기온 0.29℃/10년, 최저기온은 0.5℃가 증가하여 지난 38년간 연평균기온은 지속적으로 상승하는 경향이 나타났는데(KMA, 2011), 이는 추위에 약한 감귤 품종들의 노지재배를 가능하게 하는 요인이 되고 있다.
	IPCC에서 제시한 한반도의 예상 기후변화시나리오는?	7℃ 증가한다고 하고(Riahi et al., 2011) 한반도는 2046부터 2065년까지 3.0℃, 2081년부터 2100년까지는 5.9℃ 증가하여 온도 증가 폭이 더 클 것으로 예측되고 있는데, 제주인 경우 2000년대에 비해 2040년에는 약 1.6℃, 2070년에는 약 3.4℃, 2100년대에는 약 5.5℃가 상승할 것으로 예측되고 있다(KMA, 2011). 연평균온도가 상승하면 아열대 기후대도 북상하여 감귤 재배 지역은 증가할 수 있지만 가뭄, 동해 등이 제한인자로 작용할 수 있다(USDA, 2013).

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