• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.311-311
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• 2022

전 세계적으로 기후변화 및 산업화로 인해 대규모 홍수, 가뭄, 폭염, 산불 등의 재해가 빈번하게 발생하고 있으며, 이러한 재해 및 재난을 조기에 발견하고 최소화를 위한 대응 체계 및 관리방안의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 자연재해들의 특징은 추가 재해를 유발할 수 있다는 것으로 재해의 강도가 증가할 뿐만 아니라 여러 가지 재난 및 재해를 동시에 유발하는 형태로 변화하기 때문에, 단일자연재해 평가 기술을 바탕으로 복합자연재해에 대한 분석 및 감지가 진행되어야 한다. 최근 기후변화로 인한 기상 패턴의 변화 및 가뭄 발생빈도의 증가가 뚜렷하며, 국외에서는 폭염과 가뭄을 고려한 복합자연재해로 'Flash Drought'로 정의된 돌발가뭄에 대한 연구가 이루어지고 있다. 폭염과 가뭄은 단순 강우 부족으로 인한 가뭄, 높은 기온으로 인한 폭염 등이 서로 독립적으로 발생하는 경우와 강우부족과 폭염의 지속으로 인한 상호연관성이 존재하는 복합자연재해 등으로 구분할 수 있다. 돌발가뭄은 강수 부족 또는 폭염이 지속되거나 강도가 높아질 경우, 지면온도가 상승하여 토양수분이 필요 이상으로 증발하여 단기간에 발생하는 초단기 가뭄으로 복합자연재해에 해당하며, 이러한 돌발가뭄은 농업분야에서 작물 생장 및 영농기 활동에 큰 영향을 미치기 때문에 모니터링 및 감지 기술이 필요하다. 본 연구에서는 수문기상학적 요소를 활용하여 폭염 및 가뭄을 고려한 복합자연재해에 대한 상관분석을 수행하였다. 기상청에서 제공하는 기상자료(일최고기온/평균기온/최저기온, 강수량, 상대습도, 일조량 등)에 대한 전국 76개소 대상 기상자료를 구축하였으며, Sentinel, Landsat, MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 등과 같은 위성영상 자료를 구축하여 폭염과 가뭄에 대한 각각의 인자를 선정하고 상관 관계를 분석하였다. 본 연구의 결과는 향후 복합자연재해 감지 및 예측 기술 개발에 활용하여 재해 예방 및 대응에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.188-188
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• 2018

최근 들어 우리나라에서는 봄부터 여름까지 가뭄과 폭염이 빈번하게 발생하고 있다. 가뭄 또는 폭염의 발생빈도가 높아질 것으로 예상되고 있는 바, 점차 사회, 경제적 피해 규모가 커질 것으로 예상된다. 따라서 가뭄 또는 폭염의 심도(severity)나 지속기간의 영향에 대한 분석을 통해 가뭄 또는 폭염의 위험도를 고려하여 대응할 필요가 있다. 가뭄의 경우에는 다양한 가뭄지수, 가뭄 빈도 및 심도 등에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있으나, 폭염에 대해서는 그러한 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 최근 우리나라에서 발생한 가뭄을 동반하는 폭염의 크기(magnitude)에 대한 분석을 수행하기 위해 폭염지수(heat wave magnitude index)를 산정하고자 한다. 일반적으로 우리나라 기상청에서는 폭염 주의보와 폭염 경보의 발령을 일최고기온이 각각 $33^{\circ}C$ 및 $35^{\circ}C$ 이상인 날이 2일 이상 지속될 것으로 예상되는 경우를 기준으로 하고 있다. 본 연구에서는 가뭄을 동반한 폭염 사상의 크기 분석을 위해 폭염이 지속되는 기간을 우리나라 기상청에서 정의하는 2일, 3일로 구분하여 적용하고, 폭염으로 정의하는 기준(threshold)의 경우는 기존의 $33^{\circ}C$ 및 $35^{\circ}C$와 함께 상대적인 기준을 적용하여 적용성을 알아보고자 한다. 적용 대상은 우리나라 종관기상관측소(ASOS)의 일최고기온 자료이며, 4월에서 10월 사이의 일최고기온을 대상으로 하였다. 이를 통해 폭염의 정도에 대해 정량화하고 이를 이용한 위험도 분석도 가능해지리라 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.355-355
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• 2021

극한 폭염사상은 지난 20세기 이후 점점 더 빈번하게 발생하고 있으며, 더 광범위한 지역에서 발생하고 있다. 이러한 폭염사상은 다가오는 지구 온난화 시대에서 그 강도가 더 강해지고 지속기간이 길어질 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 극한강우에 대한 강우강도-지속기간-빈도(intensity-duration-frequency, IDF)곡선의 개념을 폭염사상에 적용하여 미래의 극심한 폭염사상에 대한 발생확률, 강도 및 지속날짜(heat wave intensity-persistence day-frequency, HPF) 간의 관계를 확인해보고자 한다. 또한 해당 모델의 불확실성은 베이지안 기법을 이용하여 분석하였다. 우리나라 6개 주요 지역(대관령, 서울, 대전, 대구, 광주, 부산)에 대해 16개의 미래 일 최대 기온 앙상블 자료를 이용하여 비정상성 HPF곡선을 적용하였다. 미래 극한 폭염 앙상블 결과를 분석한 결과, 2050년을 기준으로 지속기간 2일에 대해 극한 폭염의 강도가 RCP 4.5 이하 시나리오 기준 1.23 ~ 1.69 ℃ 범위에서 상승할 가능성이 높은 것으로 나타났으며, RCP 8.5 이하 시나리오 기준의 경우 1.15 ~ 1.96 ℃ 범위로 나타났다. 또한 HPF 모델의 매개변수 추정으로 인한 불확실성의 경우, 다양한 기후 모델의 변동성으로 인한 불확실성보다 크게 나타났다. 모델의 매개변수 추정에 따른 불확실성을 반영한 결과, 2010~2050년에 해당하는 폭염의 강도에 대한 delta change의 95% 신뢰구간은 RCP 4.5 이하에서 0.53 ~ 4.94 ℃, RCP 8.5 이하에서 0.89 ~ 5.57 ℃로 나타났다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.755-768
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• 2021

연구목적: 다양한 주제와 목적으로 연구가 진행되는 폭염 연구의 특성상 연구의 질적 향상과 고도화를 제고하기 위해서는 연구의 동향 및 발전 방향을 전망하는 것이 중요하다. 따라서, 폭염 연구의 현황과 앞으로 수행될 연구의 방향성을 제시할 수 있는 기초자료를 제공하고자 폭염 관련 연구의 동향과 추세를 살펴보고자 하였다. 연구방법: 2011년부터 2020년까지 한국연구재단에 등록된 학술지에 게재된 폭염 연구들을 대상으로 연구가 진행된 시기, 연구의 목적, 연구에 활용된 연구대상, 연구의 방법으로 분류하여 분석하였다. 연구결과: 주요 연구의 결과는 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 폭염에 대한 관심이 증가할수록 폭염 연구의 수도 증가하고 있다. 둘째, 폭염 연구의 목적은 편중되었으며, 다양한 관점으로 연구되어야 할 필요가 있다. 셋째, 다양한 연구대상을 활용하였으나 균등한 연구가 이루어지지 못하였다. 넷째, 연구목적의 영향을 받아 연구방법의 편중이 함께 나타났다. 결론: 폭염에 의한 피해는 지속적이고 광범위하게 나타나고 있다. 이러한 폭염을 재난으로서 관리하고, 예방 및 대응하기 위해서는 다양한 분야에서 균등한 연구가 이루어져야 한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권3호
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• pp.68-84
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• 2020

본 연구에서는 경상남도 창원시를 대상으로 노인인구 분포지역의 공간적 특성과 폭염과의 관계를 분석하였다. 이를 위해 통계청의 인구센서스 자료와 환경부 토지피복도, Landsat 8 지표면온도, 기상청의 폭염일수 자료를 활용하였다. 노인인구 분포의 공간적 특성은 토지이용특성을 고려하여 K-mean 군집화 분석을 통해 총 5개 유형으로 분류하였다. 공간유형별 노인인구 특성은 도시화된 유형(cluster-3)에서 노인인구의 수가 많았으나, 농촌지역과 산림지역에 분포하는 유형(cluster-1, cluster-2)에서는 노인인구의 구성 비율이 높은 것으로 나타났다. 지표면온도와 폭염일수 특성에서는 도시지역에서 지표면온도가 가장 높았으나 폭염일수는 농촌지역이 가장 많았다. 노인인구 분포지역의 공간유형에 따른 폭염 특성을 분석한 결과, 농촌지역 면적이 많은 cluster-2가 15.95일로 가장 높았고, 도시화된 유형인 cluster-3은 9.41일로 가장 낮았다. 즉, 도시지역에 거주하는 노인인구보다 농촌지역에 거주하는 노인인구가 폭염에 더욱 노출되어 있으며, 피해가 가중될 것으로 예상된다. 본 연구의 결과는 여름철 폭염 취약지역의 효과적인 관리와 사전 예방을 위한 다양한 정책방안을 마련하는데 기초적인 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Data Analysis Society
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• 제20권6호
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• pp.2829-2840
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• 2018

음이 아닌(non-negative) 측정값을 가지는 확률변수에 있어서, 영(0)이 과도하게 측정되는 자료를 반연속형(semi-continuous) 자료와 영-과잉(zero-inflated) 자료로 구분한다. 이러한 자료에서는 특정 확률 분포(probability distribution) 하에서의 확률보다 훨씬 큰 확률로 0을 관측하게 되는데, 연속형(continuous) 확률분포를 고려하는 경우에는 반연속형으로, 이산형(discrete) 확률분포를 고려하는 경우에는 영-과잉이라고 한다. 본 연구에서는 경계값(0)의 측정 여부에 관한 모형과 0보다 큰 확률변수에 대한 확률분포를 활용한 모형 등 두 개의 부문으로 이루어진 모형, 즉 2-부문 모형(two-part model)을 소개하고자 한다. 특히, 이산형 확률분포 중 포아송 분포와 음이항 분포를 고려한 영-과잉 회귀모형(regression model)을 설명하고 그 특성을 파악하고자 한다. 실증연구에서는 이러한 영-과잉 회귀모형을 활용하여 지난 10년(2009년부터 2018년) 간 한국의 여름철(6-8월) 폭염주의보(heat-wave advisory) 및 폭염경보(heat-wave warning) 발생일수를 적합하였다. 또한 공간예측기법 중 하나인 범용크리깅(universal kriging)을 이용하여 적합결과를 바탕으로 한 폭염 발생일수에 대한 예측지도를 작성하였다.

• 한국습지학회지
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• 제21권spc호
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• pp.123-133
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• 2019

본 연구는 2018년에 발생한 폭염 및 한파 발생 기간을 대상으로 습지의 지면온도 완화효과를 평가하기 위해 위성관측 지표면 온도(Land Surface Temperature, LST)와 지상 관측 기온 자료를 활용해 토지 이용별 특성 분석을 실시하였다. 폭염 기간에는 폭염주의보 발령 기준인 최고기온 33℃ 이상인 지역, 한파 기간은 한파주의보 발령 기준인 최저기온 -12℃ 이하의 지역을 대상으로 하였다. 위성 자료로는 Terra/Aqua Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)의 Daytime, Nighttime LST 자료, 지상 관측 기온 자료로는 전국 86개소의 종관기상관측장비(Automated Surface Observing System, ASOS) 지점에 대한 최고 및 최저 자료를 수집하여 데이터베이스를 구축하였다. 분석 결과, 한파 기간을 대상으로 하였을 때 산림의 지면온도의 평균이 -12.7℃로 가장 높았으며, 그 뒤로 밭과 습지가 각각 -12.9℃와 -13.0℃로 나타나 평균이 가장 낮은 도시의 -14.4℃에 비해 1.4℃ 더 높았다. 폭염 기간에도 도시지역의 평균이 34.6℃로 가장 높았고 습지는 33.0℃로 도시지역과 - 1.6℃의 차이를 보여 습지의 지면온도 완화효과를 확인하였다. 습지는 기간에 따라 차이는 있으나 지면온도의 완화 기능을 발휘하였고, 원격탐사 영상을 이용한 확인이 가능하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권4호
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• pp.76-91
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• 2016

본 연구는 최근 폭염 문제로 주목을 받고 있는 밀양시를 대상으로 토지피복과 지형과 같은 공간 특성이 폭염일수에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 폭염일수는 RCP 기반의 남한상세 기후자료(2000~2010년)를 활용하여 산출하였고, 토지피복유형은 2000년 토지피복도와 2005년, 2010년 환경부 중분류 토지피복도를 이용하여 시가화지역, 농업지역, 산림지역, 수역, 초지 및 나지로 유형을 재분류하였다. 지형특성은 공간해상도 30m급의 수치표고모델을 이용하여 계산된 지형위치지수로 분석하였다. 분석결과, 폭염일수는 2000년 평균 31.4일로 가장 많이 발생하였고, 2008년 26.9일, 2001년 24.2일, 2010년 24.0일 순으로 나타났다. 폭염일수는 농경지와 계곡부 일대, 도시 외곽지역에서 많아지는 것으로 분석되었다. 밀양시의 지형적 특성은 평지(19.7%) 보다는 경사지(51.6%)의 산악지역이 많은 것으로 나타났으며, 서쪽 일부지역은 대규모 계곡지역(12.2%)이 분포하는 것으로 확인되었다. 공간특성과 폭염의 상관성 분석 결과, 산림지역에서 폭염일수와 음의 상관성(-0.109)으로 나타나 폭염을 완화하는 요인으로 도출되었다. 지형적인 측면에서는 평지와 폭염이 양의 상관성(0.305)으로 나타났다. 이러한 결과들은 도시계획가와 환경관리자에게 토지개발과 지형변화가 폭염에 미치는 영향을 이해하는데 중요한 시사점을 제공할 수 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제26권1호
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• pp.89-113
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• 2023

본 연구는 폭염 취약지역을 도출하고, 폭염 피해와의 공간적 일치성 분석을 통해 공간 유형화 및 정책적 방향성에 대해 논의하고자 한다. 연구 방법은 IPCC의 기후변화 취약성 평가와 공간통계 비교분석을 활용하였으며, 폭염이 가장 극심했던 2018년을 포함하는 5개년(2015~2019)의 전국 시군구를 대상으로 하였다. 폭염 취약성은 다양한 요소 중 폭염 영향을 나타내는 폭염일수(노출)가 가장 큰 영향을 미치고 있었으며, 폭염에 대한 민감도와 적응 능력은 지역의 특성에 따라 경향성이 나타나는 것으로 확인되었다. 폭염 취약성과 피해의 관계는 공간적 일치성을 통해 4개 유형으로 구분하였으며, 취약성과 피해가 정의 관계를 가지는 Hot to Hot, Cold to Cold 유형과 역의 관계를 가지는 Hot to Cold, Cold to Hot 유형을 도출하였다. 이는 유형별로 지역의 특성과 현황이 상이하므로 유형에 따라 개선을 위한 정책과 연구의 방향성을 달리 설정해야 한다는 시사점을 남긴다. 해당 연구는 폭염 취약성과 피해를 함께 고려하여 지역을 유형화하고, 유형별 대응 방향성에 대해 살펴본 점에서 추후 폭염 관련 정책 수립에 기초자료로 활용되기를 기대한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.525-535
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• 2020

본 연구의 목적은 공공부문에서 활용되는 기상청의 여름철 폭염특보 정보의 가치를 평가하는 것이다. 폭염특보는 각 지방자치단체에서 매년 발생하는 고온 피해를 저감하기 위한 대비계획의 행동 수준을 결정하는 주요 투입변수로 활용되고 있다. 비 시장재인 폭염특보 정보의 가치를 평가하기 위해 비용-손실을 고려한 의사결정모델을 수립하였다. 의사결정모델 변수인 비용과 손실은 각각 서울과 부산에서 2016년 사용한 폭염 대책 예산과 건강보험심사평가원이 제공하는 65세 이상 고령자의 건강보험 청구금액으로 설정하였다. 분석 결과 2016년 기상청 폭염특보는 서울과 부산에 각각 41.3억 원과 10.9억 원의 가치를 제공한 것으로 평가되었다. 또한 기상청이 폭염특보의 False Alarm (FA) 오류를 1회 줄이면 서울과 부산에서 각각 76.6백만 원, 16.8백만 원의 가치가 증가하는 것으로 나타났다. 연구 결과는 공공부문에서 활용되는 폭염특보의 가치를 정량적으로 추정한데 의의가 있다.