본 연구는 한국의 여섯 번째 대도시인 대전을 대상으로 시간의 경과와 도시화에 따른 토지이용 변화 조사를 그 목적으로 하였다. 1990년부터 1998년까지의 녹지자연도 비교를 통하여 조사하였고 같은 기간 인구증가율은 27.8%이었다. 1998년에 조사된 녹지자연도는 총8개 등급, 541개 격자로 구성되었다. 2차림인 7등급이 203개 격자(37.5%)로 가장 많았고, 개발지역인 1등급이 137개 격자(25.3%)인 반면 경작지인 2등급은 81개 격자(12.7%), 조림지는 84개 격자(15.5%)의 순으로 나타났다. 1990년부터 1998년까지 녹지자연도의 비교에서 1등급이 9개 격자가 증가한 반면, 2등급이 6개 격자가 감소한 것을 알 수 있었다. 이는 논이 62km2에서 52km2로의 10km2가, 밭과 산림지역이 각각 4km2 및 1km2가 감소한 반면, 대지와 공장용지가 각각 10km2 및 0.5km2가 증가한 것으로 녹지자연도 비교의 결과와 같게 나타났다. 대전시 녹지 대부분이 도시외곽의 국립공원에 분포하여 결과적으로 도시 중심부의 경작지가 개발지역으로 변화되었다. 개발제한구역이 설정되어 있기는 하나 녹지자연도로 본 대전시의 녹지는 질적, 양적으로 감소되었다

본 연구에서는 SWAT 모형과 PART 방법을 이용하여 낙동강 유역과 전국 하천을 대상으로 기저유출지표를 산정하고, 도시화에 따른 기저유출 영 향을 분석하였다. 낙동강 유역의 연평균 기저유출은 총유량 대비 약 40-44%인 것으로 분석되었으며, 계절별로는 12월과 1월 겨울철에 90%를 상회하는 것으로 나타났다. 또한 전국 317개소 관측 유량에 대해 기저유출을 분석한 결과 기저유출이 전국하천 유량에 기여하는 비율은 연평균 약 40%인 것으로 나타났으며, 지역별로 20% 미만~80% 이상인 것으로 예측되었다. 따라서 기저유출지표가 적은 지역에서는 주변 생태계 보전을 위해 지하수 이용과 개발을 제한하는 것이 타당할 것이다. 한편 금호강 유역을 대상으로 동일 기상조건에서 1975년과 2000년도 토지이용변화에 따른 기저유출 감소가 하천유량에 미치는 영향을 분석하였으며, 그 결과 도시화율 증가에 의해 하천유지유량의 경우 미달일수가 19일~24일 정도 증가하는 것으로 분석되었다.

In this study, changes in daily temperature range were investigated using daily maximum and minimum temperatures of Busan and Daegu for last 81 years (1934-2014), and also characteristics of daily temperature range and seasonal fluctuations by urbanization were examined. First, elapsing changes showed a lower decreasing trend in Busan (0.32℃) than Daegu (1.2 8℃) for last 81 years. Daily temperature range showed the highest rise in winter in both Busan and Daegu. Second, daily temperature range due to urbanization showed that Busan had a pronounced decreasing trend before urbanization meanwhile Daegu showed the same trend after urbanization. On seasonal changes, the results of Busan showed a decreasing trend in summer before urbanization, and in autumn after urbanization. For Daegu, the results showed a decreasing trend in spring before urbanization, and in winter after urbanization. Seasonal fluctuations of Busan showed little difference in the pre and post-urbanization, except in winter and summer. There was large difference in daily temperature range in winter after urbanization, and in summer before the urbanization. The results in Daegu showed that there was decreasing trend of daily temperature range in all seasons after urbanization.

가속화되는 도시화와 함께 기후변화로 인하여 가중되는 환경 측면의 수질, 생태, 기온, 에너지 이외에도 수문순환에서 발생되고 있는 변화는 우선적으로 해결되어야 하는 중요한 문제임이 확실하다. 이러한 요인은 도시유역 내 불투수면적의 증가에 따라 증발산량의 감소, 지표유출의 증가, 침투량 감소의 물순환 변화를 초래한다. 본 연구에서는 기후변화 및 도시화가 물순환 변동에 미치는 영향을 정량적으로 산정하고 이를 도시지역별로 평가하기 위해 주성분 분석(Principal Component Analysis) 기법을 적용하였다. 낙동강 유역 내 도시화 지역의 발달 정도에 따라 16곳의 동단위의 지역을 선정하였다. 선정된 지역은 면적 대비 도시화율이 10 % 이상인 곳을 기준으로 산정하였으며, 선정된 도시는 대구 동/북구/서구/달성군, 구미, 경산, 구미 및 칠곡, 밀양, 문경 등으로 도시화 정도에 따라 물순환 변동의 대조군을 위한 지역도 함께 선정하였다. 선정된 도시지역 내 물순환 변동 평가 지수에 따라 상관관계 분석을 통하여 주성분 분석의 입력변수를 선정하였다. 주성분 분석을 통하여 정보의 기여율이 98 %를 나타내는 PC3 (Principal Component 3)을 통하여 각 지역별 물순환 특성 변동 지수의 주성분 분석 결과를 선형결합하였다. 이로써 물순환 변동에 따른 종합 민감도 지수를 산출하였으며, 대구 지역이 약 23으로 가장 큰 민감도를 보였고 다음으로 부산, 구미 등으로 나타났다. 본 연구의 결과는 기후변화 및 도시화에 따른 물순환 변동의 결과를 지수로 정량화하여 각 도시별로 산정하였고 이를 주성분분석 기법에 적용함으로써 도시지역별 종합 지표를 산정하였다. 본 연구의 결과는 기후변화 및 불투수면적의 증가가 수문순환에 미치는 영향을 도시별로 가할 수 있으며 물순환 변동 평가기법은 지역을 상세화하여 최대 단위를 동으로 설정하여 적용한다면 도시 개발 및 계획 시 그 활용정도가 높을 것으로 판단된다.

The impacts of climate change and land use change are still causing changes in natural patterns as increase of temperature, rainfall intensity, and frequency of rainfall. Also, urbanization is well known to impact hydrology of basins because of its creation of impervious surfaces. This study has been investigated developing method being able to estimate changes of hydrological properties and assessing these changes on each city. For this study, it used three land use scenarios in 1975, 1990, and 2009 for considering impervious changes and future climate change scenario based on RCP 8.5 for impacts of climate change. Three clusters by k-means clustering method were formed by variables shown high correlations from results of Spearman’s order-rank method and Kendall Tau for various variables as rate of each land cover over area of each subwatershed on 145 subwatersheds in Nakdong River, difference of rate of land cover area and CN (Curve Number) between scenarios based on scenario in 1975, and rate of hydrological properties like rate of evaporation, surface runoff, and groundwater. An assessment method using the results from correlation and cluster analysis was developed for deriving the weighted index in accordance with sensitive degree of hydrological property and increase of impervious area. The assessment method for sensitive city applied principal component analysis (PCA) method. Results show that Daegu is greatly sensitive on impacts of hydrological property and increase of impervious area. Consequently, linear regression equations on Daegu are derived by analysis of hydrologic response unit. Urbanization appeared to increase of surface runoff and decrease of evaporation and groundwater in accordance with change of land uses, also the results are considerably important and useful in case of development and design of city.

This study examines the relationship between urbanization rate and extreme climate indices in South Korea for the period 1981-2010. In the analysis five extreme climate indices related to air temperature and four types urbanization rates are used. In particular, this paper adopts frequency of warm nights(TN90p), intra-annual extreme temperature range(ATR), growing season length(GSL), number of frost days(FD) and heat warm spell duration indicator(HWDI) as extreme climate indices. As a measure of urbanization rate, four kinds of urbanization rate are used: (1) three urbanization rates within a radius of 1km, 5km or 10km of weather station and (2) a urbanization rate of sub-watershed where weather station is located. The trend of extreme climate indices is calculated based on Mann-Kendall trend analysis and Sen’s slope, and this trend is contrasted with urbanization rates in eleven climatic regions. The results show that TN90p, GSL, and FD have a relatively high correlation with urbanization rate. This study also shows that a urbanization rate within a radius of 1km of weather station affects GSL and FD. while a urbanization rate within 5km buffer zone of weather station affects TN90p. It is Daegwallyeong, Inje, Yangpyeong, and Hongcheon where extreme climate indices responded sensitively despite the low urbanization rates of these areas. Continual attention is needed to these areas because they are relatively sensitive to climate changes of synoptic scale.

This study examined urbanization effects and the causes of urbanization, urban population growth, increase of the city scale, land cover change, and human cultures and economic activities, using the daily minimum temperatures of the past 50 years (1961-2010) with the subject of Busan and analyzed correlations between urbanization effects and the causes of urbanization. Thereby, this paper drew a conclusion as below: 1) Due to the urbanization effects, the average annual daily minimum temperature increased as about 1.2℃; however, except for the factor of urbanization, the increase was shown as about 0.2℃. The occupancy of urbanization effects in the total temperature increase was quite high as about 83%. 2) Just like other cities experiencing urbanization, Busan, too, sees population growth and the expansion of city area as well as increased urbanization effects. First of all, correlation between population growth and urbanization effect was high as 0.96 before 1985 while it was lowered as 0.19 after 1985. Also, correlation between the increase of city area and urbanization effect was high as 0.64 and 0.79 before and after 1985. 3) Regarding the correlation between long-term land use change and urbanization effect, urbanization effect was affected greatly by the increase of city area (0.97) and reduction of green area (0.92). 4) Concerning human activities possible to affect the climatic factors of a city, this paper found the following factors: road length, car increase, power use, and the consumer price index, etc. And regarding the correlation between the three factors and urbanization effect, the correlation was higher in the consumer price index (0.97), the number of registered cars (0.89), power use (0.75), and road length (0.58) in order.

This study examines the climatological variability of urban area and the increase of temperature by urbanization using the observed data of Busan and Mokpo during the last 100 years (1910∼2010). The results are as follows. First, the maximum temperature in Busan during the last 100 years has increased by 1.5℃ while average temperature and the minimum temperature have increased by 1.6℃ and 2℃. In Mokpo, the maximum temperature and average temperature have increased by 1℃ and the minimum temperature has increased by 0.8℃. The increase of urban temperature appeared to be higher in Busan than in Mokpo by 0.5℃∼1.2℃. Second, as for the change in temperature before and after urbanization, the maximum temperature, average temperature and the minimum temperature during last 50 years compared to the previous 50 years have increased about 1.5℃, 1.6℃ and 2.1℃, however, the predicted temperature after removing urbanization effect was estimated to be increased by 1℃. The proportion that urbanization takes on the overall increase of temperature appeared to be 33% at the maximum temperature, 37.5% at average temperature and 52.3% at the minimum temperature, thus the proportion of urbanization appeared to be maximized at the minimum temperature.

본 연구의 목적은 도시개발의 영향을 평가하고 물순환 개선시설의 적절한 배치를 설계하기 위한 물순환 해석 모형을 개발하는 것이다. 개념적 매개변수를 사용하는 기존의 집중형 수문모형으로는 도시개발로 인한 토지이용 변화 등의 유역 특성 변화를 적절히 모의하는데 한계가 있으며, 최근 활발히 연구되고 있는 분포형 수문모형은 입력자료 구축 및 모형구동에 많은 시간과 노력이 필요하여 다양한 도시설계 대안을 평가하기에는적절하지못하다. 유역 물순환 해석 모형(Catchment hydrologic cycle Analysis Tool, 이하 CAT)은 이러한 배경을 토대로 개발된 물리적 매개변수 기반의 링크-노드 방식의 물순환 정량화 모형이다. CAT은 기존 개념적 매개변수 기반의 집중형 수문모형과 물리적 매개변수 기반의 분포형 수문모형의 장단점을 최대한 보완하여, 도시유역 개발 전 후의 장 단기적인 물순환 변화 특성을 정량적으로 평가하고 물순환 개선시설의 효과적인 설계를 지원하기 위한 물순환 해석 모형이다. 개발된 모형의 평가를 위하여 설마천 유역을 대상으로 모의를 수행하였으며 출구점인 전적비교의 6개년(2002～2007) 동안의 시간별 하천 유출량 자료를 이용하여 모형의 보정(2002～2004)과 검정(2005～2007)을 실시한 결과, 보정과 검정기간의 Nash-Sutcliffe 모형효율계수는 각각 0.75와 0.89로 나타났다.

The impact of urbanization on local meteorology (e.g., surface temperature, PBL height, wind speed, etc.) in the Greater Seoul Area (GSA) was quantitatively evaluated based on a numerical modeling approach during a 1-month period of 2001 (9 Sep. through 8 Oct. 2001). The analysis was carried out by two sets of simulation scenarios: (1) with the global land use and topographic data from the U.S. Geological Survey (USGS) in 1990s (i.e., LU-USGS case) and (2) with the land use data from the Environmental Geographic Information System (EGIS) along with the 3 sec elevation data from the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) in 2000s (i.e., LU-EGIS case). The extension of urban areas in the GSA (especially, the southern parts of Seoul) accounted for 1.8% in the LU-USGS case and 6.2% in the LU-EGIS case. For the simulations, the surface temperature and PBL height due to urbanization in the LU-EGIS case was higher (the differences of up to 0.1 ℃ and 36 m, respectively) than those in the LU-USGS case, whereas the wind speed (up to 0.3 ms-1) in the former was lower than that in the latter at 1500 LST. The increase in surface temperature due to urbanization in the GSA (especially, the southern parts of Seoul) was led to the strong convergence of air masses, causing the early sea breeze and its rapid propagation to inland locations. In addition, the vertical mixing motion in the extended urban areas for the LU-EGIS case was predicted to be stronger than that for the LU-USGS case and vice versa for the original urban areas.

To solve a problem of water supply on urban areas, groundwater recharge has to be assessed not only for evaluating the possibility of groundwater development but also for identifying a sustainable aquifer system for water resource development. The assessment of groundwater recharge has been challenged since the land use has been changed constantly. In this study, the groundwater recharge and its ratio were assessed from 1961 to 2007 in Su-yeong-gu, Busan, South Korea by analyzing precipitation, land use, and soil characteristics. For land use analysis, the urbanization change was considered. The land use areas for the residential, agricultural, forest, pasture, bare soil, and water in 1975 occupy 18.6 %, 30.0%, 48.8%, 0.1%, 2.0%, and 0.5% of total area, respectively. The land use ratios were sharply changed from 1980 to 1985; the agricultural area was decreased to 18.3%, and the residential area was increased to 15.0%. From 1995 to 2000, the agricultural area was decreased to 5.5%, and the residential area was increased to 5.4%. The annual averages of precipitation, groundwater recharge, and its ratio were 1509.3 mm, 216.0 mm, and 14.3% respectively. The largest amount of the groundwater recharge showed in 1970 as 408.9 mm, comparing to 2138.1 mm of annual rainfall. Also, the greatest ratio of the groundwater recharge was 19.8% in 1984 with 1492.6 mm of annual rainfall. The lowest amount and ratio of the groundwater recharge were 71.9 mm and 8.0% in 1988, relative to 901.5 mm of annual precipitation. As a result, it is concluded that rainfall has increased, whereas groundwater recharge has decreased between 1961 and 2007.

본 연구에서는 도시화와 기후변화에 대한 미래시나리오를 구성하고 각각의 시나리오별로 수자원 관리 대안들에 대한 효과분석을 수행하였다. 기후변화 시나리오는 SDSM (Statiatical Downscaling Method) 모형을 이용하여 구축하였으며 도시화는 불투수면 모형(Impervious cover model, ICM)을 이용하였다. 안양천 유역에 대해 하수처리수 재이용, 저수지 재개발 대안들을 유황곡선(flow duration curve)과 BOD

본 연구는 기후변화와 토지이용 변화로 인한 물순환 영향을 분석하기 위해 통계학적 축소모형(SDSM), 연속유출모형인 HSPF 모형, 불투수면 모형을 결합하는 통합접근법을 제시하였다. 이러한 기법을 안양천 유역에 적용하여 치수, 이수, 수질관리 측면에서 기후변화와 토지이용변화에 대한 영향을 분석하였다. 평가 기준은 유황곡선과 오염물질 농도 지속곡선이며 기후변화 시나리오 3개 (현재, A1B, A2)와 토지이용변화 3개, 총 9개의 시나리오에 대해 HSPF

본 연구에서는 우리나라 최대 도시인 서울지점에서의 도시화의 영향을 강우자료의 분석을 통해 파악하였다. 서울지점 강우의 도시화 영향을 파악하기 위해 관측길이가 길고 도시화의 정도가 상대적으로 덜한 전주지점과 관측 기록의 길이는 짧으나 서울 인근지점으로 도시화의 영향이 매우 적을 것으로 판단되는 이천지점의 강우자료를 비교 대상으로 이용하였다. 또한 도시화의 영향에 해당하는 서울지점과 전주지점의 강우량 차이를 간섭모형을 이용하여 정량화 하였다. 그 결과, 연

본 연구에서는 도시화에 따른 기후변화가 FAO Penman-Monteith 기준증발산량에 미치는 영향을 파악하고자 한다. 또한 도시화에 따른 수문기후학적 변화는 다른 지형 및 지리적 조건과도 밀접한 연관성을 가지고 있다. 따라서 도시화가 수문기후에 미치는 영향을 분석하기 위해서는 이들 지형 및 지리적조건도 동시에 고려되어야 한다. 이러한 지형 및 지리적 조건이 도시화과정과 함께 수문기후변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 FAO Penman-Montei

도시화에 따른 기후변화가 연 물수지에 미치는 영향을 분석하기 위하여 전국 56개 기후관측지점을 중심으로 반경 10 km에 해당하는 의 면적을 연구지역으로 설정하였다. 연구지역 내에서 연 실제증발산량을 산정하였고, 도시화에 따른 연 유출량변화를 모의하기 위하여 연 물수지분석을 실시하였다. 연 실제증발산량 산정을 위하여 수문기후자료와 토지이용자료를 이용하여 추정된 식생지수를 이용하여 연구지역별 연 실제증발산량을 산정하였다. 여기서 연 실제증발산량은 Zhan

This study aims to show how the urbanization of Korea has progressed for the last three decades, what its characteristics are, and how rural land use has changed by the national and district(cities and counties) level. The land use changes accompanying to the urbanization is analyzed through 3 indicators such as urbanization rate, the rate of cultivated and forest land and the rate of urbanized area. The statistical data are 30 years from 1976 to 2005 for time series analysis by the national level, and are for the two years of 1995 and 2005 by the district level. The relationship between urbanization and land use changes in the national level is analyzed using statistical analysis(Correlation Analysis). In order to analyze the dynamic and spatial urbanization and land use changes effectively in the district level, Z-score, Paired T-test, Correlation Analysis, Analysis of Variance and Chi-squire Test are used. The results show negative correlation between urbanization rate and the rate of cultivated and forest land, and positive correlation between urbanization rate and the rate of urbanized area respectively. In the aspect of the change of urbanization rate, four categories are examined. In addition, four types are characterized on the basis of the rate of cultivated and forest land and the rate of urbanized area between 1995 from 2005.