• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1460-1464
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• 2006

강수량의 특성 및 계절적인 양상은 지협적인 원인이기 보다는 해수면 온도(sea surface temperature)와 같은 기상 현상에 주로 영향을 받는다. 이러한 관점에서 강수량과 같은 수문변량의 장기적인 거동을 기상인자로부터 유추하고자 하는 연구는 무엇보다 중요하며 이러한 추론을 바탕으로 강수량의 장기예측 및 모의를 위한 기본적인 도구로 활용을 가능케 한다. 따라서 본 연구의 주요 목적은 해수면 온도를 기본으로 강수량과 기온의 변동성 및 상관성을 분석하고자 하며, 무엇보다 한반도 근해의 해수면 온도와의 직 간접적인 개연성을 살펴봄으로서 보다 효과적인 강수량 예측을 위한 하나의 변수로서의 가능성을 평가하고자 한다. 이를 위해 다양한 분석 방법 즉, 연주기를 제거하지 않은 자료의 선형적인 지체 상관 분석, 연주기를 제거하기 위해 표준화 된 자료의 지체 상관 분석 및 비모수적 상관분석을 수행하였다. 연주기를 제거하지 않은 자료의 경우 매우 강한 상관관계를 나타내었지만 이는 주로 계절 특성으로 인한 것으로 사료된다. 그러나 연주기를 제거한 Anomaly는 상대적으로 매우 작은 상관성을 보이고 있으나 유의성 검토를 통해 통계적으로 유의한 관계가 존재함을 확인 할 수 있었다. 따라서 강수량의 예측을 하나의 변수로서 이용이 가능할 것으로 사료되나 근해뿐만 아니라 한반도 기상의 연관성을 갖는 타 지역기상인자와의 보다 통합적인 검토가 필요하다 하겠다.

• 기술사
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• 제26권3호
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• pp.19-25
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• 1993

산업활동에 의해서 대기중에 배출되어지는 $CO_2$의 예측수법으로써 1983연도 미환경보호국의 보고서 $\ulcorner$지구기후안정화의 정책선정$\lrcorner$ 및 세계적으로 폭넓게 쓰여지고 있는 J. Edmonds & J. Reilly 양씨가 발표한 보문 $\ulcorner$장기 지구 Energy $CO_2$모델$\lrcorner$등을 사용해서 각종 화석연료의 궁극가채매장양으로부터 $CO_2$의 방출양을 예측 검토해 본 것이다. 대기중의 $CO_2$농도는 산업혁명 이후의 약 280ppm에서 최근 약 350ppm으로까지 증대되어가고 있다는 보고다. 그 원인은 지구삼림 개발과 석탄등의 화석연료 연소에 의해 대기중에 방출되어 지는 $CO_2$ 때문인 것이다. 현재 인류는 연간 탄소환산으로써 약 52억톤의 화석연료를 소비하여 발생시킨 $CO_2$를 대기중에 방출하고 있다. 세계기상기구(WMO)와 유엔환경계획(UNEP)이 주최하는 기후변동의 정부간판넬(IPCC)의 보고에서는 만약 아무런 대책도 공시하지 않고 있다면(시나리오 Bau: Bussiness as Usual), 전지구적 평균기온은 내세기의 10년안에 0.3$^{\circ}C$씩 상승이 예상된다고 한다. 이와같은 변화는 과거 1 만년간에 비유할수 없을만큼 급격한 변화도 있다고 하는 것이다. 이것은 2025년에는 내세기말 까지에는 3$^{\circ}C$의 기온상승이 예상되고, 이에 따른 해면상승은 2030년에는 20cm, 내세기말까지에는 65cm로 예상하고 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.35-35
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• 2018

본 연구의 목적은 한강유역을 대상으로 다중 GCMs (General Circulation Models)을 이용하여 장기유출량을 분석하는 데 있다. 기후변화 전망을 분석하기 위해 총 13개의 GCMs을 선정하여 사용하였다. SDQDM (Spatial Disaggregation-Quantile Delta Mapping) 방법을 이용하여 GCMs을 60개 종관기상관측장비 (Automated Synoptic Observing System, ASOS)에 대해 상세화하였다. GCMs은 총 6개의 변수(강수, 최고 기온, 최저기온, 풍속, 상대습도, 일사량)를 제공하였다. 장기유출량 분석은 투수지역과 불투수지역을 모두 고려할 수 있는 HSPF 모형을 선정하여 수행하였다. 장기유출량의 공간적인 범위는 한강유역의 16개 중권역을 기준으로 선정하였고, 시간적인 범위는 과거 기준 기간 (Reference period: 1976-2005), 미래 3개 기간 (Near future period: 2011-2040, Mid-century period: 2041-2070, Distance future period: 2071-2099)으로 30년 단위로 구분하여 선정하였다. 본 연구는 13개의 GCM을 사용하여 추정된 장기유출량의 연간 및 계절적 평균과 변동성을 분석하였다. 본 연구에서 HSPF 모형을 활용하여 분석한 결과는 복잡한 한강유역의 특성을 적절히 반영하여, 기후변화에 따른 수자원 계획 및 통합 유역 관리를 수립하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.305-314
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• 2004

온실기체의 증가에 따른 기후변화로 인해 유역에서의 물순환이 과거와는 다른 패턴을 보이고 있다. 그러나 현재의 수자원 계획 및 관리에는 기후변화의 영향이 포함되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 기후변화의 영향이 유역의 물순환에 어떻게 영향을 주는지를 검토하였다. 본 연구는 기존의 여러 가지 배증 $CO_2$상태의 GCM(General Circulation Model) 모의결과를 이용하여 기온 및 강수량 자료를 Markov 연쇄에 의해 모의발생 하였다. 또 강우-유출 모형을 이용하여 100년동안의 일단위 유출을 계산하였다. 그 결과 GCM 시나리오별로 연평균기온은 ＋3.2∼＋4.6$^{\circ}C$, 연평균강수량은 －7∼＋8%, 연평균유출은 －14 ∼ ＋7 % 그리고 기온 1$^{\circ}C$ 변화에 따른 잠재증발산량은 ＋3∼＋4 %의 변화를 보였다. 기후변화에 따른 영향의 평가는 GCM 모의결과에 크게 의지하지만 유황분석결과 기후변화에 따른 유출의 변동가능폭은 현재 상태보다 커질 것으로 예상된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.181-185
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• 2003

한국 서해는 주변해역에 비해 얕은 수심과 낮은 저열량으로 다른 해역에 비해서 대기의 역할이 더 중요하다. 이들의 관계를 파악하기 위해 국립수산과학원의 정선관측 자료, 연안정지 자료와 기상청 자료를 사용하였다. 수온, 염분과 기상인자들은 8월에 최고치가 되고, 2월에 최소치가 되는 계절변동을 한다. 수온과 염분은 수심이 깊어질수록 최고$\cdot$저 값에 이르는 시간지연이 나타난다. 수심 100m에 달하는 311-07점의 75m수층의 수은의 시계열은 10월에 최고치, 4월에 최저치에 달한다. 기상인자와 수온, 염분과의 상관관계를 분석하였다. 기상인자는 기온, 풍속, 강수량을 사용하였다. 수온-기온, 수온-강수, 염분-풍속은 정관계를 보였다. 그리고 수온-풍속, 염분-기온, 염분-강수는 역관계를 나타내었다. 307-05의 염분을 제외한 모든 연구해역에서 수심 20m를 기준으로 표층보다 2개월에서 4개월 느리게 최대치가 되었다. 307-05의 염분은 기상인자와의 관계에서 50m 수층에서 시간지연을 보였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권1호
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• pp.30-42
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• 2016

기후변화는 식물계절주기에 큰 영향을 미쳤으며, 이로 인해 유기적인 상호관계 하에 있는 생태계 내 다른 생물들까지도 피해를 받는다는 것이 밝혀졌다. 그러나 국내의 경우 식물계절 조사 자료의 구축이 미흡하여 기후와 식물계절간 관계와 관련된 연구를 수행하는데 있어 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 위성영상을 이용한 식물계절 분석방법을 사용하여 효율적으로 국내 산림의 생육개시일을 도출하였다. 또한 생육개시일-기온요인간 상관관계를 분석하여 생육개시일 변동에 가장 영향력이 큰 변수를 도출해보고자 하였다. 분석결과, 국내 산림지역의 생육개시일은 4월 평균기온 그리고 TSOGmin($3^{\circ}C$, 12일)과 가장 상관성이 큰 것으로 나타났다. 이러한 결과는 추후 미래의 기후변화 시나리오 자료를 통해 식물계절 변화를 예측할 수 있는 유용한 자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.938-942
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• 2010

현재 기후변화가 심화되면서 기상변동성이 커지고 이에 따라 사막화 현상의 심화, 엘니뇨(El Nino), 라니냐(La Nina), 태풍, 집중호우 등의 이상기후 현상이 전 지구상에 걸쳐 광역적으로 나타나고 있는 실정이다. 이러한 기후변화는 앞서 말한 것과 같이 여러 기후인자들을 변화시켜 수자원의 양적변화 등 지속가능한 수자원 개발 관리에 큰 영향을 미치므로 이에 대한 연구가 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 대표적으로 여러 가지 2CO2 시나리오에 대한 대기 순환 모형의 적용 결과를 이용하여, 이러한 기후변화가 수문순환에 영향을 미치는 기후인자인 기온, 강수량, 습도 및 풍속, 그리고 물의 수량 및 수질 등에 미치는 영향을 분석하고, 이를 기반으로 기후변화와 관련된 환경 및 수자원의 정책 개발에 대한 연구들이 주로 수행되고 있다. 국내 역시 기후 변화와 관련된 연구들이 수행되고는 있으나, 기후변화와 연계된 유량과 수질 예측에 대한 연구가 절실히 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 IPCC의 배출 시나리오(Special Report on Emissions Scenarios, 이하 SRES) 중 인구증가율이 높고 경제발달과 기술변화가 느리고 환경에 무관심한 극한현상을 나타내는 A2 시나리오와 청정 및 자원 효율적인 기술 등 급격히 발전하고 조사대상 유역특성과 유사한 B1 시나리오를 선정하고, 이에 대한 유역의 기온과 강우량을 GCM을 적용하여 모의하였다. 또한 향후의 기후변화가 유출 수질(BOD, TN, TP)에 미치는 영향을 2020년, 2050년, 2080년에 대하여 평가하기 위하여 GIS 기반의 유역 모형인 SWAT을 대상모형으로 선정하였다. 신뢰성 평가를 위해 현재 상태에서의 모의를 검 보정 하여 실제 A2, B1 기후변화 시나리오에 따른 기온 및 강우량 변화 등에 대한 영향을 평가하여 보았다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.457-457
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• 2012

말라리아는 매개체에 의한 전염병으로써 국내에서는 이미 1970년대에 사라진 것으로 알려져 있다. 하지만 1990년대에 재발생하여 2000년대 초반까지 경기도와 강원도 북부지역에서 환자가 증가하는 양상을 보였다. 사람에게서 발병하는 말라리아는 4종으로 알려져 있으나 우리나라의 경우 이 중 오로지 삼일열 원충감염에 의한 것으로 밝혀졌다(질병관리 본부, 2010). 기후변화는 질병의 발생에 영향을 미칠 수 있는 중요한 요인 중 하나로써 매개체에 의한 질병의 경우 기후요소는 매개체의 번식과 활동에 적지않은 영향을 미친다. 특히 말라리아의 경우 병원균을 가진 개체수와 모기에 물리는 횟수, 감염된 모기의 수, 그 모기에 사람이 물리는 횟수와 관계가 있으나 기온과 강수량, 습도의 변화 등 기후 및 수문학적 요소와도 밀접한 관계를 가지는 것으로 밝혀졌다(Lindsay & Birley, 1996; 박윤형 외, 2006; 신호성, 2011 재인용). 본 연구의 목적은 한반도 기후-수문학적 환경특성 및 변화를 파악하고 지역적 말라리아 발생과의 상관관계를 도출하며 이를 기반으로 하여 말라리아 발생의 변동을 예측하는 것이다. 분석에 사용된 데이터는 말라리아 발생자료의 경우, 질병관리 본부에서 제공하는 2001년 1월~2011년 12월 까지의 약 16000건의 발병자료가 포함 되었고 분석의 시간 단위는 2WEEKS 이며 전국 251개의 시군구에서 발생한 전염병을 합산하였다. 기상자료의 경우 기상청 기후자료 관리 시스템에서 제공하는 동일 기간대의 평균기온, 최고(최저)기온, 강수량, 신적설, 평균 해면기압, 평균 이슬점 온도, 평균 상대습도, 평균풍속, 평균운량, 일조시간 자료를 활용하였다. 본 연구에 사용된 AWS(Automatic Weather Station)자료의 경우 기본적으로 point 형태의 관측자료이고, 분석기간 동안의 개수에서도 차이가 있기 때문에 공간 내삽기법인 kriging을 활용하여 행정구역과 zonal하는 방법으로 재가공 하였다. 지역의 수문학적 특성의 경우 10*10 DEM을 기반으로 ESRI ArcGIS 소프트웨어의 ArcHydro 기능을 이용 하여 유역을 생성하는 방법을 채택하였다. 본 연구에서는 통계적 모형을 기본으로 기후 및 수문 특성과 말라리아 발생간의 상관관계를 분석하였으며 시계열 자료의 특성상 포아송 분포의 Generalized Estimation Equation 과 Generalized Linear Model을 이용한다(Baccini 외, 2008; 신호성, 2011). 또한 말라리아 잠복시간의 지연효과 및 전염병의 계절 영향을 반영하기 위하여 Fourier transform 을 적용 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.101-101
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• 2019

전 지구적 기온상승으로 인한 기후변화는 사회적, 수문학적, 다양한 분야에 영향을 미친다. 또한 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)의 보고서에 따르면 미래에도 지속적으로 기온상승이 예상되며, 이러한 현상은 인류의 삶에 큰 영향을 미칠것으로 예상된다. 또한 수자원 및 관련 분야에서도 기온 상승에 따른 강수량, 강수의 주기 변동, 극한 기후사상의 심도(severity)와 빈도 변화에 따른 다양한 연구가 진행되고 있으며, 미래의 강우량과 온도를 예측하는 기후변화연구에서는 다양한 기후모형을 고려하여 분석한다. 하지만 모든 기후모형이 우리나라에 적합한 것은 아니므로 과거 기후를 모의한 결과를 토대로 성능이 뛰어난 모형의 결과에 더 높은 가중치를 주고 미래를 예측하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 기후모형으로 GCM (General Circulation Model) 모의 결과가 이용되는데 우리나라에 대한 GCM 결과의 정확성을 분석하는 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 21개의 GCM을 대상으로 과거 모의 자료(1970년~2005년)를 실제 관측소에서 관측된 강수량과 비교하여 각 GCM들의 성능을 평가하고 이를 토대로, GCM들의 우선순위를 선정하였다. 또한 격자 기반 GCM 결과를 IDW (Inverse Distance Weighted) 방법을 사용하여 기상관측소로 지역적 상세화를 수행하였으며, GCM과 관측자료 사이의 편이를 보정하기 위해 6가지의 Quantile Mapping 방법과 Random Forest 기법을 사용하였다. 또한 편이 보정 기법 중 성능이 좋은 기법을 선택하여 관측소에 적용하였다. 편이 보정된 GCM 모의결과에 대한 성능을 토대로 우수한 GCM 순위를 도출하기 위해 다기준의사결정기법 중 하나인 TOPSIS (Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution)를 이용하였다. 그리고 GCM의 전망기간인 2010년부터 2018년까지의 Machine learning 방법과 Quantile mapping의 기법을 비교 및 성능이 우수한 편이 보정 방법을 선택한 후 전망기간 동안의 GCM 성능의 우선순위를 선정하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.194-201
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• 2022

연구목적: 본 연구는 지난 30년(1981~2010년) 동안 우리나라 기후 요인과 근해 어업에서 어획량의 관계를 조사 분석하였다. 연구방법: 본 연구에서 어획량은 한국인 식탁에서 선호되는 7가지 어종을 대상으로 하였다. 본 연구에서는 장기적 추세를 쉽게 파악할 수 있도록 10년 이동평균을 사용하였다. 연구결과: 동 기간 동안 우리나라 연안의 기온과 표층수온(SST)은 모두 상승하였다(p < 0.05). SST의 상승은 기온의 상승과 유의한 상관관계가 있었지만(p < 0.05), 강수량과는 상관관계가 없었다. 2010년에는 1981년에 비해 멸치와 오징어 어획량이 크게 증가한 반면(p < 0.05), 명태는 거의 멸종되어 어획량이 거의 없었다. 이처럼 냉수 어종은 감소하거나 사라지고 어장은 온수 어종으로 대체되었다. 결론: 이러한 결과는 우리나라 근해 어업에서 어획되는 어종이 기후변화, 특히 온난화로 인해 변화했음을 나타낸다. 이는 한반도의 온난화가 가까운 장래에 한국인의 수산물 공급과 식량 안보에 중대한 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.