저수율 기반 시군별 농업가뭄 재해취약지도 작성

문영식 ( Young-sik Mun ),남원호 ( Won-ho Nam ),김한중 ( Han-joong Kim ),강구 ( Ku Kang ),하태현 ( Tae-hyun Ha ),이광야 ( Kwang-ya Lee ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

최근 우리나라는 급격한 기후변화로 인해 지역별·계절별 강수의 편차가 커지고 특정 지역에 강수량이 편중되는 현상이 빈번해 지면서 국지적 가뭄이 발생하고 있어 상습가뭄지역의 피해는 확대되고 있는 추세이다. 현재 우리나라는 가뭄에 대한 명확한 기준이 미비하여 선제적 가뭄 대응 보다는 사후 관리를 중점으로 가뭄을 대응하고 있다. 본 연구에서는 기후변화에 따라 발생하는 농업가뭄의 현황과 원인을 분석하고 가뭄 취약성 평가 인자들을 선정하여 선제적이고 효율적인 가뭄대응 의사결정을 지원하고자 한다. 기존의 기후변화 취약성을 나타내는 노출도, 민감도, 적응능력의 포괄적 개념을 적용하여 농업 가뭄에 적합한 요인을 선정하여 나타내었다. 대표적으로 농업용 저수지의 저수율 자료와 강수량 자료를 활용하였으며, 각 인자별 가중치를 Z-score, 표준화 방법을 사용하여 등급을 산정하였다. 각 인자들은 등급별로 농업가뭄 취약성 평가를 하였으며, 시범지역을 선정하여 농업가뭄 취약지도를 나타내었다. 본 연구 결과는 기후변화에 대비하여 확보된 자원의 효율적 이용을 도모하고, 체계적인 관리를 통하여 농업분야의 가뭄 대응력을 향상 시킬 것으로 사료된다.

계층화분석 및 엔트로피 가중치 산정 방법에 따른 농업가뭄재해 취약성 평가

문영식 ( Mun Young-sik ),남원호 ( Nam Won-ho ),양미혜 ( Yang Mi-hye ),신지현 ( Shin Ji-hyeon ),전민기 ( Jeon Min-gi ),김태곤 ( Kim Taegon ),이승용 ( Lee Seung-yong ),이광야 ( Lee Kwang-ya ) 한국농공학회 2021 한국농공학회논문집 Vol.63 No.3

Recent drought events in the South Korea and the magnitude of drought losses indicate the continuing vulnerability of the agricultural drought. Various studies have been performed on drought hazard assessment at the regional scales, but until recently, drought management has been response oriented with little attention to mitigation and preparedness. A vulnerability assessment is introduced in order to preemptively respond to agricultural drought and to predict the occurrence of drought. This paper presents a method for spatial, Geographic Information Systems-based assessment of agricultural drought vulnerability in South Korea. It was hypothesized that the key 14 items that define agricultural drought vulnerability were meteorological, agricultural reservoir, social, and adaptability factors. Also, this study is to analyze agricultural drought vulnerability by comparing vulnerability assessment according to weighting method. The weight of the evaluation elements is expressed through the Analytic Hierarchy Process (AHP), which includes subjective elements such as surveys, and the Entropy method using attribute information of the evaluation items. The agricultural drought vulnerability map was created through development of a numerical weighting scheme to evaluate the drought potential of the classes within each factor. This vulnerability assessment is calculated the vulnerability index based on the weight, and analyze the vulnerable map from 2015 to 2019. The identification of agricultural drought vulnerability is an essential step in addressing the issue of drought vulnerability in the South Korea and can lead to mitigation-oriented drought management and supports government policymaking.

주성분 분석을 활용한 신규 혼합 가뭄 지표 적용

문영식 ( Young-sik Mun ),남원호 ( Won-ho Nam ),전민기 ( Min-gi Jeon ),이희진 ( Hee-jin Lee ),이수진 ( Soo-jin Lee ),이양원 ( Yang-won Lee ),( Brian Fuchs ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

기후변화 및 이상기후에 따라 전 세계적으로 가뭄의 발생 빈도는 증가하고 있으며, 농업·생태계·수자원관리 등 다양한 분야에 영향을 미치고 있다. 일반적으로 가뭄의 발생 원인은 강수량의 부족으로 나타나며, 지표수와 지하수 같은 가용수자원이 부족하다면 피해는 더욱 극심하게 발생한다. 2022년 5월 우리나라의 월평균 강수량은 5.8mm, 강수일수는 3.3일로 역대 최저점을 기록하였으며, 강수량 부족으로 인한 봄철 가뭄은 더욱 극심하게 발생하였다. 이러한 가뭄을 분석하기 위해서는 가뭄의 전조를 파악하고, 가뭄 확산 및 크기를 정량화 하는 것이 중요하며, 대표적으로 강수량, 토양수분, 증발산량 등을 활용하여 가뭄을 모니터링하고 있다. 최근 미국에서는 가뭄모니터(U.S. Drought Monitor, USDM)에서 모니터링하는 다양한 가뭄지수를 활용하여 단기·장기 혼합 가뭄 지표(Drought Indicator Blends)를 개발하였다. 혼합 가뭄 지표는 SPEI (Standardized Precipitation Evapotranspiration Index), SPI (Standardized Precipitation Index), 토양수분(Soil Moisture)을 결합하여 가뭄을 추정한다. 단기 가뭄 지표의 경우 토양의 수분공급, 산불, 비관개 농업 등 단기간 강수량에 의해 해소될 수 있는 가뭄을 모니터링 할 수 있으며, 장기 가뭄 지표의 경우 저수지, 지하수위, 관개 농업 등 장기간 강수량이 요구되는 가뭄 상황을 파악할 수 있다. 본 연구에서는 인공지능기법을 적용한 천리안위성 2A호 토양수분자료와 기상자료, 증발산량 자료를 활용하여 주성분 분석 기반 혼합 가뭄 지표를 국내에 적용하고자 한다.

다중 위성영상 기반 강우자료를 활용한 동아시아 지역의 기상학적 가뭄지수 비교 분석

문영식 ( Young-sik Mun ),남원호 ( Won-ho Nam ),김태곤 ( Taegon Kim ),서찬양 ( Chanyang Sur ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

최근 기후변화로 인해 가뭄, 홍수, 태풍과 같은 자연재해의 발생 빈도가 증가하고 있는 추세이며, 가뭄의 경우 다른 자연재해와 달리 장기간에 걸쳐 광역적인 피해를 주고 있다. 가뭄을 파악하기 위해 주로 강수량을 바탕으로 나타낸 가뭄지수를 활용하여 가뭄을 분석하고 있으나, 동아시아와 같은 넓은 지역의 경우 한정된 기상관측소 자료로 인해 가뭄 분석이 어려운 상황이다. 본 연구에서는 넓은 범위의 자료를 주기적으로 취득할 수 있는 위성영상 기반의 강수량 자료를 활용하여 동아시아의 가뭄을 분석하였다. Climate Hazards Groups InfraRed Precipitation with Station (CHIRPS), Precipitation Estimation From Remotely Sensed Information Using Artificial Neural Networks-Climate Data Record (PERSIANN-CDR), Global Land Data Assimilation System (GLDAS) 등 다중 강우 위성영상의 강수량 자료를 활용하여 기상학적 가뭄 지수인 표준강수지수 (Standardized Precipitation Index, SPI)를 산정하였다. 본 연구를 통해 인공위성 기반의 강수량 자료가 한정된 기상관측소의 기상자료를 대체 할 수 있다는 측면에서 중요한 이점을 제공할 것으로 판단된다.

전라남도 읍면동 단위 농업가뭄 대응능력 평가

문영식 ( Young-sik Mun ),남원호 ( Won-ho Nam ),양미혜 ( Mi-hye Yang ),이광야 ( Kwang-ya Lee ),임영수 ( Young-su Lim ),조영준 ( Young-jun Jo ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0

최근 기후변화로 인해 지역별·계절별 강수량의 편차가 증가하고 있으며, 특정 지역 강수량의 부족으로 인한 가뭄이 빈번하게 발생하고 있다. 2022년 5월 강수량은 3.3일간 5.8mm로 관측 이래로 최저 강수량 및 강수 일 수를 기록하였으며, 남부지방의 경우 가뭄 일수가 227.3일로 기상관측 사상 최장 가뭄을 나타내었다. 강수량의 부족, 가뭄빈도 및 발생확률 가속화에 따른 가뭄의 사전 대응체계와 선제적 대응방안 마련이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 농업용 저수지의 관개용수가 부족하여 농작물에 피해가 발생하는 농업가뭄을 대상으로 지역별 농업가뭄 대응능력을 평가하였으며, 기상, 가뭄발생현황, 보조수원능력, 가뭄대응능력 항목으로 구분하여 세부 지표를 통해 농업가뭄 평가를 수행하였다. 기상 항목은 강수량 관련 지표를 구축하였으며, 가뭄발생현황 항목은 공식적으로 발표되고 있는 가뭄 사례, 보조수원능력 항목의 경우 농업용 저수지를 대체할 수 있는 양수저류와 보조수원인 관정 자료를 수집하였다. 가뭄대응능력 항목은 농업용 저수지와 농경지 수리시설물을 평가할 수 있는 지표를 선정하였다. 농업가뭄 대응능력은 가뭄 대응능력 항목을 중심으로 기상, 가뭄발생현황, 보조수원능력 항목의 가감을 적용하여 평가하였으며, 기존의 시군단위 평가에서 상세화된 읍면동 단위의 평가를 수행하였다. 대상지역으로 2022년 극심한 가뭄이 발생한 광주광역시를 포함한 전라남도 지역으로 348개의 읍면동을 대상으로 평가를 수행하였으며, 향후 전국 읍면동 단위 농업가뭄 대응능력 평가가 수행된다면 농업가뭄을 선제적으로 대응할 수 있는 시스템과 체계를 구축할 수 있을 것이라 판단된다.

지역기반 농업용수의 가뭄재해 취약성 평가

문영식 ( Mun Young-sik ),남원호 ( Nam Won-ho ),전민기 ( Jeon Min-gi ),김한중 ( Kim Han-joong ),강구 ( Kang Ku ),이정철 ( Lee Jung-chul ),하태현 ( Ha Tae-hyun ),이광야 ( Lee Kwangya ) 한국농공학회 2020 한국농공학회논문집 Vol.62 No.2

Drought is one of the most influential disasters in sustainable agriculture and food security of nations. In order to preemptively respond to agricultural droughts, vulnerability assessments were conducted to predict the possibility of drought in the region, the degree of direct or indirect damage, and the ability to cope with the damage. Information on agricultural drought vulnerability status of different regions is extremely useful for implementation of long term drought management measures. The purpose of this study is to develop and implement a quantitative approach for measuring agricultural drought vulnerability at sub-district level based on agricultural water and reservoirs. To assess the vulnerability in a quantitative manner and also to deal with different physical and socioeconomic data on the occurrence of agricultural drought, we selected the appropriate factors for the assessment of agricultural drought vulnerability through preceding studies, and analyzed the meteorological and agricultural reservoir data from 2015 to 2018. Each item was weighted using AHP (Analytic Hierarchy Process) analysis and evaluated through the agricultural drought vulnerability estimation. The entire national vulnerability assessments showed that Ganghwa, Naju, and Damyang were the most vulnerable to agricultural droughts. As a result of analyzing spatial expression, Gyeongsang-do is relatively more vulnerable to drought than Gangwon-do and Gyeonggi-do. The results revealed that the methodology and evaluation items achieved good performance in drought response. In addition, vulnerability assessments based on agricultural reservoir are expected to contribute supporting effective drought decisions in the field of agricultural water management.

AP의 Log 정보를 이용한 불법 기기 차단 기법

문지만(Mun Ji Man),윤영식(Youn Young Sik),정수환(Jung Sou Hwan) 한국통신학회 2013 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.6

Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station (CHIRPS)를 활용한 한반도 기상학적 가뭄지수 적용

문영식 ( Young-sik Mun ),남원호 ( Won-ho Nam ),전민기 ( Min-gi Jeon ),김태곤 ( Taegon Kim ),홍은미 ( Eun-mi Hong ),( Michael J. Hayes ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

최근 기후변화로 인하여 홍수와 가뭄 등 극한 사상의 발생 빈도가 증가하고 있는 추세이며, 원격탐사자료는 이와 같은 자연재해에 대한 모니터링 및 예측에 활용되어 왔다. 특히 위성영상은 넓은 지역을 주기적으로 관측하여 자료를 축적하고 있기 때문에 지구 지표상에서 관측시 누락된 미계측 지역의 자료 구축에 활용된다. 우리나라의 경우 상대적으로 조밀한 지상 관측망이 구축되어 있어 공간적으로 상세한 강수량 정보를 생산할 수 있는 여건이 있지만, 북한 지역의 경우 통계자료에 관한 자료의 접근 및 품질의 제한성으로 미계측 지역에 대한 강수량의 추정에 한계가 있다. CHIRPS (Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Stations) 데이터는 1999년부터 미국국제개발처 (U.S. Agency for International Development, USAID), 미국항공우주국 (National Aeronautics and Space Administration, NASA), 미국해양대기청 (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)의 지원으로 개발된 전지구 강우데이터 자료이다. 1981년부터 최근까지 전세계 지상 관측소 데이터와 0.05도 격자 해상도의 위성영상을 통합하여 강우 데이터를 재공한다. 한편 위성강우 자료를 바탕으로 수문기상학적 활용성을 평가하기 위한 다양한 연구가 국내외로 이루어지고 있으나, 국내에서 CHIRPS 자료 활용 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 인공위성을 이용한 강수량 모델인 CHIRPS를 이용하여 남한과 북한의 적용성을 검토하였다. 남한 및 북한 지역의 지상 관측 자료와 CHIRPS 데이터를 비교하여 자료를 검정하고, 기상학적 가뭄지수인 표준강수지수 (Standardized Precipitation Index, SPI)을 산정하였다.

농업용 저수지의 공급량 및 수요량 기반 농업용수 가뭄위험도 평가

문영식 ( Young-sik Mun ),남원호 ( Won-ho Nam ),윤동현 ( Dong-hyun Yoon ),이승용 ( Seung-yong Lee ),이광야 ( Kwangya Lee ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

농업가뭄은 작물생육에 필요한 유효수분 부족 또는 관개기 동안 원활한 용수공급이 이루어지지 않은 상황으로 정의할 수 있다. 특히 농업용 저수지는 수자원 공급 및 확보를 위해 전국 18,000 여개가 건설되었으며, 농업용수는 우리나라전체 물 이용량의 약 47% 이상을 차지하고 있을 만큼 중요한 역할을 하고 있다. 안정적인 작물생육과 용수공급을 위해 기후변화 및 농업수자원을 복합적으로 고려하는 가뭄위험도 분석을 통해 선제적 농업가뭄 대응 체계를 마련할 필요가 있다. 위험도 평가는 민감도, 노출도, 적응능력을 기반으로 다양한 요소들을 종합적으로 분석할 수 있으며, 효과적으로 가뭄을 예측하고 대응할 수 있는 의사결정 지원 기반을 마련할 수 있다. 본 연구에서는 농업용 저수지를 기반으로 공급량 및 수요량 기반의 농업용수 가뭄위험도를 평가하였다. 농업용수 가뭄 위험도 평가에 관련된 요소들을 선행연구를 통해 조사하였으며, IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) 취약성 평가의 노출도, 민감도, 적응능력 개념을 도입하여 농업용수 가뭄위험도를 평가하였다. 각 개념에 적합한 대응변수를 활용하여 강수량, 농업용 저수지 공급량, 수요량뿐만 아니라 사회·환경적 영향까지 고려하여 평가 항목을 선정하였다. 또한 각 항목별 가중치 산정은 AHP (Analytic Hierarchy Process) 방법과 엔트로피 산정 방법 등을 비교하여 가중치를 산정하였다. 평가 항목과 가중치를 바탕으로 농업용수 가뭄위험도 및 용수공급능력이 취약한 지역을 선정하기 위한 우선순위를 결정하였다. 본 연구의 결과는 선제적 가뭄 대응의 기초자료로 활용되어 농업용수 기반의 가뭄 위험지역 산정에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

단기 혼합 가뭄 지표 기반 가뭄 조기경보기준 개발

문영식 ( Young-sik Mun ),남원호 ( Won-ho Nam ),윤동현 ( Dong-hyun Yoon ),박광수 ( Gwang-su Park ),( Brian Fuchs ),( Mark D. Svoboda ) 한국농공학회 2021 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2021 No.-