• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.938-942
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• 2010

현재 기후변화가 심화되면서 기상변동성이 커지고 이에 따라 사막화 현상의 심화, 엘니뇨(El Nino), 라니냐(La Nina), 태풍, 집중호우 등의 이상기후 현상이 전 지구상에 걸쳐 광역적으로 나타나고 있는 실정이다. 이러한 기후변화는 앞서 말한 것과 같이 여러 기후인자들을 변화시켜 수자원의 양적변화 등 지속가능한 수자원 개발 관리에 큰 영향을 미치므로 이에 대한 연구가 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 대표적으로 여러 가지 2CO2 시나리오에 대한 대기 순환 모형의 적용 결과를 이용하여, 이러한 기후변화가 수문순환에 영향을 미치는 기후인자인 기온, 강수량, 습도 및 풍속, 그리고 물의 수량 및 수질 등에 미치는 영향을 분석하고, 이를 기반으로 기후변화와 관련된 환경 및 수자원의 정책 개발에 대한 연구들이 주로 수행되고 있다. 국내 역시 기후 변화와 관련된 연구들이 수행되고는 있으나, 기후변화와 연계된 유량과 수질 예측에 대한 연구가 절실히 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 IPCC의 배출 시나리오(Special Report on Emissions Scenarios, 이하 SRES) 중 인구증가율이 높고 경제발달과 기술변화가 느리고 환경에 무관심한 극한현상을 나타내는 A2 시나리오와 청정 및 자원 효율적인 기술 등 급격히 발전하고 조사대상 유역특성과 유사한 B1 시나리오를 선정하고, 이에 대한 유역의 기온과 강우량을 GCM을 적용하여 모의하였다. 또한 향후의 기후변화가 유출 수질(BOD, TN, TP)에 미치는 영향을 2020년, 2050년, 2080년에 대하여 평가하기 위하여 GIS 기반의 유역 모형인 SWAT을 대상모형으로 선정하였다. 신뢰성 평가를 위해 현재 상태에서의 모의를 검 보정 하여 실제 A2, B1 기후변화 시나리오에 따른 기온 및 강우량 변화 등에 대한 영향을 평가하여 보았다.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권4호
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• pp.55-63
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• 2013

This study investigates the trends and uncertainty of the impacts of climate change on paddy rice production in the Geumho river basin. The Long Ashton Research Station stochastic Weather Generator (LARS-WG) was used to derive future climate data for the Geumho river basin from 15 General Circulation models (GCMs) for 3 Special Report on Emissions Scenarios (SRES) (A2, A1B and B1) included in the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 4th assessment report. The Food and Agricultural Organization (FAO) AquaCrop, a water-driven crop model, was statistically calibrated for the 1982 to 2010 climate. The index of agreement (IoA), prediction efficiency ($R^2$), percent bias (PBIAS), root mean square error (RMSE) and a visual technique were used to evaluate the adjusted AquaCrop simulated yield values. The adjusted simulated yields showed RMSE, NSE, IoA and PBIAS of 0.40, 0.26, 0.76 and 0.59 respectively. The 5, 9 and 15 year central moving averages showed $R^2$ of 0.78, 0.90 and 0.96 respectively after adjustment. AquaCrop was run for the 2020s (2011-2030), 2050s (2046-2065) and 2090s (2080-2099). Climate change projections for Geumho river basin generally indicate a hotter and wetter future climate with maximum increase in the annual temperature of $4.5^{\circ}C$ in the 2090s A1B, as well as maximum increase in the rainfall of 45 % in the 2090s A2. The means (and ranges) of paddy rice yields are projected to increase by 21 % (17-25 %), 34 % (27-42 %) and 43 % (31-54 %) for the 2020s, 2050s and 2090s, respectively. The A1B shows the largest rice yield uncertainty in all time slices with standard deviation of 0.148, 0.189 and $0.173t{\cdot}ha^{-1}$ for the 2020s, 2050s and 2090s, respectively.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권11호
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• pp.961-971
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• 2020

본 연구에서는 강수를 대체수원으로 효과적으로 이용할 수 있는 방안의 하나로 빗물집수시스템을 공유하는 RBSN (Rain Barrel Sharing Network)을 소개하고, 현 상태 및 미래 기후변화 조건하에서의 효율에 대해 평가하였다. 우리나라 17개 특별시, 광역시 및 도를 대상으로 RBSN를 적용했을 때 미적용시와 비교하여 신뢰도, 회복탄력도 및 취약도의 변화를 분석하고, 지역별, RCP 시나리오별로 비교 검토하였다. 검토결과 현 기후조건하에서도 RBSN을 통해 평균 60%이상의 빗물집수시설의 필요 저류용량을 저감할 수 있는 것으로 검토되었으며, 기후변화 조건하에서는 이러한 효용이 지역별로 다른 양상으로 나타났다. 본 연구 결과를 바탕으로 향후 빗물집수시설의 공동 이용에 대한 필요성이 더욱 부각될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.65-74
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• 2016

본 연구는 도시 환경 개선을 위해 각광받고 있는 도시재생사업계획시 탄소저감 효과를 극대화하는 방법을 제시하는 데에 초점을 맞추며, 전주시 TB지역에서 논의되었던 실제 사업을 중심으로 실증코자 한다. 우선, 전주시의 구도심인 TB지역을 대상으로 문제점 및 잠재력을 분석하여, 이를 극복할 수 있는 가장 효율적이고 적합한 도시재생사업을 전략적으로 계획하였다. 그리고 각 사업별, 저감시나리오별 탄소 발생량 및 저감량을 분석하였다. 탄소배출원 분류는 IPCC에서 제시한 자료를 토대로 분류체계를 작성하였으며, 분석방법은 온실가스 배출량 산정 가이드라인을 통한 배출량 산정법, 기존 탄소 배출량 산정 결과를 바탕으로 한 Down-Scaling 산정법, 원단위를 활용한 배출량 산정법, 에너지 시뮬레이션을 통한 산정법(건축물 분야)을 서로 연개하여 탄소배출량을 분석하였다. 현황분석에서 대상지역의 탄소발생량은 102,149tCO2eq로 산정되었으며, 특히 '건축물' 부분의 배출 비중이 약 70%으로서, 도시재생사업시 건축물 분야에 집중하는 것이 탄소배출량 감소를 위해 효율적인 전략이라는 점을 알 수 있었다. 대상지역의 2020년의 탄소배출량은 2011년 대비 3,826tCo2eq 만큼 자연적으로 감소되는 것으로 예측되었다. 이는 상가 공실률 증가와 산업체 수 및 주거지역 인구수 감소에 기인한 것으로 판단된다. 이 대상지역에 대해 5개의 분야(도시환경, 토지이용, 녹색교통, 저탄소 에너지, 녹색건축물)에 걸쳐 도시재생 전략사업을 적용 하였을 경우 총 10,628tCO2eq 만큼이 저감되는 것으로 나타났으며, 건축물 부문에 한정하여 세부적인 사업계획을 세웠을 경우 탄소 저감량은 4,857tCO2로 15.47%의 저감효과가 있는 것으로 분석되었다. 또한, 도시재생에 따른 탄소저감량을 높이기 위해서 시나리오 A, B, C로 구분하여 각 사업별 목표치를 설정하여 예측한 결과, 시나리오 A가 약 5%, B가 11%, C가 15%로 분석되어 최소한 11% 이상의 목표를 달성하기 위해서는 시나리오 B를 도시재생 사업의 탄소저감 목표치로 설정하여 중장기 사업을 수립해야 한다는 것을 알게 되었다. 본 연구는 향후 정부 정책과 연계한 도시재생사업의 구체적인 계획 수립의 자료로 활용될 수 있을 뿐 아니라, 도시의 환경정비를 위한 재생의 이슈와 함께, 기후변화저감에 기여하기 위한 지역차원의 노력을 종합해 구체적인 실천방안을 제시했다는 점에서 큰 의의가 있다고 할 수 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권11호
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• pp.1827-1833
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• 2014

This study has been carried out to present the valuation system of soil carbon sequestration potentials of soil in accordance with the new climate change scenarios(RCP). For that, by analyzing variation of soil carbon of the each type of agricultural land use, it aims to develop technology to increase the amount of carbon emissions and sequestration. Among the factors which affects the estimation of determining the soil carbon model and influence power after the measurement on soil organic carbon, under the center of a causal relationship between the explanatory variables this study were investigated. Chemical fertilizers (NPK) decreased with increasing the amount of soil organic carbon and as with the first experimental results, when cultivating rice than pepper, the fact that soil organic carbon content increased has been found out. The higher the carbon dioxide concentration, the higher the amount of organic carbon in the soil and this result is reliable under a 10% significance level. On the other hand, soil organic carbon, humus carbon and hot water extractable carbon has been found out that was not affected the soils depth, sames as the result of the first year. The higher concentration of carbon dioxide, the higher carbon content of humus and hot water extractable carbon content. According to IPCC 2006 Guidelines and the new climate change scenario RCP 4.5 and the measurement results of the total amount of soil organic carbon to the crops due to abnormal climate weather, 1% increase in atmospheric carbon dioxide concentration was found to be small when compared to the growing rate of increasing 0.01058% of organic carbon in the soil.

• 한국지리정보학회지
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• 제18권4호
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• pp.43-58
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• 2015

급격한 경제 성장과 인구 증가는 온실가스 배출량을 급증시키고 있으며 이는 기후변화를 가속화시키고 있다. IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 보고서는 온실가스가 2000년부터 2030년까지 최대 90%까지 증가할 것이라고 보고하고 있다. 이에 전 세계에서는 기후변화에 대한 피해를 줄이기 위해 기후변화 적응과 완화 대책 수립이 중요시되고 있으며, 우리나라에는 기후변화 대응 정책으로'저탄소 녹색성장(Low Carbon Green Growth)'을 시행하였다. 지자체에서는 친환경적이며 지속가능한 발전을 위한 도시계획을 조성하기 위해 다양한 연구를 수행해왔다. 특히, 기후변화에 가장 크게 영향을 줄 수 있는 토지이용변화에 대한 연구가 활발하게 수행되어지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 제주도를 대상으로 경제적, 지리적 특성을 기반한 토지이용 균형 모델을 적용하여 주거 토지이용변화와 인구 밀도를 예측하였다. 먼저, 주거부분의 토지이용변화를 보기 위해, 3가지 유형의 시나리오를 구축하였다. 시나리오는 현재와 동일한 환경을 갖는 Dispersion 시나리오, 기후변화 적응 대책을 반영한 Adaptation 시나리오, 기후변화 적응과 완화 대책을 동시에 반영한 Combined 시나리오이다. 그 결과, 전반적으로 Dispersion 시나리오에서 Combined 시나리오로 갈수록 주거면적과 인구밀도가 줄어들었다. 이후 주거면적과 인구밀도 결과를 통해 시나리오별 주거용 에너지 소비량과 예상 인명 피해액을 산정하였다. 그 결과, 전반적으로 Dispersion 시나리오에서 Combined 시나리오로 갈수록 에너지 소비량과 예상 인명 피해액은 줄어들었다. 본 연구에서 제시한 토지이용균형모델을 적용하여 시나리오별 주거부분 토지이용과 인구 밀도 변화 파악은 향후 기후변화 안정성을 확보하고 완화할 수 있는 환경적 도시계획을 수립하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권2호
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• pp.145-159
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• 2014

본 연구에서는 충주댐을 대상으로 유역모델인 SWAT과 저수지모델인 CE-QUAL-W2를 연계 적용하여 기후변화에 따라 저수지로 유입되는 하천의 유량 및 탁수발생량을 모의하고, 저수지내의 탁수변화 및 부영양화 영향평가를 통한 저수지 수환경 변화를 전망하였다. 먼저 SWAT을 적용하여 강우시 저수지 유입하천의 유량 및 수질을 모의하여 모델의 재현성을 검토하였으며, 모형의 보정(2000~2005)과 검증(2006~2010) 결과 모델 예측값과 실측값이 적절하게 일치하는 것으로 나타났다. SWAT의 결과를 CE-QUAL-W2의 하천유량 및 유입수 수질경계조건 입력자료로 활용하고, 보정(2010년)과 검증(2008년)을 통하여 저수지 내 시간에 따른 물수지, 수온 변화, 부유물질(SS), T-N, T-P 및 부영양화(Chl-a) 양상 등을 분석하고 모델의 재현성을 검토하였다. 이후 기후변화 시나리오 적용에 따른 저수지 내수환경변화를 모의하기 위한 기후변화자료로 IPCC AR4 GCM(ECHO-G)을 고해상도지역 기후 시나리오로 개선시킨 RCM(MM5)의 A1B 시나리오를 다시 태풍사상을 고려한 인공신경망 기법에 의해 상세화하여 이용하였다. 기후변화 시나리오에 따른 기온증가의 영향으로 미래로 갈수록 상층수온은 증가하는 반면 심층수온은 감소하는 경향을 보였다. SS 최고유입농도는 평수년에 비해 풍수년에 17%, 갈수년에 0.2% 가량 증가하는 것으로 나타났다. 호소내 SS 10mg/L 이상 점유일수는 평수년에 비해 풍수년이 6일, 갈수년이 17일 증가하였고, 점유율 역시 풍수년에 24%, 갈수년에 26%가량 증가하는 것으로 분석되었다. 미래로 갈수록 기후변화가 충주댐 탁수장기화에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. Chl-a의 최고농도는 평수년에 비해 풍수년에 19%, 갈수년에 3% 가량 조류의 농도가 증가되는 것으로 나타나 조류의 영향이 커지는 것을 알 수 있었다.