• Title/Summary/Keyword: 기후적응성

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Future Forecast and Paper·Patent Analysis of Water Resource Technology for the implementation of carbon neutrality (탄소중립 실현을 위한 수자원 분야 기술 논문·특허분석 및 미래예측)

  • Choi, Ji Hyeok;Lee, Min A;Lee, Goo Yong;Oh, Sang Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.76-76
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    • 2022
  • 과거 2015년 파리협정 채택을 기점으로 전 세계는 산업화 이전 대비 지구 평균온도 상승폭을 1.5℃ 이하로 억제하기 위한 노력을 지속적으로 강조하였다. 기후변화 완화를 위한 가장 적극적인 해결책으로 탄소중립 사회 전환이 제시되고 있으며, 이를 실행하기 위해서는 각 부문별 구체화된 탄소중립 추진 계획 수립이 요구된다. 특히 국내에서는 기후기술 분야에 특화된 기술수준 정보가 부족하여 국가 정책 수립에 어려움이 있다. 기술개발을 위한 정책 수립 시에는 기후기술의 정량적인 수준을 고려한 정책 방향을 결정해야 하지만, 국내에는 기술에 대한 분석에 대한 사례가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 수자원 분야의 국가경쟁력을 분석하고 미래기술전략을 도출하기 위해 논문·특허정보를 기반한 정량평가(활동력, 기술력, 포트폴리오)와 미래기술 예측을 수행하였다. 수자원 분야 기술은 2017년 과학기술정보통신부가 승인한 45대 기후기술 분류체계를 기본으로 하며, 적응 부문에서 '물관리 기술'과 '기후변화 예측 및 모니터링 기술'을 대상으로 하였다. 분석을 위해 수자원 분야 기술을 주요 5개국(한국, 중국, 일본, 미국, EU) 대상으로 수행하였으며, 데이터 기간은 2009년부터 2020년까지 총 12년간이다. 기술의 미래예측하기 위해 Bass 모형, Logistic 모형, Gompertz 모형 등을 활용하였으며, 향후 기술을 전망하고자 한다. 본 분석에서 수행하는 수자원 분야 기술예측은 탄소중립 실현을 위한 미래사회에 대비하고, 기술개발에 대한 불확실성을 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

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A Study on Statistical Characteristics for Extreme Rainfall based on CMIP6 SSP scenario - Focused on Busan Metropolitan City (CMIP6 SSP 시나리오 극한 강우량의 통계적 특성 연구 - 부산광역시를 중심으로)

  • Kim, Sunghun;Kim, Heechul;Kim, Gyobeom;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.410-410
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    • 2022
  • 기후변화에 관한 정부간 협의체(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)에서는 지난해부터 제6차 평가보고서(Sixth Assessment Report, AR6)를 준비하고 있으며, 최근 Working Group II에서 수행한 기후변화 영향, 적응 및 취약성(Impacts, Adaptation and Vulnerability) 보고서를 공개하였다. 보고서는 기존의 Representative Concentration Pathway (RCP) 시나리오에 사회경제적 조건을 추가로 고려한 Shared Socioeconomic Pathway (SSP) 시나리오를 제시하였고, 세계기후연구프로그램(World Climate Research Programme, WCRP)의 Coupled Model Intercomparison Project (CMIP)에서 제공하는 6단계(Phase 6) 미래 전망 자료를 적용하였다. 본 연구에서는 기후변화로 인한 미래 극한 강우량의 통계적 특성을 파악하기 위하여 CMIP6에서 제공하는 General Circulation Models (GCMs) 기반 미래 강우자료를 수집하여 부산광역시를 중심으로 분석하였다. 4개의 SSP (SSP126, SSP245, SSP370, SSP585) 시나리오별로 10개 GCMs의 모의 결과를 사용하였다. Gumbel 분포형과 확률가중모멘트법을 이용하여 미래 극한 강우량을 산정하였고, 현재 모의기간(S0, 1983-2014) 대비 미래 전망기간(S1, 2015-2044; S2, 2041-2070; S3, 2071-2100)의 변화를 재현기간(return period, T)별로 분석하여 제시하였다.

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Conceptual process establishment of robust water resources planning strategy considering climate changes in a pilot river basin (기후변화를 고려한 robust한 수자원 시설 계획에 대한 개념적인 기본 구상과 제언)

  • Ryu, Tae Sang;Cheong, Tae Sung;Kim, Sung Hoon;Lee, Woo Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.39-39
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    • 2017
  • 한반도 기후변화 경향은 이미 기상 생태 환경 수자원 등 광범위한 부분에서 감지되고 있다(기상청, 2011a, 2011b). 현재까지의 연구에 따르면 한반도 기후변화에 따른 영향으로 강우패턴은 첨두강우가 7월에서 점차 8월로 이동 변화하는 것으로 전망되고, 양적으로 연강수량은 점차 감소가 전망되면서도 극한 값은 발생빈도와 크기가 점증할 것으로 전망되고 있다. 그래서 그간 기존댐에 대한 재평가(1998, 2010, 2012)와 발생 가능한 최대강우량 설계기준으로 기존 댐의 여수로 배제 능력을 증대시키는 비상여수로 설치 등 기존 댐 시설위주의 효율적인 기후변화 대응 또는 적응 방안을 시행해 왔다. 그러나, 기후변화로 인한 기상 상황은 전에 발생한 적이 없었던 새로운 기상이변과 재난을 가져오고 있다. 이에 기상 변화에 하나의 시설로서 대응 하던 방식에서 한 번의 기상이변이 유역 전반에 걸쳐 재난을 발생하는 최근의 상황에 맞추어 수자원 시설을 계획하는 방식에 대한 변화의 필요성 있다고 생각하였다. 이에 장래 전망되는 기후변화를 감안하여 이수와 치수 시설의 가뭄과 홍수에 대한 대처 능력을 유역 차원에서 평가하는 방법을 찾아보고자 한다. Robust 하다는 것은 어떤 상황에서도 작동이 되는 것을 말하는 강건한 계획으로, 이와 같은 시설 계획을 위해서는 먼저 현재의 시설물에 대한 회복력을 판단하는 평가가 있어야 할 것이다. 따라서, 용수공급이든 홍수 재난이든 회복력(복원력)에 대한 평가를 하고, 대안에 대한 로버스트 의사 결정 방법(RDM: Robust Decision Making)을 적용하여 우수한 대안을 찾으면 강건한 시설계획 수립이라는 절차가 될 수 있다고 판단하였다. 본 연구는 회복력(복원력)을 갖는 로버스트 의사결정방법에 대한 과거 연구 조사를 기초로 하여 연구 수행 절차를 마련한 후에 장래 한반도 기후변화 시나리오를 시범 유역에 적용하여 수자원 시설의 복원 또는 회복력을 분석하고, robust 의사결정방법을 적용함으로써, 향후 로버스트 수자원 시설 계획이 어떻게 이루어져야 하는지와 함께 이수와 치수 시설의 종합적인 계획 등에 대한 개념적인 절차와 방법의 제시를 도모하였다.

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Production and Analysis of Digital Climate Maps of Evapotranspiration Using Gridded Climate Scenario Data in Korean Peninsula (격자형 기후변화 시나리오 자료를 활용한 한반도의 증발산량 전자 기후도 생산 및 분석)

  • Yoo, Byoung Hyun;Lee, Kyu Jong;Lee, Byun Woo;Kim, Kwang Soo
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.19 no.2
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    • pp.62-72
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    • 2017
  • Spatio-temporal projection of evapotranspiration over croplands would be useful for assessment of climate change impact and development of adaptation strategies in agriculture. Potential evapotranspiration (PET) and dryness index (DI) during rice growing seasons were calculated using climate change scenario data provided by the National Institute of Meteorological Research (NIMR). A data processing tool for gridded climate data files, readGrADSWrapper, was used to calculate PET and DI during the current (1986-2005) and future (2006-2100) periods. Scripts were written to implement the formulas of PET and DI in R, which is an open source statistical data analysis tool. Evapotranspiration in rice fields ($PET_{Rice}$) was also determined using R scripts. The Spatio-temporal patterns of PET differed by regions in Korean Peninsula under current and future climate conditions. Overall, PET and $PET_{Rice}$ tended to increase throughout the $21^{st}$ century. Those results suggested that region-specific water resource managements would be needed to minimize the risk of water loss in the regions where considerable increases in PET would occur under the future climate conditions. For example, a number of provinces classified as a humid region were projected to become a sub-humid region in the future. The Spatio-temporal assessment of water resources based on PET and DI would help the development of climate change adaptation strategies for rice production in the 21st century. In addition, the studies on climate change impact would be facilitated using specialized data tools, e.g., readGrADSWrapper, for geospatial analysis of climate data.

Analysis on Rainfall-Runoff Characteristics by Land Use Change in Urban Areas (도시지역 토지피복 변화에 따른 유출특성 분석)

  • Kim, Keewook;Kang, Ji Yoon;Lee, Yechan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.344-344
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    • 2022
  • 최근 기후변화에 따른 집중호우, 태풍의 규모 및 빈도가 증가하고 있다. 도시지역은 전통적인 배수체계가 한계에 도달함에 따라 기후변화에 대한 취약성이 다른 지역에 비하여 더욱 크게 나타나 기후변화에 효과적으로 적응하기 위한 방안으로 도심녹지, 빗물정원, 투수포장 등 그린인프라 확충의 중요성이 부각되고 있다. 본 연구에서는 도시하천 유역 내 그린인프라 확충에 따른 강우유출특성의 변화를 살펴보고자 하였다. 그린인프라의 확충은 불투수층을 투수층으로 변화시켜 물순환 건전화에 기여한다. 본 연구에서는 부산의 대표적인 도시하천 유역인 온천천유역을 대상으로 강우유출모형인 HSPF를 적용하여 유역 내 투수층 증가에 따른 유출특성의 변화를 살펴보았다. 온천천 유역을 세 개의 소유역(온천천 상류, 세병교, 온천천 하류)으로 구분하고 현재 상황(불투수면적비 각각 90.98, 92.96, 94.25%)에서 불투수면적을 10%씩 감소시켜가며 유역 내 지표유출량, 침투량의 변화를 살펴보았으며, 온천천 유량(갈수량, 저수량, 평수량, 풍수량, 홍수량)의 변화를 분석하였다. 분석 결과 유역 내 불투수면적 감소에 따라 강수의 침투가 증가하고 이에 따른 지표유출이 감소함을 확인할 수 있었다. 유역 내 불투수층이 감소함에 따라 지표유출량은 최대 32%까지 감소하고 침투량은 최대 71%까지 증가하는 것으로 나타났다. 또한 온천천의 갈수량, 저수량, 평수량, 풍수량은 증가하는 반면, 홍수 시의 유량을 의미하는 홍수량은 최대 15% 이상 감소하는 것을 알 수 있었다. 이는 유역 내 불투수층의 감소를 통해 평상시에는 추가적인 하천유량 확보가 가능하며, 홍수 시에는 반대로 홍수량을 저감시킴으로써 이에 따른 피해를 줄일 수 있음을 의미한다. 본 연구를 통해 그린인프라가 하천유량 확보 및 홍수량 저감을 통해 유역의 물순환 건전화에 긍정적인 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 따라서 효과적인 기후변화 적응을 위해 도시하천 유역의 그린인프라 확충을 위한 노력을 기울일 필요가 있다.

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Assessment of integrated water resource vulnerability in hydrologic unit watershed of the Han River (한강 유역의 단위유역별 수자원 통합 취약성 평가 연구)

  • Park, Hye Sun;Kim, Jeong Bin;Seo, Ho Cheol;Kim, Yeonjoo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.600-600
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    • 2016
  • 기후변화로 인한 가뭄 및 홍수 등의 이상 현상은 유역의 수자원에 미치는 영향이 크기 때문에 이에 대한 예측 및 적응방안을 마련하는 부분이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 유역의 수자원 관리를 위하여 단위유역에서의 수자원 취약성을 평가하고자 하였다. 평가 지표는 기후 및 사회 경제 환경적 측면을 고려하여 선정하였으며, 취약성 정의에 따라 수량 및 수질/수생태에 대하여 각각 노출, 민감도, 적응능력으로 구성하였다. 이후 다기준 의사결정기법(Multi-criteria Decision Making, MCDM) 중 TOPSIS(Technique for Order Performance by Similarity to Ideal Solution)를 적용하여 각각의 통합 취약성을 도출하였다. 지표 자료는 2010년을 기준으로 국가 통계 자료를 통해 수집하였으며, 유출량과 증발산량 자료는 준분포형 장기유출모형인 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형의 모의 자료(2005~2014)를 활용하였다. 또한, 지표에 대한 가중치는 전문가 설문조사를 통해 산정한 주관적 가중치(Subjective weight)와 수집된 자료를 통하여 산정한 객관적 가중치(Objective weight)로 구분하여 적용하였다. 인구 및 산업의 밀집도가 높은 한강권역에 대하여 표준단위유역(평균 $145km^2$)의 취약성을 평가하였으며, 각각의 취약성 우선 순위를 확인하였다. 수량 취약성의 경우에는 경기 강원북부와 충정도 일부 지역이 높은 것으로 나타났으며, 수질/수생태는 수도권 등 비교적 하류에 위치한 지역의 취약성 순위가 좀 더 높았다. 가중치 적용 방법에 따른 공간분포의 차이는 수질/수생태 취약성이 더 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

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Effects of climate change on biodiversity and measures for them (생물다양성에 대한 기후변화의 영향과 그 대책)

  • An, Ji Hong;Lim, Chi Hong;Jung, Song Hie;Kim, A Reum;Lee, Chang Seok
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.18 no.4
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    • pp.474-480
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    • 2016
  • In this study, formation background of biodiversity and its changes in the process of geologic history, and effects of climate change on biodiversity and human were discussed and the alternatives to reduce the effects of climate change were suggested. Biodiversity is 'the variety of life' and refers collectively to variation at all levels of biological organization. That is, biodiversity encompasses the genes, species and ecosystems and their interactions. It provides the basis for ecosystems and the services on which all people fundamentally depend. Nevertheless, today, biodiversity is increasingly threatened, usually as the result of human activity. Diverse organisms on earth, which are estimated as 10 to 30 million species, are the result of adaptation and evolution to various environments through long history of four billion years since the birth of life. Countlessly many organisms composing biodiversity have specific characteristics, respectively and are interrelated with each other through diverse relationship. Environment of the earth, on which we live, has also created for long years through extensive relationship and interaction of those organisms. We mankind also live through interrelationship with the other organisms as an organism. The man cannot lives without the other organisms around him. Even though so, human beings accelerate mean extinction rate about 1,000 times compared with that of the past for recent several years. We have to conserve biodiversity for plentiful life of our future generation and are responsible for sustainable use of biodiversity. Korea has achieved faster economic growth than any other countries in the world. On the other hand, Korea had hold originally rich biodiversity as it is not only a peninsula country stretched lengthily from north to south but also three sides are surrounded by sea. But they disappeared increasingly in the process of fast economic growth. Korean people have created specific Korean culture by coexistence with nature through a long history of agriculture, forestry, and fishery. But in recent years, the relationship between Korean and nature became far in the processes of introduction of western culture and development of science and technology and specific natural feature born from harmonious combination between nature and culture disappears more and more. Population of Korea is expected to be reduced as contrasted with world population growing continuously. At this time, we need to restore biodiversity damaged in the processes of rapid population growth and economic development in concert with recovery of natural ecosystem due to population decrease. There were grand extinction events of five times since the birth of life on the earth. Modern extinction is very rapid and human activity is major causal factor. In these respects, it is distinguished from the past one. Climate change is real. Biodiversity is very vulnerable to climate change. If organisms did not find a survival method such as 'adaptation through evolution', 'movement to the other place where they can exist', and so on in the changed environment, they would extinct. In this respect, if climate change is continued, biodiversity should be damaged greatly. Furthermore, climate change would also influence on human life and socio-economic environment through change of biodiversity. Therefore, we need to grasp the effects that climate change influences on biodiversity more actively and further to prepare the alternatives to reduce the damage. Change of phenology, change of distribution range including vegetation shift, disharmony of interaction among organisms, reduction of reproduction and growth rates due to odd food chain, degradation of coral reef, and so on are emerged as the effects of climate change on biodiversity. Expansion of infectious disease, reduction of food production, change of cultivation range of crops, change of fishing ground and time, and so on appear as the effects on human. To solve climate change problem, first of all, we need to mitigate climate change by reducing discharge of warming gases. But even though we now stop discharge of warming gases, climate change is expected to be continued for the time being. In this respect, preparing adaptive strategy of climate change can be more realistic. Continuous monitoring to observe the effects of climate change on biodiversity and establishment of monitoring system have to be preceded over all others. Insurance of diverse ecological spaces where biodiversity can establish, assisted migration, and establishment of horizontal network from south to north and vertical one from lowland to upland ecological networks could be recommended as the alternatives to aid adaptation of biodiversity to the changing climate.

Analysis of Future Bioclimatic Zones Using Multi-climate Models (다중기후모형을 활용한 동북아시아의 미래 생물기후권역 변화분석)

  • Choi, Yuyoung;Lim, Chul-Hee;Ryu, Jieun;Jeon, Seongwoo
    • Journal of Environmental Impact Assessment
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    • v.27 no.5
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    • pp.489-508
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    • 2018
  • As climate changes, it is necessary to predict changes in the habitat environment in order to establish more aggressive adaptation strategies. The bioclimatic classification which clusters of areas with similar habitats can provide a useful ecosystem management framework. Therefore, in this study, biological habitat environment of Northeast Asia was identified through the establishment of the bioclimatic zones, and the impac of climate change on the biological habitat was analyzed. An ISODATA clustering was used to classify Northeast Asia (NEA)into 15 bioclimatic zones, and climate change impacts were predicted by projecting the future spatial distribution of bioclimatic zones based upon an ensemble of 17 GCMs across RCP4.5 and 8.5 scenarios for 2050s, and 2070s. Results demonstrated that significant changes in bioclimatic conditions can be expected throughout the NEA by 2050s and 2070s. The overall zones moved upward, and some zones were predicted to be greatly expanded or shrunk where we suggested as regions requiring intensive management. This analysis provides the basis for understanding potential impacts of climate change on biodiversity and ecosystem. Also, this could be used more effectively to support decision making on climate change adaptation.

Some Thoughts on Direction to Cope with the Sea level Rise in Korea (우리나라 해수면 상승 대응방향에 관한 소고)

  • Cho, Kwang-Woo;Maeng, Jun-Ho
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.10 no.4
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    • pp.227-234
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    • 2007
  • The present study attempts to provide basic directions to respond to sea-level rise effectively based on the status of sea-level rise and its impact. The impact of the sea-level rise will be one of the most adverse component among climate change due to global warming. The basic approach to deal with sea level rise requires both mitigation and adaptation. Though the emission reduction can reduce a portion of sea level rise, the rising trend cannot be avoided due to the difficulty of the emission reduction and a strong inertia of the ocean. Therefore an effective corresponding direction has to focus on the development of appropriate adaptation strategies. Because sea level rise problem has scientific uncertainty, the corresponding system has to be designed to deal with the processes of information and awareness, planning and design, implementation, and monitoring and evaluation in continuous and long-term process. The future task to correspond effectively to the issue in Korea includes the improvement of scientific information, the development of adaptative measures, the enhancement of people awareness, the consensus of corresponding necessity, and formation of integrated corresponding system.

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Development of a Climate Change Vulnerability Index on the Health Care Sector (기후변화 건강 취약성 평가지표 개발)

  • Shin, Hosung;Lee, Suehyung
    • Journal of Environmental Policy
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    • v.13 no.1
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    • pp.69-93
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    • 2014
  • The aim of this research was to develop a climate change vulnerability index at the district level (Si, Gun, Gu) with respect to the health care sector in Korea. The climate change vulnerability index was esimated based on the four major causes of climate-related illnesses : vector, flood, heat waves, and air pollution/allergies. The vulnerability assessment framework consists of six layers, all of which are based on the IPCC vulnerability concepts (exposure, sensitivity, and adaptive capacity) and the pathway of direct and indirect impacts of climate change modulators on health. We collected proxy variables based on the conceptual framework of climate change vulnerability. Data were standardized using the min-max normalization method. We applied the analytic hierarchy process (AHP) weight and aggregated the variables using the non-compensatory multi-criteria approach. To verify the index, sensitivity analysis was conducted by using another aggregation method (geometric transformation method, which was applied to the index of multiple deprivation in the UK) and weight, calculated by the Budget Allocation method. The results showed that it would be possible to identify the vulnerable areas by applying the developed climate change vulnerability assessment index. The climate change vulnerability index could then be used as a valuable tool in setting climate change adaptation policies in the health care sector.

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