• 한국농공학회논문집
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• 제54권3호
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• pp.149-157
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• 2012

For the systemic management and planning of future agricultural water resources, deriving and analyzing the various results of climate change are necessary to respond the uncertainties of climate change. This study assessed the impact of climate change on the rainfall, temperature, and agricultural water requirement targeting in the Nakdong-river's basin periodically according to socioeconomic driving factors under the scenarios A1B, A2 and B1 of the Special Report on Emission Scenarios (SRES) through the various IPCC GCMs. As a result of future rainfall change (2011~2100), increasing or decreasing tendency of rainfall change for future periods did not show a clear trend for three rainfall observatories, Daegu, Busan and Gumi. The characteristics of the temperature change consistently show a tendency to increase, and in the case of Daegu observatory, high temperature growth was shown. Especially, it was increased by 93.3 % in the period of future3 (2071~2100) for A2 scenario. According to the scenario and periodic analyses on the agricultural water demand, which was thought to be dependent on rainfall and temperature, the agricultural water demand increased at almost every period except during the Period Future1 (2011~2040) with different increase sizes, and the scenario-specific results were shown to be similar. As for areas, the agricultural water demand showed more changes in the sub-basin located by the branch of Nakdong-river than at the mainstream of the River.

• 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.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.458-458
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• 2012

Climate extreme variability is a major cause of disaster such as flood and drought types occurred in Korea and its effects is also more severe damage in last decades which can be danger mature events in the future. The main aim of this study was to assess the effectives of climate change on drought for an agriculture as Nakdong basin in Korea using climate change data in the future from data of General Circulation Models (GCM) of ECHO-G, with the developing countries like Korea, the developed climate scenario of medium-high greenhouse gas emission was proposed of the SRES A2. The Standardized Precipitation Index (SPI) was applied for drought evaluation. The drought index (SPI) applied for sites in catchment and it is evaluated accordingly by current and future precipitation data, specific as determined for data from nine precipitation stations with data covering the period 1980-2009 for current and three periods 2010-2039, 2040-2069 and 2070-2099 for future; time scales of 3month were used for evaluating. The results determined drought duration, magnitude and spatial extent. The drought in catchment act intensively occurred in March, April, May and November and months of drought extreme often appeared annual in May and November; drought frequent is a non-uniform cyclic pattern in an irregular repetitive manner, but results showed drought intensity increasing in future periods. The results indicated also spatial point of view, the SPI analysis showed two of drought extents; local drought acting on one or more one of sites and entire drought as cover all of site in catchment. In addition, the meteorology drought simulation maps of spatial drought representation were carried out with GIS software to generate for some drought extreme years in study area. The method applied in this study are expected to be appropriately applicable to the evaluation of the effects of extreme hydrologic events, the results also provide useful for the drought warning and sustainable water resources management strategies and policy in agriculture basins.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.126-126
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• 2012

기후변화는 전 세계적으로 다양한 영향을 미치고 있으며 특히, 홍수나 대설로 인한 수문변화에 영향을 준다. 본 연구는 준분포형 연속 모형인 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)모형을 이용하여 우리나라 3대 대설지역에 속하는 다목적댐인 충주댐유역(6642.0 m)의 기후변화에 따른 융설이 수문과 수질에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 먼저, 융설 모형의 매개변수인 적설분포면적감소곡선 (Snow Cover Depletion Curve; SCDC)을 구축하기 위하여 10년(2000-2010)동안의 Terra MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상자료와 6개 기상관측소(충주, 제천, 원주, 영월, 대관령, 태백)의 최심적설자료를 이용하여 연도별 SCDC을 구축하였다. 구축 결과, 눈이 50% 피복 일 때 snow volume은 연 평균 0.47로 분석되었다. 이를 SWAT 모형에 적용하여 수문과 수질에 대한 적용성 평가를 실시한 결과, 유출의 경우 NSE는 융설기간 동안 평균 0.8, 전체기간은 평균 0.6으로 나타났으며 수질(Sediment, T-N, T-P)의 경우 각각 평균 0.72, 0.70, 0.85을 나타내었다. 미래 기후자료는 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 제공하는 SRES(Special Report on Emission Scenarios) A1B, B1 기후변화시나리오의 HadCM3 모델의 결과 값을 이용하였으며 기간은 과거 30년 기후자료(1981-2010, baseline)를 바탕으로 2040s(2020-2059), 2080s(2060-2099)의 두 기간으로 나누어 각각 분석하였으며 기후변화 결과 값의 불확실성을 줄이고자 과거 자료와 GCM의 1981년에서 2000년까지의 값을 비교하여 온도와 강수량의 보정을 실시한 후 LARS-WG를 이용하여 온도와 강수량 자료를 구축하였다. SWAT 모형을 적용한 결과, 평균 1.92 증가한 것으로 나타났으며 유출은 융설기간(Nov-Apr)이 비융설기간(May-Oct)보다 10% 더 증가하였다. 본 연구에서는 SWAT 모형을 통한 유출 및 환경부하량 전망을 목표로 하여 미래 기후변화를 고려한 융설이 다목적댐에서의 유출과 수질 (Sediment, Total Nitrogen, Total Phosphorus)에 미치는 영향을 평가해 보고자 한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제24권1호
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• pp.45-55
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• 2008

The impact on streamflow and groundwater recharge considering future potential climate and land use change was assessed using SLURP (Semi-distributed Land-Use Runoff Process) continuous hydrologic model. The model was calibrated and verified using 4 years (1999-2002) daily observed streamflow data for a $260.4km^2$ which has been continuously urbanized during the past couple of decades. The model was calibrated and validated with the coefficient of determination and Nash-Sutcliffe efficiency ranging from 0.8 to 0.7 and 0.7 to 0.5, respectively. The CCCma CGCM2 data by two SRES (Special Report on Emissions Scenarios) climate change scenarios (A2 and B2) of the IPCC (Intergovemmental Panel on Climate Change) were adopted and the future weather data was downscaled by Delta Change Method using 30 years (1977 - 2006, baseline period) weather data. The future land uses were predicted by CA (Cellular Automata)-Markov technique using the time series land use data of Landsat images. The future land uses showed that the forest and paddy area decreased 10.8 % and 6.2 % respectively while the urban area increased 14.2 %. For the future vegetation cover information, a linear regression between monthly NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) from NOAA/AVHRR images and monthly mean temperature using five years (1998 - 2002) data was derived for each land use class. The future highest NDVI value was 0.61 while the current highest NDVI value was 0.52. The model results showed that the future predicted runoff ratio ranged from 46 % to 48 % while the present runoff ratio was 59 %. On the other hand, the impact on runoff ratio by land use change showed about 3 % increase comparing with the present land use condition. The streamflow and groundwater recharge was big decrease in the future.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.438-438
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• 2015

기후변화 시나리오는 다양한 자연조건에 대한 불완전한 이해, 연산능력 등의 제한으로 매우 높은 불확실성이 내포되어 있으며, 국내의 다양한 연구에서도 제시되어 있듯이 매우 과소 추정되어 있는 문제점이 있다. 이러한 문제로 인하여 다양한 편의보정 기법을 통해 기후변화 시나리오의 불확실성을 줄이고자 하는 노력이 수행되었다. 그러나 편의보정 기법은 적용 방법이 서로 상이하기 때문에 보정에 따른 강우 특성이 다르게 나타나는 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 편의보정 기법에 따른 강우-유출 특성을 갑천유역을 대상으로 분석하였다. Change Factor(CF)와 Quantile Mapping(QM) 그리고 CF와 QM을 연계한 편의보정기법(CQ)에 따른 강우-유출 특성을 갑천유역을 대상으로 Change Factor(CF)에서 연평균(CF_Y)/월평균(CF_M) 교정계수를 이용하는 방법과 Quantile Mapping(QM)을 총 편의보정기간(QM_E)과 우기와 비우기(QM_P)를 구분하여 누적확률분포를 고려하는 방법, 그리고 CF와 QM을 연계한 편의보정기법(CQ) 총 5가지에 대해서 편의보정을 수행하고 유출특성을 SWAT모형을 이용하여 분석하였다. 과거 기간에 대해 CF_M과 QM_P는 첨두유량이 실측 첨두유량에 비해 2배 이상 크게 나타났으며, 특히 QM_P는 최대 강우 발생 월이 다른 편의보정 기법과는 다르게 나타나 월별 유출 분석시 큰 오류가 발생될 것으로 판단된다. 5가지의 편의보정 기법 중에 CQ가 과거 강수 크기, 발생 분포 및 빈도 재현을 가장 잘 반영하며, 미래기간에 대한 기간별(2030s, 2050s, 2070s, 2090s) 평균유량을 비교한 결과 본 연구에서 사용한 SRES A1B 시나리오의 이산화탄소 배출 시나리오의 특성을 유지한 미래 강우-유출해석이 이루어지는 것으로 나타났다. 기후변화 시나리오에 편의보정 기법 적용으로 자연적인 현상을 정확하게 모의하기에는 어려움이 많고 불확실성 역시 매우 크지만, 과거 강수발생 경향이나 편의보정의 특성을 알고 활용목적에 맞는 편의보정을 수행한다면 수자원 관리 계획 수립 등에 큰 도움이 될것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.87-87
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• 2018

지난 30년간 한반도의 연평균 기온은 $1.2^{\circ}C$ 상승하여, 전세계 100년간 평균 기온 상승 $0.74^{\circ}C$에 비해 그 상승폭이 크게 증가하였다. IPCC 5차 평가보고서(2013년)의 RCP 시나리오에 따르면, 4차 평가보고서(2007년)의 SRES 시나리오에서 보다 우리나라의 기후변화 영향이 크게 증가될 것으로 예상하고 있으며, 2050년 연평균기온의 변화가 기존 $2.0^{\circ}C$에서 $3.2^{\circ}C$로, 강수량은 기존 11.5%에서 15.6%대로 증가할 것으로 전망하고 있다. 우리나라의 최근 10년간 발생한 자연재난을 살펴보면 호우, 태풍에 의한 피해가 가장 크게 나타났고, 대설, 강풍에 의한 피해가 뒤를 이었으며, 기후변화의 영향으로 재난 재해의 형태는 점차 대형화 다양화 되어가고 있다. 이러한 기후변화에 대비하여 효율적인 재난 대응 및 대책수립을 위해 재난 위험도 평가의 필요성이 증대되고 있으며 국내의 다양한 부처에서 연구를 수행하고 있다. 그러나 재난 위험도 평가체계 및 방법론이 각 연구별로 다원화되어 있고, 실무적용 또한 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 UNISDR 등 국제기구에서 제시하는 위험도 평가방법론을 기반으로 우리나라에 적용 가능한 위험도 평가 방법론을 정립하고, 홍수, 태풍, 대설, 가뭄 등에 대한 재난 위험도 평가 기법을 개발하였다. 또한 실제 피해 통계와 평가 결과에 대한 비교 및 적정성 분석을 통해 우리나라 실정에 맞는 최적의 위험도 평가 체계 및 방법론을 구축하고자 하였다. 본 연구를 통해 위해성, 노출성, 취약성 및 저감능력 지표로 구성된 재난 위험도 평가 기법을 개발하였고, 재난 유형별 지역별 10단계, 5등급의 위험도 평가 결과를 도출하였다. 본 연구에서는 홍수, 태풍, 대설, 가뭄 등 6개 자연재난 유형에 대한 위험도 평가 지표를 개발하였으며, 향후, 국가 및 지역 재난안전관리계획에 자연재난 위험도 평가 결과 활용을 위해 후속 연구를 추진 중에 있다.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권4호
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• pp.269-281
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• 2011

전구 및 지역 기후 모델 결과를 분석하여 동아시아와 한반도 지역에 대해 상세한 지역기후의 변화를 전망한 연구를 소개하였다. 특히 IPCC 4차 평가 보고서의 배출 시나리오를 기반으로 국내 연구그룹이 산출한 한반도 지역기후 변화 전망을 소개하고 그 특성을 파악하였다. 배출 시나리오에 따라 강도의 차이가 다소 있지만 미래 한반도의 온난화 경향은 명확한 것으로 나타났다. 강수량의 경우 배출 시나리오와 시기에 따라 다소 상이한 변화 경향을 보이지만, 대부분의 연구에서 공통적으로 미래 집중호우의 발생 빈도와 강도가 증가하는 것으로 나타났다. 이와 같은 지역기후 변화로 인하여 고지대를 제외한 대부분의 남한지역이 아열대 기후구로 점차 변해갈 것으로 전망되며, 이로 인한 생태계와 계절의 변화가 야기될 것으로 예상된다.

• 한국지형학회지
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• 제17권2호
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• pp.29-39
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• 2010

기후변화는 바람아래 조간대 지역에서 해수면의 급격한 상승을 야기하며, 여러 가지 사회·경제적 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 바람아래 조간대 지역의 해수면 상승에 따른 취약성을 평가하고자 하였다. 다중시기 위성영상과 GIS기법을 이용하여 먼저 바람아래 조간대 지역의 DEM을 추정하고, 이를 통해 IPCC SERS 시나리오별 조간대 침수지역을 확인하고자 한다. 연구결과, 해수면이 20cm 상승하면 약 68ha의 간석지가 침수되고, 30cm 상승하면 85ha, 40cm가 상승하면 103ha, 50cm 상승 시 121ha, 60cm 상승 시 139ha의 간석지가 침수됨을 분석할 수 있었다. 해수면 상승의 영향을 가장 크게 받는 지역은 태안군 고남면 고남리 가경주 마을 전면에 위치한 간석지로, 상대적으로 간석지의 고도가 낮고 경사가 완만하기 때문이다. 침수 예상지역의 간석지는 현재 주민들이 굴과 바지락 등을 양식하고 있어서, 향후 기후변화에 의한 해수면 상승에 따른 경제적 피해가 점차 커질 것으로 예상된다.

• 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.