• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1151-1159
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• 2014

본 연구에서는 대표적인 전지구 온도지표인 LOC/MTG 온도인자를 이용하여 기후변동성(Climate Variability)을 파악하고 관측수문량의 상대적 변화분석을 위한 특성자료로 활용하였다. 여기서, LOC (Land-Ocean Contrast)는 중위도 지역에서 대륙과 해양의 온도의 차이를 나타내는 지수이며, 고위도 및 아열대 지역의 남북간 기온의 차이는 MTG (Meridional Temperature Gradient)로 정의된다. LOC/MTG 두 패턴의 남북 또는 동서 지점의 변화는 동아시아 지역에서의 대기순환패턴의 변화와 그와 관련된 대기수분이송에 직간접적인 영향인자로서 작용될 수 있다. 또한, 여름철 동아시아의 수문기상의 변화는 식수, 관개용수, 수력발전 및 수산산업과 연관성이 매우 크며, 인간과 자연의 상호관계를 유지하기 위한 지속가능한 수자원의 공급에 중요한 결정요소이다. 따라서 본 연구에서는 한강유역을 대상으로 6월에서 9월 사이에 발생한 여름철 강우 중에서 태풍에 의해 유발된 강우를 제외하고 몬순기후에 의한 한반도 유역의 지역적 강우 특성을 분석하였다. 한강 몬순강우와의 통계적 상관성 분석을 실시한 결과, 여름철 몬순강우의 변화에 민감하게 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권1호
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• pp.81-96
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• 2017

Along with climate change, it is reported that the scale and the frequency of extreme climate events (e.g. heavy rain, typhoon, etc.) show unstable tendency of increase. In case of Korea, also, the frequency of heavy rainfall shows increasing tendency, thus causing natural disaster damage in downtown and agricultural areas by rainfall that exceeds the design criteria of hydraulic structures. In order to minimize natural disaster damage, it is necessary to analyze how extreme precipitation event changes under climate change. Therefore a new design criteria based on non-stationarity frequency analysis is needed to consider a tendency of future extreme precipitation event and to prepare countermeasures to climate change. And a quantitative and objective characteristic analysis could be a key to preparing countermeasures to climate change impact. In this study, non-stationarity frequency analysis was performed and inundation risk indices developed by 4 inundation characteristics (e.g. inundation area, inundation depth, inundation duration, and inundation radius) were assessed. The study results showed that future probable rainfall could exceed the existing design criteria of hydraulic structures (rivers of state: 100yr-200yr, river banks: 50yr-100yr) reaching over 500yr frequency probable rainfall of the past. Inundation characteristics showed higher value in the future compared to the past, especially in sections with tributary stream inflow. Also, the inundation risk indices were estimated as 0.14 for the past period of 1973-2015, and 0.25, 0.29, 1.27 for the future period of 2016-2040, 2041-2070, 2071-2100, respectively. The study findings are expected to be used as a basis to analyze future inundation damage and to establish management solutions for rivers with inundation risks.

• 대기
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• 제28권1호
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• pp.37-51
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• 2018

In this study, we investigate the performance of Global Seasonal Forecasting System version 5 (GloSea5) in Korea Meteorological Administration on the relationship between El $Ni{\tilde{n}}o$ and East Asian climate for the period of 1991~2010. It is found that the GloSea5 has a great prediction skill of El $Ni{\tilde{n}}o$ whose anomaly correlation coefficients of $Ni{\tilde{n}}o$ indices are over 0.96 during winter. The eastern Pacific (EP) El $Ni{\tilde{n}}o$ and the central Pacific (CP) El $Ni{\tilde{n}}o$ are considered and we analyze for EP El $Ni{\tilde{n}}o$, which is well simulated in GloSea5. The analysis period is divided into the developing phase of El $Ni{\tilde{n}}o$ summer (JJA(0)), mature phase of El $Ni{\tilde{n}}o$ winter (D(0)JF(1)), and decaying phase of El $Ni{\tilde{n}}o$ summer (JJA(1)). The GloSea5 simulates the relationship between precipitation and temperature in East Asia and the prediction skill for the East Asian precipitation and temperature varies depending on the El $Ni{\tilde{n}}o$ phase. While the precipitation and temperature are simulated well over the equatorial western Pacific region, there are biases in mid-latitude region during the JJA(0) and JJA(1). Because the low level pressure, wind, and vertical stream function are simulated weakly toward mid-latitude region, though they are similar with observation in low-latitude region. During the D(0)JF(1), the precipitation and temperature patterns analogize with observation in most regions, but there is temperature bias in inland over East Asia. The reason is that the GloSea5 poorly predicts the weakening of Siberian high, even though the shift of Aleutian low is predicted. Overall, the predictability of precipitation and temperature related to El $Ni{\tilde{n}}o$ in the GloSea5 is considered to be better in D(0)JF(1) than JJA(0) and JJA(1) and better in ocean than in inland region.

• 생태와환경
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• 제50권3호
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• pp.275-285
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• 2017

기온과 강수량의 변화에 따른 저서성 대형무척추동물 우점종의 변화를 알아보기 위하여, 섬진강 본류 20지점을 대상으로 2013년과 2014년 5월과 9월 년 2회씩 총 4회에 걸쳐 조사하였다. 서식환경에 중요한 요인으로 작용하는 기온, 강수량, 수질요인과 하상 구성을 수집하고 측정하였다. 섬진강의 평균기온은 2013년에 비해 2014년 $0.2^{\circ}C$증가하였고, 상류에서 하류로 갈수록 기온이 증가하는 양상이 뚜렷하여 $3^{\circ}C$ 이상의 차이를 보였다. 또한 연 누적강수량 (ACP)도 저위도로 갈수록 증가되었다. 섬진강은 강우 전 5월 ($7.6{\sim}11.3^{\circ}C$)에 비하여 강우 후 9월($21.7{\sim}24.5^{\circ}C$)에 기온이 2배 이상 높아지며, CP는 강우 전(263 mm~287.5 mm)과 강우 후(756.3 mm~882 mm)에 약 3배 증가하는 것으로 나타났다. 여름철 집중 강우로 인한 유실효과로, 개체수와 종 수는 5월이 9월보다 높았다. 5월은 깔따구류와 세갈래하루살이, 9월은 네점하루살이, 큰줄날도래, 세갈래하루살이가 우점을 차지하였다. 생물지수와 환경요인 간의 상관성 분석 결과, 하상 구성 중 호박돌 및 모래와 높은 상관성이 있는 것으로 나타났다. 섬진강의 기온과 CP, 우점종 출현과의 집괴분석한 결과 강수량과 기온에 따라 2그룹으로 크게 나뉘었으며, 우점종과 지리적인 위치가 반영되어 세부적인 그룹으로 나뉘어짐을 파악하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권11호
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• pp.925-932
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• 2021

가뭄-홍수 급변사상은 가뭄과 홍수가 중첩된 사상으로, 생태계뿐만 아니라 산업과 농업 그리고 사회경제까지 큰 영향을 미치기 때문에 가뭄이나 홍수의 개별 사상보다 대처하기 어렵다. 하지만 국내의 가뭄-홍수 급변사상에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 표준가중평균강수(SWAP) 지수를 사용하여 가뭄-홍수 급변사상의 특성들을 분석하였다. SWAP 지수는 일강수량에 시간 가중치를 적용한 가중평균강수(WAP) 지수를 표준화 것으로, 한강유역의 중권역별 면적평균강수량(1966-2018년)을 사용해 산정하였다. SWAP 지수는 가뭄·홍수의 단일사상 분석 뿐 아니라 가뭄-홍수 급변사상을 분석하는데 용이하고, 시간의 척도 측면에서도 유연하게 사용할 수 있다. 또한, 심각도 K를 사용해 가뭄-홍수 급변사상의 상대적인 심각도를 지역별로 분석할 수 있다. 연구 결과, 한강유역 30개의 중권역 중 20개의 중권역이 시간이 지남에 따라 가뭄-홍수 급변사상의 심각도가 상승하는 추세가 확인되었고, 중권역별 가뭄-홍수 급변사상의 발생 빈도와 심각도 등을 고려하여 위험지역을 확인할 수 있었다. 예를 들어, 한강유역 내 가뭄-홍수 급변사상으로 인한 위험지역은 남한강상류(#1001) 유역으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.424-424
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• 2017

Several studies of the world have analyzed the regional rainfall trends in large data sets. However, it reported that the long-term behavior of rainfall was different on spatial and temporal scales. The objective of this study is to determine the local trends of rainfall indices in the Yom River Basin, Thailand. The rainfall indices consist of the annual total precipitation (PRCTPOP), number of heavy rainfall days ($R_{10}$), number of very heavy rainfall days ($R_{20}$), consecutive of dry days (CDD), consecutive of wet days (CWD), daily maximum rainfall ($R_{x1}$), five-days maximum rainfall ($R_{x5}$), and total of annual rainy day ($R_{annual}$). The rainfall data from twelve hydrological stations during the period 1965-2015 were used to analysis rainfall trend. The Mann-Kendall test, which is non-parametric test was adopted to detect trend at 95 percent confident level. The results of these data were found that there is only one station an increasing significantly trend in PRCTPOP index. CWD, which the index is expresses longest annual wet days, was exhibited significant negative trend in three locations. Meanwhile, the significant positive trend of CDD that represents longest annual dry spell was exhibited four locations. Three out of thirteen stations had significant decreasing trend in $R_{annual}$ index. In contrast, there is a station statistically significant increasing trend. The analysis of $R_{x1}$ was showed a station significant decreasing trend at located in the middle of basin, while the $R_{x5}$ of the most locations an insignificant decreasing trend. The heavy rainfall index indicated significant decreasing trend in two rainfall stations, whereas was not notice the increase or decrease trends in very heavy rainfall index. The results of this study suggest that the trend signal in the Yom River Basin in the half twentieth century showed the decreasing tendency in both of intensity and frequency of rainfall.

• 대기
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• 제18권4호
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• pp.317-338
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• 2008

Analyses of observational data and numerical simulations were performed to understand the mechanism of MCSs (Mesoscale Convective Systems) occurred on 13-14 July 2004 over Jindo area of the Korean Peninsula. Observations indicated that synoptic environment was favorable for the occurrence of heavy rainfall. This heavy rainfall appeared to have been enhanced by convergence around the Changma front and synoptic scale lifting. From the analyses of storm environment using Haenam upper-air observation data, it was confirmed that strong convective instability was present around the Jindo area. Instability indices such as K-index, SSI-index showed favorable condition for strong convection. In addition, warm advection in the lower troposphere and cold advection in the middle troposphere were detected from wind profiler data. The size of storm, that produced heavy rainfall over Jindo area, was smaller than $50{\times}50km^2$ according to radar observation. The storm developed more than 10 km in height, but high reflectivity (rain rate 30 mm/hr) was limited under 6 km. It can be judged that convection cells, which form cloud clusters, occurred on the inflow area of the Changma front. In numerical simulation, high CAPE (Convective Available Potential Energy) was found in the southwest of the Korean Peninsula. However, heavy rainfall was restricted to the Jindo area with high CIN (Convective INhibition) and high CAPE. From the observations of vertical drop size distribution from MRR (Micro Rain Radar) and the analyses of numerically simulated hydrometeors such as graupel etc., it can be inferred that melted graupels enhanced collision and coalescence process of heavy precipitation systems.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권1호
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• pp.25-43
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• 2018

The effects of hydro-meteorological and surface variables on the frequency of Asian dust events (FAE) were investigated using ground station and satellite-based data. Present weather codes 7, 8, and 9 derived from surface synoptic observations (SYNOP)were used for counting FAE. Surface wind speed (SWS), air temperature (Ta), relative humidity (RH), and precipitation were analyzed as hydro-meteorological variables for FAE. The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), land surface temperature (LST), and snow cover fraction (SCF) were used to consider the effects of surface variables on FAE. The relationships between FAE and hydro-meteorological variables were analyzed using Z-score and empirical orthogonal function (EOF) analysis. Although all variables expressed the change of FAE, the degrees of expression were different. SWS, LST, and Ta (indices applicable when Z-score was < 0) explained about 63.01, 58.00, and 56.17% of the FAE,respectively. For NDVI, precipitation, and RH, Asian dust events occurred with a frequency of about 55.38, 67.37, and 62.87% when the Z-scores were > 0. EOF analysis for the FAE showed the seasonal cycle, change pattern, and surface influences related to dryness condition for the FAE. The intensity of SWS was the main cause for change of FAE, but surface variables such as LST, SCF, and NDVI also were expressed because wet surface conditions suppress FAE. These results demonstrate that not only SWS and precipitation, but also surface variables, are important and useful precursors for monitoring Asian dust events.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권2호
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• pp.108-125
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• 2015

다수의 기후요소를 지수화하고 특정지역의 기후 자원량을 분석하여, 종합 및 판단하는 과정은 특정지역의 농업기후자원의 특성을 한 눈에 알 수 있게 한다. 농업기후자원의 특징을 단순 명료하게 표현한 것을 농업기후지수라고 하는데, 이 지수는 기후자원(예, 기온, 일사, 강수)으로부터 작물의 생육과 수량 추측을 위한 가능성과 여러 가지 영농기술을 실시하는데 필요한 기초자료를 제공함으로써 농업생산성의 주요 지표가 될 수 있다. 그러나 농업기후지수는 절대적인 것이 아니기 때문에 기후변화에 따라 항상 변화할 수 있다. 최근 IPCC 제5차 평가보고서에서 온실가스 대표경로(RCP)에 따른 시나리오가 많은 연구에 이용됨에 따라서 기후정보의 역학 및 통계적 규모축소를 통한 미래기후변화전망정보의 불확실성을 고려한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 IPCC 제5차 평가 보고서에 사용된 RCP 시나리오를 기반으로 비모수적 분위사상법을 이용한 상세화된 기후변화 전망정보를 바탕으로 한반도의 농업기후지수(예, 식물기간 및 작물기간, 생장도일, 무상기간)의 시공간적인 변화와 불확실성을 평가하였다. 동일한 과거 기간에 대하여 기후모델(GCM)으로부터 계산된 농업기후지수와 관측자료에 의해 계산된 농업기후지수를 비교한 결과, KMA-12.5km를 제외하고 사용된 8개 개별 GCM의 농업기후지수의 각각의 평균은 4대강 유역 모두에서 관측자료에 의해 계산된 값의 평균과 비교적 잘 일치하여 개별 GCM 뿐만 아니라 다중모델앙상블(MME)의 과거기후 재현성에는 문제가 없는 것으로 확인하였다. 또한 불확실성을 고려하기 위한 MME 계산에서 사용되는 GCM의 개수가 무한적으로 증가한다고 해서 오차가 줄어들지 않았다. 추가 연구가 계속 필요하지만, 본 연구에서 3-4개의 GCM을 사용하는 경우 확실하게 오차가 개선되기 시작하였으며, 대체로 7-8개 이후부터는 더 이상 오차가 개선되지 않았다. 미래전망 결과에서, 4대강 유역 전체에 대하여 inmcm4가 과거 기간의 MME에 대한 RCP 4.5에서 1% 증가, RCP 8.5에서 2% 증가로 9개 개별 GCM 중에서 가장 낮았고, CanESM이 과거 기간의 MME에 대하여 RCP 4.5에서 10%, RCP 8.5에서 15% 증가로 가장 높은 증가를 보였다. 4대강 유역의 시공간분포의 변화에서 관측자료와 다른 경향을 보이는 개별 GCM이 있어서 지형 특성과 개별 GCM의 일변동 특성을 반영할 수 있는 상세화 방법의 개선 및 개발이 필요하다. 도출 및 평가된 본 연구의 농업기후지수는 농업용 상세 전자기후도와의 활용뿐만 아니라, 후속 연구를 위한 농업이상기후지수 및 생산성지수의 평가에 활용될 수 있을 것이다. 예를 들면, 낙동강 유역과 영산-섬진강 유역의 무상기간 증가로부터 '겨울기간이 짧아질 수 있다'라고 가정할 경우, 농업이상 기후지수(예, 저온발생빈도) 분석을 통해 겨울작물의 생산성지수의 불확실성 증감 혹은 재배시스템(예, 이모작 혹은 이기작 등)의 변화에 대한 불확실성 증감 등에 대한 평가에 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제43권2호
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• pp.98-103
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• 2019

We compared the functional traits of leaf blades and culms of common reed (Phragmites australis) in four habitat types of distinguished environments such as temperature, precipitation, water characteristics, and indices related to biomass production (montane fen, MF; riparian marsh, RM; lagoon, LG; and salt marsh, SM). We also examined the relationships between the functional traits within and among populations. Four populations showed remarkable differences in the functional traits of leaf blades and culms. MF and RM had relatively tall (> 300 cm) and thick (> 8 mm) culms bearing long leaf blades (> 40 cm), whereas LG and SM had relatively shorter and thinner culms bearing shorter leaf blades than MF and RM. Some relationships between the functional traits of leaf blades and culms showed negative or not significant correlations within the population, whereas most of the relationships between the functional traits showed positive correlations particularly when all the data from four populations was included into the correlation analysis.