• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.242-242
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• 2021

지구온난화에 의해 야기된 기후변화로 인하여 최근 국지성 집중호우의 발생 빈도와 강도가 증가하고 있는 추세이며, 또한 기온, 강수량 등의 변화로 농경지 재배작물과 시설재배와 같은 재배방법의 변화 등 농경지의 재배환경이 빠르게 변화하고 있다. 이러한 극한기상의 발생 빈도 및 강도의 증가와 농경지 재배환경의 변화는 홍수로 인한 하천수 범람, 지하수위 상승, 배수불량, 도달시간의 감소 등 저지대 재배지 및 농경지에서의 침수 위험을 증가 시키는 원인이다. 이로 인해, 매년 농경지 침수로 인하여 많은 농가들이 피해를 겪고 있으며 피해 규모와 빈도 또한 증가하고 있는 추세를 보이고 있다. 따라서 농경지 침수 피해 저감을 위하여 다양한 관계기관과 연구자들이 배수개선사업 및 침수 예측 및 피해 저감을 위한 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 기후변화 및 재배환경의 변화가 농경지 침수에 미치는 영향을 분석하기 위하여 기상청 종관기상관측장비(ASOS) 및 방재기상관측장비(AWS)의 지점 강수량 자료를 수집하고 기후변화의 변동 특성을 분석하였다. 또한 과거 농경지 재배 현황 및 침수 피해 발생 자료를 수집하여 농경지 재배환경의 변화와 농경지 침수 피해를 분석하였다. 본 연구에서 수행된 기후변화 및 농경지 재배환경 변화 등 복합적인 요인에 의해 발생하는 농경지 침수 피해에 대한 분석을 통하여 추후 기후변화 및 재배환경 변화를 고려한 배수시설물의 효율적인 운영을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.88-89
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• 2010

최근 인간의 활동범위와 영역이 확대되고 산업이 발전하면서 인간의 삶과 지속가능한 발전 등 도시 기후에 관한 관심도 높아지고 있다. 산업혁명 이후 도시화와 산업화로 인해 인구가 증가하고 도시지역으로 집중됨으로써 도시 열섬화 현상에 대한 도시환경문제가 부각되고 있다. 이는 최근까지도 도시개발에 있어서 기능과 효율성이 우선시 되어 도시기후에 대한 배려가 이루어지지 못하고 있으며, 오히려 과도한 냉난방을 가동하는 등 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 노력만을 행해왔다. 도시화에 따른 도시의 열환경 구조의 변화는 토지이용의 변화에 따른 피복상태와 밀접한 관련이 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 이렇듯 도시화가 진행됨에 따라서 도심 지표면을 덮고 있는 포장재도 변하고 있다. 대표적인 토지피복재로는 콘크리트와 아스팔트 등의 인공포장재, 수계, 삼림 등으로 크게 나누어 볼 수 있다. 최근 도심의 발달로 인해 도심의 표면은 점차 인공포장재인 아스팔트와 콘크리트로 덮여지고 있다. 인공포장재는 맑은 여름철 낮에 받아들인 열을 야간에도 머금고 있어 도시열섬현상의 주요원인이 된다. 도시화가 진행됨에 따라 토지이용형태가 변화하고 있으며 이러한 토지피복의 변화는 그 지역의 기온과 풍향, 풍속뿐만 아니라 지표온도도 변화시키므로 도시 열환경 구조에 적지 않은 영향을 미치고 있다. 과거에는 자연 환경과 도시공간에 대한 인식이 다른 분야로 나누어져서 다루었지만 현재 위성영상 기술의 발달로 많은 공간 정보를 파악할 수 있게 된 바 도시기후변화에 더욱 직접적이고 근본적인 접근이 쉬워졌다. 원격탐사기법의 활용은 위성자료를 이용하여 동시간대 평면적인 열구조를 정량적으로 파악하는데에 중요한 자료를 제공하여 도시지역을 덮고 있는 인공자재의 존재가 도시열섬의 형성과 밀접하게 연관이 있다는 사실을 짐작할 수 있다. 따라서 도시기후변화의 문제점을 더욱 적극적으로 해결하기 위해서는 토지이용에 따른 지표면 온도 상승의 현황을 파악하고 이를 저감 시킬 수 있는 대책들이 수립되어야 한다. 본 연구는 보다 세분화된 도시 열환경을 정량적으로 분석 평가하기 위해서 토지피복별 분류를 3가지로 대구시 중구 경북대학교 부속 고등학교(이하 사대부고 지점)를 도심지역으로, 경상남도 창녕군 창녕읍 우포늪(이하 우포지점)을 수계지점으로, 경상북도 안동시 길안면 만음리(이하 안동지점) 지점과 대구시 칠곡군 동명면 득명리 팔공산 한티재 도립공원(이하 팔공지점)을 산림으로 분류하여 연구하였다. 대구 계명대학교 기후환경연구실에서 보유하고 있는 AWS(Automatic Weather Station) 자료로 기상요소를 분석하였으며, MODIS Terra 위성영상을 이용하여 지표온도를 추출하고 분석하였다. 또 기상요소와 지표온도를 이용해 회귀식을 도출하여 추정기온을 산출하였다. 그 결과 첫째, 계절에 따른 기온의 시간변화는 여름의 평균기온이 $25.13^{\circ}C$와 $24.12^{\circ}C$로 사대지점과 우포지점의 평균기온이 가장 높게 나타났으며, 이는 도심에서 발생되는 인공열의 영향으로, 우포지점은 수계의 특징이 반영된 결과라 할 수 있다. 둘째, 계절에 따른 풍속의 시간변화는 여름의 경우 우포지점의 풍속이 1.63m/s로 가장 높은 반면 안동지점의 풍속이 0.27m/s로 가장 낮은 것으로 나타났다. 겨울의 경우 팔공지점의 풍속이 1.82m/s로 가장 높게 나타났다. 토지피복에 따른 지표면의 변화가 도시기후에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고, 또 지표면 온도와 기온과의 차이를 알아보기 위하여 MODIS 위성 영상을 이용하여 세 지점을 대상으로 토지피복에 따른 열환경을 평가 분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도는 여름철 주간에 안동지점의 경우 주변지역에 비해 지표면 온도가 약 $26^{\circ}C$로 낮게 나타났으며 우포지점의 경우 수계가 가지는 열 완충능력으로 약 $27^{\circ}C$의 낮은 지표면 온도를 나타내었다. 사대지점의 경우 약 $34^{\circ}C$이상의 높은 지표면 온도를 나타내었다. 둘째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도와 관측된 기온과의 회귀식을 도출하여 상관분석 한 결과, 모든 지점의 값에서 상관성 및 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 상관분석의 결과를 통하여 추정한 기온은 지표면 온도와의 차이가 있지만 유사한 패턴의 결과로 추출되었다. 이러한 결과로 볼 때 도시의 인공자재를 이용한 건축과 개발이 도시열섬현상을 유발하는데 중요한 역할을 하는 것을 정량적으로 평가할 수 있었다. 따라서 본 논문의 연구결과를 바탕으로 도시계획에 있어서 인공구조물에 의한 기온과 풍속이 받는 영향을 고려하여 도심의 인공구조물의 배치나 자재에 대한 개발이 이루어져야 할 것이며 열교환의 방해 및 바람순환이 확보되는 구조로 개선되어야 할 것이다.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.22 no.2
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• pp.152-171
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• 2019

In this study, we analyzed the characteristics of the cold air generated in Hannamgeumbuk and Geumbuk-Jeongmaek and proposed their management strategies. We also suggested management strategies after analyzing detailed cold airflows for Cheongju located Hannamgeumbuk-Jeongmaek and we compared the degree of nighttime temperature reduction of the Jeongmaek by using data obtained from observatories located on Cheongju. We used KALM(Kaltluftabflussmodell), a cold air simulation model developed in Germanay and identified both cold airflows and altitude of cold air layers generated during 360minutes at night. As a result, the cold airflow generated in the Jeongmaek became strong and the cold air was appeared clearly in the western part of the Hannamgeumbuk-Jeongamek and in the northern part of the Geumbuk-Jeongmaek. The average velocity of cold airflow was recorded at 0.45m/s, and the maximum speed of cold airflow was recorded at 2.70m/s. The average height of the cold air layer was 104.27m/s and the maximum thickness was 255.0m. The average velocity of cold airflows in Cheongju was 0.51m/s and the average height of cold air layer was 48.87m high. The highest degree of nighttime temperature reduction appeared in the Cheongnamdae observatory($-3.8^{\circ}C$), where the altitude of the cold air layer is high. The results showed that cooling effect of Jeongmaek actually affected the temperature reduction during nighttime. Based on the results, we designated the main mountain area of the Jeongmaek with active cold air generation as "cold air conservation areas" and proposed the current forest and topography conservation. We also proposed to designate areas that facilitate the cold airflows as "cold air management areas" and to complement the function of Jeongmaek. This study could support the establishment of systematic management plans of the Jeongmaek. In addition, it is expected that the results can be applied as basic data for ventilation paths of Cheongju.

• Journal of Energy Engineering
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• v.29 no.2
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• pp.23-29
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• 2020

In this study, the last 10 years of news data on fine dust was collected and 80 topics are selected through LDA analysis. As a result, weather-related information made up the main words for the topic, and we can see that fine dust becomes a big issue below 10 degrees Celsius. The frequency of exposure to the media and the maximum concentration of fine dust are correlated with positive. Topics related to fine dust reduction measures and the government's comprehensive measures over the past decade, topics related to products such as air purifiers related to fine dust, topics related to policies protecting vulnerable people from fine dust, and topics on fine dust reduction through R&D were found to be major topics. Measures against fine dust as a social issue can be seen to be closely related to the government's policy.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.605-605
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• 2015

최근 지구온난화로 인해 전 세계적으로 기상이변이 발생하여 강우량과 집중호우 발생빈도가 증가하는 추세이다. 특히 동북아시아 지역은 인구밀도가 높아 강우량 및 집중호우 발생빈도 증가에 따른 도시홍수 발생확률이 높으며 홍수피해가 가중될 수 있다. 또한 도심지에 위치한 하천의 외수위 상승 및 배수시설 설계빈도 이상의 강우의 발생빈도가 증가하여, 기존 홍수방어대책으로는 제어하기 어려운 실정이다. "수자원장기종합계획(2011~2020), 2011, 국토해양부"에 따르면 기상청의 한반도 장기 미래 전망을 21세기말(2071년~2100년)에 대해 한국 평년 기온은 $4^{\circ}C$정도 상승하고, 강우량도 증가할 것으로 전망하고 있다. 따라서 도심지에 위치한 하천의 외수위 상승 및 배수실 설계빈도 이상의 강우가 빈번히 발생하여 기존 홍수방어대책으로는 제어하기 어려운 실정이다. 본 연구에서는 연구 대상지역인 서울, 북경, 도쿄 지역의 과거 도시홍수 사례의 비교분석을 통하여 집중호우 빈발, 기존 방재시설물의 기후변화 대응능력 부족, 저지대지역 지형적 영향, 무분별한 도시개발로 인한 도시지역 불투수면적의 증가, 고령화와 재해취약계층 등 여러 가지 도시홍수 재해 영향인자들을 제시하였다. 앞으로 도시홍수 발생의 근본 원인 파악 및 홍수관리 효과를 최대화 시킬 수 있는 대책 설립에 대한 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 동북아시아 지역 도시홍수로 인한 인명 재산 피해를 최소화하기 위해 기존 한국, 중국, 일본 삼국의 주요 도시별 홍수에 대한 구조적 비구조적 방어대책을 종합하고 비교분석을 실시하였다. 향후, 국내외 도시홍수 저감대책 수립을 위한 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.316-316
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• 2022

최근 기후변화로 인한 극한 강우의 발생빈도가 증가하고 있으며 IPCC는 제6차 기후변화 평가 보고서를 통해 아시아 지역에 이상 기온 현상이 발생하고 강수 변동성이 증가해 도시를 중심으로 홍수로 인한 도시 기반시설 피해가 발생하는 등 이상기후로 인한 자연재해가 증가할 것으로 예측하고 있다. 본 연구에서는 집중호우와 태풍으로 침수피해가 발생한 서울시 신림지역을 대상으로 대표적인 도시침수 해석모형인 XP-SWMM을 이용하여 저영향개발기법(LID)중 하나인 투수블럭의 적용성을 확인하고자 한다. 연구대상지역인 신림2배수구역은 상류에서 서울대배수구역에서의 유출량이 유입되며 하류에서 봉천천배수구역과 합류 후 신림1배수구역으로 유출되며 상류와 하류에서의 경계조건은 도림천 전 유역에 대해 수립된 도림천의 「도시하천 유역종합치수계획」 수립에 따른 유출분석 및 내수침수 해석결과를 적용하였다. XP-SWMM을 적용하여 내수침수를 해석한 결과, 투수블럭을 설치가능한 공간에 최대한 설치할 경우 피해면적에 대한 저감효과가 약 60%이상으로 나타나 불투수면적의 비율이 높은 도시지역에서 효과적인 침수저감 방법임이 확인되었다. 한편 본 연구에서 대상지역으로 선정한 연구지역에서 기왕 일최대강우에 대한 침수지역은 평균 침수심이 매우 얕고, 홍수량 또한 작은 규모이기 때문에 투수성블럭의 침수저감효과가 비교적 과도하게 평가되었다는 한계가 있으나, 빗물펌프장 등 구조적 침수대책이 수립된 후에도 일부 침수지역이 발생하는 소규모 침수지역에 대한 대책으로 투수성블럭이 유의미한 대책이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.9 no.3
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• pp.195-202
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• 2007

The normalized difference in incident solar energy between a target surface and a level surface (overheating index, OHI) is useful in eliminating estimation error of site-specific maximum temperature in complex terrain. Due to the complexity in its calculation, however, an empirical proxy variable called northern exposure index (NEI) which combines slope and aspect has been used to estimate OHI based on empirical relationships between the two. An experiment with real-world landscape and temperature data was carried out to evaluate performance of the NEI - derived OHI (N-OHI) in reduction of spatial interpolation error for daily maximum temperature compared with that by the original OHI. We collected daily maximum temperature data from 7 sites in a mountainous watershed with a $149 km^2$ area and a 795m elevation range ($651{\sim}1,445m$) in Pyongchang, Kangwon province. Northern exposure index was calculated for the entire 166,050 grid cells constituting the watershed based on a 30-m digital elevation model. Daily OHI was calculated for the same watershed ana regressed to the variation of NEI. The regression equations were used to estimate N-OHI for 15th of each month. Deviations in daily maximum temperature at 7 sites from those measured at the nearby synoptic station were calculated from June 2006 to February 2007 and regressed to the N-OHI. The same procedure was repeated with the original OHI values. The ratio sum of square errors contributable by the N-OHI were 0.46 (winter), 0.24 (fall), and 0.01 (summer), while those by the original OHI were 0.52, 0.37 and 0.15, respectively.

• Journal of the Korean Geographical Society
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• v.40 no.6 s.111
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• pp.730-747
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• 2005

This study examines relationships between climatic factors and spatial-temporal patterns and recent changes of tropical night phenomenon(TN) occurring through nighttime stages in South Korea. Frequencies of daily TN at different times of night are extracted from long term(1973-2004) 6 hourly nighttime(9PM and 3AM) temperature and daily minimum temperature data at 61 weather stations. Temporally, the occurrences of TN are more pronounced in the evening(9PM) and during the Changma Break period(late July - early August). Spatially, the TNs in the evening frequently occur in the urbanized inland cities at low latitudes due to urban heat islands, whereas the TNs in the middle of night(3AM) or at dawn frequently appeared along the coastal areas within 30km from ocean due to the thermal inertia of ocean. By contrast, the evening(dawn) TN is not seen in the highlands whose elevation is greater than 800m(300m) along the Taebaek and Sobaek mountain ridges due to temperature lapse rates with height Correlation and multivariate regression analyses reveal that the impacts of human or physical climatic factors, such as latitude, elevation, proximity to ocean, and population density, are diverse on the frequencies of TN according to nighttime stages. Recent temporal changes of the late Changma period and intensified urbanization during the 1990s have increased the occurances of TN in urban areas. Therefore, strategies to mitigate the increasing urban TN should be prepared in the near future.

• Economic and Environmental Geology
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• v.42 no.1
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• pp.73-84
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• 2009

The stone Buddha and Shrine of Unjusa temple (Korean Treasure No. 797) at Hwasun formed in Koryo Dynasty is unique style which faces each other the back parts of south and north within the stone Shrine. The stone Buddha and Shrine is highly evaluated in historical, artistic and academic respects. But, the stone properties have been exposed in the open system various aspects of degradations weathered for a long time without specific protective facilities. To inquire into relative deterioration and environmental factor, air temperature and relative humidity of the stone Buddha and Shrine were monitored for a year of the indoor and outdoor, respectively. As a result, the temperature shows increase and decrease according to the seasons in the tendency to clear. While the relative humidity is high to keep all four seasons. Highly relative humidity environment induces dew condensation on the interior of stone Buddha and Shrine. The dew condensation is recorded at the spring, summer and winter season. The summer season is double the total of spring and winter season. In the case of summer, dew condensation is long time continued due to high temperature and relative humidity that is kept by more than nearly 100%. There is progress towards chemical weathering throughout dissolve rock properties and alteration on the rock surface. In the case of winter, dew condensation is not kept for a long time as summer. In the winter, which showing a below zero may add physical weathering throughout moisture that happen by dew condensation to repeat freezing and thawing. Therefore, the reduction plan of the relative humidity effect on dew condensation should be prepared.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.30 no.4
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• pp.187-202
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• 2021

This study examined the effectiveness of wind corridor construction by analyzing the thermal environment, cold air generation, ventilation, and geographical characteristics to improve urban thermal environment and establish the basis for specialized strategy in Changwon-si, Gyeongsangnam-do. Using spatial analysis and remote sensing techniques, surface temperature, land cover and land use, wind field, and slope were measured and through this, a wind corridor analysis model was constructed. As a result of the analysis as of 2020, Changwon-si generally has land cover characteristics that are advantageous for the generation of cold air, but the temperature in most urban areas is the highest, and the temperature in areas such as north Changwon area, Jinbukmyeon, Ung-dong, and Ungcheon-dong are relatively high. There was a typical trend of high average wind speed in mountain regions and low average wind speed in urban areas. Accordingly, the north Changwon area, the former Changwon downtown area, the Hogye-ri and Pyeongseong-ri areas, and the Changpo Bay area are derived as vulnerable areas to thermal environment, and various measures to reduce temperature and improve air quality that the inflow of cold air into the area considering the characteristics of each area and securing wind ventilation between the surrounding mountains, reservoirs, and park areas were proposed.