최근 몇 년간의 기후 변화는 과거의 자연적인 변화에 비하 여 100배 빠르게 진행되고 있다. 그 결과 따뜻한 기후조건을 선호하는 난대성 식생대의 확장, 한대성 기후에 적응된 아고 산 및 고산대 식생의 쇠퇴와 봄철 식물의 개화시기가 빨라지 고, 동물의 서식처가 교란되는 등의 다양한 생태적 부작용이 나타나고 있다(김진석 등, 2006; 공우석, 2007; 오승환 등, 2012). 이러한 지구온난화에 의한 식물의 변화 중 가장 눈에 띄는 것은 생물계절(phenology)의 변화이다. 이는 매년 반복 되는 계절변화에 따라 식물의 발아, 개엽, 개화 그리고 낙엽 등 생물계절 시기가 반영되어 나타나기 때문이다(이경미 등, 2009). 이렇듯 점진적으로 나타나는 기후변화에 대응하고, 기후변화에 따른 부작용이나 대응책 마련을 위한 생물계절 성 연구는 장기간의 모니터링을 통해 이루어지며, 계절변화 연구는 최근 기후변화와 기온상승의 잠재적인 영향을 평가 하는데 중요한 지표로 인식되고 있다(Sagarin and Micheli, 2001; Whitfield, 2001; 성정원 등, 2012). 최근 국내의 생물계절성 연구는 지리산국립공원 식물종 의 생물계절성 연구(신재성 등, 2011), 영남지역 식물종의 생물계절성 연구(성정원 등, 2012), 연천 풍혈지 식물종의 생물계절성 연구(장정원 등, 2012), 한반도 주요 기후변화 취약 산림식물종의 생물계절성 연구(오승환 등, 2012), 기 후변화에 따른 현지외 조성식물의 생물계절성 연구(윤주은 등, 2013), 특산식물 산개나리와 장수만리화의 생물계절성 연구(오승환 등, 2012) 등이 수행 중이다. 특정 종을 대상으 로 생물계절성 연구가 수행되기도 하고, 지역을 중심으로 생물계절성 연구가 수행되고 있음을 확인할 수 있었다. 경기도 내 주요 산지인 수리산 및 용문산, 축령산을 지리 적 분포를 고려하여 조사 대상지로 선정하였으며, 조사지역 내에서 공통종으로 출현하는 소나무, 일본잎갈나무, 당단풍 나무, 생강나무(암), 진달래, 철쭉을 대상으로 생물계절성 모니터링을 수행하였다. 이를 위하여 조사대상 식물의 잎 눈, 개화, 낙화, 개엽, 단풍, 낙엽 및 생육일수 등 식물의 생육환경 변화를 조사하여 경기지역에 분포하는 자생식물 자원의 생물계절적 특성을 파악하는 것을 목적으로 하였다. 2010년부터 2015년까지 모니터링 결과를 살펴보면 수리 산 잎눈파열의 경우 소나무, 당단풍나무, 철쭉이 2011년보 다 2012년 4~8일 빨라졌고 일본잎갈나무, 진달래가 1~3일 늦어졌다. 생강나무(암)은 2011년 잎눈파열 시기 추정이 불 가하여 비교가 어려웠으며, 2013년에는 소나무, 일본잎갈 나무, 생강나무(암)의 파열이 비교 가능한 조사년도 중 가장 늦게 진행되었고, 당단풍나무, 철쭉은 2011년 조사날짜와 동일하게 조사되었으며 진달래는 6일 빨라진 것으로 나타 났다. 2014년에는 모든 대상종의 파열시기가 비교 가능한 조사년도 중 가장 빠르게 나타났다. 2015년은 2014년과 큰 차이가 없었으며, 2011-2013년과 비교 시 파열시기가 앞당 겨진 것을 확인할 수 있었다. 개엽시기를 2011년과 비교 시, 2012년도에 소나무가 6일 늦어졌고, 일본잎갈나무, 당단풍나무, 진달래, 철쭉은 3~6 일 빨라진 것으로 확인되었다. 2013년도에는 모든 조사종 이 1~5일 늦어졌고, 2014년의 경우 모든 조사종이 5일에서 최대 17일 빨라진 것으로 확인되었다. 2015년도에는 소나 무가 4일 늦어진 것을 제외하고 일본잎갈나무, 당단풍나무, 진달래, 철쭉이 최대 9일 빨라졌으며, 생강나무(암)는 2012 년보다 2일 늦어졌고, 2013년보다 10일 빨라진 것으로 관찰 되었다. 또 다른 조사지인 용문산의 잎눈파열을 2011년과 비교했 을 때 2012년에는 소나무, 당단풍나무가 3~8일 빨라졌으며, 생강나무(암), 진달래가 5~7일 늦어졌다. 철쭉의 경우 2011 년 잎눈파열 모니터링 시기를 놓쳐 비교가 어려웠으며, 2013년에는 일본잎갈나무, 당단풍나무가 2~5일 빨라진 것 을 확인할 수 있었고, 일본잎갈나무, 생강나무(암), 진달래 는 2~8일 늦어진 것을 확인하였다. 철쭉은 2012년과 동일한 날짜로 조사되었으며, 2014-2015년은 모든 대상종의 파 열이 6일에서 최대 19일 빨라졌음을 확인하였다. 개엽시기를 2011년을 기준으로 하였을 때, 2012년에 모든 대상종이 1~11일 빨라졌음을 볼 수 있었으며, 철쭉은 2011 년 개엽 시기를 놓쳐 추정이 어려웠다. 2013년에는 소나무, 당단풍나무, 생강나무(암)가 1~2일 늦어졌으며 일본잎갈나 무, 진달래의 개엽시기는 1일 차이로 별다른 차이를 보이지 않았다. 철쭉은 2012년보다 11일 늦어진 것으로 조사되었다. 2014-2015년에는 소나무가 2~3일 늦어진 것을 제외하고 일 본잎갈나무, 당단풍나무, 생강나무(암), 진달래, 철쭉의 개엽 시기가 7일에서 최대 18일 빨라진 것을 확인하였다. 마지막으로 축령산의 잎눈파열 시기를 2011년과 비교 하 였을 때, 2012년에 소나무, 당단풍나무, 철쭉이 1~5일 빨라 졌고, 일본잎갈나무, 생강나무(암), 진달래가 2~8일 늦어진 것을 확인하였다. 2013년에는 소나무, 당단풍나무가 1~2일 앞당겨졌으며, 일본잎갈나무, 생강나무(암), 진달래, 철쭉이 1~10일 늦어지는 것을 확인하였다. 2014년에는 모든 대상 종이 5~19일 앞당겨진 것으로 관찰되었다. 2015년에는 생 강나무(암)만 6일 늦어진 것을 제외하고, 모든 조사종이 적 게는 1일에서 17일까지 빨라진 것을 확인하였다. 개엽시기를 2011년과 비교했을 때, 2012년에는 모든 대 상종이 3~11일 빨라졌으며, 2013년에는 소나무가 약 7일 빨라지고, 철쭉이 5일 늦어진 것을 제외하면 일본잎갈나무, 당단풍나무, 생강나무(암), 진달래는 1일에서 2일 빨라진 것 으로 관찰되었는데 큰 차이로 보기는 어려웠다. 2014년은 모든 대상종이 10일 이상 큰 차이로 개엽시기가 앞당겨졌 고, 2015년은 보통 3~13일 빨라진 것으로 관찰되었다. 각 조사지별 설치해 놓은 주기상장치와 호보(HOBO)를 통하여 기상자료를 수집하였으며, 축령산의 경우 2014년에 비해 2~4월 평균 기온이 1~1.5℃ 낮았으며, 8월은 1.5℃ 상승하였다. 나머지 달의 기온은 작년(2014)과 비슷한 수치 로 나타났으며, 8월 기온 상승폭이 3개 산지 중 가장 크게 나타난 것을 확인할 수 있었다. 용문산 역시 2014년과 비교 하여 2~4월 봄철 평균기온이 1℃정도 낮아지고, 7월 이후 주기상장치의 전원장치 고장으로 인하여 데이터가 소실되 었다. 주기상장치의 데이터 수치 대신 간이 HOBO 데이터 를 이용하여 분석한 결과 8월 평균 기온이 작년에 비하여 1.3℃ 상승한 것으로 나타났다. 수리산도 2014년과 비교하여 2~3월 1~1.8℃까지 낮아졌 으며, 이는 3개 산지 중 가장 큰 폭으로 나타났다. 수리산 역시 8월에 평균기온이 1.2℃ 상승한 것으로 나타났으며, 나머지 달은 2014년과 비슷한 수치를 보였다. 주요 산지의 강우량 수치를 비교해 보고자 하였으나 주기 상장치의 잦은 고장과 데이터 오류 현상으로 인하여 기상청 자료를 토대로 비교 분석해보았다. 수원관측소와 양평관측 소 자료를 보면 2014년에 총 강우량이 수원 1,029㎜, 양평 790㎜ 으로 나타났으며, 2015년의 경우 11월까지의 총 강우 량이 수원 701㎜, 양평 771㎜로 나타났다. 양평의 경우 약 20㎜ 정도로 큰 차이가 없었지만, 수원의 경우 약 300㎜ 강우량이 줄어든 것을 확인할 수 있었다. 또한 6~8월 강수량 이 수원의 경우 2014년에 623㎜, 양평 461㎜였으며, 2015 년의 경우 수원 327㎜, 양평 377㎜로 작년과 비교하여 큰 폭으로 낮아진 것을 확인하였다. 그러나 11월엔 잦은 강우 로 인하여 2014년 11월 강우량이 수원 44.2㎜, 양평 36.2㎜ 의 수치로 나타났고, 2015년 11월 강우량은 수원 115㎜, 양평 126.5㎜ 로 2배 이상 더 높은 것으로 분석되었다. 이상의 결과를 종합해 보면, 개화와 개엽시기의 차이는 다양한 인자들에 의해 결정되지만, 개화와 개엽에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 봄철기온(2∼4월)이라는 Chmielewski et al. (2004) ; 조현길 등(2008)의 연구결과처럼 주요 요인인 봄철 기온(2~4월)이 작년에 비하여 1~1.8℃까지 낮아져 개 화, 개엽 시기는 작년에 비하여 평균 5일~10일 가까이 늦어 지는 경향을 보였다. 그러나 낙엽과, 열매 성숙에 크게 관여 하는 늦여름과 초가을 기온이 평년과 비슷하고 오히려 소폭 상승하여 낙엽이나, 열매성숙시기는 작년과 비슷하거나 빨 라진 것을 확인할 수 있었다. 또한 평년 강우량 수치가 작년에 비하여 현저히 줄어들 었으나(6~8월 기준), 오히려 11월엔 잦은 강우로 인하여 생 리적 스트레스(오승환 등, 2011)를 이중으로 받아 열매성숙 시기가 매우 늦어지거나 조기 낙과 또는 미성숙으로 인한 열매 부식 및 초본류의 고사가 많은 것을 확인하였다. 5년 동안의 기후변화 취약 산림식물종 모니터링 연구를 수행하면서 조사된 자료를 토대로 경기도 주요지역 자생식 물의 생물계절성 연구 자료를 살펴보면, 동아파열 및 개엽, 개화 시기 수치가 조금씩 빨라지는 것으로 조사되고 있으 며, 더 나아가서 사면, 해발고, 모니터링 가지의 방향뿐 아니 라 미기후 및 광량 환경 등 새로운 조사 항목에 대한 보완이 이루어진다면 기후변화 취약종을 모델로 한 기후변화에 대 응하는 식물종 보전전략 등을 수립하는데 중요한 기초자료 로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

1973년에서 2001년 남한의 강수자료를 이용하여 계절성 강수에 대하여 연구 분석하였다. 남한 63개 관측지점에 대한 계절성 강수지수와 계절성 강수지수의 연 변화에 대해 조사하였다. 이 연구에서의 계절성 강수라 함은 연중 특정 몇 달에 집중되는 강수의 집중도를 의미한다. 강수 형태는 여러 원인에 의해 변하며, 여름철에는 국지성 강수가 발생한다. 계절성 강수 지수를 이용하여 남한 지역의 계절성 강수 특성을 분석한 결과 남한 지역은 전체적으로 계절성 강수의 특성을 띠고 있는 지역이었으나 1993년 이후 건조한 날씨가 길어지고, 이후 집중호우가 내리는 계절성 강수의 특성이 더욱 뚜렷해지고 있다. 이동평균을 이용하여 계절성 강수 지수의 연 변화를 분석한 결과 남한의 62개 관측지점의 계절성 강수 지수는 29년간 증가하는 추세를 보이고 있음을 확인하였다. 특히 과거(1973∼1982년)에는 6월, 7월에 집중되던 강수가 최근(1992∼2001)에는 8월, 9월에 집중되고 있으며, 10월에도 강수가 집중되는 현상을 보이고 있다. 또한 과거(1973∼1982)에는 계절성 강수 강도 3에 속하는 지역이 많았으나, 1993년 이후부터는 계절성 강수 강도 5와 6에 속하는 관측지점이 늘어나고 있는 추세이다. 계절성 강수 강도 5와 6에 속하는 관측지점이 늘어나고 있다는 것은 남한지역의 강수특성이 건조한 날씨가 계속되다가 이후 특정한 달에 강수가 집중되어 내리는 계절성 강수의 현상이 더욱 뚜렷해지고 있다는 것을 보여주고 있다.

This study conducted monitoring of plant species vulnerable or sensitive to Meteorological change—pine trees, azaleas, royal azaleas, sugar maple trees, and Japanese larch trees in Yeongnam region of South Korea for bioclimatological research, and predicted and managed changes in the growth environment of plants in advance, thereby presenting measures to stably preserve plant genetic resources. GPS coordinates of each of the species in each area were marked and changes in their time of blossoming, blossoms falling, leaves unfolding, leaves reddening, and leaves falling were recorded. They were examined once per week from late March 2010 to late November 2011. Indicator plants were analyzed and the time of blossoming tended to be later this year than the previous year and mostly in gravel areas their time of blossoming became later. Their blossoms falling time had a similar pattern to that of their blossoming time. There were no obvious differences in the pattern of leaves unfolding. The time of leaves unfolding of all the investigated species except for pine trees was latest in gravel areas. Sugar maple trees’ blossoms falling time became later in most areas, without regularity, and azaleas, royal azaleas, and Japanese larch trees were observed earliest in Gyeongnam Arboretum. The time of leaves falling became later in most areas. As the temperature became higher in late 2011 relative to 2010, the time of leaves reddening, and leaves falling became later and the growth period of all the species became longer except for pine trees.

The objective of this study was to analyze long-term annual and seasonal trends of water chemistry on landuse patterns and seasonal precipitation using 72 sampling sites within Namhan River watershed during 2001-2010. Water quality, based on multi-parameters of water temperature(WT), dissolved oxygen(DO), biochemical oxygen demand(BOD), chemical oxygen demand(COD), suspended solids(SS), total nitrogen(TN), total phosphorus(TP), and electric conductivity(EC) varied largely depending on monsoon rain and landuse patterns such as forest, cropland, and residence. Concentrations of BOD and COD as an indicator for organic matter pollution, increased during summer monsoon season at the cropland and residential streams. Values of TN and TP were higher in residential streams than in the forest and cropland streams. In the meantime, DO values had weak relations to the landuse patterns of forest and cropland cover. Water quality was worst in cropland and residential streams, and also most degradated in 4th order streams. Overall, our results suggest that efficient water quality management is required in the cropland and residential landuse streams.

본 연구는 가야산국립공원의 산림식물종을 대상으로 생물계절학적 모니터링을 시행하여 식물유전자원의 안정적 보전과 생물지리학적 장기예측·관리시스템의 기초자료로 활용하기 위하여 시행되었다. 지표식물 모니터링 결과 대부분의 식물들이 2010년 보다 2011년 조사에서 개화시기가 2일 많게는 1달까지도 늦어진 경향을 보였다. 낙화시기 역시 개화시기와 마찬가지로 기생꽃, 생강나무, 매발톱나무를 제외한 대부분의 수종에서 그 시기가 늦어진 결과를 보였고, 개엽시기의 경우 전체 지표수종 중 기생꽃, 생강나무, 매발톱나무를 제외한 모든 종이 2010년 보다 늦어진 것으로 조사되었다. 이는 2011년 온도가 지속적으로 떨어지는 현상을 보이거나 잦은 기상변화와 강우가 식물의 생리적 특성에 영향을 미친 것으로 보인다. 단풍시기 분석 결과 생강나무, 구름송이풀을 제외한 대부분 종이 늦어진 것으로 조사되었고, 낙엽의 경우 대부분의 지표식물이 2010년과 비교하였을 때 2~3주 정도 빨라진 시기에 시작하였다. 이는 2011년 기상이변 현상으로 평년보다 3배 많은 여름 강우량, 평년보다 35% 적은 일조량과 폭염주의보 및 9월 중순까지 이어진 늦더위 등의 영향인것으로 판단되며, 몇몇 지표식물 생리적 사이클 시기의 규칙성 없는 차이는 개체 각각의 생리적, 환경적 특성의 차이로 인한 것으로 사료된다.

에 분포하는 기후변화 취약식물종인 목본식물 20종, 초본식물 18종 총 38종을 대상으로 2009년 5월부터 2010년 11월까지 식물계절 변화 모니터링을 실시하였다. 조사식물은 개엽, 개화, 낙화, 단풍, 낙엽 등 5개의 특성으로 구분하여 기후변화에 따른 아고산지대내 기후변화 취약종의 식물계절 변화를 분석하였다. 기상 자료는 2009년 11월 말부터 2010년 12월 초까지 측정되었으며 조사 결과, 기온은 향적봉-중봉 지역에서 최대가 30.4℃, 최소가 -20.3℃로 조사되었으며, 상대습도는 최고 100%, 최소 3.4%로 조사되었다. 덕유산 향적봉과 중봉지역의 개엽시기를 조사한 결과 박새, 산오풀 등을 제외한 대부분의 종들은 비슷하거나 전년도에 비해 6~20일 정도 늦게 나타났다. 개화시기는 식물계절 변화 중 가장 큰 차이를 보였으며, 이른 봄에 개화하는 처녀치마, 산철쭉, 노랑제비꽃은 2차년도에 13일~20일 빠른 것으로 관찰되었으며, 늦은 봄과 여름에 개화하는 백당나무, 풀솜대, 개시호 등은 2차년도에 6일~10일 늦은 것으로 나타났다. 낙화시기와 단풍시기는 전년도에 비해 10일~18일 늦은 것으로 나타났고, 낙엽시기는 전년도와 유사한 경향성을 보였다. 본 연구결과 기후변화의 영향이 한반도 아고산지대에 분포하는 기후변화 취약종들에게 상당히 미치고 있는 것으로 나타났다.

본 연구는 경남지역에 생육하고 있는 소나무, 당단풍나무, 진달래, 철쭉, 구상나무를 중심으로 생물기후학적 연구를 위한 모니터링을 시행하고 이를 분석함으로써 생물지리학적 장기예측·관리시스템을 확립하고, 식물의 생육환경 변화를 사전에 예측·관리함으로써 식물유전자원을 안정적으로 보전할 수 있는 방안을 목적으로 연구하였다. 대상식물 모니터링 결과 대부분의 식물들이 2009년 보다 2010년 조사에서 개화시기가 적게는 3일에서 많게는 19일까지도 늦어진 경향을 보였다. 낙화시기 또한 개화시기와 마찬가지로 지리산의 소나무를 제외하고는 대부분의 수종에서 그 시기가 늦어진 결과를 보였다. 개엽시기는 모든 종들이 2009년과 2010년이 비슷하거나 적게는 4일에서 많게는 67일 정도 시기가 늦어진 것으로 나타났으며, 생물계절성 연구 중 가장 명확한 차이를 보였다. 단풍의 경우 일정한 규칙성 없이 전년도와 비슷하거나 몇 주간을 틈으로 빠르거나 늦은 모습을 보였고, 낙엽은 대부분의 2009년과 비슷하거나 1~2주 정도 늦어진 시기에 시작하였다. 2009년과 2010년의 후반 기온차가 그리 크게 나타나지 않은 결과 단풍과 낙엽의 시기가 비슷한 것으로 보이며, 몇 몇 식물의 생리적 사이클 시기가 불규칙하게 나타나는 것은 개체 각각의 생리적, 환경적 특성의 차이에 의한 것으로 사료된다.

본 연구는 특산식물 및 희귀식물 등을 중심으로 기후변화에 취약하거나 민감한 식물종을 대상으로 생물기후학적 연구를 위한 모니터링을 시행하고 이를 분석함으로서 생물지리학적 장기예측·관리시스템을 확립하고, 식물의 생육환경 변화를 사전에 예측·관리함으로써 식물유전자원을 안정적으로 보전할 수 있는 방안을 목적으로 연구하였다. 지표식물 모니터링 결과 개화시기의 분석결과 함박꽃나무를 제외한 종들은 3일~2주 정도 늦게 나타난 것으로 조사되었으며 낙화시기 또한 소나무, 함박꽃나무를 제외한 나머지 종들이 1~2주정도 늦은 것으로 조사되었다. 개엽시기는 09~10년 생리적 사이클 시기 변화 분석자료 중 가장 명확한 차이를 보였으며 소나무(2)를 제외한 모든 종들이 09년과 10년이 비슷하거나 적게는 2주에서 많게는 6주 정도 시기가 늦어진 것으로 나타났다. 단풍시기는 비목나무, 일본잎갈나무 등은 1~4주 정도 시기가 빠른 것으로 나타났고 산벚나무, 물박달나무는 09년과 10년이 거의 비슷하게 나타났으며 생강나무, 진달래, 졸참나무 등은 1~6주 정도 늦게 단풍이 시작된 것으로 조사되었다. 낙엽시기는 일본잎갈나무, 갯버들, 거제수나무 등은 1~3주 빠른 것으로 조사되었고 졸참나무, 생강나무, 산벚나무 등은 09년과 10년이 거의 비슷하게 나타났으며 함박꽃나무, 개옻나무, 당단풍나무 등은 1~3주 정도 늦게 낙엽이 시작한 것으로 조사되었다. 단풍시기와 낙엽시기는 09년이 10년에 비해 늦어진 종들이 더 많은 것으로 조사되었으나 그 차이가 크지 않은 것으로 보아 기후차이로 인한 변화라기보다는 각 개체의 생리적 특성 차이로 인한 결과로 사료된다.

수문자료의 계절성은 수자원관리의 관점에서 매우 중요한 요소로서 계절성의 변동은 댐의 운영, 홍수조절, 관개용수 관리 등 다양한 분야와 밀접한 관계를 가지고 있다. 수문빈도해석을 위해 POT 자료와 같은 부분기간치계열을 사용함으로써 자료의 확충, 계절성 확보, 발생빈도모형의 구축 등이 가능하다. 본 연구에서는 POT 자료의 장점을 효과적으로 빈도해석에 연계시키는 방법론으로서 POT 자료로부터 계절성을 추출하고 이를 빈도해석과 연계시켜 Bayesian 기법

This study recognized five annual cycle modes of the tropical cyclone (TC) activity in the western North Pacific using the CMA-STI data by an objective-oriented K-means cluster analysis approach. The five annual cycle modes include one normal mode and four abnormal modes: a weakened mode, two enhanced modes, and an anti-seasonal mode which suggests TC activities are enhanced in early season but suppressed in peak season. The yearly storm number and storm lifespan of both the weakened mode and the anti-seasonal mode are different from those of the two enhanced modes. The annual amplitudes of TC activity seem to be closely associated with the area of TC genesis. The discrepancies are obvious in frequencies of the five modes. However, comparison with both JMA and JTWC data suggests that the seasonality of TC activity has large bias.

본 연구에서는 강수의 계절성에 따라 면적평균강수의 추정오차가 어떻게 달라지는지를 평가하였다. 공간상관을 고려하는 경우와 고려하지 않는 경우 모두를 다루었으며, 각각의 경우에 대해 추정오차의 변화를 살펴보았다. 유사한 경우로서 계절성을 무시하고 누가시간을 증가시켜 추정오차가 어떻게 변하는지도 살펴보았다. 본 연구는 금강유역에 적용하였으며 30년 이상의 일 강수 기록을 가진 28개 지점의 자료를 이용하였다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다: (1)