회의보고 : 선도적 농림기상 국제협력을 통한 농업과 식량안보분야 전지구기후 서비스체계 구축 전략

이병열 ( Byong Lyol Lee ),페데리카로씨 ( Federica Rossi ),레이몬드모타 ( Raymond Motha ),로버트스테판스키 ( Robert Stefanski ) 한국농림기상학회 2013 한국농림기상학회지 Vol.15 No.2

“전지구기후서비스체계” (GFCS)는 2009년 제3차 세계기후회의에서 기후변화 대응 취약 국가와 소외계층에 대해 보다 효율적인 기후정보를 제공하기 위한 전지구차원의 서비스 제공체계 구축 필요성에 대한 공감을 바탕으로 제안되어, 현재 세계기싱기구를 중심으로 관련 UN 및 국제기구간 공조를 통해 향후 약 10년 동안에 걸쳐 이를 이행하기 위한 노력을 기울일 예정이다. GFCS는 과학적 기후정보와 기후예측을 기후변화 적응과 기후위기관리를 상호 연계할 수 있는 기후서비스 개발을 주도하게 된다. GFCS의 기본구조는 5개 주요 요소로 구성되어 있는데, 이에는 관측/모니터링, 연구/모형/예측, 기후서비스정보시스템 및 사용자인터페이스 플랫폼과 함께 이들 모두를 포괄하는 역량개발이 포함되어 있다. 현재 GFCS의 편익분야 중 자연재해경감, 수자원, 보건 분야와 함께 농업/식량안보분야가 4대 우선순위에 포함되어 있는데, WMO의 농업기상위원회(CAgM)은 동분야에 대한 GFCS의 효율적 이행을 지원하기 위해 GFCS의 5개 요소별로 이를 보완하기 위한 전구차원 선도적 협력방안(GIAM)을 제안 추진하고 있다. GIAM의 취지는 기존의 기후서비스체계의 개별적 서비스 구조를 통합하거나 미흡한 부분을 보완하는 방법 등 최소한의 추가적인 자원 투입으로 최대 시너지효과를 도출하는데 중점을 두고 있다. 관측분야는 전구생물계절관측협의체 구축, 연구분야는 지역/전구 농림기상 파일롯프로젝트 도출, 기후서비스분야는 기존농업기상웹서버인 WAMIS의 지역 및 기능 확대, 사용자인터페이스분야는 기존 사이버농업기상협의체를 보완하기 위한 전구 농림기상학술협의체 구축, 그리고 역량개발분야는 전구농림기상교육훈련센터 구축 등이 추진 중에 있으며, 이들간의 유기적인 연동 지원을 위한 조정기구와 지원사무국의 설립도 기상청에 의해 가시화되고 있으며, 효율적인 운영을 위한 새로운 거버넌스도 미국 조지메이슨대를 중심으로 구축 중에 있다. 한편 GIAM의 성공적인 이행을 위해서는 전산자원 인프라 구축이 선행되어야 함으로 현재 WAMIS를 지원하기 위해서 세계기상기구 정보시스템(WIS)의 자료수집/생산센터(DCPC-WAMIS) 구축 및 회원국간 전산자원 공유를 위한 클라우드 및 그리드 환경 구축도 기상청과 KISTI/부경대 등의 협조를 얻어 추진 중에 있다, GIAM의 궁극적인 목표의 하나는 차세대 기후변화 대응 농림기상전문가의 양성에 있는데 이를 구현하는 방안으로 회원국의 추천을 받은 후보자를 전구농림기상 교육훈련센터 대학원 과정에 학비/수업료 면제조건으로 입학시킨 후, 지역 파일롯프로젝트에 연구원으로 참여, 이를 통해 생활비 등 지원을 받는 한편 농림기상 학술협의체 회원 활동, 국내외 실무그룹 활동 등을 통해 농림기상분야 국제전문가로 양성함으로써 향후 회원국 농업/식량안보분야 기후변화 대응에 절대적으로 필요한 핵심정책연구 담당자로서의 역할을 기대할 수 있을 것이다. The Global Framework on Climate Services (GFCS) will guide the development of climate services that link science-based climate information and predictions with climate-risk management and adaptation to climate change. GFCS structure is made up of 5 pillars; Observations/Monitoring (OBS), Research/ Modeling/Prediction (RES), Climate Services Information System (CSIS) and User Interface Platform (UIP) which are all supplemented with Capacity Development (CD). Corresponding to each GFCS pillar, the Commission for Agricultural Meteorology (CAgM) has been proposing “Global Initiatives in AgroMeteorology” (GIAM) in order to facilitate GFCS implementation scheme from the perspective of AgroMeteorology - Global AgroMeteorological Outlook System (GAMOS) for OBS, Global AgroMeteorological Pilot Projects (GAMPP) for RES, Global Federation of AgroMeteorological Society (GFAMS) for UIP/RES, WAMIS next phase for CSIS/UIP, and Global Centers of Research and Excellence in AgroMeteorology (GCREAM) for CD, through which next generation experts will be brought up as virtuous cycle for human resource procurements. The World AgroMeteorological Information Service (WAMIS) is a dedicated web server in which agrometeorological bulletins and advisories from members are placed. CAgM is about to extend its service into a Grid portal to share computer resources, information and human resources with user communities as a part of GFCS. To facilitate ICT resources sharing, a specialized or dedicated Data Center or Production Center (DCPC) of WMO Information System for WAMIS is under implementation by Korea Meteorological Administration. CAgM will provide land surface information to support LDAS (Land Data Assimilation System) of next generation Earth System as an information provider. The International Society for Agricultural Meteorology (INSAM) is an Internet market place for agrometeorologists. In an effort to strengthen INSAM as UIP for research community in AgroMeteorology, it was proposed by CAgM to establish Global Federation of AgroMeteorological Society (GFAMS). CAgM will try to encourage the next generation agrometeorological experts through Global Center of Excellence in Research and Education in AgroMeteorology (GCREAM) including graduate programmes under the framework of GENRI as a governing hub of Global Initiatives in AgroMeteorology (GIAM of CAgM). It would be coordinated under the framework of GENRI as a governing hub for all global initiatives such as GFAMS, GAMPP, GAPON including WAMIS II, primarily targeting on GFCS implementations.

한국농림기상학회지 수록 논문에 기반한 산림기상 연구 추세와 전망

문나현,신만용,문가현,천정화 한국농림기상학회 2019 한국농림기상학회지 Vol.21 No.3

This study was conducted to review the trends of forest meteorological studies based on the publications for last 20 years in Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology (KJAFM), and to provide insight for future prospect for researches in the field of forest meteorology. A total of 220 papers related to forest meteorology were published in KJAFM for the last 20 years. That corresponds to 33.5% out of all the papers including agricultural meteorology papers. To review the trends of forest meteorology studies, the 220 published papers were classified into seven categories. They are forest meteorology and forest fire, forest meteorology and tree physiology, forest meteorology and forest protection, micrometeorology in mountain area, climate and forest growth, climate and forest vegetation distribution, and climate change and forest ecosystem. Even if there were differences in paper numbers among the seven categories, it was found that various and very specific studies were conducted in the field of forest meteorology for the last 20 years. It was also expected that the accumulation and utilization of various and accurate forest meteorological information would bring remarkable progress of forest meteorological studies in the near future. 본 논문은 한국농림기상학회지 발간 20주년을 맞이하여 지난 20년 동안 학회지에 게재된 산림기상 관련 논문을 분석함으로써 그동안 수행된 산림기상 분야의 연구 추세를 진단함과 동시에, 앞으로의 산림기상 연구의 방향을 전망하고자 하였다. 산림기상 관련 논문은 총 220편으로 전체 게재된 논문의 35.5%인 것으로 분석되었다. 그동안 구체적으로 어느 분야의 연구가 수행되었는지를 평가하기 위해 전체 220편의 산림기상 논문을 7개 영역으로 분류하여 분석하였다. 분류된 연구 주제는 산림기상과 산불, 산림기상과 수목생리, 산림기상과 산림보호, 산악지역 미기상, 기후와 산림 생장, 기후와 산림식생분포, 그리고 기후변화와 산림 생태계의 7개 영역이다. 게재된 220편의 산림기상 관련 논문은 앞에서 분류한 7개 영역에 복수로 포함될 수도 있는 주제를 다루고 있어, 일부 논문의 경우에는 분류에 어려움이 있었다. 이러한 경우 가장 유사한 영역에 포함되도록 조치하였으며, 또한 일부 논문의 경우 저자가 산림분야의 연구자가 아님에도 불구하고 산림을 대상으로 산림기상 연구를 수행한 경우가 많았다. 이 경우에는 저자에 상관없이 모두 산림기상 관련 논문으로 취급하여 분류하였다. 전체적으로 보면, 산림기상과 수목생리 관련 논문이 총 54편으로 가장 많고, 기후와 산림생장이 49편, 산악지역 미기상이 47편으로 이 3개 분야의 논문이 전체의 68.2%를 차지하고 있다. 반면에 기후변화와 산림생태계 관련 논문이 10편으로 가장 적었고, 다음은 산림기상과 산불이 16편, 산림기상과 산림보호가 21편, 그리고 기후와 산림식생분포가 23편인 것으로 분석되었다. 이상의 7개 영역의 논문을 세부적으로 분석한 결과, 해당 영역 내에서 다양한 주제의 연구가 수행된 것으로 파악되었다. 산림생태계의 현상은 기상조건과 밀접한 관계를 맺고 있다. 따라서 다양한 산림분야의 연구는 기상조건을 고려하여 수행되어야 좀 더 정확한 결과를 도출할 수 있다. 그동안 사용가능한 산림기상 자료의 부족 등으로 인하여 산림기상 관련 연구에 한계가 있었던 것이 사실이다. 하지만 최근에 이루어진 산림수치기후도의 제작, 산림기상관측망의 확충, 산악 지역 내의 플럭스 관측망 설치, 기후변화 시나리오의 사용 등은 앞으로 산림기상 관련 연구의 활성화에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 판단된다. 뿐만 아니라 위성영상이나 산림지리정보시스템 등과 같은 과학기술의 접목과 함께 첨단 통계기법의 적용은 산림기상 분야의 연구를 양적 그리고 질적으로 크게 성장시킬 수 있을 것으로 기대된다.

기상청 수원기상대 농업기상 관측요소의 품질관리

오규림 ( Gyu Lim Oh ),이승재 ( Seung Jae Lee ),최병철 ( Byoung Choel Choi ),김준 ( Joon Kim ),김규랑 ( Kyu Rang Kim ),최성원 ( Sung Won Choi ),이병렬 ( Byong Lyol Lee ) 한국농림기상학회 2015 한국농림기상학회지 Vol.17 No.1

농업기상 관측자료의 QC는 원자료의 튀는 값을 의심자료로 분류하거나 제거하는 사후 성격의 작업이다. 본 연구에서는 수원기상대의 2012, 2013년 농업기상관측요소에 대하여 처음으로 QC를 시행하고, 관련 절차를 문서화하였다. QC 방법은 기상청의 실시간 품질관리 시스템을 참고하였고, 토양수분은 국제 토양수분관측망 QC 모듈을 참고하였으며, 그 외의 경우는 경험에 근거하여 자체적으로 고안한 기준을 적용하였다. 농업기상 관측자료에 이상의 품질검사 알고리즘들을 적용한 결과, 튀는 값과 비정상적인 값들이 사라지고, 보다 신뢰할 수 있는 시계열 자료가 확보되었으며, 보다 정확한 통계값이 산출되었다. 연직 기온, 토양온도 등의 온도 요소는 품질관리가 상대적으로 용이하게 이루어졌다. 그러나 토양온도의 튀는 값이 여름철에 집중된 것으로 볼 때, 강우에 따른 대비와 관측 장비의 철저한 관리가 필요하다고 사료된다. 한편, 온도 요소를 제외한 나머지 요소에는 각각의 자료 특성에 맞는 품질관리 방법의 개발이 시급하다. 특히 토양수분은 연직으로 깊이 들어가더라도 그 정도에 차이가 있을 뿐 강수량의 영향을 받음에도 불구하고, 앞에 제시한 일부 QC 방법은 0.10m 토양수분에 한정되어 있는 점이 한계로 작용하였다. 수원기상대에서 나타나는 토양수분의 겨울철 이상 변동은 ISMN 방식의 QC 모듈로도 걸러지지 않았으므로, 이에 대한 원인 분석이 이루어져야 할 것이다. 또한, 토양수분 QC에서 플래그가 부여된 의심자료들을 오류값으로 분류하기 위해서는 더욱 확실한 근거가 필요하다. 예를 들어 수원기상대의 경우, 여러 해 동안 측정된 토양수분 관측자료를 종합적으로 분석하여 수원기상대에서의 토양수분의 변화 양상이 매년 어떻게 반복되고 있는지 파악하는 것이 중요하다. 향후 단기적으로는 이번 QC 연구에서 자료의 신뢰도가 낮아 제외되었던 복사 변수와 지면온도 변수에 대한 QC가 이루어져야 하며, 수원 이외의 다른 농관 지점의 관측자료에 대해서도 QC가 속히 실시되어야 할 것이다. 중기적으로는 QC된 자료를 바탕으로 농업기상 정기보고서 작성 및 배포가 가능하다. 장기적으로는 기상청 및 KoFlux의 자동화 QC 프로그램, 수치모형을 이용한 비선형 변분 QC(예로, Lee et al., 2011) 등을 기반으로 농업기상 관측요소별 QC 수행의 고도화 및 자동화가 필요하다. 이러한 체계적인 개선을 통해 농업기상 관측자료의 품질경영이 한층 더 성취되면, 지상기상 관측자료에 버금가는 고품질의 농업기상 관측자료가 생산되어, 국내 유관기관, 학술 연 구자, 농림업 현장 종사자 등 많은 이용자들에게 제공 및 활용될 것으로 기대된다. 이 연구에서 사용된 원자료 및 품질관리 결과 자료는 국가농림기상센터의 웹사이트(http://ncam.kr/page/req/agri_weather.php)에서 소정의 절차를 거쳐 이용할 수 있다. In this research, we applied a procedure of quality control (QC) to the agro-meteorological data measured at the Suwon weather station of Korea Meteorological Administration (KMA). The QC was conducted through six steps based on the KMA Real-time Quality control system for Meteorological Observation Data (RQMOD) and four steps based on the International Soil Moisture Network (ISMN) QC modules. In addition, we set up our own empirical method to remove erroneous data which could not be filtered by the RQMOD and ISMN methods. After all these QC procedures, a well-refined agro-meteorological dataset was complied at both air and soil temperatures. Our research suggests that soil moisture requires more detailed and reliable grounds to remove doubtful data, especially in winter with its abnormal variations. The raw data and the data after QC are now available at the NCAM website (http://ncam.kr/page/req/agri_weather.php).

2015년 쌀풍년 발생 조건에 대한 기상학적 분석

김준환,상완규,신평,조현숙,서명철,Kim, Junhwan,Sang, Wangyu,Shin, Pyeong,Cho, Hyeounsuk,Seo, Myungchul 한국농림기상학회 2017 한국농림기상학회지 Vol.19 No.2

Rice yield of South Korea in 2015 was the highest in last 30 years. The future direction of food policy in South Korea can be determined depending on whether the historically highest yield in 2015 can be continued or just one-off event. Therefore, it is necessary to understand whether such a high yield as 2015 can be reoccurred and how often it can occur. This study used the yield monitoring data from National Institute of Crop Science, Rural Development Administration and the meteorological data provided by Korea Meteorological Administration to identify the weather conditions, which could cause high yield, and how often these conditions occurred in the past. Our results showed that significantly high yield in 2015 could occur only when the mean sunshine hours of July and the mean sunshine hours from the end of August to early September are 5.1 hours and 6 hours, respectively. The probability of satisfying these weather conditions was 8/35 (23%) over the past 35 years. And the probability of successive high yield for two years was 1/35 (2.9%). The probability of recurrence of high yield within the next 5 years or 10 years after high yield was 4/35 (11.4%). 2015년 한국의 쌀 수량은 지난 30년 중 최고치를 보였다. 이러한 수량이 계속 될 수 있는지 아니면 일회성 사건일지에 따라서 앞으로의 식량정책의 방향이 변화될 수 있다. 따라서 본 연구는 2003년부터 2015년까지의 농촌진흥청 국립식량과학원 작황시험 자료와 기상청에서 제공 하는 기상 자료를 이용하여 어떤 기상 조건에서 이러한 높은 수량이 유발될 수 있는지를 결정하고 과거에 얼마나 자주 이러한 조건이 발생했는지를 확인하여 보았다. 본 연구 결과에 따르면 2015 년 수준의 높은 수량은 최소한 7월 평균 일조 시간과 8월 말에서 9월 초 평균 일조 시간이 각각 5.1시간과 6시간 이상인 경우에 발생 가능하였다. 이를 바탕으로 과거 35년간(1981-2015) 이러한 기상 조건을 만족했던 해의 빈도를 계산한 결과 8/35 (23 %)로 비교적 자주 발생하는 사건임을 알 수 있었다. 그리고 2 년간 연속적으로 높은 수량이 발생할 수 있는 기상조건 빈도는 1/35 (2.9 %)이었으며 비교적 희박하게 발생하였다. 2015년 수준의 대풍 가능 기상이 발생한 후 향후 5 년 이내에 다시 그러한 기상이 발생할 가능성은 4/35 (11.4 %)였다. 이러한 대풍가능 기상 조건과 빈도에 대한 접근법을 이용하여 사전에 풍년 가능성에 대한 합리적 접근이 가능할 것으로 생각된다.

농장맞춤형 농업기상정보 생산을 위한 소기후 모형 구축

김대준,김수옥,김진희,윤은정 한국농림기상학회 2019 한국농림기상학회지 Vol.21 No.3

One of the most distinctive features of the South Korean rural environment is that the variation of weather or climate is large even within a small area due to complex terrains. The Geospatial Schemes based on Topo-Climatology (GSTP) was developed to simulate such variations effectively. In the present study, we reviewed the progress of the geospatial schemes for production of farm-scale agricultural weather data. Efforts have been made to improve the GSTP since 2000s. The schemes were used to provide climate information based on the current normal year and future climate scenarios at a landscape scale. The digital climate maps for the normal year include the maps of the monthly minimum temperature, maximum temperature, precipitation, and solar radiation in the past 30 years at 30 m or 270 m spatial resolution. Based on these digital climate maps, future climate change scenario maps were also produced at the high spatial resolution. These maps have been used for climate change impact assessment at the field scale by reprocessing them and transforming them into various forms. In the 2010s, the GSTP model was used to produce information for farm-specific weather conditions and weather forecast data on a landscape scale. The microclimate models of which the GSTP model consists have been improved to provide detailed weather condition data based on daily weather observation data in recent development. Using such daily data, the Early warning service for agrometeorological hazard has been developed to provide weather forecasts in real-time by processing a digital forecast and mid-term weather forecast data (KMA) at 30 m spatial resolution. Currently, daily minimum temperature, maximum temperature, precipitation, solar radiation quantity, and the duration of sunshine are forecasted as detailed weather conditions and forecast information. Moreover, based on farm-specific past-current-future weather information, growth information for various crops and agrometeorological disaster forecasts have been produced. 우리나라 농산촌 환경의 가장 큰 특징 중 하나는 지형이 복잡하여 좁은 지역 내에서도 기상/기후 분포 변이가 크다는 점이다. 이를 효과적으로 모의하기 위하여 ‘소기후 모형’이 개발되었고 현재까지 지속적으로 개선 연구가 진행되고 있다. 소기후 모형은 우리나라 전역에 대해 농장필지 단위까지 공간적으로 정밀한 농업기상/기후 정보를 표현할 수 있는 모형으로 기후 요소별로 독자적으로 개발되었다. 소기후모형을 이용하여 2000년대에는 국지규모의 현재평년 및 미래 시나리오 기반 기후정보를 산출하였다. 평년 전자기후도는 과거 30년 기간의 월별 최저기온, 최고기온, 강수량, 일사량을 30 m 격자해상도로 상세화 한 분포도이며, 이 전자기후도를 기반으로 미래 기후변화 시나리오를 고해상도로 상세화하여 제작하였다. 이 들 전자기후도는 농업분야 기후변화 영향평가에 다양한 형태로 재가공 되어 이용되었다. 2010년대에는 농장맞춤형 기상 실황 및 예보자료를 국지규모로 생성하고 있다. 소기후 모형은 지속적인 개선 과정을 통해 일별 관측기상자료를 기반으로 실황정보를 상세화하는 기술로 발전하고 있으며, 기상청 동네예보 및 중기예보를 30 m 격자해상도로 상세 모의하여 농업분야 종사자에게 예측 정보를 실시간 제공할 수 있는 ‘농업기상재해 조기경보 서비스’ 기반의 핵심기술로 인정 받고 있다. 현재 상세 기상 실황 및 예보정보로는 일 최저 및 최고기온과 강수량, 일사량, 일조시간 등이 산출되고 있으며, 과거-현재-미래의 농장규모 기상정보를 토대로 각종 농작물의 생육정보와 기상재해 예측정보를 생산하고 있다.

격자기상예보자료 종류에 따른 미국 콘벨트 지역 DSSAT CROPGRO-SOYBEAN 모형 구동 결과 비교

유병현,김광수,허지나,송찬영,안중배 한국농림기상학회 2022 한국농림기상학회지 Vol.24 No.3

Uncertainties in weather forecasts would affect the reliability of yield prediction using crop models. The objective of this study was to compare uncertainty in crop yield prediction caused by the use of the weather forecast data. Daily weather data were produced at 10 km spatial resolution using Weather Research and Forecasting (WRF) model. The nearest neighbor method was used to downscale these data at the resolution of 5 km (WRF5K). Parameter-elevation Regressions on Independent Slopes Model (PRISM) was also applied to the WRF data to produce the weather data at the same resolution. WRF5K and PRISM data were used as inputs to the CROPGRO-SOYBEAN model to predict crop yield. The uncertainties of the gridded data were analyzed using cumulative growing degree days (CGDD) and cumulative solar radiation (CSRAD) during the soybean growing seasons for the crop of interest. The degree of agreement (DOA) statistics including structural similarity index were determined for the crop model outputs. Our results indicated that the DOA statistics for CGDD were correlated with that for the maturity dates predicted using WRF5K and PRISM data. Yield forecasts had small values of the DOA statistics when large spatial disagreement occured between maturity dates predicted using WRF5K and PRISM. These results suggest that the spatial uncertainties in temperature data would affect the reliability of the phenology and, as a result, yield predictions at a greater degree than those in solar radiation data. This merits further studies to assess the uncertainties of crop yield forecasts using a wide range of crop calendars. 주요 곡물 생산 지역에 대한 작황 계절 예측을 위해 작물모형과 기상 예보자료들이 활용되고 있다. 이 때, 작물모형의 입력자료로 활용되는 기상자료의 불확실성이 작황 예측 결과에 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 기상 예보자료에 따른 작물모형 결과에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 주요 곡물 생산 지역인 미국의 콘벨트 지역을 대상으로 중규모 수치예보 모형인 Weather Research and Forecasting (WRF)로 10km 해상도의 계절 예측 자료를 생산하였다. 보다 상세한 기상 예보자료 생산을 가정하기 위해 통계적 기법인 Parameter-elevation Regressions on Independent Slopes Model (PRISM) 기법을 활용하여 WRF 자료를 기반으로 5km 해상도로 예측 자료를 생산하였다. WRF와 PRISM 계절 예측 자료로 CROPGRO-SOYBEAN 모형을 구동하여 두 기상 예보자료에 따른 작물 생육 모의 결과를 얻었다. 2011~2018 기간에 대하여 4월 10일부터 8일 간격으로 11개의 파종일을 설정하였으며, 3개의 콩 성숙군에 대한 품종 모수가 사용되었다. 기상 자료의 불확실성을 파악하기 위해 작물 재배기간 동안의 누적 생육도일과 누적 일사량을 비교하였다. 예측된 수량 및 성숙일 등의 주요 변수들을 비교하였다. 두 기상 자료로부터 얻어진 변수들 사이의 일치도 통계량 계산을 위해 root mean square error (RMSE), normalized root mean square error (NRMSE) 및 structural similarity (SSIM) index가 사용되었다. WRF와 PRISM에서 계산된 누적 생육도일 사이의 일치도가 낮았던 연도에 콩 성숙일 모의 값에 대한 오차가 크게 나타났다. 콩 모의 수량 또한 성숙일 및 온도의 오차가 크게 나타났던 연도에 상대적으로 낮은 일치도를 가졌다. 또한 파종일이 수량 및 성숙일 예측의 일치도에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 WRF와 PRISM 자료 사이에 온도 자료의 불확실성이 작황 예측의 불확실성에 영향을 주었으며, 재배 시기에 따라 그 불확도의 크기가 상이할 수 있음을 암시하였다. 따라서 신뢰도 높은 작황 예측 자료 생산을 위해 작물별 재배기간을 고려한 불확실성 평가 등의 추가적인 연구가 진행되어야 할 것으로 보인다.

4차 산업혁명 기술에 기반한 농업 기상 정보 시스템의 요구도 분석

김광수,유병현,현신우,강대균 한국농림기상학회 2019 한국농림기상학회지 Vol.21 No.3

Efforts have been made to introduce the climate smart agriculture (CSA) for adaptation to future climate conditions, which would require collection and management of site specific meteorological data. The objectives of this study were to identify requirements for construction of agricultural meteorology information service system (AMISS) using technologies that lead to the fourth industrial revolution, e.g., internet of things (IoT), artificial intelligence, and cloud computing. The IoT sensors that require low cost and low operating current would be useful to organize wireless sensor network (WSN) for collection and analysis of weather measurement data, which would help assessment of productivity for an agricultural ecosystem. It would be recommended to extend the spatial extent of the WSN to a rural community, which would benefit a greater number of farms. It is preferred to create the big data for agricultural meteorology in order to produce and evaluate the site specific data in rural areas. The digital climate map can be improved using artificial intelligence such as deep neural networks. Furthermore, cloud computing and fog computing would help reduce costs and enhance the user experience of the AMISS. In addition, it would be advantageous to combine environmental data and farm management data, e.g., price data for the produce of interest. It would also be needed to develop a mobile application whose user interface could meet the needs of stakeholders. These fourth industrial revolution technologies would facilitate the development of the AMISS and wide application of the CSA. 기상 및 기후 정보를 활용하여 기후변화에 대응하기 위한 기후 스마트 농업을 도입하기 위한 노력이 진행되어 왔다. 기후 스마트 농업을 실현하기 위해 농가별 기상자료 수집 및 관리가 요구된다. 4차 산업혁명 시대의 주요한 기술인 IoT, 인공지능, 및 클라우드 컴퓨팅 기술들이 농가 단위의 기상정보 생산에 적극적으로 활용될 수 있다. 저비용과 저전력 특성을 가진 IoT 센서들로 무선 센서 네트워크를 구축할 경우, 농가나 농촌 공동체 수준에서 농업 생태계의 생산성을 파악할 수 있는 기상관측자료의 수집 및 분석이 가능하다. 무선 센서 네트워크를 통해 자료가 수집될 수 있는 공간적인 범위를 특정 농가보다는 농촌 공동체 수준으로 확대하여 IoT 기술의 수혜 농가를 확대하고, 아울러 상세기상정보의 생산 및 검증에 활용가능한 농업기상 빅데이터 구축이 필요하다. 기존에 개발되어 보급되고 있는 전자기후도를 활용하여, 농가 단위의 기상 추정 자료가 제공되고 있다. 이들 자료의 신뢰성을 향상시키고, 기존의 서비스 체계에서 제공되지 않고 있는 기상 변수들을 지원하기 위해 심층신경망과 같은 인공지능 기술들이 도입되어야 할 것이다. 시스템 구축의 비용 절감 및 활용성 증대를 위해 클라우드 및 포그 컴퓨팅 기술을 도입하여 농업 기상 정보 서비스 시스템이 설계되어야 한다. 또한, 기상자료와 농산물 가격 정보와 같은 환경자료와 경영정보를 동시에 제공할 수 있는 정보 시스템을 구축하여 활용도가 높은 농업 기상 서비스 시스템이 구축되어야 할 것이다. 이와 함께, 농업인 뿐만 아니라 소비자까지도 고려된 모바일 어플리케이션의 설계 및 개발을 통해, 4차 산업혁명의 주요 기술들이 농업 분야에서 확산될 수 있도록 지속적인 노력이 필요하다. 이러한 정보 시스템은 농업 분야 이해당사자에게 수요자 맞춤형 농림기상정보를 제공하여 기후스마트 농업 관련 기술의 개발과 도입을 촉진시킬 수 있을 것이다.

소기후모형과 전자기후도를 기반으로 한 지리공간 도식의 과거, 현재 그리고 미래

김대준 ( Dae-jun Kim ) 한국농림기상학회 2021 한국농림기상학회지 Vol.23 No.4

지형기후학을 기반으로 한 소기후모형은 전자기후도를 제작하기 위해 개발되었고 농림업 현장의 농장 단위로 적용이 가능한 고해상도 규모로 발전하였다. 본 총설에서는 이러한 소기후모형의 미래 발전방향을 제시하고자, 그동안의 개발 및 발전과정을 다시 조망하였다. 우리나라 농산촌의 특징은 지형이 복잡 다양하며, 소규모로 구성되어 있어 기상과 기후의 공간적인 변이가 크다. 식물의 생육을 지배하는 농림기후는 공간 규모에서 소기후로 분류되어, 중규모인 기상청 종관기상관측(ASOS) 정보만으로는 활용이 제한된다. 이에 농림업에서 활용 가능한 기후정보를 효과적으로 모의하기 위해 소기후모형이 개발되고 발전되어 왔다. 작은 집수역을 대상으로 연구된 전자기후도는 전산처리 기술의 발전과 더불어 전국 범위의 고해상도 분포도 제작이 가능하게 되었으며, 과거 평년뿐 아니라, 미래 기후변화 시나리오, 나아가 실황과 예보자료를 실시간으로 처리하는 데 이르렀다. 최종적으로 상세화 된 기상예보를 바탕으로 농장 단위로 재배작물의 생육진행과 재해예보를 제공할 수 있는 농업기상재해 조기경보서비스로 완성되었다. 기후위기 시대에 재해로 인한 피해를 경감하기 위해 세계적으로 조기경보시스템의 확대를 추진하고 있는 바, 진보된 소기후모형을 적용한 농업기상재해 조기경보서비스는 기술발전을 통해 적용대상 지역을 확대해 나아가야 할 것이다. 조기경보서비스가 디지털 기반의 지속가능한 농림생태-사회시스템에 기여하는 핵심 기술이 되기 위해서는, 실측 기반의 다양한 검보정 자료가 구축되어 적용되어야 하며, 사용자들과 농림업 현장의 목소리를 반영하여 지속가능발전의 패러다임을 담아내는 유기적인 플랫폼이 되어야 할 것이다. The geospatial schemes based on topo-climatology have been developed to produce digital climate maps at a site-specific scale. Their development processes are reviewed here to derive the needs for new schemes in the future. Agricultural and forestry villages in Korea are characterized by complexity and diversity in topography, which results in considerably large spatial variations in weather and climate over a small area. Hence, the data collected at a mesoscale through the Automated Synoptic Observing System (ASOS) operated by the Korea Meteorological Administration (KMA) are of limited use. The geospatial schemes have been developed to estimate climate conditions at a local scale, e.g., 30 m, lowering the barriers to deal with the processes associated with production in agricultural and forestry industries. Rapid enhancement of computing technologies allows for near real-time production of climate information at a high-resolution even in small catchment areas and the application to future climate change scenarios. Recent establishment of the early warning service for agricultural weather disasters can provide growth progress and disaster forecasts for cultivated crops on a farm basis. The early warning system is being expanded worldwide, requiring further advancement in geospatial schemes and digital climate mapping.

CAgM, USDA and the National Drought Policy Commission Associated with WAMIS

Motha, Raymond P. 한국농림기상학회 2004 한국농림기상학회지 Vol.6 No.2

본 논문은 정보기술 향상 필요성을 공감하고 있는 독특한 세 기구의 임무를 소개한다. 세계기상기구의 농업기상위원회는 회원국의 농업생산 지원과 자연자원 보전을 위한 농업기상서비스 개선에 대한 전구적인 책임을 지니고 있다. 미국 농무성의 세계농업전망위원회는 매월 전세계 농업 생산과 수요 예측을 발표하는데, 이는 정부와 산업계에서 생산량과 교역량 결정시 벤치마크로 사용하고 있다. 미국의 하원결의로 조직된 한발정책위원회는 위기 관리보다는 대응책 수립에 주안을 둔 국가 단위 한발정책 수립을 담당하고 있다. 이 세 기구는 모두 농업기상에서의 IT활용의 필요성을 인식하고 있으며 이들 기술을 보완하는 데 지금까지 적극적인 자세를 취해오고 있다. 농업기상정보는 사용자에게 적시에 적절한 방법으로 전달된다면 여러 가지 농업의사결정에 중요한 역할을 담당하는 필수적인 요소가 될 것이다. 농업은 국지, 지역 및 전구단위 경제발전의 중추역할을 담당한다. 그러므로 다양한 농업분야에서 농업기상 응용물의 활용강화를 통해 다양한 경제발전을 도모할 수 있다. 정보기술의 발달은 또한 농업기상 현장활용물의 전달을 위한 새로운 수단을 제시할 수 있을 것이다. 세계농업기상정보서비스(WAMIS)는 세계기상기구 회원국들에게 농업기상 회보와 훈련기회를 제공하는 농업기상 전용웹서버로 전구 인터넷망의 장점을 이용하고 있다. Agrometeorological information is essential in many agricultural decisions if it reaches the user in a timely and appropriate manner: Agriculture is the backbone to local, regional, and global economic development. Thus, strengthening agrometeorological application to diverse agricultural sectors will benefit economic development. This paper discusses three distinct organizational missions that all share the same need for improved information technology: The World Meteorological Organization's (WMOs) Commission for Agricultural Meteorology (CAgM) has global responsibility for improved agrometeorological services of Members to aid agricultural production and to conserve natural resources. The United States Department of Agriculture, World Agricultural Outlook Board, publishes monthly World Agricultural Supply and Demand Estimates, considered to be a benchmark for both government and industry in production and trade decisions. The National Drought Policy Commission (NDPC), created by an act of the United States Congress, formulated a national drought policy based on preparedness rather than on crisis management. All three organizations recognize the need for IT applications in agricultural meteorology and have been active in implementing this technology: The development of information technology offers new means of dissemination of agrometeorological products. World Agrometeorological Information Service (WAMIS) has taken advantage of the global Internet application to offer WMO Members a dedicated web server to host agrometeorological bulletins and training modules.

서울대학교 농림기상학전공 대학원협동과정: 회고와 기대

박은우 ( Eun Woo Park ) 한국농림기상학회 2021 한국농림기상학회지 Vol.23 No.4

농림기상학은 농업생명과학을 구성하는 세부 학문 분야를 포괄할 수 있고, 생태-사회시스템을 구성하는 다양한 하부 시스템 간의 관계를 구명할 수 있는 학제간(interdisciplinary) 더 나아가서 모든 이해관계자가 함께 참여하는 초학문(transdisciplinary) 과학이다. 시대적 필요성에 따라 서울대에서는 2012년에 공식적인 대학원 교육 조직으로서 농림기상학전공 협동과정을 설치하였다. 지난 10년 동안 성과도 있었지만 향후 발전을 위해 개선해야 할 점도 있다. 이 글에서는 이 협동과정 설립 10주년을 맞이하여 내가 농림기상학에 대해 관심을 갖게 된 계기를 만들어준 세 분의 과학자를 소개하고, 협동과정 설립을 주도했던 사람으로서 초기의 생각과 상황을 정리하고, 향후 발전을 위한 기대를 공유하고자 한다.