• 한국농공학회논문집
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• 제59권6호
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• pp.29-37
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• 2017

In this study, we analyzed the impacts of land surface characteristics on spatially and temporally distributed soil moisture values at the Yongdam and Soyang-river dam watersheds in 2014 and 2015. The soil moisture, NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and temperature values at the spatio-temporal scales were estimated using satellite-based MODIS (MODerate Resolution Imaging Spectroradiometer) products. Then the Pearson correlations between soil moisture and land surface characteristics (NDVI, temperature and DEM-digital elevation model) were estimated and analyzed, respectively. Overall, the monthly soil moisture values at the time step were highly influenced by the precipitation amounts. Also, the results showed that the soil moisture has the strong correlation with DEM while the temperature was inversely correlated with the soil moisture. However the monthly correlations between NDVI and soil moisture were highly varied along the time step. These findings indicated that water loss near the land surface are highly occurred by soil and plant activities as evapotranspiration and infiltration during the no/less precipitation period. But the high precipitation amounts reduce the impacts of land surface characteristics because of saturated condition of land surface. Thus these results demonstrated that soil moisture values are highly correlated with land surface characteristics. Our findings can be useful for water resources/environmental management, agricultural drought, etc.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.18-18
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• 2012

In Japan, about 67% of the land is covered by forests and about 41% of them consist of plantations. About 35% of the plantations consist of old-aged plantations of older than 50 yearsand the percentage is projected to 67% in ten years' time. Although the trees of these plantations are supposed to be cut for timber production, most of them remain unmanaged and thus overcrowded mainly due to declining domestic forest industry. Since the forests are mostly located in headwater watershed, there are growing concerns about the degradation of water resources by these unmanaged plantations. To understand the ecohydrological processes in these plantations and examine the effect of intensive 50-60 % thinning to increase infiltration rate and reduce overland flow and soil erosion by recovering understory vegetation, the JST-CREST project "Development of Innovative Technologies for Increasing in Watershed Runoff and Improving River Environment by the Management Practice of Devastated Forest Plantation (Representative: Yuichi Onda)" has been launched since 2009. The ultimate objective of this project is to provide potential scenario to enhance low flow discharge in drought period and reduce turbid material in high flow period. We have been conductingintensive field observation campaign in five research sites across Japan. In Fukuoka site, integrated ecohydrological observations have been conductedin two contrastive watersheds since 2010. Intensive 50% thinning was conducted from January to April 2012 and comparative studies of ecohydrological processes before and after thinning have been started. The interim results from all the sites of this project will be presented in the 3rd International Congress for Forest and Water in a Changing Environment held in Fukuoka during 18-20 September, 2012 (http://www.forest.kyushu-u.ac.jp/~ecohydrol/3ForestWater/index.html).

• 환경정책연구
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• 제9권2호
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• pp.185-205
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• 2010

기후변화 적응정책을 수립하기 위해서는 지역에 기초한 취약성 평가가 선행되어야 한다. 지금까지 기후변화 취약성에 관한 연구는 주로 국가별 취약성의 비교 및 분석에 집중되었기 때문에 지역별 기후변화 취약성을 평가하고 비교하기 위한 방법론은 아직 국내외적으로 확립되어 있지 않은 실정이다. 본 논문의 목적은 기후변화 취약성의 개념적 틀을 확립하고 이를 지역적으로 평가하기 위한 일반적인 방법론을 개발하는 데에 있다. 기후변화 취약성을 IPCC (1996) 개념틀에 따라 기후노출과 시스템의 민감도, 그리고 시스템이 대응할 수 있는 적응능력의 함수로 보았다. 여러 기후노출 중 본 논문에서는 기후변화에 의해 일차적으로 피해를 입을 수 있는 해수면 상승을 상정하였다. 방법론 적용 대상도시로는 국내 해안에 위치한 목포시를 선정하였다. 이는 목포시가 포함된 우리나라 서남해 지역의 평균 해수면이 전반적으로 증가추세를 보이고 있고, 특히 목포시가 가장 큰 증가폭을 보였으며, 하구언과 방조제 건설 이후 이상고조 발생 가능성이 현격하게 높아진 해역이기 때문이다. 해수면 상승에 따른 민감도는 GIS 기술을 활용하여 해수면이 1~5m 상승할 경우의 침수 시뮬레이션 결과를 기반으로 계산하였다. 행정구역(동)별 침수면적 비율에 기초하여 여기에 인구밀도 및 65세 이상 인구비율에 대한 통계자료를 고려하였고, 표준화 과정(dimension index)을 거쳐 민감도 지수를 도출하였다. 적응능력으로는 하드웨어적인 측면과 소프트웨어적인 측면을 고려하였는데, 하드웨어적 적응능력으로는 방파제와 방조제의 존재여부 및 높이를 고려하였고, 소프트웨어적 적응능력은 목포시 75명 공무원을 대상으로 설문조사를 수행하여 평가하였다. 설문조사 문항에는 기후변화에 대한 인식, 거버넌스, 경제적 능력 및 정책 기반이 포함되었는데, 0~1 사이의 정량적인 값을 설문문항 응답수준에 따라 부여하였다. 해수면 상승에 따른 취약성은 민감도에서 적응능력을 뺀 나머지로 표현하였다. 목포시의 해수면 상승에 따른 취약성은 총 20개 동 중 7개 동이 높은 것으로 나타났다. 본 연구결과를 이용하여 기후변화 적응대책 수립의 방향성을 제시하기 위해서는 첫째, 과거 침수피해와의 상관관계 다이어그램을 통하여 적응정책 시행의 우선순위 지역을 선정하고, 둘째, 우선순위 지역에 대한 단기, 중기, 장기 개발계획 및 프로젝트를 검토한 후 이에 합당한 적응조치를 제언할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제109권1호
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• pp.31-40
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• 2020

본 연구는 기후변화와 관련하여 양묘과정에서 온도와 강수 변화에 따른 주요 침엽수의 생존 및 생장 특성 변화를 알아보고자 수행하였다. 소나무와 낙엽송 노지묘(1-0)를 대상으로 대조구 기준 3℃의 온도를 상승시키거나 ±40%의 강수를 조절한 6처리 생육환경[온도 2처리(대조: TC, 증가: TW) × 강수 3처리(대조: PC, 감소: PD, 증가: PI)] 실외 실험구를 조성하였으며, 생존율, 근원경, 묘고, 물질생산량 및 묘목품질지수 변화를 조사하여 이원분산분석을 수행하였다. 소나무는 온도와 강수 처리에 따른 생존율 차이가 없었지만, 강수가 증가할수록 묘목품질지수가 낮아지는 경향을 보였다. 낙엽송은 온도 상승과 강수 감소에 따라 고사율이 증가하였으며, 묘목품질지수는 두 요인 간 상호작용을 보이면서 온도대조-강수증가 처리구에서 가장 낮게 나타났다. 따라서 양묘과정에서 소나무는 강수 증가, 낙엽송은 온도 증가 또는 강수 감소에서 낮은 묘목 생산량과 품질이 예상되며, 기후변화에 따른 두 수종의 특이적 민감도를 확인할 수 있었다. 향후 지구온난화와 가뭄·폭우 등의 강수 변화에 의해 수종별 묘목 생존과 품질의 변화가 예상되기 때문에 각 수종의 생육 반응 특성에 따른 적합한 양묘시업 대응 전략이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.5-12
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• 2019

2017년 11월 15일 발생한 $M_L=5.4$의 포항지진으로 액상화 피해사례가 접수되었으며 이에 대한 많은 연구가 수행 중에 있다. 지진에 의한 피해사례가 전무하였던 우리나라의 경우, 예방 및 대비에 해당하는 지진위험지도 작성과 지진 및 지진해일 관측시스템의 구축에 매우 소극적이었다. 지진은 가뭄, 홍수나 태풍 등과 달리, 발생 징후를 관찰하고 그 영향 및 규모를 미리 예측하기란 거의 불가능에 가깝기 때문에 예방 및 대비차원의 액상화 위험지도와 같은 지진재해지도 구축은 매우 효과적일 수 있다. 본 연구는 수도권지역 14,040개의 시추공 데이터를 수집하여 지반증폭계수를 이용한 액상화 평가를 우선적으로 실시하고 최대기반암가속도는 재현주기 200년부터 4,800년을 포함하는 최대기반암가속도 0.06g, 0.14g, 0.22g, 0.30g에 대한 액상화 위험지도를 작성하였다. 또한, 실시간 예측 가능한 액상화 위험지도 작성을 위해 지진가속도와 상관관계 분석을 실시하였으며 그 결과로 수치지도의 모든 셀에 해당하는 상관식이 제안되었다. 최종적으로 제안된 상관식을 이용하여 가상의 지진에 대한 액상화 위험지도를 작성하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2B호
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• pp.211-217
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• 2010

본 연구에서는 2차원 수치모형을 이용하여 댐 발전방류로 인한 어류 물리 서식처의 변화를 분석하였다. 이를 위해 River2D 모형을 이용하였으며, 대상 어종은 피라미를 선정하였다. 먼저 구축된 모형의 검증을 위하여 계산된 수위를 기존의 현장 측정 데이터와 비교하였으며 잘 일치함을 보였다. 한편, 피라미의 성장 단계별 가중가용면적 및 유량 별 복합서식처적합도 분포도를 계산하여 비교하였다. 그 결과, 댐 하류 만곡부 부근에서 피라미 서식처가 가장 좋은 것으로 나타났으며, 약 9 $m^3/s$의 유량일 때 성어기 피라미의 가중가용면적이 최대의 값을 이루는 것으로 예측되었다. 또한 일주일 간의 발전 방류량 및 갈수량 조건에 대한 계산 결과, 일주일 평균 발전 방류량이 갈수량에 비해 약 39% 더 큰 것으로 나타났지만 계산된 가중가용면적은 약 60-100% 작은 것으로 예측되었다. 즉, 발전 방류로 인해 하류단 서식처의 면적이 크게 감소되는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권10호
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• pp.905-916
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• 2018

본 연구의 목적은 금강유역($9,645.5km^2$)을 대상으로 극한 기후변화 사상에 따른 수문 및 유황의 변동을 평가하는 것이다. 본 연구에서는 객관적인 극한 기후변화 사상을 평가하기 위해 강우관련 극한지수(STARDEX)를 적용하고, GCM 10개의 RCP 8.5 기후변화 시나리오에 대해 4개의 평가기간별(Historical: 1975~2005, 2020s: 2011~2040, 2050s: 2041~2070, 2080s: 2071~2100)로 분석하였다. 분석 결과 5개의 습윤(CESM1-BGC, HadGEM2-ES), 중간(MPI-ESM-MR) 건조(INM-CM4, FGOALS-s2) 극한 기후변화 사상 시나리오를 선정하여 SWAT 모형에 적용하였다. 2080s 기간에서 중간시나리오 대비 2080s의 증발산은 -3.2~+3.1 mm로 변화하였고, 2080s의 총 유출량은 $+5.5{\sim}+128.4m^3/s$ 변화하였다. 건조한 시나리오의 경우 2020s 중간시나리오대비 큰 변화를 보였다. 건조한 시나리오에서의 2020s의 증발산량은 -16.8~-13.3 mm의 변화를 보였고, 총 유출량은 $-264.0{\sim}132.3m^3/s$의 변화를 보였다. 유황 변동의 경우, 2080s 기간의 습윤한 시나리오에서 CFR은 +4.2~+10.5, 2020s 기간의 건조한 시나리오에서는 +1.7~2.6으로 변화 하였다. 극한 기후변화 시나리오를 적용한 금강유역의 수문인자의 변화에 따라 유황분석을 실시한 결과, INM-CM4는 극한 건조상태를 나타내기에 적절한 시나리오로 나타났고 FGOALS-s2는 유황변동이 큰 가뭄 상태 분석에 적절한 시나리오로 나타났다. HadGEM2-ES는 유황변동이 작게 나타났기 때문에 최대유량 분석 시 활용 가능한 시나리오로 평가되었고, CESM1-BGC의 경우 유황변동이 큰 것으로 나타나 극한 홍수 분석 시 적용할 수 있는 시나리오로 평가되었다.