• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권6호
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• pp.22-36
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• 2022

Water resources in Jeju Island are dependent virtually entirely on groundwater. For groundwater resources, drought damage can cause environmental and economic losses because it progresses slowly and occurs for a long time in a large area. Therefore, this study quantitatively evaluated groundwater level fluctuations using principal component and cluster analyses for 42 monitoring wells in Jeju Island, and further identified the types of groundwater fluctuations caused by drought. As a result of principal component analysis for the monthly average groundwater level during 2005-2019 and the daily average groundwater level during the dry season, it was found that the first three principal components account for most of the variance 74.5-93.5% of the total data. In the cluster analysis using these three principal components, most of wells belong to Cluster 1, and seasonal characteristics have a significant impact on groundwater fluctuations. However, wells belonging to Cluster 2 with high factor loadings of components 2 and 3 affected by groundwater pumping, tide levels, and nearby surface water are mainly distributed on the west coast. Based on these results, it is expected that groundwater in the western area will be more vulnerable to saltwater intrusion and groundwater depletion caused by drought.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.321-321
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• 2023

가뭄은 수개월 혹은 수년간 지속적이며, 점진적으로 광범위하게 피해를 미치는 자연재해이다. 강수 부족과 같은 비정상적 기상환경으로 인해 발생하는 기상학적 가뭄이 지속되어 토양 수분량 감소 및 식생에 영향을 미치는 농업적 가뭄을 발생시킬 수 있으며, 하천유출량 및 가용수자원이 감소하는 수문학적 가뭄으로까지 진행된다. 이처럼 분야별 가뭄이 장시간 지속됨에 따라 다른 종류의 가뭄을 발생시키는 현상을 가뭄 전이라고 하며, 가뭄이 전이되지 않은 비전이 사상보다 지역에 큰 피해를 야기한다. 최근 우리나라에서도 가뭄 전이와 관련된 연구들이 진행되고 있다. 하지만 기상학적, 농업적 및 수문학적 가뭄에 대한 가뭄 전이를 모두 고려하여 가뭄의 전이 및 비전이사상간의 피해 양상을 비교하는 연구는 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 전국 단위의 시군구별 SPI(Standardized Precipitation Index), SGI(Standardized Groundwater level Index) 및 PHDI(Palmer Hydrological Drought Index)를 사용하여 각각 기상학적, 농업적 및 수문학적 가뭄을 판단하였다. 각 분야별 가뭄간의 시간적 중복여부를 통해 가뭄의 전이 여부를 판단하고, 가뭄의 전이 특성(풀링, 감쇠, 지체, 연장) 분석을 수행하였다. 또한, 가뭄 전이 사상과 비전이 사상이 발생한 시기의 가뭄 피해 관련 자료를 수집하여, 지역별 가뭄 전이 사상 및 비전이 사상간의 피해 양상을 비교 및 분석하였다. 과거 충청북도 충주시는 2011년의 기상학적 가뭄(비전이 사상) 발생시 피해 인구가 없었으나, 2019년의 기상학적 가뭄에서 수문학적 가뭄으로 전이가 발생하여 999명의 피해 인구가 발생하였다. 즉, 동일한 지역에서 다른 시기에 발생한 가뭄 피해 및 동일한 연도에서 인접한 지역의 가뭄 피해를 분석한 결과, 비전이된 가뭄 사상에 비해 전이된 가뭄 사상에서 더욱 큰 피해를 가지는 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.33-41
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• 2023

최근 지구온난화로 인해 기후변화가 가속화되고, 극한 기상현상으로 인한 기상재해의 발생빈도와 강도 또한 증가하여, 날씨에 민감한 신재생에너지의 전력 생산에 대한 불확실성이 커지고 있다. 실제로 댐을 이용하는 수력발전소에서도 최근 기상재해로 인한 수력발전 피해가 다수 보고되고 있다. 본 연구에서는 충주댐 수력발전 실적 자료와 충주 기상관측소, 충주댐의 운영 자료를 바탕으로 기상재해의 월별 발생 횟수와 강도를 산정하여 구조방정식모형을 통해 가뭄과 홍수가 수력발전을 통한 전력 생산에 미치는 영향을 파악하였다. 이를 위해서는 충주댐 수력발전소 발전 실적 자료를 수집하고, 기상재해 관련 자료를 수집하였으며, 구조방정식모형을 통해 수력발전에 대한 기상재해의 영향을 분석하였다. 그 결과 가뭄 발생의 증가는 수력발전을 통한 전력 생산의 감소에 38.3 %의 영향이 있지만, 홍수 발생의 증가는 수력발전을 통한 전력 생산의 증가를 설명할 수 없었다. 미래에 가뭄 발생이 증가한다면 수력발전을 통한 전력 생산에 대한 영향 또한 커질 것이다.

• 한국유기농업학회지
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• 제24권4호
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• pp.833-847
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• 2016

가뭄은 농작물의 생산성을 저해하는 주요 원인 중 하나이며, 잎을 먹는 쌈채류의 경우 물 부족 스트레스에 더 치명적일 수 있다. 본 연구는 케일 유묘에 대한 식물생육촉진 균주(PGPB)의 가뭄 내성 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 쌈채류의 토양 및 근권 토양으로부 터 형태학적으로 구분되는 146개의 콜로니를 분리하고 온실 생물검정을 통해 케일 생육촉진이 우수한 균주 SB19를 최종 선발하였다. SB19 균주는 케일 재배 토양으로부터 분리하였으며 16S rRNA 유전자 염기서열 분석 결과 Bacillus sp.로 확인되었다. Bacillus sp. SB19 균주를 처리한 케일에 7일 간 수분 부족 스트레스를 유도하고 7일째에 가뭄 피해 조사 후 모든 처리구에 1회 관수하였다. 이후 다시 7일 간 수분 부족 스트레스를 주어 14일째에 케일의 내건성 증진 여부를 조사하였다. 가뭄 조건 7일째에 $10^6$와 $10^7cell\;mL^{-1}$ 농도의 SB19 균주를 처리한 케일에서 무처리와 비교하여 가뭄 스트레스 경감 효과를 보였다. 7일째에 모든 처리구에 관수 후 다시 가뭄 스트레스를 주었을 때에도 $10^6$와 $10^7cell\;mL^{-1}$ 농도의 SB19 균주 처리구에서 무처리구와 비교하여 가뭄 피해 경감 효과가 있었으며, 7일째와 14일째 모두에서 $10^7cell\;mL^{-1}$ 농도의 SB19 균주 처리구에서 가뭄 피해의 완화 정도가 가장 효과적인 것으로 나타났다. $10^6cell\;mL^{-1}$ SB19 균주 처리구에서는 물 부족으로 인한 잎의 노화가 $10^7cell\;mL^{-1}$ 농도 처리구에 비해 빠르게 발생하였다. 본 연구 결과를 바탕으로 유용 미생물과 식물의 상호작용이 식물의 물 이용률을 증진시키는 중요한 역할을 하고 약한 가뭄 조건에서 쌈채류의 품질을 향상시킬 수 있는 방안이 될 수 있을 것이라고 예측한다. 즉, 미생물학적인 환경 스트레스 극복 방법으로서의 가치를 뒷받침하는 것이라 할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.198-207
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• 2013

본 연구는 자연재해에 대한 공중의 위험특성과 위험인식이 위험 심각성에 어떠한 영향을 미치는지를 규명하고자 하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 자연재해 위험평가 차원에서 일반 공중이 인식하는 자연재해의 심각성을 분류한 결과, 지변재해, 풍수해, 한해로 분류되었고, 자연재해 중 태풍을 가장 심각한 자연재해로 인식하였다. 자연재해 대한 위험특성은 '친근하지 않은', '과학에 의해 알려지지 않은', '발견할 수 없는' 등이 비교적 높은 평균을 보여 자연재해를 미지의 위험영역으로 인식하는 경향이 강하였다. 둘째, 공중이 인식하는 자연재해 위험특성과 위험인식 간의 상관관계를 살펴본 결과, 유의한 상관이 있는 것으로 나타났다. 셋째, 자연재해에 대한 위험특성이 위험평가 차원의 심각성에 미치는 영향을 살펴본 결과, 위험특성은 위험평가 차원의 심각성에 정적 영향을 미쳤고, 자연재해 중에서도 호우나 태풍, 홍수와 같은 풍수해를 지변재해나 한해보다 심각한 것으로 인식하였다. 넷째, 공중의 자연재해에 대한 위험인식이 위험평가 차원의 심각성에 미치는 영향을 살펴본 결과, 자연재해에 대한 위험인식은 자연재해의 심각성에 정적 영향을 미쳤고, 자연재해 심각성 중에서도 풍수해를 가장 심각하게 인식하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.14-22
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• 2017

전 세계적으로 지구온난화에 의한 이상기후현상으로 자연재해의 발생빈도와 규모가 증가하고 있는 추세이다. 태풍, 지진, 홍수, 폭우, 가뭄, 폭염, 풍랑, 쓰나미 등과 같은 다양한 자연재해는 현재까지 인간생활에 피해를 주고 있다. 특히, 일본의 대지진, 미국의 허리케인 카트리나, 한국의 태풍 매미 등 세계적으로 자연재해에 의한 피해는 막대하다. 현 단계에서 자연 재해로 인한 피해규모를 정확히 예측하고, 그에 대처하는 것은어려운 실정이다. 그러나 재해대응 차원에서 피해 규모를 예측 할 수 있다면 신속하게 대응하여 피해를 저감할 수 있다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 여러 가지 자연재해 중 해풍과 파랑에 의해 발생하는 풍랑에 관한 피해예측함수를 개발하였다. 서해 연안지역을 대상으로 국민안전처에서 발간하는 재해연 보('91~'14)의 풍랑 및 태풍피해 이력을 수집하였으며, 물가상승률을 반영하기 위해 2014년 기준으로 피해액을 환산하였다. 또한, 풍랑 및 태풍피해가 발생했을 때 기상청 및 국립해양조사원 홈페이지에서 파고, 풍속, 조위, 파향, 파주기 등의 자료를 수집하였다. 최종적으로, 연안의 지역특성을 반영하여 서해안의 9개 지역의 풍랑 피해예측함수를 개발하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_2호
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• pp.1133-1148
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• 2019

산림지역은 계절에 따라 생장 및 활력 특성이 변화하기 때문에 산림피해를 정확하게 탐지하기 위해서는 과거 동일한 계절적 시기의 영상정보 확보가 필요하다. 그러나 고해상도 또는 중해상도 영상은 영상촬영주가 높지 않아 동일 시기의 영상 정보들을 확보하는 것은 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 산림생태계의 피해를 평가하기 위해 시계열 영상정보를 통해 피해발생 이전 과거 동일 시점의 분광정보를 추정하여 산림피해 평가의 기준정보로 활용하는 방법을 연구했다. 연구대상지는 2017년 우박과 가뭄으로 인해 대규모 산림피해가 발생한 전라남도 화순지역이며, 과거 3년간 해당 지역에서 촬영된 모든 Landsat 8 영상의 시계열 식생지수(NDVI, EVI, NDMI) 자료를 구축하고 이를 일별 연속자료로 자료보간을 실시하였다. 그리고 이를 통해 교란 발생 이전의 정상적인 일별 식생지수 추정 지도를 제작하였으며, 동일 날짜의 일별 평년 식생지수와 교란발생 이후의 식생지수의 차이값을 구하고 피해등급 기준을 적용하여 최종적인 위성자료 기반의 피해등급지도가 산출되었다. 위성기반 피해등급지도는 기존의 항공사진 기반 피해등급지도에 비해 미세한 식생활력도 변화를 효과적으로 탐지하였으며, 피해극심지역을 대상으로 비교하였을 때 SWIR 밴드를 이용한 식생지수(NDMI)가 기존의 피해등급평가 결과와 유사한 결과를 산출하여 활용도가 높은 것으로 평가되었다. 결과적으로, 일별 평년식생활력도 지도의 제작을 통해 신속하고 정확한 피해지 탐지가 가능해졌다.

• 한국농공학회지
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• 제15권2호
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• pp.2949-2967
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• 1973

본 시험연구에서는 한발시에 배추와 무우의 최저용 수량을 규명하여 한발시에도 안심하고 수확을 할수 있는 방안을 모색하여 우리나라에서 밭 작물에 관개를 하지 않고 천후의 농업을 하는 방식을 개선하여 전천후농업으로 전환하기 위한 기본적인 연구와 역점을 두었다. 따라서 그 첫단계로 채소를 통하여 밭작물의 관개 예의한 증수와 한해를 극복하며 나아가서 다른 밭작물도 여기에 준용할 수 있는 방법을 모색하여 보았다. 본 연구는 배추와 무우를 보통 원예시험장 재배법에 준하여 재배하면서 용수관리는 수평방향의 지하수를 차단할 수 있도록 깊이를 1m까지 파고 비니루자루로 씨웠다. 그 위에는 $1m{\times}1m$의 시험구를 만들어 외각은 나무로 사각형을 만들어서 관수량이 외부로 흐르지도 않고 외부의 물 1m 지하에 있는 지하수만 연직방향으로 이동할 수 있으며 모세관 현상으로 상승 할수 있게 하였다. 포장 전체는 비닐하우스를 지어 강우를 차단하고 급수에만 의존했으며 통풍을 원활히 하기 위하여 지상까지는 비니루를 차단하지 않고 60cm 이상을 차단하여 그림 1과 같은 외부의 강우에 영향을 제한했다. 그 결과 포장내에 기온이 y=0.46+1.09x 라는 관계식으로 포장내에 온도가 외기온 보다 상승함을 나타냈다. 시험구는 배추2품종, 무우 2품종에 2반복 15처리로 120구에 보통구 8구로 128구에 대하여 1차시험은 $5{\sim}7$월에 2차 시험은 $8{\sim}10$월에 시행하고 관수 처리를 해서 1일 관수는 아침 저녁으로 4,000cc를 나누어 주었다. 4,000cc/일는 0.462l/sec/ha에 해당하며 배추의 용수량 0.62l/sec/ha나 무우의 용수량 0.64l/sec/ha보다 별로 적지 않은 최소의 용수량이다. 배추나 무우는 파종후 초기에 다 한발을 받으면 생장에 심한 타격을 주었고 배추는 생장기간 내내 계속 관수가 필요로 했고 무는 생장이 초기 중기를 지나면 뿌리가 깊이 발달하여 후기에 한발 처리는 크게 생장의 위축은 가져오지 않았다. 또한 무우나 배추가 공히 1차시험($5{\sim}7$월) 때가 2차시험($8{\sim}10$월)보다 더 많은 수분을 필요로 했는데 동일량을 급수했으므로 더 심한 한해를 받았다. 이 실험치는 Blaney and Criddle 값도 똑같이 배추와 무우의 1차 시험치는 소비량계수 K가 1.14와 1.06이였고 2차시험에는 0.97과 0.86으로 $0.17{\sim}0.20$정도 더 높았다. 또한 배추는 품종에 따라 심한 수확량차를 보였으나 무우는 그렇지는 않았다. 또 배추와 무우를 공히 처리(No.2)와 보통구와 수확량 이 비교를 했을 때 처리구(계속관수구)가 양호했고 품종은 유의성이 없었다. 이상의 종합으로 미루어 보아 보리, 밀, 콩, 감자, 당근등 각종 밭작물도 유사한 반응을 예측할 수 있고 우리나라와 같이 산지개발 면적이 많이 가지고 있어 이곳에 알맞은 적지 적소의 작물을 재배하기 위해서도 밭관개 및 한해 시험은 계속 연구되어야 하며 앞으로 밭작물 증수에 크게 기대되는 바이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권4호
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• pp.296-302
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• 2005

건조 스트레스에 의한 광합성 기구의 피해 양상을 파악하기 위하여 사시나무를 대상으로 광합성 특성의 변화를 조사하였다. 사시나무의 뿌리를 채취하여 근 맹아를 유도하고 각 개체를 증식한 후 실험에 사용하였다. 건조처리는 PEG농도를 무처리구인 대조구와 $0\%,\;2\%,\;5\%,\;and\;10\%$ 처리구로 구분하여, 주1회 300ml씩 관수하여 4주 후 광합성 특성과 광화학계 및 탄소고정계를 분석하였다 수분스트레스의 강도가 증가함에 따라 사시나무의 광합성속도, 기공전도도 및 증산속도는 모두 감소하는 경향을 보였다. 광화학계에서 PEG 처리농도의 증가는 PSII의 양자수율을 감소시켰으며, 이러한 전자에너지 전달의 감소는 순양자수율도 감소시켰다. 한편 호흡속도는 PEG 처리 농도가 증가함에 따라 감소하였으나, 탄소고정계의 광호흡속도는 반대로 증가하였다. 결론적으로 사시나무는 건조스트레스를 받으면 광합성관련 기구가 매우 민감하게 반응하며, 그들의 민감성은 수분스트레스의 강도에 좌우된다. 한편 사시나무는 수분이용효율의 증가와 같은 수분스트레스에 대한 내성 조절 능력을 보여준다.

• 농촌계획
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• 제26권4호
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• pp.81-91
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• 2020

This study was conducted to analyse climate change impact on agriculture infrastructure and propose improved measures on vulnerable areas. Recently, Climate change has resulted in damaging effects on agricultural fields through increases in drought intensity and flood risk. It is expected that this impact will increase over time. This study shows that Gyeong-gi and Chung-nam provinces are affected by drought and Gyeong-buk and Gyeong-nam provinces are affected by heavy rain. However, there are also regional variations within each province. Agricultural infrastructure affected by drought may also be affected by heavy rain. Increased damages on the infrastructure due to increased extreme weather events require preventive measures especially in vulnerable areas. In order to minimize the damage by climate change, we need to introduce a reform in the system which selects project region by analysing climate change impacts. Furthermore, impact assessment of climate change from projects such as 'water supply diversification', 'flooded farmland improvement', and 'irrigation facility reinforcement' also need to be adopted to improve the measures. The results of this study are expected to provide a foundation for establishing measures on coping with climate change in the agricultural sector.