• 한국기후변화학회지
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• 제3권1호
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• pp.71-88
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• 2012

지구온난화는 전 세계적으로 21세기 최대 관심사이며, IPCC 보고서에 의하면 지구의 평균온도와 범위가 점점 증가하며, 이에 따른 불확실성도 증가하고 있다. 이러한 지구온난화의 영향은 인간 삶의 기반과 관련된 여러 부문에 광범위하게 영향을 미치고 있으며, 수자원 분야도 예외가 아니다. 기후변화에 따른 수자원 영향평가는 다른 분야의 기초 자료로도 사용될 만큼 중요한 부분이다. 본 연구에서는 과거 우리나라에서 수행되었던 수자원과 관련한 기후변화 연구에 대하여 총 논문 124편과 보고서 57편을 살펴보았다. 국내 기후변화 연구(보고서 및 연구논문 포함)는 현재 전망이나 영향평가에 매우 편향되어 진행되어 왔다. 수문기상인자의 경향성과 전망 분야에서는 수문변수로 지표수, 홍수 등이, 기상변수로 강수, 온도 등에 집중되어 분석되었다. 이는 우리나라가 계절적 강우 발생의 편차가 크고 수자원 관리가 매우 힘들기 때문에, 강수, 온도, 지표수, 홍수 등 수자원과 직접적 관련이 있는 변수에 초점이 맞추어져 수행이 되어 왔다. 우리나라 미래 수자원 전망에서는 지역적으로 다르겠지만, 과거 강수, 온도, 지표수 등이 대체적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 특히 홍수나 가뭄에서 인명 피해는 줄어드는 반면, 재산 피해는 증가하는 경향을 보였다. 하지만 미래 전망에서 강우 강도, 온도, 유출량 등이 증가하는 경향을 나타내었으나, 아직 이를 이용한 수자원 취약성이나 미래 수자원 유역 관리까지는 수행되지 못하였다. 특히, 우리나라에서 수행된 기후변화 연구 결과들이 상이하여 기후변화 연구 단계별로 많은 불확실성이 발생하고 있음을 파악하였다. 기후변화에 대한 적응전략의 경우, 기후변화 대응에 대한 대국민 인식 및 사회적 기반이 취약하며, 개인 및 기업의 자발적인 대응이 부족하였다. 또한, 정부 차원에서의 기후변화 관련 대국민 홍보와 기업의 자발적인 온실가스 등의 감축에 상응하는 인센티브 제공 등의 법적 또는 제도적인 장치가 부족하였다. 마지막으로 기후변화에 대한 국내 경제성 분석에 대한 연구 사례는 전무하며, 진행 중에 있는 극소수 의 연구 사례가 있었다. 하지만 기후변화에 따른 수자원 부족에 대한 대비 또는 적응전략을 세우기 위해서는 정형화된 경제성 분석이 마련되어야 함을 파악하였다.

• 환경정책연구
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• 제9권2호
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• pp.185-205
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• 2010

기후변화 적응정책을 수립하기 위해서는 지역에 기초한 취약성 평가가 선행되어야 한다. 지금까지 기후변화 취약성에 관한 연구는 주로 국가별 취약성의 비교 및 분석에 집중되었기 때문에 지역별 기후변화 취약성을 평가하고 비교하기 위한 방법론은 아직 국내외적으로 확립되어 있지 않은 실정이다. 본 논문의 목적은 기후변화 취약성의 개념적 틀을 확립하고 이를 지역적으로 평가하기 위한 일반적인 방법론을 개발하는 데에 있다. 기후변화 취약성을 IPCC (1996) 개념틀에 따라 기후노출과 시스템의 민감도, 그리고 시스템이 대응할 수 있는 적응능력의 함수로 보았다. 여러 기후노출 중 본 논문에서는 기후변화에 의해 일차적으로 피해를 입을 수 있는 해수면 상승을 상정하였다. 방법론 적용 대상도시로는 국내 해안에 위치한 목포시를 선정하였다. 이는 목포시가 포함된 우리나라 서남해 지역의 평균 해수면이 전반적으로 증가추세를 보이고 있고, 특히 목포시가 가장 큰 증가폭을 보였으며, 하구언과 방조제 건설 이후 이상고조 발생 가능성이 현격하게 높아진 해역이기 때문이다. 해수면 상승에 따른 민감도는 GIS 기술을 활용하여 해수면이 1~5m 상승할 경우의 침수 시뮬레이션 결과를 기반으로 계산하였다. 행정구역(동)별 침수면적 비율에 기초하여 여기에 인구밀도 및 65세 이상 인구비율에 대한 통계자료를 고려하였고, 표준화 과정(dimension index)을 거쳐 민감도 지수를 도출하였다. 적응능력으로는 하드웨어적인 측면과 소프트웨어적인 측면을 고려하였는데, 하드웨어적 적응능력으로는 방파제와 방조제의 존재여부 및 높이를 고려하였고, 소프트웨어적 적응능력은 목포시 75명 공무원을 대상으로 설문조사를 수행하여 평가하였다. 설문조사 문항에는 기후변화에 대한 인식, 거버넌스, 경제적 능력 및 정책 기반이 포함되었는데, 0~1 사이의 정량적인 값을 설문문항 응답수준에 따라 부여하였다. 해수면 상승에 따른 취약성은 민감도에서 적응능력을 뺀 나머지로 표현하였다. 목포시의 해수면 상승에 따른 취약성은 총 20개 동 중 7개 동이 높은 것으로 나타났다. 본 연구결과를 이용하여 기후변화 적응대책 수립의 방향성을 제시하기 위해서는 첫째, 과거 침수피해와의 상관관계 다이어그램을 통하여 적응정책 시행의 우선순위 지역을 선정하고, 둘째, 우선순위 지역에 대한 단기, 중기, 장기 개발계획 및 프로젝트를 검토한 후 이에 합당한 적응조치를 제언할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제21권spc호
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• pp.39-50
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• 2019

본 논문의 목적은 기후변화가 북한지역에서 유역규모의 수문순환에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 먼저, CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)의 모형인 MRI-CGCM3모델을 선택하였으며, 추계학적 축소기법의 하나인 SDQDM(Spatial Disaggregation-Quantile Delta Mapping)기법을 이용하여 기후변화시나리오 자료를 편의보정 하였다. 또한 관측치와 SDQDM 기법의 적용 전·후의 비교를 통해 SDQDM기법의 타당성을 검토하였다. 또한 기후변화에 따른 극한기후가 북한의 유역규모 수문순환과 유출에 미치는 영향을 평가하고자 한다. 일반적으로 기후변화에 따른 수문순환을 전망하기에 앞서 분석에 사용되는 유출모형의 매개변수 최적화가 우선적으로 수행되어야 하지만 북한지역은 정치적 이유로 인해 미계측 유역으로 분류되어 있어 관측 유출량 자료를 확보하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 양질의 유출량자료가 있는 남한의 16개 유역을 대상으로 M-RAT모형의 최적 매개변수를 산정하였다. 또한 유역특성변수 간 상관분석을 통해 다중공선성을 고려하였고, 단계적 회귀분석을 통해 미계측 유역에 적용 할 수 있는 매개변수 추정식을 산정하였다. 매개변수 추정식의 검증을 위해 남한의 오십천, 남대천, 용담댐, 영강 유역을 미계측 유역이라고 가정하고 교차검증을 수행한 결과 4개 유역 모두 효율계수 NSE가 0.8이상으로 높은 효율성을 확인하였다. 본 논문에서는 기후변화시나리오와 추정된 유출모형의 매개변수를 이용하여 북한의 압록강 유역의 기후변화에 따른 유역규모의 수문순환과정의 변화를 평가하였다. 분석 결과, 기후변화시 강수량이 증가하였고, 기온상승으로 인해 증발산량의 증가되는 것으로 전망되었고, 유역 내 유역 저류량은 감소하는 것을 확인하였다. 유황 분석결과 Future 1, 2 기간에 풍수량은 증가하고, 갈수량이 감소하고 Future 3 기간에 풍수량과 갈수량이 증가하는 것으로 전망되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.295-308
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• 2010

본 논문에서는 기후변화가 수자원의 이수측면에서 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 검토하고자 한강유역에 대한 물수지 변화를 분석하였다. 이를 위하여, 우선 RegCM3 RCM ($27{\times}27\;km$)의 A2 기후변화 시나리오를 이용하여 모의된 70년의 일강우량을 강우유출모형인 SLURP 모형의 입력자료로 활용하여 70년의 일유출량을 모의하였다. 다음으로 수자원평가계획모형인 K-WEAP 모형을 이용하여 한강유역의 월별 물수지 분석을 실시하였다. 하지만, 미래의 물수요와 기후변화에 의한 유출량을 예측하는 데는 많은 불확실성을 내포하기 때문에 3개의 물수요와 50개의 유출 시나리오를 가정하여 검토하였다. 여기에서, 3개의 물수요 시나리오는 예상되는 물수요에 따라 저수요, 기준수요, 고수요로 구분되며, 50개의 유출 시나리오는 70년 기간 동안 50 set씩 모의된 유출량계열을 의미한다. 따라서 3개의 기후변화 시나리오와 50개의 유출량 시나리오를 조합하여 150 Set의 입력자료를 구성하고 K-WEAP 모형을 이용하여 분석하였다. 검토 결과 미래에 한강유역의 물부족량은 장기적으로 증가하는 것으로 예상되었다. 그리고 한강유역의 소유역별 물부족량을 검토한 결과 특정 소유역에서 물부족이 가중되고 장기적으로 한강유역 전체로 물부족이 예상되는 소유역이 증가함을 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.161-176
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• 2021

본 연구는 과거와 미래의 연 단위보다 상세한 일단위 지하수 함양량을 평가하기 위해, 분포형 수문모형중의 하나인 VELAS를 이용하여 물수지에 근거한 수문요소별 변동을 분석하고자 하였다. 가뭄에 매우 취약한 충남 홍성군 서부면 양곡리 일대 소유역을 대상으로, VELAS의 입력자료인 수치표고모델, 식생도, 경사도 등의 공간특성자료를 구축하였고, 기후자료는 기상청의 일별 대기온도, 강수, 평균풍속, 상대습도 등의 자료를 공간적으로 보간하였다. 연구지역의 과거 2001년부터 2018년까지 18년 동안 일단위 물수지 분석결과, 연간 강수량은 799.1~1750.8 mm로 평균 1210.7 mm이고, 지하수 함양량은 28.8~492.9 mm로 평균 196.9 mm로 분석되었다. 연 강수량 대비 지하수 함양률은 최소 3.6%에서 최대 28.2%로 변동폭이 매우 크고, 평균 함양률은 14.9%였다. 미래 기후변화 RCP 8.5시나리오에 의한 2019년부터 2100년까지의 일단위 물수지 분석결과, 연간 강수량은 572.8~1996.5 mm(평균 1078.4 mm)이고, 지하수함양량은 26.7~432.5 mm, 평균 174.6 mm(평균 강수량의 16.2%)로서 과거보다 다소 증가하였다. 미래 연간 지하수 함양률은 최소 2.8%, 최대 45.1%, 평균 18.2%로 분석되었다. 물수지를 구성하는 요소들은 강수량과의 상관성이 잘 나타나며, 일단위보다는 연단위로 갈수록 그러한 상관성이 뚜렷했다. 다만, 증발산량은 강수량보다는 기온 등 다른 기후요소에 더 영향을 받는 것으로 보인다. 본 연구를 통해 산정된 연단위 보다 상세 시간 단위에서의 지하수함양량은 가뭄 또는 홍수 등 시기별로 강수량 변동이 심한 경우 지하수개발과 관리에 활용될 수 있는 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.326-326
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• 2017

Climate warming is the issue on the global scale. Soybean can be seriously damaged when high temperature occurs during a reproductive stage such as the flowering and pod-setting period according to the Representative Concentration Pathway (RCP) (2021~2100) 8.5 scenarios. The weather in 2016 was very different from other years (average for 30 years from 1980 to 2010) ; the highest temperature was $33.7^{\circ}C$ which was higher $3.29^{\circ}C$ than average temperature from last 30 years and average rainfall was 26.5 mm, lower 140.9 mm than average rainfalls from other years. Especially, the highest temperature during soybean flow-ering and pod setting stage was $26.8^{\circ}C$ which was higher $0.1^{\circ}C$ and rainfall was 172.2 mm, higher 47.8 mm than other years from the first to the 20th in the October at soybean seed elongation stage. Soybean leaves were turned upside down by the drought stress during the flowering and pod-setting stage. The numbe-r of pods and seeds per unit area decreased 11.0% and 30.3% compared with the previous year, respectively. The ripening period was prolonged by 21 days because of high temperature and soil moisture contents due to the continual rainmade increase of the seed weight up to 15.6% and the yield decreased 7.1% compared to the previous year.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.232-232
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• 2019

The persistence of drought periods and water scarcity is a growing public concern, as climate change projections indicate a more critical scenario in the future. The sustainability of water resources for the increasing population, and to ensuring crop production will unarguably be a daunting task for the water resources managers, with a projected 9.8 billion people by 2050 as well as the need to increase food production by 70 to 100%. Consequently, there is a need for significant irrigation water use for more crop production in the face of stiff competition among water users. However, the available natural resources are already over-constrained, and the allocation of more resources for food production is not feasible. Currently, about two-thirds of global water withdrawer is used by the agricultural sector while 48% of water resources in Korea is used for agricultural production. Despite the apparent ecological deficit and unfavorable conditions of resources utilization, a staggering amount of food waste occurs in the country. Moreover, wastage of food translates to waste of all the resources involved in the food production including water resources. Food waste can also be considered a serious potential for economic and environmental problems. Hence, exploring an alternative approach to efficient resources utilization in a more sustainable way can ensure considerable resources conservation. We hypothesized that reducing food waste will decline the demand for food production and consequently reduce the pressure on water resources. We investigated the food wastage across the food supply chain using the top-down datasets based on the FAO mass balance model. Furthermore, the water footprint of the estimated food wastage was assessed using the representative of selected food crops. The study revealed that the average annual food wastage across the food supply chain is 9.05 million tonnes, signifying 0.51 kg/capita/day and 48% of domestic food production. Similarly, an average of 6.29 Gm3 per annum of water resources was lost to food wastage, which translates to 40% of the total allotted water resources for agriculture in the country. These considerable resources could have been conserved or efficiently used for other purposes. This study demonstrated that zero food waste generation would significantly reduce the impact on freshwater resources and ensure its conservation. There is a need for further investigation on the food waste study using the bottom-up approach, specifically at the consumer food waste, since the top-down approach is based on estimations and many assumptions were made.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.408-408
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• 2019

The persistence of drought periods and water scarcity is a growing public concern, as climate change projections indicate a more critical scenario in the future. The sustainability of water resources for the increasing population, and to ensuring crop production will unarguably be a daunting task for the water resources managers, with a projected 9.8 billion people by 2050 as well as the need to increase food production by 70 to 100%. Consequently, there is a need for significant irrigation water use for more crop production in the face of stiff competition among water users. However, the available natural resources are already over-constrained, and the allocation of more resources for food production is not feasible. Currently, about two-thirds of global water withdrawer is used by the agricultural sector while 48% of water resources in Korea is used for agricultural production. Despite the apparent ecological deficit and unfavorable conditions of resources utilization, a staggering amount of food waste occurs in the country. Moreover, wastage of food translates to waste of all the resources involved in the food production including water resources. Food waste can also be considered a serious potential for economic and environmental problems. Hence, exploring an alternative approach to efficient resources utilization in a more sustainable way can ensure considerable resources conservation. We hypothesized that reducing food waste will decline the demand for food production and consequently reduce the pressure on water resources. We investigated the food wastage across the food supply chain using the top-down datasets based on the FAO mass balance model. Furthermore, the water footprint of the estimated food wastage was assessed using the representative of selected food crops. The study revealed that the average annual food wastage across the food supply chain is 9.05 million tonnes, signifying 0.51 kg/capita/day and 48% of domestic food production. Similarly, an average of $6.29Gm^3$ per annum of water resources was lost to food wastage, which translates to 40% of the total allotted water resources for agriculture in the country. These considerable resources could have been conserved or efficiently used for other purposes. This study demonstrated that zero food waste generation would significantly reduce the impact on freshwater resources and ensure its conservation. There is a need for further investigation on the food waste study using the bottom-up approach, specifically at the consumer food waste, since the top-down approach is based on estimations and many assumptions were made.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권1호
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• pp.1-8
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• 2024

우리나라는 기후변화의 영향으로 지속되는 가뭄으로 인해 물 부족 문제가 심화되고 있다. 제1차 국가물관리기본계획에 따르면, 생활 및 공업용수 부족량은 과거 최대 가뭄빈도(50년) 기준으로 0.07억 m³/년으로 전망되고 있다. 이러한 물 부족 문제에 효과적으로 대응하기 위해서는 장기적인 용수 수요 전망이 필수적이다. 공업용수의 경우 월별 사용량이 비교적 일정하지만, 생활용수의 경우 월별 패턴이 뚜렷하기 때문에 연단위 분석이 아닌 월단위 분석을 수행해야 한다. 본 연구는 충청권역을 대상으로 2017~2021년의 월별 용수 이용량 자료에 대해 패턴을 분석하고, 기후 변수와의 상관성을 이용하여 용수 분배 비율을 계산하였다. 그 결과 월별 생활용수 이용량을 연 이용량으로 나눈 월별 용수 이용률을 다시 평균기온으로 나누는 분법으로 계산한 경우가 절대오차가 가장 작게 산정되었으며, 이를 활용하여 충청권역의 월별 분배 비율을 산정하였다. 또한 충청권역의 월별 분배 비율에 SSP5-8.5 시나리오의 평균기온을 곱해 충청권역의 미래 월별 용수 이용률을 전망하였다. 그 결과, 최댓값의 평균은 1.16에서 1.29로 증가하고 최솟값의 평균은 0.86에서 0.84로 감소하였으며, 1사분위수는 0.95에서 0.93으로 감소하고 3사분위수는 1.04에서 1.06으로 증가하였다. 따라서 미래에는 현재와 비슷한 패턴을 유지할 것으로 보이지만, 월별 용수 이용률의 변동성은 커질 것으로 예상된다.