• 대기
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• 제29권5호
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• pp.585-597
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• 2019

This study evaluates the performance of Weather Research and Forecasting (WRF) model in simulating temperature over the COordinated Regional climate Downscaling EXperiment-East Asia (CORDEX-EA) Phase 2 domain for the reference period (1981~2005), and assesses the changes in temperature and its extremes in the mid-21st century (2026~2050) under global warming based on Representative Concentration Pathway (RCP) scenarios. MPI-ESM-LR forced by two RCP scenarios (RCP2.6 and RCP8.5) is used as initial and lateral boundary conditions. Overall, WRF can capture the observed features of temperature distribution reflecting local topographic characteristic, despite some disagreement between the observed and simulated patterns. Basically, WRF shows a systematic cold bias in daily mean, minimum and maximum temperature over the entire domain. According to the future projections, summer and winter mean temperatures over East Asia will significantly increase in the mid-21st century. The mean temperature rise is expected to be greater in winter than in summer. In accordance with these results, summer (winter) is projected to begin earlier (later) in the future compared to the historical period. Furthermore, a rise in extreme temperatures shows a tendency to be greater in the future. The averages of daily minimum and maximum temperatures above 90 percentiles are likely to be intensified in the high-latitude, while hot days and hot nights tend to be more frequent in the low-latitude in the mid-21st century. Especially, East Asia would be suffered from strong increases in nocturnal temperature under future global warming.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권6호
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• pp.683-696
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• 2013

최근 도시지역에서는 호우로 인한 침수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 특히 치수계획 수립의 기초가 되는 확률강우량을 초과한 국지적인 집중호우는 도시지역 침수피해의 주요 원인이 된다. 따라서 강우의 지역적인 특성을 고려한 신뢰도를 향상시킨 확률강우량 산정이 요구된다. 그러나 현재의 확률강우량 산정에는 강우의 시 공간적인 특성을 고려하지 않고 기상청 강우관측소 지점의 자료를 모든 지역에 동일하게 적용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 기후변화 영향 및 강우의 시 공간적인 특성을 고려한 확률강우량을 예측하였다. 강우의 공간적인 특성을 고려하기 위하여 AWS의 자료를 활용하였으며, 부족한 강우자료를 확보하기 위하여 강우발생 모형인 WGR 모형을 적용하였고, 기후변화 시나리오는 RCP 4.5와 RCP 8.5를 적용하였다. 본 연구의 결과는 향후 치수대책 수립을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.20-27
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• 2016

전 세계는 기상재해로 인해 막대한 경제적 손실 및 인명 피해를 입고 있다. 특히 우리나라는 홍수에 따른 침수 시 인명 피해가 빈번하다. 홍수에 대한 실효성 있는 비상대처계획을 수립하기 위해서는 시간에 따른 침수 예상 지역을 산정하는 것이 중요하다. 이에 본 연구는 안동 도심지를 대상으로 행위자 기반 모델링을 활용해 침수 예상 지역 및 시간을 산정하였다. 연속방정식과 Manning 공식을 이용해 조도계수 및 유량별 전파시간을 계산하였다. 안동댐에 가능최대홍수량이 유입되면 직하류 지점에서 발생할 수 있는 시나리오를 모델링하였다. 이 결과들에 근거해 시간대별 침수 예상 지역을 도시할 수 있는 행위자 기반 모형을 개발하였다. 이 모형을 활용해 대상 지역의 약 3분의 2가 침수되기까지 3분 가까이 소요된다는 결과를 얻을 수 있었다. 등위도 지역이라 할지라도 침수 예상 시간의 편차가 약 2배까지 발생할 수 있다는 결과 또한 얻을 수 있었다. 본 연구 결과는 대피 장소 및 경로 선정에 실효성 있는 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.281-286
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• 2012

국민들의 삶의 수준이 올라감에 따라 자연 친화적인 수공간 조성을 갈망 하게 되고, 이른바 녹색기술(Green Technology)이 각광을 받고 있다. 이러한 녹색공간에 문화적 콘텐츠를 도입하여 물, 음악, 자연을 정서적 언어표현의 도구로 활용한다. 현재 수경관은 시나리오 제작자에 의해 단독으로 만들어져 피동적인 연출만 하는 추세이다. 하지만 비용적인 면과 연출의 한계성에 국한되어, 기존 및 신설되는 수경 사업에 인터넷 기반 및 PC기반의 통합 제어 시스템에 대한 관심과 수요가 급격히 증가하고 있다. 본 논문에서는 분수대 제어 시스템에 관한 것으로 기존의 programmable logic controller (PLC)나 산업용 PC에 국한되어 운영하던 제어방식을 PC방식의 그래픽 화면으로 각종 분수(음악분수, 바닥분수, 생태연목 등)를 통합적으로 운영 관리, 제어할 수 있도록 개선된 지능형 녹색통합제어시스템 개발을 하였다. 또한 자동 기상 감시 시스템을 구축하여서 주로 실외에 설치가 되는 녹색경관시스템을 시변적인 실외 상황에 대해서 예측 제어 할 수 있도록 설계하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.13-20
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• 2012

지구환경감시 위성개발에 관한 관심이 날로 증가하고 있음에도 불구하고, 위성으로부터의 정보를 빠른 시간 내에 가공하여 활용할 수 있는 영상처리기술에 대한 투자는 미미한 실정이다. 본 논문에서는 한국형 위성영상처리 기본체계 구축에 필요한 각 요소기술과 관련 산업의 관계를 정성적으로 고찰하였으며, 시스템 구축비용을 추정하여 관련 산업이외의 산업파급효과를 정량적으로 도출하였다. 또한, 한국형 위성영상처리 기본체계 구축에 소요되는 비용과 이에 수반되는 혜택에 대한 내부수익률을 산출하여 경제적 타당성을 계량적으로 분석하였다. 분석결과, 농수산업, 관광레저산업, 운송업 등이 본 체계 개발과 관련성이 높았으며, 이로 인하여 직접관련 산업을 제외하고 91억 원의 생산유발효과, 33억 원의 부가가치유발효과, 그리고 54명의 고용유발효과가 있을 것으로 분석되었다. 한편 비관적 시나리오에서도 최저수익률 5.5%을 상회하는 7%의 수익률을 보일 것으로 예측되어 투자타당성을 확보하는 것으로 확인되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권4호
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• pp.95-106
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• 2013

It is now generally known that dynamical climate modeling outputs include systematic biases in reproducing the properties of atmospheric variables such as, preciptation and temerature. There is thus, general consensus among the researchers about the need of bias-correction process prior to using climate model results especially for hydrologic applications. Among the number of bias-correction methods, distribution (e.g., cumulative distribution fuction, CDF) mapping based approach has been evaluated as one of the skillful techniques. This study investigates the uncertainty of using various CDF mapping-based methods for bias-correciton in assessing regional climate change Impacts. Two different dynamicailly-downscaled Global Circulation Model results (CCSM and GFDL under ARES4 A2 scenario) using Regional Spectial Model for retrospective peiod (1969-2000) and future period (2039-2069) were collected over the west central Florida. Total 12 possible methods (i.e., 3 for developing distribution by each of 4 for estimating biases in future projections) were examined and the variations among the results using different methods were evaluated in various ways. The results for daily temperature showed that while mean and standard deviation of Tmax and Tmin has relatively small variation among the bias-correction methods, monthly maximum values showed as significant variation (~2'C) as the mean differences between the retrospective simulations and future projections. The accuracy of raw preciptiation predictions was much worse than temerature and bias-corrected results appreared to be more significantly influenced by the methodologies. Furthermore the uncertainty of bias-correction was found to be relevant to the performance of climate model (i.e., CCSM results which showed relatively worse accuracy showed larger variation among the bias-correction methods). Concludingly bias-correction methodology is an important sourse of uncertainty among other processes that may be required for cliamte change impact assessment. This study underscores the need to carefully select a bias-correction method and that the approach for any given analysis should depend on the research question being asked.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.611-611
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• 2012

지구온난화에 따른 기후변화로 인해 자연재해는 빈번히 발생하고 있으며, 그 피해규모는 증가하고 있는 추세로 나타나고 있다. 이로 인하여, 최근 빈발하는 집중호우에 의한 자연재해는 생명과 재산에 직접적인 피해를 입히게 된다. 따라서, 기후변화에 따른 강수량 특성이 반영된 홍수량 및 홍수위 산정은 미래 기후변화가 유역에 미치는 영향을 파악하고, 이 치수 계획수립 등의 수자원 계획에 있어 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 미래 기후변화가 섬진강 유역의 수리 수문학적 변화에 미치는 영향을 평가하고자 국가하천인 섬진강(송정수위표~섬진강댐 하류)을 포함한 섬진강 유역의 중하류부에 위치한 요천(섬진강 합류점~이백교), 보성강(섬진강합류점~주암댐 하류) 구간을 모의대상으로 선정하고 모형을 구성하였다. 기상청에서 제공하는 KMA-RCM 기후자료를 바탕으로 목표기간(목표I :1979~2008년, 목표 II:2011~2040년, 목표 III:2041~2070년, 목표 IV:2071~2100년)에 따라 HEC-HMS를 이용하여 홍수량을 산정하였고, 이를 HEC-RAS에 적용하여 기후변화에 따른 홍수위 변화를 대상 유역의 유역출구점인 송정 수위관측소를 기준으로 산정 및 검토하였다. 산정된 결과를 섬진강 유역의 기 수립된 계획과 비교 검토를 하였으며, 목표기간별 홍수량 및 홍수위 변화양상을 제시하였다. 본 연구결과는 기후변화 시나리오를 고려한 목표기간별 수공시설물의 방재기준 개선 방안 및 재설정 기준 마련에 있어 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.867-867
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• 2012

기후변화와 변동으로 인해 기온, 강수, 증발산 등의 수문순환 요소들이 과거와는 다르게 빠른 속도로 변하고 있다. 이에 따라 지난 수십 년간 기후변화가 수문학적 극한사상에 미치는 잠재적 영향은 수자원공학 관련 분야에서 관심 대상이 되어왔으며, 많은 선행 연구들은 극한 수문사상의 규모 및 빈도가 증가한다는 결과를 보여 주었다. 우리나라의 경우 최근 10년간(1999~2008년) 1일 100mm 이상 집중호우의 발생빈도는 총 385회로, 70~80년대 222회에 비해 무려 1.7배나 증가했다. 2011년의 경우 7월초부터 8월 중순까지 지속적인 장마와 집중호우로 인해 1285.3mm의 누적강수량이 발생하였으며, 서울 및 수도권 지역에서 100년 빈도 설계강수량을 초과하는 집중호우 발생으로 서울의 도심지역 곳곳이 침수되어 많은 재산피해와 인명피해를 입혔다. A1B 기후변화 시나리오에 따르면 21세기말(2071~2100년)에는 20세기말(1971~2000년)에 비해 약 17%가 증가할 것으로 전망하고 있다. 이처럼 기후변화는 특히 도시수공시설물을 설계하는데 있어 가장 중요한 변수인 극한강우사상을 변화시키기 때문에 도시배수시설물을 계획하고 설계하는 수공기술자들에게 기후변화를 고려하는 일은 자명한 일이다. 또한, 기후변화로 인한 수문과정의 점진적 변화 영향은 도시배수관련 기반시설물의 첨두홍수량과 빈도를 변화시킬 것으로 예상하고 있다. 이에 본 연구에서는 기후변동이 도시배수체계에 미치는 영향을 평가하기 위해 외부기상인자의 변동을 반영할 수 있는 비정상성 빈도해석기법을 이용하여 지속시간 1기간, 3시간, 24시간 빈도별 설계강수량을 산정한 후 도시유출모형인 XP-SWMM 모형을 통해 도시배수체계에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 통해 현재의 도시배수체계와 비교함으로써 기후변동이 도시배수체계에 미치는 영향을 정량화하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.126-126
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• 2012

기후변화는 전 세계적으로 다양한 영향을 미치고 있으며 특히, 홍수나 대설로 인한 수문변화에 영향을 준다. 본 연구는 준분포형 연속 모형인 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)모형을 이용하여 우리나라 3대 대설지역에 속하는 다목적댐인 충주댐유역(6642.0 m)의 기후변화에 따른 융설이 수문과 수질에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 먼저, 융설 모형의 매개변수인 적설분포면적감소곡선 (Snow Cover Depletion Curve; SCDC)을 구축하기 위하여 10년(2000-2010)동안의 Terra MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상자료와 6개 기상관측소(충주, 제천, 원주, 영월, 대관령, 태백)의 최심적설자료를 이용하여 연도별 SCDC을 구축하였다. 구축 결과, 눈이 50% 피복 일 때 snow volume은 연 평균 0.47로 분석되었다. 이를 SWAT 모형에 적용하여 수문과 수질에 대한 적용성 평가를 실시한 결과, 유출의 경우 NSE는 융설기간 동안 평균 0.8, 전체기간은 평균 0.6으로 나타났으며 수질(Sediment, T-N, T-P)의 경우 각각 평균 0.72, 0.70, 0.85을 나타내었다. 미래 기후자료는 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 제공하는 SRES(Special Report on Emission Scenarios) A1B, B1 기후변화시나리오의 HadCM3 모델의 결과 값을 이용하였으며 기간은 과거 30년 기후자료(1981-2010, baseline)를 바탕으로 2040s(2020-2059), 2080s(2060-2099)의 두 기간으로 나누어 각각 분석하였으며 기후변화 결과 값의 불확실성을 줄이고자 과거 자료와 GCM의 1981년에서 2000년까지의 값을 비교하여 온도와 강수량의 보정을 실시한 후 LARS-WG를 이용하여 온도와 강수량 자료를 구축하였다. SWAT 모형을 적용한 결과, 평균 1.92 증가한 것으로 나타났으며 유출은 융설기간(Nov-Apr)이 비융설기간(May-Oct)보다 10% 더 증가하였다. 본 연구에서는 SWAT 모형을 통한 유출 및 환경부하량 전망을 목표로 하여 미래 기후변화를 고려한 융설이 다목적댐에서의 유출과 수질 (Sediment, Total Nitrogen, Total Phosphorus)에 미치는 영향을 평가해 보고자 한다.

• 한국물환경학회지
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• 제32권2호
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• pp.173-182
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• 2016

The objective of this study is to quantitatively analyze climate change effects by using statistical trends and a watershed model in the Yongdam dam watershed. The annual average air temperature was found to increase with statistical significance. In particular, greater increases were observed in autumn. Also, this study was performed to evaluate the potential climate change in the streamflow and water temperature using a watershed model (HSPF) with RCP climate change scenarios. The streamflow of Geum river showed a decrease of 5.1% and 0.2%, respectively, in the baseline data for the 2040s and 2080s. The seasonal impact of future climate change on the streamflow showed a decrease in the summer and an increase in the winter. The water temperature of Geum river showed an average increase of 0.7~1.0℃. Especially, the water temperature of Geum river showed an increase of 0.3~0.5℃ in the 2040s and 0.5~1.2℃ in the 2080s. The seasonal impact of future climate change on the water temperature showed an increase in winter and spring, with a decrease in summer. Therefore, it was determined that a statistical analysis-based meteorological and quantitative forecast of streamflow and water temperature using a watershed model is necessary to assess climate change impact and to establish plans for future water resource management.