진해만은 우리나라 남해 연안의 주요 어장으로서, 여전히 전체 수산생산량에서 적지 않은 기여를 창출하고 있다. 그러나, 수십 년간 산업개발과 고수온과 같은 환경변화로 인하여 진해만의 해양생태계는 과거와 달라지고 있다. 본 연구는 2005년부터 2022년 까지 진해만 연안 5개 시군구의 수산생산량, 폐기량, 평균영양단계 및 어업균형지수를 분석하였으며, ARIMA 모델을 이용하여 2027년까 지 단기적인 변동 추세를 함께 관찰하였다. 그 결과, 고성지역은 2027년까지 지속적으로 수산생산량이 감소할 것으로 예측되었다. 통영 지역은 이매패류의 부산물 처리가 필요한 것으로 평가된다. 해양생태계 지표의 경우, 통영지역에서는 대형 어류 생산 비중이 회복되고, 어업균형지수가 0 이상을 나타내어 해양생태계 구조가 안정적인 것으로 나타났다. 마지막으로 IPCC의 기후변화 시나리오에 따라 2060 년까지 진해만의 부어성 어종 6종의 생산량 변동 추이를 비교하였으며, 2020년대 초반 2만 ton 부근까지 감소했던 생산량은 2020년대와 2040년대에 4만 ton 부근 가까이 회복한 후, 2060년까지 점진적인 감소 경향을 나타내는 것으로 예측되었다.

생물다양성을 보전하기 위해 생물종의 서식지평가지표 개발 및 각 생물종의 적합도가 조사되고 있다. 그러나 선행연 구의 서식지평가는 대상지 내 출현종 목록작성에 지니지 않는 문제점이 있으며, 실질적으로 멸종위기종의 출현여부 와 개발에 의한 영향을 예측하기 위해서는 보다 정확하고 획일화된 서식지 조사와 평가체계를 확립하여야 한다. 이에 본 연구에서는 보존 가치가 매우 높은 동물이나 밀렵과 급격 한 서식지 변화로 멸종 위기에 처해 있는 사향노루를 대상으 로 기존 분석방법인 물리적 구조와 식생환경 분석에 추가적으 로 기상환경 측정을 통해 생명기후지수(Bio Climate Index) 를 개발을 위한 기초연구를 진행하였다. 선행연구 고찰을 통해 현행 서식지 분석방법을 고찰한 결과 조사방법에 있어서 흔적조사, 미끼추적, 무인센서카메 라, DNA분석, 포획, 원격무선추적 등의 방법이 조사되었 다. 생명기후지수 개발을 통한 사향노루의 서식지 분석을 위해 사향노루가 발견된 강원도 화천 민간인출입통제선 일 대를 대상지로 선정하였다. 사향노루 서식지 조사방법으로 는 배설물과 흔적조사를 기준으로 조사를 실시하였으며, 조 사지역에서 물리적 구조인 지형, 경사, 향, 토양 온․습도 등 대상지 현황을 측정하였다. 식생환경 조사의 경우 흔적이 나타난 지점에서 교목, 아교목, 관목의 종류와 수고, 흉고직 경, 밀도, 울폐도 등을 조사하였다. 기상환경의 경우 식생환 경과 동일하게 흔적발견 시 동일 저점에서 기온, 상대습도, 풍속, 광량 등을 3반복 측정하였다. 멸종 위기종인 사향노루 조사를 통한 야생동물 조사방법 을 선정하기 위해 선행연구의 고라니, 노루, 산양, 삵, 수달 을 조사방법을 대상으로 빈도분석을 실시하였다. 흔적조사 의 경우 25번 조사방법으로 활용되었으며, 미끼추적 4번, 무인센서 카메라 분석 11번, DNA분석 5번, 포획 7번, 원격 무선추적 8번의 사례가 있었다. 사향노루의 채이 및 흔적분석결과 18개소에서 흔적이 발 견되었다. 물리적 구조의 분석결과 일반적으로 북사면 급경 사지가 있는 정산부와 능선부의 바위 지형에서 주로 발견되 었다. 해발고의 경우 746m~772m까지 6개소에서 흔적이 발견되었고 815m~833m 까지 약 3개소에서 흔적이 발견되 었으나, 해발고 913m~367m까지 9개소에서 흔적이 발견되 었다. 또한 주요 서식지나, 분장, 최근 흔적은 모두 해발고 900m 이상에서 발견되었다. 지형의 경우 계곡부가 2개소이 었으며, 정상부 3개소, 능선부 9개소, 사면부 4개소로 조사 되었다. 향의 경우 북향을 포함한 북서향이 9개소로 분석 되었고, 남동과 남서, 남사면이 각각 1개소 조사되었으며, 서향이 6개소로 분석되었다. 측정지의 현존식생유형 구분은 참나무림 이 6개소, 소나 무림 1개소, 혼효림 11개소로 대부분 혼효림이 주를 이루었 으며, 식생환경은 교목에서 소나무, 졸참나무, 굴참나무 등 소나무와 참나무류가 조사되었다. 아교목층의 경우 신갈나 무와 단풍나무, 함박꽃나무 등이 조사되었다. 관목의 경우 진달래와 철쭉이 주로 발견되었으나. 간헐적으로 싸리류, 참나무류, 생강나무 등이 발견되었다. 측정기간 중 대상지 의 근처 기상대 기온은 28.2℃로 측정되었으며, 습도는 46%로 측정되었다. 흔적이 발견된 곳의 기상환경은 기온의 경우 20.0℃∼25.7℃로 조사되었으며, 평균적으로 약 23. 2℃로 대상지 근처 기상대와 평균적으로 5℃ 적게 측정되 었다. 상대습도의 경우 65%∼95%로 측정되었으며, 평균적 으로 약 75%로 측정되었다. 대상지 근처 기상대 대비 30% 높게 측정되었다.

지구온난화에 따른 기후변화는 전 세계가 경험하고 있는 주요한 환경문제이다. 대한민국도 기후변화에 적응하기 위해 중앙정부와 광역지방자치단체 수준에서 적응계획을 수립하고 있다. 하지만, 지자체별 기후변화 적응계획의 이행과정을 실질적으로 모니터링하고 평가하는 표준화된 체계가 아직까지 갖추어지지 않았다. 이 연구의 목적은 16개 광역지자체(세종특별자치시 제외)별 기후변화 적응지표를 구축하고 그에 따른 평가지수를 분석하는데 있다. 기후변화 적응역량을 측정할 8대 부문(건강, 농업, 산림, 물관리, 생태계, 해양수산업, 재난/재해, 적응기반대책)의 113개 변수를 지표로 선정하였고, 범주척도 기법을 활용하여 광역지자체별 기후변화 적응역량을 평가하는 지수를 도출하였다. 기후변화 적응역량이 높은 지자체는 지속적인 계획의 이행이 요구되며, 상대적으로 낮은 지자체는 상위 지자체의 수준에 도달하려는 노력을 경주해야 할 것이다. 이 연구에서 도출된 지표와 지수는 향후 광역지자체 수준에서의 기후변화 적응대책에 대한 세부시행계획을 평가하고 지속가능하게 모니터링하는 척도가 될 것이다.

대기 및 해양의 대규모 환경에서 열대저기압 발생의 잠재적 빈도는 잠재생성지수(GPI; Genesis Potential Index)를 이용하여 예측할 수 있다. 본 연구에서는 18개의 CMIP5 기후모델을 이용하여 GPI의 연진동 및 경년변동성이 분석되었다. 비교를 위하여 재분석자료로부터 계산된 GPI의 연진동이 재조명되었다. 특히 CMIP5 기후모델과 재분석자료에 의한 GPI가 비교되었고, 그 차이에 대한 가능한 해석이 논의되었다. ENSO (El Nino and Southern Oscillation)는 열대 저기압 발생 및 경로에 영향을 주는 열대 기후현상이다. 잠재생성지수가 네 개의 대규모 매개변수의 함수임을 이용함으로써 열대저기압발생에 대한 역학적 해석이 제시되었다. 본 연구에서는 엘니뇨 혹은 라니냐 해에 GPI 편차를 논의하였고, 그 편차에 가장 영향을 많이 주는 인자를 찾았다. 또한 여러 대규모 인자를 활용하여 북태평양지역 열대저기압 발생에 대하여 가능한 기작을 논의하였다.

This paper has presented not only the spatial coverage change of climate extreme events in summer and winter seasons during the period of 2000-2017, but also their future projections in 2021-2100, South Korea through analysis of a Combined Climate Extreme Index (CCEI). The CCEI quantifies the spatial coverage of climate extreme events based on a set of five indicators. MK (Modified Korean)-PRISM (Parameter-elevation Regression on Independent Slopes Model)v1.2 (1×1km) and RCP scenario data (1×1km) were applied to CCEI. Results indicated that in average, 21.7% of the areas in the summer and 23.6% in the winter experienced climate extremes from 2000 to 2017 regardless of types of climate extreme events in South Korea. The summer of 2003 and 2009 was relatively cool and humid, while the summer of 2014 and 2015 was cool and dry and the summer of 2016 was warm and dry. The extreme events with much above normal maximum and minimum temperature during the study period were detected but not much below normal maximum and minimum temperature after 2015. For RCP2.6 and RCP8.5 scenarios, there were statistically significant trends with spatial coverage expansion of climate extreme events in the future. It might be concluded that climate extreme events in the summer and winter seasons were affected simultaneously by two or more indicators than a single indicator in South Korea.

An application of an integrated climate extreme index (CEI) is presented, that quantifies observed climate change of South Korea by various five indicators. Based on an annual basis surface observation station data, climate extreme indicators that measure the fraction of the stations in South Korea are analyzed. Results for the annual CEI indicate that the area experiencing much above-normal maximum and minimum temperatures in recent years has been increased. The extremes in much greater-than-normal number of days with or without precipitation has a large interannual variability similar with much above and below normal standardized precipitation index. Results from above-normal proportion of heavy daily precipitation show a more pronounced increasing feature from 1990’s to the early 2010’s. Five indicators in CEI had distinct contrasting features which indicates that CEI can be a useful tool in providing the information on the percentage of the climate in South Korea that experienced various kinds of extreme conditions during any given year or period.

본 연구에서는 하천 제방에 대한 홍수취약성을 평가하는 새로운 기법을 제시하고 기후변화에 따라 변화하는 수위에 대하여 제방에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 먼저 2차원 지하수침투 모형인 SEEP/W를 이용하여 제방의 침투거동을 분석하여 침투안전성을 평가하였다. 침투거동뿐만 아니라 기후변화에 따른 하천환경여건을 고려하는 제방의 취약성 분석 기술이 필요함으로써 본 연구에서는 추가적으로 제방의 취약성 분석에 필요한 인자를 도출하여 제방의 홍수취약성지수(levee flood vulnerability index； LFVI)에 의한 취약성 평가기법을 새로이 개발 하였다. 대상지역을 한강 본류 서울 구간으로 선정하여 하도별 제방의 크기를 조사하였고 조사한 제방을 상류부, 중류부, 하류부로 구분하여 3개의 대표 제방을 선정하였다. 이들 대표 제방지점에서 현재의 계획홍수위와 기후변화 시나리오 RCP8.5를 고려한 계획홍수위를 적용하여 제방의 활동 안전율과 제방 홍수취약성지수를 분석하였다. 그리고 제방홍수취약성지수를 구성하는 각각 인자들에 대하여 기후변화에 따른 변화 정도를 파악하였다. 이들 인자들을 종합적으로 활용한 제방홍수취약성지수 값을 이용하여 최종적으로 기후변화에 따른 제방의 취약성을 추정할 수 있도록 하였다.

본 연구에서는 하천 제방에 대한 홍수취약성을 평가하는 새로운 기법을 기후변화에 따라 달라지는 하천의 수위변화를 고려하여 제방의 취약성 변화 정도를 파악해보고자 한다. 이를 위해 미래 기후변화 시나리오를 기반으로 대상유역의 홍수량을 산정하여 홍수위를 구하고 제방의 2차원 지하수침투 모형인 SEEP/W를 이용하여 침투거동을 분석함으로써 침투안정성을 평가하였다. 대상지역은 한강 본류 서울 구간으로 선정하여 대표 제방을 선정한 후, 대표 제방의 현재 계획홍수위와 기후변화를 고려한 홍수위를 고려하여 제방의 안전율을 분석하였다. 제방의 취약성 분석에 필요한 인자를 도출하고 이를 활용하여 기후변화 시나리오에 따른 제방의 수위변화를 고려한 제방의 취약성 분석을 실시하였으며 분석결과를 본 연구자가 기 개발한 제방홍수취약성지수(Levee Flood Vulnerability Index, LFVI) 값을 이용하여 제방의 취약성에 미치는 영향을 분석하였다.

This study aimed at examining the changes of time series and spatial pattern s of tourism climatic conditions using Korea Tourism Climate Index (KTCI) of South Korea. Spatial patterns of KTCI represent climate characteristics in all seasons of South Korea,. KTCI also shows which tourism climate condition inappropriately (appropriately) shows the changes of tourism activity in the summer (winter) season in response to the global warming. KTCI is therefore expected to be a more suitable index than TCI (Tourism Climate Index) when it comes to the incorporation of the global warming into the index. KTCI can also be used for improving the future prediction about tourism climate conditions and provide useful information for the establishment of countermeasure strategies for climate change.

본 연구에서는 Bayesian 통계기법을 활용한 지역빈도해석 모형을 기반으로 외부 기상인자 및 공간정보에 의한 확률강우량의 변동성을 고려할 수 있는 Bayesian 지역빈도해석 기법을 개발하였다. 기존 지역빈도해석에서 분석시 확률분포형의 매개변수는 과거와 일정하다는 정상성을 기본 가정으로 연구를 진행해 왔다. 이는 평균의 변동성 및 확률강우량 추정시 최근 기후변화의 영향을 효과적으로 고려하지 못하는 단점이 존재하였다. 또한 우리나라의 경우 산악지형이 약 70% 이상을 차지할 정도로 지형적 및 계절적으로 강수량 패턴이 불분명하여 확률강우량 추정시 공간적 변동성을 고려할 수 있는 새로운 개념의 지역빈도해석의 필요성이 대두되고 있다. 최근 국내 연구에서는 유역내 면적강우량 환산시 극치계열의 강수자료를 이용하여 지점빈도해석(point frequency analysis, PFA) 또는 지역빈도해석(regional frequency analysis, RFA)을 수행하여 수자원 설계에 이용되고 있다. 그러나 기존 지역빈도해석연구에서 매개변수 산정시 외부인자(covariate)를 고려할 수 없는 단점이 존재하며, 불확실성을 정량적으로 해석하는데 어려움이 있다. 이와 더불어 기존 RFA에서는 관측지점을 중심으로 산정된 확률강우량은 Thiessen망을 통해 유역면적강우량으로 변환하여 사용하는 것이 일반적이나 우리나라의 산지특성과 여름철 강우처럼 시공간적 변동성이 큰 경우 면적평균강우를 추정하는데 있어서 오차가 크게 발생할 수 있다고 알려지고 있다. 이러한 이유로 본 연구에서는 Bayesian 통계기법을 활용하여 매개변수 추정시 기상인자 및 공간정보가 고려된 지역빈도해석을 수행할 수 있는 모형을 개발하였으며 다음과 같이 연구를 진행하였다. 첫째, 한강유역내 18개 관측소를 대상으로 연도별 여름강수량을 추출하고 이들 관측소의 여름강수에 물리적인 영향을 미치는 기상인자로서 SST(sea surface temperature)를 외부인자로 채택하였다. 둘째, 극치분포를 잘 재현한다고 알려져 있는 Gumbel 분포를 확률분포형으로 선정하였으며, Gumbel 분포 매개변수 산정시 앞서 추출한 SST와 한강 유역내 공간정보를 활용하여 매개변수를 산정하였다. 마지막으로 Bayesian 기법을 도입하여 산정된 매개변수의 불확실성 구간을 제시하였으며, 추정된 확률강우량 또한 불확실성 구간을 제시하여 신뢰성 있는 연구를 수행하였다.

우리나라 전국 43개 기후관측지점을 대상으로 기후 건조지수 추세의 시간적(월별, 계절별, 연별) 동질성을 분석하였다. 또한 43개 기후관측지점을 9개 지역으로 구분하여 이들 각 지역과 전체 9개 지역을 대상으로 시간적 및 지역적인 기후 건조지수 추세의 동질성 유무와 추세정도를 파악하였다. 분석을 위해 43개 기후관측지점의 월별, 계절별 그리고 연별 건조지수를 강수량과 FAO Penman-Monteith식으로 계산된 잠재증발산량으로부터 산정하였다. 또한 산정된 지수를 이용하여 Mann-Kendall 추세분석을 실시하였고, 추세분석 결과(Z scores)를 이용하여 기후 건조지수 추세의 시간적 및 지역적 동질성 분석을 실시하였다. 분석결과에 의하면 9개 각 지역과 전체 9개 지역에서 기후 건조지수 추세는 시간적 및 지역적으로 동질성이 있는 것으로 나타났으나, 추세의 동질성 정도 및 추세정도는 시간적 및 지역적으로 다른 양상을 보였다.

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.

본 연구는 수자원 상황을 평가하기 위해 기존에 개발된 물 빈곤지수에 지역적 기상 변동 및 홍수피해를 평가할 수 있는 세부지표를 추가하여 홍승진 등(2011)에 의해 개발된 기후 변동성지수(Climate Variability Index, CVI)를 국내에 적용하였다. 물이용 평가에 초점이 맞추어진 물 빈곤지수 세부지표를 선정하고 지역적 특성에 따른 치수 및 기후변동성 내용이 추가된 지역별 특성인자를 선정하여 1998년부터 2020년까지 물 빈곤지수와 기후 변동성지수에 대한 분석을 실시하여 지역별 변동성을 평가하고 물 부문 정책, 투자 및 적용에 대한 우선순위를 결정하는데 도움을 줄 수 있는 정보를 제공하고자 하였다. 근 미래의 자료는 수자원 장기종합계획에서 제시하는 미래 수요자료를 이용하였으며, 기상 관련 자료는 기상청에서 제시하고 있는 RCP 8.5 시나리오를 이용하여 미래 기후변동성을 평가하였다. 이렇게 기후변화가 추가된 내용을 기후변화 변동성지수(Climate Change Variability Index, CCVI)로 명명하여 제시하였다. 기후변화 변동성지수는 치수와 기후변동성을 함께 고려하여 지역별 특성인자를 추가하여 고려하였으며, 물이용에 영향을 미치는 인자와 치수 및 기후변화를 함께 고려할 수 있으므로, 지역별로 기후변화에 대응하는 물이용뿐만 아니라 홍수관리에도 사용할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 기후변화 요소를 반영하여 홍수취약성지표 (Flood Vulnerability Index, FVI)를 개발하였고 이를 북한강 유역의 6개 중권역에 적용하였다. 기후변화 요소를 고려하기 위해 IPCC의 CGCM3 모형의 A1B와 A2 시나리오를 이용하였고 일단위로 축소화하기 위해 SDSM (Statistical Downscaling Model) 모형을 이용하였다. 홍수취약성 인자를 선정하기 위해 지속가능성 평가모형인 추진력-압력-상태-영향-반