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비정상성 가뭄빈도 해석 기법에 따른 가뭄 심도-지속기간-재현기간 곡선 유도에 관한 연구 (A Study on derivation of drought severity-duration-frequency curve through a non-stationary frequency analysis)

  • 정민수;박서연;장호원;이주헌
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권2호
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    • pp.107-119
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    • 2020
  • 본 연구는 한반도의 관측 강우자료를 기반으로 하여 과거의 가뭄 특성을 파악함과 동시에 RCP 8.5 기후변화 시나리오를 활용한 장래 발생 가능한 극치 가뭄에 대한 장기전망을 수행하였다. 정량적인 가뭄 분석을 위해 기상학적 가뭄지수인 표준강수지수(Standardized Precipitation Index, SPI)를 적용하였으며 일단위 강우 관측 자료 및 RCP 시나리오를 단일한 장기 시계열 자료로 구축하여 1, 3, 6, 9, 12개월 지속기간의 SPI 입력인자로 활용하였다. 한반도의 지역별 가뭄특성 분석을 위한 대상 강우관측소는 1954년 시점부터 강우 자료를 보유하고 있는 12개 관측 지점을 선정하였으며, 동일 지점의 10개 GCM(General Circulation Model)을 적용하였다. 기후변화에 따른 가뭄 특성 변화 분석을 위해 강우발생일수와 총강수량에 대한 12개 강우관측소별 추세 변동 분석 및 군집화를 수행하였다. 샘플링 기법을 활용한 비정상성 빈도분석을 위해 베이지안 기반의 DE(Differential Evolution)와 MCMC(Markov Chain Monte Carlo)를 결합한 DEMC 기법을 채택하였고, 비정상성 가뭄빈도해석을 통하여 12개 지점별 SDF(Severity-Duration-Frequency) 곡선을 유도하였다. 비정상성을 가정한 장기 수문자료를 보유한 지점들의 SDF 곡선 산정을 통해 미래의 가뭄에 대한 정량적인 전망을 수행하였다. 장기시계열 자료를 보유한 12개 지점의 군집분석을 수행한 결과 Zone 1-2, 2, 3-2에 해당하는 제주를 제외한 전주, 광주, 여순, 목포, 추풍령 등에서 장래에 가뭄발생 위험이 높은 것으로 분석되었다. 장래 발생 가능한 가뭄 위험성을 정량적으로 파악함으로써 미래 가뭄관리 정책에 충분히 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

울진 바다목장 주변해역 연성기질 조하대에 서식하는 대형저서동물의 군집구조 (Community Structure of Macrobenthic Assemblages near Uljin Marine Ranching Area, East Sea of Korea)

  • 황강석;서인수;최병미;이한나;오철웅;김미향;최창근;나종헌
    • 환경생물
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    • 제32권4호
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    • pp.286-296
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    • 2014
  • 본 연구는 울진 바다목장 해역에서 서식하는 대형저서동물의 생물다양성, 개체수 및 군집구조를 파악하기 위하여 실시되었다. 연구해역 연성기질 조하대에서 출현한 대형저서동물은 345종 $8m^{-2}$에 단위면적당($m^{-2}$) 출현 개체수는 5,797개체이었다. 분류군별 출현 종수와 개체수에 있어서는 환형동물의 다모류가 각각 154종, 44.64%와 193,320개체, 83.37%의 점유율을 나타내 가장 우점하는 생물이었다. 한편 연구해역의 주요 우점종으로 다모류의 민얼굴갯지렁이(Spiophanes bombyx)는 124,385개체 (평균 $3,110{\pm}4,434$개체 $m^{-2}$), 53.64%의 점유율을 나타내었고, 다음으로 Magelona sp.1이 16,130개체 (평균 $403{\pm}926$개체 $m^{-2}$)로 6.96%를 차지하였다. 이 밖에 이매패류의 Cadella semitorta, 다모류의 긴자락송곳갯지렁이(Lumbrineris longifolia) 및 이매패류의 겨자씨조개 (Alvenius ojianus)의 순서로 각각 6,325개체(2.73%), 5,010개체 (2.16%) 및 4,820개체 (2.08%)가 출현하였다. 한편 출현 종과 개체수의 자료를 근거로 대형저서동물의 군집구조 분석을 실시한 결과, 크게 2개의 그룹과 1개의 정점 (5월의 정점 4)으로 구분되었다. 이 가운데 그룹 1은 모든 조사시기의 정점 2, 3, 5, 6, 8 및 9가 포함되었고, 환경적으로 30~60 m 내외의 수심과 세립질 퇴적물이 우세한 정점들이라는 공통점이 있었다. 또한 본 그룹에 속하는 대형저서동물은 총 282종(평균 $66{\pm}15$종)과 7,471개체 $m^{-2}$의 밀도에 다모류의 Magelona sp.1, 긴자락송곳갯지렁이, 삼각모자갯지렁이(Scoloplos armiger), 꼬리대나무갯지렁이 (Praxillella affinis), 민숭대나무갯지렁이 (Maldane cristata)와 겨자씨조개 등이 주요한 구성종이었다. 반면 그룹 2는 모든 조사시기의 정점 1, 4, 7 및 10으로 구성되었고, 환경적으로 수심과 퇴적상은 각각 5m 내외의 조립질 퇴적물이 우세한 정점들이었다. 또한 생물적으로는 181종 (평균 $37{\pm}18$종)과 3,287개체 $m^{-2}$를 나타내었고, 주요 우점종은 이매패류의 Cadella semitorta와 다모류의 Lumbrineriopsis sp.이었다. 이상을 종합해 보면, 연구해역에 서식하는 대형저서동물 군집은 연안으로 부터의 이격정도와 그에 따른 수심과 퇴적물의 조성차이에 의해 그 구조를 달리하고 있었다.