흑구 온도 를 이용 한 천궁 엽 온 예측 모델 개발 
 Korean Journal of Medicinal Crop Science - Vol . 26 , No . 6 , pp . 447 - 454 
 Received 3 Oct 2018 Revised 9 Nov 2018 Reviewed 26 Nov 2018 Reviewed 6 Dec 2018 Accepted 13 Dec 2018 
 DOI : https : / / doi . org / 10 . 7783 / KJMCS . 2018 . 26 . 6 . 447 
 * 경북 농업 기술원 봉화 약용 작물 연구소 
 ** 대구 가톨릭 대학교 환경 과학 과 
 Developing a Model for Estimating Leaf Temperature of Cnidium officinale Makino Based on Black Globe Temperature 
 * Bonghwa Herbal Crop Research Institute , GBARES , Bonghwa , 36229 , Korea . 
 ** Department of Environmental Science , Catholic University of Daegu , Gyeongsan , 38430 , Korea . 
 † Corresponding author : ( Phone ) + 82 - 054 - 673 - 8064 E - mail ) francisc @ korea . kr 
 The leaf temperature ( TLEAF ) is one of the most important physical parameters governing water and carbon flux , including evapotranspiration , photosynthesis and respiration . Cnidium officinale is one of the important folk medicines for counteracting a variety of diseases , and is particularly used as a traditional medicinal crop in the treatment of female genital inflammatory diseases . In this study , we developed a model to estimate TLEAF of Cnidium officinale Makino based on black globe temperature ( TBGT ) . 
 The developed model can be used to accurately estimate the TLEAF of Cnidium officinale Makino and has the potential to become a practical alternative to assessing cold and heat stress . 
 Cnidium afficinale Makino , Black Globe Temperature , Leaf Temperature , Solar Radiation , Wind Speed 
 일 천궁 ( Cnidium officinale Makino ) 은 미나리 과 ( Umbelliferae ) 의 여러해살이 식물 이 며 기온 이 30 ℃ 이하 로 서 늘 하 고 햇볕 이 너무 강하 지 않 으며 일교차 큰 곳 에서 잘 자라 는 것 으로 알려져 있 다 ( Kim et al . , 2013 ) . 
 이 와 같이 한약재 와 기능 성 소재 로 수요 가 증가 하 고 있 으나 , 기후 온난 화 로 생산 여건 이 악화 되 어 천궁 의 재배 면적 은 1996 년 909 ha 에서 2016 년 103 ha 로 89 % 줄 었 고 생산량 은 1996 년 2 , 528 톤 에서 2016 년 886 톤 으로 65 % 감소 하 였으며 ( MAFRA , 2017 ) , 2018 년 천궁 주산지 인 봉화 지역 은 4 월 하순 - 5 월 의 최저 기온 이 − 0 . 6 ℃ 로 전년 보다 0 . 2 ℃ 낮 아 저온 피해 가 발생 하 였 고 , 7 - 8 월 고 온기 최고 기온 은 37 . 8 ℃ 로 전년 보다 각 각 1 . 5 ℃, 2 . 8 ℃ 높 아 ( KMA , 2018 ) 고온 에 따른 피해 발생 이 심각 한 수준 으로 안정 적 인 산업 소재 공급 을 위한 대책 마 련 이 시급 한 실정 이 다 . 
 잎 의 열 수지 는 태양 으로부터 일사량 흡수 와 주변 으로부터 복사 에너지 흡수 에 따른 에너지 유입 과 잎 으로부터 대기 로 의 적 외 방사 , 대류 나 전도 에 의한 주변 으로 의 열 수송 과 증산 에 의한 잠열 방출 과 같 은 에너지 손실 의 차이 로 결정 되 며 , 태양 복사 에 의해 유입 되 는 열 과 광합성 을 하 는 동안 증산 에 따른 잠열 형태 로 방출 하 는 열 의 비율 이 엽 온 변화 에 가장 큰 영향 을 받 고 있 기 때문 에 ( Park , 2011 ) , 잎 의 온도 를 실시간 으로 관 측 하 는 것 이 저온 과 고온 피해 를 막 는데 중요 한 요소 이 다 . 
 흑구 온도계 ( black globe thermometer ) 는 직달 일사량 과 산 란 일 살 량 에 의한 열복사 효과 를 측정 하 기 위하 여 1930 년 에 영국 에서 개발 된 온도계 이 다 . 태양 복사 에너지 가 검 게 칠 한 흑 구 에 흡수 되 어 내부 공기 를 데워 복사열 의 복합 적 인 효과 를 온도 로 나타내 는 것 으로 흑구 온도 는 기온 , 풍속 및 복사열 에 의해 변화 되 는 열 적 온도 지수 로 간주 되 고 있 다 . 생활 환경 에서 의 열 피 로 , 인체 의 열 모델 , 실외 환경 에서 복사열 영향 및 여름철 열 스트레스 ( heat stress ) 관측 에 사용 되 고 있 으나 ( Park et al . , 2008 ) , 식물 에 대한 적용 사례 는 없 는 실정 이 다 . 
 현재 까지 는 식물 의 표면 온도 측정 을 위하 여 주로 열전대 온 도 센서 를 잎 에 부착 하 여 측정 하 므로 잎 이 부드러운 초본 식물 의 측정 에 어려움 이 있 고 열화상 카메라 를 이용 하 여 식물 군락 의 온도 분포 를 측정 하 고 있 으나 5 ℃ 이하 의 저온 에서 정확 성 이 낮 으며 ( Kim et al . , 2018 ) 비싼 장비 가격 과 야외 에서 사 용 의 어려움 이 있 어 엽 온의 실시간 변화 를 측정 하 는 데 단점 이 많 은 편 이 다 . 
 본 연구 는 천궁 잎 의 온도 를 신속 하 고 정확 한 관측 을 위하 여 흑구 온도 센서 를 이용 한 모델 식 을 개발 하 고 기상 인자 별 흑 구 온도 변화 에 미치 는 영향 을 조사 하 여 저온 및 고 온 피해 예 측 을 위한 기준 을 제시 하 고자 수행 을 하 였 다 . 
 1 . 시험 포장 및 재배 방법 
 천궁 ( Cnidium officinale Makino ) 의 재배 는 경상북도 농업 기술원 봉화 약용 작물 연구소 시험 포장 ( 경도 128 o 48 ´ 36 ˝ , 위 도 36 o 53 ´ 54 ˝ , 해발고도 340 m ) 의 사촌 통 ( coarse loamy , mixed , nonacid , mesic family of aeric endoaquepts ) 으로 분 류 된 곳 에서 실시 하 였 다 . 본밭 조성 을 위하 여 10 a 당 퇴비 를 4 , 000 ㎏ 을 넣 고 30 ㎝ 깊이 까지 깊이갈이 를 한 후 질소 - 인산 - 칼리 의 성분 량 이 5 . 6 - 6 . 4 - 5 . 4 ㎏ 에 해당 하 는 복합 비료 를 기비 로 시용 하 였으며 , 이랑 을 조성 후 천궁 전용 비닐 을 피복 하 고 4 월 1 일 에 천궁 의 종근 을 정식 하 였 다 . 
 관수 는 수분 장력계 를 이용 하 여 − 15 ㎪ 을 관수 개 시점 으로 설정 하 고 5 분 간 점 적 호스 를 통하 여 공급 하 고 40 분 간 평형 시간 을 유지 하 였으며 , 추비 는 일 주일 간격 으로 질소 - 인산 - 칼리 의 성분 량 이 0 . 28 - 0 . 34 - 0 . 24 ㎏/ 10 a 에 해당 하 는 복합 비료 를 관 개수 에 녹여 점 적 호스 를 통하 여 공급 하 였 다 . 
 2 . 흑구 온도 , 엽 온 및 미기상 자료 관측 
 흑구 온도 관측 은 두께 5 ㎜, 직경 150 ㎜ 크기 의 흑구 ( Kyungin Science Co . , Seoul , Korea ) 를 사용 하 였으며 흑구 내부 의 중앙 부위 에 온도 센서 ( HOBO ⓡ Pro V 2 U 23 - 003 , Onset Computer Co . , Bourne , MA , USA ) 를 삽입 , 실리콘 마개 로 밀봉 하 여 흑구 온도 센서 를 제작 하 였으며 , 천궁 재배 포 장 의 중앙 지점 1 ｍ 높이 에 설치 하 여 측정 하 였 다 . 
 흑구 온도 최고 기온 은 하루 중 흑구 온도 가 가장 높 은 시간 을 기준 으로 전 , 후 30 분 간 평균값 으로 계산 하 였 다 . 엽 온 측정 은 비접 촉식 적외선 온도 센서 ( SI - 431 , Apogee Instrument Inc . , Logan , UT , USA ) 를 천궁 군락 의 상단 30 ㎝ 높이 에 설치 하 고 데이터 로거 ( EM 50 , Decagon Devices Inc . , Pullman , WA , USA ) 에 연결 하 여 측정 하 였 다 . 
 천궁 재배 포장 에서 약 70 m 떨어진 곳 에 설치 된 미기상 자 료 관측 시설 은 봉화 약용 작물 연구소 시험 포장 의 기상 조건 을 대 표 하 는 곳 으로 1 ｍ 높이 에서 기온 , 일사 , 풍속 을 관측 하 였 으 며 대기 중 의 기온 은 HMP - 155 센서 ( VAISALA Inc . , Vantaa , Finland ) , 풍속 은 프로펠러 형 풍향 / 풍속계 ( R . M . YOUNG Co . , Traverse , MI , USA ) , 단파 복사 는 CMP 6 센서 ( KIPP & ZONEN Co . , Delft , The Netherlands ) 를 CR 1000 데이 터로 거 ( Campbell Scientific Inc . , Logan , UT , USA ) 에 연결 하 여 측정 하 였 다 . 흑구 온도 , 엽 온 , 미기상 자료 는 매 1 분 마다 측정 하 여 10 분 간격 평균 자료 를 구한 후 분석 에 사용 하 였 다 . 
 3 . 군락 이미지 분석 
 재배 기간 중 기상 조건 에 따른 천궁 의 군락 변화 분석 을 위 하 여 Full HD 출력 해상도 를 가지 는 카메라 를 3 m 높이 에 설치 하 고 생육 영상 을 촬영 하 였 다 . 
 이미지 분석 에 의한 군락 면적 정량화 를 위하 여 Image J 소프트웨어 ( NIH , Bethesda , MA , USA ) 를 사용 하 였으며 , 태 양 에 의해 천궁 잎 표면 에서 반사 되 는 빛 의 변이 를 최소 화 하 기 위하 여 매일 아침 6 시 에 촬영 한 영상 이미지 를 분석 에 사용 하 였 다 . 
 생육 이 균일 한 지점 을 선정 하 여 437 × 217 pixel 에 해당 하 는 영상 을 추출 , 이미지 문턱 값 ( threshhold ) 조절 , pixel 분석 의 순 으로 처리 하 여 녹 색도 의 평균값 255 에 해당 하 는 면적 을 계 산한 후 녹색 면적 의 경시 적 변화 추이 를 선형 회귀분석 을 통 하 여 구하 였 다 . 
 통계 분석 은 SAS 9 . 4 프로그램 ( SAS Institute Inc . , Cary , NC , USA ) 을 사용 하 였으며 흑구 온도 , 엽 온 및 미기상 자료 사 이 의 상관 관계 와 모델 식 의 유의성 평가 를 위하 여 선형 회귀 분 석 을 실시 하 였 고 회귀 계수 의 유의성 은 Student ’ s t - test 를 통하 여 검정 하 였 다 . 
 엽 온 예측 모델 식 개발 을 위하 여 흑구 온도 10 ℃ 이하 , 10 ℃ 이상 으로 구분 하 여 2 개 의 선형 회 귀식 을 작성 하 였 다 . 
 흑구 온도 10 ℃ 이하 에서 는 관측 자료 를 568 개 , 흑구 온도 10 ℃ 이상 은 3 , 252 개 를 사용 하 여 검 량식 을 개발 하 였 고 , 그 외 3 , 778 개 관측 자료 를 활용 하 여 회 귀식 의 정확도 를 검정 하 였 다 . 
 1 . 흑구 온도 와 엽 온과 의 관계 
 흑구 온도 와 일 천궁 ( Cnidium officinale Makino ) 엽 온과 의 관계 를 선형 회귀분석 을 통하 여 조사 한 결과 , 엽 온과 흑구 온 도 는 유의 한 상관 관계 를 나타내 었 는데 ( p < 0 . 0001 ) . 흑구 온도 10 ℃ 이하 에서 모형 의 기울기 는 0 . 9512 , 절편 은 0 . 1590 , 결정 계수 0 . 9274 였 고 10 ℃ 이상 에서 는 기울 기 0 . 6464 , 절편 5 . 7471 , 결정계수 0 . 8847 로 흑구 온도 와 엽 온 은 선형 적 인 반응 을 하 였 다 ( Fig . 1 ) . 
 Relationship between black globe temperature and leaf temperature of C . officinale Makino . Coefficients of models and correlation between variables were calculated by linear regression analysis which were divided into 10 degrees or less and 10 degrees or more . 
 Jung 등 ( 2011 ) 은 열 환경 특성 이 다른 지역 에서 기온 과 흑 구 온도 간 회귀분석 을 실시 한 결과 회 귀식 의 절편 은 환경 중 복사 에너지 로부터 받 는 영향 의 크기 를 나타내 므로 주변 의 복 사 효과 가 클수록 절편 이 증가 하 고 , 기울기 는 온도 의 영향 을 나 타내 는 데 기울 기 가 클수록 온도 변화 에 민감 하 다고 하 였 다 . 
 일출 전 또는 일몰 후 태양 복사 의 영향 이 없 을 때 대부분 흑구 온도 가 10 ℃ 이하 였으며 태양 복사 의 유입 이 많 을 때 흑구 온도 가 10 ℃ 이상 을 나타내 었 으므로 태양 복사 가 없 는 야간 의 엽 온 은 주간 에 비하 여 기온 변화 에 1 . 47 배 정도 영향 을 많이 받 으며 , 일출 이후 주간 에 는 태양 복사 , 토양 또는 피복 자재 등 에서 발생 되 는 복사열 의 영향 이 36 . 1 배 높 은 것 으로 조사 되 었 다 . 
 Hajizadeh 등 ( 2017 ) 은 야외 활동 시 발생 되 는 열 스트레스 평가 를 위하 여 흑구 온도 에 영향 을 미치 는 기상 인자 를 조사 한 결과 , 흑구 온도 의 변화 는 주로 기온 , 일사량 과 높 은 상관 관계 를 보였으며 상관 계수 는 각각 0 . 63 , 0 . 75 를 나타내 어 태양 복사 에너지 유입 이 흑구 온도 상승 에 큰 영향 을 미치 는 것 으로 보 고 하 였 다 . 
 Turco 등 ( 2008 ) 은 낮 동안 기온 과 일사량 의 흑구 온도 변화 에 기여 율 은 87 . 7 % 로 나타나 서 흑구 온도 는 기온 과 태양 복사 의 영향 을 잘 반영 하 는 것 으로 나타났 다 . 
 식물 의 엽 온 은 일사 에 의해 유입 되 는 열 과 증산 등 에 의해 잠열 의 형태 로 방출 되 는 비율 에 따라 결정 된다고 하 였 는데 ( Park , 2011 ) , 상록 활엽수 인 종가시나무 ( Quercus glauca Thunb ) 와 낙엽 활엽수 인 고로쇠나무 ( Acer mono Maxim ) 를 대 상 으로 엽 온 을 관측 한 결과 한낮 에 최대 일사량 은 976 W / ㎡ 일 때 직사광선 을 직접 받 는 상부 에 위치 한 잎 의 온도 는 40 ℃ 이상 으로 관측 되 었 으나 아래쪽 의 그늘진 잎 은 위쪽 보다 엽 온 이 낮 았 지만 바람 이 불 지 않 아서 증발산 에 대한 경계층 저항 이 큰 경우 에 는 잎 의 위치 에 따른 엽 온 차이 는 크 지 않 다고 하 였 다 . 
 Fig . 1 의 결과 와 같이 흑구 온도 는 엽 온 에 대한 유의 한 상관 을 나타내 었 으므로 기온 과 복사 에 의한 영향 을 잘 반영 할 수 있 는 것 으로 판단 된다 . 
 온도 별 선형 회 귀식 을 이용 하 여 계산 된 엽 온과 실측치 간 의 회귀분석 을 실시 한 결과 , 모형 의 기울기 는 0 . 9430 , 결정계수 는 0 . 9500 으로 매우 유의 한 선형 관계 ( p < 0 . 0001 ) 를 보여 개발 된 모델 식 의 정확도 가 높 음 을 알 수 있 었 다 ( Fig . 2 ) . 
 Relationship between observed leaf temperature and calculated leaf temperature of C . officinale Makino by linear regression equations of Fig . 1 . Coefficients of models and correlation between variables were calculated by linear regression analysis which were divided into 10 degrees or less and 10 degrees or more . 
 2 . 흑구 온도 와 기상 요소 의 관계 
 흑구 온도 변화 에 일사량 이 미치 는 영향 을 분석 한 결과 는 Fig . 3 과 같 았 다 . 흑구 온도 에 기온 값 을 빼 면 복사 에 의한 흑 구 온도 변화 에 대한 영향 을 반영 하 므로 단파 복사 인 일사량 과 의 결정계수 는 0 . 8556 , 기울기 는 0 . 0168 로 유의성 이 높 아서 일사 에 의한 흑구 온도 상승 을 잘 설명 하 였으며 ( p < 0 . 0001 ) , 약 59 . 5 W / ㎡ 의 단파 복사 유입 은 흑구 온도 를 1 ℃ 상승 시키 는 것 으로 분석 되 었 다 . 흑구 표면 에 영향 을 미칠 수 있 는 복사 에 너지 는 태양 복사 인 단파 복사 , 지면 으로부터 의 장파 복사 , 지면 과 식물체 로부터 위쪽 으로 향하 는 적 외방 사 및 대기 로부터 의 적 외 방사 가 영향 을 미칠 수 있 다 . 
 Influence of solar radiation on temperature rise in the black globe . The temperature rise in the black globe due to solar radiation was calculated by subtracting air temperature from the black globe temperature . 
 본 연구 에서 단파 복사 가 흑구 온도 센서 에 영향 을 미치 는 복 사 의 효과 를 분석 하 였을 때 매우 유의 한 상관 을 나타내 었 으 므 로 태양 빛 에 의한 단파 복사 유입 이 엽 온의 변화 에 유의 한 영 향 을 미치 는 것 으로 조사 되 었 다 . 
 흑구 온도 변화 에 대한 바람 의 영향 을 분석 하 기 위하 여 풍속 과 복사 에 의한 흑구 내 온도 변화 간 의 상관 관계 를 분석 한 결 과 풍속 이 커질수록 회귀 모형 의 기울기 가 작아져 바람 이 복사 의 영향 을 감소 시키 는 것 으로 조사 되 었 다 ( Table 1 ) . 
 Influence of wind speed on temperature change in black globe under different wind conditions . 
 식물체 를 포함 한 물체 의 표면 에서 열 교환 반응 은 잠열 의 소실 온도 가 높 은 곳 에서 낮 은 곳 으로 반응 이 진행 되 는 데 식물 에서 는 주로 잎 의 기공 을 통한 증산 에 의하 여 물 을 대기 중 으 로 배출 할 때 잠열 소실 에 의하 여 잎 의 온도 가 낮 아 진다 ( Park , 2011 ) . 
 또한 식물 이 증산 과정 에 있 을 때 기공 을 통해 나온 수증기 가 자유 대기 로 확산 되 는 과정 에서 경계층 저항 이 작용 하 지만 풍속 이 일정 값 이상 으로 크 면 경계층 저항 은 무시 할 정도 로 작아져서 증산 에 미치 는 기여 도 는 낮 아 지 게 된다 ( Collatz et al . , 1991 ) . 
 농경지 에서 물 의 증발량 은 수증기압 과 풍속 에 영향 을 받 는 데 풍속 이 0 에 가까우 면 수증기압 차이 와 증발량 의 기울기 는 0 . 015 를 나타내 었 으나 풍속 이 2 . 6 m / s 인 경우 기울기 가 0 . 031 로 2 배 정도 증가 하 였 다 ( Han and Lee , 2005 ) . 
 풍속 의 평균 값 과 풍속 구간 별 회귀 모형 의 기울기 에 대한 회귀분석 을 실시 하 여 풍속 이 흑구 내 복사 에너지 에 미치 는 영 향 을 선형 관계 로 나타낸 결과 는 Fig . 4 와 같 았 으며 기울 기 는 - 0 . 0032 , 절편 은 0 . 0208 , 결정계수 는 0 . 9707 으로 매우 유의 한 부 의 상관 을 나타내 었 다 ( p < 0 . 0001 ) . 
 Influence of wind speed on coefficients of regression equations between wind speed and temperature change in black globe . The regression coefficients of y - axis means the regression coefficients of win speed section in Table 1 . 
 따라서 풍속 이 6 . 5 m / s 이상 인 경우 에 는 복사 에 의한 흑구 내 온도 상승 의 영향 은 없 어 지 는 것 으로 분석 되 었 으며 이 와 같 은 결과 로 미루 어 보 면 식물 잎 에서 증산 작용 으로 기공 을 통하 여 배출 되 는 수증기 에 의하 여 잎 의 온도 가 하강 하 는 것 과 같 이 흑구 의 표면 에서 도 바람 에 의한 잠열 의 소산 작용 이 있 는 것 으로 나타나 서 복사 에 의한 에너지 유입 과 바람 에 의한 잠 열 방출 의 평가 가 가능 한 것 으로 조사 되 었 다 . 
 풍속 에 따른 기울기 값 대신 Fig . 4 의 관계식 을 이용 하 여 흑구 온도 추 정식 을 만들 면 다음 의 식과 같 다 . 
 상기 식 에 의하 여 온도 , 풍속 및 일사량 자료 를 이용 하 여 흑구 온도 를 계산 하 였으며 흑구 온도 계산 값 과 실제 관측 값 을 Fig . 5 에 나타내 었 으며 , 흑구 온도 실측값 과 위 의 식 에 의한 계 산 값 은 결정계수 0 . 9710 , 회 귀식 의 기울기 는 0 . 9537 로 매우 선형 적 인 관계 를 보여 흑구 온도 변화 는 기온 , 일사량 , 풍속 에 따라 결정 되 는 것 을 알 수 있 었 다 . 
 Relationship between observed black globe temperature and calculated black globe temperature . The regression equation for calculation of black globe temperature is expressed as air temperature + ( 0 . 0208 – 0 . 0032 × wind speed ) × solar radiation . 
 따라서 Fig . 1 에서 처럼 흑구 온도 와 천궁 잎 의 온도 는 선형 적 인 관계 를 가지 므로 상기 식 의 내용 과 같이 기온 과 일사량 에 의해 직접 적 인 엽 온 영향 을 받 았 으며 바람 에 의해서 엽 온 의 하강 이 이루어지 는 것 으로 조사 되 었 다 . 
 3 . 저온기 , 고 온기 의 흑구 온도 , 엽 온 및 기온 관측 
 서리 가 발생 한 2018 년 4 월 24 일 부터 25 일 , 5 월 3 일 부터 5 월 4 일 아침 까지 기온 , 엽 온 및 흑구 온도 변화 를 관측 하 였 다 ( Fig . 6 ) . 
 Comparing air temperature , leaf temperature and black globe temperature during frost occurrence . ( A ) temperature change from 24 April to 25 April 2018 and ( B ) from 3 May to 4 May 2018 . 
 4 월 24 일 일몰 후 태양 에 의한 복사 유입 이 없 을 때 기온 이 흑구 온도 와 엽 온 보다 다소 높 게 나타났으며 , 4 월 25 일 2 시 10 분 경 흑구 온도 는 − 0 . 03 ℃ 였으나 엽 온 은 2 시 30 분경 − 0 . 06 ℃, 기온 은 4 시 50 분 경 − 0 . 17 ℃ 였 고 , 5 월 4 일 4 시 50 분경 흑구 온도 는 – 0 . 01 ℃ 였으나 엽 온 은 5 시경 − 0 . 03 ℃, 기온 은 5 시 40 분 에 0 . 59 ℃ 로 관측 되 어 흑구 온도 의 온도 하강 속도 가 가장 빨 랐고 다음 으로 엽 온 이 었 고 기온 은 약 1 ℃ 정도 높 게 관측 이 되 었 다 . 
 따라서 야간 에 는 기온 외 에 장파 복사 에 의한 냉각 효과 발생 등 엽 온 감소 에 대한 추가 적 인 연구 가 수행 이 되 어야 할 것 으 로 판단 된다 . 
 4 월 25 일 2 시 16 분 의 엽 온 은 0 . 18 ℃ 에서 17 분 0 . 36 ℃, 20 분 0 . 31 ℃ 로 엽 온이 약간 상승 한 후 영하 로 내려갔 고 , 5 월 4 일 4 시 53 분 에 0 . 19 ℃, 55 분 0 . 27 ℃ 로 엽 온이 약간 높 아 진 후 영하 로 내려가 는 현상 을 보였 다 ( 자료 미 제시 ) . 
 토양 에서 온도 변화 는 직선 적 으로 하강 하 지 않 고 일정 하 게 유지 하 다 하강 하 거나 반대 로 온도 가 상승 하 다 하강 하 는 현상 을 나타내 었 는데 이 현상 은 대기 중 물 이 동결 할 때 표면 온도 가 일시 적 으로 상승 하 는 것 과 같이 토양수 분 의 동결 잠열 에 의 하 여 온도 가 일시 적 으로 상승 한다고 하 였 다 ( Lee , 1993 ) . 
 따라서 본 연구 에서 도 천궁 잎 의 온도 가 영하 로 내려가 서 동결 되 기 전 에 잠열 변화 에 따라 엽 온 이 일시 적 으로 상승 을 한 것 으로 판단 된다 . 
 고온 기에 는 일출 후 일사 가 지표 로 유입 되 면서 흑구 온도 가 가장 높 게 올랐 고 다음 으로 엽 온 , 기온 의 순 으로 관측 되 었 다 ( Fig . 7 ) . 
 Comparing air temperature , leaf temperature and black globe temperature during hot weather conditions . ( A ) temperature change from 12 July to 13 July 2018 and ( B ) from 21 July to 22 July 2018 . 
 흑구 온도 는 일사 가 강해짐 에 따라 온도 가 급격히 상승 하 였 는데 7 월 13 일 15 시 10 분 경 에 흑구 온도 는 50 . 7 ℃, 엽 온 은 33 . 7 ℃ 였 지만 기온 은 32 . 2 ℃ 로 엽 온 보다 낮 게 나타났 다 . 7 월 22 일 은 11 시 40 분 부터 13 시 20 분 까지 흑구 온도 는 49 . 1 - 49 . 9 ℃ 를 나타내 었 고 엽 온 은 40 . 9 - 41 . 7 ℃ 였으나 반면 기온 은 34 . 5 - 35 . 9 ℃ 로 엽 온 에 비해 5 ℃ 정도 낮 아서 일사 에 의한 엽 온 상승 의 영향 이 매우 큰 것 으로 조사 되 었 다 . 
 잎 의 온도 가 높 고 대 기온 도 낮 아서 수증기압 의 차이 ( vapor pressure deficit ) 가 클 때 잎 의 수분 포 텐 셜 감소 로 두께 가 얇 아 져 수분 장해 를 받 기 쉽 고 ( Syvertsen and Levy , 1982 ) , 엽 온 상 승 에 따라 광합성 율 감소 , ribulose - 1 , 5 - bisphosphate carboxylase 와 fructose - 1 , 6 - bisphosphatase 등 광합성 효소 의 활성 저하 , 3 - phosphoglycerate , fructose - 6 - phosphate , glucose - 6 - phosphate 와 같 은 대사산물 이 감소 하 는 것 으로 보 고 하 였 다 ( Kozba and Edwards , 1987 ) . 
 더덕 재배 시 광포화점 이상 의 조건 에서 차광 처리 는 잎 의 광합성 율 을 높이 며 ( Lee and Won , 2007 ) 삼채 재배 시 빛 이 강할 때 55 % 차광 처리 를 하 면 잎 의 호흡 을 줄이 고 광합성 을 촉진 시켜 생육 과 수량 을 높였 다고 보 고 하 였으므로 ( Kim et al . , 2017 a ) , 저온 및 고 온 피해 예방 뿐 만 아니 라 안정 적 인 재배 관리 를 위하 여 엽 온 을 정확 하 고 신속 하 게 관측 은 매우 중요 함 을 의미 한다 . 
 4 . 천궁 생육 과 의 관계 
 7 월 1 일 부터 24 일 까지 흑구 온도 와 천궁 의 생육 과 의 관계 를 조사 하 였 다 ( Fig . 8 ) . 
 Changes in maximum black globe temperature and green area of C . officinale Makino during hot weather period . Maximum black globe temperature is the average value of 30 minutes before and after the peak time of day . Regression analysis is conducted on the change in the area corresponding to the green average value from July 1 . 
 하루 중 최고 흑구 온도 1 시간 평균값 은 7 월 11 일 까지 40 ℃ 이하 를 나타내 었 으나 7 월 12 일 43 . 7 ℃ 에서 7 월 15 일 49 . 1 ℃ 로 지속 적 으로 상승 하 였 고 7 월 20 일 50 . 7 ℃, 7 월 21 일 50 . 1 ℃ 로 고온 과 강한 일사 조건 을 나타내 었 다 . 천궁 군락 의 녹색 면적 은 7 월 13 일 까지 0 . 332 의 기울기 값 으로 증가 하 는 경향 이 었 으나 7 월 16 일 까지 는 군락 면적 증가 가 없 었 고 7 월 17 일 부터 − 1 . 003 의 기울기 값 으로 군락 면적 이 급격히 감소 하 였 다 . 
 생육 조건 이 비교 적 양호 한 7 월 8 일 의 녹색 면적 은 52 , 778 pixel 이 었 으나 생육 정지 가 시작 되 는 7 월 13 일 은 52 , 459 pixel 로 약간 감소 하 였으며 고사 가 진행 된 7 월 22 일 에 는 48 , 042 pixel 로 조사 되 었 다 ( Fig . 9 ) . 
 Change of canopy green area of C . officinale Makino during hot weather period . Canopy green area corresponding to the green average of 255 were 52 , 778 pixel at 8 July ( A ) , 52 , 459 pixel at 13 July ( B ) and 48 , 042 pixel at 22 July ( C ) . 
 그러므로 흑구 온도 가 45 ℃ 이상 에서 는 생육 이 정지 되 므로 고사 증상 방지 를 위하 여 임계 흑구 온도 는 45 ℃ 로 관리 하 는 것 이 적절 한 것 으로 판단 된다 . 따라서 개발 된 모델 을 활용 한 흑 구 온도 의 관측 은 엽 온 을 실시간 으로 예측 할 수 있 을 뿐 만 아 니라 잠열 의 유입 과 소산 에 영향 을 미치 는 일사량 , 바람 의 영 향 을 평가 하 는 유용 한 방법 인 것 으로 사료 된다 . 
 본 연구 는 농촌 진 흥청 지역 특화 작목 기술 개발 사업 가뭄 , 고 온장 해 대응 천궁 안정 생산 기술 개발 과제 ( 과제 번호 : PJ 012722 ) 의 지원 에 의해 이루어진 결과 로 이 에 감사 드립니다 . 
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