• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.39 no.12 s.173
• /
• pp.1043-1056
• /
• 2006

Our ultimate purpose is to investigate the potential change in regional surface climate due to the global warming and to produce higher quality regional surface climate information over the Korean peninsula for comprehensive impact assessment. Toward this purpose, we carried out two 30-year long experiments, one for present day conditions (covering the period 1971-2000) and one for near future climate conditions (covering the period 2021-2050) with a regional climate model (RegCM3) using a one-way double-nested system. In order to obtain the confidence in a future climate projection, we first verify the model basic performance of how the reference simulation is realistic in comparison with a fairly dense observation network. We then examine the possible future changes in mean climate state as well as in the frequency and intensity of extreme climate events to be derived by difference between climate condition as a baseline and future simulated climate states with increased greenhouse gas. Emphasis in this study is placed on the high-resolution spatial/temporal aspects of the climate change scenarios under different climate settings over Korea generated by complex topography and coastlines that are relevant on a regional scale.

• Environmental and Resource Economics Review
• /
• v.30 no.2
• /
• pp.269-297
• /
• 2021

Bioplastics are attracting attention as a substitute for conventional petroleum-based plastics because they are carbon neutral and can be biodegradable. This study estimated economic and environmental impact of regulating the petroleum-based plastics industry and fostering the bioplastics industry using a Recursive Dynamic CGE Model of the Korean Economy. Results show that the regulation of the conventional plastics industry exhibits a positive environmental impact by reducing greenhouse gases and plastic waste and a negative economic impact with a decrease in GDP. Meanwhile, fostering the bioplastics industry with regulation on conventional plastics industry has similar levels of greenhouse gas and waste reduction effects when there is only regulation on the conventional plastics industry. It is also shown that expanding the production of bioplastics industry offsets existing economic losses as a form of increased GDP. If petroleum-based plastics are replaced through the expansion of bioplastics production, it can contribute to the decoupling of greenhouse gas emissions and plastic waste from economic growth.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.46-46
• /
• 2021

국제사회는 1992년 기후변화협약 체결 이후 지구온도 상승을 2℃이하로 억제하는 등 기후변화 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다. 그러나 1997년 선진국(38개국) 중심으로 2020년까지 탄소감축(교토의정서)을 선언하였음에도 불구하고, 미국, 중국 등의 감축의무 미참여로 인해 기후변화대응에 대한 한계를 노출한 바 있다. 그 이후 COP21(2015년)에서 모든 국가에 감축의무를 부여하는 신(新)기후체제를 출범함으로써 선진국뿐만 아니라 개발도상국도 2020년부터 탄소감축의무를 부담하게 되었다. 영국은 기후변화위원회의 권고에 따라 탄소중립경제(Net-Zero Economy) 실현을 위해 국가적 탄소배출 목표를 발표(2019년)하고 온실가스 배출 'Zero'를 기후변화법에 명시하여 모든 산업 인프라 및 환경에 적용시키려 한다. 전 세계에서 최초로 영국의 물산업 분야는 'Net Zero 2030 Routemap'을 발표하여 물산업분야의 탄소중립 실현을 위해 다양한 정책적 로드맵과 실행방안(시나리오)을 수립하였다. 이러한 실행방안은 국가정책에 부합하고 자국내 물기업의 탄소저감 실행계획의 수립을 지원하는데 그 목적이 있다. 구체적인 실행방안은 탄소중립 달성을 위해 비용, 효과, 기술수준 및 기간 등을 고려하여, ①수요주도형, ②기술주도형, ③자연친화주도형, 그리고 ④복합형으로 제시하고 있다. 실행시나리오에 따르면, 수요주도형은 상하수도 분야 수요관리 및 기술, 설비의 효율화를 통한 배출 저감 방안으로 2018~19년 기준, 총배출량 2.41MtCO2e에서 2030년까지 0.54MtCO2e으로 약 77%의 감소효과를 기대하고 있다. 기술주도형의 경우, 심각한 탄소배출 분야의 기술개발 및 혁신을 통해 배출량을 최소화하는 시나리오이며, 총배출량(2.41MtCO2e)을 0.10MtCO2e(약 96%)까지 감소시키기 위한 방안이다. 자연친화주도형은 물기업의 자산 및 그 외 지역에 자연친화적 환경조성을 통한 탄소상쇄방안을 중심으로 총배출량을 0.88MtCO2e(약 63%)까지 저감하는 효과를 나타낸다. 마지막으로 복합협은 시나리오별 실효성과 적용시기를 고려할 때 가장 효과적인 방안으로 약 74%의 저감효과를 나타내지만, 시기적절성, 효과성에서, 가장 최적의 방안으로 제시되고 있다. 본 연구는 이러한 영국 물산업 분야의 탄소중립 정책과 실행방안 분석하고 그 시사점을 제시함으로써 국내 물산업 분야의 탄소중립을 위한 구체적 실행계획 수립에 이바지하고자 한다. 물산업 분야의 탄소중립은 기존 물산업 가치사슬 변화 등 물산업 생태계 전반의 변화를 초래할 것이며, 이러한 변화는 국내 물산업의 자본·운영시장의 비용증가에 대한 도전과 신재생에너지 기술 등 탄소 중립 기술 습득 및 새로운 일자리 창출 등 신(新)시장체계에 대한 기회가 동시에 상존한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.199-199
• /
• 2023

최근 기후변화의 영향으로 가뭄, 홍수 등 재해의 발생 빈도 및 강도가 증가하고 있다. 미래에는 온실가스 배출량의 증가로 극한 기상현상은 더욱 심화될 전망이다. 이러한 위험에 효율적으로 대비하기 위해 기후변화 시나리오를 고려하여 미래를 전망하는 것은 매우 중요하며, 최근 연구자들은 불확실성을 고려하기 위해 다양한 시나리오를 적용하고 있는 추세이다. 다만, 기후변화 시나리오를 입력자료로 하여 분석을 수행하는 경우, 새로운 기후변화 시나리오가 생성될 때 기존 기후변화 영향 평가는 무의미해지며, 기존 결과의 신뢰도 또한 감소하게 된다. 지금까지 사용된 시나리오 기반 접근법의 한계를 보완하여 시나리오 중립(Scenario Neutral, SN) 접근법이 개발되었고, 이는 다양한 기후변화 시나리오에 대한 시스템의 반응을 평가하는데 유용하다. 본 연구에서는 시나리오 중립 접근법을 활용하여 가뭄 위험도를 분석하였으며, 이를 위해 금강 유역 내 용담댐 유역을 대상으로 분석을 수행하였다. 입력자료로는 용담댐 유역의 1966~2020년 일단위 강수량 자료를 사용하였고, 문헌 조사를 통해 미래 기후변화에 따른 강수량 변화 추이를 파악하였다. 연평균 강수량의 증가와 여름 강수량의 증가를 기준으로 삼아 증가 비율에 따른 노출 공간을 생성했으며, 목표 변화에 따른 교란된 시계열을 도출해냈다. 이후, 각각의 시계열에 대한 이변량 가뭄빈도분석을 수행하여 재현기간을 산정한 뒤, 목표 변화에 따른 위험도를 비교하였다. 그 결과, 연평균 강수량과 여름 강수량이 현재와 유사한 경우 100년 빈도 가뭄이 발생할 확률은 0.84, 연평균 강수량의 증가가 110%, 여름 강수량의 증가가 115%일 경우 100년 빈도 가뭄이 발생할 확률은 0.79이었다. 추후 실제 미래 기후변화 시나리오를 적용하여 기준치에 따른 만족도를 분석한다면, 가뭄 대응에 유용한 의사결정 도구로 활용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.168-168
• /
• 2022

최근 인간의 인위적인 활동으로 인하여 대기 중 온실가스의 배출량이 급격히 증가하였고, 이에 따라 전 세계적인 지구온난화로 인한 이상기후가 발생하고 있다. 특히, 홍수, 가뭄, 태풍 등 극한 수문 현상들의 변화가 두드러지게 나타나고 있으며, 강우 특성의 변화는 극한 수문 현상의 직접적인 요인으로 작용한다. 현재 확률강우량을 추정하는 가장 보편적인 방법은 과거 강우 자료를 바탕으로 빈도해석을 수행하고 있으며, 지속기간별로 산정한 확률강우량은 강우강도-지속기간-빈도(Intensity-Duration-Frequency, IDF)곡선으로 유도하여 수공구조물 설계에 사용되고 있다. 그러나 기후변화의 영향으로 집중호우와 잦은 홍수로 인한 피해가 증가함에 따라 과거 강우자료를 바탕으로 확률강우강도를 활용하여 확률 강우량을 추정하는 것이 매우 어려워졌다. 따라서, 본 연구에서는 1975년도부터 2020년도까지의 현재기간 모의자료, 2021년도부터 2100년도까지의 미래 강우자료와 기후변화 시나리오인 RCP 4.5와 RCP 8.5를 활용한다. 또한, 부산지역을 대상으로 비정상성 GEV 모형을 활용하여 지역빈도해석을 수행하였고, 미래 설계강우량 산정을 위한 비정상성 IDF곡선을 유도하여 분석하고자 한다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
• /
• v.26 no.1
• /
• pp.1-30
• /
• 2024

The international community adopts the SSP (Shared Socioeconomic Pathways) scenario as a new greenhouse gas emission pathway. As part of efforts to reflect these international trends and support for climate change adaptation measure in the agricultural sector, the National Institute of Agricultural Sciences (NAS) produced high-resolution (1 km) climate change scenarios for the Korean Peninsula based on SSP scenarios, certified as a "National Climate Change Standard Scenario" in 2022. This paper introduces SSP climate change scenario of the NAS and shows the results of the climate change projections. In order to produce future climate change scenarios, global climate data produced from 18 GCM models participating in CMIP6 were collected for the past (1985-2014) and future (2015-2100) periods, and were statistically downscaled for the Korean Peninsula using the digital climate maps with 1km resolution and the SQM method. In the end of the 21^st century (2071-2100), the average annual maximum/minimum temperature of the Korean Peninsula is projected to increase by 2.6~6.1℃/2.5~6.3℃ and annual precipitation by 21.5~38.7% depending on scenarios. The increases in temperature and precipitation under the low-carbon scenario were smaller than those under high-carbon scenario. It is projected that the average wind speed and solar radiation over the analysis region will not change significantly in the end of the 21st century compared to the present. This data is expected to contribute to understanding future uncertainties due to climate change and contributing to rational decision-making for climate change adaptation.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2020.06a
• /
• pp.91-91
• /
• 2020

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) 5차 평가보고서에 의하면 최근 배출 온실가스의 양은 관측 이래 최고 수준이며 온실가스로 인한 기후변화는 인간계와 자연계에 광범위한 영향을 주고 있다고 보고하였다. 기후변화의 영향은 국제적으로 빙하 감소, 사막화, 해수면 상승 등 뚜렷하게 나타나고 있다. 이러한 기후변화에 대응하기 위해 온실가스 완화 정책과 동시에 새로운 기후변화 환경에 적응하는 것이 필요하다. 기후변화 적응이란 현재 나타나고 있거나 미래에 나타날 것으로 예상되는 기후변화의 파급효과와 영향에 대응할 수 있도록 하는 모든 행동이며 이를 위해서는 기후변화 영향분석이 수반되어야 한다. MOTIVE 연구단에서는 기후변화 적응대책 수립의 지원을 목표로 7개 부문(건강, 물관리, 농업, 산림, 생태, 해양, 수산)에서 "한국형 통합평가 모형"을 개발하고 있다. 각 부문에서 개발하는 프로세스 모델은 시스템에 대한 지식을 가진 상황에서 사용하면 신뢰할 수 있는 예측 결과를 얻을 수 있지만, 부문별 통합을 통한 영향 분석 시 타 분야에 대한 지식이 수반되어야 하는 어려움을 가진다. 이를 위해 본 연구에서는 시스템 내의 물리적 프로세스에 대한 요구 없이 입출력 데이터만을 이용하여 결과를 신속하게 추정하는 데이터 모델링(기계학습)을 이용하였다. 데이터 모델링을 위한 데이터는 다양한 자연 현상에 대한 BANPOL(수질 프로세스 모델) 분석을 통한 자료를 이용하여 학습 자료를 구축하였다. 즉, 데이터 모델링은 BANPOL 모델을 대리하는 메타모델이며, 낙동강 표준유역에 대한 유량 및 수질을 높은 상관성으로 추정하였다. 원 모델보다 정확도는 낮을 수 있으나 메타모델의 개발을 통한 웹 시스템을 개발하여 비전문가의 구동 및 신속한 기후 시나리오를 적용할 수 있는 환경을 개발하였다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
• /
• v.23 no.3
• /
• pp.344-352
• /
• 2007

Quantifying the methane emission from landfills is important to evaluate measures for reduction of greenhouse gas emissions. To estimate methane emission for the entire landfills from 1990 through 2004 in Korea, Tier 1 and 2 methodologies were used. In addition, five different scenarios were adopted to identify the effect of important variables on methane emission. The trends of methane emission using Tier 1 were similar to the disposed waste amount. Methane emission using Tier 2 increased as the degradation of waste was gradually proceeded. This result indicates that disposed waste amount and methane generation rate are the important variables for the estimation of methane emission by Tier 1 and 2, respectively. As for the different scenarios, methane emission was highest with scenario I that the entire landfills in Korea were regarded as one landfill. Methane emissions by scenario III and IV considering different $DOC_F$ values with the waste type and different MCF values with the height of waste layer, respectively, were underestimated compared to scenario II. This result indicates that the method of scenario I employed to most previous studies may lead to the overestimation of methane emission. Therefore, more careful consideration of the variables should be needed to develop the methodologies of greenhouse gas emission in landfills along with the characteristics of disposed waste in Korea.

• Environmental and Resource Economics Review
• /
• v.28 no.2
• /
• pp.201-229
• /
• 2019

This paper estimates the effects of generation mix changes in the $7^{th}$ and $8^{th}$ Basic Plan for Long-term Power Supply and Demand from two aspects: economic efficiency through electricity prices and environmental performance through $CO_2$ and air pollutants(NOx, SOx, PM) emissions. Particularly, we examined additional generation mix conversion paths that take into account the trade-off between economic efficiency and environmental performance through scenario analysis. According to our results, the conversion from the $7^{th}$ plan to the $8^{th}$ plan should increase the electricity prices in the mid- and long-term, while reducing GHG and air pollutants emissions at the same time. The alternative generation mix that combines $7^{th}$ and $8^{th}$ plans shows that there exists a path to mitigate the trade-off between economic and environmental in the long-term. It will be next to impossible to derive a optimal generation mix that simultaneously considers the core values, such as supply stability, environmental performance, economic efficiency, energy safety and energy security, when establishing the power supply and demand plan. However, by exploring the effects of various generation mix paths and suggesting near-optimal paths, people can best choose their direction after weighhing all the paths when deciding on a forward-looking generation mix in the long term.

• The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
• /
• v.16 no.3
• /
• pp.73-82
• /
• 2017

As of December 2016, the number of registered automobiles in Korea exceeds 21million. As a result, greenhouse gas emission by transportation sector are increasing every year. It was concluded that the development of the driving strategy considering the driving behavior and the road conditions, which are known to affect the fuel efficiency and the greenhouse gas emissions, could be the most effective fuel economy improvement. Therefore, this study aims to develop a fuel efficient driving strategy in a complex linear section with uphill and curved sections. The road topography was designed according to 'Rules about the Road Structure & Facilities Standards'. Various scenarios were selected. After generating the speed profile, it was applied to the Comprehensive Modal Emission Model and fuel consumption was calculated. The scenarios with the lowest fuel consumption were selected. After that, the fuel consumption of the manual driver's driving record and the selected optimal driving strategy were compared and analyzed for verification. As a result of the analysis, the developed optimal driving strategy reduces fuel consumption by 21.2% on average compared to driving by manual drivers.