GIS 및 USLE를 이용한 연 토사침식량 산정에의 LS 인자 영향분석

정휘철(Jung Hui-Cheul),장종경(Jang Jong-Kyung),신현석(Shin Hyun-Suk) 대한토목학회 2000 대한토목학회 학술발표회 논문집 Vol.2000 No.3

북한 환경정보 구축 및 활용방안 연구(Ⅱ) 원격탐사를 이용한 자연환경성 우수지역 평가

정휘철 ( Huicheul Jung ),윤정호,김근한,이은정,강병진 한국환경정책평가연구원 2016 기본연구보고서 Vol.2016 No.-

통일 이후 급격한 국토개발로 인한 핵심 자연환경 우수지역의 파괴를 미연에 방지하고 균형 있는 국토의 보전 및 관리를 위해서는 환경계획을 고려한 종합적인 국토발전 전략의 수립이 필수적이며, 이러한 종합적인 국토계획의 수립을 위해서는 객관적인 북한 지역 국토의 환경성을 평가한 자료의 구축이 필수적이다. 하지만 북한 지역의 국토계획 및 환경계획에 활용할 수 있는 자연환경성을 평가한 환경공간정보가 구축되어 있지 않다. 따라서 환경보전계획 정책 수립에 활용할 수 있는 북한 지역의 환경공간정보 구축방안과 이러한 환경공간정보를 이용한 자연환경성 우수지역 평가방안 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 원격탐사기법을 이용한 북한 지역의 자연환경성 우수지역의 평가항목들의 구축과 이러한 평가항목을 이용한 평가방법을 제시하였다. 우선 북한 지역의 자연환경성 우수지역을 선정하기 위해 자연환경성과 관련된 선행연구 사례를 통해 북한 지역의 자연환경성 우수지역 평가에 요구되는 지표 및 DB 항목과 자연환경성 평가방안을 검토하였다. 또한 북한 지역의 자연환경성 평가를 위해 환경성 평가와 관련된 평가방법을 검토하여 북한 지역에 적용할 수 있는 자연환경성 평가방안을 고려하였다. 자연환경성 평가에 사용한 평가항목은 DEM 자료와 Sentinel-2 영상으로부터 추출한 30개의 평가항목으로 선정하였으며, 자연환경성 우수지역을 평가하기 위한 방법론은 동식물의 서식처 평가 및 산사태 위험지도 작성에 주로 이용되고 있는 로지스틱 회귀분석을 이용하였다. 로지스틱 회귀분석을 통한 자연환경 우수지역 평가를 위해 종속변수로 자연환경성 대표 우수지역을 식생보전 등급 1,2등급 지역과 임상도 5영급 이상 지역을 선정하였으며, 두 지역의 교집합 지역과 합집합 지역으로 구분하여 실험하였다. 평가항목별 독립성 분석을 통해 선정된 평가항목을 이용하여 로지스틱 회귀분석을 이용하여 자연환경성 우수지역 확률 지도를 구축하였으며 교집합과 합집합 로지스틱 회귀분석의 적합성 모형은 각각 89.4%와 79.0%의 분류 정확도가 나타났다. 자연환경성 우수지역 평가 결과와 샘플링을 통한 ROC분석에서는 교집합 지역의 자연환경성 평가와 정확도가 96.1%로 상당히 높게 나타났으며, 합집합 지역의 자연환경성 평가와 샘플링한 정확도가 86.9%으로 나타났다. 본 연구 결과의 정확도 검증을 위해 국토환경성 평가지도의 환경생태적 평가 등급과의 비교분석을 실시하였으며, 비교 결과 환경생태적 평가 1등급 지역은 본 연구에서 제시한 자연환경성 우수지역 평가 결과 상위 60% 지역에 84%를 차지하였다. 이러한 결과는 북한 지역의 자연환경성 우수지역 평가에 충분히 활용 가능할 것이라고 판단되었으며, 비교분석을 통하여 자연환경성 우수지역 평가 결과 상위 40% 이상을 자연환경성 핵심 우수지역으로 지정하고, 60%까지의 완충 자연환경성 우수지역은 추후 단계적으로 핵심 자연환경성 우수지역으로 확장할 수 있도록 정책을 설정하는 것이 바람직할 것으로 판단하였다. 본 연구에서 제시한 자연환경성 평가 결과는 통일을 대비한 국토환경관리 및 통일 대비 각종 개발 목적의 계획 수립 시에 이용될 수 있으며, 사전환경성 검토와 같이 개발 관련 초기 계획 수립 시 입지의 타당성 및 환경보전 방안 마련의 계획 수립에 활용할 수 있을 것이라 기대된다. 또한 DMZ의 생태적 지속가능성 평가와 한반도 산림공간정보 구축에도 본 연구에서 수행한 자연환경성 우수지역 평가방안을 적용한다면 상당한 부분에서 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 본 보고서의 제2장에서 자연환경성 평가항목 선정을 위한 국내외 환경성 평가 관련 선행 연구를 검토하였으며, 크게 국제적 환경 관련 지표, 공간 기반 자연환경관리, 보전지역 자연환경성 평가의 분야로 나누어 선행연구를 정리하였다. 제3장에서는 북한 지역에 적용 가능한 지표와 방법론을 도출하기 위해 북한 지역의 환경 관련 선행연구를 검토하였으며, 원격 탐사기법을 사용한 선행연구를 검토하였다. 제4장에서는 ASTER GDEM과 Sentinel-2 위성영상을 기반으로 수집 및 구축한 북한 지역의 평가항목 자료를 제시·설명하였다. 제5장에서는 북한 지역의 자연환경성 우수지역 평가를 위한 로지스틱 회귀분석 방법론과 자연환경성 평가 결과를 제시하였으며, 평가 결과의 정확도 검증을 실시하였다. 이러한 결과를 바탕으로 제6장에서는 정책적 활용 및 이용 방안을 제시하였다. Establishment of a comprehensive land development strategy which reflects environmental planning is essential for balanced conservation and management of the nation`s land and preventing the destruction of environmental hotspots in the course of rapid land development anticipated after the Korean reunification. Such national land planning should be preceded by an objective environmental assessment of North Korea`s territory. However, spatial environmental data of North Korea required for national land planning have not been constructed yet. Therefore, research into the construction of North Korea`s spatial environmental data and the assessment of environmentally valuable areas using such data are necessary. In this study, we suggested the indicators to be used for the assessment of North Korea`s environmentally valuable areas selected using remote sensing techniques and the methodology of assessment. By reviewing previous domestic and overseas studies on environmental assessment, 30 indicators were extracted from the Global DEM and Sentinel-2 images. Logistic regression analysis were performed to assess environmentally valuable areas with 30 independent variables and 2 dependent variables consisted of regions classified as vegetation conservation classes 1 and 2 and those categorized as age class 5 or above in forest type map. Using the indicators filtered through the independency analysis, the probability map of environmentally valuable areas was constructed with the accuracy of 89.4% in case of the intersection of the two dependent variables and 79.0% for their union. For the verification of accuracy, the result of the study was compared with the Environmental Conservation Value Assessment Map (ECVAM). It was found that 84% of the Class 1 in ECVAM were included in the top 60% of the environmentally valuable areas evaluation results. Therefore, we concluded that the top 40% from the assessment can be classified as core environmentally valuable areas and top 60% can be classified as environment buffer areas. The result of the study is expected to be utilized in a wide range of national land and environmental management as a preparation for the reunification, and in enacting environmental conservation policies. Moreover, the assessment result can contribute to the ecologically sustainable evaluation of the demilitarized zone and the construction of the forest spatial data of the Korean Peninsula.

적응경로 기반 지자체 기후변화 적응계획 강화를 위한 의사결정 지원 전략

현정희(Hyun, Jung Hee),김지연(Kim, Jiyeon),윤석환(Yoon, Seokhwan),박채연(Park, Chae Yeon),정휘철(Jung, Huicheul),정태용(Jung, Tae Yong),이동근(Lee, Dong Kun) 한국기후변화학회 2019 한국기후변화학회지 Vol.10 No.2

계획수립 사용자 중심의 기후적응 의사결정지원 시스템

현정희(Hyun, Jung Hee),김지연(Kim, Ji Yeon),이동근(Lee, Dong Kun),허주영(Huh, Ju Young),배채영(Bae, Chae Young),정휘철(Jung, Huicheul),정태용(Jung, Tae Yong),차동호(Cha, Dong Ho) 한국기후변화학회 2020 한국기후변화학회지 Vol.11 No.6-1

기후변화에 따른 솔수염하늘소(Monochamus alternatus) 잠재적 분포 변화 예측

김재욱,정휘철,박용하,Kim, Jaeuk,Jung, Huicheul,Park, Yong-Ha 한국응용곤충학회 2016 한국응용곤충학회지 Vol.55 No.4

소나무재선충병의 주요 매개체인 솔수염하늘소(Monochamus alternatus)의 잠재적 공간 분포를 예측하는 것은 소나무재선충병 확산 대응을 위해 필수적이다. 본 연구에서는 매개체의 생활사에 관한 온도 조건을 고려한 CLIMEX 모형을 이용하여 우리나라의 솔수염하늘소의 현재와 미래 공간분포를 예측하였다. 솔수염하늘소의 현재 분포를 모델링하기 위하여 2006년부터 2014년까지 솔수염하늘소가 발견된 행정구역 자료와 2006년부터 2015년까지 68개 기상관측지점의 10년 평균 기후자료를 이용하였다. 선행 연구를 통해 알려진 솔수염하늘소의 생육 온도 범위를 고려한 8개의 매개변수군을 작성하고, Error matrix 방법을 이용해 실제 분포와 상관성이 가장 높은 매개변수군을 선정하여 모의하였다. 솔수염하늘소의 미래 분포는 기상청 RCP 8.5 시나리오의 기후 전망 자료를 이용하여 2050년대(2046년-2055년)와 2090년대(2091년-2100년) 두 시기를 대상으로 전망하였다. 현재의 솔수염하늘소 분포 모의는 수도권과 충남지역이 다소 과대하나 전반적인 실제 분포와 유의성 있게 일치하였다. 미래 기후변화 환경 조건에서는 솔수염하늘소는 서해안과 남해안 지역에서 점차 전국적으로 확대될 것으로 예측되었다. Predicting potential spatial distribution of Monochamus alternatus, a major insect vector of the pine wilt disease, is essential to the spread of the pine wilt disease. The purpose of this study was to predict future domestic spatial distribution of M. alternatus by using the CLIMEX model considering the temperature condition of the vector's life history. To predict current distribution of M. alternatus, the administrative divisions data where the pine wilt spots caused by M. alternatus were found from 2006 to 2014 and the 10-year mean climate observed data in 68 meteorological stations from 2006 to 2015 were used. Eight parameter sets were chosen based on growth temperature range of M. alternatus reported in preceding researches. Error matrix method was utilized to select and simulate the parameter sets showing the highest correlation with the actual distribution. Regarding the future distribution of M. alternatus, two periods of 2050s(2046-2055) and 2090s(2091-2100) were predicted using the projected climate data of RCP 8.5 Scenario generated from Korea Meteorological Administration. Overall results of M. alternatus distribution simulation were fit in the actual distribution; however, overestimation in Seoul Metropolitan area and Chungnam Region were shown. Gradual expansion of M. alternatus would be expected to nationwide from western and southern coastal areas of Korea peninsula.

공간분석을 이용한 국립공원 신규 후보지역 선정 평가

김근한(Kim, Geun Han),정휘철(Jung, Hui Cheul),윤정호(Yoon, Jeong Ho),김오석(Kim, Oh Seok),전성우(Jeon, Seong Woo) 대한공간정보학회 2017 대한공간정보학회지 Vol.25 No.3

우수한 자연환경을 체계적이고 지속적으로 보호하고 관리하기 위해 적정한 국립공원 지정 관리 목표 설정과 국립공원 확대 지정을 위한 객관적인 평가방안은 필수적이다. 이를 위해 육상형 국립공원 신규지정 후보지역들의 도출을 위해 공간분석 기반의 국립공원 후보지역 도출 방안을 개발하는데 목적이 있다. 육상형 국립공원 신규지정 후보지역들의 도출을 위한 평가 시 자원성과 타당성으로 구분하여 평가를 수행하였으며, 자원성 평가 결과 우수지역으로 도출된 지역 중 타당성 평가 결과 높은 점수를 나타낸 지역들을 최종 신규 국립공원 후보지역으로 도출하였다. 자원성 평가에서는 자연생태계, 자연경관, 문화경관 항목을 검토하였으며, 타당성평가에서는 자연생태계, 자연경관, 문화경관, 지형보존, 위치 및 이용편의, 과학교육적 가치, 휴양적 가치를 검토하여 평가하였다. 분석결과 지자체에서 국립공원으로 승격을 요구했던 금정산, 백운산, 가지산, 팔공산 등을 포함하여 다양한 지역들이 신규 후보지역으로 선정되었으며, 기존 국립공원을 확대한 지역들 또한 국립공원 확대지역으로 가능한 지역인 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 우리나라 국립공원 신규 지정 후보지역의 선정 및 국립공원의 지속적인 관리를 위해 활용할 수 있을 것이다. The purpose of this research is to derive a list of candidates that are likely to become a new member of South Korean national parks. In order to do so, it is necessary to design an objective assessment mechanism that is based on geographic information systems/sciences(GIS) enabling spatial analyses, so that it can manage and conserve the national parks in a systematic and consistent fashion. When assessing the candidates “resource evaluation” and “feasibility evaluation” are considered, and only the terrestrial parks are investigated. These two factors are calculated individually and spatially-explicitly, and later, the maps are overlaid to identify the new candidates for the national park system. In the case of resource evaluation, natural ecosystem, and natural and cultural landscapes are reviewed; in the case of feasibility evaluation, natural ecosystem, natural and cultural landscapes, terrain conservation, location and utility, scientific and educational values, and recreation aspect are reviewed. It turns out that Mt.Geumjeong, Mt.Gaegun, Mt.Gaji, Mt.Palgong, etc. are the new competitive candidates, accompanied with the existing national parks with more expansive geographical boundaries. The research outcome is expected to enhance the sustainability and management of the national parks in South Korea.

연구논문(硏究論文) : 앙상블 기후 시나리오 자료를 활용한 우리나라 잣나무림 분포 적지 전망

김재욱 ( Jae Uk Kim ),정휘철 ( Hui Cheul Jung ),전성우 ( Seong Woo Jeon ),이동근 ( Dong Kun Lee ) 한국환경복원기술학회 2015 한국환경복원기술학회지 Vol.18 No.2

Preparations need to be made for Korean pine(Pinus koraiensis) in anticipation of climate change because Korean pine is an endemic species of South Korea and the source of timber and pine nut. Therefore, climate change adaptation policy has been established to conduct an impact assessment on the distribution of Korean pine. Our objective was to predict the distribution of Korean pine while taking into account uncertainty and afforestation conditions. We used the 5th forest types map, a forest site map and BIOCLIM variables. The climate scenarios are RCP 4.5 and RCP 8.5 for uncertainty and the climate models are 5 regional climate models (HadGEM3RA, RegCM4, SNURCM, GRIMs, WRF). The base period for this study is 1971 to 2000. The target periods are the mid-21st century (2021-2050) and the end of the 21st century (2071-2100). This study used the MaxEnt model, and 50% of the presences were randomly set as training data. The remaining 50% were used as test data, and 10 cross-validated replicates were run. The selected variables were the annual mean temperature (Bio1), the precipitation of the wettest month (Bio13) and the precipitation of the driest month (Bio14). The test data``s ROC curve of Korean pine was 0.689. The distribution of Korean pine in the mid-21st century decreased from 11.9% to 37.8% on RCP 4.5 and RCP 8.5. The area of Korean pine at an artificial plantation occupied from 32.1% to 45.4% on both RCPs. The areas at the end of the 21st century declined by 53.9% on RCP 4.5 and by 86.0% on RCP 8.5. The area of Korean pine at an artificial plantation occupied 23.8% on RCP 4.5 and 7.2% on RCP 8.5. Private forests showed more of a decrease than national forests for all subsequent periods. Our results may contribute to the establishment of climate change adaptation policies for considering various adaptation options.

지역 불평등을 고려한 기후 정의 평가: 폭염을 중심으로

김근한(Kim, Geunhan),정휘철(Jung, Huicheul) 한국기후변화학회 2020 한국기후변화학회지 Vol.11 No.6-1

동북아시아 지역에 대한 기후변화 예측의 불확실성 평가

신용희 ( Yonghee Shin ),정휘철 ( Huicheul Jung ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-

IPCC 제 5차 평가 보고서를 위해 작성된 CMIP5의 기후변화 시나리오로부터 우리나라, 북한, 일본을 중심으로 한 동북아시아 지역의 미래 기후변화 예측에 대한 분석 결과는 다음과 같다. 기온 변화의 경우, 온실가스 저감 정책이 어느 정도 실현되는 경우에 해당되는 RCP4.5 시나리오를 기반으로 작성된 34개 GCM 예측에 대한 분석결과, 과거기후 모의실험(Historical data)의 1971-2000년의 30년 평균 기온을 기준으로 우리나라에서는 34개 GCM의 평균 기온 값이 2020년대에 1.1 ℃ 상승하고 2050년대에 2.1 ℃, 2080년대에 2.5 ℃ 상승하는 것으로 나타났다. 북한에서는 2020년대에 1.2 ℃ 상승하고 2050년대에 2.3 ℃, 2080년대에 2.8 ℃ 상승하는 것으로 나타났다. 온실가스 저감 정책이 없는 경우에 해당되는 RCP8.5 시나리오를 기반으로 한 34개 GCM에 대한 분석 결과, 우리나라에서는 2020년대에 1.3 ℃ 상승하고 2050년대에 2.8 ℃, 2080년대에 4.5 ℃ 상승하는 것으로 나타났으며 북한에서는 2020년대에 1.5 ℃, 2050년대에 3.1 ℃, 2080년대에 5.1 ℃ 상승하는 것으로 나타났다. 이는 전 지구 평균 기온상승인 2020년대 1.1 ℃, 2050년대 2.3 ℃, 2080년대 3.8 ℃ 상승과 비교해 한반도의 기온 상승 속도가 훨씬 빠른 것을 나타내고 있다. 강수량 변화의 경우, RCP4.5 시나리오에 대한 GCM 예측의 분석결과, 우리나라에서는 2020년대에 GCM 평균 강수량이 2.9 % 증가하고 2050년대에 6.0 %, 2080년대에 10.3 % 증가하는 것으로 나타났다. 북한에서는 2020년대에 2.9 %, 2050년대에 10.0 %, 2080년대에 11.5 % 증가하는 것으로 나타나 우리나라보다 북한지역의 강수량이 크게 증가하는 것으로 나타났다. RCP8.5 시나리오에 대한 분석결과, 우리나라에서는 2020녀대에 3.2 %, 2050년대에 8.5 %, 2080년대에 13.7 % 증가하는 것으로 나타나 RCP4.5 시나리오에서보다 강수량이 증가하는 것으로 나타났다. 북한에서는 2020년대에 3.9 %, 2050년대에 10.8 %, 2080년대에 18.3 % 강수량이 증가하는 것으로 나타났다. 이는 전 지구 평균 강수량증가인 2020년대 1.8 %, 2050년대 3.7 %, 2080년대 6.2 % 증가와 비교해 한반도에서 21세기 말로 갈수록 강수량이 점차 증가한다는 것을 나타내고 있다. 마지막으로 일사 변화의 경우, RCP4.5 시나리오에 대한 분석 결과, 우리나라에서는 2020년대에 0.0 W/m²로 변화가 없고 2050년대에 5.6 W/m² 2080년대에 7.1 W/m² 증가하는 것으로 나타났다. 한편 북한에서는 2020년대에 1.3 W/m²감소하고 2020년대에 3.6 W/m² 증가, 2080년대에 5.1 W/m² 증가하는 것으로 나타났다. RCP8.5 시나리오에 대한 분석결과, 우리나라에서는 2020년대에 0.6 W/m² 감소하고 2050년대에 4.9 W/m² 증가, 2080년대에 7.5 W/m² 증가하며 북한에서는 2020년대에 1.9 W/m² 감소하고 2050년대에 2.7 W/m² 증가, 2080년대에 4.2 W/m² 증가하는 것으로 나타났다. 한편 한반도에서는 2020년대에 일사가 감소하다 21세기 말로 갈수록 증가하는 경향을 나타내지만 전 지구 평균일사는 2020년대 0.5 W/m² 감소, 2050년대 1.1 W/m² 감소, 2080년대 1.9 W/m² 감소로 21세기 말로 갈수록 일사가 감소하는 것으로 나타나고 있다. 이 연구를 통해 농업, 수자원 등의 기후 응용분야에서 주로 이용되고 있는 기온, 강수량, 일사량에 대한 한반도의 미래 변화 특징을 파악하고 다중 GCM 예측 결과의 불확실성을 정량적으로 평가할 수 있었다.

기후변화에 따른 우리나라 특산식물의 잠재적 분포적지 변화 예측 -모데미풀을 중심으로-

이상혁 ( Sang Hyuk Lee ),정휘철 ( Hui Cheul Jung ),최재용 ( Jae Yong Choi ) 한국환경복원기술학회 2012 한국환경복원기술학회지 Vol.15 No.3

The importance of the genetic value of native plants has been raised recently after the adoption of Nagoya Protocol. In this stream, this research focused on the future distribution of Megaleranthis saniculifolia which has been evolved and adapted to Korean natural environment and classified as an endemic endangered species by IUCN. The distribution of the species in future are projected based on ``present potential distribution area`` by adopting SRES (Special Report on Emission Scenarios) A1B climate change scenario using 6 types of GCM (General Circulation Model). The major results of the research are as follows:habitats of Megaleranthis saniculifolia. (1) will be reduced by 44% nation wide; (2) in Chungcheongngnam Do and Jeollanam Do will be the most affected; and (3) in high altitude in Chungcheongbuk Do, Gyunggi Do and Gangwon Do will be relatively less affected.