• Journal of the Korean earth science society
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• v.23 no.4
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• pp.369-379
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• 2002

The characteristics of the East Asian summer monsoon circulation associated with the cool and wet summer of 1993 and the warm and dry summer of 1994 are investigated by analyzing the atmospheric circulations features in the upper and lower troposphere and by examining the global SST and associated tropical convective precipitation fields. The negative geopotential height anomalies at 500 hPa and 200 hPa in 1993 over East Asia, the central North Pacific, and the western United States were replaced by positive ones in 1994. In addition, the 200 hPa zonal wind anomaly averaged over the East Asian summer monsoon region is negatively correlated with the Korean summer temperature anomaly. The subtropical jet stream in 1993 was displaced into the central part of Korea well south of its normal position. The western Pacific subtropical high was shifted southward, and the East Asian summer rainfall and temperature was above-normal and below-normal, respectively due to the southwestward extension of a cold and dry polar airmass from the Sea of Okhotsk to the Est Sea. In contrast, the subtropical jet stream in 1994 was displaced well north of its normal position. The abrupt northward shift of the western Pacific subtropical high was accompanied with the rapid northward movement of the rain band of the East Asian summer monsoon rainfall. The anomaly patterns of the East Asia summer rainfall and temperature were opposite to those of 1993. Large sea surface temperature anomalies of opposite signs existed in the tropical Pacific with a mature El $Ni{\~{n}o$ in 1993 and a weak La $Ni{\~{n}a$ condition in 1994. The role of the anomalous convective precipitation in the western Pacific and the Indian Ocean related with the variations in the low-level cross-equatorial flow along the northwestern periphery of the Australian high and the Mascarene high is probably to influence a large-scale atmospheric circulation over the East Asia during both the years.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.51 no.2
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• pp.160-167
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• 2018

The role played by reservoirs in the biogeochemical cycles of elements is a subject of ongoing debate. Recent research has revealed that reservoirs emit significant levels of greenhouse gases. To assess the importance of reservoirs in monsoon climate areas as a source of methane gas into the atmosphere, we investigated variations in organic carbon (OC) input into the reservoir, oxic state changes, and finally the amount of methane emitted (focusing on the ebullition pathway) in Lake Soyang, which is the largest reservoir in South Korea. Total organic carbon (TOC) concentrations were higher during summer after two years of heavy rainfall. The sedimentation rates of particulate organic carbon (POC) and particulate organic nitrogen (PON) were higher in the epilimnion and hypolimnion than the metalimnioin, indicating that autochthonous and allochthonous carbon made separate contributions to the TOC. During stratification, oxygen depletion occurred in the hypolimnion due to the decomposition of organic matter. Under these conditions, $H_2S$ and $CH_4$ can be released from sediment. The methane emissions from the reservoir were much higher than from other natural lakes. However, the temporal and spatial variations of methane ebullition were huge, and were clearly dependent on many factors. Therefore, more research via a well-organized field campaign is needed to investigate methane emissions.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.89-89
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• 2023

인간 활동에 의해 발생한 전 지구적 기후변화는 다양한 분야에 영향을 미치고 있다. 특히, 군락을 기반으로 서식하는 동식물은 기후변화에 가장 취약하며, 대부분의 군락 위치가 북상하거나 멸종 위기에 처해있다. 2022년에 발표된 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 보고서는 섭씨 5도 이상 상승하면 생물군의 60%가 멸종될 것이라고 보고하였으며, 고위도와 고도로 이동하여 봄철 식물 성장이 과거보다 더욱 가속화 될 것으로 예측하였다. 따라서, 온실가스 농도에 따른 전 지구적 기후변화 분석은 다양한 분야에서 지속가능한 완화 및 적응 정책을 결정하는데 필요하다. 본 연구는 SSP2-4.5와 SSP5-8.5를 이용하여 Koppen-Geiger의 기후대 분류에 따른 전 지구 규모(아시아, 유럽, 남아메리카, 북아메리카, 오세아니아, 아프리카)의 과거 및 미래 기후대에 대한 변화를 분석하였다. 과거 기간의 기후대를 추정하기 위해 25개 CMIP6(Coupled Model Intercomparison Project 6) GCM(General circulation model)의 월 단위 강수량과 표면 온도를 사용하였으며 6개의 기간으로 구분하여 기후대 변화를 비교하였다. 더 나아가, 미래 기후대를 예측하기 위해 SSP(Shared Socioeconomic Pathways)2-4.5와 SSP5-8.5의 미래 기후변수를 사용하였으며, 전망 기간을 7개로 구분하여 전망 기간의 기후대를 변화를 비교하였다. 본 연구의 결과로는 온실가스 농도가 높은 시나리오에서는 북아메리카, 아시아, 유럽의 툰드라와 영구동토층이 가파르게 감소하였으며, 온대 기후 중 습한 아열대 기후대의 면적이 급속도로 증가하였다. 더 나아가, 남아메리카의 경우 대륙성 기후대가 지속적으로 감소하는 반면에 열대 우림 기후대는 증가한다. 오세아니아의 미래 기후대는 몬순의 영향을 받는 아열대 기후대가 증가하고 열대 우림은 증가할 것으로 예측하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.372-376
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• 2010

기후변화에 의한 각 분야의 영향예측과 평가가 전 세계적으로 진행되고 있으며, 이 결과가 국제기관들에 의해 종합 정리되어 발표되고 있다. 또한 이를 토대로 범 지구차원, 국가차원의 대응방안에 관한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 우리나라는 아시아 몬순 기후 지역으로 년 평균 강수량이 1,270mm 정도로 세계 평균의 1.3배 정도로 비교적 많은 편이나 1인당 강수 총량은 세계평균의 1/11로서 물부족 국가에 속하고 있다. 년간 강수량의 분포는 계절적, 지역적으로 큰 차이를 보여 다우기인 6월에서 9월까지의 강수량이 2/3을 차지하며 그 후 이듬해 3월 까지의 강수량이 전체의 1/5에 불과해 여름에는 집중호우로 인한 홍수가 빈발하며, 겨울과 봄에는 물 부족이 발생하게 된다. 또한 기후변화로 인한 강수량과 기온은 지역적으로 차이는 있으나 계속적으로 증가하는 것으로 분석됨에 따라 기후변화에 따른 농업수자원은 더욱 취약해 질 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 농업용저수지에 대한 필요저수량을 예측하였다. 그 결과 2020s, 2050s, 2080s 및 각 지역별로 많은 차이가 났다. MM5의 경우 13.1%~37.4%, CF방법에서는 -7.3%~36.2%, LARS-WG방법에서는 -33.1%~37.8%로 지역별 및 년도별로 남거나 부족한 것으로 나타났다. 이는 미래에 내리는 강우가 관개기에 얼마나 큰 영향을 미치느냐에 따라 크게 달라지는 것으로 분석되었다.

• Atmosphere
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• v.34 no.3
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• pp.257-271
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• 2024

In 2023, the World Meteorological Organization released a report on climate conditions in Asia, highlighting the region's high vulnerability to floods and the increasing severity and frequency of extreme precipitation events. While previous studies have largely concentrated on broader-scale phenomena such as the Asian monsoon, it is crucial to investigate the substantial characteristics of extreme precipitation for a better understanding. In this study, we analyze the spatiotemporal characteristics of extreme precipitation during summer and their affecting factors by decomposing the moisture budgets within specific Asian regions over 44 years (1979~2022). Our findings indicate that dynamic convergence terms (DY CON), which reflect changes in wind patterns, primarily drive extreme rainfall across much of Asia. In southern Asian sub-regions, particularly coastal areas, extreme precipitation is primarily driven by low-pressure systems, with DY CON accounting for 70% of the variance. However, in eastern Asia, both thermodynamic advection and nonlinear convergence terms significantly contribute to extreme precipitation. Notably, on the Korean Peninsula, thermodynamic advection plays an important role, driven by substantial moisture carried by strong southerly mean flow. Understanding these distinct characteristics of extreme rainfall across sub-regions is expected to enhance both predictability and resilience.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.235-235
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• 2021

아시아 몬순기후의 영향에 의해 우리나라는 2020년 7월부터 9월까지 약 90일간의 장마로 인해 크고 작은 수재해가 발생하였다. 특히, 안성, 충주, 음성 그리고 곡성 등에서 인명피해가 발생하였으며, 그 외 13개소에서 많은 재산 피해가 발생하였다. 2020년 산사태/토석류 재해로 인한 전국적인 피해액은 약 3,900억으로 보고되고 있으며, 매년 집중호우에 의해 피해 양상이 변하고, 도시지역에서의 발생이 빈번하게 늘고 있다. 집중호우에 의한 산사태/토석류 전이 피해를 저감시키기 위해서는 발생 물질이 어디까지 이동할 수 있는지에 대한 위험범위확산에 대한 연구가 중요하며, 이런 연구를 기반으로 인명피해를 줄이기 위한 연구가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 천수방정식, 유변학특성 식 그리고 연행침식 식을 조합하여 개발된 적응형 격자기반 2차원 토석류 모델을 이용하여 안성, 음성 그리고 단성지역에서 발생했었던 산사태/토석류 전이 피해 양상을 해석하였다. 산사태 발생 후 2~3일 이내에 지표 지질 및 지형 조사를 실시하였으며, UAV 및 항공사진을 이용하여 산사태 및 토석류의 형태를 맵핑하였다. 지질 및 지형조사 시 간이 Vein tester를 이용하여 야외에서 토양 물성관련 자료를 취득하였으며, 토석류의 이동 흔적(나무 등에의 토석류 타격 흔적)을 이용하여 조사지점에서의 최대 토석류 흐름 깊이를 추정하였다. 정확한 토석류의 유속에 대한 자료 부족으로 2011년 우면산에서 발생한 약 26m/s의 속도를 이용하여 토석류의 흐름 특성을 계산하였다. 이와 더불어 연행침식의 계산을 위해 발생지점 부터 토석류가 퇴적된 하류부까지 기반암의 노출 및 퇴적 정보를 통해 최대 침식 깊이를 추정하여 입력자료로 활용하였다. 토석류 맵핑자료와 비교 결과 정확도가 90%이상으로 나타났으며, 토석류 발생 후 안성 200초, 음성 180초 그리고 단성 180초 이내로 토석류가 하류까지 이동할 수 있는 것으로 계산되었다. 본 연구와 같이 산사태/토석류 발생 메커니즘 해석에 대한 지속적인 연구를 통해 산지 재해에 의한 인명 피해를 줄일 수 있는 토석류확산범위 해석에 대한 연구가 지속적으로 필요할 것으로 판단된다.

• Atmosphere
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• v.23 no.3
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• pp.283-291
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• 2013

This study investigates the changes in the atmosphere-ocean interactions over the South China Sea (SCS) by analyzing their variables in the period of 1979~2011 during the boreal summer (June-July-August). It is found that a simultaneous correlation coefficient between sea surface temperature (SST) and precipitation over SCS during summer is significantly changed before and after the late-1990s. That is, the variation of precipitation over SCS is negatively (positively) correlated with the SST variations before (after) the late-1990s. Our further correlation analysis indicates that the atmospheric forcing of the SST is dominant before the late-1990s accompanying with wind-evaporation feedback and cloud-radiation feedback. After the late-1990s, in contrast, the SST forcing of the atmosphere through the latent heat flux from the ocean to the atmosphere is dominant. It is found that the change in the relationship of atmosphere-ocean interactions over SCS are associated with the changes in the relationship with Northeast Asian summer precipitation. In particular, a simultaneous correlation coefficient between the precipitation over SCS and Northeast Asia becomes stronger during after the late-1990s than before the late-1990s. We argue that the increase of the SST forcing of the atmosphere over SCS may lead a direct relationship of precipitation variations between SCS and Northeast Asia after the late-1990s.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.268-272
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• 2007

우리나라는 아시아몬순지역에 속하면서 수도작을 주로 하는 지역으로 오래전부터 저수지나 보를 만들어 농업용수를 공급하여 왔으며, 이러한 농업용수의 사용에 대해서는 관행적으로 수리권을 보호해왔다. 그러나 최근 그동안 안정적으로 보호되던 농업용수의 기득 수리권에 대한 재검토와 농업용수의 이용에 따른 사회 경제적 요소의 편익을 기준으로 하는 물 이용의 우선순위 재조정논의가 제기되고 있는데 이는 국가전체 물 수요와 농촌지역사회의 변화 등에 기인한 것이다. 농업용수의 개발과 이용이 기존의 농업생산기반 확충 위주에서 농촌 삶의 질 향상 차원의 농촌 개발로 농업 농촌정책의 방향이 전환되고 있으며, 이와 더불어 농촌의 생활용수, 환경용수, 관광용수, 지역용수 등 농업용수 외의 수자원 수요가 증대하고 있다. 즉 지금까지 농업용수는 주로 농촌의 관개용수 위주로 개발 공급되어 왔으나 농촌지역의 생활양식의 변화 및 생활수준의 향상과 더불어 위생적이고 편리한 생활용수 및 공업용수 등 다양한 목적의 농업(농촌)용수의 수요가 증대 되고 있고 이러한 추세가 지속될 것으로 예상된다. 또한 기계화 영농, 직파 재배 등 영농방식의 변화에 따라 농업용수의 수요가 증가되고 있으며, 농업으로 인한 환경오염을 경감시킬 수 있는 환경친화적인 농업이 요구되고 있어 농촌지역의 한정된 수자원을 합리적으로 이용하여 21세기 물부족 사태에 대비할 필요성이 대두되고 있다. 우리나라에서도 이미 낙동강, 영산강, 섬진강 유역과 남부 해안 및 도서지역의 가뭄이 심각해지는 등 물 부족 문제로 국토 균형개발이 곤란해지는 문제가 발생하고 있다. 이러한 여건 변화 속에서 지속가능발전위원회의 제67회 국정과제보고회의(2005년 10월 19일)에서는 농업용수 10% 절약 대책과 유역단위의 통합적 물 관리를 요구하게 되었다. 우리나라는 현실적으로 매년 홍수 피해가 발생하고 있지만, 다른 한편 인구밀도가 높고 1인당 가용 수자원이 상대적으로 적기 때문에 국지적 물 부족 문제를 경험하고 있다. 최근 국제적으로도 농업용수의 물 낭비 최소화와 절약 노력 및 타 분야 물 수요 증대에 대한 대응 능력 제고가 매우 중요한 과제로 부각되고 있다. 2006년 3월 멕시코에서 개최된 제4차 세계 물 포럼에서 국제 강 네트워크는 "세계 물 위기의 주범은 농경지", "농민들은 모든 물 위기 논의에서 핵심"이라고 주장하고, 전 프랑스 총리 미셀 로카르는 "...관개시설에 큰 문제점이 있고 덜 조방적 농업을 하도록 농민들을 설득해야 한다. 이는 전체 농경법을 바꾸는 문제..."(segye.com, 2006. 3. 19)라고 주장하는 등 세계 물 문제 해결을 위해서는 농업용수의 효율적 이용 관리가 중요함을 강조하였다. 본 연구는 이러한 국내외 여건 및 정책 환경 변화에 적극적으로 대처하고 물 분쟁에 따른 갈등해소 전략 수립과 효율적인 물 배분 및 이용을 위한 기초연구로서 농업용수 수리권과 관련된 법 및 제도를 분석하였다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.17 no.3
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• pp.217-226
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• 2015

To investigate the distributions of BVOCs (Biogenic Volatile Organic Compounds) from mountain near mega city and their role in forest atmospheric, BVOCs and their oxidized species were measured at a 41 m tower in Mt. Taehwa during May, June and August 2013. A proton transfer reaction-mass spectrometer (PTR-MS) was used to quantify isoprene and monoterpenes. In conjunction with BVOCs, $O_3$, meteorological parameters, PAR (Photosynthetically Active Radiation) and LAI (Leaf Area Index) were measured. The average concentrations of isoprene and monoterpenes were 0.71 ppbv and 0.17 ppbv, respectively. BVOCs showed higher concentrations in the early summer (June) compared to the late summer (August). Isoprene started increasing at 2 PM and reached the maximum concentration around 5 PM. In contrast, monoterpenes concentrations began to increase 4 PM and stayed high at night. The $O_3$ maximum was generally found at 3 PM and remained high until 5 PM or later, which was concurrent with the enhancement of $O_3$. The concentrations of BVOCs were higher below canopy (18 m) than above canopy, which indicated these species were produced by trees. At night, monoterpenes concentrations were negatively correlated with these of $O_3$ below canopy. Using MEGAN (Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature), the emissions of isoprene and monoterpenes were estimated at 1.1 ton/year and 0.9 ton/year, respectively at Mt. Taehwa.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.35 no.4
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• pp.549-556
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• 2017

Rivers continuously transport terrestrial organic carbon matter to the estuary and the ocean, and they play a critical role in productivity and biodiversity in the marine ecosystem as well as the global carbon cycle. The amount of terrestrial organic carbon transporting from the rivers to ocean is an essential piece of information, not only for the marine ecosystem management but also the carbon budget within catchment. However, this phenomenon is still not well understood. Most large rivers in Korea have a well-established national monitoring system of the river flow and the TOC (Total Organic Carbon) concentration from the mountain to the river mouth, which are fundamental for estimating the amount of the TOC flux. We estimated the flux of the total terrestrial organic carbon of five large rivers which flow out to the Yellow Sea, using the data of the national monitoring system (the monthly mean TOC concentration and the monthly runoff of river flow). We quantified the annual TOC flux of the five rivers, showing their results in the following order: the Han River ($18.0{\times}10^9gC\;yr^{-1}$)>>Geum River ($5.9{\times}10^9gC\;yr^{-1}$)>Yeongsan River ($2.6{\times}10^9gC\;yr^{-1}$)>Sumjin River ($2.0{\times}10^9gC\;yr^{-1}$)>>Tamjin River ($0.2{\times}10^9gC\;yr^{-1}$). The amount of the Han River, which is the highest in the Korean rivers, corresponds to be 4% of the annual total TOC flux of in the Yellow River, and moreover, to be 0.6% of Yangtze River.