• 한국수자원학회논문집
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• 제46권8호
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• pp.873-884
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• 2013

우리나라는 몬순기후의 영향으로 여름철 강우가 집중되기 때문에 작은 기후변화에도 심각한 수자원의 문제를 야기시킬 수 있다. 이로 인해 기후변화에 대한 많은 관심이 집중되어 그에 따른 연구도 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 남강유역에서의 미래 기후변화에 의한 하천의 흐름과 수질변화를 예측하기 위해 유역-하천모형을 연계하여 하고자 하였다. 인공신경망기법을 이용하여 기후시나리오를 예측한 후 유역수문 모형인 SWAT모형을 구축하였고 모형의 적용성 평가를 위해 환경부자료를 이용하여 검보정한 결과 $R^2$이 0.7 이상으로 적정수준으로 모의되었다. SWAT의 결과와 HEC-ResSIM을 이용한 미래 남강댐 방류량을 QUALKO의 입력 자료로 사용하였다. 그 결과 저수기에는 풍수기와는 달리 연도별 유량에 따라 BOD가 많게는 약 2mg/L의 차이를 보이는 등 변화 폭이 크게 나타났다. 강우와 유역의 유출이 하천의 수질에 큰 영향을 끼치기 때문에 풍수기에 비해 유량이 적은 저수기에 수질 농도가 높은 것을 알 수 있다. 그러므로 남강댐의 저수기의 용수확보를 통해 남강하류 하천의 유지용수를 확보하고 효율적인 관리를 통해 향상된 수질을 관리 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제13권2호
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• pp.101-108
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• 2011

기후변화는 자연 및 농업생태계에 막대한 영향을 미칠 수 있다. 이러한 기후변화 영향 평가를 위해 모형의 입력자료로서 예측된 기후자료가 사용되고 있다. 그러나 이러한 연구들은 자주 수행되지는 않기 때문에, 실제의 컴퓨터 자원들을 구축하거나 유지하지 않고 필요에 따라 자료처리를 하기 위해서는 가상적으로 다수의 운영체제를 구동할 수 있는 클라우드 컴퓨팅을 사용하는 것이 유용하다. 또한, 클라우드 컴퓨팅을 사용할 때 소프트웨어 라이센스를 필요로 하지 않는 오픈소스 지리분석용 소프트웨어를 사용하는 것이 유리하다. 예비실험에서, Amazon Web Service-Elastic Compute Cloud(EC2)를 사용하여 월 강우일수를 계산하였다. 총 70기가바이트에 이르는 일별 기후 예측 자료를 사용하여 자체 제작된 데이타베이스 처리 응용프로그램을 가상머신에서 처리하였다. 이 응용프로그램은 기후자료 처리와 데이타베이스 접속을 위해 오픈소스 라이브러리를 기반으로하여 제작되었다. 이 분석에서는 21세기 동안 전지구적으로 강우일수를 계산하기 위해 10대의 가상 클라이언트와 1대의 서버를 이용하여 약 170억개의 자료를 32시간 내에 처리하였다. 이번 연구 결과는 클라우드 컴퓨팅이 막대한 양의 자료 처리를 필요로하는 기후변화 영향평가 연구와 분석에 큰 도움이 될 수 있음을 보여 준다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.701-707
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• 2021

본 연구에서는 강한 한파가 발생했던 2018년과 온난 한파가 발생했던 2019년의 기온에 따른 수온의 반응 및 지연시간과 북풍계열 바람 빈도와의 상관관계를 분석하였다. 사용된 시간 자료는 국립수산과학원에서 제공하는 7개 지점 해역별 수온자료와 수온관측소 인근 7개 지점 AWS 기온자료를 이용하였다. 관측되지 못한 자료는 내삽법으로 근사값을 계산하였고, FIR Filter를 이용하여 자료의 주기성을 파악하였다. 그 결과, 강한 한파가 발생했던 2018년은 북풍계열 바람을 통해 차가운 공기가 남하하면서 기온을 하강시켜 전 해역에 저수온을 유발한 반면 온난 한파가 발생했던 2019년은 평년 수준의 기온으로 하강하였지만 수온은 크게 변화하지 않았다. 강한 한파가 발생했던 2018년 기온 하강에 따른 수온의 지연시간은 평균 14시간으로 0.7 이상의 높은 상관성을 나타냈고 온난 한파가 발생했던 2019년은 평균 지연시간이 20시간으로 0.44-0.67 사이의 상관성을 보였다. 본 연구를 통해 해역별로 기온 하강에 따른 표층수온의 반응을 해석하였고 지연시간을 파악함으로써 양식생물의 피해를 최소화하고 한파 피해의 신속한 대응에 기여할 수 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권spc1호
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• pp.1079-1089
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• 2018

기존 기후변화 영향평가에서 발생하는 불확실성에 대한 연구들은 전체과정에서 총 불확실성과 그 전파에 대한 것보다 각 단계별 불확실성에 초점을 맞추어 연구가 진행되었다. 따라서 본 연구에서는 first-order Taylor series expansion에 기반하여 전망의 분산을 이용하는 Uncertainty Delta Method (UDM)를 제안하였으며, 이 방법은 각 단계별 불확실성 정량화와 증감정도, 단계별 불확실성 비율, 총 불확실성의 전파 과정 제시가 가능하다. 본 연구에서는 기후변화 영향평가 과정의 단계별 불확실성 정량화와 전파과정 분석을 위해 미래 2030년부터 2059년까지를 대상으로 2개 배출 시나리오, 3개 GCM, 2개 상세화기법, 2개 수문모형을 사용하였다. 결과를 분석하면, UDM을 이용한 총 불확실성은 5.45(배출시나리오: 4.45, 상세화기법: 0.45, 상세화기법: 0.27, 수문모형: 0.28)이며, 배출 시나리오의 불확실성(4.45)이 가장 크게 나타났다. 불확실성은 각 단계를 거칠수록 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 어떠한 배출시나리오를 선정하느냐에 따라 미래 수자원전망이 매우 달라질 수 있음을 의미한다. 다음으로 Hawkins and Sutton (2009)가 제안한 Fractional Uncertainty Method (FUM)을 이용한 기후변화 영향평가 불확실성 분석에서 가장 불확실성이 큰 요인은 배출 시나리오(FUM 불확실성: 0.52)이며, 이 결과는 UDM 결과와 동일하게 나타났다. 따라서 이 연구에서 제안한 UDM은 기후변화 영향평가에서의 불확실성 이해와 적합한 분석 및 미래 기후변화 대비 보다 나은 수자원 전망이 가능하도록 기여할 것으로 판단된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권1호
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• pp.43-54
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• 2011

최근 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 기상이변에 의해 집중호우가 발생되고 있으며, 이로 인해 산사태 등 자연재해도 급격히 증가하고 있다. 따라서 기후변화에 의한 산사태 취약지역을 파악하고, 그에 대한 적응 대책을 마련하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 산사태 취약성을 민감성, 노출, 적응성 규준으로 평가하였다. 이러한 규준에 적합한 지표에 대한 공간 정보를 GIS로 구축하였고, 그를 기반으로 과거 및 미래에 대한 전국에 대한 산사태 취약성 지도를 제작하였다. 그 결과, 강원도 대부분 지역, 경기도 동부와 전라남도 동남부, 경상남도 서남부가 산사태 취약성이 높게 나타났다. 또한, 시기별 산사태 취약성은 과거에서 미래로 가면서 매우 낮음과 낮음에 해당하는 등급은 감소하고, 보통, 높음, 매우 높음에 해당되는 등급의 면적은 가까운 미래에서 큰 변화가 없으나, 먼 미래에서 확연하게 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국기후변화학회지
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• 제6권3호
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• pp.233-241
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• 2015

In 2014, the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) agreed to submit the Intended Nationality Determined Contributions (INDCs) at the conference of parties held in Lima, Peru. Then, the South Korean government submitted the INDCs including GHGs reduction target and reduction potential on July, 2015. The goal of this study is to predict GHGs emission and to analyze reduction potential in agricultural sector of Korea. Activity data to estimate GHGs emission was forecast by Korea Agricultural Simulation Model (KASMO) of Korea Rural Economic Institute and estimate methodology was taken by the IPCC and guideline for MRV (Measurement, Reporting and Verification) of national greenhouse gases statistics of Korea. The predicted GHGs emission of agricultural sectors from 2021 to 2030 tended to decrease due to decline in crop production and its gap was less after 2025. Increasing livestock numbers such as sheep, horses, swine, and ducks did not show signigicant impact the total GHGs emission. On a analysis of the reduction potential, GHGs emission was expected to reduce $253Gg\;CO_{2-eq}$. by 2030 with increase of mid-season water drainage area up to 95% of total rice cultivation area. The GHGs reduction potential with intermittent drainage technology applied to 10% of the tatal paddy field area, mid-drainage and no organic matter would be $92Gg\;CO_{2-eq}$. by 2030.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권3호
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• pp.291-303
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• 2013

우리나라 정부는 국가 온실가스 감축 목표를 설정하고, 부문별, 업종별 온실가스 감축 대책을 추진하고 있으며, 이에 맞추어 경기도 등 광역시 도와 기초지자체들도 지역 특성에 적합한 기후변화대응 대책을 수립 추진하고 있다. 하지만 지자체의 경우 저감목표 수립을 위한 정책 단위별 온실가스 배출현황 및 장래 배출량 전망치가 명확하지 않아 많은 어려움이 있다. 올바른 기후변화 적응정책을 수립하기 위해서는 정책적 방향과 검증된 온실가스 발생량 평가가 바탕이 되어야 하고, 국가 차원의 기후변화 영향 및 취약성 평가와 함께 지역의 특성과 여건을 고려한 방법론을 개발할 필요가 있다. 이에 본 연구는 기초지자체인 경기도 시흥시를 대상으로 국립환경과학원에서 지자체에서 쉽게 BAU(Business As Usual) 배출량을 산출할 수 있도록 제작한 GEBT(Greenhouse gas Emission Business as usual Tool) 모형을 사용하여 시흥시의 온실가스 발생량을 산정하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제1권1호
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• pp.59-73
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• 2010

현재 미래 기후변화에 따른 수자원을 전망하고, 이에 대한 적응 전략을 수립하는 연구의 가장 중요한 핵심은 바로 '불확실성'이다. 이 때문에 각 연구마다 상이한 결과를 나타내고 있으나, 이러한 불확실성을 줄이는 연구는 국내에서는 매우 미진한 상태이다. 이러한 불확실성의 근본 원인은 배출 시나리오, GCM(General Circulation Model), 상세화 기법, 강우-유출 모형 등을 각 연구마다 다르게 사용했기 때문이다. 본 연구에서는 IPCC 기후 시나리오 중 A, B 배출 시나리오를 바탕으로 생산되는 51개의 GCM 시나리오를 다운로드 받아 2001년부터 2008년까지 월평균 온도와 강수량에 대하여 한반도를 대상으로 분석하였다. 비교 결과, 온도 전망은 실측과 비슷한 경향성을 보였으나, 강수량은 홍수기를 모의하지 못하는 것으로 나타났다. 한반도에 적합한 GCM 시나리오를 선정하기 위해 효율성 계수, PDF, Relative Entropy를 이용한 방법을 적용하였다. 세 방법으로 선정된 시나리오 중 공통된 4개의 GCM 시나리오, 즉 CGCM2.3.2(MRI-M, B1), MIROC3.2medress(NIES, B1), CGCM2.3.2(MRI-M, A2), CGCM2.3.2(MRI-M, A1B)를 최종 선정하였다. 2040년 강수 전망에 있어서도 GCM 시나리오마다 최대 27.36%부터 최소 12.49%까지 서로 다른 증가 전망을 나타냈다. 선택된 GCM 시나리오는 한반도 지역이 대상이나 이수기의 모의결과에서 이질성(heterogeneity)을 나타내고 있어, 본 연구의 결과로 하나의 GCM 시나리오만으로 미래 기후를 전망한다는 것이 얼마나 위험한지 알 수 있다. 따라서 본 연구에서 정량적으로 제시된 GCM 시나리오들이 미래 한반도 이수기 물 공급과 가뭄 재해 정책 수립에 우선적으로 활용해야 함을 제시하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제108권1호
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• pp.10-20
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• 2019

본 연구는 기후변화로 점차 취약해지고 있는 아고산 산림생태계의 변화 및 쇠퇴 실태를 파악하기 위해 전국 아고산 지역 침엽수림의 장기 면적 변화를 파악하는 것을 주요 목적으로 하였다. 1990년대 중반 이후 20년간의 침엽수림 면적 변화 탐지를 위해 시계열 Landsat 위성영상을 분석하였고, 침엽수림 면적과 기후정보의 장기적 변화를 함께 비교하였다. 그 결과, 전체 분석대상지에서 침엽수림의 면적은 20년 동안 약 25 % 감소한 것으로 나타났다. 면적과 변화율의 측면에서 큰 변화가 있었던 지역은 설악산, 백운산-함백산-장산, 지리산, 한라산 등이었다. 이 중 감소면적이 가장 큰 지역은 백운산 지역이었으며(감소면적 542 ha), 침엽수림이 대면적으로 집단화되어 있으면서 감소율이 가장 큰 지역은 한라산이었다(감소율 33.3 %). 제주 지역은 타 지역보다 온도상승이 가장 가파르게 진행되고 있어 한라산이 기후변화 압력에 의한 산림생태계 취약성이 가장 높을 것으로 추정된다. 본 연구결과는 장기적인 관점에서 전체적으로 아고산대 산림지역의 임상이 침엽수림이 감소하는 방향으로 변화하고 있으나 그 추세는 각 지역별로 정도의 차이가 있다는 것을 보여주었다. 본 연구의 전국적이고 장기적인 아고산 지역 침엽수림 변화 정보는 향후 지역별로 수행될 상세한 멸종위기 아고산 침엽수 정밀실태조사 수행을 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.953-964
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• 2023

기후변화는 부정할 수 없는 오늘날 인류가 직면한 가장 시급한 과제이다. 그러나 기후변화에 대한 국민적 관심과 인식 수준은 충분치 않아 보다 적극적인 교육과 함께 이를 지원할 콘텐츠 개발이 필요하다. 특히 가치관 형성 및 윤리의식 확립이 시작되는 초·중등교육 시기부터 기후변화 교육이 활발히 이루어져야 하나 수준 맞춤형 체험기반 전문교육 콘텐츠는 많지 않은 실정이다. 본 연구에서는 학습자가 간접적으로 기후변화를 체험할 수 있도록 하는 혁신적인 교육 도구로써 해수면 상승 체험 3D 시뮬레이터를 개발하였다. 해수면 상승 요소로 기후변화로 인한 해수면 상승뿐 아니라 폭풍해일고를 함께 고려하였으며, 특히 장기 파고관측 빅데이터 분석을 통해 시뮬레이터 기능을 설계한 것을 주요 특징으로 볼 수 있다. 초·중등 학생들에게 친숙하게 접근하기 위해 게임 엔진 'Unity'를 채용하였다. 더 나아가 본 시뮬레이터를 활용한 교육 콘텐츠를 함께 제안한다.