• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.584-588
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• 2016

기후변화와 불투수지역의 증가로 인하여 하천 유량의 변동성은 점차 커지고 있다. 이에 따라 유량에 영향을 받는 하천환경과 다양한 생태계는 큰 영향을 받고 있음에 유량 관리가 매우 중요시 되어지고 있다. 하천 유량은 빗물이 지표면에 떨어져 직접하천으로 흐르는 지표유출과 지표면하의 암반층으로 침투되어 지하수가 되고 시간의 흐름에 따라 지표로 흘러나오는 기저유출로 구성되어 있다. 기저유출은 땅속에서 흐르기 때문에 흐름이 느리다. 이에 따라 강우가 발생하지 않을 시에 하천유량의 대부분을 차지하고 있다. 따라서 기저유출의 관리는 수자원의 관리에 매우 중요할 것이다. 국내외에서도 기저유출의 관리를 위한 연구가 필요하며 지표수-지하수의 연계관리를 위한 명확한 조명이 필요한 시기이다. 본 연구에서는 국내 기저유출의 분포와 지하수 의존형 수생태계가 미치는 영향에 대해서 분석하였다. 기저유출의 분리는 최근 많은 연구가 수행되어져 왔고 다양한 방법이 개발되었다. 일반적으로 시계열 유량자료를 통해 기저유출을 산정한다. 기저유출의 산정을 위해 두 가지 유량 데이터를 이용하였다. 검보정된 수문모형을 통한 데이터와 국내에 존재하는 관측데이터를 이용하여 지표유출과 기저유출을 분리하여 유역의 기저유출지표를 산정하였다. 기저유출지표는 총 유출량과 기저유출과의 비로 산정되는 유역의 특성을 나타내는 지표이다. 기저유출과 수생태계의 관계를 분석하기 위해 환경부에서 수행하는 네 가지 수생태건강성지수와 기저유출지표와의 상관성을 분석하였다. 수생태건강성지수는 부착돌말류, 저서성 대형무척추동물, 어류, 서식 및 수변환경으로 구성되었다. 기저유출 산정과 수생태계와의 분석은 낙동강유역을 대상으로 수행하였다. 낙동강유역의 기저유출을 산정하여 기저유출지표를 산정한 결과 0.4이상의 값을 나타냈다. 이는 하천의 유량 중 약 40%가 기저유출에 의존한다는 의미이다. 또한 월별 기저유출지표를 산정한 결과 강수가 적은 봄과 겨울철의 경우 0.7이상을 나타냈다. 특히 1월달의 경우 0.9이상을 나타내 겨울철 대부분의 하천 유량은 기저유출에 의존한다. 산정된 기저유출지표와 네 가지 수생태건강성지수의 상관성 분석을 수행하였다. 분석결과 저서성 대형무척추동물과의 상관성을 나타냈고 나머지에서는 상관성을 나타내고 있지 않았다. 하지만 이는 아직 국내에서 수생태계의 건강성 조사와 평가가 이루어진지 얼마 되지 않았기 때문으로 판단된다. 본 연구결과를 바탕으로 기저유출관리 방안의 정책적인 도입과 연구의 시발점이 될 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.179-183
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• 2009

본 연구에서는 GCM 기후변화 전망 시나리오를 이용하여 유역단위의 기후변화를 추정하였다. 원시 GCM 시나리오를 지역화 시키기 위해서 인공신경망 모형을 사용하였다. GCM에서 모의되는 강수플럭스, 해면기압, 지표면 근처에서의 일 평균온도, 지표면으로부터 발생하는 잠열플럭스 등과 같은 22개의 변수는 인공신경망의 잠재적 예측인자로 사용되었으며, AWS에서 관측된 강수량과 온도는 예측변수로 사용되었다. 원시 GCM 데이터는 CCCma(Canadian Centre for Climate Modeling and Analysis)에서 제공되는 CGCM3.1/T63 20C3M 시나리오를 사용하였으며, 인공신경망 학습과정에서 사용된 기준시나리오(reference scenario)자료의 기간은 1997년부터 2000년까지의 데이터를 사용하였다. 인공신경망을 학습을 통하여 결정된 각 층사이의 가중치를 이용하여 이산화탄소 배출농도를 가정하여 생성된 CGCM3.1/T63 SRES B1 기후변화시나리오(project scenario)를 인공신경망의 입력값으로 하여 미래의 기온과 강수변화를 전망하였다. 신경망의 학습효과를 높이기 위하여 기온과 강수에 대한 평균 및 누적기간을 각각 일단위와 월단위로 설정하였다. 본 연구에서 사용된 인공신경망은 3층 퍼셉트론(다층 퍼셉트론)을 사용하였으며, 학습방법으로는 역전파알고리즘(back-propagation algorithm)을 이용하였다. 민감도분석을 통하여 선택된 예측인자는 소양강댐유역(1011, 1012소유역)에서의 인공신경망 예측인자로 활용되었으며, 2001년부터 2100년까지의 일 평균온도와 일 강수량의 변화경향을 추정하였다. 1011유역, 1012유역에서는 여름철의 온도변화경향이 겨울철에 비하여 높게 나타났다. 일 평균온도의 통계분석 결과 평균예측오차가 가장 적게 나타나는 지역은 1001유역으로 -0.08로 평균예측오차가 가장 적게 나타났으며, 인공신경망기법을 이용하여 스케일 상세화된 일 평균온도와 관측된 일 평균온도가 얼마나 잘 일치하는지를 확인할 수 있는 1012유역에서 CORR이 0.74로 가장 높게 나타났다.

• 한국제4기학회지
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• 제13권1호
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• pp.45-52
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• 1999

본 연구에서는 동해시의 강수 분포 특성을 파악하고자(1993~1997) 해안, 동해 레이더 기상대, 서부 산지의 고도 148m, 고도 320m, 고도 842m와 같은 고도의 경포해안, 설악산 관리사무소, 소금강 관리사무소의 AWS, 대관령 기상관측소 등의 일.월별 강수자료를 분석하였다. 이 결과를 요약하면 다음과 같다. 동해시에서 1시간 최다 강수량은 62.4mm, 일 최다 강수량은 200mm, 월 최다 강수량은 355.5mm이고, 일 신적설 최심은 35.5cm이다. 여름철 강수량은 해안에서 서부 산지로 고도가 높아질수록 증가하는 경향이고, 겨울철 강수량은 해안이나 높은 산지에 많은 편이다. 동해시에 나타난 호우 중 강우량이 가장 많았던 경우는 태풍이 통과할 때이고, 그 다음은 장마전선, 저기압 통과 순이다. 일 강수량 20mm 이상이 나타난 날은 총 81일인데 이 중 44일이 여름철에 나타났다. 이는 장마전선의 북상과 오호츠크해 고기압에 의한 북동기류의 유입 때문이다. 동해시에서는 종관 환경 에 따라 해안과 높은 산지에 강설량의 차이가 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.250-250
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• 2017

글로벌 위성 기반의 강수량 관측에 대한 역사는 1979년에 Arkin의 의해 제안된 IR방법에 의해 위성으로부터 강우자료를 유도하는 개념이 도입된 이후 1987년 해양에서의 비교적 정확한 강수량 추정이 가능한 다중 채널의 마이크로파(MW) 복사계를 이용한 방법으로 위성강수 추정에 대한 연구가 활발히 진행되었다. 이후 두 IR과 MW를 혼합한 방법에서, 또다시 1997년 TRMM위성의 PR(Precpipitation Radar)의 레이더를 이용하는 방법, 그리고 2014년 GPM 핵심 위성(GPM Core Observatory)에 탑재된 Dual PR에 의한 방법으로 위성강수의 정확도를 매우 높여가고 있다. 본 연구는 KOICA 사업으로 진행중인 모로코 세부강 유역 홍수방지 마스터플랜 사업에서 모로코 세부강 유역의 2010년 홍수사상에 대한 위성강우 및 지상계측 일일자료를 이용하여 홍수유출량을 추정하는 것으로 목적으로 하고 있다. 모로코 세부강(Oued Sebou) 유역은 모로코의 서북부에 위치하며 유역면적은 한강유역과 유사한 $38,380km^2$이고 하천연장은 450km로 모로코 국토면적의 약 7% 정도를 차지하며 모로코 농업생산의 중심지역이고 유역의 기후 및 기상 특성은 겨울철 온난다습하고 여름에 고온 건조한 지중해성 기후를 나타내며, 연강수량은 400mm이상으로 보고하고 있다(이산 등, 2015). 유역내 49개 관측소의 일일 강우량 자료를 분석한 결과 2000년부터 2010년까지의 유역 산술평균 강수량은 607.1mm/yr로 분석되었고, 2010년 가장 많은 강수를 기록한 지역은 Jbel oudka로 1874.1mm/yr였고, 가장 적은 강수량을 기록한 지역은 Allal Al Fassi - Barrage로 289.9mm/yr로 나타났다. 2010년 홍수가 발생한 시기인 2009년 12월 19일부터 2010년 1월 18일까지의 1시간 간격의 위성강우자료와 1일 관측 지상계측자료를 합성하여 위성보정강우량을 추정하였다. 보정 방법은 순위상관방법을 적용하였다. 사용한 모형은 일본 ICHARM에서 개발한 IFAS와 한국건설기술연구원의 MapWindow 기반 GRM 모형(mwGRM)을 이용하였다. 모형의 적용 결과 세부강 유역 본류의 첨두유출량은 $6,010m^3/s$(mwGRM)과 $5,878m^3/s$(IFAS)로 분석되었다. 향후 위성강우 및 지상계측 강우의 시계열적 정확도와 총강우량 등의 정확도 평가를 수행할 계획이다.

• 대한지리학회지
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• 제30권4호
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• pp.333-351
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• 1995

미국 남서부 지역의 5개 도시 즉 텍사스 주의 Houston, Dallas 및 San Antonio, 루이지애나주의 New Orleans 그리고 테네시주의 Memphis에서 강수의 자연적 경향과 강수에 미치는 도시의 영향을 파악하기 위하여 경향면 분석 (Trend surface analysis, TSA)을 시도하였다. 분석기간은 1961년부터 1990년까지 3O 년간이다. 사용한 자료는 월강수량, 계절강수량 그리고 연강수량이다. Houston을 제외한 4개 도시에서는 겨울철과 봄철에 비하여 여름철과 가을철에 보다 큰 경향값을 보였다. 월별 분 석에서는 11월부터 3월까지 기간에 4월부터 10월까지 기간에 보다 현저한 경향을 나타냈다. 자연적 강수의 변동을 제거한 후의 잔차도를 보면, Houston, Dallas, San Antonio등지에서 는 여름철에 도시와 풍하지역에서 양의 잔차값을 보이고 있는데 이러한 현상은 다른 계절에 비하여 여름철에 도시의 영향으로 인한 강수가 더 많아지고 있음을 의미하는 것이다. Memphis와 New Orleans의 여름철 잔차도에서는 도시의 영향에 기인하는 강수의 현저한 증가를 발견할 수 없었다. New Orleans의 6월과 Memphis의 7월 잔차도에서는 도시에서는 양의 값을 보였으나 다른 도시에 비해 그 규모가 크지 않았다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권2호
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• pp.104-114
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• 2014

주풍에 따른 강수의 산성도, 전기전도도, 이온 성분의 변화를 알아보기 위하여 2009년 부산지역 강수를 분석하였다. 부산지역에서는 남서풍과 북동풍이 우세하게 나타났다. 주풍이 서풍인 경우, 강수의 산성도는 약 pH 7로 중성으로 나타났으나 전기전도도는 약 200 ${\mu}scm^{-1}$로 다른 풍향에 비해 월등히 높게 나타나 강수에 이온성분이 많이 함유된 것을 알 수 있었다. 양이온 $K^+$와 음이온 $Cl^-$가 다른 이온에 비해 높게 나타났으며, 북풍과 남서풍이 불 때 다른 풍향에 비해 전체적으로 높은 농도로 나타났다. 산성비의 주 원인물질인 $NO{_3}^-/SO{_4}^{2-}$의 구성비는 북풍에서 3 이상으로 월등히 높은 값이 나타났다. 다른 풍향에 비해 북동풍, 동풍, 남서풍, 서풍에서의 $K^+$의 중화기여도는 전체적으로 1 이상으로 높은 값을 나타내었는데, 이는 산성이온을 중화시키는데 있어서 알카리성 이온인 $K^+$의 중화기여도가 크게 작용하였음을 알 수 있다. 또한 해염입자는 북풍, 북동풍, 남서풍에서 800 ${\mu}sm^{-3}$ 이상으로 다른 풍향에 비해 상대적으로 많은 양을 나타내었다. 역궤적 분석 결과, 북풍, 서풍, 북서풍계열에서는 봄, 가을, 겨울철에 만주, 내몽골 고원, 중국, 러시아 지역으로부터 공기덩어리의 이동을 볼 수 있었다. 반면, 동풍, 북동풍, 남서풍계열에서는 여름철에 해양으로부터 공기덩어리의 이동을 볼 수 있었다. 따라서 부산지역의 강수중 산성도, 전기전도도, 이온 성분 농도는 내륙과 연안해역의 특성을 가진 주풍에 의한 변동 특성을 잘 나타내고 있음을 알 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제36권4호
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• pp.301-314
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• 2015

본 연구에서는 겨울철 대관령지역의 지형성 구름에 대해 인공증설을 위한 구름씨뿌리기(이하 시딩) 영향을 알아보기 위해서 2013년 3월 13일 실험사례를 분석하였다. 지상연소기를 이용하여 기온 $-4^{\circ}C$ 이하, 풍향 $45-130^{\circ}$, 풍속 $5ms^{-1}$ 이하일 때 AgI 입자를 시딩 하였으며 대관령지역에서 적절한 시딩량을 알아보기 위해 $38gh^{-1}$ (SR1)과 $113gh^{-1}$ (SR2)에 대해 실험을 수행하였다. AgI point-source 모듈을 추가한 WRF (Weather Research and Forecast) 수치모의실험을 통해 시딩 물질의 확산장을 알아보았다. 수치모의 결과 과냉각수적이 충분히 존재한 상태에서 실험이 실시되었으며 시딩 물질은 주풍에 따라 이동하는 경향을 보였다. 시딩 효과를 알아보기 위해 안개입자측정기, 강수입자측정기와 광학우적계에서 관측된 자료를 분석하였다. 본 연구사례에서는 빙정핵 시딩에 의해 1 mm 이하 크기의 강수입자 수농도의 증가가 나타났으며 대관령지역에는 SR1 시딩이 더 적절하다고 판단된다.

• 한국지역지리학회지
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• 제17권6호
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• pp.666-678
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• 2011

본 연구는 한국에서 6개(한강유역, 낙동강유역, 금강유역, 섬진강 영산강유역, 동해안지역, 도서지역) 유역별로 가뭄의 변화경향을 분석하였다. 이를 위해 무 강수일과 관련된 3개의 극한강수지수를 분석하였다. 최대연속건조일수의 변화지속성은 전 기간에 걸쳐 뚜렷하지 않고 변동성이 크다. 낙동강유역과 섬진강 영산강유역이 한강유역과 금강유역에 비하여 변동폭이 크다. 최근 낙동강유역과 섬진강 영산강유역에서 그 변동폭이 더 커지고 있다. 최대연속건조기의 출현은 대부분 유역에서 가을과 겨울철에 빈번하다. 낙동강유역은 겨울철 가뭄이 특징적이다. 평균연속건조일수의 변화는 최대연속건조일수에 비하여 연 변동성이 작고 금강과 섬진강 영산강유역의 최근 증가경향은 지속적이다. 낙동강유역은 연속건조일의 평균값과 중앙값의 차가 크며, 이는 다른 유역에 비해 연속건조일의 장기간 출현가능성이 높음을 의미한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.41-53
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• 2008

기후변화가 가시화되면서 극심한 폭우, 폭염과 시기상 발생하지 않았던 장마철 이후의 집중호우 등 과거에는 관측된 적이 없던 이례적인 현상이 나타나고 있다. 최근 들어 이들의 출현빈도는 점차 증가하고 있으나 규칙적인 패턴이나 일정한 주기에 따라 발생하지 않는 것이 큰 특징이라 할 수 있다. 따라서 기후변화 연구 방법 중의 하나인 연자료 및 연평균 자료 이용 및 분석 연구를 바탕으로 하여 극한 사상의 발생빈도와 경향성과 같은 특성을 분석할 수 있는 연구가 수반되어야 할 것으로 판단된다. 본 논문에서는 강우와 기온에 관련하여 객관성과 일관성을 유지할 수 있는 극한 지수를 설정하고, 이에 근거하여 우리나라 전역에 위치한 기상청 산하 총 66개 관측소의 과거 자료를 분석하였다. 이들 자료의 통계적 유의성을 파악하기 위하여 통계적 진단으로 선형회귀 및 Kendall-Tau 방법을 적용하였다. 이 지수들의 경향성을 분석한 결과, 강수량은 점차 증가하는 반면, 강수일수는 감소하는 것으로 나타났으며 계절적으로 보았을 때에는 가을철(9~11월)보다 여름철(6~8월)에 강우 발생률과 집중호우 한계 기준이 더 크게 증가하였다. 한편, 여름철(6~8월)에 비하여 겨울철(12~2월)의 기온 상승 경향성이 더 크게 증가하는 것으로 나타났으며, 이러한 현상은 대체적으로 해안지역보다는 내륙 전반에 걸쳐 고르게 분포하였다. 또한 우리나라 전반에서 겨울철 동결일수가 감소하는 경향을 보임으로써, 여러 문헌을 통해 이미 확인된 것처럼 기후변화 진행에 따른 영향으로 겨울철 기온이 상승하는 경향이 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국해양학회지
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• 제27권4호
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• pp.324-331
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• 1992

한반도 주변에 분포하는 수괴와 해수순화에 관하여 지금 까지 알려져있는 사실들 을 토대로 하여 이를 요약 정리하였고 물리적 관점에서 이에 대하여 간략히 논의하였 다. 한반도 주변의 해황(수괴와 해수순환)은 해역의 남쪽 경계인 쿠로시오수로부터 분 리유입된 대마난류에 의해 지배되나 담수유입, 바람, 대기와의 열교환등에 의해 크게 변형된다. 남서해에서 대마난류수의 확장 한계는 일차적으로 대만북측과 제주도를 연 결하는 선으로 볼 수 있으나 여름철에는 외해로 확장하는 양자강수의 영향을 많이 받 고 겨울철에는 강한 북서계절풍에 의해 난류수의 황해유입이 유발되는 것이 특징이라 할 수 있다. 동해에서 대마난류수는 한국 동안 (약 37-38$^{\circ}$N 부근)에서 일본 북부의 Tsugaru, Soya 해협을 연결하는 선 이남에 국한된다고 대체적으로 볼 수 있으나 겨울 철의 북서 계절풍 표면냉각 등에 의해 표층은 물론 심층까지 영향을 받을 가능성이 매 우 크다. 그러나 한반도 주변 해황에 대한 이해는 아직도 크게 부족하여 해결되어야 할 문제점들이 많이 남아 있어서 이를 간략히 열거해 보았으며 이에 대한 몇 가지 사 견도 제시하였다.