• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_2호
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• pp.743-754
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• 2023

기후변화와 극한기상으로 유발된 다양한 자연재해와 사고로 전세계적으로 수많은 인명과 재산 피해가 발생하고 있다. International Charter와 같은 국제기구간의 상시 공조체계를 구축하고, 이러한 대규모 재난관리와 신속한 복구를 위해 고해상 위성영상 및 공간정보를 제공하고 있다. 국내에서는 국토위성이 본격적으로 정상 운용되면서 국토정보 구축뿐만 아니라 국내·외 대형 재난에 대해 피해분석 정보를 제공하고 있다. 이번 국립재난안전연구원 특별호에서는 2023년 주요 재난사고 발생 현황과 정부의 국가재난안전시스템 개편 대책을 기술하였다. 또한, 연구원에서 재난 상황관리 및 분석을 위해 수행하고 있는 인공위성과 정보통신, 공간정보 활용기술과 관련된 최신 연구성과와 재난사고 원인·피해조사를 위한 자료 수집·처리·분석과 관련된 최신 연구성과를 담았다. 아울러, 드론매핑(drone mapping)과 라이다(LiDAR) 관측기술을 활용한 2023년 집중호우로 인한 산사태 피해 현장조사 사례를 기술하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제11권3호
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• pp.117-123
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• 2006

유기물 증가원인의 파악과 근본적인 대책에 대한 연구의 일환으로 부영양화된 연안해역에 대하여 태풍 발생 전후의 수질변동에 대하여 조사하였다. 용존산소 포화도는 수온과 염분 약층이 형성된 시기에 저층에서 54%이하로 관측되었다. 태풍이 지나간 직후에는 표층과 저층에서 거의 비슷한 용존산소 포화도$(78\sim88%)$가 조사되었다. 그리고, 태풍이 지나간 3일 후 식물플랑크톤이 대량으로 증식한 표층에서 용존산소 포화도가 234%로 아주 높은 값이 관측되었고, 저층(5m)에서도 90%가 조사되었다. 염분이 가장 낮았던 시기에 표층에서 $NH_4-N,\;NO_3-N,\;SiO_2-Si$의 최고 농도가 각각 18.22, 38.90, $52.10{\mu}M$로 조사되었으며, $NH_4-N,\;PO_4-P,\;SiO_2-Si$는 용존산소가 낮은 저층에서도 높게 나타났다. 클로로필은 최고 $311.0{\mu}g^{-1}$가 태풍 후에 관측되었으며, 그 원인 생물은 Scrippsiella trochoidea(42,000 cells $ml^{-1}$)였다. 조류성장잠재능력은 태풍발생 후에 아주 높게 조사되었으며, 항상 질소가 부족한 것으로 조사되었다. 화학적 산소요구량은 최고 $10.55mg\;l^{-1}$였으며, 태풍으로 저층 퇴적물로부터 부유되는 유기 오탁 물질이 화학적 산소요구량 증가에 미치는 기여도는 크지 않은 것으로 보이며, 화학적 산소요구량 증가의 대부분이 식물플랑크톤의 증식에 기인한 것($r^2=0.612$, p=0.000)으로 조사되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권4호
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• pp.229-239
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• 2009

2007년과 2008년 Cochlodinium 적조발생규모에 영향을 미친 주요원인을 파악하기 위하여 적조발생기간 중 해양학적, 기상학적 특징 등을 비교분석하였다. 2007년도 남해연안과 동해연안에서 115억원의 수산피해를 일으킨 대규모 적조발생원인은 적조발생기간 중 집중강우, 냉수대발생으로 인한 연안용승, 수온성층 약화로 인한 연안역의 풍부한 영양염과 낮은 포식 동물플랑크톤 때문으로 해석되었다. 한편, 2008년도 남해안 일부 연안에서 수산피해없이 발생한 소규모 적조원인은 적조발생기간 중 지속된 가뭄과 빈영양 외양수가 연안역에 강하게 영향을 미침으로써 연안역의 낮은 영양염과 예년보다 월등히 높은 밀도의 포식 동물플랑크톤 영향 때문으로 풀이되었다. 따라서, 영양염 농도, 외양수 영향, 포식 동물플랑크톤은 2007년과 2008년 적조발생 규모에 많은 영향을 미친 것으로 추정되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권7호
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• pp.471-479
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• 2024

기후변화로 인한 집중호우의 발생으로 홍수 피해가 심각해지고 있다. 하천의 수위 변동성을 예측하고 신속한 홍수 예·경보를 위해 물리적 기반의 수문 모형이 활용됐다. 최근에는 수문 데이터 간의 비선형적인 관계를 기반으로 머신러닝, 딥러닝 알고리즘을 활용한 수문 모의가 주목받고 있다. 본 연구에서는 Long Short-Term Memory (LSTM) 알고리즘을 활용하여 섬진강 수계의 하천 수위를 예측하고자 한다. 또한 Climate Prediction Center morphing method (CMORPH) 기반의 격자형 강우 자료를 알고리즘의 입력자료로 적용하여 지상 데이터의 한계를 보완하고자 한다. CMORPH 데이터와 LSTM 알고리즘을 결합한 모형의 수위 예측 결과는 평균 CC가 0.98, RMSE는 0.07 m, 그리고 NSE는 0.97로 나타났다. 향후 딥러닝과 원격자료를 활용하여 수위 예측을 수행한다면 지상 관측 데이터의 단점을 보완하고, 신뢰도 높은 예측 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대되는 바이다.

• 대기
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• 제34권3호
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• pp.305-317
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• 2024

The study examines the effects of parameters that define the characteristics of raindrops on the simulated precipitation during the summer season over Korea using the Weather Research and Forecasting (WRF) Double-Moment 6-class (WDM6) cloud microphysics scheme. Prescribed parameters, defining the characteristics of hydrometeors in the WDM6 scheme such as a_R, b_R, and f_R in the fall velocity (V_R) - diameter (D_R) relationship and shape parameter (𝜇_R) in the number concentration (N_R) - D_R relationship, presents different values compared to the observed data from Two-Dimensional Video Disdrometer (2DVD) at Boseong standard meteorological observatory during 2018~2019. Three experiments were designed for the heavy rainfall event on August 8, 2022 using WRF version 4.3. These include the control (CNTL) experiment with original parameters in the WDM6 scheme; the MUR experiment, adopting the 50th percentile observation value for 𝜇_R; and the MEDI experiment, which uses the same 𝜇_R as MUR, but also includes fitted values for a_R, b_R, and f_R from the 50th percentile of the observed V_R - D_R relationship. Both sensitivity experiments show improved precipitation simulation compared to the CNTL by reducing the bias and increasing the probability of detection and equitable threat scores. In these experiments, the raindrop mixing ratio increases and its number concentration decreases in the lower atmosphere. The microphysics budget analysis shows that the increase in the rain mixing ratio is due to enhanced source processes such as graupel melting, vapor condensation, and accretion between cloud water and rain. Our study also emphasizes that applying the solely observed 𝜇_R produces more positive impact in the precipitation simulation.

• 국제학술발표논문집
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• The 10th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.102-111
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• 2024

Roadbed stability is paramount in urban areas as it directly affects public safety and city operations. South Korea's major metropolis has experienced 1127 cases of ground subsidence since 2014, affecting subways, roads, railways, and construction sites. Notably, about 40% of these incidents coincide with heavy summer rainfall, while 60% resulted from utility damage, improper backfill, and groundwater fluctuations. Subsequently, roadbed instability leads to a range of cascading hazards, including sinkholes and road failures, endangering public safety and the economy. Therefore, continuous monitoring of roadbed stability and implementing proactive measures are essential for a resilient transportation infrastructure. However, terrestrial in-situ observations like GPS provide accurate surface's displacement with high temporal accuracy but limited spatial resolution. To address this issue, we used the InSAR permanent scatterer (PSInSAR) technique to process 35 Sentinel-1 SLC datasets acquired between 2017 and 2022 to monitor and prevent cascading hazards in Daejeon City, South Korea. The results revealed an average subsidence rate of -0.88mm/year with a maximum of -7.73 mm/year. Notably, the southern part of the city exhibited significant roadbed instability, with an average and maximum cumulative subsidence of -5.13 mm and -44.95 mm, respectively. The deformation data was then integrated with road geometry to develop a vulnerability map of the city, highlighting the pronounced roadbed deformation in the southern region. Time-series subsidence variations correlated with groundwater fluctuations data from 2017 to 2022, showing a decline in groundwater levels from 4.63m to 9.9m in the southern region. Furthermore, a comparison between subsidence rates and effective shear wave velocity (V_s³⁰) revealed that most subsidence events were associated with V_s³⁰ values below 420 m/sec, indicating a clear lithological influence on the spatial distribution of roadbed instability. Thus, the integrated geotechnical and hydrogeological data with PSInSAR monitoring can better understand the processes responsible for roadbed instability in areas with small-scale variations.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.234-243
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• 2007

청계천 복원이후 하천수질의 생태학적 평가를 하기 위하여 청계천을 비롯한 인접수역 중랑천 및 한강 본류를 대상으로 강우 전후 조류 및 수질변화와 현장수에 대한 조류성장잠재력(AGP)을 조사하였다. 조사는 청계천(정점 1, 2), 중량천(정점 3), 두 하천의 합류부(정점 4), 한강 본류의 상류(정점 5)및 하류(정점 6)등 총 6개 정점을 선정하여 2006년 하계(강우 이 전 7월 25일, 강우 이 후 8월 28일)에 각각 1회씩 실시하였다. 한편, AGP조사를 위해 각 정점에서 채수한 현장수를 공시종 남조 Microcystis aeruginosa 배양계에 1/6, 2/6, 3/6씩 각각 첨가하고, 온도 $25^{\circ}C$, 광조건 100 ${\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$ (14h : 10h LD cycle)에서 11일간 배양하였다. 조사결과, 총질소는 중랑천과 청계천의 합류부에서 높았는데, 특히 후자는 강우 전후 각각 14.4, 18.5 mg $L^{-1}$를 기록하며 가장 높았다. 총인 역시 중랑천과 청계천의 합류부에서 높았는데, 총질소의 경우와 같이 정점 4의 총인은 강우 전후 각각 1.1, 1.3 mg $L^{-1}$를 기록하며 가장 높았다. 엽록소-${\alpha}$는 강우 후에는 중랑하수처리장 방류지점을 포함하고 있는 청계천과 중랑천의 합류부인 정점 4에서 매우 높았으며 가장 우점한 조류는 Cyclotella sp.로 조사되었다. 현장수에 대한 AGP조사결과, 강우 전에는 대조구에 비해 모든 정점에서 높은 성장을 보였으나, 강우 후에는 대조구에 비해 전반적으로 낮은 성장을 나타냈다. 다만, 강우 후에는 현장수 첨가량이 증가함에 따라 대조구와 큰 차이를 보이지 않았는데 이는 강우에 의한 영양물질의 증가가 원인인 것으로 판단되었다. 따라서 청계천을 포함한 조사하천들은 평상시에는 비교적 안정된 생태계를 유지하고 있으나 집중강우시 영양물질 유입으로 인한 하류의 조류번식 가능성이 우려되며, 특히 중량천의 수질개선이 시급한 것으로 판단되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제52권1호
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• pp.72-78
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• 1981

1979년(年) 8월(月) 25일(日) 태풍(颱風) Judy 호(号)의 영향으로 진해지구(鎭海地区)는 일강우량(日降雨量) 465mm의 집중호우(集中豪雨)로 많은 산사태(山沙汰)가 발생하여 38명(名)의 인명사망(人命死亡)과 가옥(家屋), 농경지(農耕地)에 막대한 재산피해(財産被害)를 냈다. 기왕(既往)의 조사(調査)에 의하면 일강우량(日降雨量) 300mm 이상(以上)일때 산사태발생(山沙汰発生)의 위험이 있다고 하였으나 진해지구(鎭海地区)는 과거 27년간(年間)에 일강우량(日降雨量) 300mm 이상(以上)이 5회(回) 있었음에도 불구하고 한번도 산사태(山沙汰)가 발생(発生)한 기록(記錄)이 없었다. 이것은 이 지구(地区)에 있어서 산사태발생(山沙汰発生)에 관계(関係)되는 각인자(各因子)(강우(降雨), 지질(地質), 지형(地形), 삼림(森林))의 과거(過去)와 현재(現在)의 질적변화(質的変化)에 기인(基因)한다고 생각됨으로 이들의 인자(因子)와 산사태발생(山沙汰発生)의 관계(関係)를 알기 위하여 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 산사태개수(山沙汰個数)는 71개(個), 면적(面積)은 15.3ha 이다. 2. 지질(地質)에 있어서는 산사태개수중(山沙汰個数中) 안산암(安山岩) 및 화강암(花崗巖)에서 각각(各各) 89%, 11% 이며 면적(面積)은 안산암(安山岩) 및 화강암(花崗巖)에서 각각(各各) 45%, 55%가 발생하였다. 3. 경사(傾斜) $26^{\circ}{\sim}35^{\circ}$ 범위에서 산사태개수(山沙汰個数)는 44%, 면적(面積)은 55% 발생하여 가장 많고 9% 이하(以下) $41^{\circ}$ 이하(以下)에서는 발생하지 않았다. 사면형(斜面形)에서 보면 산사태개수(山沙汰個数)는 하강사면(下降斜面) 및 복합사면(複合斜面)에서 각각(各各) 52%, 46% 발생하여 타(他) 사면형(斜面形) 보다 많았다. 4. 임령(林令) 5~15년(年)에서 산사태개수(山沙汰個数)(2.19개(個)/100ha)및 면적(面積)(0.47ha/100ha)이 가장 많았고 임령(林令) 26년(年) 이상(以上)에서는 발생하지 않았다. 5. 산사태발생인자중(山沙汰発生因子中)(강우(降雨), 지질(地質), 지형(地形), 삼림(森林)) 인력(人力)으로서 그 형질(形質)을 변화(変化)시킬 수 있는 것은 삼림인자(森林因子)뿐이다. 5. 진해지구(鎭海地区)는 과거(過去) 많은 집중호우(集中豪雨)가 있었음에도 불구(不拘)하고 이번 처음 산사태(山沙汰)가 일어난 것은 과거와 현재의 삼림인자(森林因子)의 질적변화(質的変化)에 기인(起因)된다고 생각된다.

• 생태와환경
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• 제44권4호
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• pp.327-336
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• 2011

본 연구는 연 4회에 걸쳐서 영산강 하구역 및 목포 연안 정점에서 1차생산력의 시 공간적인 변화를 비교하였다. 집중 호우 이후인 8월 조사 시 모든 정점에서 암모니아성 질소 및 인산염 인, 규산염의 농도가 증가하였으며, 이는 강우에 의한 영향으로 사료된다. 연구기간 동안 2월 YS2 정점을 제외하고 영양염류 고갈 현상은 관찰되지 않았으며, 인산염 인이 식물플랑크톤 성장을 잠재적으로 제한하는 가장 주요한 요소로 나타났다. 2월 YS2에서는 규조류의 대량 번식에 의한 규산염 고갈이 관찰되었다. 1차 생산력을 기준으로 영양 상태를 구분한 결과 2월과 5월 YS1, YS2, YS3 및 MP1은 중영양 상태, MP2와 MP3은 빈영양 상태로 분류되었으며, 11월은 모든 정점이 빈영양 상태로 나타났다. 강우의 영향이 가장 컸던 8월에 영산강 하구역은 모두 중영양 상태를 유지한 반면, MP1과 MP2는 부영양, MP3은 중영양 상태를 나타내었다. 특히 MP1과 MP2의 1차생산력은 부영양 상태로 구분하는 기준을 크게 상회하는 매우 높은 값(각각 8,927, 7,083mgC $m^{-2}d^{-1}$)을 보였으며, 이를 통해 여름철 영산호 부영양 물의 대량 방류가 목포 연안 해역에 식물플랑크톤 대발생을 야기하는 주된 요인으로 작용함을 알 수 있었다. 유광층 내 엽록소 a의 총량과 식물플랑크톤 1차생산력 간의 상관계수 및 결정계수는 8월을 제외하고 모두 0.9 이상의 높은 값을 보였으며, 이러한 결과는 유광층 내 엽록소 a 총량을 통한 1차생산력 추정 가능성을 제시한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권4호
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• pp.264-272
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• 2013

기후변화는 기온의 상승과 강수량의 변화뿐만 아니라 이상기후 발생과 강도 증가의 원인이 되고 있다. 최근의 농업 재배시설의 피해는 기후변화에 의한 강우강도의 증가와 폭설 등에 의해 증가하고 있다. 이와 같이 기후변화에 취약한 부분에 대한 평가와 국가차원의 적응정책이 중요한 시점에 와 있다. 본 연구는 232개 시군구를 대상으로 재배시설의 취약성 평가를 실시하였고 취약성 평가의 기간은 현재는 2000년, 미래는 A1B 시나리오를 기준으로 2020년, 2050년, 2100년에 대한 자료를 취합하였다. 취약성 평가 결과 기후노출과 민감도, 적응능력 모두에 크게 영향을 주었고 취약성 지수가 가장 높은 지역들은 기후노출과 민감도가 높은 지역들이었다. 기후노출은 전라도와 강원도에서 높게 나타났으며 민감도는 대규모 시설재배 단지가 형성된 지역들에서 높게 나타났다. 또한 적응능력은 도 수준에서 차이가 나타났는데 적응능력이 상대적으로 높은 전라남도와 경상북도는 취약성이 상쇄되어 낮은 취약성 지수가 나타났다. SRES A1B 시나리오에 의한 미래 예측결과 우리나라 전반적으로 취약성이 상승했으며 그 상승폭은 2000년대부터 2020년사이에 급격하게 나타났다. 또한 취약성의 향상은 우리나라 전국에 걸쳐 높아졌으며 이는 우리나라의 재배 시설 피해를 주는 기상재해의 위험이 전국적으로 증가할 것을 나타내는 것으로 판단되었다. 본 조사를 통하여 전국 시군구의 이상기후에 대한 재배시설의 취약성을 평가하는 방법으로서 CCGIS를 제시하였으며 그 결과 전국의 기상재해에 대한 기후노출, 민감도, 적응능력들의 분포를 파악할 수 있었다. 또한 취약성 지수가 높은 주요 시군구를 중심으로 주성분 분석의 결과 지역의 취약한 요소들을 판단할 수 있었다. 이는 각 지역별로 이상기후에 대한 재배시설의 대책 마련에 기초자료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 본 조사는 선행연구, 전문가를 활용한 델파이조사 등 합리적인 방법을 통하여 이루어졌으나 신뢰성의 향상을 위해서는 재배시설의 피해와 관련된 더욱 상세하고 연관성 있는 자료가 확보되어야 할 것으로 판단되었다.