초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
◎ 기후변화 대응 식량작물 환경적응모델 개발
본 연구에서는 기후변화 대응 식량작물 환경적응모델 개발을 위해 신 기후변화 시나리오에 따른 지역별 환경 적응성 평가를 하였으며, 1차년 개발 적응모델을 기반으로 한 밭작물 환경적응성 설정(콩), 생물리적(Bio Physical)모델에 적용한 작물생산량(민감도) 분석, 기상변수를 이용한 기후변동성 추정 등을 진행하였고, 종합적으로 보면 다음과 같다.
첫째, 신 기후변화 시나리오 중 RCP8.5에 따른 기상관측지점과 시·군별 농업 기상관측센터의 일 최고기온,

Ⅳ. 연구개발결과
◎ 기후변화 대응 식량작물 환경적응모델 개발
본 연구에서는 기후변화 대응 식량작물 환경적응모델 개발을 위해 신 기후변화 시나리오에 따른 지역별 환경 적응성 평가를 하였으며, 1차년 개발 적응모델을 기반으로 한 밭작물 환경적응성 설정(콩), 생물리적(Bio Physical)모델에 적용한 작물생산량(민감도) 분석, 기상변수를 이용한 기후변동성 추정 등을 진행하였고, 종합적으로 보면 다음과 같다.
첫째, 신 기후변화 시나리오 중 RCP8.5에 따른 기상관측지점과 시·군별 농업 기상관측센터의 일 최고기온, 일 최저기온, 일 평균기온, 일 강수량 자료(TMAX, TMIN, TAVG, PRCP)를 추출하기 위하여 2011년에서 2099년까지의 1km 단위의 기상자료를 구득하여 선정도니 111개 지점에 일치 시켰으며, 이를 ArcGis의 공간분석과 자료정규화를 통해 일별, 연도별 비교가 가능한 자료로 추출하였다. 이를 이용하여 우리나라 특정지점의 지역별 식량작물 생산량 예측과 동시에 기후변화에 대한 환경적응성 평과의 결과를 가져올 것으로 기대된다.
둘째, 밭작물을 이용하여 신 기후예측자료에 대한 작물에 필요한 영양소 및 환경요인에 대한 자료를 수집하여 생산량 변화를 예측하기위해 작물에 대한 재배환경, 관리, 재해경감대책, 수확 및 탈곡, 가공 등을 조사하여 작물에 기본적인 요인을 분석하였다.
셋째, 실제 기상자료와 신 기상예측자료를 비교하여 작물생산량에 정확한 예측을 위한 신기후변화 시나리오의 농업기상자료 구축을 진행하였다. 기존 연구에서 사용되었던 방법인 30년 평균자료와 연별로 추출한 자료를 이용하여 작물생산량 측정에 있어 좀 더 정확한 값을 추출하는 방법을 알아보고자 진행하였다. 이는 향후 구축된 자료를 바탕으로 생산량변화 및 재배예측 등 다양한 연구가 수행된다면 결과의 활용성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.
넷째, 생물리적(Bio Physical)모델에 포함된 프로그램에서 작물생산량을 알아보기 위해 기본적으로 필요한 자료가 무엇인지 분석하여 자료를 입력하였고, 신 기후예측자료에 일사량 추정공식이 따로 존재하지 않아 일사량을 추정하였다. 또한, 프로그램 상 기존자료를 적용하여 기상자료만을 수정해 생산량 변화를 확인하였다. 이는 기존 구축되어있는 생산량 비교 시뮬레이션 자료를 이용하여 자료 안에서 사용되었던 기상자료를 신 기후예측자료로 수정하였고, 추후 토양자료에 좌표인식과 우리나라의 대표작물을 입력하여 생산량을 추정할 수 있는 방안이 검토될 것으로 기대된다.
다섯째, 신 기후변화 시나리오에 따른 기상예측자료를 일조평균기온 보간계수(TEMCF)를 활용하여 지역별 기온변동성을 추정하였다. 이에 신 기후예측자료에 대한 신뢰도를 확인할수 있었고, 지역별로 다양하게 나타나 자료를 통해 노지재배 등에 영향을 줄 것으로 기대되며, 기후변동성 추정이 가능해 질 것으로 기대된다.
이상과 같이 기후변화 대응 식량작물 환경적응모델 개발에서는 신 기후예측자료를 구축하여 DB구축 및 기온변동성 추정을 통해 향후 추가적인 연구 및 사업화를 통한 지식기반시스템 구축에 초석이 될 것이라고 판단된다.
◎ 신 기후변화 시나리오에 따른 식량작물 적응 유형별 영향예측 및 지도 작성
본 연구에서는 신 기후벼노하 시나리오에 따른 식량작물 적응 유형별 영향예측 및 지도 작성을 위해 지역에서 활용 가능한 기후변화 신 시나리오 DB구축과 기후변화 신 시나리오에 따른 벼의 생산성 예측 평가, 미래 가뭄위험 시나리오를 활용한 지역별 가뭄위험 예측 등을 진행하였다. 이에 대한 결과물을 종합하면 다음과 같다.
첫째, 기상청 제공 남한상세 신 시나리오(RCP8.5)를 분석하여 기상청과 농촌진흥청에서 과거자료를 제공하고 있는 전국 111개 지점에 대한 일별, 연도별 엑셀자료를 구축하였다. 주요 기상학목은 최고, 최저, 평균기온과 강수량(TMAX, TMIN, TAVG, PRCP)이며, 처리 자료량을 127억 점(1km 기준)에서 약 15만점(지역 DB)만 추출하였다. 이는 농업기술센터 및 작물전문가 수준에서도 미래를 예측, 평가가 가능하여 기후변화 적응기술 개발에 출발점이 될 것으로 기대된다. 또한, 지역 내 미래 기후변동을 정밀하게 예측함으로서 새로운 작물의 조기 도입 및 시험으로 선도적인 농가 소득향상에 기여할 것으로 기대된다.
둘째, 신 시나리오에 대한 시뮬레이션(ORYZA2000)을 위한 DATA set을 작성하여 평년자료를 이용한 현재 품종대상에 대해 시뮬레이션을 진행하여, 평년 수량 대비 최대 36.7% 감소되는 것으로 나타났다. 이는 기후변화에 따른 농업 및 식량작물 분야 대응대책 수립을 위한 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.
셋째, 온난화, 이상기상이 빈번해지면서 농업인들에게도 기후변화는 매년 심각하게 체감하고 있는 중요한 화제가 되고 있어 대비를 위한 예측위해 2012년부터 2020년까지 가뭄위험 예측 시나리오 지도를 활용해 관심지역에 대한 가까운 미래 가뭄위험의 정도를 분석하여 미래 영농을 대비하고자 하였다. 이에 봄철 가뭄위험 발생 최대지속일수가 15일이 넘어가는 지역에 대해 연도에 작물피해가 발생할 수 있음을 대비하기위해 장기적으로 준비해야한다는 결과를 가져왔다. 기후변화에 따른 농업 및 식량작물 분야 대응대책 수립을 위한 기초자료로 활용되고자 하며, 농업인들이 해당 지역의 미래 가뭄위험을 보고 기부변화 적응능력이 향상 되었음을 확인할 수 있었다.
이상과 같이 신 기후변화 시나리오에 따른 식량작물 적응 유형별 및 지도 작성을 위해 미래에 발생할 수 있는 가뭄이나 자연재해 대비해 장지적으로 준비되어야 할 것으로 판단된다.

Abstract ▼

The establishment of maps for environmental impact assessment and adaptation subjected food crop’s according to new scenario for climate change For analysis of climate change effects on agriculture, construction of precise agricultural meteorological data is important each period and site. In this s

The establishment of maps for environmental impact assessment and adaptation subjected food crop’s according to new scenario for climate change For analysis of climate change effects on agriculture, construction of precise agricultural meteorological data is important each period and site. In this study, agricultural meteorological data under new climate change scenario (RCP 8.5) are constructed from 2011 to 2099 in 111 important monitoring site suggested by Rural Administration(RDA).
For verifying constructed data, comparison with field data of Suwon in 2011 shows same trend in maximum temperature, minimum temperature, average temperature, and precipitation. Also comparison with normals of daily data in 2025, 2055, and 2085 shows reliability of constructed data. In analysis of constructed data, we can calculate sum of days over temperature and under temperature. Results effectively show the change of average temperature in each region and odd days in precipatation which means flood and dry also calculated with constructed data.
For analysis of climate change effects on agriculture, construction of precise agricultural meteorological data is important to target period and site. In this study, agricultural meteorological data under new climate change scenario (RCP 8.5) are constructed from 2011 to 2099 in 111 agriculture major station suggested by Rural Development Administration(RDA).
In this study, we try to find single variable representing agricultural variances of maximum, minimum, and average temperature adapting TEMCF(coefficient to adjust daylight average temperature). For verifying suggested variable, we calculated TEMCF using temperature data from 2011 to 2099 in Suwon.
Results of analyzing average data show that maximum, minimum, and average temperature data are increased continuously but TEMCF has not regular change. Results of analyzing standard deviation data show that maximum, minimum, and average temperature can not represent nominal variance but TEMCF can represent nominal variance in 2042, 2059, 2074, and 2084. We can also represent agricultural temperature variance map using TEMCF.

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 10
• 목 차 ... 11
• 제 1 장 서 론 ... 13
• 연구개발의 필요성 ... 13
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 14
• 1. 국내 연구 현황 ... 14
• 2. 국외 연구 현황 ... 15
• 3. 국내외 연구현황 비교 및 필요 연구 분야 ... 18
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 19
• 1. 연구개발의 목표 및 내용 ... 19
• 2. 연구개발내용 ... 19
• ◎ 기후변화 대응 식량작물 환경적응모델 개발 ... 19
• ◎ 신 기후변화 시나리오에 따른 식량작물 적응 유형별 영향예측 및 지도 작성 ... 23
• 3. 연구개발의 추진전략ㆍ방법 및 추진체계 ... 24
• 4. 세부과제별 연구수행내용 ... 28
• ◎ 기후변화 대응 식량작물 환경적응모델 개발 ... 28
• ◎ 신 기후변화 시나리오에 따른 식량작물 적응 유형별 영향예측 및 지도 작성 ... 78
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도 ... 104
• 1절 : 세부과제별 정성적 연구목표대비 달성도 ... 104
• 2절 : 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 105
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 108
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 108
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 108
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 108
• 제 9 장 참고문헌 ... 109
• 끝페이지 ... 111