• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.47-47
• /
• 2023

Drought occurs due to lack of water resources over an extended period and its intensity has been magnified globally by climate change. In recent years, drought over South Korea has also been intensed, and the prediction was inevitable for the water resource management and water industry. Therefore, drought forecasting over South Korea was performed in the current study with the following procedure. First, accumulated spring precipitation(ASP) driven by the 93 weather stations in South Korea was taken with their median. Then, correlation analysis was followed between ASP and Df4m, the differences of two pair of the global winter MSLP. The 37 Df4m variables with high correlations over 0.55 was chosen and sorted into three regions. The selected Df4m variables in the same region showed high similarity, leading the multicollinearity problem. To avoid this problem, a model that performs variable selection and model fitting at once, least absolute shrinkage and selection operator(LASSO) was applied. The LASSO model selected 5 variables which showed a good agreement of the predicted with the observed value, R²=0.72. Other models such as multiple linear regression model and ElasticNet were also performed, but did not present a performance as good as LASSO. Therefore, LASSO model can be an appropriate model to forecast spring drought over South Korea and can be used to mange water resources efficiently.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.92-106
• /
• 1996

한발 간이 평가에 가상의 초지가 적합하다는 전제하에, 관여 인자를 작물 계수, 토양의 저수능, 토양 수분 상태로 정의되는 한발 개시점으로 제한하여, 토양 수분 회계장부 법으로 한발 전산 모델을 개발하였다. 최대 유효 강우는 토양 저수능 중에 잔여량과 같다고 전제 하였는데, 이 모델은 일정 깊이 개방통에 강우 최대 수용력이 수면 위 여유 공간 만큼인 것과 유사하며 이 통에 저장된 물이 증발하여 미리 규정한 수위 이하로 되면 한발로 취급함과 같다. 이 모델은 한발 평가를 위하여 전제한 가상 초지의 수분 부족을 추적하는데, 물 요구량, 한발 강도, 한발에 의한 수량 감소 지수를 계산할 수 있다. 선정된 인자의 영향 강도 비율을 이 모델에 의한 년간 필요 개량을 고려하여 계산하면, 작물계수 100, 토양 저수능 21, 한발개시점 16이었다. 이 모델에서 선발된 인자의 최적값은 작물 계수는 대형 증발계 증발량의 0.85배였고, 토양 저수능은 사양토 양토 식양토와 식토에서 실측 결과의 평균은 50mm 였으며, 한발 개시점은 저수능의 65% 였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제43권1호
• /
• pp.15-24
• /
• 2010

최근에는 확률강우량을 산정할 경우 지점빈도해석의 단점을 보완한 지역빈도해석법이 자주 실무에 적용되고 있으나, 가뭄에 관련한 연구에서는 대부분 아직까지 지점자료를 이용한 가뭄분석을 실시하고 있다. 본 연구에서는 가뭄의 지역적 특성 분석을 실시하기 위하여 필요한 동질한 가뭄특성을 지닌 지역을 구분하는 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 기상청 강우관측 지점자료 중 30년 이상의 강우자료를 보유한 58개의 관측지점을 대상으로 표준강수지수(SPI)를 산정하여 가뭄의 심도, 지속기간, 강도, 발생빈도 등과 같은 가뭄특성인자를 생성하였다. 가뭄특성인자는 수문학적으로 동질한 특성을 지닌 지역을 구분하는데 중요한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 다양한 가뭄특성인자를 효율적으로 활용하여 K-means 기법을 적용한 군집분석을 실시하여 동질한 가뭄특성을 지닌 지역을 6개 지역으로 구분하였다. 이러한 지역구분은 가뭄 특성의 공간적 해석을 가능하게 할 수 있고, 지점빈도 해석의 단점을 보완하는 지역빈도 해석도 가능하게 할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제57권1호
• /
• pp.45-58
• /
• 2024

기후변화로 인해 가뭄의 빈도, 심도 및 지속기간 등이 증가함에 따라 가뭄 위험도가 높아질 것으로 전망되고 있다. 가뭄 위험도는 수문기상학적 요인뿐만 아니라 용수의 공급 및 수요와 관련 있다. 최근에는 기후변화와 함께 사회경제적인 요인도 가뭄 위험도를 높이는 것으로 나타나고 있다. 따라서 미래에 발생가능한 심각한 가뭄에 적절히 대응하기 위하여 다양한 조건에서의 가뭄 위험도를 전망할 필요가 있다. 또한, 다양한 시나리오를 고려하는 것은 미래의 가뭄 위험도 전망이 가지는 불확실성을 줄이는데 도움이 될 것이다. 본 연구에서는 한국의 160개 시군구에 대한 기후변화 시나리오와 인구 및 용수 수요량 등을 고려하여 가뭄 시나리오를 작성하고 이에 따른 가뭄 위험도를 전망하였으며, 가뭄 위험도 전망 결과를 토대로 가뭄 위험 단계를 재설정하였다. 그 결과 한국의 가뭄 위험도는 과거에 비해 2020, 2025 및 2030년에서 모두 높아지는 것으로 나타났다. 특히, 기준 및 고위 시나리오에 따르면 2030년에는 가뭄 위험도가 과거보다 약 2배 정도 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 산정된 가뭄 전망 결과를 새로운 가뭄 위험 단계에 적용한 결과, 기준 및 고위 시나리오에서는 2020년 및 2030년에 한국 대부분의 지역에서 대응(V) 단계로 나타났다.

• Plant Biotechnology Reports
• /
• 제5권2호
• /
• pp.169-175
• /
• 2011

In this study, the JIP test was exploited to assess drought-tolerance of transgenic rice overexpressing OsNAC10. Two types of promoters, RCc3 (root-specific) and GOS2 (constitutive), were used to drive the transcription factor OsNAC10, a gene involved in diverse functions including stress responses. Three-month-old plants were exposed to drought for 1 week and their fluorescence kinetics was evaluated. Our results showed that drought-treated non-transgenic plants (NT) have higher fluorescence intensity at the J phase (2 ms) compared to transgenic plants, indicating a decline in electron transport beyond the reduced plastoquinone ($Q_A^-$). As manifested by negative L bands, transgenic plants also showed higher energetic connectivity and stability over NT plants under drought conditions. Also, the pool size of the end electron acceptor at the photosystem I was reduced more in NT than in transgenic plants under drought conditions. Furthermore, the transgenic plants had higher $PI_{total}$, a combined parameter that reflects all the driving forces considered in JIP test, than NT plants under drought conditions. In particular, the $PI_{total}$ of the RCc3:OsNAC10 plants was higher than that of NT plants, which was in good agreement with their differences in grain yield. Thus, the JIP test proved to be practical for evaluating drought-tolerance of transgenic plants.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제56권11호
• /
• pp.823-835
• /
• 2023

최근 이상기후의 증가로 강우강도가 높아지고 가뭄시기가 지속되는 현상이 나타나고 있다. 이러한 환경의 변화는 가뭄 현상의 장기화, 실시간 인지의 어려움이 있다. 일반적으로 가뭄은 강수량, 무강우지속일수 등 으로 판단할수 있다. 가뭄의 영향을 판단하는데 있어 기상학적 가뭄, 농업적 가뭄, 수문학적 가뭄으로 구분되어 가뭄지수를 활용한 평가가 이루어지고 있으나 환경가뭄 평가에 대해서는 미비한 실정이다. 수질오염총량제를 통해 관리되어지고 있는 하천 수질은 이러한 가뭄의 영향을 대비하는데 취약한 부분이 있다. 본 연구에서는 가뭄이 하천 수질에 미치는 영향을 파악하고 가뭄의 지속이 수질에 미치는 가뭄영향을 정량화 하고자한다. 무강우일수, 누적강수량이 하천 수질에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 하천의 수질을 평가하는데 활용되는 부하지속곡선(Load Duration Curve, LDC)를 활용하여 특정 시기에 발생하는 수질오염을 평가하였다. 감천중권역에서는 무강우일수가 14일 이상 지속되는 경우 중권역 목표수질을 초과하는 경우가 60%이상으로 나타났다. 누적강우량은 28일을 기준으로 설정하였을때 연간 평균강수량의 3%인 32.1 mm 이하인 경우에 하천에서의 수질변화가 나타났다. 감천 중권역에서는 무강우일수 14일, 28일간 누적강우량이 32.1 mm 이하를 기준으로 기상학적 영향이 목표수질 초과에 영향을 미친다고 판단하였다. 본 연구의 결과를 통해 가뭄영향을 정량화하고 향후 환경가뭄에서의 수질환경 가뭄지수 개발에 기여하고자 한다.

• Journal of Forest and Environmental Science
• /
• 제35권4호
• /
• pp.213-222
• /
• 2019

Climate change has been intensifying and affecting forest ecosystems. Over the years, the intensity and frequency of climate change have increased and the effects of climate change have been aggravating due to cumulative greenhouse gases such as CO₂, which has resulted in several negative consequences, drought being the main threat among all. Drought affects forest ecosystems directly and indirectly. Insufficient soil moisture, due to drought, may affect the growth of plants and soil respiration (SR), and soil temperature may increase because of desiccated soil. In addition, the mortality rate of plants and soil microorganisms increases. As a result, these effects could reduce forest productivity. Thus, in this article, we have presented various research studies on artificial drought using throughfall exclusion, and we have mainly focused on SR, which is significantly related to forest productivity. The research studies done worldwide were sorted as per the main groups of Köppen-Geiger climate classification and intensively reviewed, especially in tropical climates and temperate climates. We briefly reviewed the properties among the exclusion experiments about the temperate climate, which mostly includes Korean forests. Our review is not a proof of concept, but an assumption for adequate investigation of drought effects in the Korean forest.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제35권4호
• /
• pp.397-410
• /
• 2002

본 연구에서는 자연재해의 하나인 가뭄을 정량적인 방법으로 해석하기 위하여 가뭄에 영향을 미칠 수 있는 각 수문인자를 수치화하고, 이를 이용하여 증발산과 누가강수량의 편차를 산정해서 가뭄을 정량화하는 PDSI와 유역 단위의 지수를 산정하는 SWSI 및 다양한 지속기간별 지수를 산정하는 SPI를 이용해서 대상 유역인 낙동강 유역의 가뭄지수를 산정 및 비교하였으며, 가뭄대책에 대한 기본 정보를 제공하고자 하였다. 이를 통해, PDSI의 경우 지속되는 가뭄기간동안의 변화를 살피는데 유리하고, SWSI는 가뭄이 시작되는 몇 개월에 해당하는 가뭄을 판단하거나 단기간 수문인자의 변동을 통한 가뭄을 판단하는데 이용될 수 있으며, SPI는 그 지속기간이 짧은 경우 단기간의 가뭄을, 지속기간이 길어지면 장기간의 가뭄을 나타내는데 유리할 것으로 분석되었다. 또한, SWSI와 PDSI 및 SPI를 이용하여 과거 가뭄을 살펴본 결과 '94${\sim}$'97년간 지속된 가뭄이 과거 가뭄사상 중 가장 극심하며 긴 가뭄기간을 지닌 것으로 판단되었으며, SWSI를 통해 기존에 파악되지 못했던 수문학적 가뭄이 1992년에 발생했었음을 알 수 있었다. 이상의 분석을 통하여 볼 때 SWSI와 PDSI 및 SPI는 가뭄을 정량적으로 나타내는데 아주 유효한 방법이며, 각각의 지수가 가지는 장 단점에 따라 가뭄을 파악할 경우 효과적일 것으로 판단되었다.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제66권4호
• /
• pp.41-50
• /
• 2024

Precipitation is an important component of the hydrological cycle and a key input parameter for many applications in hydrology, climatology, meteorology, and weather forecasting research. Grid-based satellite rainfall products with wide spatial coverage and easy accessibility are well recognized as a supplement to ground-based observations for various hydrological applications. The error properties of satellite rainfall products vary as a function of rainfall intensity, climate region, altitude, and land surface conditions. Therefore, this study aims to evaluate the commonly used new global grid-based satellite rainfall product, Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station data (CHIRPS), using data collected at different spatial and temporal scales. Additionally, in this study, grid-based CHIRPS satellite precipitation data were used to evaluate the 2022 extreme drought. CHIRPS provides high-resolution precipitation data at 5 km and offers reliable global data through the correction of ground-based observations. A frequency analysis was performed to determine the precipitation deficit in 2022. As a result of comparing droughts in 2015, 2017, and 2022, it was found that May 2022 had a drought frequency of more than 500 years. The 1-month SPI in May 2022 indicated a severe drought with an average value of -1.8, while the 3-month SPI showed a moderate drought with an average value of 0.6. The extreme drought experienced in South Korea in 2022 was evident in the 1-month SPI. Both CHIRPS precipitation data and observations from weather stations depicted similar trends. Based on these results, it is concluded that CHIRPS can be used as fundamental data for drought evaluation and monitoring in unmeasured areas of precipitation.

• 한국지역지리학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.216-223
• /
• 2010

본 연구는 북한 혜산시의 1957년에서 2006년 사이의 강수량 데이터를 이용하여 Z지수를 지표로 가뭄과 홍수의 변화 과정을 분석하였다. 50년 동안 혜산시 지역의 가뭄과 홍수 출현 빈도를 연도별 및 사계절별로 구분하여 소파형 기법으로 분석하였다. 분석 결과 혜산시의 연도별 및 사계절별 가뭄과 홍수의 발생빈도는 24% 이상으로서 가뭄과 홍수 재해가 빈번하였다. 다항식접합(Polynomial Fit)과 주기분석 결과, 가을철의 가뭄과 홍수는 수십년간(inter-decadal) 특징이 뚜렷하고 연도별 및 봄, 여름 및 겨울에는 수년간(inter-annual) 특징이 잘 나타난다. 최근에는 가을에 가뭄이 많고 연도별과 봄, 여름 및 겨울에는 홍수가 많았다.