• 제목/요약/키워드: 제4기 기후변화

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(기술노트) PMIP4의 제4기 기후 재현 실험 소개 ((Technical Note) Introduction of PMIP4 Experimental Design for Simulating Quaternary Climates)

  • 전상윤;김성중
    • 한국제4기학회지
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    • 제33권1_2호
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    • pp.49-58
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    • 2021
  • 4차 고기후모델링간 상호비교연구 (Paleoclimate Modeling Intercomparision Project phase 4; PMIP4)는 6차 접합모델간 상호비교연구 (Coupled Model Intercomparison Project phase 6; CMIP6)와 연계하여 제4기의 여러 시기에 대한 기후 재현 실험을 수행하고 있다. 여러 모델링 기관은 고유의 모델을 이용하여 CMIP6 DECK 실험군의 산업혁명기 이전 기후 실험(piControl)을 바탕으로, 6 ka 홀로세 중기 실험 (midHolocene), 21 ka 마지막 최대빙하기 실험(lgm), 127 ka 마지막 간빙기 실험 (lig127k)의 평형 기후실험들과, 850-1849 CE 마지막 천년 실험 (past1000), 21-9 ka 마지막 퇴빙기 실험, 140-127 ka 두 번째 마지막 퇴빙기 실험 등의 점진적 기후변화 실험들을 수행하고 있다. 이 기술노트에서는 이 PMIP4-CMIP6의 Tier 1 실험들과 경계 조건들을 소개하고 제4기 기후의 이해를 위해 추가적으로 수행중인 Tier 2와 Tier 3 실험들을 정리하였다.

지표환경변화 추적을 위한 훕스굴 시추사업 현황

  • 김정찬;김주용;양동윤;남욱현
    • 한국제4기학회:학술대회논문집
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    • 한국제4기학회 2004년도 하계학술대회
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    • pp.49-50
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    • 2004
  • 푸른 진주라 불리는 훕스굴호는 러시아 국경에 인접한 몽고 북부의 청정호수로 해발 약 1,645m 지점에 위치한다. 훕스굴호의 길이는 약 136km이고, 폭은 20-40km이며, 최대수심은 약 262m 이다. 이 호수의 물은 세계에서 가장 깨끗한 담수 중 하나로 몽고 지표수원의 약 70%를 공급하고 있다. 훕스굴호는 바이칼 열곡대내에 형성된 일종의 구조호로 약 240만년 내지 400만년전에 형성된 것으로 추정되고 있다. 훕스굴호는 자연공원으로 지정되어 보호되고 있으며, 따라서 호수의 유역은 다행스럽게도 인간활동에 오염되거나 교란되지 않아 다양하고 흥미로운 육상/수성 생물상을 보유하고 있으며, 퇴적물 기록 역시 후기 신생대 동안의 중앙아시아의 지구환경 및 기후변화 연구에 매우 적합하다. 바이칼 시추사업 (Baikal Drilling Project)은 신생대 후기 동안의 중앙아시아의 지구조진화 및 전지구적 기후변화를 규명하기 위해 미국, 러시아, 일본, 독일 등이 참여한 다국가 공동사업이다. 바이칼 시추사업 연구팀은 지난 15년간 많은 노력과 예산을 투자하여 바이칼 호로부터 총 1,600m에 이르는 방대한 양의 퇴적물 코아를 성공적으로 회수하였고, 이 시료를 이용하여 후기 신생대 동안의 중부 유라시아 대륙의 고기후/고환경 진화과정을 성공적으로 규명하였다. 바이칼 시추사업이 성공적으로 진행됨에 따라, 이 사업에 참여했던 러시아와 일본의 과학자들은 바이칼호의 서쪽에 위치한 몽고 북부의 훕스굴에도 많은 관심을 가지게 되었으며, 동시에 바이칼 시추사업의 후속사업으로 훕스굴 시추사업을 새롭게 추진하게 되었다. 한편, 대륙내부에서의 제4기 지구환경 및 기후 변화 과정에 많은 관심을 가지고 연구해 오던 한국지질자원연구원도 2003년에 정식 회원으로 훕스굴 시추사업에 합류하였다. 훕스굴 시추사업 연구팀은 몽고의 지질광물자원연구소 (대표연구기관), 러시아의 지구화학연구소, 일본의 나고야대학교 그리고 한국의 지질자원연구원 등 4개국의 연구기관으로 구성되어 있다. 이들 4개 연구기관은 시추획득 및 기초연구 수행에 필요한 연구비를 현금 혹은 현물 (장비 포함)의 형태로 공동부담하고 있으며, 따라서 획득한 시추코아에 대해서도 각 연구기관이 전 구간에 대해 동일하게 25%의 소유권을 가지고 있다. 훕스굴 시추사업은 2008년까지 수행될 계획이며, 시추작업은 2005년까지 완료될 계획이다. 연구 진행과 관련하여, 공동연구의 명분을 높이고 분석의 효율성을 높이기 위해서 시료채취 및 기초자료 획득은 4개국의 연구원이 모여 공동으로 수행한 후의 결과물을 서로 공유하고, 자세한 전문분야 연구는 각 국의 대표기관이 독립적으로 수행하는 방식을 택하였다. 훕스굴에 대한 제1차 시추작업은 2004년 3월 말에 실시하였다. 시추작업 결과, 약 80m의 시추 코아가 성공적으로 회수되어 현재 러시아 이르쿠츠크 지구화학연구소에 보관중이다. 이 시추코아는 2004년 8월 중순경에 4개국 연구팀원들에 의해 공동으로 기재된 후에 분할될 계획이다. 분할된 시료는 국내로 운반되어 다양한 전문분야별 연구에 이용될 것이다. 한편, 제2차 시추작업은 2004년 12월에서 2005년 2월 사이에 실시될 계획이다. 수백만년에 이르는 장기간에 걸쳐 지구환경변화 기록이 보존되어 있는 훕스굴호에 대한 시추사업은 후기 신생대 동안 유라시아 대륙 중부에서 일어난 지구환경 및 기후변화를 이해함과 동시에 이러한 변화가 육상생태계 및 지표지질환경에 미친 영향을 이해하는데 크게 기여할 것이다.

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기후변화에서 지표환경의 역할에 대한 고찰 (Review of the Role of Land Surface in Global Climate Change)

  • 김성중
    • 한국제4기학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.42-53
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    • 2009
  • 최근 급격한 온실가스 증가에 기인하여 대기와 해양 그리고 빙권의 변화가 나타나고 또한 기온과 수분의 함량 변화에 따라서 지표 환경도 서서히 변하기 시작하는 것으로 보고되고 있다. 지표환경의 반응은 생지화학적 반응과 생물리학적 반응으로 구분 할 수 있는데, 생지화학적 반응은 기후변화에 따른 광합성이나 이와 유사한 지표환경의 변화 그리고 이에 따른 화학적인 피드백을 지칭하며 이는 대기의 온실가스 농도를 변화 시키는 역할을 한다. 생물리학적 반응은 기후변화에 따라 식생의 분포가 변하게 되고 이에 따른 태양에너지의 입사율 변화 등과 같은 물리적 반응을 나타낸다. 과거 기후변화역사에도 식생의 변화가 기후변화에 미치는 영향이 매우 컸던 경우가 있었고, 앞으로의 기후변화는 거대하고 급격하게 일어날 것으로 예측되기 때문에, 미래 기후변화의 정확한 예측을 위해서는 지표환경변화의 물리 화학적 변화를 이해하고 예측 모형에 정확히 포함시킬 필요가 있다.

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경북 청도분지의 선상지 지형발달 (The Ceomorphic Development of Alluvial Fans in Cheongdo Basin, Gyeongsangbuk-do( Prevince), South Korea)

  • 황상일
    • 대한지리학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.514-527
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    • 2004
  • 경북 청도분지의 청도읍과 화양읍을 중심으로 선상지 분포와 지형발달을 조사하였다. 청도분지 남동쪽에 남산(840m)을 최고봉으로 하는 산지 전면에 동-서 방향으로 연속되어 나타나는 합류선상지는 하상비고가 다른 고위면, 중위면, 저위면의 세 지형면으로 구분된다. 선상지를 이루는 역층은 하천에 의해 운반, 퇴적되었으며, 오래된 것일수록 자갈의 풍화 정도가 심하였다. 합류선상지를 구성하는 각 선상지 지형면의 크기와 지형면을 형성하는 하천 유역분지 크기와의 관계, 즉. 규모에 있어서 선상지-유역분지 체계는 정의 상관관계에 있다. 청도분지에는 단층선이 통과하지 않을 뿐 아니라 선상지를 형성한 하천 유역분지의 기반암이 풍화와 침식에 대한 저항력이 강한 안산암이지만. 반경 1 km 이상인 선상지가 분포한다. 이러한 현상으로 볼 때, 우리나라에서 선상지 형성에 가장 크게 영향을 미치는 요소는 빙기와 간빙기가 반복된 제4기 기후변화이다. 따라서 제4기 동안 거의 같은 정도로 기후변화의 영향을 받은 한반도에서 선상지는 단층선의 유무와 관계없이 보편적으로 형성될 수 있는 지형이다.

기후변화 시나리오에 따른 소양강댐과 충주댐의 가용수자원 평가 (Evaluation of Available Water Resources of Soyang Reservoir and Chungju Reservoir according to Climate Change Scenarios)

  • 최성규;이재응
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.147-151
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    • 2007
  • 인위적인 온실가스 증가의 영향으로 지구의 기온이 상승하고 있으며, 우리나라에서도 이러한 전 지구적인 온난화 추세를 상회하는 경향을 보이고 있다. 20세기 후반부터 기후변화에 따른 강수량 및 집중호우의 증가 추세가 보고되고 있으며, 이에 따른 피해 또한 증가하고 있다. 이러한 이상기후 현상이 전 세계적으로 빈번히 발생하여 가용 수자원의 변동이 커지고 있다. 추가적인 댐 건설이 어려운 상황이고, 댐 운영의 불확실성에 의한 현실적인 운영의 어려움으로 인하여 보수적인 댐 운영이 이루어지고 있는 실정이므로, 한정된 수자원의 효율적인 이용과 예측이 요구되고 있다. 본 연구에서는 기상연구소에서 개발된 A2, B2 기후변화 시나리오에 따른 다목적댐에서의 용수공급능력의 변화에 대한 평가를 수행하였다. 대규모 유역의 대표적인 다목적댐을 선정하고 기후변화 시나리오별 유입량을 분석하였으며, 이를 저수지 모의운영 기법을 이용하여 기후변화 시나리오에 따른 각 댐의 신뢰도 95% 용수공급능력과 예상발전량을 산정함으로써 가용수자원을 평가하였다. 또한 다목적댐의 과거 실적 유입량 자료를 이용한 모의운영 결과와 비교하여 제시하였다. 과거 실적에 의한 결과와 비교할 때, 기후변화 시나리오에 따른 향후 국내 가용 수자원량에도 큰 변화가 있을 것으로 예측되었다. 이로부터 댐 운영에 있어서 홍수기의 안정적인 댐관리와 갈수기의 적절한 수자원 분배를 위한 방향을 제시할 수 있다. 본 연구의 결과는 향후 기후변화에 따른 저수지의 효율적인 운영을 위한 유역의 수자원 영향 평가에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.댐의 순기능에 대한 정량적인 분석을 수행하였다. 또한 댐별 방류량을 변동하여 하류 주요지점에 미치는 유황개선효과를 정량화하였다. 마지막으로 댐의 효율을 최대화한 하류확보가능하천유지유량을 월별평균량으로 산정하였다. 이는 향후 오염총량제 기준유량 및 환경용수의 법제화를 통한 하천유지용수의 증가시 비구조적 대책의 공급가능 최대량으로 활용가능할 것으로 사료된다.원에서 인위적으로 방류한 양이 많았기 때문으로 추정할 수 있다. 두 지점의 1월 유출이 100 % 이상인 것은 동절기 하천 결빙으로 인한 유량파악이 힘든 것으로 나타났다. 1월의 하천수위는 계측기에 기록된 수위값으로 유량을 산정한 것이다. 3월, 10월, 12월의 유출이 많은 것은 전월말 발생한 강우의 영향으로 크게 나타났다.다. 5. 초장의 절대치는 품종간에 차이는 있으나 비교적 조파구간에는 초장에 큰 변이가 없었고 파종기가 늦어짐에 따라 짧아졌다. 초장의 신장속도는 파종기가 늦어짐에 따라 현저하게 빨라지고 특히 조생종이 만생종보다 더욱 가속적인 경향이었다. 따라서 최고초장과 최저초장과의 절대치의 차이는 조생종일수록 적고 만생종일수록 큰 격차를 보이었다. 6. 간직경에 있어서도 만생종은 일반적으로 조기파종할수록 굵고, 조생종과 중생종은 4월 25일 파종기가 가장 굵은 편이며 이보다 파종기가 지연 가늘어지는 경향이었다. 7. 간중은 품종의 조만생에 따라 약간의 차이는 있으나 대체로 적기(4월 25일~5월 15일)보다 조기 혹은 만기 파종하면 작아지나 파종기 이동에 따른 간중의 변화는 품종의 조만성에 따라 양상을 달리하여 조생종은

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고고학 유적지에서 적용 가능한 농경 지시자료와 한반도의 농경활동

  • 김혜령;윤순옥
    • 한국제4기학회:학술대회논문집
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    • 한국제4기학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.23-25
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    • 2006
  • 제4기 만빙기에서 후빙기 사이의 기후변화는 인류문명에 있어 정착생활 및 농경활동과 더불어 잉여생산물 저장을 위한 토기제작 등과 같은 생활상의 변화를 가져 온 계기가 되었다(F.M. Chambers, 1993; Guoyu Ren, 1998; Mori Y, 2002; Martin Bell et al., 2004). 식물화석, 화분, 식물규소체 등의 대리자료(proxy data)를 이용하여 이시기의 식생환경을 밝히는 것은 고생태복원분야 뿐 아니라 당시의 환경변수들 을 추정하여 인간활동에 어떠한 영향을 미쳤는지에 대한 중요한 정보를 제공해준다. 그러나 홀로세 초기 환경은 인간에게 지대한 영향을 미쳤으나 후기로 올수록 인간 스스로가 환경을 변화시키는 주체가 되었다(Martin Bell et al., 2004). Meyer&Turner(1994)는 인간활동이 자연적인 영향보다 생물구에 시계열적인 변화를 가져왔다고 하였으며, R.B Singh(1995)는 현재뿐 아니라 과거까지 다양한 인위 적인 간섭이 전지구적인 환경변화를 야기 시키는 주된 원인이라고 하였다. 따라서 환경을 복원한다는 것은 바로 그 지역을 생활 터전으로 삼았던 당시 선사인들의 생활상을 간접적으로 들여다 볼 수 있는 기회를 제공해준다. 현재까지 국내 고고학 유적지에서 이루어진 대부분의 발굴조사는 유물과 유구를 토대로 당시 선사인의 생활상을 밝히는데 중점을 두었으나 최근 인간과 영향을 주고 받았을 환경에 관심을 갖고 이를 통해 역으로 인간활동을 추적하려는 다수의 연구들이 제4기학, 고고학, 지리학, 인류학, 생물학, 농학, 기후학 등 다양한 분야에서 학제간 연구로 진행되고 있다(황상일 등, 1999; 조현종, 2000; 김주용 등, 2002; 최정민, 2004; 윤순옥 등, 2005). 그러나 이러한 연구에 있어서 어떠한 대리자료(proxy data)를 어떻게 고고학 유적지에 적절하게 적용시킬 것인지 대리자료의 조성변화나 값의 해석에 있어서 기후인자와 인간영향을 어떻게 분리해 낼 것인지에 대한 문제점이 남는다. 예를 들어 화분분석의 경우 1차적인 환경변화에 따른 식생조성변화를 반영한다. 인간이 활발한 농경활동을 하게 되면서 주변식생을 제거하게 되고, 제거된 나대지에는 재배작물과 잡초들이 자라게 된다. 그리고 이들 화분은 주변 소택지에 퇴적물과 함께 퇴적되어 화분분석 결과 벼과(科)(Gramineae)와 문화지표수종이라 부르는 여뀌속(屬)(Persicaria), 국화과(科)(Composite), 쑥속(屬)(Artemisia), 쐐기풀속(屬)(Urtica) 등의 화분에 있어 확연한 조성변화를 보여준다. 그러나 화분을 이용한 분석은 토탄층이나 유기질 퇴적물이라는 한정된 토양에서만 분석이 가능하며, 조성변화에 있어서 역시 기후와 인간활동의 영향 모두를 반영하기 때문에 이를 구분해 주는 명확한 기준이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 다양한 대리자료 중 고고학 유적지에 적용 가능한 동식물 화석 및 미화석, 지리, 지질학적 자료에 어떠한 것들을 적용할 수 있는지를 살피고, 몇 가지 대리자료를 중심으로 선사인의 농경활동에 대해 살펴보고자 한다.

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기후변화 시나리오에 따른 지역 물수지 추정 (Estimation of Regional Water Balance in Various Climate Change Scenarios)

  • 김만규
    • 한국제4기학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.53-65
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    • 1999
  • 기후변화와 이에 따르는 식생변화, 인위적인 토지이용 변화 등 '지역환경생태시스템의 변화'에 대한 '지역 물수지변화' 추정은 오직 필자가 개발한 BROO $K_{TOP}$과 같은 '물리기반 물수지 모델(Physical based Water Balance Model)'류에 의해서만 가능하다. 본 연구에서는 독일 중북부 농업지대와 산림지대에 대해서 $BROOK_{TOP}$ 소프트웨어를 이용하여 정립된 물리기반 지역물수지모델에 독일 포츠담 기후변화연구소(PIK) 시나리오와 체코 프라하대학에서 개발한 중부유럽 대상 GCM 기후변화 시나리오를 적용하여 물수지변화를 추정하였다. 이와 같은 기후와 지표.지하조건을 고려 한 지구온난화에 따른 수자원변화 예측시스템 개발은 하천수$\cdot$지하수 개발 및 수질 관리, 농업경작관리, 환경생태계 관리, 자연 재해 관리, 토지이용계획 및 지역개발계획 등을 위한 시스템개발의 기반이 된다

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