가뭄은 홍수, 산사태, 강풍 피해 등 단기간에 집중적으로 영향을 끼치는 자연재해와 달리 장기간에 걸쳐 느린 속도로 영향을 미치게 된다. 광역적인 피해를 주는 가뭄은 시점과 종점을 정확히 파악하기 어렵고 진행방향을 예측하는 데에 한계점을 갖기 때문에 가뭄의 심도를 정량화 할 수 있는 연구가 진행되고 있다. 그리하여 본 연구에서는 광역적 관측이 가능한 인공위성 자료를 활용하여 가뭄 지수를 산정하였으며 이를 통해 2014년 우리나라에서 발생한 가뭄 상황을 평가 하였다. 미항공우주국(NASA)의 다중분광센서인 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS)의 다양한 산출물을 통해 수문기상인자 기반의 가뭄지수인 Evaporative Stress Index(ESI)를 산정하였으며 이를 지점기반의 가뭄지수인 표준강수지수(Standardized Precipitation Index, SPI), 파머가뭄지수(Palmer Drought Severity Index, PDSI)와 강우량과의 시계열 비교를 통해 ESI의 국내 적용성 및 가뭄 상황을 분석하고자 하였다. 이는 인공위성 기반의 산정된 가뭄 지수를 통한 지역적인 가뭄 분석을 통해 지점 기반의 가뭄 지수가 지닌 한계점을 극복하고 각 지역에 따라 차별화된 가뭄 방재 대책을 세우는 데에 도움을 줄 수 있을 것이다.

방출장파복사량은 수치예보모형, 수문모형, 증발산 등에 사용되는 인자로 지구의 에너지 균형을 이해하는데 필수적이다. 현재 국내외에서는 이를 정확하게 관측하기가 어려우며, 또한 공간적인 제약이 따른다. 따라서, 본 연구에서는 원격탐사기술을 적용함으로써 지상관측의 단점을 보완하기 위해 정지궤도 위성인 Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS)를 사용하여 방출장파복사량(Outgoing Longwave Radiation, Rlu)를 계산하였다. 이 자료의 검증을 위해 유량조사사업단에서 운영·관리하는 청미천/설마천 Flux Tower의 자료를 사용하여 계산된 Rlu와 MODIS 위성자료를 사용하여 계산된 Rlu를 비교 및 검증하였다. 전반적으로 COMS의 자료가 높은 상관계수를 나타내어 COMS의 사용가능성을 보여주었다. 이러한 결과를 바탕으로 향후 COMS를 이용한 증발산 산정 연구를 할 계획이다.

기후변화로 인한 홍수, 가뭄, 폭설 등과 같은 자연재해의 빈도가 높아지며 재난 재해로 인한 방재 문제에 사회적인 관심이 높아지고 있다. 특히, 물과 관련된 자연재해는 인류의 생존과 직결되는 문제가 되며, 이중에서도 가뭄과 관련한 연구는 진행 속도가 느리고, 가뭄의 진원지나 그 경로를 파악하기 어려운 문제로 인하여 다른 연구와 비교하여 상대적으로 미흡한 실정이다. 이전 연구들로부터, 지점 관측 자료를 기반으로 한 가뭄지수의 산정과 가뭄 방재에 관한 연구가 지속되고는 있지만, 넓은 지역을 대표하는 가뭄의 정도를 파악하기엔 문제점이 따른다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 인공위성을 활용한 새로운 가뭄지수를 산정하여 넓은 지역에서의 대표성을 가질 수 있는 정확도 넓은 가뭄지수를 산정할 수 있다. 본 연구에서는, Terra 위성의 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) 센서를 활용하여 Evaporative Stress Index(ESI)를 산정하였다. 산정된 ESI는 1 km의 공간 해상도를 기반으로 한반도 공간 mapping을 통해 지역적인 가뭄 피해 현황을 파악해 볼 수 있다. 기존에 활용되고 있는 Palmer Drought Severity Index(PDSI), Standardized Precipitation Index(SPI)와의 공간 분포 비교를 통하여 한반도 내에서의 지역적인 적용성도 확인해 볼 수 있을 것이다.

정확하고 세밀한 적설 관측시스템은 단순히 방재 차원뿐만 아니라 수문학적 관점에 있어서 물의 순환과정을 해석하는 데에도 중요한 부분으로 인식되고 있다. 최근에는 인공위성에 탑재된 마이크로파 센서를 활용한 적설량 관측시스템이 지속적으로 발전하고 있으며, 이에 대한 검증도 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 현재 한반도 적설량 관측시스템의 문제점을 파악하고, NASA의 Advanced Microwave Scanning Radiometer-Earth Observing System (AMSR-E)가 제공하는 Snow Water Equivalent (SWE) Product를 활용하여 적설량 관측시스템을 제안하고자 한다. 이를 위해 적설량 관측 자료가 비교적 충분히 갖춰져 있는 관측소를 중심으로 지역적 특성을 고려하여 연구지역을 선정하고, 실 관측자료와 AMSR-E SWE 데이터에 대하여 비교 검증을 하였다. 결론적으로 오차원인 분석을 통해 앞으로의 개선점과 활용방안을 모색하였다.