최근 전 세계적으로 지구온난화에 따른 기후변화로 태풍, 지진해일, 한파, 폭염 등과 같은 자연재해의 피해가 대규모로 확대됨에 따라 기후변화에 대한 관심이 증가하고 있다. 근본적으로 지구온난화를 유발하는 가장 큰 원인은 대기 중의 온실가스를 들 수 있다. 온실가스의 농도가 해마다 증가하는 것으로 조사되었으며, 특히 지난 2013년 5월경 미국 하와이 마우나로아 관측소에서 측정한 대기 중 이산화탄소 농도가 상징적 기준점으로 여겨지는 400ppm을 초과하였다. 지금까지 많은 연구에 의하여 온실가스의 대기 중 농도 증가와 지구온난화를 연관하여 어떠한 관계가 있는지 설명하기 위해 여러 기후모델을 사용하였으며, 모든 기후모델의 실험 결과 지구온난화의 주된 원인이 온실가스의 농도 증가라는 것을 증명하였다. 우리나라 국립기상연구소는 RCP에 기반한 전지구/지역 기후변화 시나리오 개발과 더불어 국가 차원의 기후변화 대응을 위한 국가 표준 기후변화 시나리오를 개발하고 있다. RCP 데이터는 총 4가지 시나리오를 포함하고 있으며 최근 온실가스 농도 증가의 추세를 반영한 시나리오는 RCP 8.5시나리오이다. 과거에 발생한 태풍의 정보에 대해서는 관측 자료를 이용하여 알 수 있지만, 미래의 태풍 발생 위치와 강도에 대해서는 알 수가 없으며, 기후변화 시나리오에서 역시 산출되지 않는다. Emanuel & Nolan(2004)은 태풍 발생과 연관된 기상요소(상대습도, wind shear 등)를 이용하여 계산하는 태풍발생지수를 개발하였다. 본 연구에서는 RCP 8.5 시나리오로부터 태풍발생지수를 계산하기 위한 기상요소를 산출하고 이를 바탕으로 1982년~2100년 기간 동안 태풍발생지수를 계산하였으며, 태풍발생지수와 이력태풍발생위도와 상관도가 높다고 판단, 태풍이 발생한 위도와 태풍발생지수에 기반한 태풍발생모형을 개발하였다.

최근 기후변화 영향으로 인구와 기반시설이 집중된 도시에서 재해가 점차 대형화·다양화되는 추세이며 폭염, 폭설, 강풍 등 다양한 도시재해가 일상화 되었다. 특히, 기후변화 영향에 따른 태풍, 폭우로 인해 전세계 곳곳에서 과거에 유례가 드문 초대형 홍수가 발생하고 있다. 최근 과학의 발달로 재해의 예측도 과거와 비교될 수 없을 정도로 많이 진전되었지만, 산업화, 도시화 등으로 재해 발생의 메카니즘이 더욱 더 복잡·다양화되어 가고 있는 것이 현실이다. 본 연구에서는 최근 5년간의 기후변화 및 경기도 지역의 자연재해 피해 사례조사를 통해 경기도 일대의 지역적 특성에 따른 피해유형 및 자연재해피해 특성을 분석하였다. 분석결과 경기도 지역의 기온은 최근 5년 동안 평균기온과 강수량이 크게 나타났음을 알 수 있으며, 평균지면온도 상승에 따른 증발량 또한 증가하였음을 보였다. 평균기온의 상승과 강수량의 증가로 인해 과거와는 다른 기상현상으로 재해의 발생 빈도가 높아졌음을 알 수 있다.

본 연구에서는 충주댐을 대상으로 유역모델인 SWAT과 저수지모델인 CE-QUAL-W2를 연계 적용하여 기후변화에 따라 저수지로 유입되는 하천의 유량 및 탁수발생량을 모의하고, 저수지내의 탁수변화 및 부영양화 영향평가를 통한 저수지 수환경 변화를 전망하였다. 먼저 SWAT을 적용하여 강우시 저수지 유입하천의 유량 및 수질을 모의하여 모델의 재현성을 검토하였으며, 모형의 보정(2000～2005)과 검증(2006～2010) 결과 모델 예측값과 실측값이 적절하게 일치하는 것으로 나타났다. SWAT의 결과를 CE-QUAL-W2의 하천유량 및 유입수 수질 경계조건 입력 자료로 활용하고, 보정(2010년)과 검증(2008년)을 통하여 저수지 내 시간에 따른 물수지, 수온 변화, 부유물질(SS), T-N, T-P 및 부영양화(Chl-a) 양상 등을 분석하고 모델의 재현성을 검토하였다. 이후 기후변화 시나리오 적용에 따른 저수지 내 수환경 변화를 모의하기 위한 기후변화 자료로 IPCC AR4 GCM(ECHO-G)을 고해상도 지역기후시나리오로 개선시킨 RCM(MM5)의 A1B 시나리오를 다시 태풍사상을 고려한 인공신경망 기법에 의해 상세화하여 이용하였다. 기후변화 시나리오에 따른 기온증가의 영향으로 미래로 갈수록 상층수온은 증가하는 반면 심층수온은 감소하는 경향을 보였다. SS 최고유입농도는 평수년에 비해 풍수년에 17%, 갈수년에 0.2% 가량 증가하는 것으로 나타났다. 호소내 SS 10mg/L 이상 점유일수는 평수년에 비해 풍수년이 6일, 갈수년이 17일 증가하였고, 점유율 역시 풍수년에 24%, 갈수년에 26% 가량 증가하는 것으로 분석되었다. 미래로 갈수록 기후변화가 충주댐 탁수 장기화에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. Chl-a의 최고농도는 평수년에 비해 풍수년에 19%, 갈수년에 3% 가량 조류의 농도가 증가되는 것으로 나타나 조류의 영향이 커지는 것을 알 수 있었다.

본 연구에서는 폭우재해에 대응하는 안전도시 구축을 위한 시스템을 검토하였다. 이 시스템은 폭우에 따른 PSR도출 및 폭우재해저감 도시설계기법 효과를 정량적으로 분석하는 시스템으로서 폭우재해의 취약성 정보와 도시개발 및 각종 규제를 제공함으로써 도시계획 및 관리 단계에서 합리적인 의사결정을 지원하게 된다. 이를 위해서 대상지역을 Point-Site-Region으로 구분하고 각각에 맞는 도시설계기법을 적용할 수 있도록 하였으며, 이에 따른 시간대별 침수심의 변화를 확인 할 수 있다. 침구구역이 되는 기준은 상황이나 지역에 따라 다르게 나타나게 되므로 본 시스템에서는 침수심을 사용자가 지정하여 침수구역을 확인할 수 있는 기능을 추가하여 다양한 침수심에 대한 침수구역을 확인할 수 있다. 또한 분포형 모형을 적용하여 시스템을 구성하였기 때문에 대상유역에 도시설계기법을 적용하는 경우 사용자가 위치와 규모를 선택하여 적용할 수 있도록 하였다. 도시화가 진행될수록 불투수면적이 증가하고 이에 따라 도시침수에 대한 관심도 증가하고 있는 실정이다. 이미 개발된 도시지역에 도시설계기법을 적용하여 유출저감효과를 분석하거나 새로운 신도시의 유출량 변화를 확인하는 경우 본 시스템을 활용한다면 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.전폭발로 인한 일본의 대피･구호 정책의 변화 사례를 분석하여 우리나라에서의 정책적 함의를 찾고자 한다.

전 세계적으로 기후변화로 인한 이상기후에 대한 관심이 높아지고 있다. 가속화되고 있는 지구온난화가 미래기후를 어떻게 변화시키고 이러한 변화로부터 받게 될 영향에 대한 우려가 증가되고 있으며, 실제로 현재기후에서도 전 세계 곳곳에서 이상기후로 인한 피해가 확인되고 있다. 우리나라도 지구온난화에 따른 기후변화로 연평균 강수량이 1910년대 1,155.6mm에서 2000년대 1,375.4mm로 약 19% 증가했으며 A1B 기후변화 시나리오에 따르면 21세기말(2071~2100년)에는 20세기말(1971~2000년)에 비해 약 17%가 증가할 것으로 전망하고 있다. 특히, 최근 10년간(1999~2008년) 1일 100mm/day 이상 집중호우의 발생빈도는 총 385회로, 70~80년대 222회에 비해 1.7배나 증가했다. 2002년도 태풍 루사 때는 강릉에 870.5mm의 일 최대강수량을 기록하며 많은 피해를 발생시켰다. 2011년 7월초부터 8월 중순까지 지속적인 장마와 집중호우로 인해 1285.3mm의 누적강수량이 발생하였으며. 특히, 올해 7월 서울 및 수도권 지역에 발생한 100년 빈도 설계강우를 초과하는 집중호우로 인하여 비교적 수해에 안전하다고 여겨졌던 서울 중심부가 침수되어 많은 재산 및 인명피해를 발생시켰다. 기후변화는 과거에는 발생하지 않았던 기간에 강수가 발생하고 집중되거나 지속시간이 길어지는 기상이변 현상 즉, 비정상적 기후로 설명되는 극한 기상 사상을 유발하기도 한다. Nicholls 등(1996)은 현재까지 세계 여러 지역에서 지구의 평균온도가 꾸준히 상승하고 있으며 이에 따라 강수량이 점차 증가하는 경향을 보인다고 하였다. 이는 온도의 변화에 따른 증기압 즉, 수증기의 변화를 측정하는 방법인 Clausius-Clapeyron 물리식 개념으로 설명할 수 있다. 이 물리식에 따르면 온도가 상승함에 따라 증기압이 증가하고, 이는 곧 홍수를 유발할 수 있는 잠재성적 가능성이 커지게 됨을 의미한다(Sonntag 등, 2005). 기후변화는 극한강수의 발생빈도와 강도를 변화시키고 있으며(Frei et al. 1998; Cubasch et al. 2001; IPCC, 2007). 특히, Trenberth (1999)은 기후변화로 인해 극한강수의 발생빈도가 증가할 가능성이 높다고 하였다. 이처럼 기후변화는 수공 관련 시설물을 설계하는 데 있어 가장 중요한 변수인 극한강우사상을 변화시키기 때문에 배수관련 기반시설물을 계획하고 설계하는 수공기술자들에게 있어 기후변화를 고려해야 한다는 것은 이제 현실이 되고 있다. 배수시스템 설계의 주목적은 특정 설계강우량에 대한 도시지역의 설계홍수량을 통과할 수 있도록 배수시스템의 규모를 결정하는 것으로 지금까지 설계에 이용되고 있는 보편적인 방법은 기후는 변화하지 않는다는 가정 하에 과거 기후자료만으로도 미래의 상황을 충분히 반영할 수 있다고 간주하고 있다. 즉, 기후자료는 시간에 따라 평균과 분산이 변하지 않는다는 정상성을 전제로 설계되고 있다. 그러나 불행히도 기후변화로 인해 극한강수의 빈도와 규모가 변화하고 있고 이로 인해 홍수의 규모가 증가되고 있다. 따라서 기존의 정상성을 가정한 설계방법은 많은 배수시설물 파괴의 원인과 설계범위를 벗어나는 원인이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 기후변화로 인한 도시지역에서 발생하는 홍수발생의 특성을 간략히 살펴보고 기후변화로 인한 설계빈도(치수안전도)의 저하를 확인하고자 한다. 또한, 마지막으로 기후변화를 고려한 목표연도 설계강우량의 도입 및 도시배수설계기준 강화의 필요성과 외국의 대응사례와 방법론 등을 살펴보았다.

기후변화의 영향으로 최근 100년간(1911년∼2010년) 6대 도시 평균기온은 1.8℃ 상승하고 있고,이는 세계평균(0.6∼0.7℃)을 상회하며, 폭염을 포함한 다양한 형태로 심각한 영향을 미치고 있다. 이와 더불어 도시화·산업화로 인한 재난환경 변화로 홍수, 태풍 등 대형재난발생에 따른 대규모 피해가 우려됨에 따라 재난환경에 선제적으로 대응하기 위해 지역별 재난취약요소 및 수방시설물의 취약성 도출 및 재해저감대책을 마련할 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 기후변화 시대에 맞도록 「지역별 방재성능목표 설정·운영」제도 시행 및「방재기준 가이드라인」마련 등 방재기준을 재설정하였다. 새롭게 설정된 방재기준은 안전한 사회와 복원력있는 지역건설을 위해 재해위험지구 정비사업 조기 추진을 위한 예산투자 확대, 안전하고 친환경적인 소하천정비사업 추진 등에 활용될 수 있다.

In the present study, we analyzed precipitation patterns and diurnal variation trends of hourly precipitation intensity due to climate change. To that end, we used the hourly precipitation data obtained from 26 weather stations around South Korea, especially Busan, from 1970 to 2009. The results showed that the hourly precipitation was concentrated on a specific time of day. In particular, the results showed the so-called “morning shift” phenomenon, which is an increase in the frequency and intensity of hourly precipitation during the morning. The morning shift phenomenon was even more pronounced when a higher level of hourly precipitation intensity occurred throughout the day. Furthermore, in many regions of Korea, including Busan, this morning shift phenomenon became more prevalent as climate change progressed.

본 연구에서는 충주댐(2750*106 m3) 및 조정지댐(30*106 m3)을 포함한 유역을 대상으로 미래 기후변화가 댐 저수량에 미치는 영향을 분석하기 위해 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형을 활용하였다. 3지점의 9개년(2002～2010)동안의 자료를 이용하여 검보정을 실시한 결과 유출량에 대해서는 Nash-Sutcliffe 모델 효율(NSE)이 0.73으로, 두 댐의 저수위에 대해서는 0.86으로 나타났다. 미래 기후변화 시나리오자료는 IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 제공하는 GCMs (General Circulation Models) 중 HadCM3 모델의 SRES (Special Report on Emission Scenarios)에 의한 B1과 A2 시나리오를 구축하였다. 미래 월별 기온과 강수자료는 과거 30개년(1977～2006, baseline period) 자료는 편의보정(bias-correction) 기법을 이용하여 오차보정 후, Change Factor (CF) method를 이용하여 상세화 하였다. 미래 연평균 기온은 2040s (2031～2050)에 0.9℃, 2080s (2071～2099)에는 4.0℃까지 증가할 것으로 예측되었고, 연평균 강수량은 2040s에 9.6%, 2080s에 20.7% 증가하는 것으로 나타났다. 과거 대비 미래 증발산량은 15.3%까지 증가하고, 토양수분은 최대 2.8% 감소하였다. 과거 9개년 평균 댐 방류스케줄에 따른 미래 댐 연평균 유입량은 가을철을 제외한 대부분 기간에 최대 21.1%까지 증가하는 경향을 보였다. 미래 가을철 댐 유입의 감소로 인해 현재 방류 패턴으로는 연말까지 결국 저수량을 회복하지 못하는 것으로 나타났다. 미래 풍수년과 갈수년에는 댐 저수량의 시간적 변동이 더욱 불안정해지므로 각각 저수량의 상향 및 하향 조정에 주의를 기울여야 한다. 따라서 기후변화 적응을 위한 댐 방류 패턴 조절이 필요하다고 판단된다.

지난 25년간 지구온난화로 인한 국내 기후변화 양상은 지역 간에 차이가 있어, 고온지역은 평균온도의 증가를 보이지는 않았으나, 최저기온의 지속적인 상승과 그에 따른 열대야 발생을 확인할 수 있었다. 또한 그로 인한 젖소의 고온스트레스 발생, 섭취량의 감소 및 생산성 저하가 예상된다. 저온지역의 경우에는 여름철 평균온도 및 최저온도의 상승으로 인해 연평균기온이 유의적으로 상승한 반면, 겨울철에는 오히려 최저기온의 지속적인 하강이 관찰됨에 따라 동물의 저온스트레스가 가중될 것으로 예상된다. 착유우가 저온스트레스 상태에 있을 때는 에너지요구량과 건물섭취량이 증가하여 생산 효율이 떨어지며, 사료효율의 감소로 경제성은 감소되고 우유 생산비는 증가한다. 특히, 극심한 저온스트레스 또는 사료, 음수 및 우사바닥의 결빙은 섭취량 감소를 야기하며 이에 따른 생산성의 저하는 더욱 가중될 것으로 예상된다. 결론적으로 지구온난화로 인한 기후변화에 따른 지역별 영향은 다르며, 온도 스트레스에 의한 낙농우의 생산성 저하를 최소화하고, 동물의 복지와 건강을 증진시키기 위해서는 지역별 기후변화 특성에 맞춘 사양기술의 개발이 필요하다.

Owing to increase of meteorological disasters by climate change, it needs to study of climate change which will be able to deal with adaption for basic local authorities. A case study area of Yesan have been impacted by land-use which alter natural environment demage. It has led to micro-climate change impacts in rural area, Yesan. In order to adapt to the effects, this paper estimated temperature change in productivity of fruits and conducted decline of nonpoint pollutant loadings. As the results of temperature change of effecting on growth of apple, since a rise in temperature have not increased high, therefore the apple productivity could not be influence until 2030s. While the apple productivity could be declined 14.8% in 2060s. In addition, it supposes that the productivity would be decreased 44.5% in 2090s. Furthermore, it showed that the apple maturity has become worse, because length of high temperature has dramatic increased 54.2% in 2030s, 103.2% in 2060s and 154.0% in 2060s beside 2000, respectively, compared with 2000. As results of analysing between the future rainfall characteristics and nonpoint pollutant loadings, the subject of reduction of nonpoint pollutant was efficiency when it implemented around Oga-myeon or Deoksan-myeon Dun-ri. This study classified the region more detail each Eup and Myeon after that it analysed the rural region impacts of climate change for basic local authorities. Hence, this study is able to predict adaptation of rural region impacts of climate change. Due to increase of green house gases emission, meteorological disasters could often occur in the future. Therefore, it needs follow-up studies that assess climate change of effecting on rural region.

본논문에서는미래극한기후의변화를확인하고자지역기후모형을이용하여, STARDEX에서제시한극한지수를계산하고 경향성 분석을 통해 미래 극한기후의 지속성과 공간적 분포의 변화양상을 파악하였다. 강수관련 극한지수를 분석한 결과, 수도권과 경기도, 강원도 영동지역, 남해안 지역에서 증가경향성이 확인되었고, 중부 내륙지역에서는 감소경향성이전망되었다. 기온관련 극한지수를 분석한 결과 기후변화로 인해 미래 우리나라의 평균 기온이 현재보다 증가하는 것을알 수있었다. 강수관련 극한지수중 집중호우 한계점은경향성에대한기울기값이 서귀포에서0.229, 지속기간5일최대강수량은 서귀포에서 5.692, 최대 건조지속기간은 속초에서 0.099로 확인되었다. 기온관련 극한지수 중 Hotdays한계점의경향성에대한기울기값은인천에서0.077, 최대혹서기기간은울진에서0.162, Coldnight한계점은인제에서0.075, 동결일수는 통영에서 -0.193으로 확인되었다.

TCI(tourism climatic index) is a measure of the suitability of climate for outdoor sightseeing, which combines seven climate variables. Based on the TCI, we analyse the present climate resources for tourism in Gangwon-do and assess the recent changes. We use daily meteorological data from 11 stations in Gangwon-do. First, we compare mean annual cycles of the TCI for 5 stations(Gangneung, Sokcho, Wonju Chuncheon, and Daegwallyeong). This comparison reveals that range of the annual cycle is from minimum 35(for Daegwallyeong in January) to maximum 80(for Wonju in May and September). Daegwallyeong which is located in highland is characterized by summer season peak pattern while other regions have low TCI values in hot summer. In long-term trend of the TCI, Gangneung has increasing trends in February, April and December, whereas it has significant decreasing trends in summer and fall(June to October). In case of Daegwallyeong, increasing trends are found in February, November and December, and relatively steep declining trends in summer season. The overall decreasing trend in summer season is a common feature in Gangwon-do. Decreasing trends at Gangneung in August and September might be mostly explained by the increasing trend of rainfall amount in those months. Meanwhile, increasing trends of the TCI in winter season might be a positive impact of climate warming on the tourism sector.

This study aims to perform the economic analysis to the use of solar power facilities in rural villages considering the climate change scenario. IPCC climate change scenarios in the recently adopted the RCP scenarios (RCP8.5, RCP6.5, RCP4.5, RCP2.6) was used. By RCP scenarios, solar radiation, depending on the scenario in 2100, respectively, 3.6%, 2.5%, 1.9%, 1.1% was assumed to increase. From the economic analysis(payback period is 25 year) on 8 points of each province, in all cases of normal data and four RCP scenarios, at all points analyzed were NPV indicate a negative, BC ratio less than 1.0, respectively. In the case of Mokpo, Chunnam RCP8.5, BC ratio were found to be up to a 0.92, followed by 0.89 in the case of RCP8.5 in Jinju, Kyungnam shows, while the minimum was in Jeju. BC ratio is 1.0 or bigger, in order for the normal solar radiation data in Mokpo, Chonnam was the minimum that it takes 37 years. Similarly, in the case of RCP scenarios, 30 years in Mokpo, Chonnam RCP8.5 and 31 years in the cases of Jinju, Kyungnam and Jeonju, Cheonbuk RCP8.5 were analyzed. It was analyzed that RCP8.5 has the highest value. BC analysis models for each of the factors, the results of the sensitivity analysis, the initial installation costs, electricity sales price, discount rate in the order of economy showed higher sensitivity, and the rest factors showed lower changes. Although there are some differences of solar radiation by region, but in Korea most facilities in rural areas, the use of solar power was considered to be economical enough, considering change of several factors with high sensitivity, such as increasing of government subsidies for the solar power installation of the facility, rising oil prices due to a rise in electricity sales price, and a change in discount rate. In particular, when considering climate change scenarios, the use of solar energy for rural areas of the judgment that there was more economical.

This study aims at classifying and interpreting on the vegetation structure, the correlation between a vegetation and an environment, a species diversity and a life-form of Evergreen Broad-Leaved Forest(EBLF) located in Gageo-do Island. It is also the objective that the estimation of vegetation change founded on the species composition and characteristics. The vegetation of EBLF was classified into three forests or four community units as Machilus thunbergii forest (Polystichum polyblepharon-M. thunbergii community and Phaenosperma globosum-M. thunbergii community), Ilex integra-Castanopsis sieboldii community, Quercus acuta community and Neolitsea sericea stand. The ordination analysis by DCA is analogous with the vegetation structure analysis. As a result of the correlation (Pearson's correlation coefficient) with environmental conditions, the Altitude has the significance with the distribution of communities. The total vegetation change by progress of succession will not be wandered away from the present vegetation structure practically, and the vegetation on the underlayers will be a little changed.

우리나라는 몬순기후의 영향으로 여름철 강우가 집중되기 때문에 작은 기후변화에도 심각한 수자원의 문제를 야기시킬 수 있다. 이로 인해 기후변화에 대한 많은 관심이 집중되어 그에 따른 연구도 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 남강유역에서의 미래 기후변화에 의한 하천의 흐름과 수질변화를 예측하기 위해 유역-하천 모형을 연계하여 하고자 하였다. 인공신경망기법을 이용하여 기후시나리오를 예측한 후 유역수문 모형인 SWAT모형을 구축하였고 모형의 적용성 평가를 위해 환경부 자료를 이용하여 검보정한 결과 R²이 0.7 이상으로 적정 수준으로 모의되었다. SWAT의 결과와 HEC-ResSIM을 이용한 미래 남강댐방류량을 QUALKO의 입력 자료로 사용하였다. 그 결과 저수기에는 풍수기와는 달리 연도별 유량에 따라 BOD가 많게는 약 2mg/L의 차이를 보이는 등 변화 폭이 크게 나타났다. 강우와 유역의 유출이 하천의 수질에 큰 영향을 끼치기 때문에 풍수기에 비해 유량이 적은 저수기에 수질농도가 높은 것을 알 수 있다. 그러므로 남강댐의 저수기의 용수확보를 통해 남강하류 하천의 유지용수를 확보하고 효율적인 관리를 통해 향상된 수질을 관리 할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 기존의 기후변화를 고려한 물수급 분석 방법론의 문제점을 개선하기 위해 GCM 미래 유량 시나리오를 물수급 모형에 직접 입력하는 대신 과거 유량 시나리오의 가중값(재현확률)을 부여하는 새로운 물수급 전망기법을 제안하고자 한다. GCM 미래 기후자료를 TANK 모형에 입력하여 중권역별 미래 유량을 모의하였으며 모의결과에 대한 편이보정을 위해 Quantile Mapping 기법을 적용하였다. 이러한 미래 유량 전망결과를 반영하여 각각의 입력자료에 대한 가중값(재현확률)을 새롭게 산정함으로써 미래 목표 전망구간에 대한 물부족량을 산정하였다. 물수급 모형의 입력자료에 대한 가중값산정을 위해 K-nn 알고리즘을 적용하였으며 비홍수기(10∼6월) 유량을 가중값 산정을 위한 기준유량으로 결정하였다. 기후변화의 불확실성을 고려하고자 4개의 GCM과 3개의 AR4 SRES 온실가스 배출 시나리오를 앙상블 조합하여 생성한 기후변화 시나리오를 활용하였다. 본 연구에서 제시한 방법론을 한반도 4대강 유역에 적용한 결과, 기후변화를 고려한 한반도 미래 평균 물부족량은 2020s(2010∼2039년)에는 과거에 비해 10∼32% 정도 증가할 것으로 전망되었다. 또한, 한반도 4대강 유역의 경우 먼 미래로 갈수록 비홍수기 유량이 점차 감소할 것으로 전망됨에 따라 2080s(2070∼2099년)에는 과거 대비 평균 물부족량이 최대 97%(약 516.5백만 m3/년) 증가할 것으로 전망되었다. 기존의 기후변화 연구 방법론의 전망결과를 비교분석한 결과, 기존 방법론은 매우 극적인 물부족량 증가를 전망하고 있는 반면 본 연구에서 제안한 기법은 상대적으로 보수적인 변화를 전망하였다. 본 연구는 물수급 분석시 기후변화를 고려하되 기존 국가계획 방법론의 틀을 최대한 유지하고 있다는 점에서 국가수자원계획 수립에 있어 정책결정권자들의 혼돈을 줄여줄 수 있는 방법론이 될 수 있다고 판단된다.

최근 도시지역에서는 호우로 인한 침수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 특히 치수계획 수립의 기초가 되는 확률강우량을 초과한 국지적인 집중호우는 도시지역 침수피해의 주요 원인이 된다. 따라서 강우의 지역적인 특성을 고려한 신뢰도를 향상시킨 확률강우량 산정이 요구된다. 그러나 현재의 확률강우량 산정에는 강우의 시･공간적인 특성을 고려하지 않고 기상청 강우관측소 지점의 자료를 모든 지역에 동일하게 적용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 기후변화 영향 및 강우의 시･공간적인 특성을 고려한 확률강우량을 예측하였다. 강우의 공간적인 특성을 고려하기 위하여 AWS의 자료를 활용하였으며, 부족한 강우자료를 확보하기 위하여 강우발생 모형인 WGR 모형을 적용하였고, 기후변화 시나리오는 RCP 4.5와 RCP 8.5를 적용하였다. 본 연구의 결과는 향후 치수대책 수립을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 SWAT 모형을 이용하여 설마천 혼효림 유역(8.54 km²)을 대상으로 RCP(AR5) 기후변화 시나리오에 따른 수문순환 영향을 평가하였다. 모형의 불확실성을 효과적으로 줄이기 위해 설마천 유역의 2007년부터 실측된 유량, 증발산량 및 토양수분을 이용하여 모형의 보정(2007～2008) 및 검증(2009～2010)을 수행하였다. 모형의 보정 및 검증 결과 유출량의 R²가 0.74∼0.91로 분석되었고, 증발산량은 0.56∼0.71, 토양수분은 0.45∼0.71로 분석되어 토양수분으로부터 증발산이 발생하고 이로 인해 유출까지 영향을 미치는 물수지 현상을 잘 재현하고 있음을 알 수 있었다. 미래 기후자료로 AR5 RCP 4.5, 8.5 시나리오에 대한 모의결과 값을 이용하였고, 사용된 모델은 한반도 전망자료를 지역기후모델을 이용하여 역학적 상세화하여 기상청에서 제공하는 HadGEM3-RA 모형이며 오차 보정하여 사용하였다. 기후변화 시나리오 분석 결과 두가지 시나리오 모두 미래 기온은 0.9∼4.2℃ 상승하고, 강수량은 7.9∼20.4% 증가하였다. 또한 미래 유출량은 0.6∼15.7% 증가한 반면에 유출률은 3.8∼5.4% 감소하였고, 증발산비는 4.1∼6.8% 증가, 토양수분은 4.3∼5.5% 감소하였다.

Recently, the occurrences of droughts have been increased because of global warming and climate change. Water resources that mostly rely on groundwater are particularly vulnerable to the impact of precipitation variation, one of the major elements of climate change, are very sensitive to changes in the seasonal distribution as well as the average annual change in the viewpoint of agricultural activity. In this study, the status of drought for the present and future on Jeju Island which entirely rely on groundwater using SPI and PDSI were analyzed considering regional distribution of crops in terms of land use and fluctuation of water demand. The results showed that the precipitation distribution in Jeju Island is changed in intensity as well as seasonal variation of extreme events and the amount increase of precipitation during the dry season in the spring and fall indicated that agricultural water demand and supply policies would be considered by regional characteristics, especially the western region with largest market garden crops. Regarding the simulated future drought, the drought would be mitigated in the SPI method because of considering total rainfall only excluding intensity variation, while more intensified in the PDSI because it considers the evapotranspiration as well as rainfall as time passed. Moreover, the drought in the northern and western regions is getting worse than in the southern region so that the establishment of regional customized policies for water supply in Jeju Island is needed.

본 연구에서는 기후변화에 따른 금강유역의 미래 유출량을 산정해 댐별 용수공급 변화량을 산정하였다. GCM은 최근 국립기상연구소가 도입한 영국 기후변화 예측모델인 HadGEM2-AO를 사용하였고 새로운 온실가스 시나리오인 RCP시나리오를 금강유역내 기상관측소로 추출하였다. ArcSWAT모형을 이용해 1988년부터 2011년까지의 과거 유출모의를 수행하였으며 금강권역 내 대표 지점인 용담댐 및 대청댐 지점의 유입량과 최종 방류부의 유출량 분석값을 비교한 결과 모의치와 실측치가 각각 92.25%, 95.40%로 일치하는 것으로 나타나 모형의 적용성을 확인하였다. 또한 새로운 온실가스 시나리오 하에서의 미래 유출량을 분석한 결과 RCP4.5 시나리오 하에서 평균 47.76%, RCP8.5 시나리오 하에서 평균 36.52%가량 유출증가가 일어날 것으로 예측되었으며 특히 가을철과 겨울철에 증가율이 높았다. 유출변화에 따른 용수공급 변화를 전망하기 위하여 KModSim으로 물수지 모형을 구축하여 추가 취수량 변화를 분석하였다. 이수안전도 95% 유지조건 하에서 취수가능량을 분석한 결과, RCP4.5 시나리오 하에서 용담댐과 대청댐 각각 9.41m3/s, 24.82m3/s가 더 취수가능하며 RCP8.5 시나리오 하에서는 6.48m3/s, 21.08m3/s가 더 취수 가능한 것으로 전망되었다.