본 연구에서는 미계측 강수자료를 생성하여 공간 해석함으로써 제주도의 정확한 수문총량을 산정하였다. 미계측 강수자료는 본 연구에서 제시된 수정된 다중회귀선형 모형으로 생성하였으며 공간강수량은 PRISM을 적용하여 구하였다. 수정된 다중선형회귀 모형에 의한 미계측 강수자료의 추정 값들은 기존의 강수 패턴과 유사한 양상을 나타내어 모형의 정확도가 우수한 것으로 나타났으며, 공간강수량의 해석 결과는 Case 1(원자료)과 Case 2(미계측 강수자료를 보완한 자료)의 연평균 강수량이 약 1.5%의 미미한 차이를 나타내었으나 고도별 연평균 강수량 차이는 최대 37.4%가 증가하는 것으로 산정되었다. 따라서 본 연구에서 제안한 미계측 관측 자료 생성방법은 현재 관측소의 밀도가 낮은 곳과 국지적으로 강수량의 변화가 큰 곳에서의 수문총량의 산정시 유용할 것으로 판단된다.

This study was conducted to evaluate soil inorganic N concentrations and N uptake efficiency of sorghum × sudangrass hybrid (Sorghum bicolor (L.) Moench) as affected by organic nutrient sources from 2009 to 2011. The treatments included chemical fertilizer, compost, oilcake, alfalfa hay mulch, and control. Nutrient applications were made at rates equivalent to approximately 210 kg of actual N per hectare. The precipitation during the growth period from May to September was higher in 2011, followed by 2009, and 2010. Oilcake had the lowest C:N ratio in the raw materials. Compost treatment slowed N-mineralization rate in soil during the measured years. Soil mineral nutrition and dry matter production were not consistently affected by treatments, but the dry matter production was negatively correlated with the amount of precipitation from May to September for three years. Chemical fertilizer treatment increased N efficiency in plants in the first two years, observing with lower N efficiency in plants treated with compost for 3 years. Increased precipitation from June to August improved N efficiency in sudangrass plants treated with compost but reduced the efficiency with the chemical fertilizer. Total dry matter production and N efficiency in plants were not affected by the C:N ratio of the raw materials rather than weather condition.

기존 Ordinary Regression (OR) 방법을 이용한 경향성 분석은 경향성을 과소평가하는 문제점을 나타낸다. 이러한 점에서 본 연구에서는 자료의 정규분포 가정과 평균을 중심으로 경향성 평가가 이루어지는 기존 Ordinary Regression (OR) 방법을 개선한 Quantile Regression (QR) 방법을 제안하였다. 본 연구에서는 64개 강우 관측지점의 연 최대 극대강수량 자료에 대하여 QR 방법과 OR 방법에 대하여 통계적 성능을 평가하였다. QR 방법의 경향성 분석결과 47개 지점에서 5% 오차수준 내에서 t-검정을 통과한 반면 OR 방법에서는 13개 지점 만이 통계적 유의성을 가지는 것으로 나타났다. 이는 OR 방법이 자료의 평균을 중심으로 경향성을 평가하는 기법인데 반해 QR은 자료의 다양한 분위에서 경향성을 평가함으로써 극대 및 극소 부분에서의 경향성을 보다 유연하게 감지하는 이유로 판단된다. QR 방법을 통한 경향성 평가는 평균 중심의 해석문제점을 개선할 수 있으며 자료가 정규분포를 따르지 않거나 왜곡된 분포형태를 갖는 자료의 수문학적 경향성 평가에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 서울의 AWS자료를 이용하여 서울 각 지역별로 강수일수 분포의 변화를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 1998년부터 2010년까지의 AWS 강수량 자료를 이용하여 강수일수를 분석하였다. 0.1mm 이상 강수일수와 10mm 이상 강수일수는 전반기(1998~2003년)와 후반기(2004~2010년)에 모두 서울기상대에서 가장 큰 값을 나타내었고, 30mm 이상 강수일수는 전반기와 후반기 모두 도봉지역에서 가장 큰 값을 나타냈다. 서울지역의 0.1mm 이상 강수일수는 감소하는 경향을 가지고 있으며 서울 북부지역에서 다른 지역에 비해 더 많은 강수현상이 나타난다. 그리고 서울의 10mm 이상 강수일수는 증가하는 경향을 갖고 있으며, 감소하는 지역은 주로 서울의 동북지역에 위치한다. 가장 많은 강수일수는 서울기상대에서 나타난다. 30 강수 일수는 전체적으로 감소하는 경향이 나타난다.

본 연구에서는 지상의 관측 자료와 광역의 정보를 제공하는 수치 예보 모형 자료 및 인공위성 자료를 이용하고 자료와 강수예측치의 물리적 상관 특성을 나타내기 위하여 자료 사이의 비선형 거동을 잘 나타내는 신경망 모형에 적용시켜 단시간 강수 예측을 수행하였다. 이를 위하여 서울지점에 대하여 현재로부터 3시간, 6시간, 9시간, 12시간의 선행시간을 가지는 인공위성 자료(MTSAT-1R) 및 수치 예보 모형 자료(RDAPS, Regional Data Assimilation and Prediction System)와 실시간 전송되는 자동 기상 관측 시스템(AWS, Automatic Weather System)의 관측치를 신경망 모형의 입력 자료로 하여 3시간, 6시간, 9시간, 12시간의 선행시간을 가지는 자료로 강수를 예측 할 수 있는 강수 예측 모형을 개발하였다. 장마와 태풍과 같이 전선형강수와 선풍형강수 등 강수 양상의 차이를 고려하기 위하여 6월, 7월과 8월, 9월 자료를 구분하여 신경망을 구축하였으며, 자료가용성에 기초하여 2006년에서 2008년 기간 동안에 대하여 모형을 학습하고 2009년에 대하여 모형의 적용성을 검증한 결과, 단시간 강수예측에 대한 모형의 적용 가능성을 보여주었으나 다양한 광역 자료와 인공신경망을 사용함에도 불구하고 단시간 강수예측의 정량적 정도향상을 위한 여지가 많음을 보여준다.

본 연구에서는 가뭄의 심도에 직접적으로 영향을 주는 무강수일수를 고려하고, 강수에서 기인하는 지표면유출 효과를 반영한 가뭄해갈에 유효한 강수를 산정하여 기존의 SPI3을 개선한 Modified SPI를 제시하였다. 1973년부터 2009년까지 각종 보고서 및 문헌자료를 통해 실제 발생한 가뭄사례를 수집하여 행정구역별 가뭄공간정보를 생산하고, 동일기간 전국 69개 지점에서 산정된 가뭄지수를 우리나라 전체 공간으로 표현하여 각종 지수의 적합성을 평가하기 위하여 ROC 분석을 수행하였다. 개선된 가뭄지수 제시를 위하여 총강우량 중 단기적인 유출에 기여할 것으로 판단되는 부분을 절삭하여 유효강우를 산정하였으며, 월단위의 무강수일수를 십분위, 누적분포함수로 변형하여 기존의 지수에 가중치를 부여하였다. 분석결과 유출량을 고려한 강우의 절삭은 기존의 SPI3에 비하여 상대적으로 높은 가뭄감지능력을 보여주었으며, 무강수일수를 고려한 가뭄지수의 개선은 누적분포함수의 수치를 고려함으로서 상당히 개선된 가뭄감지 능력을 보여주었다.

본 연구에서는 과거에서부터 기록된 우리나라 65개의 관측소들을 대상으로 강수량 데이터를 사용하여 강수빈도와 극한지표들을 산출해 냄으로써, 지표에 따라 지역별 분포를 살펴보고 시공간적인 증·감율에 대한 결과를 제시하였다. 그 결과를 시계열로 도시함으로 쉽게 파악할 수 있지만 경향이 뚜렷하게 나타나지 않는 경우에는 통계적 방법인 Mann-Kendall 경향성 분석을 실시하여 이에 대해 파악하였다. 더불어 FARD를 이용하여 100년과 200년의 빈도확률강수량을 산정하고 이를 비교하였다. 강우특성을 크게 Amount, Extreme, Frequency로 분류하고 각각의 지수를 강우량 지수(Rainfall Index for Amount), 강우극치 지수(Rainfall Index for Extremes), 강우빈도 지수(Rainfall Index for Frequency)로 정의하고 RIA, RIE, RIF를 산술평균하여 홍수에 대한 종합적인 강우 위험도를 나타내는 평균 강우지수(Average Rainfall Index, ARI)를 산정하였다. 그 결과 과거에 비해 최근 10년간 강우량의 정량적인 평가 특성은 양적으로 22.3%, 극치사상 발생 측면은 26.2%, 빈도 측면은 5.1% 증가하였음을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 최근 우리나라 기후변화 경향을 구체적으로 제시하고 있으므로 기후변화 대비 적응 연구의 기초 자료로 활용될 수 있다.

IPCC 4차보고서(2007)에 따르면 기후변화로 인해 북위 70도 이상과 극지방에는 강수량이 증가하는 반면에, 적도에서 북위/남위 30도까지의 아열대 지역이 확대되어 강수량이 더욱 줄어들며 2020년대(지구평균기온은 1℃상승)에는 전 세계적으로 최대 17억 명 가량이 물 부족으로 고통 받을 것으로 전망되고 있다. 우리나라도 1990년대 이후 겨울에서 봄철로 이어지는 시기에 지역적으로 만성적인 가뭄이 계속되고 있고, 특히 2001년에는 기상관측 이래 때 이른 무더위와 극심한 가뭄으로 전국적으로 피해를 입었다. 가뭄에 대한 경제적인 손실은 홍수에 비해서 2～3배정도 달하고 있으며 미국 국립가뭄경감센터(NDMC)에서 발표한 통계에 따르면 재해유형별 연평균피해액 중 가뭄피해가 가장 큰 것으로 분석되었다. 현재 기후변화와 관련하여 가뭄분석에 널리 쓰이고 있는 방법인 표준강수지수(Standardized Precipitation Index, SPI)는 기온과 관련된 변수를 고려하지 않기 때문에 기후변화로 인한 강수, 증발산 등의 물수지 변화를 고려할 수 없다는 한계점이 있다. 기후변화로 인한 미래 강수량의 증가만을 생각하면 가뭄이 감소할 수 있으나, 증발산량의 증가로 인해 사용 가능한 물의 양이 줄어들 수 있으므로 기후변화의 영향을 고려하여 잠재적 가뭄상태를 평가하고 예측하려면 증발산량을 고려한 가뭄 전망 연구가 반드시 필요하다. 이에 본 연구에서는 표준강수지수(Standardized Precipitation Index, SPI)와 유사하지만 기온의 변동성이 포함된 새로운 개념의 가뭄지수인 표준강수-증발산량지수(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)를 이용하여 가뭄발생을 평가하였다. 먼저 본 연구에서는 미래의 기후변화가 한반도의 가뭄발생에 미치는 영향을 평가하기 위해 IPCC AR5의 RCP기후변화시나리오로 부터 모의된 미래강수 및 기온자료(2011년-2099년)를 추출하였으며 전국 기상관측소의 강수 대비 증발산의 비율을 분석하였다. 또한, 이를 통해 SPEI 산정하여 한반도의 미래 가뭄발생의 변화를 평가하였다. 그 결과 미래로 갈수록 강수량이 증가하고는 있으나 건조지속간의 증가 및 기온 상승으로 인한 증발산의 증가로 인해 가뭄의 심도가 증가될 수 있음을 확인할 수 있었다.

기후변화에 따른 지역적 영향인 기온 상승과 강수량 변화로 인한 수자원 변화 특성을 파악하기 위하여 기상청(KMA)으로부터 전국 59개 관측지점에 대해서 1973년부터 2009년까지 강수량 및 기온자료를 이용하여 산정한 강수효율자료와 국가수자원관리종합시스템(WAMIS)으로부터 1966년부터 2007년까지 PRMS 모의 유출량 자료를 수집, 분석하였다. 분석결과, 전반적으로 강수효율의 거동은 강수량의 변화 특성을 따르나 지역적으로 강수량이 증가함에도 불구하

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.

본 연구에서는 Bayesian 통계기법을 이용한 비정상성 빈도해석모형을 토대로 외부 기상인자에 의한 변동성을 고려할 수 있는 계절강수량 예측모형을 구축하였으며, 낙동강유역내의 10개 관측소에서 관측된 37년간의 강수량 자료를 이용하여 연도별 여름강수량을 추출하고 이들 관측소의 여름강수량에 물리적인 영향을 미치는 기상인자로서 SST(sea surface temperature)와 OLR(outgoing longwave radiation)을 공간상관성을 검토

본 연구에서는 영남내륙지방을 사례로 강수특성의 변화를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 길게는 1909년부터 2009년까지의 짧게는 1988년부터 2009년까지의 9개 지점의 강수량 자료를 분석하였다. 영남내륙지방의 평균 강우일수는 약 97일이다. 강우일수는 최근 20년(1990~2009년) 동안에 추풍령, 구미, 의성에서 증가하고 나머지 지역에서 감소하는 경향이다. 일강수량 80㎜ 이상 일수와 일강수량 50㎜ 이상 일수는 대체로 꾸준히 증가하는 경향이 나타나고 있다. 일강수량 1㎜ 이하 일수는 문경, 영천, 봉화에서 감소하는 경향이며, 일강수량 5㎜ 이하 일수는 구미, 문경, 영천, 의성, 봉화에서 감소하는 경향이다. 영남내륙지방의 연강수량은 1,100㎜ 정도이다. 연강수량은 대부분 지역에서 증가하는 경향이 나타나고 있다. 대체로 강우일과 미우일은 감소하고, 호우일과 강수량은 증가하는 경향이 나타났다. 하지만 2000년대에 들어서 그 경향이 반대로 바뀌어 나타난다.

최근 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 기후변화에 따른 국지성 호우의 증가로 피해가 증가하고 있고 그에 따른 대책으로 단기예보의 중요성이 높아지고 있다. 우리나라의 기상청에서는 전구 모형인 GDAPS와 지역 모델인 RDAPS를 이용하여 정량적 예보인 수치 예보를 하고 있다. RDAPS 모델을 이용하여 생성된 자료는 3시간의 누적 강수량으로 48시간에 대한 예측 자료를 12시간 간격으로 00UTC와 12UTC를 생성한다. 본 연구에서는 2005년의 RDA

수문학적 예측에 있어서 강우수치예보의 활용성을 제고하기 위하여 인공신경망을 이용한 정량강수예측기법을 제시하였다. 본 연구에서는 2001년 6월과 7월, 2002년 8월의 중규모수치예보자료와 AWS의 3시간 누적강수, 상층기상관측소에서의 가강수량과 상대습도, 각 선행시간별 강수발생확률을 이용하여 각 선행시간에 따른 강수량을 예측하였다. 강수는 대기변수의 물리적 비선형조합으로 발생하기 때문에 강수에 영향을 미치는 대기변수와 관측강수사이의 비선형관계를 고려하

본 연구에서는 장기간(1954~2010년)의 일강수량 자료를 보유하고 있는 14개 지점을 대상으로 호우일(95와 99퍼센타일)과 미우일(1, 5, 30, 40, 50퍼센타일)에 해당하는 강수량의 규모, 발생빈도, 연강수량에서 차지하는 강수비율을 분석하여 극한강수의 특성과 변화를 분석하고자 하였다. 본 연구에서 강수일은 일강수량이 0.1㎜ 이상인 강수일로 정의하였다. 남한 평균은 14개 지점을 평균하여 산출하였다. 미우에 해당하는 강수사상의 규모는 감소하는 경향이 나타났고, 호우의 규모는 증가하였다. 일부 미우와 호우에 해당하는 강수사상의 빈도는 증가했다. 전체 강수량에서 미우가 차지하는 비율은 0.05~0.59%이고, 호우가 차지하는 비율은 11.8~34.6%이다. 연강수량에서 차지하는 비율은 미우에서는 감소하는 경향이 나타났고, 호우에서는 증가하고 있다. 추후 생태계와 수자원 관리 등에 유용한 정보를 제공하기 위하여 계절별로 극한강수사상에 대한 상세한 분석이 이루어 져야하며 장기 전망에 대한 연구가 필요할 것이다.

분포형 수문 모형의 일강우 입력 자료는 불가피하게 불규칙하고 밀도가 낮은 관측망에서 기록된 값을 내삽해 사용하게 되나, 흔히 사용되는 대부분의 내삽법들은 실제 일강우의 다양한 공간적 분포를 잘 재현하지 못하는 문제가 있다. 본 연구에서는 널리 사용되는 다섯 가지의 강우 내삽 방법을 두개의 유역에 사용하여 비교하고 실제 공간적 분포를 보다 잘 나타낼 수 있는 2단계 내삽법을 제안하였다. 비교에 사용된 내삽법은 (1) 역가중치 방법(IDW), (2) 다중회

Characteristics of precipitation and temperature in Ulleung-do and Dok-do were analyzed with hourly accumulated precipitation and mean temperature data obtained from Automatic Weather System(AWS) for latest four years(2005∼2008). In Ulleung-do, total annual mean precipitation for this period is 1,574.4 mm, which shows larger amount than 1434.2 mm of whole Korean peninsula for latest 10 years(1999∼2008) and 1,236.2 mm at Ulleung-do on common years(1971∼2000), shows that the trend of precipitation gradually increases during the recent years. This amount is also 1.4 times larger than the total annual mean precipitation of 660.1 mm in Dok-do. Mean precipitation intensity(mm ) at each time of a day in each month at Ulleung-do represents that the maximum values larger than 3.0 mm were shown in May and on 0200 LST, whereas these were found in August and 0700 LST with 3.1 mm in Dok-do. The difference of the precipitation amount and its intensity between Uleung-do and Dok-do is explained by the topological effect came from each covering area, and this fact is also identified from similar comparison of the precipitation characteristics for the islands in West Sea. The annual mean temperature of 14.0 ℃ in Dok-do is 1.2 ℃ higher than that of 12.8 ℃ in Ulleung-do. Trends of monthly mean temperature in both islands are shown to increase for the observed period.

수문자료의 계절성은 수자원관리의 관점에서 매우 중요한 요소로서 계절성의 변동은 댐의 운영, 홍수조절, 관개용수 관리 등 다양한 분야와 밀접한 관계를 가지고 있다. 수문빈도해석을 위해 POT 자료와 같은 부분기간치계열을 사용함으로써 자료의 확충, 계절성 확보, 발생빈도모형의 구축 등이 가능하다. 본 연구에서는 POT 자료의 장점을 효과적으로 빈도해석에 연계시키는 방법론으로서 POT 자료로부터 계절성을 추출하고 이를 빈도해석과 연계시켜 Bayesian 기법

금번 연구에서는 2009년 1월 1일부터 12월 31일 사이에 대전광역시 유성구 지역에서 확보한 강수 시료를 대상으로 강수에 의한 오염 희석 규명을 시도하였다. 강수여과물에 대해 등온잔류자화(Isothermal remanent magnetization) 측정과 현미경 분석 및 정성적인 화학 성분 분석을 실시하였다. 비강수일에 포집한 먼지 시료와 황사발생일에 채취한 먼지 시료도 비교를 위해 실험에 사용하였다. 자화특성 실험과 현미경 관찰 결과를 바탕으로 판단하면, 강수에서 여과된 고체 시료에 존재하는 자성 물질은 자철석이다. 관찰된 자성 물질의 특이한 형태(구형/타원체형)와 탄소 함유를 고려하면, 인위적인 연소에 의해 형성된 자철석이라 해석된다. 강수에서 여과된 고체 시료의 등온잔류자화는 일반 먼지보다도 낮고 황사에 비해서는 현저히 낮은데, 이는 강수에 의해 발생하는 상당한 양의 자성물질 희석 효과라 판단된다.

강수량을 이용해 수문분석 할 경우 강수 자료의 양과 연속성은 분석의 신뢰성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 강수 자료가 짧거나 기계 고장 등으로 인하여 결측된 경우에 강수 자료기간을 늘리거나 결측 자료를 보완하는 것은 매우 기본적인 과정이다. 이에 본 연구에서는 결측 강수량을 보완하기 위해서 적용되는 자료구동(Data-driven) 방법인 선형계획법을 많이 사용되는 7개 기법을 비교 분석하고 우수성을 검정한다. 이를 위해서 적용한 자료는 한강 유역