• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제21권3호
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• pp.465-491
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• 2012

지구온난화에 대처하기 위한 한 가지 방안으로, 최근 녹색성장과 녹색금융이 활성화되고 있다. 특히, 금융시장을 통하여 기온상승에 대한 적응을 가능케 하는 기온파생상품은 녹색금융의 능동적 형태로서 주목받고 있다. 본 논문에서는 서울의 일별평균기온에 대한 특성을 파악하여 계절성, 주기성 등을 포함한 일별평균기온 예측모형을 설정한 후, 기온옵션의 일종인 CDD 옵션가격과 HDD 옵션가격을 시뮬레이션을 통해 분석한다. 오차항의 주기성 모형여부에 따라 구분하여 분석을 진행한 결과, CDD 콜옵션과 HDD 풋옵션의 위험중립가치가 시간이 지남에 따라 상승한 것으로 나타나 기온상승의 추세를 금융시장에서 정량적으로 파악할 수 있는 것으로 나타났다. 기존 모형과는 달리, Vasicek 모형에 기반한 CDD 콜옵션가치분석시, 특정 행사가격 이상에서 옵션의 가치가 존재하여, 기온상승위험회피를 위한 금융상품으로서 활용이 가능하다.

• 한국농림기상학회지
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• 제19권3호
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• pp.110-119
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• 2017

평년의 기온분포도의 제작방법에 따라 이를 활용하여 산출되는 농업기후정보에 어느 정도의 오차를 유발하는지 평가하고자 하였다. 1983-2012 기간에 발생한 기온을 일별로 평균하여 배경기온(365일 ${\times}$ 1세트)을 준비하고, 여기에 소기후모형을 적용하여 평균된 일별 기온분포도('EST 평년' 기온)를 제작하였다. 또한 30년동안 발생한 매년, 매일의 배경기온(365일 ${\times}$ 30세트)으로부터 실황 추정용 소기후모형에 적용하여 30세트의 기온분포도를 제작한 후 일 단위로 다시 평균한 기온분포도('OBS 평년' 기온)를 참값으로 간주하여 비교하였다. 평년 기온분포도에 따라 '후지' 사과의 개화일과 종상일을 예측하고, 늦서리의 위험정도를 비교한 결과, 휴면에 진입하는 늦가을 이후부터 봄철까지의 기온을 온도시간단위로 환산하여 사용하는 개화일의 경우, 평균 2.9일의 오차를 보인 반면, 4월의 최저기온 분포를 2차방정식에 대입하여 산출한 종상일의 경우 평균 11.4일의 비교적 큰 오차가 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 늦서리의 위험을 판정하는 방법은 개화일과 종상일의 편차를 이용하는데 EST 평년 기온을 근거로 판정할 경우, 하동군 악양면의 12.5% 면적에 해당하는 농가는 종상일이 개화일과 같거나 늦게 출현하여 위험지역으로 분류되었지만, OBS 평년 기온에 따르면 악양면의 모든 지역에서 종상일이 개화일보다 늦게 나타나는 곳은 없었다. 차후 컴퓨터 자원과 구동시간에 큰 제약이 없다면 실황 추정기술에 따라 평년기간 30세트의 일별자료를 복원하여 기존 EST 평년 자료를 대체하는 것이 필요하다고 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제3권2호
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• pp.96-104
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• 2001

작물모형 등 생태계 관리용 의사지원수단의 적용공간이 점 단위에서 지역규모로 확대되는 추세에 따라 이들 모형의 구동변수로 가장 널리 이용되는 일 최고 및 최저기온 공간변이의 정확한 추정이 요구된다. 특히 고도변이가 심하고 지형이 복잡한 우리나라의 경우 국지기온의 결정인자가 다양하여 단순한 기존의 공간내삽기법을 개선할 필요성이 더욱 절실하다. 본 연구에서는 해발고도에 따른 일별 기온 변화양상을 분석하여 계절별 기온감율을 결정하고 이를 이용한 기온 공간내삽방법에 의해 일 최고 및 최저기온을 추정하여 그 추정오차를 기존 방법과 비교하였다. 먼저 기상청 63개 표준관측소에서 수집된 1999년 한 해 동안의 일 최고, 최저기온 값을 이들 관측지점의 위도, 경도, 해안 거리 및 표고에 회귀시켜 최적모형을 작성하고, 이 모형의 표고 편회귀계수를 기온감율로 간주하였다. 이 기온감율의 계절변동을 주기함수화 하여 거리가중에 의한 내삽과정에 표고편차의 영향을 추가하였다. 기상청 자동기상관측소 267개 지점에 이 방법을 적용하여 2000년 1월, 5월, 8월의 임의 날짜 최고 및 최저기온을 추정하고 이를 기존의 방법에 의해 추정된 결과와 비교한 결과, 오차평균, 절대오차평균, 그리고 평방근 오차평균 측면에서 연중 지속적인 개선효과를 보였다. 이 방법은 적용이 간편하고 추정간의 신뢰도가 높아 기존의 거리가중법이나 연평균 기온감율 적용법을 대신하여 하루 단위의 시간규모와 1km 이상 수 km 단위의 공간규모에서 실용적인 기온변이 추정법으로 사용할 수 있다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제25권1호
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• pp.155-167
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• 2014

본 연구는 기후파생상품의 가격결정 연구를 위한 중간과정으로서 우리나라 일별 평균기온에 대한 연속형 시계열 모형을 추정한다. 6개 광역도시를 대상으로 1954년 1월 1일부터 2010년 12월 31일까지의 57년간 일별 기온 시계열을 추세, 계절성, 불규칙 변동으로 구분하여 분석하였다. 특히 불규칙 성분은 연속형 자기회귀모형을 적용하였다. 분석결과, (1) 57년의 비교적 장기간 온도 시계열을 적용함으로써, 우리나라 선행연구의 결과와는 다르게 추세 성분이 통계적 유의성을 갖는 것으로 나타났다. 특히 추세성분의 기울기가 양의 부호를 가짐으로써 지구온난화의 추이가 우리나라에서 진행 중임을 보였다. (2) 추세와 계절성분이 제거된 불규칙성분에 대해 단위근 검정을 적용한 결과, 6개 광역시 모두에 대해 단위근이 없는 안정적인 것으로 나타났다. (3) 불규칙 성분에 대해 연속형 모형인 CAR모형을 적용한 결과, 차수가 3인 CAR(3)가 적합한 것으로 나타났으며 이러한 결과는 국외문헌의 결과와도 일치한다. 파생상품의 가격결정에는 기초자산의 연속형 시계열 모형의 개발이 가장 중요하므로 본 연구의 결과는 기후파생상품의 가격결정 연구에 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제27권5호
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• pp.1215-1224
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• 2016

고해상도 격자 단위 기후정보는 농업, 관광학, 생태학, 질병학 등 다양한 분야의 현상을 설명하는 중요 요인이다. 고해상도 기후정보는 동적 모형과 통계적 모형을 통해 얻을 수 있다. 통계적 모형은 동적 모형에 비해 계산 시간이 저렴하여 시공간 해상도가 높은 기후자료 생성에 주로 이용한다. 본 연구에서는 2003년부터 2012년까지 1월에 관측된 일 평균기온자료를 토대로 통계적 모형의 일 평균 기온을 생성하였다. 통계적 모형으로 선형모형을 기반으로한 일반선형모형, 일반화가법모형, 공간선형모형, 베이지안공간선형모형을 고려하였다. 예측성능평가를 위해 60개소의 지상관측소에서 관측된 일 평균기온을 모형적합 자료로 사용하여 352개소의 자동기상관측의 일 평균기온을 검증하였다. 평균제곱오차와 상관계수를 보면 베이지안공간모형의 예측성능이 다른 모형에 비해 상대적으로 우수하였다. 최종적으로 $1km{\times}1km$ 격자 단위 일 평균기온 지도를 생성하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권4호
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• pp.199-217
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• 2016

본 연구는 부산광역시 13개 기상관측지점을 대상으로 1997~2014년 동안의 기온상승율과 하강율의 계절적 특성이 연간 기온변화 특징에 미치는 영향을 분석하였다. 일별 기온 자료를 시계열적으로 단순화하기 위해 푸리에분석법을 적용하였는데, 이는 기상 자료와 같이 연속적으로 수집되는 시계열자료를 몇 개의 한정된 주요 파형으로 환원하여 자료를 단순화하는 수학적 기법이다. 부산광역시의 국지적 기온변화율은 대륙도에 의해 공간적으로 큰 영향을 받는 것으로 조사되었다. 계절적으로는 3월에 가장 높은 기온상승율(평균 $1.121^{\circ}C/month$)을 보였고, 11월에 가장 가파른 기온하강율(평균 -$1.564^{\circ}C/month$)을 나타냈다. 지역적으로 최난월인 8월 평균기온에 지배적인 영향을 주는 7월 평균기온상승율과 대륙도가 높은 지역일수록 최난일이 일찍 출현한 것으로 보아, 해양의 영향이 적은 지역일수록 기온상승률이 높고 해양 인접 지역에 비해 연중최고기온에 도달하는 시기가 앞당겨지는 것으로 분석되었다. 연구 지역 관측 지점 전체를 평균한 연도별 분석 결과도 7월 평균기온이 높은 해일수록 최난일 출현은 시기적으로 앞당겨지는 경향을 나타냈다. 도시화 정도를 나타내는 불투수면의 면적 비율 역시 기온의 연 변화와 통계적으로 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 관측지점의 불투수면 면적비율이 증가할수록 연평균기온이 높게 나타났고, 연평균 기온상승율과 하강율의 장기적 변동 폭도 크게 나타났다.

• 한국지리정보학회지
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• 제22권4호
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• pp.197-214
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• 2019

본 연구에서는 Terra/Aqua MODIS LST(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Land Surface Temperature)의 Daytime, Nighttime 자료와 기상청 기상관측소 86개 지점에 대한 최고, 최저 및 평균기온을 이용하여 두 자료 사이의 상관성을 분석하고, 한파 및 폭염 발생 기간의 특성을 집중적으로 분석하였다. 모든 자료는 2008년부터 2018년까지 총 11년간 일별로 구축하였으며, Pearson 상관계수(Pearson correlation coefficient, R)와 평균제곱근오차(Root Mean Square Error, RMSE)를 이용하여 상관성 분석을 수행하였다. 시계열 분석 결과, 대상 기간 전체에서 기온과 MODIS LST 간의 변동 양상은 유사하였고, 최고 기온과 MODIS 자료의 R 0.9 이상, 평균기온과 최저 기온과는 0.8 이상으로 기온과 MODIS LST 사이의 상관성은 높은 것으로 나타났다. 특히, 최고 기온은 Terra MODIS LST Daytime과 정확도가 제일 높고, 최저 기온은 Terra MODIS LST Nighttime과 상관성이 제일 높은 것으로 분석되었다. 한파 기간에는 Terra/Aqua MODIS 모두 주간 자료보다 야간 자료의 상관성이 더 높은 것으로 분석되었으며, 특히 Terra MODIS LST Nighttime과의 상관성이 좋은 것으로 분석되었다. 폭염 기간에는 Aqua MODIS LST Daytime 자료가 가장 좋은 것으로 분석되었으나, 전체적인 R이 0.5보다 낮아 추후 활용을 위해서는 식생이나 토지이용, 고도 등 다른 요소를 활용한 추가 분석이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제10권1호
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• pp.25-31
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• 2008

초지피복 조건에서 사면의 일사수광량 차이가 일 최고기온에 미치는 영향을 파악하기 위해 2007년 하지부터 동지까지 밑면지름 570m, 높이 90m인 원추형 기생화산 "높은오름"의 측면 경사 8 지점에서 일 최고기온을 측정하였다. 8개 지점 평균값을 기준온도로하여 각 지점의 기온편차를 구해 비교한 결과 기온편차는 하지로부터 동지로 갈수록 커지는 경향이었고, 관측기간 평균은 남향사면에서 $1.0^{\circ}C$, 북향사면에서 $-0.8^{\circ}C$로서 그 차이가 평균 $1.8^{\circ}C$에 달했다. 기온편차의 월별 평균은 11월에 가장 크며 남향사면에서 $2.1^{\circ}C$, 북향사면에서 $-1.3^{\circ}C$였다. 일별 기온편차의 최대값은 남향사면에서 $3.8^{\circ}C$, 북향사면에서 $-2.7^{\circ}C$에 달했는데, 이러한 기온편차 변이는 일사수광량 편차에 근거한 지형특성지수와 높은 상관을 보여 복잡지형의 일 최고기온 추정모형 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 응용통계연구
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• 제25권2호
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• pp.351-362
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• 2012

일기 산출기 모형은 가상의 일기 자료를 생성하는 통계 모형이다. 본 연구는 시공간 상관성이 고려된 다중지점에서의 일기산출 모형을 제안하고, 온실가스 배출 미래 시나리오에 따라 강수량과 평균 기온 일기산출이 가능한 알고리즘을 개발하였다. 제안된 알고리즘은 다단계 일반화 선형모형 하에서 필요한 모수들을 추정하고, 적합된 모형 하에서 일기변수들을 랜덤하게 산출하는 절차이다. 과거 30년간 관측된 우리나라 4대강 유역의 일 강수량 자료와 평균 기온 자료를 가지고 모형을 적합하고, 미래 일별 일기자료 산출에 적용하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권4호
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• pp.217-224
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• 2010

본 연구는 3면이 바다로 둘러싸인 우리나라에서 해안지대 기온 관측자료에 포함되어있지도 모르는 바다의 영향을 정량적으로 추정하기 위해 수행하였다. 1981-2009 기간 중 전국 66개 기상관서에서 관측한 일별 최고 및 최저기온자료를 수집하여 월별 평균을 계산하고 이들 가운데 27개 내륙지점 자료만을 이용하여 거리역산가중평균법에 의해 남한 전역의 가상기온 분포도를 제작하였다. 이 가상기온분포도 상에서 해안에 가까운 나머지 39개 지점의 국지기온을 지리지형정보 및 소기후모형에 의해 정밀하게 추정하였다. 실측 기온과 이 추정기온과의 편차를 '외견상의 바다효과'로 간주하고 39개 지점의 해안거리 대수를 독립변수로 하는 회귀모형을 월별로 작성하였다. 이 모형에 의하면 우리나라의 바다는 잠재적으로 여름철 일 최고기온에 $6^{\circ}C$ 냉각효과, 겨울철 일 최저기온에는 $7.5^{\circ}C$의 가온 효과가 있다. 해안은 물론 내륙의 기온자료에도 포함된 공통오차를 제거한 '실제의 바다효과'를 추정한 결과 서해안의 경우 여름철 냉각효과는 $1.5^{\circ}C$, 겨울철 가온효과는 $1.0^{\circ}C$인 반면, 남해안과 동해안은 각각 $3.0^{\circ}C$ 및 $3.5^{\circ}C$ 내외로 판명된다.