• 수산경영론집
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• 제54권1호
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• pp.37-49
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• 2023

Climate change is a major global problem. Oysters, one of the most representative farmed fish in Korea, are attracting attention as candidates for blue carbon, an alternative to carbon neutrality. This study is analyzed by the SSP scenarios to determine the impact of oyster aquaculture production according to climate change. Based on the analysis, future productions of oysters are predicted by the SSP scenario. Significant differences by the SSP scenario are confirmed through predictive power tests among scenarios. Regression analysis was conducted from January 2001 to December 2014. As a result of the analysis, water temperature, water temperature quadratic term, salinity, salinity quadratic term, and month × water temperature cross term were estimated as significant variables. Oyster production which is predicted by the SSP scenario based on the significant variables from 2015 to 2022 was compared with actual production. The model with the highest predictive power was selected by RMSE and MAPE criteria. The predictive power was compared with the MDM test to determine which model was superior. As a result, based on RMSE and MAPE, the SSP1-2.6 scenario was selected as the best model and the SSP1-2.6, SSP2-4.5, and SSP3-7.0 scenarios all showed the same predictive power based on the MDM test. In conculusion, this study predicted oyster aquaculture production by 2030, not the distant future, due to the short duration of the analytical model. This study was found that oyster aquaculture production increased in all scenarios and there was no significant difference in predictive power by the SSP scenario.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권1호
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• pp.35-43
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• 2023

미래 유량분석은 기후변화 시나리오와 수문모형의 매개변수에 영향을 받고 이에 따른 불확실성이 존재한다. 본 연구에서는 Shared Socioeconomic Pathway (SSP) 시나리오와 수문모형 매개변수에 따른 미래 유량 분석의 불확실성을 분석하고자 하였다. SSP 시나리오 중, 대표적으로 사용되는 SSP2-4.5와 SSP5-8.5시나리오를 사용하였으며, 수문모형으로는 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모형을 사용하였다. SWAT 모형의 매개변수는 SWAT-CUP을 이용해 관측된 유량 데이터에 따라 총 11개의 기간에 대해 매개변수 최적화를 각각 수행하였다. 그 후 분포의 차이를 계산 할 수 있는 Jensen-Shannon Divergence (JS-D)를 이용해 과거 유량 대비 미래 추정된 유량의 불확실성 분석을 수행하였다. 분석결과 미래 유량의 불확실성은 SSP5-8.5에서 SSP2-4.5보다 더 크게 분석되었으며, 가까운 미래(2021-2060년) 보다 먼 미래(2061-2100년)에서 더 크게 분석되었다. 강우-유출 분석은 수문모형 매개변수에 따라 88.5%-108.5%까지 차이가 발생하였으며, 이에 따라 미래 유량을 추정하는데 불확실성이 발생하였다. 본 연구에서의 수문 모형의 매개변수에 따른 미래 유량 추정의 불확실성은 평년 대비 유량이 적은 연도의 관측 유량 데이터를 이용한 매개변수를 이용할 시 불확실성이 크게 분석되었다. 또한 평년 대비 유량 변화가 큰 기간의 매개 변수일수록 미래 유량 추정의 불확실성이 크게 분석되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제66권2호
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• pp.35-52
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• 2024

This study conducted an assessment of potential impacts on the drought in agricultural reservoirs using the recently proposed SSP (Shared Socioeconomic Pathways) scenarios by IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). This study assesses the potential impact of climate change on agricultural water resources and infrastructure vulnerability within Gyeongsangnam-do, focusing on 15 agricultural reservoirs. The assessment was based on the KRC (Korea Rural Community Corporation) 1^st vulnerability assessment methodology using RCP scenarios for 2021. However, there are limitations due to the necessity for climate impact assessments based on the latest climate information and the uncertainties associated with using a single scenario from national standard scenarios. Therefore, we applied the 13 GCM (General Circulation Model) outputs based on the newly introduced SSP scenarios. Furthermore, due to difficulties in data acquisiton, we reassessed potential impacts by redistributing weights for proxy variables. As a main result, with lower future potential impacts observed in areas with higher precipitation along the southern coast. Overall, the potential impacts increased for all reservoirs as we moved into the future, maintaining their relative rankings, yet showing no significant variability in the far future. Although the overall pattern of potential impacts aligns with previous evaluations, reevaluation under similar conditions with different spatial resolutions emphasizes the critical role of meteorological data spatial resolution in assessments. The results of this study are expected to improve the credibility and accuracy formulation of vulnerability employing more scientific predictions.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.773-784
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• 2023

In this study, a comparative analysis between an electric heat pump cooling system and a hybrid desiccant cooling system is conducted. Desiccant cooling is a thermal driven system with potentially lower electric power consumption than electric heat pump. Hybrid desiccant cooling system simulation includes components such as a desiccant rotor, direct and indirect evaporative coolers, heat exchangers, fans, and a heat pump system. Using dynamic simulations by climate conditions, house cooling temperatures and power consumption for both systems are analyzed for 16 days period in the summer season under climate scenarios for the year 2100 prediction. The results reveal that the hybrid desiccant cooling system exhibits a 5-18% reduction in electric consumption compared to the heat pump system.

• 물과 미래
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• 제56권6호
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• pp.62-74
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• 2023

• Journal of Ecology and Environment
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• 제48권1호
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• pp.96-109
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• 2024

Background: Khyber Pakhtunkhwa government initiated the Billion Tree Tsunami Afforestation Project including regeneration and afforestation approaches. An effort was made to assess the distribution characteristics of afforested species under present and future climatic scenarios using ecological niche modelling. For sustainable forest management, landscape ecology can play a significant role. A significant change in the potential distribution of tree species is expected globally with changing climate. Ecological niche modeling provides the valuable information about the current and future distribution of species that can play crucial role in deciding the potential sites for afforestation which can be used by government institutes for afforestation programs. In this context, the potential distribution of 8 tree species, Cedrus deodara, Dalbergia sissoo, Juglans regia, Pinus wallichiana, Eucalyptus camaldulensis, Senegalia modesta, Populus ciliata, and Vachellia nilotica was modeled. Results: Maxent species distribution model was used to predict current and future distribution of tree species using bioclimatic variables along with soil type and elevation. Future climate scenarios, shared socio-economic pathways (SSP)2-4.5 and SSP5-8.5 were considered for the years 2041-2060 and 2081-2100. The model predicted high risk of decreasing potential distribution under SSP2-4.5 and SSP5-8.5 climate change scenarios for years 2041-2060 and 2081-2100, respectively. Recent afforestation conservation sites of these 8 tree species do not fall within their predicted potential habitat for SSP2-4.5 and SSP5-8.5 climate scenarios. Conclusions: Each tree species responded independently in terms of its potential habitat to future climatic conditions. Cedrus deodara and P. ciliata are predicted to migrate to higher altitude towards north in present and future climate scenarios. Habitat of D. sissoo, P. wallichiana, J. regia, and V. nilotica is practiced to be declined in future climate scenarios. Eucalyptus camaldulensis is expected to be expanded its suitability area in future with eastward shift. Senegalia modesta habitat increased in the middle of the century but decreased afterwards in later half of the century. The changing and shifting forests create challenges for sustainable landscapes. Therefore, the study is an attempt to provide management tools for monitoring the climate change-driven shifting of forest landscapes.

• 한국농공학회논문집
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• 제65권5호
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• pp.25-35
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• 2023

The estuary reservoir is a major source of agricultural water in Korea; for effective and sustainable water resource management of the estuary reservoir, it is crucial to comprehensively consider various water resource factors, including water supply, flood, and pollutant management, and analyze future runoff changes in consideration of environmental changes such as climate change. The objective of this study is to estimate the impact of future climate change on the runoff characteristics of an estuary reservoir watershed. Climate data on future Shared Socioeconomic Pathway (SSP) scenarios were derived from two Global Climate Models (GCMs) of the Coupled Model Intercomparison Project phase 6 (CMIP6). The Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF) was used to simulate past and future long-term runoff of the Ganwol estuary reservoir watershed. The findings showed that as the impact of climate change intensified, the average annual runoff in the future period was higher in the order of SSP5, SSP3, SSP1, and SSP2, and the ratio of runoff in July decreased while the ratio of runoff in October increased. Moreover, in terms of river flow regime, the SSP2 scenario was found to be the most advantageous and the SSP3 scenario was the most disadvantageous. The findings of this study can be used as basic data for developing sustainable water resource management plans and can be applied to estuary reservoir models to predict future environmental changes in estuary reservoirs.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권2호
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• pp.1-13
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• 2016

본 연구는 저탄소 기후변화 적응 대책 수립에 활용되는 기후변화 취약성 평가에 적용하기 위하여 사회경제 발전 경로(SSP)에 대한 스토리라인을 개발하고 시나리오별 토지이용변화를 시뮬레이션 하였다. 연구는 크게 3단계로 진행하였다. 첫째, 과거 데이터를 이용하여 셀룰라 오토마타(CA) 모델링을 수행한 후 기준년과 시뮬레이션 결과를 비교하여 지역별 특성에 맞는 전이규칙을 도출하였다. 둘째, SSP에 대한 토지이용 변화 가정을 수립하여 세 가지의 시나리오를 설정하였다. SSP1은 지속가능성에 대한 시나리오로 압축도시로의 발전을, SSP2는 현재 상황을 유지하는 중도의 발전을, SSP3는 분열된 사회로 난개발을 가정하였다. 마지막으로, CA 모델링에 SSP 시나리오를 결합하여 권역별 토지이용 변화를 예측하였다. 분석결과를 SSP 시나리오별로 살펴보면 SSP1은 2020년, SSP2는 2030년까지 도시 면적 비율이 소폭 증가하다가 더 이상의 변화가 나타나지 않았으나, 낮은 수준의 도시계획을 가정한 SSP3에서는 도시 면적 비율이 2050년까지 지속적으로 증가하는 것으로 나타났다. 토지이용 변화에 대한 결과는 합리적 기후정책의 의사결정에 기여할 수 있을 것이며, 공간적 상세화로 도출된 시뮬레이션 결과는 취약성 평가에 일괄 적용함으로써 기후변화 적응 정책 우선순위 선정에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권6호
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• pp.427-436
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• 2020

기후 변화는 한반도 가뭄 특성에 영향을 미칠 것으로 예측되지만 불확실성이 존재한다. 이에, 본 연구는 지면 모델링 시스템 중 하나인 WRF-Hydro 모형에 기후변화와 토지이용 시나리오를 이용하여 한반도 미래 가뭄을 예측하는 것을 목표로 하였다. 기후 변화 자료는 RCP2.6과 RCP8.5 시나리오, 지표면 변화 자료는 공통사회경제경로(Shared Socio-economic Pathway, SSP) 시나리오를 사용하였다. 임계수준 방법을 적용하여 유출량과 순일차 생산량(Net Primary Productivity, NPP)값을 이용한 미래 수문학적 가뭄과 생태학적 가뭄을 정의하였고, 각 시나리오 별 가뭄의 기간과 강도의 특성을 평가하였다. 수문학적 가뭄 기간은 RCP2.6-SSP2 가까운 미래(2031-2050)와 RCP8.5-SSP2 먼 미래(2080-2099) 시나리오에서, 생태학적 가뭄 기간은 RCP2.6-SSP2 먼 미래와 RCP8.5-SSP2 가까운 미래에서 긴 가뭄 기간을 보였다. 가뭄 강도는 가뭄 기간과 다르게, 두 가뭄 모두 RCP2.6-SSP2 먼 미래와 RCP8.5-SSP2 가까운 미래에서 큰 강도를 보였다. 수문학적 가뭄의 경우 RCP2.6-SSP2 먼 미래가 가장 심도가 크고 임계수준의 크기의 영향을 많이 받았다. 그러나 생태학적 가뭄 심도는 RCP2.6-SSP2 가까운 미래와 RCP2.6-SSP2 먼 미래에서 큰 심도를 보이고, 임계수준에 따른 심도 크기의 시나리오 별 차이는 작았다. 이 연구는 기후변화와 토지이용변화에 따른 한반도 미래 수문학적 및 생태학적 가뭄 특성을 이해하고 관리하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권6호
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• pp.421-435
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• 2022

기후변화로 인해 자연재해의 빈도가 증가하고 있어 미래 기후변화 시나리오를 바탕으로 가뭄 영향을 평가 및 전망하고 가뭄 위험도 감소를 위한 기후변화 적응 대책이 필요하다. 가뭄 위험도(risk)를 평가하기 위해서는 기후 요소뿐만 아니라 가뭄 발생 지역의 사회·경제적인 요소들 또한 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 IPCC의 재난 위험도 분석 프레임워크에 따라 가뭄 위험도 평가 요소를 위해성(Hazard), 노출도(Exposure), 취약성(Vulnerability)으로 나누고 이에 맞는 각 지표를 선정하여 우리나라 중권역 단위의 가뭄 위험도를 정량화하였다. 미래 가뭄 위험도 평가를 위해 근 미래(2030-2050년)와 먼 미래(2080년-2099년)에 대해 기후변화 시나리오(RCP 2.6, RCP 8.5)와 사회경제 시나리오(SSP1, SSP2, SSP3)를 조합하여 가뭄 위험도를 살펴보고 이를 과거(1986-2005년)와 비교·분석하였다. 미래 시나리오에 따른 가뭄 위험도는 시간에 따라 전 유역에 걸쳐 먼 미래에 크게 상승하였다. 그리고 가뭄 위험도의 각 요소별 기여도와 순위 분석을 통해 미래 가뭄 위험도 상승에 대해 가뭄 위해성의 기여도가 전반적으로 크고, 유역별로 상승 요인이 다르다는 것을 확인했다. 이에 미래 기후변화 시나리오에 따른 유역별 해결 방안을 제시하여 향후 가뭄대책 수립을 위한 정책에 기반이 될 수 있도록 하였다.