• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1067-1071
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• 2008

장기적인 수자원정책을 수립하기 위해서는 강수, 증발산, 유출 등의 물수지의 변동성을 평가하는 것이 중요하다. 특히 기후변화로 인한 기온 증가는 증발산량에 영향을 미칠 것이다. 따라서 기후변화에 따른 수자원의 영향을 신뢰성 있게 평가하기 위해서는 증발산량의 산정방법에 대한 불확실성을 평가하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 다섯 가지의 증발산량 산정방법에 대해 기온 및 강수변화에 따라 증발산량 계산과 유출량산정에 미치는 영향을 평가하였다. 안동댐 유역에 대해 준분포형 수문모형인 SLURP를 이용하여 기온과 강수변화에 따른 5가지 증발산량 산정방법의 민감도를 분석하였다. SLURP 모형에서는 Penman-Monteith method, Morton CRAE method, Spittlehouse/Black method, Granger method, Linacre method의 다섯 가지방법을 제시하고 있고, 관측 자료에 대해 검 보정을 수행한 결과 5개의 증발산량 산정법 모두 안동댐 유역에 대해 잘 모의하는 것으로 나타났다. 기온과 온도를 변화시킨 합성시나리오에서 Linacre 방법이 다른 방법들과 비교하여 높은 민감도를 나타내었는데 증발산량 산정법별 구조적 차이가 원인 것으로 판단되어 추가적인 연구가 진행 중이다. 결과적으로 각 증발산량 산정방법에 따른 민감도 차이는 기후변화 영향평가 결과의 불확실성을 제시하는 척도가 될 것이다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.42-47
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• 2010

본 연구에서는 2005~2007년 여름철(JJAS; 6~9월) 기간에 한반도 부근의 위성관측(TRMM) 및 지상관측(AWS) 강수량 그리고 대기오염 관측 자료를 이용하여 이들의 공간적 분포와 일주기 특성을 분석하였다. 이 기간에 AWS 평균 강수량은 전국적으로 약 5 mm/day 이었고, 제주도, 중부 내륙, 그리고 영 호남 경계 지역에서 9 mm/day 이상으로 많았다. PM10 (${\mu}g/m^3$) 미세먼지의 농도는 $27{\sim}57\;{\mu}g/m^3$ 이었고, 특히 수도권과 경남의 산업지역에서 $45\;{\mu}g/m^3$ 이상으로 높았다. 위성관측과 지상관측 강수량간의 상관(~0.8)은 매우 유의적이었다. AWS는 지점 관측이고 TRMM 관측은 면적평균임을 고려할 때, 위의 상관값은 상당히 높은 것으로 판단된다. 일주기 분석에서 미세먼지는 수도권 지역에서 오전에, 그리고 영남 지역에서는 오후 늦게 많이 발생하였다. AWS 강수량은 영동 및 경북 지역에서 이른 오전(2~8시)에, 이 지역 외에서는 오후 늦게(16~22시) 주로 발생하였다. 중부 지방의 강수 주기는 전선이 오후 3시부터 다음날 오전 4시까지 서해안에서 동해안으로 동진하는 형태를 잘 반영하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.343-343
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• 2012

미래 극한사상의 초과확률을 산정하기 위하여 저해상도의 전지구 기후변화 시나리오 자료를 그대로 사용하거나 이를 역학적 또는 통계적 방법으로 상세화한 고해상도 기후변화 시나리오 자료를 활용한다. 통계적 상세화는 전지구 또는 지역기후모델의 현재기후 모의 자료와 관측 자료와의 통계적 관계를 미래 예측자료에 적용하는 방법으로, 현재와 미래 기후의 시공간적 분포가 동일하다는 가정을 포함하고 있다. 반면 역학적 상세화 방법은 기후변화 강제력을 고려하는 지역기후모델을 이용하여 기후시스템의 역학 및 물리과정, 기후시스템간 의 상호작용, 기후변화의 비정상성 등을 고려할 수 있고, 변수간의 시공간적 상관성을 지구시스템의 물리 역학적 과정으로 해석할 수 있다는 장점이 있다. 이에 국립기상연구소에서는 영국 기상청의 통합모델(UM)기반의 지역기후모델(HadGEM3)을 사용하여 50 km 및 12.5 km 격자 단위로 역학적 상세화(dynamic downscaling)를 수행하였다. 본 연구에서는 역학적 상세화로 생산된 HadGEM3-RA 자료를 이용하여 현재기후(1980-2005), 가까운 미래(2020-2049)와 21세기말(2070-2099)의 20년 빈도 강수량을 비교하였다. 연구결과, 남한에 걸쳐 현재기후에 비하여 미래에는 극한강수의 크기와 빈도가 전반적으로 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 20년에 한번씩 발생하였던 일 극한강수는 RCP8.5를 고려한 21세기말에는 약 4년에 한번씩 발생하리라 전망되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.114-114
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• 2023

기상레이더는 대류권의 기상 관측에 널리 사용되며, 기상예보를 비롯하여 항공, 농업, 수문학 등 다양한 분야에서 활용하고 있다. 기상레이더센터는 SSPA(Solid State Power Amplifier) 기반 X-Band 주파수대역(9GHz)을 사용하는 연구용 소형기상레이더 관측망을 운영하고 있다. 주로 수도권 저층 대기에서 발생하는 위험 기상현상을 1분 단위로 빠르게 관측하면서 정확한 강수 정보생산을 위한 연구를 수행하고 있다. 레이더 관측 자료는 전파를 이용하여 넓은 범위에 분포하는 눈, 비, 우박 등 대기수상체를 관측하여, 강수량 추정을 통해 강수 정보를 생산한다. 이에 따라 레이더 관측 자료의 정확성과 신뢰도를 높이기 위해서 레이더 품질관리 기술 적용은 필수적이다. 기상레이더센터는 소형기상레이더로 관측한 이중편파 자료의 효과적인 품질관리를 위한 각종 자료처리 모듈을 개발하여, 실시간 자료처리 프로그램에 적용하였다. 우선, 저층 대기 관측 시 기상에코와 더불어 강한 반사도로 나타나는 지형에코를 판별하는 모듈과 선형 또는 쐐기형태의 전파간섭에코를 비롯한 비기상에코를 효과적으로 제거하는 기술을 개발하였다. 다음으로, X-Band 주파수대역 기상레이더 관측 자료의 취약점인 강한 강수 시 발생하는 반사도 감쇠 현상을 보정하기 위한 기술도 개발하였다. 소형기상레이더 품질관리 개발과 적용을 통하여 생산된 자료는 HSR(Hybrid Surface Rainfall), 레이더 강수량 추정, 대기수상체 등 다양한 기상 산출물 생산과 동시에 기상 감시 및 연구 분야에 효과적으로 활용하고 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1448-1452
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• 2010

최근 기상변동성 증가 및 기후변화 영향으로 수문순환과정이 과거와는 다른 양상으로 전개되고 있으며 전반적으로 극치사상의 빈도 및 강도의 증가현상이 지배적이다. 이러한 영향을 정량적으로 검토하기 위해서 경향성분석 방법 등이 도입되어 극치수문사상의 변동경향을 평가하는데 이용되고 있다. 대표적인 방법으로 선형회귀분석, Mann-Kendall 경향성 분석 등이 있으나 기본적인 가정(assumption)의 제약으로 극치수문자료 계열의 특성을 효과적으로 분석하는데 무리가 있다. 대표적이고 일반적으로 적용되는 선형회귀분석의 경우 자료가 정규분포(normal distribution)의 특성을 가질 때 유효한 방법으로서 극치수문자료와 같이 Heavy Tail를 가지는 분포특성을 표현하는 데는 무리가 따른다. 이밖에도 기존 선형회귀분석을 극치수문자료에 적용할 경우 추정된 결과를 수자원설계의 관심사항인 빈도해석 등에 직접적으로 연계시켜 해석할 수 없는 단점이 있다. 이는 자료계열의 분포특성을 정규분포로 가정하기 때문에 발생하는 문제로서 극치수문자료계열의 분포 특성을 반영할 수 있는 방법론의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 점을 개선하기 위해서 극치분포(extreme distribution)를 선형회귀분석에 적용하는 비정상성빈도해석(nonstationary frequency analysis) 방법론의 개념을 제시하고자 한다. 비정상성빈도해석을 위해서 Bayesian 기법이 도입되며 Bayesian 기법의 특성상 관련변수들이 사후분포(posterior distribution)로 귀결되기 때문에 경향성에 대한 정량적이고 확률적인 분석이 가능한 장점이 있다. 본 연구를 통해 개발된 방법론은 국내외 주요 강수지점에 대해서 적용되며 경향성, 분포특성, 빈도별 강수량에 대한 체계적인 분석이 이루어진다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.15 no.3
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• pp.171-177
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• 2013

The purpose of this study is to find a scheme to scale down the KMA (Korea Meteorological Administration) digital precipitation maps to the grid cell resolution comparable to the rural landscape scale in Korea. As a result, we suggest two steps procedure called RATER (Radar Assisted Topography and Elevation Revision) based on both radar echo data and a mountain precipitation model. In this scheme, the radar reflection intensity at the constant altitude of 1.5 km is applied first to the KMA local analysis and prediction system (KLAPS) 5 km grid cell to obtain 1 km resolution. For the second step the elevation and topography effect on the basis of 270 m digital elevation model (DEM) which represented by the Parameter-elevation Regressions on Independent Slopes Model (PRISM) is applied to the 1 km resolution data to produce the 270 m precipitation map. An experimental watershed with about $50km^2$ catchment area was selected for evaluating this scheme and automated rain gauges were deployed to 13 locations with the various elevations and slope aspects. 19 cases with 1 mm or more precipitation per day were collected from January to May in 2013 and the corresponding KLAPS daily precipitation data were treated with the second step procedure. For the first step, the 24-hour integrated radar echo data were applied to the KLAPS daily precipitation to produce the 1 km resolution data across the watershed. Estimated precipitation at each 1 km grid cell was then regarded as the real world precipitation observed at the center location of the grid cell in order to derive the elevation regressions in the PRISM step. We produced the digital precipitation maps for all the 19 cases by using RATER and extracted the grid cell values corresponding to 13 points from the maps to compare with the observed data. For the cases of 10 mm or more observed precipitation, significant improvement was found in the estimated precipitation at all 13 sites with RATER, compared with the untreated KLAPS 5 km data. Especially, reduction in RMSE was 35% on 30 mm or more observed precipitation.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.33 no.1
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• pp.39-48
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• 2012

In this study, a statistical estimation of probable precipitation and an analysis of its return period in Busan were performed using long-term precipitation data (1973-2007) collected from the Busan Regional Meteorological Administration. These analyses were based on the method of probability weighted moments for parameter estimation, the goodness-of-fit test of chi-square ($x^2$) and the probability plot correlation coefficient (PPCC), and the generalized logistics (GLO) for optimum probability distribution. Moreover, the spatial distributions with the determination of probable precipitation were also investigated using precipitation data observed at 15 Automatic Weather Stations (AWS) in the target area. The return periods for the probable precipitation of 245.2 and 280.6 mm/6 hr with GLO distributions in Busan were estimated to be about 100 and 200 years, respectively. In addition, the high probable precipitation for 1-, 3-, 6-, and 12-hour durations was mostly distributed around Dongrae-gu site, all coastal sites in Busan, Busanjin and Yangsan sites, and the southeastern coastal and Ungsang sites, respectively.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.9 no.4
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• pp.282-289
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• 2022

Analyzing the impact of climate change on the Korean Peninsula on the forest ecosystem is important for the management of subtropical forest bioresources. In this study, we collected location data and bioclimatic variables of the warm-temperate woody plant species, Myrica rubra and Cyzygium buxifolium, and applied the MaxEnt model based on the collected data to estimate the potential distribution area. Precipitation and temperature seasonality in the warmest quarter were the main environmental factors that determined the distribution of M. rubra, and the main environmental factors for S. buxifolium were precipitation in the warmest quarter and precipitation in the wettest quarter. The results of the MaxEnt model by administrative district, the M. rubra showed an area increase rate of 4.6 - 17.7% in the SSP2-4.5 climate change scenario and 13.8 - 30.5% in the SSP5-8.5 climate change scenario. S. buxifolium showed area increase rates of 4.8 - 32.2% in the SSP2-4.5 climate change scenario and 12.9 - 48.6% in the SSP5-8.5 climate change scenario. This study is meaningful in establishing a database and identifying future potential distribution areas of warm and subtropical plants by applying climate change scenarios.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.04a
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• pp.143-147
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• 2002

본 연구의 목적은 부산 동남부 해안지역의 대수층에서 염수화에 미치는 조건들을 파악하고 해수침투 범위를 추정하는데 있다. 이를 위하여 Tidal damping method와 SUTRA 모델링을 실시하고 대수층의 특성 및 염수화가능성을 파악하였으며, 모델링 결과의 타당성을 판단하기 위하여 전기비저항 탐사를 실시하였다. Tidal damping method에 의한 시간지연과 조석효율효과를 계산하여 대수층의 저류계수를 산출한 결과 시간지연 현상에 의한 방법이 적합하게 나타났다. SUTRA 모델링 결과, 건기인 5월에는 종분산 지수가 2.5m 일 때 500ppm의 TDS 등치선을 기준으로 해안에서 약 510m 내륙까지 해수의 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 그러나 우기인 7월에는 강수로부터 다량의 지하수 함양에 의한 지하수위 상승을 고려하여, 평균수리경사를 0.008로 설정한 조건에서는 500ppm의 TDS 등치선을 기준으로 해안에서 약 410m 내륙까지 해수의 영향을 받는 것으로 나타난다. 5월과 7월의 전기비저항 탐사결과를 비교하면 7월의 전기비저항 분포가 전반적으로 높게 나타났다. 그 이유는 6, 7월의 강수에 의한 지하수의 유입이 증가하여 침투된 염수의 농도가 다소 낮아졌기 때문이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1817-1821
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• 2006

본 연구에서는 미농무성 농업연구소에서 개발된 준 분포형 장기유출모형인 SWAT 모형을 활용하여 융설모의에 따른 유출 및 수문성분의 영향을 분석하고자 하는데 그 목적이 있다. 대상유역은 충주댐 상류유역을 선정하였다. 표고에 따른 온도, 강수변화를 고려하기 위해 대상유역을 4개의 표고밴드로 구성하였으며, 12개 기상관측소 자료를 이용하여 표고에 따른 온도, 강수변화율을 산정하였다. 모의결과 융설을 고려한 결과가 융설을 모의하지 않은 결과보다 관측유량과 비교해 우수한 결과가 나타났으며, 각 수문성분별로도 상당한 차이가 있는 것으로 나타났다. 따라서 장기유출해석 시 융설영향의 고려가 중요한 요소가 될 것으로 판단된다.