Air pollution inventories are aggregated around south-eastern part of the Korean Peninsular including Busan, Ulsan, and Changwon cities. Because densely populated cities are concentrated in this region, air pollutants emitted from one of these cities tend to be impacted on the air quality of other cities. In order to clarify the seasonal movement pattern of emitted particles, several numerical simulations using WRF/FLEXPART were carried out. Four cases were selected for each season. The Weather Research and Forecasting model (WRF) reproduced atmospheric flow fields with nested grids. The seasonal pattern of air mass of study area was determined by backward and forward trajectories. As a result, the air parcel moves from northwest to southeast due to northwesterly winds in spring and winter. Also air parcel transports from south to north in summer, and moves from west to east. Because the air mass moves differently in each season, these characteristics should be considered when performing air quality analysis.

토양수분은 범지구적 기상기후 및 지역 생태연구에 있어 핵심적인 요소이며, 지표와 대기 간의 물 및 에너지 흐름에 밀접한 영향 미치기에 홍수, 가뭄, 산사태 등 자연재해 발생 및 예측에도 지대한 영향을 끼치는 인자이다. 그러나 현재 국내 토양수분 관측수준은 중량법(Gravimetric Method) 및 TDR(Time Domain Reflectometry) 방법 등을 통한 지점관측을 수행하는 단계이며 항공관측을 비롯하여 인공위성을 이용한 원격탐사(Remote Sensing)기법은 미국, 일본이나 EU등의 선진국에 비해 활발하지 못한 실정이다. 또한 측정된 토양수분 자료를 통한 기상학적, 식생학적 적용 및 활용방안 및 자연재해 예측, 방재분야 적용에 관한 연구도 미비한 상황이다. 본 연구에서는 Meteorological Operation Satellite(Metop)위성에 탑재되어 있는 토양수분을 비롯한 다양한 기상인자를 측정하는 Advanced SCATterometer(ASCAT) 이용한 Remote Sensing을 통해 지표면의 토양수분 측정과정을 설명하고, 이를 통해 지점관측 토양수분 데이터의 한계점을 해소하여 인공위성을 이용한 지속적이고 광범위한 토양수분 자료의 분석방법을 모색하고자 하였다. 이를 위해 2011년 6-8월 토양수분 자료를 바탕으로 한반도지역의 4개 지점을 대상으로 강우사상에 대한 토양수분 변동성을 파악하고, ASCAT에서 측정된 토양수분값과 지점 실측값의 상관성을 분석하였다. 시간에 따른 강우에 대한 토양수분 변동성은 동일하게 나타났으며, ASCAT과 측정된 토양수분과의 상관성도 유효함을 알 수 있었다. 위 결과를 바탕으로 향후 ASCAT을 통해 제공되는 국내지역의 토양수분 데이터의 활용가능성 및 강우, 증발산 등 다른 수문기상인자와의 연관성을 고려한 홍수, 가뭄, 산사태 등 자연재해 발생및 예측에 관한 연구도 활발히 진행되어야 할 것으로 판단된다.

전 세계적으로 기후변화와 변동으로 인해 기온, 강수 등의 수문수환 요소들이 과거와는 다르게 빠른 속도로 변하고 있다. 이에 따라 기후변화가 수문학적 극한사상에 미치는 잠재적 영향은 지난 수십 년간 수자원 공학 관련 분야에 많은 관심을 이끌어 왔으며 많은 선행 연구들은 극한 수문사상의 규모 및 빈도가 증가한다는 결과를 보여주었다. 또한 최근 들어서 설계규모를 넘어서는 극한강우사상의 발생은 다양한 수공구조물 들과 수자원 관련 방재체계를 파괴하는 원인이 되고 있다. 또한 최근 들어 이들의 출현빈도는 점차 증가하고 있으나 규칙적인 패턴이나 일정한 주기에 따라 발생하지 않는 것이 큰 특징이라 할 수 있다. 본 논문에서는 2008년 김 병식 등(2008)이 제시한 강우와 온도에 관한 극한지수 총 10개 항목을 우리나라 전역에 적용하였다. 이 논문에서 제시한 일 강우와 기온의 극한지수 산정방법을 근거하여 우리나라 전역에 위치한 기상청 산하 총 59개 관측소의 과거자료(1980년~2005년)를 분석하고, 새로운 기후시나리오를 근거하여 3개의 기간(Period1：2011년~2040년, Period2 2041년~2070년, Period3：2071년~2099년)으로 구분하여 미래극한지수 변화를 전망하였고 각 기간별 연별, 월별 극한지수를 평균하여 각 기간을 비교분석 하였다. 미래로 갈수록 강수, 기온과 증발산이 증가하고 있었으며 특히, 21세기 말에는 2월과 12월의 평균기온이 영상으로 2월과 12월에도 증발산량의 증가를 확인할 수 있었다. 증발산량에 대한 강수량의 비율 또한 전반적으로 미래로 갈수록 증가하고 있어서 미래 기후에서 가뭄 위험도가 증가하리라 전망되었다. 이를 확인하기 위하여 가뭄지수를 이용한 분석에서도 미래로 갈수록 전반적으로 발생 빈도수가 증가되고 있음을 확인하였다. 대부분의 선행연구에서는 미래로 갈수록 극한강수의 비정상성이 증가되리라 전망하고 있다.

최근 기후변화에 따른 이상기상현상으로 세계 곳곳에서 예측할 수 없는 극한기후가 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 전 지구적인 기후변화는 지역적인 강수의 편차를 크게 증가시키고 있다. 기후변화는 평균적인 측면에서 온도 및 강수량의 증가로 이해할 수 있겠지만, 수자원에 있어서는 평균값보다 홍수와 가뭄과 직접적으로 연결되는 극치값이 더욱 중요하다고 할 수 있다. 이와 같은 기상 현상은 이전에는 나타나지 않은 비정상적인 기후 즉, 극치 사상으로 분류할 수 있다. 그리고 실제로 기후변화가 전 세계적으로 많은 지역에 극치 홍수 및 극치 가뭄과 같은 피해를 유발하고 있는 실정이다. 이를 위해서 우선적으로 기후변화 연구 방법 중의 하나인 연 자료 및 연평균 자료 이용 및 분석 연구를 바탕으로 하여 극한 사상의 발생빈도와 경향성과 같은 특성을 분석할 수 있는 연구가 동반되어야 한다. 이와 동시에 기후변화 양상이 수자원에 미치는 영향을 분석하기 위해서는 연평균, 월평균과 같은 평균 개념의 값 이외에도, 일 단위의 자료를 사용하여 짧은 시간에 발생할 수 있는 극한 사상을 분석하는 것도 중요한 일이다. 이와 함께 본 연구에서는 강우에 관련하여 객관성과 일관성을 유지할 수 있는 ETCCDI(Expert Team on Climate Change Detension and Indices)극한지수를 설정하고, 이에 근거하여 수도권 지역에 위치한 서울 및 경기도 지역에 위치한 기상청 산한 서울, 인천, 수원, 강화, 양평, 이천 등 6개 관측소와 전국 주요 지점인 광주, 대구, 대전, 부산, 제주, 울릉도 등을 포함한 총 12개의 과거자료를 분석하고 RCP8.5 시나리오 자료를 이용하여 기후변화에 따른 극한 사상의 경향성을 분석하였다.

2010년 아이슬란드 화산 폭발로 유럽 전역에 항공 장애가 발생하였고, 2011년 일본 남부 큐슈의 신모에다케 지역의 사쿠라지마 화산이 폭발하였다. 또한 2002년 이후 백두산의 화산활동 재개 가능성이 제기되는 등 화산 폭발에 대한 국민적 관심이 집중되고 있다. 화산재해는 화산재, 화쇄류, 화산홍수 및 이류, 화산지진 등 여러 가지 형태의 재해 요인이 다양한 시간과 공간 범위에 걸쳐 발생하는 복합재난이다. 그러나 국내에서는 백두산 지역의 지질학적 특성에 대한 극히 일부의 연구를 제외하고는 화산재해에 대해 거의 연구된 바 없으며, 관련 분야의 전문가도 매우 소수인 실정으로 화산재해 대응에 대한 연구의 기반이 거의 없는 상태라고 할 수 있다. 화산재해에 대비한 사회적 요구 증대 및 경제적 파급 효과에 대한 우려가 논의되어 2012년 소방방재청 및 국립방재연구원의 재난안전기술개발 R&D사업으로 「백두산 화산대응기술개발사업단(Volcanic Disaster Preparedness Research Center)」이 출범되었으며, 2012년 8월 1일부터 ‘화산재해 피해예측 기술 개발’, ‘화산재 피해 예방 및 관리기술’, ‘화산재해 대응시스템 개발’, ‘화산재해 대응 국제협력 네트워크 기반 구축’과제 연구를 수행하고 있다. ‘화산재해 피해예측 기술 개발’과제는 화산재 피해 예측 기술개발, 화쇄류-화산성 홍수 및 화산이류 피해예측 기술 개발, 화산재해에 따른 사회·경제적 영향 예측 기술 개발, 화산성 지진으로 인한 국내 피해 예측 기술 개발을 연구하고 있으며, ‘화산재 피해 예방 및 관리기술’과제는 화산재 피해 예방 및 저감을 위한 사회기반시설, 환경, 보건 및 산업분야에 대한 관리 기술을 개발하고 낙하 화산재 처리 및 활용 기술 개발을 연구하고 있다. ‘화산재해 대응 시스템 개발’과제는 화산재해 피해 예측 기술 통합 및 관리 기술을 개발하고 화산재해 의사결정 지원 시스템을 개발하여, 화산재해 발생 시 효율적인 대응체계를 수립하고 체계적인 현장 대응 능력 확립에 활용될 계획이다. 마지막으로 ‘화산재해 대응 국제협력 네트워크 기반 구축’과제는 화산재해 선진 기술 조기 도입을 위한 국제 전문가 그룹 네트워크 구축 및 공동 연구를 통한 국제협력 네트워크 기반을 구축하여 관련 연구 분야 기술 지원 및 국제협력 창구의 일원화를 위해 활용될 계획이다.

본 논문에서는 한반도에서 발생했던 과거 가뭄사상의 통계학적 특성을 분석하기 위하여 SPI (Standardized Precipitation Index)와 PDSI (Palmer Drought Severity Index)를 선정하였고, 기상청 산하의 59개 기상관측소의 1980～2009년까지의 기상자료를 수집하여 월평균 가뭄지수를 산정하였다. 산정된 가뭄지수를 이용하여 지수별 경향성 분석, 주기성 분석 및 가뭄기간(Drought Spell) 조사를 통하여 과거 한반도 가뭄의 통계학적 특성을 분석하였다. 한반도 가뭄의 유역별 경향성을 분석한 결과, SPI3와 SPI6는 봄과 겨울에는 모든 유역에서 가뭄이 심화되는 경향을 보였고 여름철에는 가뭄이 완화되는 경향을 보였으나, SPI12와 PDSI의 경우 짧은 지속기간의 가뭄지수와는 다소 다른 경향을 나타내었다. 한편, 유역별 가뭄의 주기성을 분석한 결과 1～2년 또는 6년 내외의 주기 성분이 유의한 것으로 나타났으며, SPI3의 분석결과 유역 전반에서 1～2년의 주기성을 보였고, SPI6와 SPI12는 유역별로 다소 차이를 보이기는 했으나 4～6년에서 강한 주기성을 나타냈다. 또한 PDSI도 마찬가지로 6년 내외의 주기성을 보였다. 가뭄기간 조사에서도 금강, 영산강, 낙동강 유역에 위치하는 관측소를 중심으로 극심한 가뭄이 많이 나타났던 것으로 분석되었으며, 한반도의 중부지방 보다 남부지방이 극심한 가뭄에 취약했던 것으로 나타났다.

강화도, 울릉도 및 제주도 일원에서 2008년 11월 28일부터 동년 12월 31일까지 5회에 걸쳐 수집단이 작물 토종 유전자원을 탐색 수집한 결과 총 60작물 460점을 수집하였다. 강화도에서는 43작물 295점을 수집하였으며, 울릉도에서는 24작물 49점을 수집 하였고, 제주도에서는 42작물 116점을 수집하였다. 전체 수집한 작물 토종중 식량자원은 14작물 252점(54.8%)이었고, 원예작물이 117점(25.4%)이었으며, 특용작물은 91점(19.8%) 이였다. 식량작물 토종수집 결과는 3개도 공히 콩, 강낭콩 등이 가장 많았고 그 다음으로 옥수수, 수수가 많았다. 강화도에서 수집한 분홍감자와 울릉도의 울릉감자는 소멸직전의 귀한 작물 토종이었다. 원예작물 토종 수집결과 호박, 시금치, 갓, 오이, 상추 순으로 많았다. 강화의 긴호박, 토종오이, 시금치와 울릉도의 오이, 호박 및 제주도의 무, 얼갈이 배추, 고추 등은 오래 재배하여 온 가치 높은 토종자원들 이었다. 특용작물 토종 수집결과 참깨, 들깨, 박, 피마자 등이 많이 수집되었으며 제주도와 강화도에서 수집한 댑싸리는 오래전부터 내려오는 유용한 자원들이다. 수집된 작물 토종의 농가재배 년 수는 대체로 31-50년(작목별로 48.4~53.6%)이 가장 많았다. 대를 물려서 재배 하여 온 토종작물도 13.1~18.7%였다. 농가에서 작물토종을 보유하고 있으면서 분양해준 농부들은 여자가 82.9%로 남자 17.1%에 비하여 훨씬 많았으며, 씨앗은 61~80세(74.3%)의 여성들의 손에 의하여 보존되어 왔음을 보여주었다.

에 분포하는 기후변화 취약식물종인 목본식물 20종, 초본식물 18종 총 38종을 대상으로 2009년 5월부터 2010년 11월까지 식물계절 변화 모니터링을 실시하였다. 조사식물은 개엽, 개화, 낙화, 단풍, 낙엽 등 5개의 특성으로 구분하여 기후변화에 따른 아고산지대내 기후변화 취약종의 식물계절 변화를 분석하였다. 기상 자료는 2009년 11월 말부터 2010년 12월 초까지 측정되었으며 조사 결과, 기온은 향적봉-중봉 지역에서 최대가 30.4℃, 최소가 -20.3℃로 조사되었으며, 상대습도는 최고 100%, 최소 3.4%로 조사되었다. 덕유산 향적봉과 중봉지역의 개엽시기를 조사한 결과 박새, 산오풀 등을 제외한 대부분의 종들은 비슷하거나 전년도에 비해 6~20일 정도 늦게 나타났다. 개화시기는 식물계절 변화 중 가장 큰 차이를 보였으며, 이른 봄에 개화하는 처녀치마, 산철쭉, 노랑제비꽃은 2차년도에 13일~20일 빠른 것으로 관찰되었으며, 늦은 봄과 여름에 개화하는 백당나무, 풀솜대, 개시호 등은 2차년도에 6일~10일 늦은 것으로 나타났다. 낙화시기와 단풍시기는 전년도에 비해 10일~18일 늦은 것으로 나타났고, 낙엽시기는 전년도와 유사한 경향성을 보였다. 본 연구결과 기후변화의 영향이 한반도 아고산지대에 분포하는 기후변화 취약종들에게 상당히 미치고 있는 것으로 나타났다.

In case of Typhoon Dianmu, the temperature, wind speed, wind direction and the rainfall per hour changed dramatically when the center of the typhoon passed through Gimhae. Such a change was commonly found in the regions where the center of the typhoon passed through but almost not in the regions far away from it. For example, in the case of Typhoon Malou where the center of the typhoon was far away from the observation site, such a phenomenon was not observed. The analysis of the vertical observation data showed that there was a little change in the wind speed and wind direction in the vertical direction in the case of Typhoon Dianmu of which center passed through Gimhae. There was a great change in the wind speed according to the height in the lower atmosphere just before the center of the typhoon approached the region. When the center of the typhoon was passing through the region, the vertical wind speed was decreased. However, the wind speed was rapidly increased again after the center of the typhoon had passed through the region. Unlike the Dianmu, the difference in the wind speed and wind direction between the upper layer and lower layer of the atmosphere was relatively great in the case of Malou.

Climate change assessment, together with climate change adaptation process, would be one of the worldwide important issues, and the study on climate change vulnerability indicator has been an essential problem for climate change adaptation. Vulnerability indicator can be used as a good tool to estimate the impact of climate change and to map out the distribution of its vulnerability over the given area both in Korea and other countries. This study addressed the conceptual summary on the assessment of climate change and its adaptation process. Previous studies on how to yield the vulnerability indicators of climate change are reviewed and several previous results of vulnerability indicators applied to Korean provinces are also discussed here.

본 연구에서는 GCM 및 유출모형의 불확실성을 고려하여 기후변화에 따른 미래 한반도 수자원의 변화를 전망하고, 그 결과에서 나타나는 불확실성을 평가하고자 하였다. 온실가스 배출시나리오와 GCMs의 불확실성을 고려하기 위해 IPCC AR4에 적용되었던 3개 시나리오(A2, A1B, B1)에 대한 13 GCMs 결과를 이용하였으며, 유출모형 구조 및 증발산량 산정방법에 따른 영향을 고려하기 위해 PRMS, SWAT, SLURP 모형을 선정하였고 각 모형별로

This text was analyzed and investigated the vegetation and floristic composition by cluster analysis and classification of phytosociological method, to evaluate the species composition, habitat environment and community structure of Liriope platyphylla and Liriope spicata group in Korea. The southeast slope gradient of the habitat of L. platyphylla and L. spicata was 6.7 to 8.4%, and the habitat altitude of L. platyphylla (41.0 m), L. spicata (114.9 m) was different. Habitat distribution of L. spicata was broader than L. platyphylla. Appearing plants of L. platyphylla and L. spicata group was 58 taxa, 99 taxa, respectively, and Coverage of tree layer was 87.5%, 92.5% respectively. In genus Liriope group, the highest appearing frequency of plant grow in the moist valley as Quercus serrata. Thus, plants of genus Liriope growth was better in moist shade. The vegetation of L. platyphylla group was classified into Quercus serrata community, Castanopsis sieboldii community, Pinus densiflora community and Pinus thunbergii community, and the Liriope spicata group was classified into Quercus serrata community, Quercus alien community, Quercus acutissima community, Prunus verecunda community, Robinia pseudoacacia community, Pinus densiflora community and Pinus thunbergii community. In genus Liriope group, Quercus serrata and Pinus densiflora communities was the closest the similarities.

In order to clarify the impact of regional warming on the meteorological field and air quality over southeastern part of Korean Peninsula, several numerical experiment were carried out. Numerical models used in this study are WRF for the estimate the meteorological elements and CMAQ for assessment of ozone concentration. According to the global warming impact, initial air temperature were changed and its warming rate reach at 2 degree which was based on the global warming scenarios provided by IPCC. The experiments considering the global warming at initial stage were presented as case T_UP. Air temperature over inland area during night time for case T_UP is higher than that for Base case. During time since the higher temperature over inland area is maintained during daytime more intensified sea breeze should be induced and also decrease the air temperature in vicinity of coast area. In case of T_UP, high level concentrations ozone distribution area was narrowed and their disappearance were faster after 1800LST. As a results, wind and temperature fields due to the global warming at initial stage mainly results in the pattern of ozone concentration and its temporal variation at South-Eastern Part of the Korean Peninsula.

본 연구에서는 한반도 주요 세 도시(서울, 대구, 부산)의 온도와 상대습도에 나타난 변화를 조사하였다. 기후 변화점 분석 결과, 세 지역 모두 거의 모든 경우에서 온도의 변화가 상대습도의 변화보다 더 선행하여 나타났으며 이로부터 온도의 변화가 상대습도의 변화를 야기시킬 수 있는 가능성이 있음을 알 수 있다. 또한 가장 뚜렷한 변화점이 나타나는 4월의 기후 변화에 초점을 맞추어, 다습-한랭 기간(1909~1962)과 건조-온난기간(1974~2008)의 기후 특징을 비교하였다. 세 도시에서 상대습도의 감소와 온도의 증가가 뚜렷하였으며,이러한 특징은 동아시아 영역 전반에 걸쳐 나타났다. 이원분산분석법을 바탕으로 상대습도 변화에 대한 온도와 수증기 효과를 평가하였다. 다습-한랭 기간에는 온도 효과보다 수증기 효과가 더 유의하게 나타났으며, 이는 상대습도의 변화에 대한 수증기 효과의 영향이 더 큼을 의미한다. 반면, 건조-온난 기간에는 수증기 효과뿐만 아니라 온도 효과도 유의하게 나타났다. 이러한 결과는 최근 상대습도의 변화에 온도가 중요한 역할을 할 수 있음을 의미한다. 온도와 수증기의 상호작용 효과는 두 기간 모두에서 유의하였다.

본 연구에서는 겨울철에 나타나는 전지구 규모 패턴과 한반도 겨울철 기온과의 관계를 알아보았다. 500hPa 지위고도에 대한 EOF 분석을 통해 겨울철 평균(DJF) 주요 모드는 AO이고 12월, 1월, 2월 각각에 WP, PNA, EA, NAO, EU 패턴이 잘 나타나는 것을 알았다. EOF 분석에서 나타난 전지구 규모 패턴들은 한반도 겨울철 평균 기온과 높은 상관관계를 가지고 있었다. 한반도 겨울철 기온은 DJF 평균으로 보면 AO패턴, 월 별로 따져보면 12월에는 WP, 1월에는AO 뿐만 아니라 PNA 그리고 WP, 그리고 2월에는 AO와 EU의 영향을 받는 것으로 나타났다.

한반도의 몬순 특성을 알아보기 위해 한반도 61개 지점 자료를 가지고 EOF 분석을 수행하였다. 기온의 EOF 분석 결과 한반도에는 동북아시아 몬순과 반도규모의 몬순이 주요 모드로 나타났다. 가장 큰 모드는 동북아시아 몬순에 대해서 한반도 전체가 추워지는 겨울철 패턴은 북풍이나 반대로 한반도 전체가 따뜻해지는 여름철 남풍과 관계가 있다. 이러한 몬순의 형태는 잘 알려진 시베리아 고기압이나 북태평양 고기압과 같은 대륙규모의 해양-육지 간의 비열 차이와 이에 따른 순환과 연관이 있다. 본 연구에서는 이러한 대륙 규모의 몬순과 더불어 반도규모의 한반도 몬순순환이 존재하는 것을 밝혔는데, 이 순환은 기온과 동서류와의 관계로 잘 설명되며 한반도 중심이 냉각/가열될 때 한반도 중심에서부터 해양으로 동서류가 발산/수렴하는 전형적인 몬순의 패턴이 구조를 나타났다. 강수의 주요 모드는 연주기 변동으로 여름철에 강수가 집중되는 현상을 나타내었다.

Accurate simulation of the meteorological field is very important to assess the wind resources. Some researchers showed that sea surface temperature (SST) plays a leading role on the local meterological simulation. New Generation Sea Surface Temperature (NGSST), Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis (OSTIA), and Real-Time Global Sea Surface Temperature (RTG SST) have different spatial distribution near the coast and OSTIA shows the best accuracy compared with buoy data in the southeastern coast of the Korean Peninsula. Those SST products are used to initialize the Weather Research and Forecasting (WRF) Model for November 13-23 2008. The simulation of OSTIA shows better result in comparison with NGSST and RTG SST. NGSST shows a large difference with OSTIA in horizontal and vertical wind fields during the weak synoptic condition, but wind power density shows a large difference during strong synoptic condition. RTG SST shows the similar patterns but smaller the magnitude and the extent.

본 연구에서는 한반도의 기상과 기후에 직ㆍ간접적인 영향을 주고 있는 편서풍의 변화경향을 분석하였다. 광주, 포항의 200hPa, 300hPa, 500hPa 고도면에 대해 1979-2008년까지 30년간 관측된 풍속 자료를 분석하였다. 광주에서 관측된 편서풍의 연평균 풍속 변화는 진동하는 모습을 보이며 경향이 뚜렷하지 않고 편차도 커 통계적으로 유의한 결과를 보이지 않는다. 포항에서 관측된 편서풍의 연평균 풍속의 경우 1988년을 기준으로 전반부는 풍속이 감소하고 후반부는 천천히 증가하는 모습을 보였다. 고도별로 살펴보았을 때 두 지점 모두 고도가 높아질수록 지표의 영향이 작아져 풍속이 강하고 편차가 크다. 계절별로 분석하였을 때 두 지점 모두 봄ㆍ겨울, 여름ㆍ가을의 평균 풍속 변화가 비슷한 추이를 나타내며, 여름에 풍속이 가장 약하고, 겨울에 가장 강하다. 추후 한반도 전역의 편서풍의 변화경향을 좀 더 체계적으로 연구하기 위하여 NCEP NCAR에서 제공하는 재분석 자료를 사용한 분석이 요구된다.