• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.499-514
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• 2011

전통적 수문빈도분석의 기본가정은 기후와 수문사상이 정상성이라는 것으로 즉, 분포형의 매개변수들이 시간에 따라 불변이라는 것이다. 댐, 제방, 운하, 교량 등 수공 관련 기간시설물을 계획하고 설계할 때는 과거 상황을 이해하고 미래에도 그 상황이 유지될 것이라는 것을 근거로 한다. 그러나 현실은 기본가정과는 달리 수문자료들은 비정상성을 지니고 있으며 수자원관리자들에 의해 항상 기간시설물을 계획하고 설계 할 때 비정상성을 다루고자 끊임없이 노력해 왔다. 본 논문에서는 비정상성 수문빈도분석기법을 소개하고, 조건부 Generalized Extreme Value(GEV) 분포를 이용하여 비정상성 빈도분석을 실시하였다. 본 논문에서는 6개 기상관측소지점의 24시간 연최고치 강우량을 대상으로 비정상성 빈도분석을 실시하였으며 최우도법(Maximum Likelihood)을 사용하여 GEV 분포형의 매개변수를 추정하였다. 그 결과 비정상성 GEV 분포가 확률 강우량을 산정하는데 있어 적합함을 확인 할 수 있었다. 또한 ENSO(El Nino Southern Oscillation)를 나타내는 지수인 SOI(Southern Oscillation Index)를 이용하여 기후변동 고려한 비정상성 빈도분석을 실시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권4호
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• pp.299-311
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• 2007

최근 들어 세계의 연중 기후 변화에 주된 요인으로써 엘니뇨와 같은 현상이 매우 잦아졌다. 많은 기상수문학자들이 강수와 유량에 대한 엘니뇨 남방진동의 영향에 대해 연구하고 있지만, 수문변량들은 큰 지역적 변동을 갖고 있기 때문에 결정적인 인과관계를 찾아내는데 있어서 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 엘니뇨-남방진동과 한국에서의 수문변량들 간의 계절석 관계를 고찰하였다. 엘니뇨-난방진동을 정량적으로 표현해 주는 지수로써 남방진동지수를 사용하였고, 월강수량 자료, 월평균기온 자료 그리고 댐의 월유입량 자료를 표준정규분포를 가지는 표준정규지수로 변환하여 사용하였다. 계절적 관계를 파악하기 위해 난방진동지수와 수문변량의 월 자료는 봄 (3월-5월), 여름(6윌-8월), 가을(9월-11월) 그리고 겨울 (12윌-2월)로 분류되었다. ENSO episode에 대한 수문변량들의 조건부 초과확률과 분포형태를 바탕으로 분석을 수행한 결과 전반적으로 Warm ENSO episode의 경우 강수량 증가와 기온 상승과 관련이 있고, Cold ENSO episode의 경우 강수량 감소와 기온 하강과 관계가 있다. 그러나 일부 지역에서는 이러한 전반적인 결과와 상이한 결과가 나타나기도 하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.111-120
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• 1999

본 연구의 목적인 엘니뇨/남방진동(ENSO)과 한국 가뭄의 연관성을 분석하는 것이다. 이를 위하여 한국 가뭄의 지표로서 Palmer 가뭄심도지수(PDSI)와 9개 ENSO 관련 지수들에 대한 Pearson 상관분석 및 Spearman 순위상관분석이 수행되었다. 본 연구에서는 한국의 PDSI를 계산하기 위하여 우리나라의 월강수량 및 월평균기온을 이용하여 PDSI 식을 개발하였다. 또한 PDSI, 강수량 및 하천유량에 대한 ENSO 합성백분위수 분석을 통하여 교차상관분석의 결과를 검증하였다. 교차상관분석 결과 ENSO와 우리나라 가뭄은 통계적으로 ENSO가 16개월 정도 선행하는 유의적인 연관 관계가 있음을 확인하였다. 그러나 한국 가뭄의 지수인 PDSI의 총변동의 6%만 ENSO 지수의 변동에 의하여 설명되고 있어 가뭄을 ENSO 관련 지수만으로 연관시켜 예측하는 것은 어려울 것이다. ENSO의 해양성분인 적도 태평양 해수면온도와 다윈의 해면기압과 한국의 PDBI는 부(-)의 관계이고, 남방진동진수 및 타이티의 해면기압과 관계는 정(+)의 관계를 가지고 있다. 과거 발생한 ENSO 기간의 PDSI, 강수량 및 하천유량의 ENSO 합성백분위수의 분석결과 우리나라의 가뭄은 엘니료가 끝나는 해 12월부터 6개월 동안 평균이하의 PDSI가 지속되어 엘니뇨의 영향이 있었음을 확인하였다. 그리고 같은 기간에 강수량과 하천유량도 평균이하를 보여 가뭄의 경향을 보이고 있다.

• 한국기후변화학회지
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• 제9권2호
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• pp.171-179
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• 2018

The causal relationship between El Nino-Southern Oscillation (ENSO) and winter climate variability in Korea is tested by analyzing Korea Meteorological Administration Automatic Synoptic Observing System datasets for the past 59 years. Consistent with previous studies, positive phase of ENSO (El Nino) tends to cause warmer temperature and heavier precipitation in Korea in early winter with three-week lead time. This causality is quantified by performing Granger causality test. It turns out that ENSO explains an additional 9.25% of the variance of early-winter temperature anomalies in Korea, beyond that already provided by temperature itself. Likewise, 22.18% additional information is gained to explain early-winter precipitation variance by considering ENSO. This result, which differs from simple lead-lag correlation analysis, suggests that ENSO needs to be considered in predicting early-winter surface climate variability in Korea.

• Ocean and Polar Research
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• 제40권3호
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• pp.127-143
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• 2018

This study analyzed the influence of climate change on the spawning ground area of the common squid, Todarodes pacificus. To estimate long term changes in the area of the spawning ground of the common squid, water temperature at 50 m deep that can be inferred from sea surface temperature (SST) based on both NOAA/AVHRR (1981.07-2002.12) and MODIS/AQUA (2003.01-2009.12) ocean color data was analyzed. In addition, five climate indices, Arctic Oscillation Index (AO), Siberian High Index (SH), Aleutian Low Pressure Index (ALP), East Asia Winter Monsoon Index (EAWM) and Pacific Decadal Oscillation (PDO) which are the main indicators of climate changes in the northwestern Pacific were used to study the relationship between the magnitude of the estimated spawning ground and climate indices. The area of the estimated spawning ground was highly correlated with the total catch of common squid throughout four decades. The area of the estimated spawning ground was negatively correlated with SH and EAWM. Especially, PDO was negatively correlated with the area of the spawning ground in the northwestern Pacific (r = -0.39) and in the southern part of the East Sea (r = -0.38). There was a positive relationship between the AO and the area of the spawning ground in the northwestern Pacific (r = 0.46) as well as in the southern part of the East Sea (r = 0.32). Temporally, the area of the winter spawning ground in the southern part of the East Sea in the 1980s was smaller than those areas in the 1990s and 2000s, because the area was disconnected with the western coastal spawning ground of Japan in the 1980s, while the area had been made wider and more continuous from the Korea strait to the western coastal water of Honshu in the 1990s and 2000s.

• 한국환경과학회지
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• 제21권2호
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• pp.125-133
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• 2012

Climatological trend for the period of 1970 to 2009 in sea water temperature around the Antarctic Peninsular waters in the Southern Ocean was investigated. During the period from 1970 to 2009, sea water temperature in the top 500 m water column except 100 m increased at a rate of $0.003-0.011^{\circ}C{\cdot}yr^{-1}$, but at 100 m it decreased at a rate of $-0.003^{\circ}C{\cdot}yr^{-1}$. Although long-term trend is generally warming, there were several periods of sharp changes between 1970 and 2009. Annual mean sea water temperature between surface and 500 m except 100 m decreased from the early of 1970s to the end of 1980s, and then it increased to the end of 2000s. In the entire water column between the surface and 500 m, sea water temperature closely correlated with the El Nino events expressed as the Southern Oscillation Index(SOI), and SOI and sea water temperature have a dominant period of about 3-5 years and decade.

• Ocean and Polar Research
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• 제37권2호
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• pp.149-159
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• 2015

The Southern Ocean (SO) plays a primary role in global climate by storing and transporting anthropogenic carbon dioxide through the meridional overturning circulation and the biological pumping process. In this study, we aim to investigate interannual variability of summer chlorophyll concentration in the SO and its relation with the El $Ni{\tilde{n}}o$ Southern Oscillation (ENSO), using satellite ocean color data covering 16 years from 1997 to 2012. During El $Ni{\tilde{n}}o$ periods, chlorophyll concentration tends to increase in the subtropics (north of the subantarctic front). This chlorophyll increase is likely linked to El $Ni{\tilde{n}}o$-induced surface cooling that increases nutrient supply through enhanced vertical mixing in the subtropics. On the other hand, the subpolar gyres show localized chlorophyll changes in response to the ENSO. The localized response seems to be primarily attributed to changes in sea-ice concentrations. Our findings suggest that ENSO contributes interannual variability of chlorophyll in the SO through different mechanisms depending on regions.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.882-889
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• 2022

본 연구에서는 대마난류(Tsushima Warm Current, TWC)의 유동 변화에 영향을 주는 요소를 파악하기 위하여 TWC의 수송량과 태평양 순년진동(Pacific Decadal Oscillation, PDO) 및 엘니뇨 남방진동(El Niño - Southern Oscillation, ENSO)의 상호 관계 분석을 실시하였다. 25년(1993~2018년) 동안의 TWC의 월별 수송량을 계산해보면 하계에 가장 크고 동계에 가장 작게 나타나는 계절변동 주기가 뚜렷하다. TWC 수송량과 PDO 및 ENSO의 한 척도인 Oceanic Niño Index(ONI) 각각의 주기성 파악을 위한 power spectrum 분석결과, TWC 수송량은 1년 주기에서 peak를 보이지만 PDO 및 ONI는 뚜렷한 주기가 나타나지 않았다. 또한, TWC 수송량과 PDO 및 ONI의 상호 관계 파악을 위해 coherence 추정 방법을 이용하여 분석하였다. PDO 및 ONI의 coherence는 3년 이상의 장주기 변동에서 상호 기여도가 높으나 1년 이내의 단주기 변동에서는 상호 기여도가 낮다. 그러나 TWC 수송량과 PDO 두 요소 간 0.8~1.2년 주기에서 coherence 값은 0.7로 상호 기여도가 높다. 한편 서수도를 통과하는 TWC 수송량과 PDO는 I기간(1993~2002년)과 III기간(2010~2018년)에 역상관 관계성을 가진다. TWC 최대 수송량 (2.2 Sv 이상)이 높게 나타나는 시기에 PDO 지수가 -1.0 이하의 음의 값, 2.2 Sv 이하로 작은 시기에 PDO 지수가 양의 값을 나타낸다. 따라서 장기적인 PDO 지수 자료를 이용하면 TWC 수송량 변동 및 동해 연안역의 수온변화를 예측 또한 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.312-312
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• 2019

지구온난화로 인하여 기상학적 변동성 증가 및 수질, 수자원, 생태계 등의 다양한 영역에 영향을 야기하고 있으며, 이를 통한 피해가 전 세계적으로 증가하고 있는 추세이다. 이에 본 연구에서는 최근 다양한 분야에서 수문학적 빈도에 영향을 미친다고 알려진 AO(Arctic Oscillation), NAO(North Atlantic Oscillation), ENSO(El $Ni{\tilde{n}}o$-Southern Oscillation), PDO(Pacific Decadal Oscillation), MJO(Madden-Julian Oscillation)등의 외부인자중 SST, MJO를 활용하여 계절단위의 수문량 정도에서 기상학적 변량과 관측유역 강수량의 관계를 정립하고 발생 가능한 24시간 지속시간 극치강수량을 모의하였다. 이를 위하여 Bayesian 통계기법을 이용한 비정상성 빈도해석모형을 근간으로 외부 기상인자에 의한 계절강수량 예측모형인 계층적 베이지안 네트워크(Hierarchical Bayesian Network, HBN)를 구축한 후 산정된 결과를 입력 자료로 하여 직접적으로 일단위 이하의 극치강수량을 상세화 시킬 수 있는 베타 모델(four parameter beta, 4PB)을 연계한 계층적 베이지안 네트워크 베타모델(Hierarchical Bayesian Network-4beta Model, HBN4BM)을 개발하여 기상변동성을 고려한 상세화 모형을 개발하였다. 여름강수량 산정 결과 한강 유역의 경우 2016년은 관측값 573.85mm, 모의 값 567.15mm를 나타내어 약 1.2%의 오차를 나타냈으며, 2017년 및 2018년은 4.5%, 6.8%의 오차에서 모의가 이루어졌다. 금강의 경우 2016년은 다른 연도에 비하여 35.2%라는 큰 오차를 보였지만 불확실성 구간에서 모의가 이루어 졌으며, 2017년 및 2018년은 0.3%, 2.1%의 작은 오차가 발생하였다. 24시간 모의 결과는 최소 0.7%에서 최대 27.1%의 오차를 나타냈으며, 평균적으로 16.4%의 오차 결과가 모의되어 모형의 신뢰성을 확인하였다.

• 대기
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• 제20권4호
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• pp.387-398
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• 2010

This study shows that frequency of tropical cyclone (TC) around Korea in summer (June-September) has positive relation with Arctic Oscillation (AO) in the preceding April. In a positive AO phase, each of anomalous cyclone and anomalous anticyclone is developed in low latitude and middle latitude regions of East Asia from the preceding April to summer. As a result, while anomalous southeasterly around Korea serves as a steering flow that TCs move toward this area is strengthened, northwesterly that reinforced in southeastern area of East Asia plays a role in preventing TCs from moving toward this area. In addition, due to this distribution of pressure systems developed in this AO phase, TCs tend to occur, move and recurve in further northeastern region in the western North Pacific than TCs in a negative AO phase. On the contrary, TCs in a negative AO phase mainly move westward toward southern China or Indochina Peninsula from Philippines. Eventually, intensity of TCs is weaker than those in a positive AO phase due to the terrain effect caused by high passage frequency of TCs in mainland China.