18.97.14.91
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WRF 기상자료를 활용한 밭 토양수분 및 필요수량의 산정
Estimation of Soil Moisture and Irrigation Water Requirement using WRF Meteorological Data
홍민기 ( Min-ki Hong ) , 이상현 ( Sang-hyun Lee ) , 이승재 ( Seung-jae Lee ) , 이성학 ( Sung-hack Lee ) , 최진용 ( Jin-yong Choi )
UCI I410-ECN-0102-2018-500-004133686
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밭의 작물 재배를 위한 적정 관개 계획 수립을 위해서는 토양의 수분 상태에 대한 정확한 파악이 필요하다. 본 연구에서는 밭 지역을 격자 형태로 분할하여 작물의 증발산량, 토양수분 그리고 관개 필요수량을 산정할 수 있는 격자 기반 토양 물수지 모형을 개발하였다. 본 모형은 개념적 물수지 모형으로써 밭 지역의 토층을 4개 구간으로 분할하고 토층별 토양수분소비형(Soil Moisture Extract Pattern)을 고려하여 작물 소비수량 및 토층별 토양수분을 산정하였다. 또한 산정된 소비수량 및 토양수분 정보를 이용하여 작부기간 중 필요한 관개수량을 제시하였다. 본 연구에서 사용된 WRF(Weather Research and Forecasting) 모형은 복사, 온도, 바람, 강수 및 상대습도 등의 기상정보를 고해상도의 격자 형태로 제공하는 것이 가능한 중단기 기상예측모형이다. 본 연구에서는 국가농림기상센터(National Center of Agro-Meteorology)에서 제공한 WRF 기상자료를 토양 물수지 모형에 적용하여 작물 증발산량 및 토양수분 산정을 실시하였으며 WRF 기상자료의 적용 효과를 분석하기 위해 지배 관측소의 기상 자료를 적용하였을 경우와 WRF 기상자료 적용 시의 토양 물수지 분석 결과를 비교하였다. 본 연구는 경기도 여주시 점동면에 위치한 청미천 부근의 밭 지역을 시범 지역으로 하였으며 모의기간은 2014년 9월 10일부터 2014년 9월 29일로 하였다. 밭 지역에 해당하는 토지이용도, 토성도 및 작물지도는 가로 및 세로가 모두 90m인 격자로 분할되어 입력 자료로 활용되었다. WRF 기상자료 역시 격자로 생성되며 본 연구에서는 가로 및 세로의 크기가 모두 270m(d04), 810m(d05)인 경우의 자료를 적용하였다. 연구 결과 각 격자의 작물 증발산량, 토양수분 및 관개 필요수량(Potential Irrigation Water Requirement)을 일별 산정하여 시계열 형태로 분석하였으며 작부기간 동안의 누적 증발산량 및 잠재적 필요수량의 지역적 분포도 분석도 실시하였다. 더불어 기상자료의 해상도 차이에 따른 밭 지역 물수지 계산 결과의 차이를 비교함으로써 WRF 기상자료의 적용을 통한 물수지 분석 결과의 특징을 고찰하였다. 토양수분 및 증발산량을 실측하고 본 모형의 모의 결과와 비교함으로써 물수지 모의 성능을 검정하는 것을 향후 연구 계획으로 한다.

[자료제공 : 네이버학술정보]
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