The synoptic structural characteristics associated with heavy snowfall (Bukgangneung: 31.3 cm) that occurred in the Yeongdong area on 20 January 2017 was investigated using surface and upper-level weather charts, European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) reanalysis data, radiosonde data, and Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) cloud product. The cold dome and warm trough of approximately 500 hPa appeared with tropopause folding. As a result, cold and dry air penetrated into the middle and upper levels. At this time, the enhanced cyclonic potential vorticity caused strong baroclinicity, resulting in the sudden development of low pressure at the surface. Under the synoptic structure, localized heavy snowfall occurred in the Yeongdong area within a short time. These results can be confirmed from the vertical analysis of radiosonde data and the characteristics of the MODIS cloud product.

This study aims to investigate the characteristics of the disaster by heavy snowfall in South Korea based on the disaster yearbooks published from 1979 to 2014. We analyses the spatial distributions and temporal changes of disaster caused by heavy snowfall as well as the damage related to the snow depth. According to the change in the property loss by heavy snowfall and the snow depth, there was no major damage by heavy snowfall in 1980~1999 when the new snowfall tended to decrease by -1.4 cm/year. However, the fluctuation in the sum of new snowfall in the 2000s was also the most unstable, resulting in heavy damage by heavy snowfall. The sensitivity on the snow depth is different depending on the geographical regions, but the property loss by heavy snowfall increases as the sum of new snowfall and the maximum snow depth increase.

This study was aimed to analyse spatial patterns of the monthly amounts of damage by heavy snowfall in Korea using damage data of disaster yearbook at all cities and guns(country level) in Korea during 1980-2014. Most damages by heavy snowfall happened in January, followed by March, December, February, and November. The spatial distribution of snowfall disaster areas by themselves represented a strong spatial positive autocorrelation. The local spatial autocorrelation is drawn by the LISA cluster map. The distribution of snow disaster area is not independent of a spatial context within geographic limits, forming a spatial cluster. We examined the synoptic scale situation in monthly extreme events of damage by heavy snowfall based on composite analysis. The result shows the snowfall disaster is characterized by low pressure in January. The snowfall disaster in February is characterized by easterly wind. The snowfall disaster in March is mainly due to low pressure. Westerly wind with west-high and east-low pressure system pattern is predominant in December.

This study was aimed to investigate the spatial distributions and temporal changes of disaster areas due to heavy snowfall at all cities and guns (country level) in Korea during 1979-2014. The number of days of damage caused by heavy snowfall has increased, and amounts of damage also increased. However, the number of casualties by the heavy snowfall damage has decreased in the deaths and missing. Although the damage by heavy snowfall was concentrated in Gangwon Yeongdong region during 1980s, the damage had extended to the eastern coast of Gyeongbuk region, Chungcheong region, and the western coast of Jeolla region in 1990s. In 2000s, the damage was largely concentrated in Gyeonggi region, Chungcheong region and the southern part of western coastal area while the damage in the surrounding regions of the Taebaek Mountains were dominant during the early 2010s. The spatial and temporal patterns of the damage caused by heavy snowfall have changed over the study period with the decadal variations.

영동 지역에서는 해마다 대설로 인한 피해가 발생하고 있다. 최근 2014년 2월에는 총 누적 강설량이 192.8 cm의 기록적인 폭설이 내렸으며, 이로 인해 영동 지역에 크고 작은 재해 피해(약 171억 원) 및 인명 피해(사상자 6명)를 야기했다. 뿐만 아니라 2011년(약 230억 원)과 2013년도(약 75억 원)에도 유사한 대설현상이 발생하여 지역 주민들에게 사회·경제적 손실을 초래하였다. 이에 따라 영동 지역에 재해 피해를 유발하는 대설현상의 특징과 그 피해 규모 및 피해 종류를 분석하여 영동 지역에서 발생하는 재해 피해를 예방하는 기초 자료를 제공하고자 한다. 최근 20년(1993~2012)기간 동안에 영동 지역으로 집중적인 적설량 분포를 보이고, 재해 피해를 입힌 사례는 총 5건이며, 1996년 2월, 1998년 1월, 2005년 3월, 2008년 1월, 그리고 2011년 2월 사례 등이다. 이 사례들에 대해 영동해안지역에 해당하는 강원도, 경상남도, 경상북도, 부산광역시, 그리고 울산광역시의 재해 피해를 분석한 결과, 강원도와 경상북도 지역에서는 모든 사례에서 재해 피해를 입었으며, 재해 피해에 가장 취약한 지역임을 알 수 있다. 이렇게 재해 피해를 일으키는 각 사례의 종관 배경을 살펴보면, 공통적으로 시베리아 고기압의 확장과 남쪽 기압골 또는 저기압의 영향을 받았으며, 1996년, 1998년, 그리고 2005년 사례의 경우, 500 hPa 고도에서의 상층 기압골이 통과하면서 저기압에 동반된 경압불안정과 북쪽 한기이류의 영향으로 북동 계열의 바람이 강화되는 특징이, 2005년과 2011년 사례의 경우에는 부산 및 울진 앞바다 부근에 부저기압이 형성되어 있는 특징이 있었다.

기상재해(Meteorological disasters)는 폭설, 한파, 호우, 태풍, 강풍, 폭염 등으로 대표되는 극한기상(Extreme Weather) 현상이 원인이 되어 피해를 발생시키는 자연재해이다. 극한기상으로 발생되는 산사태, 교통사고, 건축물 붕괴, 화재, 홍수 등과 같이 기상재해는 다양한 형태로 사회·경제부문에 영향을 미치게 된다. 국내에서 폭설로 인한 피해규모를 공표하는 자료들은 직접적인 피해정도를 가늠할 수 있는 정보로써 간접적인 피해정도를 가늠하기에는 한계가 있는 자료이다. 눈은 정상적인 상황으로 복구하기 위해서는 상당한 시간이 소요된다. 눈으로 인해 발생되는 자연재해는 재해기간 외에도 복구 기간에 발생하는 사회적인 편익과 비용이 발생하게 된다. 따라서 폭설기간 이후에 회복되는 기간의 추정은 간접적인 비용을 측정하기 위한 자료로써 중요한 의미를 가질 수 있다. 이에 본 연구에서는 영동지역 고속도로 일별 유입교통량과 열차를 이용한 일별 방문객 수를 이용하여 극한기상상황으로 인해 피해가 발생된 폭설기간의 유입량 변화를 살펴보고자 한다. 또한 폭설이 종료된 이후에 언제쯤 다시 폭설이 시작된 이전과 같은 수준의 유입교통량으로 회복하는지에 대한 분석을 수행하고자 한다. 연구를 위해 2014년 2월에 발생한 대설사례를 중심으로 폭설이 고속도로 유입교통량과 열차 이용객 수에 미치는 영향을 시계열 회귀분석을 통해 분석하였다. 분석을 위해 영동지역에 소재한 9개 고속도로 톨게이트 유입교통량과 기상청 ASOS 최심신적설 관측치, 강릉역 이용객 수 자료를 이용하였다. 본 연구를 통해 도출된 결과는 기상재해로 인한 직·간접적인 비용을 측정하는데 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

We analyzed the impact of the heavy snowfall occurred from Feb. 10 to Feb. 14, 2011 on the inbound daily traffic volume of the Gangneung Highway Tollgate using time series regression models. We found that the maximum reduction rate of inbound highway tra˜c volume during the heavy snowfall period is 70%. °e inbound tra˜c volume increased steadily to normal inbound tra˜c volume after 2 to 4 days from the date when the snowfall stopped. The reason why 2 to 4 days are needed to reach normal inbound tra˜c volume is that it took substantial time to clear snow from the roads.

In order to understand the relation between the distribution of sea surface temperature and heavy snowfall over western coast of the Korean peninsula, several numerical assessments were carried out. Numerical model used in this study is WRF, and sea surface temperature data were FNL(National Center for Environment Prediction-Final operational global analysis), RTG(Real Time Global analysis), and OSTIA(Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis). There were produced on the basis of remote sensing data, such as a variety of satellite and in situ observation. The analysis focused on the heavy snowfall over Honam districts for 2 days from 29 December 2010. In comparison with RTG and OSTIA SST data, sensible and latent heat fluexes estimated by numerical simulation with FNL data were higher than those with RTG and OSTIA SST data, due to higher sea surface temperature of FNL. General distribution of RTG and OSTIA SST showed similar, however, fine spatial differences appear in near western coast of the peninsula. Estimated snow fall amount with OSTIA SST was occurred far from the western coast because of higher SST over sea far from coast than that near coast. On the other hand, snowfall amount near coast is larger than that over distance sea in simulation with RTG SST. The difference of snowfall amount between numerical assessment with RTG and OSTIA is induced from the fine difference of SST spatial distributions over the Yellow sea. So, the prediction accuracy of snowfall amount is strongly associated with the SST distribution not only over near coast but also over far from the western coast of the Korean peninsula.

This paper makes an estimation of the monetary damages caused by a snowfall-related natural disaster over the period 1985-2012. Economic damages are estimated for the disaster, employing economic, demographic and climate data with Tobit models for censored samples. This paper provides a basic framework for an understanding of natural disasters as an interaction between climate factors and socio-economic ones. However, it seems to true that frequent and/or more intensive weather-related natural hazards have happened over the study period, although some findings from this work could not definitely provide strong evidence for making a distinction between human-induced climate change and weather-related natural disasters.

영동지역은 복잡한 지형적인 영향으로 다른 지역에 비해 이상기상이 빈번하게 나타나고 있으며 기상재해에 의한 피해 또한 타 지역보다 많다. 그중에서도 겨울철 영동지역으로 북동풍이 유입됨에 따라 발생하는 대설 현상에 의해 재해피해가 빈번하며 재해 복구비 또한 막대하다. 따라서 대설에 의한 재해피해를 예방하고자 겨울철(12, 1, 2, 3월) 일기도를 통해 종관패턴에 따른 강설(수)량과 재해피해의 연관성에 대해 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 최근 20년(1993 ~ 2002년) 기간 동안 겨울철에 영동지역으로 10 mm 이상의 강설(수)이 발생한 사례를 추출하여 총 11가지 유형으로 종관 패턴을 분류하고, 분류한 유형을 토대로 소방 방재청에서 제공되는 재해연보를 통해 재해 복구비를 조사하여 종관패턴에 따른 재해피해를 알아보고자 하였다. 영동지역에 10 mm 이상의 강설(수)이 발생한 사례는 총 177회이며, 이 중 기상재해가 발생한 사례는 24회로 나타났다. 그리고 한반도 남쪽에 저기압이 위치한 상태에서 한반도를 향해 기압골을 뻗어 강설(수)이 발생한 경우인 남쪽 기압골형(6회)과 저기압 중심이 한반도를 통과하는 저기압 통과형(6회)의 경우, 다른 유형보다 재해피해가 발생한 빈도수가 더 많았으며, 특히 남쪽 기압골형의 경우, 2011년 2월 11일 사례와 2001년 1월 7일 사례에서 약 160억 원과 150억 원의 재해 복구비가 지원되었으며, 저기압 통과형의 경우, 2001년 2월 15일 사례에서 약 110억 원의 재해 복구비가 지원되었다. 따라서 남쪽 기압골형과 저기압 통과형이 나타나는 경우, 대설로 인한 재해피해에 대해 각별한 주의가 필요하다. 또한, 기상재해가 발생한 24회의 사례 중 2000년 이후에 발생한 사례가 16회로 최근 들어 기상재해가 더욱 빈번해지고 있음을 확인하였다. 향후에는 기상재해가 발생한 유형에 대해 강수량, 강수 변동 폭 등 기상 변수에서 나타나는 특징과 재해 복구비와의 관계를 분석하여 대설에 의한 재해피해를 예방할 수 있는 기초자료를 제시할 필요가 있다.

본 연구는 최근 10년간 폭설 피해가 컸던 2001년 1월 7일, 2004년 3월 4일, 2005년 12월 장기폭설, 2010년 1월 4일을 대상으로 Terra MODIS 위성영상과 전국 76개 기상자료를 이용하여 적설심분포도를 구축하고, 이를 농림수산식품부에서 개정한 지역별 내재해 설계기준을 적용하여 폭설로 인한 비닐하우스의 피해지역을 추출하는 기법을 연구하였다. 적설심분포도를 추출한 결과, 2001년 1월은 대관령, 2004년 3월은 대전, 2005년 12월은 정읍 그리고 2010년 1월은 대관령에서 가장 많이 온 것으로 나타났다. 지역별 비닐하우스 내재해 설계기준에 따른 적설심 및 풍속맵을 작성하여 이를 적설심분포도와 GIS기법을 이용하여 피해지역을 추출하였다. 추출한 결과, 2001년 1월은 영동지역, 2004년은 중부지역, 2005년 12월은 호남지역, 2010년 1월은 중부지역에 피해가 일어났을 것으로 분석되었다. 이를 강풍맵과 중첩시켜 강풍으로 인해 피해입은 비닐하우스의 피해지역을 추가적으로 추출하고 소방방재청의 재해연보와 결과를 비교분석하고자 한다.

우리나라에서의 대설피해는 지역별로 차이가 있으며, 그와 같은 지역별 강설 특성을 파악하기 위해서는 지역별 과거의 기상현상 및 강설자료의 수집·분석이 수반되어야 한다. 또한 대설로 인한 피해특성을 이해하기 위해서는 지역별 강설 특성 뿐만 아니라 지역별 대설피해의 예방·대응체계의 조사 및 분석, 대설 피해규모의 조사 및 분석이 추가되어야 한다. 그 중에서 본 연구는 대설에 의한 지역별 피해현황의 공간적 분포를 살펴보았으며, 이를 위해 장기간의 분석기간과 분석자료를 활용, 시·공간적 변화추이를 살펴보았다. 분석결과, 대설에 의한 이재민 피해는 충청도와 서해안 부근에서 높게 나타났으며, 대설에 의한 인명피해(사망)는 매우 적은 것으로 나타났다. 또한 이재민·인명피해 및 재산피해 등을 모두 포함한 총피해액은 경기지역과 충청도, 전라도 해안지역에서 크게 나타났으며, 전반적으로 충청·전라도지역을 포함한 서해안 지역에서 대설에 의한 피해가 상당히 발생되고 있는 것으로 나타났다.

본 연구의 목적은 단기간 집중⋅광역적 피해를 유발하는 폭설에 대해 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상을 활용하여 적설지역을 관측하는데 있다. MODIS 위성영상, 지상관측 망으로부터 획득된 온도, 상대습도 및 적설자료는 폭설을 분석하기위한 기본 자료로 사용되었다. 위성영상에서 그림자와 같은 지형효과를 저감하기위해 코사인 알고리즘을 적용하였으며, MODIS 위성영상으로부터 정량적인 적설지역을 분석하기위해 눈 정규지수(Normalized Difference Snow Index: NDSI) 알고리즘을 적용하고 Kappa 통계량을 이용해서 정확성을 검증하였다. 그 결과 각각 91.30%(2001년 1월), 87.76%(2004년 3월), 70.79%(2011년 2월)의 정확도를 보였다. 따라서 위성영상을 활용한 분석기반 프로세스는 보다 효과적이고 과학적인 의사결정지원을 위한 하나의 도구로서 활용될 수 있으며, 위성영상 정보 및 지상관측 망을 이용한 입체적 모니터링은 신속한 상황판단 고도화를 위한 기본 자료로 활용될 수 있다.

The heavy snowfall event over the eastern part of Seoul, Korea on Mar. 04, 2008 has been abruptly occurred after the frontal system with the heavy snowfall event had been past over the Korean peninsula on Mar. 03, 2008. Therefore, this heavy snowfall event couldn't be predicted well by any means of theoretical knowledges and models. After the cold front passed by, the cold air mass was flown over the peninsula immediately and became clear expectedly except the eastern part and southwestern part of peninsula with some large amount of snowfall. Even though the wide and intense massive cold anticyclone was expanded and enhanced by the lowest tropospheric baroclinicity over the Yellow Sea, but the intrusion and eastward movement of cold air to Seoul was too slow than normally predicted. Using the data of numerical model, satellite and radar images, three dimensional analysis products(KLAPS : Korea Local Analysis and Prediction System) of the environmental conditions of this event such as temperature, equivalent potential temperature, wind, vertical circulation, divergence, moisture flux divergence and relative vorticity could be analyzed precisely. Through the analysis of this event, the formation and westward advection of lower cyclonic circulation with continuously horizontal movement of air into the eastern part of Seoul by the analyses of KLAPS fields have been affected by occurring the heavy snowfall event. As the predictability of abrupt snowfall event was very hard and dependent on not only the synoptic atmospheric circulation but also for mesoscale atmospheric circulation, the forecaster can be predicted well this event which may be occurred and developed within the very short time period using sequential satellite images and KLAPS products.

Heavy snowfall was occurred over the south-western part of the Korean Peninsula called as Honam Districts, on two days from 21 December 2005. The development mechanism of snowfall and its characteristics were analysed using observation and numerical data provided by Korea Meteorological Administration. In comparison with other years Arctic air mass developed and maintained during all December 2005 due to active planetary waves with three branches. And jet streams at lower and higher levels make easy development of snow convection cells. Especially thermal low induced by mesoscale heat and dynamic sources, also help the developments of convection cells in strong ascension. The understanding the relation between synoptic and mesoscale circumstance, therefore, is also important to predict the heavy snowfall and to prevent the disaster.