• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.164-168
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• 2010

최근 기후변화로 인한 지구온난화, 엘니뇨 및 라니냐 등의 현상은 과거에 경험하지 못했던 기상재해를 유발시키고 있으며, 피해규모가 전 세계적으로 매년 증가하고 있는 추세이다. 이는 기후변화가 국지적이 아닌 전지구적인 형태로 발생하는 것으로 볼 수 있으며, 이를 고려한 수자원 영향 평가를 위해서는 인접 국가들과의 연계분석이 우선적으로 이루어져야 한다. 일찍이 국내에서는 국가규모의 수문해석에 대한 필요성이 제기되어 왔으나, 국외 지역의 지형특성 및 기상조건에 대한 자료 획득과 전구수문해석이 가능한 적정 수문모형활용의 어려움으로 그동안 등한시되어왔다. 이에 본 연구에서는 국가 규모의 유출해석에 필요한 전지구 자료를 구축하고 자료의 가용성을 판단하기위해 국내를 대상으로 유출해석을 수행하여 모의 결과의 정확도를 평가하였다. 모의를 위해 전세계적으로 국가규모의 해석에 있어 적용성이 검증된 지표수문해석모형을 활용하였으며, 관측유량 대비 모의유량의 정확도를 평가한 결과 일별 유출해석 시 정확도가 매우 저조한 것으로 나타났으나, 기간별(10일 및 월별 등) 분석 에서는 신뢰할 만한 결과를 도출할 수 있었다. 따라서 전지구 자료를 활용하여 국외 수문해석을 수행할 경우 사전에 자료 품질에 대한 충분한 검토가 있어야 할 것이며, 기간별 수문해석을 통해 모의 결과를 활용하는 것이 적절하다고 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.263-267
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• 2010

최근 지구온난화, 엘니뇨 및 라니냐 등 지구환경 변화에 따른 기후변화의 영향으로 지구상의 많은 지역에서 집중호우가 발생하고 있으며 우리나라도 예외 없이 매년 되풀이되고 있다. 이로 인해 발생하는 홍수피해를 경감하기 위해서 홍수조절용 다목적 댐 건설과 같은 구조적 대책과 홍수를 사전에 예측할 수 있는 홍수예경보 시스템 구축과 같은 비구조적 대책의 마련이 필요하다. 일반적인 홍수예경보 시스템은 강우 관측치를 강우-유출 모형 및 수리해석 모형의 입력 자료로 하여 홍수량 및 홍수위를 계산하고 그 결과를 이용하여 운영된다. 그러나 집중호우와 같은 악기상 조건에서는 관측강우자료를 이용한 유출해석 결과로 홍수예경보 시스템을 운영 할 경우 예방 대응시간의 부족으로 인해 방재 효율성이 떨어지게 된다. 따라서 미래에 발생할 강우를 사전에 예측하고, 이를 효율적으로 유출 모형과 연계하여 홍수발생 이전에 홍수발생 가능성을 예측할 수 있는 홍수 모의시스템을 구축하는 것이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 중규모 수치예보모형인 WRF 모형(Weather Research and Forecasting model)으로 모의된 2007년 태풍 '나리' 사상의 예측강우를 이용하여 유역평균강우를 산정하였으며, 산정된 예측강우를 도시유역유출모형인 SWMM과 2차원 침수모의가 가능하도록 개선한 CASC2D 모형에 활용하여 침수현상을 모의하였다. 실제 침수흔적과 모의된 결과의 비교를 통해 예측강우를 이용한 침수예측 및 홍수예보의 가능성을 평가한 결과, 과소추정된 예측강우의 영향으로 인해 모의된 침수심이 실제보다 작게 발생하였으나 침수발생 위치는 대체적으로 정확하게 모의하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.16-16
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• 2017

기후 시스템의 다양한 상호작용으로 인해 나타나는 대표적 현상인 강우는 수문학적 분석 과정의 필수적인 요소이며 장기 강우를 예측하는 것은 효율적인 수자원 관리에 중요한 기반이 되고 있다. 이러한 강우는 장기적으로 지구의 대기-해양 순환 패턴의 영향을 받으며, 특히 엘니뇨와 라니냐와 같은 기상 이변이 발생할 경우 대규모 순환에 변화가 일어나게 되어 강우에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 지구의 순환 패턴 특성을 수치화한 전지구적 기상인자 중에서 우리나라 장기 강우를 예측하기 위한 기상인자를 선정하고 시계열 모형 구축을 통하여 예측력을 평가하였다. 이를 위해 강우에 내재된 다양한 대기-해양 순환 패턴으로부터 나타나는 주기적 요소를 추출하기 위해 앙상블 경험적 모드분해법을 사용하여 강우를 분해한 후, 각 분해된 강우자료와 전지구적 기상인자와의 상관성 분석을 통해 높은 상관성을 가진 기상인자를 선별하고 단계식 변수선택법으로부터 유의미한 기상인자를 최종적으로 선정하였다. 그 결과, 우리나라 기상청 60개 지점의 월별 강우자료 중 전반적으로 영향을 미치는 기상인자를 선정할 수 있었으며, 선정된 기상인 자로 구축된 시계열 모형을 통해 우리나라 장기 강우를 예측하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권1호
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• pp.29-44
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• 2008

본 연구에서는 El $Ni{\tilde{n}}o$-Southern Oscillation(ENSO) 발달과 소멸의 영향에 따른 태풍 강도와 태풍 발생지역의 상관성을 살펴보았다. 1950년부터 2006년까지의 장기간 자료를 이용하였으며, 먼저 엘니뇨 발달해와 정상해를 정의하였다. 엘니뇨 발달해 동안에 태풍 강도와 태풍 발생지역이 높은 상관성을 나타내고 이는 누적 저기압 에너지와 태풍 에너지 강도가 증가한 결과이다. $Ni{\tilde{n}}o$ 3.4 지역의 해수면 온도를 기준으로 한 경우 엘니뇨 발달해에는, category 4+5에 해당하는 태풍의 발생지역이 동쪽으로 치우쳐 나타난다. 태풍 발생 잠재 함수와 하층의 저기압성 회전성은 태풍급에 해당하는 강도로 발달할 수 있는 강한 열대성 저기압의 발생에 중요한 요소가 된다. 본 논문에서는 역학적 잠재력[DP, Gray(1977)]과 MJO의 EOF 첫 번째 모드와 두 번째 모드의 시계열에 해당하는 RMM1, RMM2 (Wheeler and Hendon, 2004)를 이용하여 태풍 발생의 잠재함수와 대기 하층의 저기압성 회전성을 측정하였다. ENSO가 발달하는 해와 소멸하는 해와 영향을 찾아보기 위하여 엘니뇨가 소멸이 급격히 일어나 라니냐로 전환되는 Type I과 정상해로 회복하는 Type II를 정의하였다. Type I의 엘니뇨 소멸기간 동안에는 DP값과 RMM1, RMM2의 발달이 현저하게 서쪽으로 치우쳐 나타나며 강한 태풍의 발달을 지체시킴을 알 수 있었다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.80-80
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• 2010

본 연구에서는 식물의 개화시기가 기온에 민감하게 반응한다는 것에 근거하여 54개의 기상관측지점을 선택하고 1988년부터 2008년까지 21년간 벚꽃 개화일의 시계열적 변화를 분석하였고 이들과 3월 평균기온과의 상관관계를 조사하였다. 그리고 엘니뇨와 라니냐 시기에 기온과 벚꽃개화일의 변화 경향과 도시화에 의한 기온변화가 벚꽃 개화일에 미치는 영향을 대도시와 교외도시와의 비교를 통해 알아보았다. 또한 경험직교함수(EOF) 분석을 통하여 벚꽃개화일의 시 공간 분포를 알아보았다. 그 결과는 다음과 같다. 첫 번째, 3월 평균기온 분석을 통해 1988-2008년 사이에 한반도의 기온은 평균적으로 $0.13^{\circ}C$ 증가하였음을 확인할 수 있다. 그리고 평균적으로 남해안이 동해안과 서해안보다 평균기온이 높게 나타났으며, 서해안이 가장 낮은 평균기온을 보였다. 그리고 내륙지역의 경우 위도에 따라 평균기온이 달랐으며, 위도가 낮아질수록 평균기온이 크게 나타났다. 하지만 모든 지점에서 유의하지는 않았다. 두 번째, 벚꽃개화일의 변화를 보면, 개화일은 시간이 지날수록 빨라지는 경향을 보였다. 그리고 벚꽃개화일의 분포를 보면 위도가 낮은 지역이 개화일이 빨랐으며, 해안지역 중에서는 남해안, 동해안, 서해안 순이었다. 세 번째, 2월, 3월, 4월의 평균기온과 벚꽃 개화일의 상관관계 분석결과 3월 평균기온이 벚꽃개화일과 상관관계가 가장 높았다. 네 번째, 엘니뇨가 발생한 해에는 한반도의 기온이 상승하는 경향을 보였으며, 동시에 벚꽃개화일도 빨라졌다. 다섯 번째, 대도시가 교외도시에 비해서 기온상승이 높았으며, 벚꽃개화일도 빠르게 나타났다. 마지막으로, 경험직교함수(EOF) 분석 결과 3월 평균기온과 벚꽃 개화일의 1mode 시계열 패턴이 비슷하다는 것을 확인하였다. 또한, 1996년을 기준으로 이전에는 개화일이 느려지고, 이후에는 빨라지는 패턴을 보였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-6
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• 2001

Recently, EI nino and La nina phenomena have known as a cause of the unusual weather and meterological disasters in the world. The meteorological disasters in Korea have mainly caused by typhoons. In this paper, we studied the relationship between EI Nino and La Nina phenomena and the number of typhoons which have affected on Korea using the long-term data for the period from 1940 to 1999 (60 years) in case of normal years, EI Nino years and La Nina years, the numbers of typhoons which have affected on Korea are 3.1/year, 2.7/year and 3.9/year respectively. The number of typhoons which have affected on Korea in La Nina years is more than those in EI Nino years and normal years The occurrence rate of typhoon in La Nina years is also higher than those in EI Nino years and normal years.

• 한국지구과학회지
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• 제34권3호
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• pp.224-234
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• 2013

이 연구는 지역특별기상센터-동경 태풍 센터에서 제공하는 태풍의 최적 경로 자료와 미국 국립 환경예측센터/미국 국립 대기연구센터의 재분석 자료를 이용하여 6월 북대서양 진동 지수와 7, 8월 총 북서태평양 태풍발생빈도 사이에 강한 양의 상관관계가 있음이 분석되었다. 이러한 관계의 가능한 원인을 알아보기 위해 엘니뇨, 라니냐 해를 포함한 경우와 포함 하지 않은 경우로 구분하여 가장 높은 양의 북대서양 진동 해와 가장 낮은 음의 북대서양 진동 해 사이의 평균 차를 분석하였다. 엘니뇨 해와 라니냐 해를 포함한 경우 양의 북대서양 진동 해에는 태풍이 열대 및 아열대 서태평양의 북서쪽에서 주로 발생하였으며, 필리핀 북동쪽 해상으로부터 동중국해를 지나 동아시아 중위도 지역으로 이동하는 패턴을 나타냈다. 반면, 음의 북대서양 진동 해에는 태풍이 열대 및 아열대 서태평양의 남동쪽에서 주로 발생하였으며, 필리핀 남동쪽 해상으로부터 남중국해를 지나 중국 남부해안 및 인도차이나 반도를 향해 서진하는 패턴을 나타냈다. 이러한 두 해의 태풍 이동 패턴은 태풍의 전향위치에도 영향을 주어 양의 북대서양 진동 해에 태풍 전향이 평균적으로 좀 더 북동쪽에 이루어지는 것으로 나타났다. 또한 두 해의 태풍 이동 패턴은 태풍의 강도에도 영향을 주어 동아시아 중위도에 북상하는 동안 바다로부터 충분한 에너지를 공급받을 수 있는 양의 북대서양 진동 해의 태풍의 강도가 음의 북대서양 진동 해의 태풍들보다 더 강했다. 음의 북대서양 진동 해에 태풍은 중국 남부해안 및 인도차이나 반도에 상륙하면서 강도가 약해지거나 바로 소멸되어 약한 강도를 나타내었다. 한편 위의 모든 분석의 결과는 엘니뇨, 리니냐 해를 포함하지 않은 경우에도 비슷하게 나타나 6월 북대서양 진동 지수가 7, 8월 총 북서태평양 태풍발생빈도를 예측하는데 좋은 예측인자가 될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.30-40
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• 2022

전 세계 곳곳에서 산발적이고 불규칙적으로 발생하는 산불은 가연성 식생 지역에서 주요한 자연 변동성의 일환이면서 전 지구 탄소 순환에 중요한 역할을 하고, 공공 비상사태를 야기하는 심각한 자연재해이다. 산불 배출량, 연소 면적 및 산불기상지수를 활용한 산불 발생 위험도의 변동성 및 변화에 대한 연구가 전 세계 많은 지역에서 활발히 진행되고 있지만 동아시아 지역에 대한 연구는 아직 제한적이다. 본 연구는 1981년부터 2020년까지 지난 40년 기간 동안 산불기상지수 자료를 분석해 동아시아 지역 산불 위험도의 변동성 및 장기 변화 특성을 조사하였다. 동아시아 지역 산불 위험도의 첫 번째 주요 변동 모드는 전체 변동성의 29%를 설명하며, 대부분 지역에서 산불 발생 위험이 증가하고 있음을 나타낸다. 지구온난화 및 해양의 수 십년 주기 변동성과 연계되어 지표 기온이 상승하고 있는 것이 주요 원인이며, 이는 토양 수분의 상승 경향에 의해 그 효과가 다소 상쇄되고 있다. 두 번째 변동 모드는 엘니뇨-남방진동과 연계된 경년 변동성을 반영하며 전체 변동성의 17%를 설명한다. 엘니뇨(라니냐) 시기 동아시아 지역 강수량의 증가(감소)는 토양 수분을 증가(감소)시키며, 이에 따라 산불 위험이 감소(증가)하게 된다. 이는 지표 기온 상승(하강)에 의해 그 효과가 다소 상쇄된다. 산불 발생 위험도의 변동성 및 변화에 대한 이해와 예측을 증진하는 것은 그에 따른 피해를 저감하고 대비책을 마련하는 데 기여할 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제33권7호
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• pp.583-595
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• 2012

대기 및 해양의 대규모 환경에서 열대저기압 발생의 잠재적 빈도는 잠재생성지수(GPI; Genesis Potential Index)를 이용하여 예측할 수 있다. 본 연구에서는 18개의 CMIP5 기후모델을 이용하여 GPI의 연진동 및 경년변동성이 분석되었다. 비교를 위하여 재분석자료로부터 계산된 GPI의 연진동이 재조명되었다. 특히 CMIP5 기후모델과 재분석자료에 의한 GPI가 비교되었고, 그 차이에 대한 가능한 해석이 논의되었다. ENSO (El Nino and Southern Oscillation)는 열대 저기압 발생 및 경로에 영향을 주는 열대 기후현상이다. 잠재생성지수가 네 개의 대규모 매개변수의 함수임을 이용함으로써 열대저기압발생에 대한 역학적 해석이 제시되었다. 본 연구에서는 엘니뇨 혹은 라니냐 해에 GPI 편차를 논의하였고, 그 편차에 가장 영향을 많이 주는 인자를 찾았다. 또한 여러 대규모 인자를 활용하여 북태평양지역 열대저기압 발생에 대하여 가능한 기작을 논의하였다.

• 대기
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• 제23권1호
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• pp.63-71
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• 2013

KMA is operationally monitoring El Ni$\tilde{n}$o and La Ni$\tilde{n}$a events, which have tremendous impacts on global climate. Many scientific studies have used to define onset of El Ni$\tilde{n}$o and La Ni$\tilde{n}$a events based on the moving average and persistency of SST indices, and KMA has adopted such definition. Though the definition has been widely accepted, in the operational aspect there is a critical problem to use moving average and condition for the persistence. Because the future values for the SST indices cannot be used in the operational monitoring, the onset timing in El Ni$\tilde{n}$o and La Ni$\tilde{n}$a can be significantly delayed. We suggest here an appropriate definition of El Ni$\tilde{n}$o and La Ni$\tilde{n}$a events in the operational aspect. Instead of using the moving average and the condition for the persistence, the onset is defined based on NINO3.4 SST during last 3 months. In order to compare the new definition with the current KMA definition, we applied them to recent 60-years SST data. It is clear that the new definition can declare the onset timing of El Ni$\tilde{n}$o and La Ni$\tilde{n}$a several months earlier than that of the KMA definition. It suggest that the new definition is more appropriate to the operational monitoring on El Ni$\tilde{n}$o and La Ni$\tilde{n}$a.