• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.39-39
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• 2016

기후 변화의 수자원 영향 평가에서 전지구모형이 갖는 불확실성이나 이산화탄소 배출 등의 시나리오별 불확실성에 대해서는 많은 연구가 진행되어져 왔으나, 외부의 변화가 아닌 지구 시스템상의 내부 변화에 대한 자연적인 변동성에 대해서는 상대적으로 연구가 미흡한 상태이다. 대표적인 내적 변동성의 예시로 엘리뇨 또는 라니뇨 현상을 들 수 있으며, 일정 영역 해수의 온도 변화에 따른 순환정도가 전세계적으로 큰 영향 (태풍, 가뭄, 홍수 등)을 주는 것을 확인할 수 있었다. 유역에서의 침식 및 퇴적 현상에서도 기후변화에서와 비슷한 내적변동성의 영향이 관찰되어지나, 과거의 대부분의 연구는 외적변동성의 영향에만 집중되어 왔다. 가장 빈번하게 발생하는 예로, 토양 표면의 미묘한 변화 (aggregation, dispersion, shielding, crusting 등)때문에 같은 양의 강우 또는 유출이 발생하는 경우라도 같은 양의 침식량이 발생하지 않는 현상을 들 수 있다. 여기에서 다루어지는 침식량의 '다름'은 같은 지역에서라도 적게는 수십배에서 크게는 수백배까지 예측량이 다를 수 있음을 뜻한다. 이러한 다름이 그동안 수자원/지질학을 연구하는 학자 및 실무자로 하여금 수치모델을 적용하고 예측하는 것을 어렵게 했던 원인이 되었다. 본 연구에서는 기후 변화가 가져올 수자원의 영향 평가를 수행할 것이다. 관심있는 기후변화 변수로서 기온 및 강수량을 시간단위로 상세화할 것이며, 변화한 기후의 영향을 평가할 수자원의 현상으로는 증발산, 토양수분량, 유출량, 하천에서의 수심 및 첨두량, 침식량 등을 고려할 것이다. 물리현상을 모의하기 위해, 유역기반의 수리, 수문, 침식 및 퇴적 현상을 동시에 계산할 수 있는 통합모델을 개발하였고 적용하였다. 여기에서 얻은 결과로부터 내적 변동성이 수자원 현상에 미치는 불확실성을 확률통계적인 기법을 이용하여 정량화할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.349-349
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• 2022

기후변화가 고착화되면서 강우와 기온 변동으로 인한 가뭄 및 홍수 발생이 점차 증가하고 있다. 유역 단위의 유출량 예측은 기후변화로 인한 자연재해에 대비하기 위한 수자원 관리의 시작이라 할 수 있다. 하지만, 기후변화와 유출모형의 불확실성은 정확한 유출 분석을 어렵게 한다. 본 연구에서는 위에 제시된 불확실성을 완화하기 위하여 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 개의 집중형 수문모형, 즉 airGR과 IHACRES를 이용하여 강우 및 온도 변화에 따른 유출량 변화를 비교, 분석하였다. 연구 대상 지역은 합천댐과 섬진강댐 유역이며, 각 모형을 NSE(Nash-Sutcliffe Efficiency) 및 KGE(Kling Gupta Effieicncy)를 목적함수로 하여 매개변수를 최적화를 하였다. 모형의 보정과 검정은 20년(1995년~2014년)의 유출 자료를 활용하였으며, 보정 및 검정 기간은 각각 6:4 비율로 설정하였다. 두 모형 모두 보정과 검정 기간에 비교적 높은 신뢰도(NSE>0.7, KGE>0.8)를 보여, 모형이 과거 사상을 재현하기에 적합하고, 모의 결과가 비교적 유사함을 확인하였다. 다음으로, 기후 스트레스 시나리오를 구축하기 위해 위 20년 입력 자료를 바탕으로, 강우는 -50%에서 +50%의 범위를 1%씩 구분하였으며, 기온은 0℃에서 8℃까지 0.1℃ 범위로 하여 총 8,181개의 시나리오를 구축하였다. 이후, 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 모형의 풍수량, 최대 유량, 평수량을 비교, 분석하였다. 기후 스트레스 영향을 반영한 풍수량과 연최대유량의 경우, 강우 증가에 따른 유출 증가 등의 패턴은 두 모형에서 비슷하였으나, 강우와 기온의 변화가 커질수록 더욱 상이한 결과를 얻었다. 이와 반대로, 평수량의 경우 강우와 온도의 변화가 증가함에 따라 더욱 유사한 결과를 얻었다. 즉, 유역의 탄력적 기후변화 대응을 위해서는 모형의 불확실성에 대한 정량적 평가가 필요하다는 것을 시사한다.

• Journal of Wetlands Research
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• v.22 no.3
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• pp.178-186
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• 2020

In this study, the elasticity was calculated and sensitivity analysis was performed using air-water temperature data of the major tributaries of the Nakdong River. We developed a nonparametric elasticity analysis technique capable of estimating the confidence interval for elasticity and verifying the hypothesis, and examined its applicability compared to the existing method using the median value. It is analyzed that the elasticity of winter is low and the elasticity of summer and autumn is high, so that the fluctuation of water temperature and water quality according to the fluctuation of air temperature is large. The spatial elasticity tends to be low in the Geumho River area, which is influenced by artificial factors such as sewage treatment plant effluent, small and medium-sized livestock wastewater, and small-scale factory wastewater. Since the elasticity of major tributaries of the Nakdong River is over weak and is reasonable at a significance level of 5%, it was analyzed that the air-water temperature fluctuation caused by climate changes is large.

• Proceedings of the ESK Conference
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• 1996.04a
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• pp.250-251
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• 1996

인간의 온열환경에 대한 적응은 인간-의복-환경 System사이의 산열과 방열의 열교 환을 통해 보유량을 일정하게 유지하는 항체온 조절에 의해 이루어진다. 이러한 인체와 의 관계와의 열교환은 주로 피부표면을 통해 이루어지므로 피부온은 외계로의 방열을 예측 하여 인간의 체온조절반응을 나타내며, 온열감각을 좌우하는 인자로 의복의 온열생리, 의 복의 보온력, 쾌적성을 평가하는 중요한 생리적인 지표가 되어 착의의 적부를 검토하는 데 의미를 지니면서 의복설게의 기초가 된다. 이에 본 연구는 국내의 기후 및 변화된 온열환경에 적응된 인체의 각 환경기온하에서의 피부온을 기존의 연구와는 달리 장시간의 노출에 의한 변동을 파악하여 쾌적 착의의 관점에서 인체와 환경사이에 존재하는 의복에 있어서 설계의 기초가 되는 피부온의 의의를 재검토함을 목적으로 한다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.3 no.2
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• pp.96-104
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• 2001

Usage of ecosystem models has been extended to landscape scales for understanding the effects of environmental factors on natural and agro-ecosystems and for serving as their management decision tools. Accurate prediction of spatial variation in daily temperature is required for most ecosystem models to be applied to landscape scales. There are relatively few empirical evaluations of landscape-scale temperature prediction techniques in mountainous terrain such as Korean Peninsula. We derived a periodic function of seasonal lapse rate fluctuation from analysis of elevation effects on daily temperatures. Observed daily maximum and minimum temperature data at 63 standard stations in 1999 were regressed to the latitude, longitude, distance from the nearest coastline and altitude of the stations, and the optimum models with $r^2$ of 0.65 and above were selected. Partial regression coefficients for the altitude variable were plotted against day of year, and a numerical formula was determined for simulating the seasonal trend of daily lapse rate, i.e., partial regression coefficients. The formula in conjunction with an inverse distance weighted interpolation scheme was applied to predict daily temperatures at 267 sites, where observation data are available, on randomly selected dates for winter, spring and summer in 2000. The estimation errors were smaller and more consistent than the inverse distance weighting plus mean annual lapse rate scheme. We conclude that this method is simple and accurate enough to be used as an operational temperature interpolation scheme at landscape scale in Korea and should be applicable to elsewhere.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1067-1071
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• 2008

장기적인 수자원정책을 수립하기 위해서는 강수, 증발산, 유출 등의 물수지의 변동성을 평가하는 것이 중요하다. 특히 기후변화로 인한 기온 증가는 증발산량에 영향을 미칠 것이다. 따라서 기후변화에 따른 수자원의 영향을 신뢰성 있게 평가하기 위해서는 증발산량의 산정방법에 대한 불확실성을 평가하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 다섯 가지의 증발산량 산정방법에 대해 기온 및 강수변화에 따라 증발산량 계산과 유출량산정에 미치는 영향을 평가하였다. 안동댐 유역에 대해 준분포형 수문모형인 SLURP를 이용하여 기온과 강수변화에 따른 5가지 증발산량 산정방법의 민감도를 분석하였다. SLURP 모형에서는 Penman-Monteith method, Morton CRAE method, Spittlehouse/Black method, Granger method, Linacre method의 다섯 가지방법을 제시하고 있고, 관측 자료에 대해 검 보정을 수행한 결과 5개의 증발산량 산정법 모두 안동댐 유역에 대해 잘 모의하는 것으로 나타났다. 기온과 온도를 변화시킨 합성시나리오에서 Linacre 방법이 다른 방법들과 비교하여 높은 민감도를 나타내었는데 증발산량 산정법별 구조적 차이가 원인 것으로 판단되어 추가적인 연구가 진행 중이다. 결과적으로 각 증발산량 산정방법에 따른 민감도 차이는 기후변화 영향평가 결과의 불확실성을 제시하는 척도가 될 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1520-1524
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• 2006

ENSO(El $Ni\check{n}o$ Southern Oscillation)은 태평양상의 해양과 대기간의 복잡한 상호작용의 일부이며, ENSO 순환(ENSO cycle)의 극한상태인 엘니뇨와 라니냐는 세계적으로 발생하는 홍수와 가뭄 등 자연재해와 많은 연관성을 가지고 있음이 많은 연구를 통하여 알려지고 있다. 우리나라에서도 ENSO와 수문변량들간의 관계를 분석하는 연구가 활발히 진행되고 있는데, 수문자료의 변동계수가 크기 때문에 이를 단순 표준화하여 해석하는데 있어 어려움이 있다. 본 연구에서는 자료의 표준정규분포화를 통하여 ENSO와 우리나라 수문변량들간의 관계를 분석하였다. ENSO를 정량적으로 표준지수화하기 위하여 적도부근 남태평양 Tahiti섬과 오스트레일리아 북부 Darwin 지역에서의 기압차를 월별로 표준화(standardization)한 SOI(Southern Oscillation Index)지수를 이용하였고, 수문자료를 정량적으로 표준지수화하기 위하여 우리나라 23개 기상관측소의 월강수량, 12개 기상관측소의 월평균기온, 월최저기온, 월최고기온 자료를 이용하여 표준정규분포를 가지는 표준정규지수로 환산하였다. 환산된 자료의 계절적 영향을 파악하고자 3개월 단위로 구분하여, 초과확률 등을 이용한 분석을 실시한 결과, 특정지역의 수문변동이 남방진동지수와 유의한 상관관계를 가짐을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 현재 많은 연구가 진행되고 있는 수문기상학적 예측모형의 개발에 유용한 정보를 제공해 줄 수 있을 것이다.

• Journal of Advanced Technology Convergence
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• v.3 no.2
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• pp.17-23
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• 2024

In this paper, we analyzed the impact of temperature and precipitation on agricultural product prices and predicted the prices of major agricultural products using TensorFlow. As a result of the analysis, the rise in temperature and precipitation had a significant effect on the rise in prices of cabbage, radish, green onion, lettuce, and onion. In particular, prices rose sharply when temperature and precipitation increased simultaneously. The prediction model was useful in predicting agricultural product price changes due to climate change. Through this, agricultural producers and consumers can prepare for climate change and prepare response strategies to price fluctuations. The paper can contribute to understanding the impact of climate change on agricultural product prices and exploring ways to increase the stability and sustainability of agricultural product markets. In addition, it provides important data to increase agricultural sustainability and ensure economic stability in the era of climate change. The research results will also provide useful insights to policy makers and can contribute to establishing effective agricultural policies in response to climate change.

• Journal of Wetlands Research
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• v.23 no.4
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• pp.296-306
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• 2021

Elasticity is a statistical technique that interprets the changing pattern of another variable according to a change in one variable as a quantitative numerical value and provides more information than correlation analysis and is widely used in climate change research. In this study the elasticity was calculated and sensitivity analysis was performed using air temperature and water quality data of the major tributaries of the Nakdong River. In addition the confidence interval for the elasticity was calculated using the T-Test and the validity of the elasticity was examined. The strength of elasticity shows high strength in the order of summer>fall>spring>winter and the direction shows regional characteristics with both negative and positive elasticity. After performing hierarchical cluster analysis on monthly observation data they were classified into 5 clusters and the characteristics of each cluster were visually analyzed using a parallel coordinate graph. The direction and intensity of the air temperature elasticity show regional characteristics due to the relatively high population density and complex influencing factors such as sewage treatment plants, small-scale livestock houses and agricultural activities. In the case of TP it shows great regional variability according to the circulation of nutrients in the ecosystem caused by algae growth and death according to temperature changes. Since the air temperature elasticity of the major tributaries of the Nakdong River is over weak and is valid at the significance level of 5%, it was analyzed that there is a change in water quality according to the air temperature change.

• Economic and Environmental Geology
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• v.39 no.3 s.178
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• pp.255-268
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• 2006

Recent 22-year (1981-2002) meteorological data of 58 Korea Meteorological Adminstration (KMA) station were analyzed to investigate spatial and temporal variation of surface air temperature (SAT) and ground surface temperature (GST) in Korea. Based on the KMA data, multiple linear regression (MLR) models, having two regression variables of latitude and altitude, were presented to predict mean surface air temperature (MSAT) and mean ground surface temperature (MGST). Both models showed a high accuracy of prediction with $R^2$ values of 0.92 and 0.94, respectively. The prediction of MGST is particularly important in the areas of geothermal energy utilization, since it is a critical parameter of input for designing the ground source heat pump system. Thus, due to a good performance of the MGST regression model, it is expected that the model can be a useful tool for preliminary evaluation of MGST in the area of interest with no reliable data. By a simple linear regression, temporal variation of SAT was analyzed to examine long-term increase of SAT due to the global warming and the urbanization effect. All of the KMA stations except one showed an increasing trend of SAT with a range between 0.005 and $0.088^{\circ}C/yr$ and a mean of $0.043^{\circ}C/yr$. In terms of meteorological factors controlling variation of GST, the effects of solar radiation, terrestrial radiation, precipitation, and snow cover were also discussed based on quantitative and qualitative analysis of the meteorological data.