본 연구의 목적은 서산·태안 지역에서 마늘 생산량에 영향을 주는 기상 및 기후 인자를 파악하고 농가의 기후 정보이용에 따른 경제적 가치를 분석하는 것이다. 이 지역에서 기후 특성과 경향이 1984-2013년의 서산지방기상청 기상자료, 1989-2013년의 마늘 생산량 국가통계자료, 2001-2100년간의 기후변화 시나리오 자료(RCP 4.5, 8.5)와 함께 분석되었다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 서산·태안 지역에서 겨울철 평균기온과 평균풍속이 다른 마늘 재배 지역에 비해 낮고 강하여 마늘 성장을 위한 저온 조건을 만족하였고, 5월의 누적강수량이 감소하여 한지형 마늘이 생육하기에 적합한 것으로 나타났다. 하지만 마늘의 수확기 때 평균기온, 누적강수량 및 평균풍속 등의 증가추세로 인해 미래 한지형 마늘 재배지는 줄어들 것이다. 둘째, 서산·태안 지역에서 기후변화 시나리오(RCP 4.5, 8.5)를 이용한 한지형과 난지형 마늘 모두 파종적기는 현재보다 늦어지고 수확적기는 빨라지며, 추후 100년 동안 재배기간이 50-90일 정도 짧아지는 것으로 나타난다. 셋째, 마늘 흑색썩음균핵병과 고자리파리의 발생 시작 일이 평균기온(oC)과 토양습도(%)를 이용한 기상 알고리즘을 적용함으로서 산출되었다. 특별히 RCP 4.5와 RCP 8.5 시나리오에서 미래 마늘 흑색썩음균핵병 발생 일은 모두 현재보다 앞당겨 지는 것으로 나타났다. 넷째, 서산·태안지역에서 마늘 생산량(ka/10a)은 월동기 최저기온, 추대기 누적강수량, 월동기 평균풍속, 그리고 추대기 평균상대습도와 높은 상관을 나타내었다. 한편 마늘 재배에 있어 기후정보이용에 따른 마늘 생산량은 총생산량의 약 9%로 경제적 가치가 증가하는 것으로 나타났다.

곤충을 포함한 생물의 잠재적 서식지나 정착평가 분야에서 기후․서식지 모형화 기술이 폭넓게 이용되고 있다. 이러한 기술은 최근 지구온난화에 따른 새로운 침입해충의 유입 가능성이 증가함에 따라 향후 잠재적 분포지역 예측 및 관리방안 수립 등에도 활용되고 있다. 지금까지 침입해충의 정착이나 분포확산을 다루는 기술은 근본적으로 생태적 지위 모형(Ecological niche models)로서 기전모형 (Mechanistic models)과 경험적 모형(Empirical models)으로 구분할 수 있다. 전자는 비생물적 요인에 대한 생리적 내성을 기초로 정착 여부 평가하는 방법으로 기본적 니체(fundamental niche)를 추정한다. 후자는 비생물적 요인과 해당 해충의 발생과의 상관관계를 기초로 현실적 니체(realized niche)에 접근한다. 이러한 생태적 지위모형은 다양하게 개발되었는데, CLIMEX, SPECIES, 유전적 알고리즘 (GARP, genetic algorithm), 최대 엔트로피(Maxent, maximum entropy) 등 다양한 기법들이 제시되었다. 본 연구에서는 우리나라로 침입이 우려되는 과실파리류에 대하여 저온사망률 자료를 이용한 내한성 모형(일종의 기전모형)을 소개한다. 또한 국내 기후환경에서 잠재적 분포지역을 추정하고, RCP 8.5 시나리오에 따라 향후 분포지역의 변동을 고찰한다. 본 모형은 1km 전자기후도를 이용하여 GIS 기반 웹-시스템으로 구현하였다 (http://npqs.epinet.co.kr/html2/page1_1.html).

최근 기후변화 및 4대강 보에 의한 본류 구간에서의 조류 발생 우려로 인하여 지류로부터 유입되는 영양염류 물질 등 비점오염에 대한 관리의 필요성이 증대되고 있다. 이와 같이 영양염류의 다량 유입 등 원인제공에서 대 조류 발생과 같은 수질현상으로 발현되기까지 장기간이 소요되는 경우, 오염원의 입체적 관리 및 사전예방 대책 수립을 위한 장기 수질예보의 필요성이 높아지고 있다. 국내의 경우 「수질예보 및 대응조치에 관한 규정」에 따라 현재 국립환경과학원에서는 4대강 본류 중심의 7일 단위의 단기 수질예보를 수행하고 있으며, 해외의 경우에도 장기 수질예보의 사례를 찾아보기 힘들다. 본 연구에서는 3개월 선행예측기간(lead time)의 장기 수질예보를 위해서 통계적 접근 방법과 모델링 기반 접근 방법의 예측성을 비교하였다. 통계적 접근 방법의 경우 관측자료 기반 기후인자(Climate Index)와 중권역 규모 관측 수질 사이의 지체시간(lag time)을 갖는 원격상관(teleconnection)을 이용하여 모델링 과정 없이 수질을 예측하였다. 반면 모델링 기반 방법의 경우에는 장기 기후예측 정보를 유역규모 및 일 단위로 시·공간적 상세화(downscaling)를 거쳐 유역모형의 입력으로 사용하여 수질을 예측하였으며, 유역모형으로는 국내에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 및 Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF) 모형을 사용하였다. 낙동강의 위천 중권역을 대상으로 하여 총질소(TN) 및 총인(TP) 수질항목에 대한 예측성을 평가하였다. 통계적 방법의 경우 3개 관측지점에서 월별(12개월) 수질 장기 예측을 수행한 결과 유의수준 0.05에서 유의미한 상관계수(Temporal Correlation Coefficient) 이상의 값을 보인 경우는 TN, TP의 경우 각각 83%, 89%로서 적절한 예측성을 보였다. 반면 모델링 방법의 경우에는 수질의 절댓값(농도) 비교를 통한 예측성 평가에는 어려움이 있는 것으로 나타났으며, 향후 추가적인 예측성 평가 기법의 개발이 필요할 것으로 사료된다.

Climate change is not only abnormal condition of climate systems but also the perplexities of socio-economic system including agriculture, ocean, energy supply plans and ecosystem. As the frequency and magnitude of the extreme weather related natural disasters are increasing, the losses of lives and economic damages are getting huge. For the adequate response of climate change, more comprehensive reviews of research results about observation, projection and monitoring of climate change are essential. The purpose of this study is to frame, to structure and to prepare writing strategies the 2nd Korea Climate Change Assessment Report(the Physical Science Basis). ‘Korea Climate Change Assessment Report 2010’ was prepared using 1,003 references by 46 climate change scientists with seven chapters and 328 pages. Ten chapters and more detailed sections for the 2nd Korea Climate Change Assessment Report have been suggested based on IPCC 5th Climate Change Assessment Report. Chapters cannot be changed while sections can be combined, deleted, and altered with admissions from consultation committees. Committees consist of climate change experts from government organization, universities and institution.

본 연구에서는 기후변화에 따른 미래 기후, 수문정보로부터 가뭄전망 정보를 생산 및 분석하고자 한다. 미래의 불확실성 을 고려하기위해 3개 GCMs와 3개 수문모형을 이용하였다. 강수량, 유출량 및 토양수분량으로부터 기상학적, 수문학적 및 농업적 가뭄지수로 분류되는 SPI, SRI 및 SSI를 산정하였다. Mann-Kendall test 결과, 미래 가뭄의 경향은 봄철 및 겨울철에 크게 증가할 것으로 전망되었으며, 가뭄발생빈도의 경우 SRI 및 SSI가 SPI 보다 더 높게 나타났다. 미래 기후변화 가 기상학적 가뭄 보다는 수문학적 및 농업적 가뭄에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

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.

병성천의 기후변화에 대한 영향을 평가하기 위하여 CGCM 3.1 T63의 A2 시나리오를 미래기후정보로 선택하였으며, CGCM으로부터 획득된 강수자료를 비롯한 미래기후자료는 다지점 강수발생기를 통하여 지역기후자료로 규모내림되어졌다. 상기 규모내림된 기후자료는 병성천의 유출량 및 수질을 예측하기 위하여 SWAT모형의 입력자료로 사용되었다. 간단한 민감도분석의 결과로서, 대기 중 이산화탄소 농도의 증가는 증발산량의 감소와 토양수분의 증가를 유발하여 유출량을

중장기 기후예보는 기후역학모형의 비약적인 발전과 ENSO등의 기후현상에 대한 규명으로, 전세계적으로 정확성이 크게 향상되고 있어 중장기 유량예측의 중요한 실마리가 되고 있다. 본 연구에서는 우선 중장기 유량예측 향상을 위하여 국내에서 사용 가능한 기후정보, 즉 월간산업기상정보와 GDAPS(Global Data Assimilation and Prediction System)를 조사하고 그 정확성을 평가하였다. 월간산업기상정보와 GDAPS의 순별 예보에서