• 환경영향평가
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• 제32권1호
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• pp.49-59
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• 2023

산업의 발달로 인해 지구의 온도는 계속해서 상승하고 있으며, 우리나라의 수도권은 인구의 50.4%가 밀집해 있다. 그러므로 다른 지역에 비해 온실가스의 배출량이 많고 이로 인한 도시의 온도 상승이 높을 것으로 예상된다. 이러한 도시의 온도 상승은 도시 생태계 및 인간의 생활에 영향을 미치므로 이에 대한 대책 수립이 필요하다. 그러므로 본 연구는 수도권 7개 관측소(강화, 서울, 수원, 양평, 이천, 인천, 파주)에서 관측된 2-4월 평균온도와 매화(Prunus mume), 개나리(Forsythia koreana), 진달래(Rhododendron mucronulatum), 벚나무(Prunus serrulate), 복숭아(P. persica), 배나무(Pyrus serotina)의 개화일을 이용하여 과거부터 현재까지 도시화로 인한 식물계절의 변화를 분석하였다. 그리고 두개의 극단적인 RCP(Representative Concentration Pathways) 시나리오인 RCP 2.6 및 RCP 8.5 시나리오를 이용하여 향후 수도권의 미래 기후를 예측하고 이에 따른 식물계절의 반응을 예측하여 온실가스 저감 정책의 차이에 따른 식물계절 개화 시기의 차이를 분석하였다. 그 결과 1900년대부터 2019년까지 식물계절은 앞당겨지고 있으며, 지금과 같은 온실가스의 배출이 이뤄질 경우 수도권의 FFD (first flowering date)는 현재보다 18-29일 앞당겨지고, 이는 전국 평균 FFD보다 더 빨라지는 것을 확인할 수 있었다. 수도권의 FFD는 더 빠를 것으로 예상되는데, FFD는 온도변화와 상관관계 높기 때문이다. 식물계절의 변화는 생태계에서 서로 상호작용하는 종들의 먹이사슬의 불일치를 야기하여 생태계의 파괴로 이어질 수 있다. 그러므로 도시화로 인한 온도 증가와 이로 인해 발생하는 FFD 변화에 대한 대책 마련이 필요하다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권3호
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• pp.109-119
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• 2016

본 연구는 우리나라의 대표 활엽수종 중의 하나인 신갈나무를 대상으로 기후변화에 의한 연도별 생장도일의 변화가 잠재분포 및 생장에 미치는 영향을 평가하기 위해 수행하였다. 이를 위해 신갈나무 분포 지역의 기후특성을 반영한 군집분석을 실시하였으며, 그 결과 7개의 기후군집으로 분류되었다. 각 군집에 포함된 시군에서 수집된 일평균기온 자료를 기반으로 1951년부터 2010년까지 60년 동안의 연도별 생장도일과 기온효과지수를 산출함으로써 시간 경과에 따른 신갈나무의 잠재분포 범위와 생장의 변화 추이를 평가하였다. 이와 함께 기후변화 시나리오 RCP 4.5와 RCP 8.5를 적용하여 2011년부터 2100년까지 연도별 생장도일과 온도효과지수를 산출하여, 기후변화에 의한 신갈나무의 잠재분포 범위와 생장의 변화를 예측하였다. 신갈나무가 현재 분포하고 있는 지역의 생장도일을 연도별로 산출하여 비교한 결과 위도와 해발고도가 낮은 지역은 시간이 경과함에 따라 신갈나무에 적합한 생육가능 범위를 벗어나는 것으로 분석되었다. 특히 기후변화 시나리오를 적용할 경우 지속적인 기온의 상승으로 인해 2050년 이후에는 잠재분포의 변화뿐만 아니라 생장에도 큰 지장을 주는 것으로 평가되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권3호
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• pp.351-359
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• 2016

본 연구는 기후변화가 잣나무의 연륜생장에 미치는 영향을 평가하기 위해 수행하였다. 잣나무의 연도별 생장패턴을 분석하기 위해 제5차 국가산림자원조사에서 수집된 연륜생장 자료를 정리하였다. 기후조건의 유사성에 근거한 군집분석 결과 잣나무 분포지역은 5개의 군집의 분류되었다. 시군별로 정리된 1951년부터 2010년까지 60년 동안의 월별 평균기온과 강수량 자료에 근거하여 각 군집의 연도별 생장도일과 표준강수지수를 산출하였다. 이 정보를 이용하여 기후조건이 생장에 미치는 영향을 분석하기 위해 각 군집에 대한 연도별 온도효과지수와 강수효과지수를 추정하였다. 온도효과지수와 강수효과지수의 곱으로 표현되는 독립변수에 의해 연륜생장을 추정할 수 있는 연륜생장 추정식을 군집별로 개발하였다. 이 추정식을 기후변화 시나리오 RCP 4.5와 RCP 8.5에 적용함으로써 기후변화가 군집별 잣나무의 연륜생장에 미치는 영향을 예측하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 잣나무의 지역별 생장특성의 추정뿐만 아니라 기후변화에 따른 생장패턴의 변화 예측에 필요한 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권6호
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• pp.387-395
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• 2017

기후변화에 따른 해수면 상승으로 인하여 해안지역의 지하수계에 해수침투가 가중된다. 지하수의 염분농도가 증가하면 지하수면 상부의 불포화 토양에서도 염분 농도가 증가할 수 있으며, 이는 농경지에서 작물피해를 일으킬 수 있다. 해수면이 상승함에 따라 내륙의 지하수위도 함께 상승한다. 이는 불포화 토양층의 두께를 감소시켜 해안 저지대의 경작에 피해를 끼칠 수 있다. 본 연구에서 지하수 해수침투는 3차원 모델, 토양 염류화 평가는 연직 1차원 모델을 합성 적용하여 해안 농경지에 대한 해수면 상승 피해를 평가하는 방법을 개발하였다. 3차원 해수침투 모델에서 지하수면의 수위와 농도분포를 계산하고 최상부 절점 중에서 염분 농도가 기준 값 이상인 절점에서 지하수면과 지표면 사이의 토양층에서 연직 1차원 모델링으로 토양층의 염분 농도와 불포화대 두께를 계산하였다. 농경지의 토양 염류화는 작물의 뿌리 심도에서 보통 작물의 생육한계 염분농도를 기준으로 판단하였다. 개발된 모델링 방법을 가상의 간척농경지에 적용하였다. 해수면 상승자료로 IPCC의 RCP 4.5와 8.5 시나리오를 사용하였다. 평가 결과는 2050년과 2100년에 대하여 제시하였다. 연구결과 대상지역에서 기후변화 시나리오 RCP 8.5에서 2100년에는 지하수 염류화 피해 면적은 간척지 육지면적 대비 7.8%, 염류화 토양 면적은 6.0%, 불포화층의 두께가 뿌리심도보다 적은 지역의 면적은 1.6% 증가하는 것으로 분석되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권5호
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• pp.47-62
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• 2020

Rice paddy accounts for approximately 52.5% of all farmlands in South Korea, and it is closely related to the water environment. Climate change is expected to affect not only agricultural productivity also the water and the nutrient circulation. Therefore this study was aimed to evaluate changes of nitrogen load from rice paddy considering climate change scenario uncertainty. APEX-Paddy model which reflect rice paddy environment by modifying APEX (Agricultural Policy and Environmental eXtender) model was used. Using the AIMS (APCC Integrated Modeling Solution) offered by the APEC Climate Center, bias correction was conducted for 9 GCMs using non-parametric quantile mapping. Bias corrected climate change scenarios were applied to the APEX-Paddy model. The changes and uncertainty in runoff and nitrogen load were evaluated using multi-model ensemble. Paddy runoff showed a change of 23.1% for RCP4.5 scenario and 45.5% for RCP8.5 scenario compared the 2085s (2071 to 2100) against the base period (1976 to 2005). The nitrogen load was found to be increased as 43.9% for RCP4.5 scenario and 76.0% for RCP8.5 scenario. The uncertainty analysis showed that the annual standard deviation of nitrogen loads increased in the future, and the maximum entropy indicated an increasing tendency. And Duncan's analysis showed significant differences among GCMs as the future progressed. The result of this study seems to be used as a basis for mid- and long-term policies for water resources and water system environment considering climate change.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권3호
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• pp.206-215
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• 2015

기후변화에 따른 침입외래식물의 잠재적 분포지를 예측하는 것은 하천과 저수지에서 생물다양성 보전과 생태적 관리를 위하여 중요하고 해결해야 할 과제이다. 본 연구에서는 한반도에서 털물참새피 (Paspalum distichum var. indutum)의 잠재적 미래 분포에 미치는 기후변화의 영향을 파악하였다. 털물참새피는 담수생태계의 수변에서 심각한 경제적, 환경적 영향을 미치는 침입 초본식물이다. 현재와 미래의 기후에서 털물참새피의 잠재적 분포를 추정하기 위하여 Maxent 모델을 적용하였다. 기후변화의 영향을 파악하기 위하여 현재 기후 자료로서 Worldclim 1.4의 19개 기후 변수를 사용하였고, 미래의 기후 자료로서 RCP 2.6와 RCP 8.5 시나리오에 따라서 HadGEM2- AO에 의하여 예측된 기후 변수를 사용하였다. 예측된 털물참새피의 현재 잠재분포지는 실제 위치 자료와 거의 일치하였다. 이 식물의 잠재 분포에 영향을 미치는 환경 변수는 가장 따뜻한 분기의 강수량, 연평균기온 및 가장 추운 분기의 평균기온이었다. 2050년에 기후변화에 따른 털물참새피의 분포 예측에 의하면 이 식물의 현재 분포지에서는 기후 적합성이 대체로 감소하였고, 이 식물이 보다 내륙과 북쪽으로 분포지가 확대되었다. 본 연구에서 사용한 예측 모델은 잠재적 분포를 이해하고 분포 변화에 미치는 기후변화의 영향을 파악하며 외래식물에 의한 생물적 침입의 위해성을 효과적으로 관리하는데 유용할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권7호
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• pp.617-627
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• 2018

본 연구에서는 미래 기간의 극한 가뭄을 분석하기 위하여 RCP 시나리오 기반의 CMIP5 GCMs 강우자료(2011~2099)를 활용하였으며, 과거 관측치의 경우 기상청 ASOS자료(1976~2005)를 이용하여, 미래 가뭄 평가를 하였다. 한반도 5대강(한강, 낙동강, 금강, 섬진강, 영산강)을 대상으로 연평균 강우량, 무강우일수, Drought Spell, Average Severity를 비교 분석한 결과, 가장 심한 수준의 미래 가뭄을 전망하는 GCM은 CMCC-CMS, IPSL-CM5A-LR, IPSL-CM5A-MR로 나타났으며, 보통 수준의 미래 가뭄을 전망하는 GCM은 HadGEM2-CC, CMCC-CM, HadGEM2-ES, 상대적으로 미래의 가뭄을 약하게 전망하는 GCM은 CESM1-CAM5, MIROC-ESM-CHEM, CanESM2로 선정되었다. 극한 가뭄을 전망하는 모델로는 CMCC-CMS, 가장 약한 가뭄을 전망하는 모델은 CanESM2를 선정하여 한반도에 적용한 결과 CMCC-CMS는 과거 대비 가뭄의 심도 및 빈도가 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, CanESM2는 과거 대비 심도는 증가하였지만 발생빈도는 적어지는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 미래 극한 가뭄 평가에 있어서 합리적인 기후변화 시나리오를 선정하는 기초 자료로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권3호
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• pp.187-194
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• 2019

한국의 수자원 총량중 이용량은 26.3%로 강으로부터의 취수 비율은 3%에 불과하며, 중국, 인도, 이탈리아, 남아공 등과 함께 물 스트레스 기준 중~고에 해당한다. 따라서 본 연구에서는 댐 수자원 확보를 위한 적지선정과 관련하여 연구하였다. 미국, 일본 및 한국의 댐 건설절차에 대한 조사 결과, 정량적인 기준 및 계산 방법 또는 공식이 부재하였다. 댐 적지선정의 정량적 기준 제시를 위하여 먼저 기후 변화 시나리오를 조사, 분석하였으며, IPCC제 5 차 평가 보고서에 제시된 12.5 km 격자 해상도의 RCP 4.5 및 8.5를 SWAT와 HEC-ResSim를 이용하여 유역 연구에 적용하였다. 댐 시뮬레이션 결과를 토대로 홍수 및 가뭄의 감소 효과를 정량적으로 제시하였다. 그리고 댐 적지 선정 지표 결정과, AHP 기법을 이용하여 평가지표에 대한 전문가 설문을 실시하여 가중치를 부여하였으며, 이를 통해 댐 적지 선정 함수식(FSDS)을 제안하였다. 함수식의 경우 4곳의 기 설치된 유역에 대하여 보정 및 검증 하였으며, FSDS와 GIS의 'Model builder'를 사용하여 댐 적지선정 자동화 모델을 개발하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-10
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• 2013

본 연구는 시흥시의 기후변화에 대한 영향을 최소화하고, 시흥시 기후변화 대응계획을 수립하기 위한 연구로 시흥시 15개 동을 대상으로 취약성 평가를 실시하였다. 본 연구에서는 기후노출, 민감도, 적응능력 3가지 지표를 활용하여 지자체의 기후변화 취약성을 분석하였으며, 각각 지표별로 선정된 대리변수들을 활용하였다. 기후노출 지표 값 계산을 위해 기상청 기후변화정보센터에서 제공하는 전자기후도의 RCP(Representative Concentration Pathways) 남한상세 시나리오를 활용해서 시흥시의 기상자료를 활용하였고, 미래에도 이러한 추세가 지속할 것이라는 가정을 통해 분석하였다. 시흥시 취약성 평가결과, 시흥시는 풍수해 및 집중호우 시 도로와 농경지의 침수에 취약하고, 여름철 폭염으로 인한 건강 영향에 주의가 필요한 것으로 나타났다. 기후변화 영향은 도시의 대응능력에 따라 피해규모와 크기가 다른 만큼 영향 파악과 취약성 분석을 통해, 대책을 마련하는 연구가 필요하다. 본 시흥시 취약성 평가 연구는 시흥시의 기후변화 대응계획에 활용하고, 그에 따른 정책의 우선순위를 판단할 때 참고자료로 활용할 수 있고, 전국 228개 기초지자체에서 기후변화에 대응하기 위한 취약성 평가 연구를 진행하는 데 도움을 줄 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.190-190
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• 2020

한국에서 겨울철에 주로 발생하는 자연재해는 대설이다. 마우나리조트 사고나 동해안 폭설 피해 등 직·간접적인 대설피해가 증가함에 따라 대설피해에 대한 관심이 증가하는 추세이다. 본 연구에서는 우리나라 230개 시군구를 대상으로 기후변화에 따른 대설피해에 대한 취약성 분석을 실시하였다. 대설 취약성 분석을 위해 RCP 기후변화 시나리오를 이용하였고, PSR(Pressure-State-Response) 구조를 적용하여 압력, 상태, 대응지수로 대설피해에 영향을 줄 수 있는 요인들을 분류하였으며 엔트로피 이론을 이용하여 각 인자의 가중치를 계산하였다. 그 결과 각 지역의 대설피해 취약성 순위를 도출해낼 수 있었고 도출해낸 취약성 순위를 바탕으로 향후 대설피해에 대한 대응마련을 실시할 경우 우선순위를 판단하는데 도움이 될 것으로 기대한다.