• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1125-1138
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• 2014

본 연구는 광동댐 유역을 대상으로 RCPs (Representative Concentration Pathways) 기후변화 시나리오의 Arc-SWAT 적용으로 평균유출량과 저유량 계열을 구축하고 경계핵함수(Boundary Kernel)를 이용하여 비매개변수적 갈수빈도 해석을 수행하였다. 분석결과, RCPs 시나리오 하에서 가까운 미래의 유출량 감소로 인한 가뭄발생빈도가 증가하였으며, RCP8.5에서 저유량 계열의 변동폭이 크게 나타났다. Median flow의 갈수량 빈도해석결과 가까운 미래(2030s)의 30년 빈도 갈수량의 경우 Historic 기간에 비하여 증가(RCP4.5: +22.4%, RCP8.5: +40.4%)하였으나, 먼 미래(2080s)에는 갈수량 감소(RCP4.5: -4.7%, RCP8.5: -52.9%)로 인한 가뭄발생빈도가 커지는 것으로 분석되었다. 또한 Quantile 25% flow 저유량 계열의 경우 먼 미래에 빈도별 갈수량이 감소(RCP4.5: -20.8% ~ -60.0%, RCP8.5: -30.4% ~ -96.0%)하여 극심한 가뭄의 발생빈도가 커질 것으로 분석되었다. RCPs 시나리오 적용에 따른 비매개변수적 갈수빈도 해석 결과는 한반도 중권역별 수자원개발계획 수립과 기후변화 대응책 마련을 위한 기초자료로 활용이 가능할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.48-48
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• 2023

The intensified droughts under climate change are expected to threaten stable water resource availability. Droughts exceeding the magnitude of historical variability could occur increasingly frequently under future climate conditions. It is crucial to understand how drought will evolve over time because the assumption of hydrological stationarity of the past decades would be inappropriate for future water resources management. However, the timing of the emergence of unprecedented drought conditions under climate change has rarely been examined. Here, using multimodel hydrological simulations, we investigate the changes in the frequency of hydrological drought (defined as abnormally low river discharge) under high and low greenhouse gas concentration scenarios and with existing water resources management and estimate the timing of the first emergence of unprecedented regional drought conditions that persist for over several consecutive years. This new metric enables a new quantification of the urgency of adaptation and mitigation with regard to drought under climate change. The times are detected for several sub-continental-scale regions, and three regions, namely, southwestern South America, Mediterranean Europe, and northern Africa, exhibit particularly robust and earlier critical times under the high-emission scenario. These three regions are expected to confront unprecedented conditions within the next 30 years with a high likelihood, regardless of the emission scenarios. In addition, the results obtained herein demonstrate the benefits of the lower-emission pathway in reducing the likelihood of emergence. The Paris Agreement goals are shown to be effective in reducing the likelihood to the unlikely level in most regions. Nevertheless, appropriate and prior adaptation measures are considered indispensable to when facing unprecedented drought conditions. The results of this study underscore the importance of improving drought preparedness within the considered time horizons.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.119-131
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• 2010

가뭄은 인간이 극복하기 힘든 자연재해로서 가뭄지역의 경제를 어렵게 할 뿐 아니라 생태계까지 파괴하기 때문에 전 세계적으로 가장 두려워하는 관심 재해 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 가뭄지수인 팔머가뭄지수와 범지구적 해수면 온도의 상관관계를 분석하였다. 먼저 팔머가뭄지수를 산정하여 과거 가뭄발생연도와 비교분석을 실시하였다. 비교분석을 결과 대부분의 과거 가뭄사상과 지수가 일치하는 것으로 분석되었다. 상관성 분석을 위해 팔머가뭄지수 산정을 위한 지수인 강수자료와 온도자료를 월평균강수량과 월평균온도 자료로 산정하여 군집분석을 실시하였다. 우리나라 기상청관할에 있는 61개 지점을 선정하여 월평균강우량과 월평균온도 자료로 군집분석결과 총 6개의 군집을 형성하는 것으로 분석되었다. 또한, 군집분석결과와 팔머가뭄지수의 주성분 분석을 실시하였다. 주성분 분석을 통해 전체 자료의 분산을 80% 이상 설명할 수 있는 14개의 시계열 자료를 추출하였다. 추출된 팔머가뭄지수의 주요 성분과 범지구적 해수면 온도와의 상관성 분석결과 팔머가뭄지수는 양의 상관관계가 음의 상관관계보다 큰 것으로 분석되었으며, 태평양에서 관측되는 해수면 온도와 통계적으로 유의한 상관관계를 갖는 해수면 온도 구역을 확인할 수 있었다. 이를 통해 해수면 온도를 이용하여 우리나라에 발생할 수 있는 가뭄의 예측 가능성을 제시하였다.

• 대기
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• 제18권4호
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• pp.279-286
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• 2008

In the tropical western Pacific (especially, west of 135oE, including South China Sea and the Philippines), during boreal summer, it was found that a strong correlation exists between the tropical cyclone activity and the drought conditions in Korea. During the summer drought, firstly, there were strong ascending flows over the tropical western Pacific with more tropical cyclone genesis, and to compensate for this, descending flows develop in the mid-latitudes, thereby causing drought; in other words, a secondary circulation is formed between the tropical western Pacific and mid-latitudes of East Asia. Secondly, the developments of both the subtropical western Pacific high and the Manchurian low are suppressed. As a result, both the land-sea pressure gradient and the southerly flow from low-latitudes to Korean area are also weakened, which reduces approaches of tropical cyclones to this area despite the high frequency of their geneses.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_3호
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• pp.1285-1298
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• 2019

가뭄은 산불을 일으킬 수 있는 요소 중 하나로, 산불의 빈도 및 피해 면적과 연관성이 있다. 특히, 우리나라는 가뭄이 주로 발생하는 건조한 봄과 가을에 산불이 많이 발생하고, 그 중 일부는 강풍을 동반하여 대형산불로 번지는 경향을 보인다. 따라서 본 연구에서는 우리나라를 대상으로 산불발생 및 면적과 가뭄 변수의 관련성을 파악하고, 우리나라에 적합한 가뭄 변수를 이용하여 산불발생위험 추정을 위한 위성기반의 가뭄지수를 개발하였다. 사용한 가뭄 변수는 다운스케일링(downscaling)한 고해상도의 토양수분, Normalized Different Water Index(NDWI), Normalized Multi-band Drought Index(NMDI), Normalized Different Drought Index(NDDI), Temperature Condition Index(TCI), Precipitation Condition Index(PCI), Vegetation Condition Index(VCI)이며, 경험적 가중 선형조합(Weighted Linear Combination) 및 One-class SVM을 통해 지수 개발을 하였다. 2013년부터 2017년 기간 동안의 변수를 이용하여 상관성 분석을 통해 대부분의 가뭄 변수가 산불 발생에 유의미한 결과를 보임을 확인했으며, 특히 토양수분과 NDWI, PCI가 우리나라 산불과 상관성을 보였다(88 % 이상 일치함). 개발된 지수를 2018년 산불 발생 건에 대해 적용한 결과, 다섯 가지의 선형조합 중에서 토양수분과 NDWI의 조합이 시 공간적으로 적합한 것으로 나타났으며, One-class SVM은 대형산불에 적합한 것으로 나타났다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제63권1호
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• pp.77-90
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• 2021

This study aimed to assess the impact of abnormal climate events on the production of Italian ryegrass (IRG), such as autumn low-temperature, severe winter cold and spring droughts in the central inland, southern inland and southern coastal regions. Seasonal climatic variables, including temperature, precipitation, wind speed, relative humidity, and sunshine duration, were used to set the abnormal climate events using principal component analysis, and the abnormal climate events were distinguished from normal using Euclidean-distance cluster analysis. Furthermore, to estimate the impact caused by abnormal climate events, the dry matter yield (DMY) of IRG between abnormal and normal climate events was compared using a t-test with 5% significance level. As a result, the impact to the DMY of IRG by abnormal climate events in the central inland of Korea was significantly large in order of severe winter cold, spring drought, and autumn low-temperature. In the southern inland regions, severe winter cold was also the most serious abnormal event. These results indicate that the severe cold is critical to IRG in inland regions. Meanwhile, in the southern coastal regions, where severe cold weather is rare, the spring drought was the most serious abnormal climate event. In particular, since 2005, the frequency of spring droughts has tended to increase. In consideration of the trend and frequency of spring drought events, it is likely that drought becomes a NEW NORMAL during spring in Korea. This study was carried out to assess the impact of seasonal abnormal climate events on the DMY of IRG, and it can be helpful to make a guideline for its vulnerability.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제28권5호
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• pp.1125-1132
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• 2017

가뭄의 심도와 빈도가 강해지는 상황에서 가뭄예측을 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있으나 가뭄현상의 시간적 변동이 비선형적이며 복잡하여 단일 모형만으로 예측하기에는 한계가 있다. 이 연구에서는 기상가뭄지수인 표준강수지수 (SPI)와 세계기후지수, 날씨 관련 변수 등과 같은 다양한 설명변수들 사이의 관계를 설명할 선행 모형과 가법 모형을 먼저 구축한 후 앙상블 기법 중 확률 기울기 하강 (stochastic gradient descent; SGD) 방법을 이용하여 가중치를 설정하는 결합모형을 구축하였다. 우리나라 14개 지역에 대한 1954년 ~ 2013년 자료를 이용하여 모형을 구축하고 2014년 ~ 2015년 자료를 이용하여 모형의 성능을 비교하였다. 그 결과 14개 지역 중 8개 지역에 대하여 개별 모형에 비해 결합모형의 성능이 좋았으며 가뭄 예측이 개선되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_1호
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• pp.993-1001
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• 2017

가뭄은 전 지구차원의 다방면에 걸쳐 피해를 주는 자연 재해이다. 21세기 들어 최근까지 다양한 위성관측 기기를 활용하여 다양한 가뭄의 유형을 모니터링 할 수 있게 되었는데, SMAP위성의 토양수분, GRACE 위성의 생태계 물 저장량, Terra & Aqua의 생태계 생산량과 증발산량 그리고 위성 강우 관측 등이 그 예이다. 이들 위성 자료의 분석을 통해 지역적 수자원 현황 및 가뭄과 이로 인한 (수)생태계 영향, 농업 등의 산업, 그리고 인간사회의 영향을 시공간적으로 파악할 수 있다. 가시광선부터 마이크로파까지 채널 (밴드)마다 관측할 수 있는 기상 및 환경 변수가 다르기 때문에 다양한 센서로부터 획득할 수 있는 원격탐사자료는 한반도 전역을 대상으로 가뭄에 대한 수자원 변화와 연관된 피해를 시공간적으로 파악하는 데에 상호 보완적이며 효과적인 수단이다. 따라서 이러한 위성자료들을 통해 국가 재난 대응 차원의 활용방안을 제안하고자 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권1호
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• pp.71-82
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• 2014

본 연구에서는 기후변화에 따른 미래 기후, 수문정보로부터 가뭄전망 정보를 생산 및 분석하고자 한다. 미래의 불확실성을 고려하기위해 3개 GCMs와 3개 수문모형을 이용하였다. 강수량, 유출량 및 토양수분량으로부터 기상학적, 수문학적 및 농업적 가뭄지수로 분류되는 SPI, SRI 및 SSI를 산정하였다. Mann-Kendall test 결과, 미래 가뭄의 경향은 봄철 및 겨울철에 크게 증가할 것으로 전망되었으며, 가뭄발생빈도의 경우 SRI 및 SSI가 SPI 보다 더 높게 나타났다. 미래 기후변화가 기상학적 가뭄 보다는 수문학적 및 농업적 가뭄에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

• 상하수도학회지
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• 제24권3호
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• pp.351-359
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• 2010

최근 들어, 기상이변 및 국지성 집중호우로 인한 침수피해가 계속적으로 발생하고 있다. 따라서 재해 피해 저감을 위한 대책을 수립할 시에 풍수해 관리 분야에 있어 대부분이 홍수피해에 집중되고 있는 실정이다. 그러나 가뭄 재해 또한 홍수피해에 못지 않은 규모의 피해를 발생시키고 있으며, 가뭄 피해는 그 발생빈도가 아직 크지 않으나 점차 증가하고 있다는 부분에 주목할 필요가 있다. 강원도 태백시는 2008년 가을부터 2009년 봄까지 심한 가뭄 피해를 입어 심각한 물부족에 시달린 중요한 예시이다. 따라서 본 연구에서는 이 지역에 대한 물 부족 요인을 파악하기 위하여 수문기상학적 분석을 통한 가뭄빈도를 분석하였으며, 광역상수도 공급원인 광동댐의 운영과 수요-공급 분석을 통하여 물 부족 원인에 대하여 분석하였다. 그 결과, 갈수우량의 빈도 분석을 통한 태백지역 가뭄은 20년 빈도에 해당하는 것으로 나타났으며, 이를 바탕으로 광동댐 저수지에는 저수율이 약 52% 만 확보 가능한 것으로 나타났다. 또한, 갈수기의 강우량은 평년에 비하여 작게 발생하였다. 그러나 피해 발생 시 태백시의 상수도 수요는 평년에 비하여 많았던 것으로 판단되었다. 본 연구를 통하여, 가뭄시 물 부족 원인을 분석하였으며, 이는 가뭄시 물 부족 대책 마련을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.