This study was carried out to predict the current and future potential distribution and to identify the factors affecting potential distribution of 7 plants (Lamium amplexicaule L., Trigonotis peduncularis (Trevir.) Benth. ex Hemsl, Capsella bursa-pastoris (L.) L. W. Medicus, Taraxacum officinale Weber, Veronica persica Poir., Conyza sumatrensis E. Walker, Hypochaeris radicata L.) selected as indicators for climate change in agricultural ecosystem. We collected presence/absence data of 7 indicator plants at 108 sites in South Korea and applied the Maxent model. According to future climate scenario, the distribution area of C. bursa-pastoris (L.) L. W. Medicus, T. officinale Weber, and V. persica Poir. was expected to be reduced, but the distribution range was to be maintained. The distribution areas and range of the C. sumatrensis E. Walker and H. radicata L. were expected to be increased. The distribution area and range of T. peduncularis (Trevir.) Benth. Ex Hemsl. and L. amplexicalue L. were rapidly decreased. Non-climatic factors such as land cover and altitude were the most important environmental variable for T. officinale Weber, C. bursa-pastoris (L.) L.W.Medicus, V. persica Poir., T. peduncularis (Trevir.) Benth. Ex Hemsl., and L. amplexicalue L.. Climatic factors were the most important environmental variable for C. sumatrensis E. Walker and H. radicata L.. It is expected that the future potential distribution of 7 indicator plants response to climate change will be used to monitor and to establish the management plan.

본 연구는 과육색이 노란 국내 육성 키위 ‘Jecy Gold’ 품종의 수확 적기 판정과 후숙 후 당도 예측 방법을 개발하고자 수행하였다. 과실 생육 단계 중 과실 비대기는 BBCH 70~78(DAA 10~110), 과실 성숙 단계는 BBCH 80(DDA 140), 당도가 급격히 증가하는 시기는 BBCH 83(DDA 160), 과육이 부드러워지는 시기는 BBCH 87(DAA 190), 과실이 노화되는 시기는 BBCH 90(DDA 210)이었다. 이러한 결과를 토대로 BBCH 83(DAA 160일)에서 수확하는 것이 가장 바람직할 것으로 판단되었다. 후숙 전 과실 건물률과 후숙 후 당도가 정의 상관관계를 보였다. 후숙 전 건물률을 이용하여 후숙 후 당도를 예측하기 위하여 회귀분석을 수행한 결과, 후숙 후 당도(y)=1.1841ⅹ건물율(x)-3.5244(r²=0.9338)으로 나타났으며, 실측 값과 예측 값을 이용하여 회귀분석을 수행한 결과, 상관계수 R² 값이 0.86으로 높게 나타났다. 따라서 수확 시기의 건물률을 이용하면 후숙 후 당도를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

기후변화는 곤충의 성장, 발육, 생존, 생식력, 분포범위 등 생활사의 변수들에 영향을 준다. 특히 외래곤충의 경우 생태계 정착 및 확산이 빨라 지고 있으며, 생태계 교란, 토착종 감소 등 생물다양성을 감소시키는 직접적인 원인 중 하나이다. 알팔파바구미는 1990년대 제주도에서 처음 발견 후 남부지방에 대량 발생하여 농업해충으로 인식되었다. 최근 하면처로 이동하는 개체에 의한 밭작물의 피해와 여러 시군에서 서식이 확인되며 확산의 우려되고 있다. 본 연구에서는 기후변화가 알팔파바구미에 미치는 영향에 대해 파악하였다. 미래의 기후 시나리오 RCP 4.5와 RCP 8.5에서 알팔파바구미의 잠재적 분포를 추정하기 위해 MaxEnt 모델을 적용하였다. 모형의 변수는 2015~2017년까지 알팔파바구미의 서식이 확인된 66개 지점과 종의 생태특성 및 예측변수간 상관성을 고려한 6개(bio3, bio6, bio10, bio12, bio14, bio16)의 생물기후를 사용하였다. 예측된 모형의 적합 도는 평균 0.765로 잠재력이 의미 있는 값이며, 최고 따뜻한 분기의 평균기온(bio10)이 60~70%로 높은 기여도를 나타냈다. 2050년과 2070년의 시나리오(RCP 4.5, RCP 8.5)에 대한 모형의 결과는 한반도 전역에서 알팔파바구미의 분포 변화를 보여 주었으며, 기온상승에 따른 전국적 확산이 예측되었다.

Overfishing capacity has become a global issue due to over-exploitation of fisheries resources, which result from excessive fishing intensity since the 1980s. In the case of Korea, the fishing effort has been quantified and used as an quantified index of fishing intensity. Fisheries resources of coastal fisheries in the Korean waters of the East Sea tend to decrease productivity due to deterioration in the quality of ecosystem, which result from the excessive overfishing activities according to the development of fishing gear and engine performance of vessels. In order to manage sustainable and reasonable fisheries resources, it is important to understand the fluctuation of biomass and predict the future biomass. Therefore, in this study, we forecasted biomass in the Korean waters of the East Sea for the next two decades (2017~2036) according to the changes in fishing intensity using four fishing effort scenarios;  ,  , 0.5× and 1.5× . For forecasting biomass in the Korean waters of the East Sea, parameters such as exploitable carrying capacity (ECC), intrinsic rate of natural increase (r) and catchability (q) estimated by maximum entropy (ME) model was utilized and logistic function was used. In addition, coefficient of variation (CV) by the Jackknife re-sampling method was used for estimation of coefficient of variation about exploitable carrying capacity (CVECC). As a result, future biomass can be fluctuated below the BPY level when the current level of fishing effort in 2016 maintains. The results of this study are expected to be utilized as useful data to suggest direction of establishment of fisheries resources management plan for sustainable use of fisheries resources in the future.

Two climate change scenarios, the RCP (Representative Concentration Pathways) 4.5 and the RCP 8.5 in the fifth Assessment Report (AR5) by Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), were applied in the Yocheon basin area using the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model to estimate changes in flow rates and pollutant loadings in the future. Field stream flow rate data in Songdong station and water quality data in Yocheon-1 station between 2013~2015 were used for model calibration. While R2 value of flow rate calibration was 0.85 and R2 value of water qualities were in the 0.12~0.43 range. The total study period was divided into 4 sub periods as 2030s (2016~2040), 2050s (2041~2070) and 2080s (2071~2100). The predicted results of flow rates and water quality concentrations were compared with results in calibrated periods, 2015s (2013~2015). In both RCP scenarios, flow rate and TSS (Total Suspended Solid) loadings were estimated to be in increasing trend while TN (Total Nitrogen) and TP (Total Phosphorus) loadings showed decreasing patterns. Also, flow rates and pollutant loadings showed larger differences between the maximum and the minimum values in RCP 4.5 than RCP 8.5 scenarios indicating more severe effect of drought and flood, respectively. Dependent on simulation period and rainfall periods in a year, flow rate, TSS, TN and TP showed different trends in each scenario. This emphasizes importance of considerations on time and space when analyzing climate change impacts of each variable under various scenarios.

최근 기후변화로 인해 외래 곤충의 돌발발생 가능성이 상승함에 따라 외래종의 신속․정확한 확산 및 변화예측진단을 통한 조기방제의 필요성이 시급한 실정이라 할 수 있다. 따라서 현재 침입한 외래 곤충의 대상을 설정하고종별 진단정보, 기주식물, 분포, 서식지 특성, 천적 등의 생물학적 특성을 비롯하여 생태특성과 개체군 및 군집생태의모델링을 통해 정착, 확산 및 영향예측을 위한 통합관리 시스템 구축을 위한 추진전략 및 국내외의 관리시스템과연구동향 및 주요 산림해충 발생현황을 사례로 보고한다.

북미 원산의 소나무허리노린재는 1990년대 후반 유럽에 단시간 확산 된 해충으로 우리나라에는 2010년 창원에서 최초 발견되었으며 2016년에는 부산, 인천, 포항, 대구 등 18개 시군에서 분포가 확인되었다. 본 연구에서는 MAXENT 모형을 이용하여 소나무허리노린재의 기후변화에 따른 확산 방향 및 출현가능 지역을 예측․비교하였다. 모형의 종속변수는 2016년 분포가 확인된 18개 지점을, 독립변수인 기후자료는 WorldClim에 제공하는 현재기후와 RCP 4.5, 8.5 시나리오(2041-2050년, 2051~2070년) 생물기후(bio)를 활용하였다. 19개 변수 간 중복배제를 위하여 상관분석을 실시하여 최종 6개의 변수(bio1, 2, 4, 12, 13, 14)를 선정하였다. 모형의 적합도는 평균 0.75로 산출되었고 연평균기온 (bio1)과 연강수량(bio12)이 높은 기여도를 나타내었다. 예측 결과를 종합해보면, 고도가 높은 백두대간을 제외한 전국 확산이 예측되었고 인천과 근접한 경기와 경상도 일대에 출현가능성이 높게 분석되었다. 반면 0.7이상의 출현 지역은 2050년과 2070년 모두 RCP 4.5보다는 RCP 8.5에서 면적이 감소하는 것으로 나타났다.

This study was conducted to predict the changes of potential distribution for invasive alien plant, Amaranthus viridis in Korea. The habitats of A. viridis were roadside, bare ground, farm area, and pasture, where the interference by human was severe. We used maximum entropy modeling (MaxEnt) for analyzing the environmental influences on A. viridis distribution and projecting on two different representative concentration pathways (RCP) scenarios, RCP 4.5 and RCP 8.5. The results of our study indicated annual mean temperature, elevation and precipitation of coldest month had higher contribution for A. viridis potential distribution. Projected potential distribution of A. viridis will be increased by 110% on RCP 4.5, 470% on RCP 8.5.

This study aims at providing basic data to objectively evaluate the areas suitable for reintroduction of the species of Asiatic black bear (Ursus thibetanus) in order to effectively preserve the Asiatic black bears in the Korean protection areas including national parks, and for the species restoration success. To this end, this study predicted the potential habitats in East Asia, Southeast Asia and India, where there are the records of Asiatic black bears’ appearances using the Maxent model and environmental variables related with climate, topography, road and land use. In addition, this study evaluated the effects of the relevant climate and environmental variables. This study also analyzed inhabitation range area suitable for Asiatic black and geographic change according to future climate change. As for the judgment accuracy of the Maxent model widely utilized for habitat distribution research of wildlife for preservation, AUC value was calculated as 0.893 (sd=0.121). This was useful in predicting Asiatic black bears’ potential habitat and evaluate the habitat change characteristics according to future climate change. Compare to the distribution map of Asiatic black bears evaluated by IUCN, Habitat suitability by the Maxent model were regionally diverse in extant areas and low in the extinct areas from IUCN map. This can be the result reflecting the regional difference in the environmental conditions where Asiatic black bears inhabit. As for the environment affecting the potential habitat distribution of Asiatic black bears, inhabitation rate was the highest, according to land coverage type, compared to climate, topography and artificial factors like distance from road. Especially, the area of deciduous broadleaf forest was predicted to be preferred, in comparison with other land coverage types. Annual mean precipitation and the precipitation during the driest period were projected to affect more than temperature’s annual range, and the inhabitation possibility was higher, as distance was farther from road. The reason is that Asiatic black bears are conjectured to prefer more stable area without human’s intervention, as well as prey resource. The inhabitation range was predicted to be expanded gradually to the southern part of India, China’s southeast coast and adjacent inland area, and Vietnam, Laos and Malaysia in the eastern coastal areas of Southeast Asia. The following areas are forecast to be the core areas, where Asiatic black bears can inhabit in the Asian region: Jeonnam, Jeonbuk and Gangwon areas in South Korea, Kyushu, Chugoku, Shikoku, Chubu, Kanto and Tohoku’s border area in Japan, and Jiangxi, Zhejiang and Fujian border area in China. This study is expected to be used as basic data for the preservation and efficient management of Asiatic black bear’s habitat, artificially introduced individual bear’s release area selection, and the management of collision zones with humans.

만성리 해안은 중조차 해빈으로 조립한 해저질으로 구성되어 있으며, 외해에 대해 남동쪽으로 열려있어 조석 조류보다 파랑에 의한 해빈변형이 우세하게 나타났다. 파랑은 춘계와 하계에 강하여 유의파고가 2~3m에 달하는 폭풍파가 자주 출현하였으나 추계와 동계는 고파랑이 출현하지 않는 정온한 해상상태를 보였다. 관측된 해안선변화의 계절적 특징은 입사파와 깊은 관계를 나타내었다. 춘계와 하계의 고파랑시에 해안선이 침식하였고 추계과 동계의 정온시에 침식을 회복하였다. 이런 현장자료를 바탕으로 실측해안선자료를 사용하여 해안선변화의 검증수치실험을 수행하였는데, 검증매개변수 C₁ = 0.2와 C₂ = 1C₁일 때 사후예측된 해안선은 실측해안선과의 RMS 오차가 1.26 m 정도로 만족스러웠다. 이 값을 사용하여 잠제와 도류제 등이 완공된 10년 후 만성리 해빈의 해안선을 예측한 결과, 잠제배후역에서 5~15 m 정도 해안선이 전진하며, 잠제배후역 북측에서 5~15 m 정도 해안선이 후퇴하는 결과를 나타내었다.

최근 정삼투(FO) 공정의 성능향상을 위해 유입수에 낮은 수압을 가하는 가압형 정삼투(PAFO) 공정이 관심을 받 고 있다. Structure parameter는 FO 및 PAFO 공정 운전시 유도용질의 확산 저항성(Solute resistivity)을 결정하며, 이는 Solution-diffusion model (S-D model)을 통한 수투과 및 염투과 성능 예측을 지배하는 인자 중에 하나이다. 본 연구는 S-D model을 이용하여 가압형 정삼투시 유입수 측에 가해지는 압력에 따른 Structure parameter 변화 양상을 예측하고자 하였다.

In this study, rainfall characteristics with stationary and non-stationary perspectives were analyzed using generalized extreme value (GEV) distribution and Gumbel distribution models with rainfall data collected in major cities of Korea to reevaluate the return period of sewer flooding in those cities. As a result, the probable rainfall for GEV and Gumbel distribution in non-stationary state both increased with time(t), compared to the stationary probable rainfall. Considering the reliability of ξ1, a variable reflecting the increase of storm events due to climate change, the reliability of the rainfall duration for Seoul, Daegu, and Gwangju in the GEV distribution was over 90%, indicating that the probability of rainfall increase was high. As for the Gumbel distribution, Wonju, Daegu, and Gwangju showed the higher reliability while Daejeon showed the lower reliability than the other cities. In addition, application of the maximum annual rainfall change rate (ξ1·t) to the location parameter made possible the prediction of return period by time, therefore leading to the evaluation of design recurrence interval.

This study aims to offer basic data to effectively preserve and manage pine forests using more precise pine forests’ distribution status. In this regard, this study predicts the geographical distribution change of pine forests growing in South Korea, due to climate change, and evaluates the spatial distribution characteristics of pine forests by age. To this end, this study predicts the potential distribution change of pine forests by applying the MaxEnt model useful for species distribution change to the present and future climate change scenarios, and analyzes the effects of bioclimatic variables on the distribution area and change by age. Concerning the potential distribution regions of pine forests, the pine forests, aged 10 to 30 years in South Korea, relatively decreased more. As the area of the region suitable for pine forest by age was bigger, the decreased regions tend to become bigger, and the expanded regions tend to become smaller. Such phenomena is conjectured to be derived from changing of the interaction of pine forests by age from mutual promotional relations to competitive relations in the similar climate environment, while the regions suitable for pine forests’ growth are mostly overlap regions. This study has found that precipitation affects more on the distribution of pine forests, compared to temperature change, and that pine trees’ geographical distribution change is more affected by climate’s extremities including precipitation of driest season and temperature of the coldest season than average climate characteristics. Especially, the effects of precipitation during the driest season on the distribution change of pine forests are irrelevant of pine forest’s age class. Such results are expected to result in a reduction of the pine forest as the regions with the increase of moisture deficiency, where climate environment influencing growth and physiological responses related with drought is shaped, gradually increase according to future temperature rise. The findings in this study can be applied as a useful method for the prediction of geographical change according to climate change by using various biological resources information already accumulated. In addition, those findings are expected to be utilized as basic data for the establishment of climate change adaptation policies related to forest vegetation preservation in the natural ecosystem field.

인구의 급격한 증가, 화석연료 사용 및 숲의 파괴와 같은 인간의 활동에 인하여 지난 100년 동안 전지구적으로 0.75℃상승하였고, 우리나라의 기온은 약 1.5℃증가하였다. 이런 기온변화는 육상생태계에 큰 영향을 미칠 것이다. 파리는 육상생태계에서 가장 풍부하고 다양한 곤충 중의 하나이며, 생태계에서 부식자, 식식자, 수분매개자, 상위포식자의 먹이원 등 다양한 역할을 수행하고 있다. 기후변화 연구에서 파리 연구는 많이 이루어지고 있으나 주로 해충에 대해서 이루어지고 있고, 국가적인 수준에서 기후변화로 인한 파리의 분포변화를 예측한 연구는 아직 없는 실정이다. 기후변화로 예상되는 산림성 파리의 분포변화를 예측하기 위해서, 위도 0.5도와 경도 0.5도의 격자 안에 8개의 조사지를 임의로 배치하고 함정트랩법을 이용하여 2006년부터 2009년까지 4년간 5월 중순부터 9월 중순 사이에 조사를 실시했다. 전국 295개 조사지의 결과를 기초로 RCP 8.5 기후변화 시나리오에 따라 종수와 풍부도(10 트랩당 밀도)의 분포변화를 예측하였다. 현재 분포에서 종수는 강원도 산간지방, 경상북도 북부와 백두대간을 중심으로 높게 나타났지만, 50년 후에는 크게 감소하고 강원도 산간지방에서만 종수를 유지하였다. 풍부도는 해안가와 내륙지방에서 급감했으며 주로 강원도 산간지방에서 비교적 높게 유지되는 것으로 예측되었다.

기후변화는 전지구적인 현상으로 1950년대 이후 관측된 변화의 대부분은 수천 년 내 전례 없던 것이다 (IPCC, 2014). 2014년 전지구 평균기온은 20세기 평균기온보다 0.68 ℃ 증가하여 관측이래 가장 높은 기온을 기록하였다 (미국 해양대기청, 2014). 이러한 기후변화는 작물과 그를 가해하는 해충의 생물계절 변화에 영향을 주며, 그 영향은 종에 따라 상이할 것이다. 변화하는 환경 속에서 올바른 해충 방제 전략을 수립하기 위해 해충뿐만이 아니라 작물의 생물계절 변화를 예측할 필요가 있다. 작물과 해충의 발육 단계를 예측하기 위한 다양한 모델들이 개발되어 있으며, 이를 활용하면 미래 기후변화 환경에서 작물과 해충의 생물계절 변화를 예측할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 먹노린재와 이화명나방 및 그들의 대표적인 기주식물인 벼의 기후변화에 따른 생물계절 변화를 예측하고, 향후 논에서 이들의 발생 양상에 대해 예측하였다. 모델 시뮬레이션 결과 벼의 경우 기후변화로 인해 재배시기가 점차 늦춰질 것으로 예측되었으나, 먹노린재의 경우 월동성충의 발생시기가 2000년대 전국 평균 192.1 일에서 2050년대에는 178.4 일로 앞당겨질 것으로 예측되었다. 이화명나방의 경우 1화기 성충의 발생 시기가 2000년대 전국 평균 171.4 일에서 2050년대 160.4 일로 앞당겨질 것으로 예측되었으며, 현재 대부분의 지역에서 연 2회 발생하고 있으나, 시뮬레이션 결과 2050년대에는 산간지역을 제외한 대부분의 지역에서 연 3회 발생하는 것으로 예측되었다.

도로의 하부지반은 크고 작은 입자들로 구성되어 있으며 크기의 분포에 따라 전체적인 강도 및 변형특 성이 다르게 나타난다. 이를 반영하여 여러 종류의 입도분포로 실험이 이뤄져 왔고 수치해석을 통한 비교 연구도 진행되어져 왔다. 본 논문에서는 수치해석 기법 중 개별요소법(Discrete Element Method)을 이 용한 방법을 활용하여 입도분포의 변화에 따른 하부지반의 전단강도 및 변형특성을 알아보고자 하였다. 입도분포를 표현하기 위하여 Fredlund & Xing(1994)과 Van Genuchen(1981)이 제안한 함수특성곡선 맞춤 식을 도입하여 입도분포에 구현하였다. Van Genuchen의 경우가 입도분포를 표현하는데 보다 더 적합하여 이를 반영하고 맞춤 변수들의 변동에 따른 입도분포 형태를 적용하여 강도 및 변형의 변화를 살펴보았다. 입도분포를 변동시키기 전 기존의 입도분포와 동일한 조건으로 수행된 실내시험결과를 비교하여, 초기 조건과 경계조건이 실내시험과 유사한 결과를 갖도록 모형화 하였다. 분포 모델은 식 (1)과 같이 표현되며, d min 은 입도분포의 최소 입경을 나타낸다. a, n, m의 값은 입도분포 식의 변수를 나타내며 <표 1>은 입도분포 변화에 따른 변수를 나타낸다. 여기서, y는 누가 통과율, x는 입자의 크기, a,n,m은 맞춤변수이다. <표 1>과 같이 n값의 변화에 따른 입도분포곡선을 산정하고, 이를 개별요소법에 적용하여 해석을 실시 하였고 구속압의 변화(100, 200, 300kPa)에 따른 강도와 변형을 확인하여 보았다. 구속압이 100kPa일 때 에는 n값의 변화에 따라 강도의 변화가 비슷하게 나타났으며, 구속압이 높아질수록 강도의 차이가 다 르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이때, n값이 커질수록 입도분포에서 세립분이 함유하는 비율이 커 지는 입도분포를 나타내었다. 또한, n값이 커질수록 강도가 크게 산정되는 것을 확인 할 수 있었다. 본 논문에서는 n값의 변화에 따른 입도분포를 변화하였으며, 이때 변화하는 강도의 차이를 확인하여 보았다. n값이 증가할수록 세립분 함유량이 증가하였고, n값의 변화에 따른 강도변화가 있음을 확인할 수 있었다. 추후 연구를 통하여, a값과 m값의 변화에 따른 입도분포를 산정하고, 개별요소법에 활용하여 a와 n, m값의 변화에 따른 강도의 차이를 확인할 수 있을 것으로 판단된다.

In this paper a study on prediction of the wave resistance performance of a very large crude oil carrier(300K VLCC) was taken into account according to the changes in L/B/T. The wave resistance of the ship was calculated using the potential based panel method in which exact nonlinear free surface boundary conditions and the trim and sinkage were considered. The panel cutting method were implemented to generate the hull surface panel and the free surface panel were generated using the variable free surface method. The numerical analysis was carried out according to the 12 different ships. The wave resistance coefficients and the wave patterns of the 12 different ships were compared with each other. As a result the wave resistance of a ship was found to be significantly affected in L/B than T.

아스팔트 포장의 수명을 최대화하기 위해서는 온도에 따라 달라지는 역학적 물성의 변화와 열역학적 특성이 생산, 시공 및 공용에 관련된 시방에 적절히 고려되어야 한다. 현재 시방 및 재료평가에는 아스팔 트 바인더 및 혼합물의 온도에 영향을 받는 역학적 물성을 반영하기 위하여 점도계, 동전단레오미터 및 동탄성계수, 피로 및 러팅 등의 실험 방법이 활용되고 있다. 그러나 이러한 역학적 물성 평가 방법들은 아 스팔트 혼합물의 시공성 및 거동을 설명하기 위하여 활용될 수는 있으나, 생산 및 현장에서의 포설 및 다 짐 또는 공용 상태에서의 대기 온도 조건에 따른 시공성의 변화 및 시공성의 변화에 따른 재료의 성능 변 화를 직접적으로 설명하지는 못한다. 최근 사회적 문제가 되고 있는 포트홀 등을 포함한 아스팔트 포장의 파손이 재료의 생산 및 시공과정에서 적절하지 못한 관리에서 기인한 것을 고려할 때, 포장 혼합물의 온 도에 따른 열역학적 특성을 규명하고 합리적인 근거에 의하여 생산 및 시공에 관련된 시방에 포함하는 과 정은 도로포장의 수명을 증대시킬 수 있다는 점에서 의미가 크다