배증 CO2 기후변화에 대한 벼 생육 컴퓨터 모델 활용 예측 - 오성남

[사무국]

오 성 남

한국시니어과학기술인협회 환경⋅건설⋅지구해양분과 연구위원

숭실대학교 특임교수, 써니항공 기상항공기 운영 본부장

초록

  지구온난화 기후변화에 의한 벼의 생육과 생산량에 미치는 영향은 작물의 생육 컴퓨터 모델 을 이용하여 모의함으로써 미래에 발생할 수 있는 기후 및 환경변화에 대한 농작물 생육과 수확량을 예측할 수 있다. 생육 기간에 대한 기상 기후조건 예측은 작물의 품종 선택과 농사 재배지의 물 수지 및 수확량의 예측으로 과학적 영농과 농업경제 정책에 필수적인 자료이다. 이는 오늘날 모든 국가가 가장 역점을 두고 개발하고 있는 기술이다. 이에 대한 활용 연구로서 우리나라 도작(稻作) 지대의 벼 포장 실험 자료를 바탕으로 하와이대학교 IBSNAT 연구소에서 개발한 CERES-RICE 컴퓨터 생육모델을 이용하여 벼 수확량을 모의하였다. 본 연구에서 지구대기의 이산화탄소(CO2) 현재 농도를 330ppm이라 할 때 이에 대한 배증 CO2 농도 값인 660ppm 값을 농사 재배지에 적용하여 수도(벼)의 생육과 수확량을 모의하였다. 배증 이산화탄소 값을 기후예측 수치 모델 대기대순환모델(General Circulation Model: GCM)에 적용함으로써 기후변화에 대한 각 기후요소 값을 산정하였다. 따라서 이들 값을 CERES벼(수도) 생육모델에 입력하여 배증 CO2 기후변화에 대한 우리나라 도작 지대의 벼 수확량을 구하였다. 대기대순환 모델(GCM)은 지금까지 개발된 가장 유용한 기후변화 예측 모델이다. 현재 선진 각국에서 활용하고 있는 약 30개의 수치 모델은 수평 격자 간격이 100km × 100km 이하로서 대기층은 4~5개에서 30개 층으로 좁은 간격으로 정밀해져 있다. 이들의 각 모델의 결과에 따른 기후요소에 대한 반응과 근거를 비교한 뒤 미래기후에 대한 시나리오를 정하고 이에 따라 기후변화 영향을 평가하는 것이 보편적인 과학적 방법이다. 배증 2✕CO2 이산화탄소기후에 대한 벼의 생육 및 수확량 모의에서 한반도의 경우 포장 실험에서 최소 수확량을 보인 강원 북부에서는 오히려 최대량을 보였고 호남과 영남에서는 감소하였다. 국내 최대 수도(벼) 생산지인 호남과 김해의 수확량이 800 ~ 600kg/ha의 감소함을 나타냄으로써 2✕CO2 기후에 의한 기온상승과 강수대의 북상이 수도(벼)의 적정재배지를 변경하는 원인이 됨을 보였다.

키워드: 지구온난화 기후변화, 이산화탄소 대표농도 경로(RCP), CERES-RICE 생육 컴퓨터 모델, 대기 대순환모델(General Circulation Model, GCM), 대기 2✕CO2 배증 이산화탄소 농도

544_배증 CO2 기후변화에 대한 벼 생육 컴퓨터 모델 활용 예측(오성남).pdf

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