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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최경숙.
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 경북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
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가나는 최근 기후변화 현상으로 국가의 중요 식량자원인 옥수수의 지속가능한 생산에 많은 타격을 입고 있다. 따라서 본 연구는 가나에서 가장 많은 옥수수 생산지 중의 하나인Dangme 동부지역을 대상으로 Aquacrop을 이용하여 기후시나리오에 기반한 옥수수 생산량을 예측하여 미래에 발생 가능한 다양한 기후조건이 옥수수 생산에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. Dangme동부지역은 옥수수 생산에 필요한 필요수량을 주로 강우량에 의존하고 있어 식량 생산이 있어 기후변화에 매우 민감한 지역이다. 따라서 이 지역의 미래 기후변화가 식량 생산에 미치는 영향을 파악하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 Dangme동부지역을 대상으로 1992년부터 2013년까지의 일기상 자료를 이용하여 기후시나리오 기반 옥수수 생산량을 모의해 보았다. 이를 위해 FAO에서 개발한Aquacrop 모형을 사용하였으며, 제한된 현장실측자료를 이용하여 모형의 검보정을 거쳐 모의 결과의 신뢰도를 확보하고자 하였다.
또한 미래 기후변화를 대변해 줄 4가지 유형의 기후시나리오를 개발하여 예측모의에 적용하였다. 개발된 기후시나리오는 옥수수 생산량에 많은 영향을 끼지는 기상인자인 강우량과 기온을 대상으로 하였으며, 평균강우량 ±5~30%의 범위와 평균기온 ±1~3℃ 범위를 고려하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다.
연구대상지역의22년간 일기상 자료를 분석한 결과, 연평균강우량은 증가하는 추세였고, 연평균 최고온도는 감소하는 경향을 나타내었다. 특히 2005년 이후로는 최고온도의 감소 경향이 더 두드러지게 나타났다. 이러한 현상과는 반대로 평균수준보다 날씨가 더 더워지거나 더 건조해지는 빈도가 증가하고 이로 인해 연도별 기후의 변화양상이 두드러지게 나타나는 경향이 있었다.
기후변화에 따른 옥수수 생산량 모의를 위해 채택한 Aquacrop모형의 검증은 R2 and Nash-Sutcliffe efficiency (NSE)을 활용하였으며, 제한된 실측자료를 활용하여 검·보정한 결과는 신뢰범위에 속하였다.
미래 기후변화에 따른 옥수수 생산량 예측을 위해 본 연구에서 개발한 기후시나리오는 4가지 유형으로, A형시나리오는 기온상승 강우감소 유형, B형 시나리오는 기온감소 강우증가 유형, C형 시나리오는 기온강우 모두 감소 유형, D형 시나리오는 기온강우 모두 증가 유형으로 구성하였다.
기후시나리오를 적용한 옥수수 생산량 모의 결과는 일반적으로 기온상승과 강우감소 현상에 대해 생산량과는 음의 상관관계를 보였으며, 평균강우가 감소하면 생산량도 감소하는 것으로 나타났으나 상대적으로 기온변화의 영향은 미온적이었다.
그러나 강우량의 증가가 옥수수 생산량의 증가를 유발하는 데는 한계치가 있었으며, 계절별 평균 강우량이 650mm이상일 경우에는 오히려 생산량을 저해하는 요소로 작용하였다.
작물생육에 충분한 강우량은 기온상승의 악영향을 최소화 하는데 상당한 기여를 한다는 것을 나타내었다. 그리고 옥수수 생육은 평균강우 감소조건 하에서는 평균기온 감소조건이 평균기온 상승조건에 비해 더 민감하게 작용하는 것으로 나타났다. 또한 극한 더위와 극한 건조 생육조건에서는 옥수수 생산량이 64%까지 급감소 하는 결과를 나타낸 반면 선선하고 습윤한 생육조건에서는 생산량이 49%까지 증가하는 결과를 보였다.
본 연구의 결과를 바탕으로 향후 가나의 Dangme동부지역의 미래 기후변화 양상에 따른 옥수수 생산량의 변화를 예측하는데 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.
또한 미래 기후변화를 대변해 줄 4가지 유형의 기후시나리오를 개발하여 예측모의에 적용하였다. 개발된 기후시나리오는 옥수수 생산량에 많은 영향을 끼지는 기상인자인 강우량과 기온을 대상으로 하였으며, 평균강우량 ±5~30%의 범위와 평균기온 ±1~3℃ 범위를 고려하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다.
연구대상지역의22년간 일기상 자료를 분석한 결과, 연평균강우량은 증가하는 추세였고, 연평균 최고온도는 감소하는 경향을 나타내었다. 특히 2005년 이후로는 최고온도의 감소 경향이 더 두드러지게 나타났다. 이러한 현상과는 반대로 평균수준보다 날씨가 더 더워지거나 더 건조해지는 빈도가 증가하고 이로 인해 연도별 기후의 변화양상이 두드러지게 나타나는 경향이 있었다.
기후변화에 따른 옥수수 생산량 모의를 위해 채택한 Aquacrop모형의 검증은 R2 and Nash-Sutcliffe efficiency (NSE)을 활용하였으며, 제한된 실측자료를 활용하여 검·보정한 결과는 신뢰범위에 속하였다.
미래 기후변화에 따른 옥수수 생산량 예측을 위해 본 연구에서 개발한 기후시나리오는 4가지 유형으로, A형시나리오는 기온상승 강우감소 유형, B형 시나리오는 기온감소 강우증가 유형, C형 시나리오는 기온강우 모두 감소 유형, D형 시나리오는 기온강우 모두 증가 유형으로 구성하였다.
기후시나리오를 적용한 옥수수 생산량 모의 결과는 일반적으로 기온상승과 강우감소 현상에 대해 생산량과는 음의 상관관계를 보였으며, 평균강우가 감소하면 생산량도 감소하는 것으로 나타났으나 상대적으로 기온변화의 영향은 미온적이었다.
그러나 강우량의 증가가 옥수수 생산량의 증가를 유발하는 데는 한계치가 있었으며, 계절별 평균 강우량이 650mm이상일 경우에는 오히려 생산량을 저해하는 요소로 작용하였다.
작물생육에 충분한 강우량은 기온상승의 악영향을 최소화 하는데 상당한 기여를 한다는 것을 나타내었다. 그리고 옥수수 생육은 평균강우 감소조건 하에서는 평균기온 감소조건이 평균기온 상승조건에 비해 더 민감하게 작용하는 것으로 나타났다. 또한 극한 더위와 극한 건조 생육조건에서는 옥수수 생산량이 64%까지 급감소 하는 결과를 나타낸 반면 선선하고 습윤한 생육조건에서는 생산량이 49%까지 증가하는 결과를 보였다.
본 연구의 결과를 바탕으로 향후 가나의 Dangme동부지역의 미래 기후변화 양상에 따른 옥수수 생산량의 변화를 예측하는데 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.
목차
1. Introduction1.1 Background1.2 Objective of the study1.3 Scope2. Literature review2.1. Climate change and effects on agriculture2.2. Agriculture and climate change in Ghana3. Materials and methods3.1 Study Area3.2 Aquacrop Model3.3 Design of climatic change scenarios3.4 Sensitivity analysis4. Results and discussion4.1 Climatic trends in the study area4.2 Sensitivity analysis4.3 Model verification4.4 Predicted corn yields under the climate change scenarios5. Conclusion6. Summary7. ReferencesAbstract in KoreanAppendixes
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