• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제25권2호
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• pp.321-349
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• 2016

2015년은 기후관측이 시작된 이래 평균기온이 최고치를 기록한 해이다. 특히 북극은 어느 지역보다도 빠른 속도로 온난화가 진행되고 있어, 빙하가 계속 감소추세에 있다. 이러한 북극의 급격한 기후변화는 해수면의 상승은 물론 북극의 생태계 균형까지 위협할 뿐만 아니라 한국을 비롯한 중위도권 겨울한파의 원인으로 지목되고 있다. 생물다양성은 기후변화-생태시스템의 복잡한 상호관계를 함축적으로 나타내는 생태학적 개념으로, 본 논문에서는 이를 북극에 적용하여 북극이 보유하고 있는 생물다양성에 대한 경제적 가치를 대한민국 시민을 대상으로 조건부가치추정 방식을 시도하였다. 분석 결과, 북극 생물다양성 개선을 통해 대한민국 시민이 얻는 총 편익은 최소 연간 3,186억 원에서 최대 7,159억 원 정도인 것으로 추정되었다. 본 연구는 생물다양성에 대한 속성을 세부적으로 분류하는데 의도가 있는 것이 아니라 기후변화에 따라 훼손될 우려가 있는 북극의 생태계 전반에 대한 가치평가에 그 목적이 있다. 따라서 북극이 제공하는 생태서비스와 생물다양성을 각기 다른 속성으로 구분할 경우 그 경제적 가치는 본 연구에서 제시하는 편익과 상이할 수 있다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.261-272
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• 2016

전 세계가 지구 온난화 현상에 의한 기상이변을 겪으면서 태풍이나 집중호우, 지진, 가뭄 등의 급증하는 자연재해로 인해 많은 피해를 입고 있다. 우리나라는 특히 대륙성 기후와 해양성 기후가 교차하는 국가로 국지성 집중호우 및 태풍의 강도가 심화되어 피해가 빈번하고 산사태, 폭풍, 홍수를 동반하여 피해 규모는 증가한다. 이에 본 연구는 태풍과 집중호우로 인한 피해가 특히 심하고 그에 따른 대책이나 기반시설이 제대로 마련되어 있지 않은 농촌마을로 한정하여 피해사례와 원인을 분석하였고, 외국의 자연재해 방지 대책 사례를 조사하였다. 이를 바탕으로 시설과 건축물, 공간계획 위주로 국내 농촌지역에 적용가능한 계획요소를 도출함으로써 재난안전마을을 구축하기 위한 방안을 제시하고자 하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제66권3호
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• pp.25-37
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• 2024

Global warming-induced drought inflicts significant socio-economic and environmental damage. In Korea, the persistent drought in the southern region since 2022 has severely affected water supplies, agriculture, forests, and ecosystems due to uneven precipitation distribution. To effectively prepare for and mitigate such impacts, it is imperative to develop proactive measures supported by early monitoring systems. In this study, we analyzed the spatiotemporal changes of multiple evapotranspiration-based drought indices, focusing on the flash drought event in the southern region in 2022. The indices included the Evaporative Demand Drought Index (EDDI), Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI) considering precipitation and temperature, and the Evaporative Stress Index (ESI) based on satellite images. The Standardized Precipitation Index (SPI) and SPEI indices utilized temperature and precipitation data from meteorological observation stations, while the ESI index was based on satellite image data provided by the MODIS sensor on the Terra satellite. Additionally, we utilized the Evaporative Demand Drought Index (EDDI) provided by the North Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) as a supplementary index to ESI, enabling us to perform more effective drought monitoring. We compared the degree and extent of drought in the southern region through four drought indices, and analyzed the causes and effects of drought from various perspectives. Findings indicate that the ESI is more sensitive in detecting the timing and scope of drought, aligning closely with observed drought trends.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권2호
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• pp.57-60
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• 2007

우리나라에서 연어(Oncorhynchus keta) 에 대한 관심은 1980년대 양양내수면연구소가 설치된 이후에 크게 증가하였다. 그 이후 연어방류사업이 점차 확대되어 최근에는 한반도의 18 개 하천에서 연어가 방류되고 있다. 하지만 아직 연어에 대한 충분한 연구 투자가 선행되지 않아, 연어에 대한 생태학적 이해는 부족한 편이다. 특히 지구환경은 지난 수십 년 동안 급격히 바뀌었고, 연어 개체군의 생물학적 특성도 변화하는 환경의 영향을 받아왔다. 연어 분포의 남방한계선에 있는 우리나라의 연어는 기후 및 해양의 변화에 민감하게 반응할 것이므로, 향후의 환경 변화를 주시해야 할 필요가 있다. 본 특별호에서는 북태평양에서 연어가 차지하는 수산생태학적 위치를 개괄하였고, 현재 우리나라에서 수행 중인 연어 연구의 결과를 요약하였다. 본 특별호가 우리나라 연어 연구의 방향을 제시하는 계기가 되기를 바란다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권5호
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• pp.447-463
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• 2019

해상풍은 해양 현상을 이해하고, 지구 온난화에 의한 지구 환경의 변화를 분석하기 위한 필수 요소이다. 전세계 연구 기관은 해상풍을 정확하고 지속적으로 관측하기 위해 산란계(scatterometer)를 개발하여 운영해오고 있으며, 정확도는 풍향이 ${\pm}20^{\circ}$, 풍속이 ${\pm}2m\;s^{-1}$ 안팎이다. 하지만, 산란계의 해상도는 12.5-25.0 km로, 해안선이 복잡하고 섬이 많은 한반도 근해에서는 자료의 결측이 빈번하게 발생하여 활용도가 감소한다. 그에 반해, Synthetic Aperture Radar (SAR, 합성개구레이더)는 마이크로파를 활용하는 전천후 센서로, 1 km 이하의 고해상도 해상풍이 산출이 가능하여 산란계의 단점 보완이 가능하다. 본 연구에서는 일반적으로 활용되는 SAR 자료 기반 해상풍 산출 알고리즘인 Geophysical Model Function (GMF, 지구 물리 모델 함수)를 밴드별로 분류하여 조사하였다. 상대 풍향, 입사각, 풍속에 따른 후방산란계수를 L-band Model (LMOD, L 밴드 모델), C-band Model (CMOD, C 밴드 모델), X-band Model (XMOD, X 밴드 모델)에 적용하여 모의하였고, 각 GMF의 특성을 분석하였다. 이러한 GMF를 SAR 탑재 인공위성 자료에 적용하여 산출한 해상풍의 정확도 검증 연구에 대해 조사하였다. SAR 자료 기반 해상풍의 정확도는 영상 관측 모드, 적용한 GMF의 종류, 정확도 비교 기준 자료, SAR 자료 전처리 방법, 상대 풍향 정보 산출 방법 등에 따라 변하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 국내 연구자들의 SAR 자료 기반 해상풍 산출 방법에 대한 접근성이 향상되고, 고해상도 해상풍 자료를 활용한 한반도 근해 분석에 이바지할 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권5호
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• pp.524-535
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• 2021

급격한 기후 변화와 해양 온난화에 의해 지난 수십 년 동안 파고의 변동성이 증가하였다. 상위 1% (또는 5%) 파고와 같은 극한 파고는 국지적인 해역 뿐만 아니라 전 지구 대양에서도 평균 파고에 비해 현저하게 증가하였다. 1991년부터 인공위성 고도계를 활용하여 유의파고를 지속적으로 관측하고 있으며 통계적 기법을 기반으로 100년 빈도 유의파고를 추정하기에 비교적 충분한 자료가 축적되었다. 이어도 해양과학기지에서 유의파고 극값을 추정하기 위하여 2005년부터 2016년까지 위성 고도계 자료를 활용하였다. 대표적인 극값 분석 방법인 Initial distribution Method (IDM)와 Peak over Threshold (PoT)를 위성 도고계 유의파고 관측 자료에 적용하고 이어도 해양과학기지에서 관측된 실측자료와 비교하였다. 이어도 해양과학기 관측 자료에 IDM과 PoT 기법을 적용하여 추정된 100년 빈도 유의파고는 각각 8.17 m와 14.11 m이며, 인공위성 고도계 관측 자료를 활용하였을 때는 각각 9.21 m와 16.49 m이었다. 관측 최대값과의 비교 분석에서 IDM을 활용한 분석은 유의파고 극값을 과소추정 하는 경향을 보였다. 이는 IDM 보다 PoT 기법이 유의파고의 극값을 적절하게 추정하고 있음을 의미한다. PoT 기법의 우수성은 높은 유의파고가 발생하는 태풍의 영향을 받는 이어도 해양과학기지 실측 자료를 활용한 결과에서도 증명되었다. 또한 PoT 기법으로 추정된 유의파고 극값의 안정성은 고도계 자료의 감소에 따라 저하될 수 있음을 확인하였다. 인공위성 고도계 자료를 활용하여 유의파고 극값 추정시 발생할 수 있는 한계점과 인공위성 자료를 검증할 수 있는 자료로써 이어도 해양과학기지 관측 자료의 중요성에 대하여 논의하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권2호
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• pp.179-188
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• 2022

지구온난화는 기후변화를 야기하며 전지구적으로 이상기상 현상을 유발하고 있다. 우리나라에서도 폭염, 가뭄과 같은 이상기상 현상이 증가하고 있는 상황이다. 이상기상 감시를 위하여 지표면온도(Land Surface Temperature, LST), 온도상태지수(Temperature Condition Index, TCI), 식생활력지수(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI), 식생상태지수(Vegetation Condition Index, VCI), 식생건강지수(Vegetation Health Index, VHI) 등의 위성자료가 활용되고 있다. TCI와 VCI를 이용하여 계산되는 VHI는 온도, 강수와 같은 기상 요인에 의한 식생 스트레스를 나타내며, 기후변화 상황에서 가뭄 평가에 주로 활용되고 있다. TCI, VCI는 날짜 및 장소에 따른 LST, NDVI의 과거 평년치를 참조해서 산출되기 때문에, 아직 2년여의 자료밖에 없는 천리안위성 2A호(GK2A) AMI (Advanced Meteorological Imager) 자료로부터 TCI, VCI, VHI를 산출하는 것은 현재로서는 쉽지 않은 일이다. 본 연구에서는 대안적인 방법으로 VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) 센서의 LST, NDVI를 이용하여 GK2A의 VHI 산출 가능성을 모색하였다. GK2A와 VIIRS의 LST, NDVI는 상당히 높은 상관성을 보이기 때문에, GK2A에 존재하지 않는 과거 평년치를 VIIRS 자료로 대체하는 방식을 택하였다. 8일 간격으로 GK2A 격자에 해당하는 LST, NDVI의 최소·최대값 조견표를 구축하여 TCI, VCI, VHI를 산출하였고, 최근 우리나라 이상기상 현상에 대한 해석을 수행하였다. GK2A VHI는 2020년 3월과 6월의 폭염, 4월과 7월의 저온, 8월의 폭우 등으로 인한 식생 스트레스의 변화를 잘 표현하는 것으로 나타났지만, 미국 해양대기청(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)의 VHI 산출물은 그렇지 않았다. 본 연구에서 제시한 GK2A VHI는 향후 LST, NDVI의 과거 평년치에 대한 통계적으로 엄밀한 보완을 거친다면 폭염, 가뭄으로 인한 식생 스트레스 감시에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제8권3호
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• pp.111-115
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• 2005

화석연료소비로 인하여 대기 중의 온실가스농도가 계속해서 증가하고 있는 추세이며, 이에 따른 기상이변, 생물다양성감소와 해수면 상승등 예상치 못한 기후 변동이 계속 발생하고 있다. 본 기술논문에서는 온실가스의 대부분을 차지하는 $CO_2$를 심해양(2,000 m이상)에 친환경적으로 처리하는 기술(심해분사법, 해저저류법, 해저지중처리법)에 대해 비교연구를 수행하였다. 뿐만아니라 $CO_2$ 처리기술의 유효성 평가, $CO_2$ 처리기술의 환경영향 평가기술, $CO_2$ 해양처리에 관한 국제법적, 사회적 수용여부와 국내 연구방향 및 기대효과등에 관하여 논하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권2호
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• pp.249-255
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• 2017

남극은 기후변화를 이해하는데 있어 중요한 지역 중 하나이며, 선행연구에 따르면 온난화뿐만 아니라 냉각화도 일어나는 복합적인 지역이다. 그렇기 때문에 남극 에너지 수지의 장기간 변화에 대한 파악이 필요하다. 에너지 수지 요소 중 하나인 순복사는 알베도의 영향을 받으며, 이때 알베도는 negative radiative forcing을 일으키는 요소로 작용한다. 남극의 기후 변화 및 얼음-알베도 피드백에서 두 요소 사이의 관계를 면밀하게 분석하기 위해서는 두 요소 사이의 상관관계를 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 위성 자료를 활용하여 남극에서의 순복사량을 계산하고, 장기간 변화를 분석하였다. 순복사는 연구기간 동안 내륙에서 음의 분포를 보였으며, 해양에서는 양의 분포를 보였다. 순복사의 연간 변화의 경우 해양에서 알베도와 반대되는 변화가 관측되었다. 시계열 패턴은 알베도와 순복사가 서로 대칭되어 나타났으며, 두 요소 사이의 상관관계는 남극 내륙에서 -0.73의 높은 음의 상관관계를 보였으며 해양에서는 -0.32의 음의 상관관계를 보였다.

• 한국지구과학회지
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• 제44권1호
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• pp.1-12
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• 2023

해양의 파랑은 지구온난화 및 기후변화의 중요한 지표 중 하나로 인식되고 있다. 기후변화와 동아시아 몬순의 영향을 직접적으로 받는 황해 및 동중국해역에서의 유의파고 및 파향의 시공간 변동성 연구가 필요하다. 본 연구에서는 유럽중기예보센터(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts; ECMWF)에서 제공하고 있는 5세대 모델 재분석장 (ECMWF Reanalysis 5, ERA5) 자료를 활용하여 황해 및 동중국해역에서의 유의파고와 파향의 공간분포와 계절 및 경년변동을 포함하는 시공간 변동성을 분석하였다. 모델 재분석자료를 활용한 유의파고와 파향의 변동성 분석에 앞서 이어도 해양과학기지 관측 자료와의 비교를 통하여 정확도를 검증하였다. 평균 유의파고는 0.3-1.6 m의 범위를 보였으며 북쪽에 비해 남쪽이 높고 연안에 비해 황해 중심부에서 높은 공간분포 특성을 보였다. 유의파고의 표준편차 또한 평균과 유사한 양상을 나타내었다. 황해에서 유의파고와 파향은 뚜렷한 계절변동성을 보였다. 유의파고의 경우 전반적으로 겨울철에 가장 높았으며 늦봄 또는 초여름에 가장 낮았다. 파향은 계절풍의 영향으로 겨울철에는 주로 남쪽으로 전파되었으며 여름철에는 북쪽으로 전파되는 특성이 나타났다. 유의파고의 계절변동은 여름철 태풍 등의 영향으로 해마다 연 진폭의 큰 변화를 가진 강한 경년변동성을 보였다.