• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.101-101
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• 2022

IDF (Intensity-Duration-Frequency) 곡선에서 익숙하다시피 강우지속시간과 최대강우강도는 반비례한다. 그동안 이러한 관계를 살펴보는 것은 대개 수십 시간의 규모에 그쳤다. 이 연구에서는 과연 시계열에서 시간 규모를 계속 증가시키면서 해당 시간 동안의 최대강우강도가 어떻게 변하는지를 살펴보았다. 가능한 장기간의 강수관측이 이루어진 우리나라 24개 지점을 대상으로 시간 규모를 최장 한 세기까지 키우면서 최대강우강도의 변화를 분석하였다. 작은 시간 규모에서는 그 관계가 멱함수를 따르지만, 시간 규모가 점차 늘어나면서 최대강우강도는 설계 목적의 지속시간 범위에서 결정된 멱함수 또는 기존 IDF 곡선으로부터 외삽하기 어려워진다. 이러한 변화는 점차 정상 연강수량으로 점근하는 결과를 가져온다. 분석된 결과를 토대로 연 단위를 초과하는 지속시간에 걸친 최대강우강도의 감쇄를 적절하게 표현할 수 있는 함수식을 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.199-199
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• 2012

기후변화로 인한 기상재해의 피해가 전 세계적으로 계속 증가하고 있으며, 특히 기후변화로 인한 집중호우는 시민들의 안전, 재산, 인명피해를 일으키고 있다. 이러한 피해를 최소화하기 위해서는 한 신뢰성 높은 미래 기후시나리오가 필수적이며, 미래 기후시나리오를 바탕으로 하여 기후변화로 인한 향후 발생할 수 있는 위험성의 정도를 전망하여 적응대책을 수립할 필요가 있다. 본 연구에서는 기후시나리오를 이용하여 한국의 미래 강수량변화를 전망한다. 본 연구를 수행하기 위하여, A2시나리오의 ECHO-G/S에서 생산된 기후 시나리오를 이용하여 지역 기후모델인 RegCM3에 적용하여 기후 시나리오를 생산하였다. RegCM3에서 생산된 기후시나리오는 Sub-BATS라는 기법을 이용하여 한반도 5km 해상도의 기후시나리오가 생산되었다. 또한 생산된 기후시나리오와 비교분석을 위하여 전구 20km 해상도의 기후시나리오를 이용하여 미래 강수량 변화를 각 계급별로 분석 하였다. 역학적 상세화 방법에 의해 생산된 기후시나리오는 전체적으로 과소 추정되는 경향이 크게 나타나고 있었으며, 일강수량의 경우 관측자료 보다 상당히 작게 나타나는 특징이 있었다. 역학적 상세화에 의한 강수량은 기존의 연구에서도 비슷한 특징이 나타나고 있었다. 결과적으로 역학적 상세와에 의한 기후시나리오를 이용하여 미래 강수량 변화를 분석하는 것은 강수량의 경향성을 분석할 수는 있지만 정량적으로 분석하는 것에는 한계가 있다. 전구 20km 해상도의 기후시나리오는 전체적으로 관측자료와 상당히 유사하게 모의되고 있었으며, 일강수량 또한 상당히 유사하게 나타나고 있었다. 전구 20km 해상도의 기후시나리오를 이용하여 미래 강수량을 분석한 결과, 전반적으로 증가하는 경향이 있었으며, 21세기 후반에는 약 18%의 연강수량 증가가 나타났으며, 그 중에서도 겨울철의 강수량 증가가 38%로 가장 크게 나타났다. 강수일수 변화는 약 5mm이하는 감소하는 경향이 있었으며, 5mm 이상은 증가하는 경향이 나타났다. 그리고 각 계급별 강수량 변화는, 상대적으로 강수량이 적은 10, 30mm/day는 여름철에 비해 겨울철에 강수량 증가가 크게 나타나고 있었으며, 상대적으로 강수량이 큰 50, 80, 100, 130mm/day는 겨울철에 비해 여름철에 강수량 증가가 크게 나타났다. 본 연구에서 나타난 결과는 미래 수자원 영향평가 및 적응대책에 유용하게 쓰일 것이다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.27 no.4
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• pp.433-449
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• 2006

Temporal and spatial variations of precipitation in South Korea are investigated using 60 observation data of the recent 30-years from 1976 to 2005. The area averaged annual precipitation amount is about 1310 mm and shows a strong spatial variation, maximum at the southern and Kyoungki province (>1300 mm) and minimum at the Kyungpook province(<1100 mm). The precipitation days show a strong spatial variation with maximum at the Sobaik mountain region(>100 days) and minimum at the Kyungpook province (<90 days). The interannual variations (IAV) of precipitation amount and days are more significant at the southern and eastern part of Sobaik and Taebaik mountain, and along the Sobaik mountain, respectively. So, the difference of annual precipitation amount reaches to about 800mm between wet and dry years at the southern part of Korean peninsula. Whereas, the IAV of precipitation intensity is strong at the southern and middle part of South Korea with a minimum between two maxima. Also, seasonal variations are closely linked with the geographic environments (elevation, distance from ocean, location relative to the Taebaik mountain). Therefore, maximum and minimum of seasonal variations of precipitation are occurred at the northern inland region (ratio of summer to the annual precipitation (RSAP) is greater than 60%), eastern and southern coastal regions (RSAP is less than 53%),respectively. And the RSAP is slightly increased from 50% to 55% comparing the Ho and Kang (1988). The consistent and strong positive relation between the heavy rainfalls, the ratio of heavy rainfalls to annual precipitation and the annual precipitation indicates that heavy rainfall is more frequent and strong at the maximum annual precipitation region.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.33 no.5
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• pp.519-526
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• 2000

This study is to investigate the recurrence possibility of consecutive dry years such as the long dry period around 1900 in the annual rainfall data at Seoul station. The truncation levels, as the criterion for the dry years, are decided such as to make the occurrence of dry years follow the Poissonian distribution, which assures independent occurrence of dry years. For the truncation level of mean-0.5stdv, the occurrence of dry years is found to satisfy the Poissonian distribution weakly with 99% significance level, but for those of mean-0.75stdv and mean-stdv with 95% significance level. For these truncation levels, the long dry period around 1900 is divided into several short consecutive dry years. The Poisson process has then been applied to derive the occurrence probability of consecutive dry years. For the truncation level of mean-0.75stdv or below, the Poisson process was found to reproduce similar occurrence probabilities to the observed. Especially for the lowest truncation level used in the study (mean-stdv), we could see that the occurrence probability of consecutive dry years estimated for the data collected before the long dry period around 1900 was higher that those for the data collected after the long dry period, thus, it could be concluded that the possibility of long dry periods is decreasing recently.cently.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.48 no.3
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• pp.185-196
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• 2015

A conceptual watershed model HSPF (Hydrological Simulation Program-Fortran) was applied to the Hwangryong river watershed to evaluate climate change effects on pollution loads of the river. For modeling purposes, the Hwangryong river watershed was divided into 7 sub-watersheds. The model was calibrated and validated for the river discharges against the data observed in 2011 at several monitoring stations. The RCP scenarios were set up for the model simulations after being corrected by change factor method. The simulation results of the RCP 4.5 scenario indicate that the annual river discharge and concentrations of BOD, TN, TP of the Hwangryong river will continually increase during the second-half of the 21st century. As for the RCP 8.5 scenario, the simulations results imply that the pollution loads will increase during the middle of the 21st century reflecting the pattern of precipitation. Monthly distributions of the pollution loads for the RCP 4.5 and the RCP 8.5 scenarios show it will increase the most in September and February, respectively.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.38 no.2
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• pp.249-259
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• 2018

More than half of annual rainfall occurs in summer season in Korea due to its climate condition and geographical location. A frequency analysis is mostly adopted for designing hydraulic structure under the such concentrated rainfall condition. Among the various distributions, univariate Gumbel distribution has been routinely used for rainfall frequency analysis in Korea. However, the distributional changes in extreme rainfall have been globally observed including Korea. More specifically, the univariate Gumbel distribution based rainfall frequency analysis is often fail to describe multimodal behaviors which are mainly influenced by distinct climate conditions during the wet season. In this context, we purposed a Gumbel mixture distribution based rainfall frequency analysis with a Bayesian framework, and further the results were compared to that of the univariate. It was found that the proposed model showed better performance in describing underlying distributions, leading to the lower Bayesian information criterion (BIC) values. The mixed Gumbel distribution was more robust for describing the upper tail of the distribution which playes a crucial role in estimating more reliable estimates of design rainfall uncertainty occurred by peak of upper tail than single Gumbel distribution. Therefore, it can be concluded that the mixed Gumbel distribution is more compatible for extreme frequency analysis rainfall data with two or more peaks on its distribution.

• Journal of Climate Change Research
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• v.2 no.2
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• pp.133-141
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• 2011

This study is to identify the trend of climate change in Gangwon-do by examining accumulated climate data such as temperature and precipitation in Gangneung city over the past about 100 years. The annual mean temperature and precipitation in Gangneung have increased by $1.4^{\circ}C$ and 14.7%, respectively, over the last 98 years (1912~2009). The trends of Gangneung showed that precipitation has intensified as the number of precipitation days decreased while its amount increased during the period. Based on the temperature data, spring and summer began earlier whereas the onsets of fall and winter were delayed. Summer has become longer and winter shorter by about a month. Averaging observation data from seven weather stations in Gangwon-do, the annual mean temperature and precipitation have increased by $0.8^{\circ}C$ and 21.0% respectively over the last 37 years (1973~2009). By region, Wonju city recorded the biggest increase of $1.6^{\circ}C$ in the annual mean temperature while Sokcho city the smallest increase of $0.4^{\circ}C$. In the annual mean precipitation, Daegwallweong recorded the biggest change of 22.2% and Wonju city the smallest of 12.0%.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.9 no.4
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• pp.269-281
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• 2022

The prediction of changes regarding the distribution of vegetation and plant species according to climate changes is important for ecosystem management. In this study, we attempted to develop an assessment method to evaluate the possibility of the potential distribution of warm-temperate woody plant species of East Asia in Korea. To begin with, a list of warm-temperate woody plants distributed in China and Japan, but not in Korea, was prepared, and a database consisting their global distribution and bioclimatic variables was constructed. In addition, the warm-temperate vegetation zone in Korea was delineated using the coldness index and relevant bioclimatic data were collected. After the exclusion of multicollinearity among bioclimatic variables using correlation analysis, mean temperature of the coldest quarter, mean temperature diurnal range, and annual precipitation were selected as the major variables that influence the distribution of warm-temperate plants. A multivariate environment similarity surfaces (MESS) analysis was conducted to calculate the similarity scores between the distribution of these three bioclimatic variables in the global distribution sites of the East Asian warm-temperate woody plants and the Korean warm-temperate vegetation zone. Finally, using stepwise variable-selection regression, the mean temperature of the coldest quarter and annual precipitation were selected as the main bioclimatic variables that affect the MESS similarity index. The mean temperature of the coldest quarter accounted for 88% of the total variance. For a total of 319 East Asian warm-temperate woody plant species, the possibility of their potential distribution in Korea was evaluated by applying the constructed multivariate regression model that calculates the MESS similarity index.

• Journal of Wetlands Research
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• v.12 no.3
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• pp.57-65
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• 2010

This study was conducted to present primary data on the change of the physical characteristics of reservoir sediments for understanding the sedimentation. The records of the annual summation of the precipitation of >50mm per day (AP50) were compared with changes of bulk density, organic matter, mean grain-size, and sand ratio in sediment cores sampled from three reservoirs without dredging record. Reservoir sediments, characterized by mineral soil, contained organic matters originated from the debris of terrestrial plants, and changes of organic matter were related to changes of grain-size flowing into reservoirs when sediments of fine sandy loam showed 10% of organic matter contents. Rapid changes of grain-size and sand ratio in the sediment cores were associated with the increase and decrease of precipitation, and fluctuation of water level and water flow in reservoirs might have influenced on the formation of sediments in reservoirs. Records of AP50 suggested that sediments could accumulate more than about 30 within the short period of 10 years. The accumulated sediments in a short time can reflect the effect of natural and anthropogenic events on the physical characteristics of sediments.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.646-646
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• 2015

임진강은 북한지역이 유역면적의 60%에 달하고 2000년대 초부터 북한의 4월5일 댐과 황강댐과 남한의 군남과 한탄강 홍수조절지로 인해 물의 흐름과 강의 모습이 급격히 변화하고 있다. 기후변화 측면에서도 한반도 중부지역으로 기온 증가와 계절별 유출량, 특히 봄철의 유출량 감소가 전망되는 지역이다. 임진강 본류 유량 감소는 북한 측의 영향은 자료가 전무하고, 남측에서는 횡산, 군남 등 일부 수위표 자료만이 가용한 수준이다. 현재까지 자료로 보면, 2014년에 연강수량이 예년의 50% 수준이었던 점이 본류 유량 감소의 주 원인이었고, 다른 원인은 군남 홍수조절지의 저류 수준이 그 직하류 유량 변동에 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 유량감소 영향은 2014년 장단반도 일대 파주지역에서 가장 극심하였고, 유량 감소와 연동된 염도 변동이 가중되면서 모내기철 농업용수 공급이 어려웠다. 유량 감소 피해는 농업보다 어업분야에서 그 체감 정도가 극심하였고 경제적 피해도 심각했다. 체감하는 주민들 대부분은 댐 건설 이후 하도와 수변의 침식과 퇴적 등 하천의 역동성이 변화함을 느끼고 있고, 그로 인해 어업과 수생태계가 지속가능성하지 않을 거라는 우려가 팽배해 지고 있다. 지금까지 파악된 임진강 유량 감소의 수준과 피해 정도가 앞으로 어떻게 변화될지, 그 수준, 심각성, 경제적 피해와 환경적 가치나 서비스 제약 등에 대해 면밀한 검토가 필요하다. 하천의 흐름이 단절, 변경되어 야기되는 직간접적 변화를 인정하고 이를 지속가능하게 보완할 방안이 논의되어야 할 시점이다. 무엇보다 수환경과 수생태계의 변화 정도를 파악하기 위한 장기모니터링이 절실하고 그 결과의 해석을 통해 새로운 대안을 모색해 나가야 할 것이다. 2014년 혹은 그보다 심각한 강우량 감소 재현을 대비하고, 기후변화와 남북한 문제까지를 고려한 임진강 관리가 필요하다. 단기적으로는 농업용수 공급을 위해 하천 본류는 물론 가용한 저수지, 지하수 등 대체 자원을 적극 활용하는 등 비상급수체계를 운영해야 한다. 그러나 기후변화 등 장래 여건이 수량 압박을 가중할 것을 고려, 유역의 용수수급과 변동성에 대한 재평가가 시급하다. 보다 면밀한 평가는 횡산, 군남 등을 포함한 남북유역의 상황을 장기모니터링하고 북한 지역의 기초 자료 확보를 위한 여건을 마련해야 한다. 보다 합리적 분석을 위해 임진강 수계와 유역을 국가하천에서 국제하천으로 격상하는 방안이나, DMZ와 연계한 남북공유 하천으로 관리하는 등의 새로운 대안이 절실하다. 국제수로협약 등을 통해 접경지역의 하천관리를 공동으로 하고 있는 외국 사례의 시사점도 접목해 볼 필요가 있다. 무엇보다 임진강 관리를 좀 더 제도적 틀안에서 확립해 가기 위해 지역정부로서의 경기도, 중앙정부 주체로 국토부와 통일부가 보다 협력적인 관계 정립과 역할 배분을 논의해야 한다.