• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.456-456
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• 2017

지구온난화에 의한 태풍강도 증가로 한반도지역은 잠재적 위험성에 항상 노출되어있다. 따라서 본 연구는 한강의 대표적 다목적댐인 소양강댐을 대상으로 한반도 태풍영향을 정량화하고 그에 따른 수문변화특성을 피어슨 상관분석(Pearson Correlation)과 순위 분석(Rank Analysis)을 이용하여 조사하였다. 지오포텐셜 고도자료와 GPCP 강우자료를 분석한 결과 소양강댐의 여름철 유출량 중 태풍에 의한 유출이 크지 않았지만 엘리뇨에서 라니냐로 전환되는 시기의 태풍에 의한 유출량은 반 이상을 차지할 정도로 크게 나타났다. Rank분석결과 태풍발생비율(n/N)에 대한 첨두유량의 변화는 크지만 첨두유량의 발생빈도와 지속시간의 변화는 뚜렷하지 않은 것으로 나타났고 첨두발생시간은 더 지연되는 특성을 보였다. 그러나 High Flow 분석결과에서는 첨두유량과 첨두유량의 발생시기 변화의 통계적 유의성은 나타나지 않았으나 첨두유량 이상의 유출발생빈도와 지속기간은 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 해수면 온도 변화에 따른 대규모 대기 순환패턴과 소양강댐 유역의 수문변화특성의 관계를 파악하기 위한 기초자료를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제8권1호
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• pp.11-19
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• 2017

This study examined the relationship between the initiation timing typhoon season in the Northwestern Pacific and the tropical sea surface temperature (SST) using a numerical simulation. The initiation timing of the typhoon season is closely associated with SSTs over the Indian Ocean (IO) and the eastern Pacific (EP) in the preceding winter and early-spring. The experiment based on the Weather and Research Forecast (WRF) model showed that the start date of the typhoon season is delayed for about one month when the SSTs over the IO and the EP increase in the preceding winter. The forced tropical SST pattern induces anticyclonic anomalies in the Northwestern Pacific, which is an unfavorable condition for typhoon development, and hence it could delay the initiation of the typhoon season.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.982-982
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• 2012

본 연구에서는 우리나라의 중 소규모 유역의 수문학적 위험도 분석을 위하여 한강유역을 대상으로 통합위험지수(IRI: Integrated Risk Index)를 산정하였으며, El Ni$\tilde{n}$o-Southern Oscillation (ENSO)에 의한 대규모 대기순환 패턴의 변화가 한강 유역의 통합위험지수 변화에 미치는 영향을 평가하였다. ENSO자료는 전통적인 El Ni$\tilde{n}$o에 해당하는 Cold-tongue (CT) El Ni$\tilde{n}$o와 중앙태평양 부근의 이상적인 해수면 온도 상승에 의한 Warm-pool (WP) El Ni$\tilde{n}$o, 그리고 해수면 온도가 이상적으로 낮게 관측되는 La Ni$\tilde{n}$a 기간으로 구분하였으며, 각 기간 중 가장 강한 ENSO가 발생한 해(CT El Ni$\tilde{n}$o, 1998; WP El Ni$\tilde{n}$o, 2005; La Ni$\tilde{n}$a, 2000)를 대상으로 통합위험지수를 산정하였다. 통합위험지수는 수문학적 요인(Hydrologic Components), 사회 경제적 요인(Socio-Economic Components)과 생태적 요인(Ecological Components)으로 구분하였고, 엔트로피(entropy) 기법을 통하여 각 인자와 요인별 가중치를 적용하였다. 중권역별 통합위험지수의 평가는 5개의 계급구간(Very High, High, Medium, Low, Very Low)으로 구분하였다. 분석결과, CT El Ni$\tilde{n}$o해의 유역평균 IRI 값은 0.58, WP El Ni$\tilde{n}$o해의 IRI 값은 0.57로 비슷한 결과를 보였으나, La Ni$\tilde{n}$a해에는 IRI 값이 0.41로 낮게 나타났다. CT와 WP El Ni$\tilde{n}$o해에는 한강 서쪽일부 중권역에서 통합위험지수가 높게 나타났으며, La Ni$\tilde{n}$a해에는 한강 중 동부 대부분 유역에서 낮게 분석되었다. 향후 유역별 통합위험지수 산정과 더불어 서로 다른 형태의 ENSO에 따른 수자원 변동 예측이 이루어진다면, 수자원의 효율적인 관리와 안정적인 용수공급에 도움을 줄 것으로 사료되며, 이는 유역별 수자원의 취약성 평가 및 위험도 분석을 위한 기초자료로 활용이 가능하리라 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.536-542
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• 2023

인공위성은 최첨단 기술로써 시공간적 관측제약이 적어 해양 사고에 효과적 대응과 해양 변동 특성 분석 등으로 각국의 국가기관들이 위성 정보를 활용하고 있다. 하지만 고해상도 위성 관측 기반 해수면 온도 자료(Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis, OSTIA)는 위성의 기기적, 또는 지리적 오류와 구름으로 인해 낮게 관측되거나 공백으로 처리되며 이를 복원하기까지 수 시간이 소요된다. 본 연구는 최신 딥러닝 기반 알고리즘인 LaMa 기법을 활용하여 결측된 OSTIA 자료를 복원하고, 그 성능을 기존에 이용되어 온 세 가지 영상처리 기법들의 성능과 비교하여 평가하였다. 결정계수(R²)와 평균절대오차(MAE) 값을 이용하여 각 기법의 위성 영상 복원 성능을 평가한 결과, LaMa 알고리즘을 적용하였을 때의 R²과 MAE 값이 각각 0.9 이상, 0.5℃ 이하로, 기존에 사용되어 온 쌍 선형보간법, 쌍삼차보간법, DeepFill v1 기법을 적용한 것보다 더 우수한 성능을 보였다. 향후에는 현업 위성 자료 제공 시스템에 LaMa 기법을 적용하여 그 가능성을 평가해 보고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.351-351
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• 2011

최근 지구온난화와 더불어 이상기후가 대두됨에 따라 기상 예측이 더욱더 중요시되고 있다. 또한 이전부터 가뭄 및 홍수와 같은 기상현상으로 인한 피해 사례가 빈번하였으며, 이로 인하여 물 관리의 어려움을 겪고 있다. 한 예로 이상기후가 유난히 잦았던 2010년 여름철 경우 평년보다 발달한 북태평양고기압의 영향으로 여름철 92일 가운데 81일의 전국 평균기온이 평년보다 높게 나타났다. 또한 강우 일수가 평년에 비해 7.4일 많은 44.2일을 기록하였으며, 국지성 집중호우 사례가 빈번하였다. 또한 8월 9일 발생한 태풍 `뎬무'를 포함해서 한 달 동안 3개의 태풍이 한반도에 영향을 끼치는 이례적인 사례가 발생하였다. 따라서 본 연구는 이러한 기상재해에 따른 물 관리를 장기적으로 대비하고자 고해상도 전지구 모델 GME를 이용하여 2010년 여름철 강수 예측을 실시하였다. 강수 예측에 사용된 전지구 모델 GME는 기존의 카테시안 격자체계를 가진 모델과 달리 전구를 삼각형으로 구성된 20면체로 격자화 한 Icosahedral-hexagonal grid 격자체계로 구성되어 있어, 해상도 증가에 용이할 뿐만 아니라, HPC(High Performance Computing)환경에서 효율성이 높은 장점을 가지고 있다. 본 계절 예측을 수행함에 있어 발생하는 잡음을 최소화하고자, Time-lag 기법을 이용하여 5개의 앙상블 멤버로 구성되어있으며, 이를 비교 분석하기위해 Climatology를 이용하여 총 10개의 앙상블 멤버로 규준실험을 수행하였다. 선행 연구에 따르면 1개월 이상의 장기 적분의 경우 초기조건보다 외부 강제력이 더 중요한 역할을 한다고 연구된 바 있다. (Yang et al., 1998) 특히 계절 변동성의 경우 대기-해양간의 상호작용에 의해 지배되며, 이를 고려하여 본 연구는 해수면 온도를 경계 자료로 사용하여 계절 예측을 수행하였다. 앞서 말한 실험 계획을 바탕으로 하여 나온 결과를 통해 동아시아지역 및 한반도 도별 강수 및 온도 변수에 대해 순별 및 월별 카테고리맵 분석을 실시하여 한눈에 보기 쉽게 나타냈다. 또한 주요 도시별 강수량 및 온도의 시계열 분석을 실시하여 시간이 지남에 따라 나타나는 변동성을 확인하였다. 계절 예측 결과에서 온도의 경우 평년보다 높게 나타났으며, 이는 실제 온도 예측과도 유사한 패턴을 가졌다, 강수의 경우 7월부터 8월 중순까지 평년보다 다소 적게 모의되었으며, 8월 하순경 회복하는 것으로 예측하였다. 따라서 본 계절 강수 예측은 다소 역학 모델이 가지는 한계를 가지고 있으나, 실제와 비교하여 어느 정도의 경향성이나 패턴에 있어 유사성을 보임을 확인하였으며, 이를 장기적 차원의 물관리를 함에 있어 참고 및 활용 가능할 것으로 예상한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-10
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• 2009

각종 위성자료와 현장 관측자료를 이용하여 2004년 겨울철 황해 연안해역 이상수온 상승 현상과 외해의 해양 변동과의 연관성에 대하여 연구하였다. 위성자료에 의하면, 2003년 황해의 평균 해수면온도는 $10^{\circ}C$ 정도였고, 2004년의 평균 해수면온도는 $13^{\circ}C$ 정도로 약 $3^{\circ}C$ 정도 높았다. 현장관측 자료에서는 2003년 황해의 평균 표층수온은 $9.85^{\circ}C$ 정도였고, 2004년의 평균 표층수온은 $12.17^{\circ}C$ 정도로 위성자료와 마찬가지로 약 $3^{\circ}C$ 정도 높았다. T-S diagram 분석에 의하면, 2003년은 황해 수괴와 동중국해 수괴를 아주 명확하게 구분되었지만, 2004년에는 양 수괴의 구분이 명확하지 않았다. 2003년의 평균 기온과 풍속은 각각 $5.23^{\circ}C$, 4.81 m/s 이고, 9004년의 평균 기온과 풍속은 각각 $5.61^{\circ}C$, 4.52 m/s 로 유사하였다. 그러나 2003년에는 북서풍이 우세하였으나, 2004년에는 다양한 북풍 계열의 바람이 불어서 풍향이 달랐다. 2004년 겨울철 황해 연안해역의 이상수온 상승은 대기의 영향보다 외해 해양 변동과 깊은 연관성이 있는 것으로 판단되었고, 이에 대해서는 추후 연구가 이루어질 것이다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권6호
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• pp.31-39
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• 2009

본 연구에서는 북서태평양상의 기후학적 평균 열대 저기압 발생 자료를 이용하여 이 해역의 북서구역과 남동구역에서의 열대 저기압 발생빈도의 시간변화에서 십년간 변동성을 보이고 반대 위상으로 존재함을 밝혔다. 열대 저기압 발생빈도는 북서구역에서 1980년대 중반 이후부터 최근까지(1986-2005) 증가하는 반면에, 남동구역에서 1951년부터 1970년대 초반(1951-1970)까지 높게 나타났다. 1986-2005년과 1951-1970년 사이의 차이점을 분석한 결과는 다음과 같다. i) 연직바람시어와 해수면 온도의 경우, 1986-2005년 동안에는 북서구역에서, 1951-1970년의 기간에는 남동구역에서 음의 연직시어와 양의 해수면 온도 아노말리를 나타내고 있었다. ii) 열대 저기압 이동빈도를 분석해 본 결과, 북서구역에서 발생한 열대 저기압들 중에서 1986~2005년 동안에는 주로 남중국해에 영향을 주는 빈도가 높았던 반면, 1951-1970년 동안에는 필리핀 동쪽 해상으로부터 동중국해를 지나 한국 및 일본을 통과하는 빈도가 높았다. 남동구역에서 발생한 열대 저기압들의 경우에 대략 $150^{\circ}E$를 기준으로 이동빈도의 공간분포가 동서로 나눠질 수 있다. 1951-1970년 동안의 열대 저기압들은 150oE의 서쪽에서, 1986-2005년 동안의 열대 저기압들은 $150^{\circ}E$의 동쪽에서 주로 이동하는 특성을 보였다. 특히, 1951-1970년 동안에 발생한 열대 저기압들은 필리핀의 동쪽 해상으로부터 남중국해 및 남중국 방향으로 이동하는 빈도가 높았다. iii) 두 기간 사이에 열대 저기압 이동빈도의 이러한 차이는 500 hPa 아노말리 기압패턴에 그 원인이 있다. 특히 1951-1970년 동안에는 동아시아 대륙에 저기압성 순환의 아노말리가 형성되어 필리핀 동쪽해상으로부터 동아시아 해안을 따라 남풍 아노말리가 강화되었다. 이 남풍 아노말리는 열대 저기압이 필리핀 동쪽해상으로부터 동아시아 해안을 따라 이동하기 쉽게 하는 지향류의 역할을 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.155-155
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• 2015

태풍과 집중호우와 같은 극치사상은 치수적인 측면 뿐 아니라 안정적인 용수공급과 수자원의 확보, 수질 및 생물다양성 확보, 생태계의 안정성 및 복원력 향상 등에 매우 중요하나, 국외에 비해 국내연구는 매우 부족한 실정이다. 또한, 장기간의 수문 및 기상자료의 변동 및 경향, 예측 등의 많은 연구들로 인해 사실상 현실화가 된 기후변화 등의 이유로 극한 호우사상이 해를 거듭할수록 증가할 것으로 전망되고 있어 이에 대한 위험성이 대두되고 있는 실정이다. 한반도의 극치호우사상의 변화 및 양상을 보다 심도있게 평가하기 위해 한반도에 영향을 미치는 태풍 및 집중호 우을 분리하는 기법을 개발 및 적용하여 각 호우원인별 특성 변화 및 경향 분석을 수행하였으며, 한반도의 호우원인별 극치 호우사상에 영향을 미치는 해수면온도와 관련된 El Nino 패턴과 수문기상인자 등과의 상관성 분석을 수행하였다. 마지막으로 기후변화가 한반도 극치호우사상에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고 비정상성빈도해석을 통해 미래확률강우량을 산정하였다. 본 연구의 분석결과는 향후, 미래 한반도 영향 태풍 및 집중호우의 강도 및 규모를 고려한 지역 맞춤형 치수정책 및 방재대책 수립에 대한 기초자료로 활용가능할 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권7호
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• pp.662-668
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• 2013

기후-전구대기화학모델을 이용하여 엘니뇨가 대류권 오존에 미치는 영향을 분석하였다. 40년간(1971-2010) 대류권 오존을 EOF 분석한 결과에서 열대 중앙-동태평양에서 오존의 감소가 관측과 유사하게 잘 모의되었다. 그러나 인도양-인도네시아 부근의 오존 증가는 관측에 비해 약하게 모의되었다. 엘니뇨에 의한 오존변동 과정을 이해하기 위하여 2006년 엘니뇨의 경우를 좀 더 자세히 분석하였다. 엘니뇨의 발생 시 중앙-동태평양의 오존 감소는 활발해진 상승운동과 그에 따른 수증기량 증가로 오존의 체류시간이 짧아졌음에 기인하였다. 해수면 온도 강제력으로 유도된 하강기류 편차와 수증기 감소로 인도양 대류권 상층 오존이 증가하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제19권2호
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• pp.99-108
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• 2014

동해 울릉도 북부의 우산해곡 사면역 2개 정점 K1, K2에서 2006년 9월부터 2007년 9월까지 시계열 해류 자료를 획득하였다. 자료 분석 결과 정점 K1과 K2 모두 심층에서 해저면 유속강화가 관측되었으며, 이 심층 유속장은 20일 주기의 변동성이 강하여 조사해역의 심층 흐름은 지형의 영향을 받은 topographic Rossby wave 현상에 지배되었을 가능성이 크다. 정점 K1의 상층에서 2007년 2월 이후부터 관측된 강한 흐름은 인공위성 관측 해수면온도 자료와 유속 자료상 변화를 비교한 결과 관측 해역에 소용돌이의 통과에 의한 것으로 보이며, 이 기간 동안에 중층과 심층에서의 유속장은 상층 유속장과 상관성이 낮아 소용돌이가 심층의 유동까지 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 각 정점 유향의 수직구조는 정점 K1 상층을 제외하고 수심이 깊어질수록 유향이 시계방향으로 회전하는 것으로 나타났다. 이러한 유속장의 수직구조 특성은 심층 유동이 정확하게 등심선을 따르지 않고 하향의 수직 유속 성분이 있음을 의미한다. 한편, 우산해곡을 통해 일본분지에서 울릉분지로의 심층 해수 유입의 직접적인 증거는 관측되지 않았다.