수문생태모형 RHESSys의 평가: 두 복잡지형 유역에서의 모수화와 적용

초록

전지구적인 생태시스템 안에서 탄소와 물의 흐름은 아주 밀접하게 관련되어 있다. 생태계 물질순환과정을 모사해 주는 모형들은 연구자들이 직접 측정하기 어려 운 복잡한 생태계에서의 물질순환 과정들의 상호작용 과 그 변화를 예측할 수 있는 도구이다. 이 연구에서 는 생태수문모형 RHESSys(Regional Hydro Ecological Simulation System)를 광릉시험림 유역에서 모수화한 후, 다른 지형 조건과 기후 및 식생을 가진 점봉산 강선리 유역에 적용함으로써 RHESSys모수화의 다유 역으로의 확장가능성과 문제점 등을 조사하였다. RHESSys는 Geographic Information System(GIS)를 바탕으로 공간적인 탄소와 물 및 영양분의 흐름을 모 사하는 생태수문모형이다. 모수화는 광릉시험림 유역 의 1982-1999년간 일유량과 나이테 자료로 추정한 임 목생장량을 사용하였다. 수직 및 수평 방향의 수리전 도도에 관련된 중요 모수들과 임목 생장과 관련된 분 배 모수들을 Monte-Carlo 접근법을 사용하여 최적화 하였다. 모형결과를 광릉연구지의 실측 토양수분과 비 교해 본 결과 RHESSys는 토양수분을 다소 과소평가 하는 경향이 있으나, 일변화를 유의하게 잘 모사하였 으며, 임목생장량의 연변화를 잘 모사하였다. 광릉연구 지에서 개발한 모수를 점봉산 강선리 유역에 적용한 결과, 광릉과 마찬가지로 RHESSys는 토양수분을 다 소 과소평가하나 여름철의 중요한 시계열 경향을 유의 하게 잘 모사하였다. 또한 실측 공극률의 사용이 모형 의 토양수분예측력에 중요함을 확인하였다. 반면에 강 선리 유역의 임목생장량에 대해선 모형의 예측력이 높 지 않았다. 수문과정 모수에 비해 식생성장 및 분배관 련 모수의 경우 단일 유역의 모수화를 타 유역으로 확장하는 데에 상당한 불확실성이 있음을 확인하였다. 각 유역의 임목생장 및 분배 특성을 반영하는 독립적 인 모수화 과정이 필요하며 이를 뒷받침해 줄 최소한 의 현장측정항목을 발굴하는 후속연구가 필요하다.

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