• Journal of Climate Change Research
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• v.9 no.3
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• pp.209-221
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• 2018

The characteristics of heat wave events in Seoul are analyzed using weather station data from Korea Meteorological Administration (KMA) and European Centre for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF) ERA-Interim reanalysis data from 1979 to 2016. Heat waves are defined as events in the upper 10th percentile of the daily maximum temperatures. The associated synoptic weather patterns are then classified into six clusters through Self-Organizing Map (SOM) analysis for sea-level pressure anomalies in East Asia. Cluster 1 shows an anti-cyclonic circulation and weak troughs in southeast and west of Korea, respectively. This synoptic pattern leads to southeasterly winds that advect warm and moist air to the Korean Peninsula. Both clusters 2 and 3 are associated with southerly winds formed by an anti-cyclonic circulation over the east of Korea and cyclonic circulation over the west of Korea. Cluster 4 shows a stagnant weather pattern with weak winds and strong insolation. Clusters 5 and 6 are associated with F?hn wind resulting from an anti-cyclonic circulation in the north of the Korean Peninsula. In terms of long-term variations, event frequencies of clusters 4 and 5 show increasing and decreasing trends, respectively. However, other clusters do not show any long-term trends, indicating that the mechanisms that drive heat wave events in Seoul have remained constant over the last four decades.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.405-405
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• 2023

최근 기후변화로 인한 극심한 홍수와 가뭄, 폭염 등 이상 기온 및 기후에 따른 피해가 급격히 증가하는 추세이다. 특히, 집중호우로 인해 도심지에서 발생한 홍수피해는 재산피해뿐만 아닌 수 많은 인명피해가 발생하고 있다. 국내에서는 수재해로부터 인명과 재산을 보호하기 위해 용수공급과 체계적인 치수 사업이 행한 바 있다. 이러한 치수 사업에서 경제성 분석은 사업 전·후 의 편익추정이 완벽히 검증되기 쉽지 않으며, 기존의 치수 계획은 유역 전반에 걸쳐 다양한 홍수 방어시설의 종합적인 고려 없이 제방 중심으로만 수립되어 홍수 발생 시 하천에 과도한 부담을 줄 뿐만 아니라, 사업의 경제성이 낮게 평가되고 있다. 이렇게 국내에서 행해진 하천설계기준에서 제안되었던 경제성 분석 방법은 여러 가지 문제점들을 내포하고 있으며 지속적인 홍수피해가 발생하였다. 이와 같은 문제점들을 개선하고자 개발된 K-FRM(Forean-Flood-Risk Model)은 능동형 하천정보 운영을 통한 다차원 하천관리체계 구축 및 활용을 위한 정량적 위험도 평가 툴로 위험지역에 노출된 자산의 정보(인벤토리), 평가기준, 손상함수, 계량화 원단위 등 홍수피해를 추정하는데 활용이 가능하며, 손실 또는 피해액으로 표현되는 재해손실은 경제적인 관점에서의 위험이며 금전적인 형태로 표현된다. 본 연구에서는 홍수피해액 정량화 모델인 K-FRM을 활용하여 굴포천 유역과 영강 유역을 대상으로 항목별 피해액 산정 후, 정량적 피해액 산정 방법인 EAD(Expected Annual Damage) 분석을 통해 홍수피해위험지도를 작성하여 표준유역별, 행정구역별 홍수피해액을 산정하는 것을 목적으로 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.339-339
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• 2023

2018년도 연강수량은 1,386.9 mm로 평년 수준의 비가 내렸으나, 7-8월에 발생한 폭염 및 가뭄으로 인해 강원, 전남, 경북, 충남 지역에서 밭작물 중심으로 22,767 ha 피해가 발생하였다. 2019년도 연강수량은 1,171.9 mm로 평년보다 약 10% 적은 수준의 비가 내렸으며, 동일시기에 인천, 강원, 충남 지역에서 논·밭작물 중심으로 3,112 ha 피해가 발생하였다. 기후변화로 인해 강수량이 지역별로 편중되어 국지적 가뭄이 빈발하여 지역별로 가뭄의 영향, 피해, 체감 정도가 상이한 양상을 보이고 있다. 가뭄을 사전에 방지하기 위해서는 가뭄 모니터링과 선제적 대응이 중요하며, 현재 가뭄의 특징, 상황 등의 목적에 따라 다양한 형태의 가뭄 모니터링 시스템이 개발되고 있다. 가뭄의 피해와 영향 정도는 지역 간의 차이가 나타나 지역별로 가뭄을 체감하는 정도가 다르기 때문에 하나의 결과로 나타내기에는 어려움이 있다. 따라서, 가뭄의 발생 시기와 확산 정도를 분석하여 특보 발효 시점과 가뭄 대응 방안에 대한 기준 마련이 중요하다. 본 연구는 현대 사회에서 가장 중요한 요소로써 활용되고 있는 빅데이터 중 비정형 데이터로 분류되는 뉴스데이터와 논·밭의 가뭄을 나타내는 농업 가뭄과 관련된 데이터를 활용하여 농업 가뭄의 전조를 파악해보고자 한다. 2018년부터 2019년까지 전국을 대상으로 농업 가뭄에 관한 키워드 선정 후, 웹 크롤링을 통해 뉴스데이터를 수집해 논 가뭄과 밭 가뭄을 구별하여 각 지역에서 최초로 가뭄 기사가 발행된 시기와 지역별 기사의 빈도를 산출하였다. 뉴스데이터의 농업 가뭄 전조 감지 가능성을 파악하기 위해 국가가뭄정보통계집에서 논 물마름 시기와 밭 시듦 시기 자료를 활용하였다. 가뭄 피해 발생시기와 관련 기사 발행 시기 비교, 농업용수 대상 비상용수 지원 자료를 활용하여 실제 농업 가뭄확산 감지 여부를 분석하여 농업 가뭄 관련 뉴스데이터 간의 상관성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.320-320
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• 2022

기후변화와 도시화로 인한 영향으로 도시의 폭우, 폭염을 비롯한 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 특히 시가화 지역의 높은 불투수율은 도시홍수를 야기한다. 이러한 현상을 완화하기 위해 도시지역에서는 그린인프라와 저영향개발이 도입되고 있다. 그 중 지속가능한 발전을 위한 필수요소로 자리매김한 옥상녹화는 도시에 위치한 건물의 상층부와 내부의 온도를 낮춤으로써 에너지절감효과와 강우 시 빗물을 저류함으로써 우수유출 저감효과, 그리고 도시 공간 내 녹지도입으로 인한 이산화탄소 배출 저감 효과 등을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 열섬현상완화와 유출 저감의 방안 중 하나인 옥상녹화(Green roof)의 효과를 정량적으로 평가하기 위해 콘크리트로 이루어진 동일한 제원의 실험동을 구축하고, 실험동 내외부의 온도, 습도, 강우, 풍속, 일사량 등의 기상자료를 측정할 수 있는 센서를 설치하였다. 각 실험동에서 측정된 기상요소를 Flux Profile Method를 적용하여 공간 내에 있는 열에너지의 총량인 순복사열을 구성하는 현열속, 잠열속, 토양열속(H, LE, G)을 산정하였다. 또한 에너지 평형에 따라 산정된 각 실험동의 열속과 지표면 복사량 관측자료을 정량적으로 비교하여 옥상녹화의 적용성을 평가하였다. 2021년 7월 21일부터 2021년 7월 28일 까지 모니터링한 결과 옥상녹화의 열 효율은 일반 콘크리트 지붕에 비해 실내온도가 최대 6.83℃ 낮게 나타나며 이는 여름철 건물 내부의 온도조절에 필요한 에너지 저감효과를 볼 수 있다. Flux Profile Method를 적용한 결과 옥상녹화의 전체 열속 중 현열속 28.5% 잠열속 70.7%, 토양열속 0.5% 의 복사량 분포를 보였고, 일반 콘크리트 지붕은 현열속 45.3%, 잠열속 38.6%, 토양열속 16.2% 으로 나타났다. 이와 같은 방법은 옥상녹화의 정량적 평가를 가능하게 함으로서 향후 기후변화 대응방안 및 전략 수립 시 옥상녹화의 온도저감효과 분석에 적극 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Atmosphere
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• v.33 no.3
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• pp.307-317
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• 2023

This study investigates the physical mechanisms that contributed to the 2022 European record-breaking heatwave throughout May-August (MJJA). The European climate has experienced surface warming and drying in the recent decade (1979~2022) which influences the development of the 2022 European heatwave. Since its spatial pattern resembles the 2003 European heatwave which is a well-known case developed by the strong coupling of near-surface conditions to land surface processes, the 2022 heatwave is compared with the 2003 case. Understanding heatwave development is carried out by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) Reanalysis version 5 (ERA5) and daily maximum surface temperature released by NCEP (National Centers for Environmental Prediction) CPC (Climate Prediction Center). The results suggest that the persistent high pressure along with clear sky tends to increase the downward shortwave radiation which leads to enhanced sensible heat flux with the land surface dryness. Terrestrial Coupling Index (TCI), a process-based multivariate metric, is employed to quantitatively measure segmented feedback processes, separately for the land, atmosphere, and two-legged couplings, which appears to the development of the 2022 heatwave, can be viewed as an expression of the recent trends, amplified by internal land-atmosphere interactions.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.329-329
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• 2020

일정규모 이상의 공공건축물에 대하여 빗물이용시설의 설치는 의무화 되어있으나, 빗물이용시설의 용량결정의 관한 기준은 부처별, 기관별로 상이하고, 동일한 기관의 기준내에서도 적용방법에 따라 용량 결정의 기준 범위는 광범위 하다. 본 연구에서는 대전광역시에 위치한 토지주택연구원을 대상으로 빗물이용시설의 물수지 분석을 수행하고, 그에 따른 편익을 용량 및 집수면적별로 산정하여 최적용량 결정을 위한 가이드를 제시하였다. 빗물이용시설의 편익은 우수유출 저감, 폭염 저감, 미세먼지 저감, 조경용수 사용으로 설정하였으며, 대전광역시의 2019년 실제 강우사상을 대상으로 물수지 분석을 수행하였다. 빗물이용시설은 일반적으로 B/C가 낮게 산정되어 경제성 측면에서는 부정적인 평가를 받아왔다. 빗물이용시설의 경제성은 빗물이용시설의 용량에 따른 빗물의 활용정도를 계산하여 산정하였으나, 실제 빗물이용시설의 경제성에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 강우패턴과 빗물의 용도에 따른 사용량이다. 강우에 의한 공급량과 빗물의 소비량이 1차적인 요소이고, 2차적으로는 공급량을 수용할 수 있는 정도인 빗물이용시설의 집수면적과 용량, 소비되는 빗물의 용도별 편익에 따라 빗물이용시설의 경제성이 결정된다.빗물이용시설의 설치를 위한 선행단계로 빗물의 사용용도와 그에 따른 사용량을 설정하고, 각 용도에 따라 편익을 설정한 후 용량별 집수면적별 B/C를 산정한다. 이렇게 작성된 B/C 테이블을 현장에 제공하고, 현장여건에 맞추어 공사감독자가 용량을 결정한다면, 기존의 광범위한 용량기준의 문제점을 해결하고, 효율적인 빗물이용시설 용량 결정에 도움이 될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.327-327
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• 2022

지구온난화로 전 세계는 기후위기에 직면해있다. 특히, 아시아의 경우 복사강제력과 대규모 대기순환인 몬순이 지역기후에 영향을 주기 때문에 지리적 위치 및 계절에 따라 폭염, 홍수, 가뭄 등 다양한 기상이변 및 수재해 문제를 겪고 있다. 더욱이, 아시아 지역은 온난화가 심화됨에 따라 식량 및 물 안보위기가 더욱 증가할 것으로 전망됨에 따라 이와 직결되는 기후 및 수문특성에 대한 기후변화 영향평가 및 분석이 요구된다. 본 연구에서는 미래 기온상승 조건을 고려하여 아시아 지역의 기후특성을 전망하고, 수문모형(VIC)을 활용하여 수문전망을 수행하였다. 미래 기후전망을 위해 적정 CMIP6 기후모델과 공통사회경제경로(SSP5-8.5) 시나리오를 활용하였다. 시나리오로부터 산출된 기온자료 및 CPC (Climate Prediction Center) 전 지구 관측 기온자료를 활용하여 산업화 이전 대비 잠재적인 전지구 기온상승(1.5℃~5.0℃) 조건을 추정하였다. 통계적상세화 기법을 적용하여 아시아 지역에 대하여 기후변화 시나리오를 상세화하고, 기후구분법을 적용하여 기후대를 구분하였다. 미래 기온상승 조건 하에서 아시아 지역의 기후특성을 전망하고 기후대의 분포변화를 분석하였다. 전 지구 기온이 상승함에 따라 지역별 기후특성이 변화하였으며, 이는 기온 및 강수량 변화에 기인하는 것으로 분석되었다. 최고 및 최저기온은 모든 기후대의 전 지역에서 상승하며, 이는 평균적으로 전 지구 평균 기온을 상회하였다. 강수량 및 강수일수는 대체로 증가하였으나, 기후특성에 따라 지역별 편차를 보였다. 기상성분의 변화로 기후대별 수문성분(증발산량, 유출량)은 대체로 증가하였으며, 극한 유출량의 변화경향은 모든 기후대에서 증가할 것으로 전망되었다. 지속적인 지구온난화는 아시아 지역의 수문순환은 가속화할 것으로 전망되며, 기후대별 수문기상성분의 변화는 지역의 기후특성에 따라 편차가 있는 것으로 분석되었다. 지구온난화 조건별 아시아 지역의 미래 기후 및 수문기상성분 변화 특성은 기상 및 수자원에 대한 기후변화 영향평가 시 기초자료로 활용될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2023.11a
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• pp.295-296
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• 2023

2023년 우리나라에 발생한 재난은 남부지방의 가뭄, 태풍 카눈에 의한 폭우, 7월~9월 폭염 등의 자연재난과 4월 5일 분당 정자교 붕괴, 4월 29일 검단신도시 붕괴사고, 7월 13일 대구 염색산업단지 황산 누출 등의 사회재난이 발생하였다. 이전 2022년에는 022년 10월 29일, 서울 이태원역 부근에 대규모 인파가 한번에 몰리며 압사사고가 발생하여 159명이 목숨을 잃고 196명의 부상자가 발생하였다. 이처럼 다양한 형태로 발생하는 재난에 대하여 우리나라는 「헌법」과 「재난 및 안전관리 기본법」에서 재난으로부터 국민의 생명·신체 및 재산과 국가의 피해를 줄이기 위해 노력하여야 한다고 명시하고 있다. 재난은 다양한 특성을 지니고 있으며, 학자들의 일반적 견해는 누적성, 불확실성, 복잡성, 인지성 등의 특성을 들고 있다(재난관리론, 2020). 특히, 사회재난은 발생위치, 시점, 피해, 규모를 예측하기가 상대적으로 매우 어렵기에(장대원 외, 2019) 불확실성의 특성을 강하게 보여주고 있다. 이러한 사회재난의 특성은 자연재난과 비교하여 사람들에게 물리적·심리적 영향을 크게 미칠 뿐만 아니라 단기간에 회복하기 어려운 특성을 지닌다(신재헌 외, 2020). 이에 대하여 많은 국민들은 심각한 사회재난이 발생할 때마다 정부차원의 적극적 재난관리 및 통제능력 향상을 요구하고 있으나, 사회재난 특성 상 특정 기관 중심으로 대응하기에는 많은 어려움이 있다(신재헌 외, 2020). 우리나라 경찰은 2021년 7월부터 자치경찰제도를 실시하며 국민의 생명·신체 및 재산의 보호, 범죄예방, 수사 및 질서유지업무 이외에 국민들의 봉사·서비스 행정 요구의 증대로 인한 적극적·능동적 경찰활동으로 변화하게 되었다(조호대, 2014). 이에 따라 경찰은 경찰의 재난관리체계를 확립하고, 경찰의 재난관리에 관한 사항을 규정함을 목적으로 2012년 「경찰 재난관리규칙」을 제정하였다. 이에 본 연구에서는 경찰의 재난 발생 시 역할이 무엇이며, 특히 사회재난 시 경찰의 적극적 대응 방안은 무엇인가에 대하여 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2022.09a
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• pp.65-65
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• 2022

지속가능한 DMZ 일원의 생태복원 추진을 위해 DMZ 생태교란지에서 복원공법 모니터링을 실시하였다. 본 실험은 강원도 인제군, 철원군 및 경기도 연천군의 DMZ 내(450m²)에서 진행되었으며, 흰민들레, 구절초, 매발톱, 질경이, 꿀풀이 공시식물로 사용되었다. 각 대상지의 식생유형별 시공방법에 따른 침입종 억제효과를 알아보기 위해 2022년 4월부터 9월까지 일반식생기반재와 특수식생기반재로 처리된 실험구의 전체 피도, 도입종 피도, 침입종 피도, 초장, 출현종 등을 측정하였다. 전체 피도는 세 곳 모두 일반 기반재보다 특수기반재에서 더 높게 나타났으나 대상지에 따라 침입종 피도가 미치는 영향은 달랐다. 도입종의 피도는 인제, 철원, 연천에서 동일하게 흰민들레가 가장 높은 수치를 보였고, 특수기반재에서 보다 높은 피도를 보였다. 폭염 및 폭우로 6월 이후 흰민들레가 감소하면서 구절초, 매발톱의 피도가 점차 증가하였으며 기반재 간의 큰 차이는 없었으나 일부 지역에서는 구절초 피도가 특수기반재보다 일반기반재에서 더 높게 나타났다. 또한, 모든 지역에서 질경이와 꿀풀의 생장은 미미하였다. 같은 처리를 했음에도 대상지별로 소재식물의 출현 여부, 생장률, 침입종의 피도 등이 다른 것으로 보아 복원지의 환경 여건에 따라 적용해야 하는 종, 시공방법, 주변 완충지역의 범위 등에 차이를 두어야 할 것으로 보인다.

• Journal of Environmental Science International
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• v.33 no.1
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• pp.75-85
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• 2024

An intensive observing period (IOP) of heatwaves in the urban region of Seoul in the summer of 2023 was carried out to understand the changes in air temperature and road temperature induced by environmental conditions. The temperature observed at eight points with different urban environmental conditions was compared with the temperature by the KMA/AWS to analyze the characteristics of change in air temperature by height and the change in road temperature according to environmental conditions and road sprinkler. The comparison of the average temperature observed in different urban environmental conditions with the temperature observed at KMA/AWS showed that the air temperature in asphalt and open space sites was 0.7 to 2.3℃ higher and that the one in bus stops was 0.9 to 2.3℃ higher. In terms of temperature deviations depending on residential type, the temperature in highly populated areas was about 0.1 to 0.8℃ higher than that of apartment complexes. In addition, regardless of the size of a park, the temperature in the park was lower than the temperature in dense housing areas and apartment complexes. In asphalt and residential areas, the road temperature was higher than the temperature at a height of 150 cm, Conversely, road temperature was lower than air temperature in a shaded shelter and large park. In addition, after spraying a surface road, the road temperature immediately dropped by about 3 to 4℃; however, after about 20 minutes, it rose again to the previous road temperature. This change in road temperature appeared only for the temperature of 30 cm height.