We analyzed the surface changes in each forest type based on multi-temporal satellite imagery and climate data analysis on the mountainous regions of Gangwon-do as the case study. As a result of forest type classification using satellite imagery, the area of coniferous forests was decreased, but the area of deciduous forests and the mixed forests were increased. The annual mean temperature in the study area generally risen, and the rise in the annual mean temperature in Wonju particularly displayed a notable rise in 1992. Temperature change in the seasons resulted in a greater rise rate in winter and autumn, compared to other seasons. Such annual mean temperature rise affected the change in forest type distribution, thus directly and indirectly affecting the decrease in the surface area of coniferous forests, and also greatly affecting the expansion of distribution and the growth of mixed forests and deciduous forests. The surface change analysis of each forest type using the post-classification comparison method showed considerable change from coniferous forests to deciduous forests and mixed forests, as a result of the change in forest type based on the increased annual mean temperature after 1990. Furthermore, the change in deciduous forests significantly occurred in mixed forest regions. With these results, future forest type data are expected to be used as the main index of climate change vulnerability assessment, and more accurate quantitative results are expected to be deduced with the assessment of other climatic elements and relationships with different forest types.

In this study, the ultra-high resolution ground information database (30m × 30m), such as elevation map, facet map, coastal map, land cover map, was constructed over Korean Peninsula. ASTER GDEM with 30m resolution was used to generate elevation map, facet map, coastal map, and the accuracy of GDEM was validated using DEM constructed with 1:25,000 digital map. The facet map was generated with 8 direction and flat area using GDEM. The coastal map with 6 categories was generated by buffering of the distance from coast line, additionally considered with elevation. The land cover map was generated with Landsat ETM+ 24 scenes (around 2000’s) by supervised classification, the land cover classes was composed with urbanization, agriculture, green field, forest, tidal flat, bare land, water area. The file format of ground information database is 8-bit or 16-bit unsigned Geotiff, the image size is 27,331 × 40,858 pixels, and the file size is 1.04GB or 2.08GB. The coordinate system composed of UTM projection and WGS84 ellipsoid was applied to the database for the equal grid resolution. This ultra-high resolution ground information database will be able to provide a basis for regional climate modelling and forecasting accuracy enhancement.

본 연구에서는 지난 33년(1973~2005년) 동안에 남한에서 온량 및 한랭지수의 시계열 추세와 인구와의 관계를 분석하였다. 이를 위해 남한의 59개 기상관측소의 월평균기온 자료를 이용하였다. 인구는 1970년부터 2005년의 인구 추세와 평균인구를 이용하였다. 기후지수 추세의 통계적 유의성을 분석하기 위해 Man-Kendall test를, 기후지수의 변화기울기를 산정하기 위해 Thei-Sen estimator(Sen’s slope)를 이용하였다. 분석결과, 온량지수 상승 추세가 있었던 지역 중 인구 상승 추세가 강하거나 평균인구가 높은 지역은 온량지수 상승 추세가 강하였다. 이 지역이 온량지수 하락 추세를 경험할 때는 그 강도가 다른 지역에 비해 약하였다. 반면 한랭지수에서는 이와 같은 관계를 찾기 어려웠다. 다만 한랭지수 추세 강도와 인구와의 관계는 기후지역, 지형 조건 등 다양한 측면에서 살펴볼 필요가 있다. 연구 결과는 미래 온량지수를 예측하기 위해서는 온량지수의 추세 예측과 인구에 대한 고려가 필요하다는 것을 의미한다.

이 연구에서는 안면도 둔두리 해식애를 대상으로 침식기준목을 이용하여 침식·후퇴율을 산정하고, 계절적 변화특성과 원인을 파악하고자 하였다. 연구결과, 여름철에 침식·후퇴율이 증가하였는데, 이는 집중호우 및 태풍 등과 같은 극한기후사상의 영향 때문인 것으로 판단된다. 그 후 해식애의 침식·후퇴율은 가을철이 되면서 점차 감소하다가 겨울철에 다시 증가하였는데, 이는 해식애의 기반암이 동결·융해작용을 반복하면서 기계적 풍화가 활발히 진행된 결과이다. 해식애의 침식·후퇴율에 영향을 미치는 요소는 선행강수일수 및 일 최대파고이다. 특히, 태풍 및 폭풍해일시 강한 파랑에너지에 의해 침식이 가속화되는 것으로 나타났다. 연구지역의 지난 2년간(2010년 6월~2012년 5월) 침식·후퇴율은 각 지점마다 지형·지질학적 특성이 다르지만, 대략 0.5(D1)~1.5m(D3) 정도이며, 연간 침식·후퇴율로 환산하면 25~75cm/yr이다. 해식애 침식·후퇴과정의 특징은 해성작용(파랑에너지) 이외에도 육상의 삭박작용이 함께 작용하여 침식이 진행되고 있다.

본 연구는 우리나라 농업을 사례로 1993~2010년 기간 동안 전국 56개 시·군별 기후, 지리 및 토양, 사회·경제적 변수들에 대한 패널자료를 구축하고 리카디언 방법을 사용하여 기후변수가 논과 밭의 경작유형별 농지가치에 미친 경제적 효과를 추정하였다. 추정결과에 따르면, 기온변수가 논과 밭의 토지가치에 부정적인 경제적 영향을 미치지만 일조량은 토지가치에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 지구 온난화에서 강수량변수보다는 기온변수가 더욱더 중요하다는 기존의 연구결과를 재확인시켜 주고 있다. 다른 한편, 토지가치의 사회·경제적 결정요인들은 논과 밭의 경작유형에 따라 상이한 것으로 나타났다.

최근 극한기상 현상이 증가함에 따라 국가단위의 정책적 대응 및 극한기후 연구의 필요성이 제기되었다. 이에 본 연구는 극한기후에 관한 정량적인 연구를 위해 기존 극한기후 정의와 지수설정을 살펴보고, 아래와 같은 개선점을 제언하고자 한다. 첫째, 극한기후는 특정기간에 극한기후사상이 집중되거나 온도변화가 크게 나타나는 현상 등 다양하게 정의될 수 있다. 이에 시공간 분석스케일에 따라 다른 결과가 도출될 수 있으므로, 연구자들의 합의된 용어 정의가 필요하다. 둘째, 극한기후 지수 산정은 연구자의 주관이 개입된다. 이에 지리적 특성과 기후변동성 등을 고려하여 연구목적에 부합하는 지수를 선정해야 한다.

본 연구는 다중시기 원격탐사 자료를 이용하여 서산시의 토지피복 변화를 탐지하고, IPCC SRES 시나리오와 고해수면 복원자료를 바탕으로 해수면 상승에 따른 토지피복별 침수 취약성을 평가하였다. 연구결과, 서산시는 1982년부터 2009년 기간에 논의 면적이 가장 많이 증가하였고, 이밖에 인공구조물, 수역, 나대지, 초지 순이다. 반면, 갯벌 및 산림지, 해양, 밭, 습지는 감소하였다. 서산시의 해수면 상승에 따른 침수면적을 산출한 결과, 인공구조물과 수역 등은 침수 피해 면적이 증가하는 반면, 산림지, 습지, 밭 등은 침수 피해 면적이 감소하였다. 해수면 상승에 따른 침수 위험성을 평가하면, 가장 피해가 먼저 발생하는 곳은 담수호와 농경지 및 연안에 인접한 산업단지 지역이다. 따라서 향후 서산시는 해수면 상승에 대한 다양한 시나리오를 바탕으로 지역 단위 및 토지피복 유형별로 중장기적인 대책을 세우는 것이 필요하다.

이 연구에서는 약 12km 해상도의 관측값을 이용하여 1km 해상도의 격자자료를 추정할 수 있는 MK(Modified Korean)-PRISM(Parameter-elevation Regressions an Independent Slopes Model)을 개발하였다. 이 방법은 추정하고자 하는 격자점과 영향반경 안에 있는 여러 관측지점사이에 고도, 사면방향, 해양도 해양효과를 해안선과의 거리, 해발고도를 고려하여 지수화 한 수치, 거리의 유사성을 기초하여 가중치를 부여하는 방식으로 모든 격자점의 값을 독립적으로 결정하는 방법이다. 이 연구에서는 이 방법을 이용하여 2000년부터 2010년까지의 일별 기온(일최고, 일평균, 일최저)과 강수량 격자 자료를 생산하였으며, 앞으로 이 자료는 기후변화의 영향, 적응, 취약성 평가에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

최근 국지기후 특성을 분석할 수 있는 고해상도 기후자료 산출의 필요성이 증가하고 있다. 이 연구에서는 지상관측소의 관측치를 이용한 고해상도의 기온 및 강수 분포도 작성에 고도자료를 통합한 공동크리깅 내 삽기법의 적용 가능성을 검토하였다. 이를 위하여 2007년 1월, 4월, 8월, 10월에 관측된 428개 자료와 1km 해상도의 수치표고모델 자료를 이용하여 월평균기온 및 월강수량 분포도를 작성하였으며, 거리만의 함수인 역 거리가중 기법을 적용한 결과와 비교하였다. 작성된 월평균기온 및 월강수량 분포도에서의 추정값과 107개 검증 지점의 관측자료 사이 편이(bias)와 평균제곱근오차(RMSE)를 분석한 결과 역거리가중 결과에 비해 공동크리깅 결과가 모두 감소한 것으로 나타났다. 이는 역거리가중에 비하여 지형효과를 반영하는 공동크리깅이 고해상도의 기후자료 산출에 더 효과적임을 보여준다.

이 연구에서는 사천만 지역을 대상으로 지구온난화에 의한 해수면 상승 시나리오에 따른 침수지도를 제작하고자 하였다. 자료는 시계열자료인 3개의 지형도를 사용하였으며, GIS기법을 이용하여 해수면 상승 시나리오별 침수면적을 산출하고 지도화하였다. 연구결과, 1917년과 1975년의 연구지역의 토지이용 유형은 주거지와 농경지로 대부분 이용되었으며, 갯벌이 넓게 분포하였다. 2010년에는 갯벌을 매립해 조성한 간척지와 일부 농경지와 주거지에 사천일반산업단지가 조성되었다. 해안선은 1917년 13.9㎞, 1975년 15.1㎞, 2010년 18.5㎞로 증가하였다. 간척지 면적은 1917년에서 1975년 사이에 0.4㎢, 1975년에서 2010년 사이에 1.97㎢ 각각 증가하였다. 시나리오별 침수면적은 2050-Ⅰ(4.0m)시나리오 72.1㏊, 2050-Ⅱ(4.74m) 시나리오 103.74㏊, 2050-Ⅲ(6.81m) 시나리오 340.84㏊, 2100-Ⅰ(4.29m) 시나리오 87.41㏊, 2100-Ⅱ(5.03m) 시나리오 182.54㏊, 2100-Ⅲ(7.1m) 시나리오 355.13㏊로 예상되었다. 제작된 침수지도는 향후 효율적인 재난 관리와 인명 및 재산피해를 최소화 하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

이 연구에서는 지구온난화의 영향이 산림 생태계에 미치는 영향을 분석하기 위해 기후자료와 지형고도 자료를 이용하여 남한의 온량지수 분포도를 작성하고자 하였다. 이를 통하여 지구온난화에 따른 과거 20년 (1968~1987), 최근 20년(1988-2007), 미래(한반도 매월 평균기온이 0.5℃상승하는 어느 시기)의 난온대 상록활엽수림대 이동을 분석하고자 하였다. 연구 결과 과거 20년에 비해 최근 20년 동안 온량지수는 대부분 상승하였으며, 동해안에 비해 서해안의 상승폭이 높았다. 그리고 난온대 상록활엽수림대의 북상 면적은 서해안에서 두드러지는 것으로 분석되었다. 난온대 상록활엽수림대의 면적은 과거 20년에 비해 최근 20년간 약 2.7배 증가하였다. 따라서 최근의 한반도 기후변화는 난온대 상록활엽수림의 분포를 북쪽으로 확대시킨 것으로 판단된다. 미래에는 난온대 상록활엽수림대가 서해안을 따라 김제평야와 익산만경평야, 충남 내륙 방면으로 넓게 퍼져 북상하고, 동해 해안선을 따라 좁고 길게 북상할 것으로 추정되었다.

본 연구는 전남 동부해안지역의 기후변화 영향 평가를 위한 기초 작업으로 기온자료를 이용하여 벼 적정 등숙기간 변화를 분석하였다. 연구결과, 이앙기 조한일은 대략 2~6일 정도 빨라졌으며, 수확기 만한일은 4일 정도 늦어졌다. 따라서 벼 재배 가능기간은 약 4~8일 정도 늘어나서 기온상승이 벼 재배 가농기간을 늘어나게 한 것으로 판단된다. 또한 연구지역에서 봄철 및 가을철 기온상승이 있었음을 분석할 수 있으며, 반면에 여름철 기온상승은 미미한 것으로 판단된다. 지역별 안전출수 만한 일 및 출수 만한일은 약 3일 정도 늦어졌으며, 그중 여수는 안전출수 만한일 및 출수 만한일이 각각 5일과 6일로 편차 폭이 상당히 큰 것으로 나타났다. 연구지역의 평균기온 연 변화와 벼 생산량 변화와의 상관관계는0.438로 상관성이 낮지만, 전반적으로 기온상승에 따라 벼 생산량도 증가하는 추세이다. 따라서 본 연구지역에서 기후변화에 따른 연평균기온 변화는 벼 생산량 변화에 일정 부분 영향을 주는 것으로 판단된다. 향후 기후변화의 주요 지표로서 벼 작물은 유용하게 활용될 수 있으며, 다른 기후요소 및 기상재해와의 관계 등을 분석하여 보다 더 정성적인 결과를 도출할 수 있을 것으로 기대된다.