시나리오 플래닝을 적용한 기후 변화 대응 교육프로그램 개발

김재근 한국현장과학교육학회 2016 현장과학교육 Vol.10 No.3

We developed a high school education program on climate change responses: mitigation and adaptation, in which students predict effects of climate change on life and find creative and self-directed ways to respond to it by applying a scenario planning. The program consisted of 10 periods: students explored the causes of climate change, phenomena, and effects and then they creatively proposed the ways of climate change mitigation and adaptation in dietary life and health and environment by using TAIDA, which is a kind of scenario planning. The program was revised through a validity test of high school teachers and completed after applying to 15 high school students in Incheon. They showed positive responses about teaching and learning strategies, contents of climate change and systematic teaching processes and expected that it will help them improve their creativity stimulating divergent thinking. Planning a future scenario of climate change increased an awareness of serious climate change and led them to think about efforts to climate change adaptation. This study has significance for applying future education to climate change education using a scenario planning and differs from other programs in that it focuses on climate change adaptation and makes students think ways to respond to it on their own. 본 연구는 시나리오 플래닝을 적용하여 학생들이 창의적이고 자기주도적으로 기후 변화가 생활에 미치는 영향을 예측하고 이에 대한 대응을 할 수 있는 방법을 찾는 고등학생 대상 기후 변화 대응 교육 프로그램을 개발하는데 있다. 개발된 프로그램은 총 10차시로 1~4차시는 기후 변화의 원인, 현상, 영향을 탐색하도록 하였고 5~10차시는 기후 변화 완화, 식생활과 보건 환경에 대한 기후 변화 적응 방법을 Lindgren와 Bandhold(2002)의 TAIDA를 이용하여 창의적으로 제시할 수 있도록 구성되었다. 개발한 교육 프로그램은 현직 교사의 타당도 조사를 거쳐 수정, 보완하였고 이를 인천광역시 소재 일반고등학교 과학동아리 학생 15명에게 예비 적용한 후 수정하여 완성하였다. 학생들은 프로그램의 교수 학습 전략, 기후 변화 교육 내용, 수업 진행의 체계성에 대해 긍정적인 반응을 보였고, 개발한 교육 프로그램이 발산적 사고를 촉진하여 창의력 향상에 도움이 될 것이라고 기대하였다. 기후 변화에 대한 미래 시나리오를 작성하는 것은 기후 변화에 대해 심각성을 높이는 인식의 변화를 가지게 하였고 기후 변화 대응을 위한 노력이 필요하다는 생각을 갖게 하였다. 개발된 프로그램은 시나리오 플래닝을 이용해 기후 변화 교육에 미래 교육을 적용했다는 점에서 의미를 가지며, 기후 변화 대응에 초점을 두어 그 방법을 학생들 스스로 찾아낼 수 있도록 한다는 점에서 기존의 개발된 프로그램과 차별성을 가진다.

기후변화 적응정책 지원을 위한 토지이용통합모델 개발(Ⅱ)

김오석 ( Oh Seok Kim ),안소은,윤정호,김기환,김걸 한국환경정책평가연구원 2016 기본연구보고서 Vol.2016 No.-

본 연구에서는 사회·경제적 요소와 자연·물리적인 요인을 동시에 고려한 시나리오를 개발하고 이에 근거한 모델링을 통해 2100년 시점의 국토이용 현황을 전망하였다. 시나리오 별 국토이용 결과에 따라 기후변화 리스크에 어떻게 대응하는 것이 전략적인지에 대해 분석 하였으며 이를 통해 통합모델 연구가 국가 차원에서 기후변화 적응대책 수립 시 어떻게 이바지할 수 있는지에 대해서 살펴보았다. 본 연구는 현재 시점에서 생각할 수 있는 부정적인 미래를 그리는 `보수적인 시나리오`와 이와는 대척되는 긍정적인 미래를 나타내는 `낙관적인 시나리오`를 개발·적용하였다. 낙관적인 시나리오는 두 개의 인구 시나리오를 고려하는데 이는 기후변화 적응역량과 인구변동 요인의 연관관계에 근거하여 도출하였다. 보수적인 시나리오는 TerrSet의 Land Change Modeler에 의해 전망되었고, 낙관적인 시나리오는 1차 연도에 개발한 케일럼(KEI-ILUM: Korea Environment Institute`s Integrated Land-Use Model)에 의해 전망되었다. 보수적인 시나리오에서 고려하는 개발에 대한 수요는 과도한 계획인구 가정에 근거하고 있으므로 2100년까지 지속해서 농지와 산림이 개발되는 것으로 나타났다. 낙관적인 시나리오는 기후변화 적응을 고려한 장래추계인구 결과와 연계하여 개발에 대한 수요를 계산하였으므로 보수적인 시나리오의 결과보다는 상대적으로 덜 개발되어 농지와 산림의 비율이 높게 나타났다. 모델링 결과를 KEI에서 수행한 기존의 폭염 및 해수면 상승 모델링 결과와 중첩하여 분석하면, 낙관적인 시나리오의 경우 개발된 지역에 미치는 폭염 영향은 약 30% 감소하는데 반해, 농지에 미치는 폭염 영향은 약 20% 증가하는 것을 확인되었다. 보수적인 시나리오의 경우, 향후 대한민국의 농지는 그 절대적인 면적이 감소할 것이므로 농축산물 생산이 이상기후 등에 받는 영향이 더 민감해질 것을 예상할 수 있다. 이러한 경우, 정책적으로 이상기후를 대비한 식량안보 전략에 상대적으로 많은 노력을 쏟는 것이 합리적으로 보인다. 반대로 낙관적인 시나리오의 경우, 농지 침수나 염류 피해 등에 더 큰 피해를 입을 수 있는 것으로 나타나므로 이에 무게를 실은 대책을 수립해야 한다. 한편, 산림 지목의 경우는 시나리오에 상관없이 비슷한 결과를 나타내므로 개발이나 농지 지목보다 시나리오별 전략이 상대적으로 덜 필요한 것으로 나타났다. 소위 현 상태 유지(BAU: Business-As-Usual) 시나리오라고 할 수 있는 `보수적인 시나리오`와 합리적인 개발 시나리오라고 할 수 있는 `낙관적인 시나리오`를 비교·분석한 결과 어떤 특정 시나리오가 기후변화 적응에 있어 압도적으로 더 낫다고 할 수 없는 것을 확인할 수 있었다. 이는 장차 대한민국 사회가 국가 차원에서든 지자체 차원에서든 기후변화에 적응하고자 할 때 최대한 다양한 시나리오를 고려해야 전략적으로 대비할 가능성이 증대됨을 시사하는 것이다. 이에 비해 현재 정부에서 수립하고 있는 국가기후변화적응대책은 기후변화 리스크를 단순히 병렬적으로 나열하는 데 그치고 있고 이를 어떻게 활용할 수 있는지에 대한 내용 또한 제시되지 않아 정책의 실질적인 활용 여부가 불분명하다. 과학적인 프레임 워크에 기반을 둔 통합모델을 활용하여 그 결과에 따라 이들을 시나리오별로 재구성해야 국가 정책으로서의 활용도가 제고될 것이다. 토지는 대기, 해양, 산림, 하천, 토양 등과 사회·경제적 요소를 모두 연결하는 중요한 환경매체이므로 통합모델 개발 시 케일럼은 통합모델의 중심에서 다른 세부 분석모듈과 연계하는 것이 합리적일 것이다. 본 보고서에서 폭염과 해수면 상승으로 인한 기후변화 리스크를 연계하여 분석한 것은 케일럼이 보다 더 넓은 의미로서의 통합모델로 확장할 수 있음을 보여준다고 할 수 있다. The research presents land-change modeling outcomes for the year of 2100 that are based on two distinct scenarios, where they take into account both shared socioeconomic pathways (SSPs) and representative concentration pathways (RCPs). The two scenarios are entitled “conservative” and “optimistic.” The conservative scenario portrays a business-as-usual situation and is modeled via Land Change Modeler (LCM). LCM is a analytical module embedded in TerrSet geospatial monitoring and modeling software, which has been developed and maintained by Clark Labs in the United States. The optimistic scenario depicts a more sustainable development (compared to the conservative scenario) and is modeled via Korea Environment Institute`s Integrated Land-Use Model (KEI-ILUM). KEI-ILUM integrates econometric modeling and geographic information science/systems (GIS) to simulate future land-use and land-cover change of South Korea. After the two scenarios are projected in a spatially explicit fashion the projections are overlaid with maps of heatwave and sea-level rise produced by KEI. Through the overlay, it is possible to identify which land-use type is more vulnerable to a specific climate change risk under a certain scenario. The conservative scenario shows more Built than the optimistic scenario, and consequently the optimistic scenario shows more Agriculture and Forest than the conservative scenario. Under the optimistic scenario, Built is less vulnerable to heatwave by approximately 30% compared to the conservative scenario. In the case of Agriculture, however, it is expected to be more vulnerable to heatwave by approximately 20% when the optimistic scenario is to be realized. Under the conservative scenario, it is more effective for Agriculture to be prepared for extreme weather and climate events, whereas it is more effective to be prepared for flood or salinization under the optimistic scenario. In the case of Forest, the results of the two scenarios are similar hence no distinct adaptation strategies seem necessary. In conclusion, there is no “better” scenario in terms of climate change adaptation because all scenarios are differently vulnerable to climate change risks. Thus, it is crucial to develop more scenarios and prepare strategies corresponding to those scenarios in pursuit of “better” climate change adaptation.

녹나무과 상록활엽수 자생지 기후특성과 기후변화에 따른 분포 변화

유승봉 ( Seung-bong Yu ),김병도 ( Byung-do Kim ),신현탁 ( Hyun-tak Shin ),김상준 ( Sang-jun Kim ) 한국환경생태학회 2020 한국환경생태학회지 Vol.34 No.6

기후변화는 생물계절반응 변화와 식물 자생지 이동을 초래한다. 우리나라 상록활엽수림도 과거 20년에 비해 분포역이 넓어지고 있으며, 자생지 범위가 북상하고 있다. 이에 따른 녹나무과 상록활엽수의 자생지 변화 예측을 위해 먼저, 식생의 분포와 관련이 깊은 온량지수와 한랭지수, 최한월 최저기온, 연평균기온 등 기후지표를 분석하였다. 그 변화량과 공간분포분석을 통해 우리나라 난온대 지역에 분포하는 녹나무과 상록활엽수 8종의 자생지 기후지표특성을 파악하였다. 또한, 기후지표특성을 바탕으로 MaxEnt 종 분포모형을 적용하여 기후변화 시나리오(RCP 4.5/8.5)에 따른 21세기 자생지 변화를 예측하였다. 녹나무과 상록활엽수 8종의 자생지 월 평균 기후지표 특성은 온량지수 116.9±10.8℃, 한랭지수 3.9±3.8℃, 연강수량 1495.7±455.4㎜, 건습지수 11.7±3.5, 연평균 기온 14.4±1.1℃, 동계 평균 최저기온 1.0±2.1℃로 나타났다. 기후변화 시나리오 RCP 4.5에 근거한 녹나무과 상록활엽수의 분포는 전라남도와 경상남도를 포함하는 도서지방과 서·남해안의 인접지역, 동해안의 강원도 고성까지 분포가 확대되는 것으로 분석되었다. 기후변화 시나리오 RCP 8.5에 근거한 분포의 경우 전라남도와 경상남도의 전 지역과 전라북도, 충청남도, 경상북도, 수도권의 일부 지역을 제외한 대부분 지역으로 분포가 확대될 것으로 분석되었다. 기후변화에 대비한 녹나무과 상록활엽수의 보전을 위해서는 자생지 내·외 보전 기준설정 및 다양한 자생지 특성 분석이 수행되어야 한다. 또한, 기후지표를 기반으로 한 생물계절정 자료를 통해 기후변화에 따른 녹나무과 상록활엽수의 분포, 이동, 쇠퇴 등의 미세변화를 선제적으로 감지하고 보전관리 방안을 수립하여야 할 것이다. Climate change leads to changes in phenological response and movement of plant habitats. Korea's evergreen broad-leaved forest has widened its distribution area compared for the past 20 years, and the range of its native habitats is moving northward. We analyzed climate indices such as the warmth index, the cold index, the lowest temperature in the coldest month, and the annual average temperature, which are closely related to vegetation distribution, to predict the change in the native habitat of Lauraceae evergreen broad-leaved trees. We also analyzed the change and spatial distribution to identify the habitat climate characteristics of 8 species of Lauraceae evergreen broad-leaved trees distributed in the warm temperate zone in Korea. Moreover, we predicted the natural habitat change in the 21st century according to the climate change scenario (RCP 4.5/8.5), applying the MaxEnt species distribution model. The monthly average climate index of the 8 species of Lauraceae evergreen broad-leaved trees was 116.9±10.8℃ for the temperate index, the cold index 3.9±3.8℃, 1495.7±455.4㎜ for the annual precipitation, 11.7±3.5 for the humidity index, 14.4±1.1℃ for the annual average temperature, and 1.0±2.1℃ for the lowest temperature of winter. Based on the climate change scenario RCP 4.5, the distribution of the Lauraceae evergreen broad-leaved trees was analyzed to expand to islands of Jeollanam-do and Gyeongsangnam-do, adjacent areas of the west and south coasts, and Goseong, Gangwon-do on the east coast. In the case of the distribution based on the climate change scenario RCP 8.5, it was analyzed that the distribution would expand to all of Jeollanam-do and Gyeongsangnam-do, and most regions except for some parts of Jeollabuk-do, Chungcheongnam-do, Gyeongsangbuk-do, and the capital region. For the conservation of Lauraceae evergreen broad-leaved trees to prepare for climate change, it is necessary to establish standards for conservation plans such as in-situ and ex-situ conservation and analyze various physical and chemical characteristics of native habitats. Moreover, it is necessary to preemptively detect changes such as distribution, migration, and decline of Lauraceae evergreen broad-leaved trees following climate change based on phenological response data based on climate indicators and establish conservation management plans.

시나리오 중립 접근법을 활용한 기후변화 시나리오에 따른 보령시 가뭄의 수문학적 위험도 평가

김지영,한영만,서승범,김대하,김태웅 한국수자원학회 2024 한국수자원학회논문집 Vol.57 No.3

기후위기에 선제적으로 대비하기 위해서는 기후변화에 따른 영향을 예측 및 분석하고, 이를 바탕으로 기후위기 적응과 관련한 정책과 전략을 수립할 필요가 있다. 이를 위해 기후변화를 고려해야 하나, 기존 연구 방법인 시나리오 리드 접근법에서 연구자들은 기후변화 대표 시나리오를 선택하여 활용하기 때문에, 예측된 결과의 불확실성이 크고 신뢰도가 낮다. 이러한 연구 결과는 기후변화 관련된 수자원 정책 및 설계기준에 반영되는 데 한계가 있다. 따라서 기후변화로 인해 발생가능한 변화 범위를 고려하는 시나리오 중립 접근법을 활용할 필요가 있다. 본 연구에서는 보령시를 대상으로 총 343개의 기후스트레스 시계열을 생성한 뒤 이변량 가뭄빈도분석을 통해 재현기간을 산정하고 가뭄에 대한 수문학적 위험도를 산정하였다. 분석결과, SSP1-2.6 18개 및 SSP5-8.5에 18개에 대해 최대 재현기간의 가뭄이 20년 내에 발생할 수문학적 위험도는 0.15±0.025, 50년 내에 발생할 수문학적 위험도는 0.3125±0.0625 사이로 나타났다. 따라서 보령시에서는 해당 범위의 수문학적 위험도를 고려하여 가뭄 정책 및 대책 수립이 필요하다. To prepare for the impending climate crisis, it is necessary to establish policies and strategies based on scientific predictions and analyses of climate change impacts. For this, climate change should be considered, however, in conventional scenario-led approach, researchers select and utilize representative climate change scenarios. Using the representative climate change scenarios makes prediction results high uncertain and low reliable, which leads to have limitations in applying them to relevant policies and design standards. Therefore, it is necessary to utilize scenario-neutral approach considering possible change ranges due to climate change. In this study, hydrologic risk was estimated for Boryeong after generating 343 time series of climate stress and calculating drought return period from bivariate drought frequency analysis. Considering 18 scenarios of SSP1-2.6 and 18 scenarios of SSP5-8.5, the results indicated that the hydrologic risks of drought occurrence with maximum return period ranged 0.15±0.025 within 20 years and 0.3125±0.0625 within 50 years, respectively. Therefore, it is necessary to establish drought policies and countermeasures in consideration of the corresponding hydrologic risks in Boryeong.

기후변화 시나리오하의 기후 및 토지피복 변화가 유역 내 유출량에 미치는 영향 분석

김진수(Kim, Jin Soo),최철웅(Choi, Chul Uong) 대한공간정보학회 2013 대한공간정보학회지 Vol.21 No.2

본 연구는 새로운 기후변화 시나리오인 RCP 시나리오의 스토리라인을 기반으로 미래 토지피복변화를 예측하고, RCP 시나리오하의 미래 기후 및 토지피복 변화가 유역 내 유출량에 미치는 영향을 분석하는데 그 목적을 둔다. RCP 4.5 및 8.5하의 기후 자료가 기후변화 시나리오로 사용되었고, 토지피복변화 시나리오는 RCP 4.5 및 8.5 시나리오의 스토리라인과 로지스틱 회귀모형(LR)을 이용하여 개발된 모델에 의해 생성되었다. 기후변화만 고려한 경우, 토지피복변화만 고려한 경우로 두 가지 시나리오를 설정하고, 각각의 시나리오에 따른 대상 유역 내 유출량을 모의한 결과는 유출량의 계절적 변화를 뚜렷이 나타내었다. 기후변화는 봄과 겨울에 유출량을 증가, 여름과 가을에 유출량을 감소시키는 것으로 예측되었다. 반면 토지피복변화는 기후변화에 비해 상대적으로 유역 내 유출량 변화에 미소한 영향을 주지만, 강수 유무에 따라 유출량의 증가 및 감소 패턴이 뚜렷이 나타났다. 따라서 수자원 정책 결정에 있어서 미래 토지피복변화에 따른 홍수 및 가뭄의 패턴에 적합한 수자원 정책이 필요할 것으로 판단된다. This study is intended to predict variations in future land use/land cover(LULC) based on the representation concentration pathway(RCP) storyline that is a new climate change scenario and to analyze how future climate and LULC changes under RCP scenario affects streamflow in the basin. This study used climate data under RCP 4.5 and 8.5 and LULC change scenario is created by a model that is developed using storyline of RCP 4.5 and 8.5 and logistic regression(LR). Two scenarios(climate change only and LULC change only) were established. The streamflow in future periods under these scenarios was simulated by the Soil and Water Assessment Tool(SWAT) model. Each scenario showed a significant seasonal variations in streamflow. Climate change showed that it reduced streamflow in summer and autumn while it increased streamflow in spring and winter. Although LULC change little affected streamflow in the basin, the pattern for increasing and decreasing streamflow during wet and dry climate condition was significant. Therefore, it"s believed that sustainable water resource policies for flood and drought depending on future LULC are required.

기후변화시나리오와 ETCCDI지수를 이용한 제주지역의 극한기후 분석

정진우(Jeong, Jin Woo),정세진(Jeung, Se Jin),김병식(Kim, Byung Sik) 한국방재학회 2021 한국방재학회논문집 Vol.21 No.4

IPCC 5차 보고서에 따르면 인위적으로 배출되는 온실가스가 관측 이래 최고치를 기록하고 있어, 기후변화가 생태계에 지대한 영향을 미칠 것으로 예상하였다. 따라서 우리나라도 기후변화에 따른 대비를 하여야 한다. 본 논문의 대상지역으로 제주도를 선정하였으며, 제주도의 연평균 강수량은 1991년 1,780 mm에서 2019년 1,961 mm로 약 10% 증가하였으며, 연평균 기온은 1961년부터 2019년까지 10년 동안 0.3 ℃/10년 증가하였다. 제주도의 기후의 특성은 해발 1,950 m인 한라산을 기준으로 3개소의 기상관측소(제주, 서귀포, 성산)의 기후가 상이하여 타 지역에서는 볼 수 없는 특별한 모습을 보여주고 있다. 제주도의 극한기후 분석을 위하여 WMO가 제시한 Expert Team on Climate Change Detection and Indices (ETTCCDI)에서 27개의 지수 중 기후와 가장 밀접하게 관련 있는 8개의 지수를 사용하였다. 분석을 위하여 과거와 미래로 구분하였으며, 과거의 자료는 1991년~2019년, 미래는 RCP 8.5 기후변화 시나리오 자료를 이용하여 2020년~2100년까지 분석을 실시하였다. 극한기후 분석 결과, 과거 경향을 보았을 때 제주관측소에서 일 최고기온이 25 ℃ 이상인 일 수를 보여주는 폭염 일수가 제주지역은 지속적으로 증가하는 경향을 보였으며, 0 ℃ 미만의 일 수를 보여주는 서리일수에서는 1996년 성산 지역에서 40일이 넘어 세 곳의 지역 중 가장 많은 날을 보여주고 있다. 기후변화시나리오를 적용한 결과 폭염 일수는 세 곳(제주, 서귀포, 성산)에서 상승추세의 그래프가 나타났으며, 서리 일수는 21세기 후반으로 진행 될수록 0 ℃에 수렴하는 일수가 0에 수렴 하는 것을 확인 하였다. 일 최고 기온의 그래프에서는 다른 지역에 비해 제주지역이 40 ℃가 넘는 그래프가 많은 것을 확인 하였다. 본 연구를 통하여 관측소 별로 기후특성을 고려하여 도시계획 및 방재대책을 세워야 한다고 판단된다. According to the fifth IPCC report, artificial greenhouse gases are at their highest level since they were first observed, and climate change is expected to have a significant impact on the ecosystem, necessitating a response from Korea. For the purpose of this study, Jeju Island was selected as the target area; the annual average precipitation of the region exhibited a 10% increase from 1,780 mm in 1991 to 1,961 mm in 2019; the annual average temperature increased by 0.3 ℃ over 10 years from 1961 to 2019. There are three weather stations (Jeju, Seogwipo, and Seongsan) on Mt. Halla, which is 1,950 m above sea level; among these stations, Jeju Island s climate patterns are the most atypical. The World Meteorological Organization’s (WMO) Expert Team on Climate Change Detection and Indices (ETCCDI) for Jeju Island s extreme climate analysis used 8 of the 27 indexes that are most closely related to climate. For analysis purposes, existing RCP 8.5 climate change scenario data were categorized as: past (data analyzed from 1991 to 2019), and future (data analyzed from 2020 to 2100). According to the extreme climate analysis, Jeju Observatory recorded its highest temperature at 25 ℃ while exhibiting an increasing trend, and at Seongsan, highest temperature of less than 0 ℃ was recorded for more than 40 days in 1996. According to the climate change scenario, the number of hot days in Jeju, Seogwipo, and Seongsan is increasing, but the number of frost days has converged to zero with the progression of the second half of the 21st century. Japan s highest temperature chart shows that 40 ℃ spike in Jeju compared to other regions. Thus, this study highlights the necessity of considering the climate characteristics of each observatory, and the implementation of urban planning and disaster prevention measures.

CMIP6 기후변화 시나리오에 따른 제주도 지역의 미래 수문변화 전망

김철겸,조재필,이정은,장선우 한국수자원학회 2023 한국수자원학회논문집 Vol.56 No.11

본 연구에서는 18개 기후모형으로부터 도출된 SSP 기반의 미래 기후변화 시나리오와 유역모델링(SWAT-K)을 연계하여 제주도 지역의 미래 기후변화에 따른 수문학적 영향을 분석하였다. 기후모형에 따른 편차가 있으나 대체로 미래 기온의 증가에 따라 증발산량이 증가하고, 강수량의 증가로 인해 유출량과 함양량 또한 크게 증가할 것으로 전망되었다. 특히 SSP5-8.5 시나리오에서 이러한 증가가 더욱 뚜렷하게 나타났으며, 미래 후반기로 갈수록 GCM 모형 간의 차이가 크게 나타났다. 연평균 값에 대한 과거기간(1981~2010년) 대비 증감률로는 미래 후반기(2071~2100년)에 SSP5-8.5 시나리오에서 강수량 +21.4%, 증발산량 +19.2%, 유출량 +40.9%, 함양량 +16.6%의 전망을 나타내었다. 월별로 변화율을 보면 SSP5-8.5 시나리오에서 강수량은 9월에 24.5%, 증발산량은 4월에 34.1%, 유출량은 10월에 58.1%, 함양량은 9월에 33.8%까지 증가할 것으로 전망되었다. 또한 극한 기후 시나리오에 따른 전망을 위해, 미래에 최다 강수량을 예측한 CanESM5 모형과 최소 강수량을 예측한 ACCESS-ESM1-5 모형의 미래 기후자료를 사용하여 연평균 수문학적 변화를 비교하였다. 그 결과 강수량이 최대로 나타난 CanESM5 모형에서는 유출률과 함양률이 상대적으로 높게 나타난 반면, 강수량이 최저로 전망된 ACCESS-ESM1-5의 경우에는 증발산 비율이 높게 나타났다. 본 연구에서 적용한 기후변화 시나리오 기준으로 제주도 전체의 가용수자원은 증가한다고 전망할 수 있으나, 기후모형에 따라 계절별 지역별로 상이한 결과를 도출할 수 있기 때문에 가능한 다양한 시나리오를 활용한 종합적 분석과 대응방안이 필요하다고 생각된다. In this study, we analyzed the hydrological impacts of future climate change on Jeju Island using SSP-based climate change scenarios from 18 climate models and watershed modeling (SWAT-K). Despite discrepancies among climate models, we generally observed an increase in evapotranspiration due to rising future temperatures. Furthermore, a significant increase in runoff and recharge was noted due to increased precipitation. These increasing trends were particularly pronounced in the SSP5-8.5 scenario, and differences among GCM models became more significant in the late 21 century. When compared to the historical period (1981-2010), the projected changes for the far-future period (2071-2100) in the SSP5-8.5 scenario showed a 21.4% increase in precipitation, a 19.2% increase in evapotranspiration, a 40.9% increase in runoff, and a 16.6% increase in recharge on an annual average basis. On a monthly basis in the SSP5-8.5 scenario, precipitation was expected to increase by 24.5% in September, evapotranspiration by 34.1% in April, runoff by 58.1% in October, and recharge by 33.8% in September. To further assess projections based on extreme climate scenarios, we selected two models, CanESM5 and ACCESS-ESM1-5, which represented the maximum and minimum future precipitation forecasts, and compared the hydrological changes in the future scenarios. The results indicated that runoff and recharge rates were relatively higher in the CanESM5 model with the highest precipitation forecast, while evapotranspiration rates were higher in the ACCESS-ESM1-5 model with the lowest precipitation forecast. Based on the climate change scenarios used in this study, the overall available water resources on Jeju Island are more likely to increase. However, since results vary by season and region depending on the climate model and scenario, it is considered necessary to conduct a comprehensive analysis and develop response measures using various scenarios.

대표농도경로 (RCP) 시나리오에 따른 회야강 유역의 미래 유출 및 유사 변화 분석

황창수(Hwang, Chang Su),최철웅(Choi, Chul Uong),최지선(Choi, Ji Sun) 대한공간정보학회 2014 대한공간정보학회지 Vol.22 No.3

본 연구는 미래 기후변화 및 토지피복변화가 유역 내 유출량과 유사량의 거동에 가져올 영향을 분석하는데 목적이 있다. 기상자료는 IPCC 5차 평가보고서를 위해 새롭게 논의된 RCP 시나리오 중 서로 상반되는 4.5 및 8.5 시나리오의 기후전망 (2011~2100년) 이 사용되었으며, 토지피복지도는 RCP 4.5 및 8.5 시나리오의 사회ㆍ경제 스토리라인과 로지스틱 회귀모형 (LR)을 이용하여 개발 된 모델에 의해 구축되었다. 기후변화만 고려한 경우, 토지피복변화만 고려한 경우, 기후변화 및 토지피복변화 모두 고려한 경우의 세 가지 시나리오를 설정하고, 각 시나리오에 따른 유출량 및 유사량을 모의한 결과 계절적으로 매우 명확한 변화를 나타내었다. 기후변화는 봄과 겨울에 유출량을 증가시키고 여름과 가을에 유출량을 감소시키는 것으로 나타났으며, 유사량 역시 유출량과 동일한 변화의 양상을 보였다. 토지피복변화는 유출량을 증가시키는 반면 유사량은 감소시키며, 이는 도시화로 인한 불투수 면적의 증가에 의한 것으로 판단된다. 토지피복변화는 기후변화에 비해 유출량에 적은 영향을 끼치나, 기후변화에 의해 초래된 유출량 문제를 더욱 극대화 시킬 수 있다. 따라서 지속적인 수자원 관리를 위하여 기후변화의 잠재적 영향을 파악하고, 토지피복변화에 따른 적절한 수자원 대응 정책 마련이 필요할 것으로 판단된다. This study is analyze future climate and land cover change affects behaviors for amount of streamflow and sediment discharge within basin. We used the climate forecast data in RCP 4.5 and 8.5 (2011-2100) which is opposite view for each other among RCP scenarios that are discussed for 5th report for IPCC. Land cover map built based on a socialㆍeconomic storyline in RCP 4.5/8.5 using Logistic Regression model. In this study we set three scenarios: one scenario for climate change only, one for land cover change only, one for Last both climate change and land cover change. It simulated amount of streamflow and sediment discharge and the result showed a very definite change in the seasonal variation both of them. For climate change, spring and winter increased the amount of streamflow while summer and fall decreased them. Sediment showed the same pattern of change steamflow. Land cover change increases the amount of streamflow while it decreases the amount of sediment discharge, which is believed to be caused by increase of impervious Surface due to urbanization. Although land cover change less affects the amount of streamflow than climate change, it may maximize problems related to the amount of streamflow caused by climate change. Therefore, it"s required to address potential influence from climate change for effective water resource management and prepare suitable measurement for water resource.

IPCC 신시나리오 체계를 적용한 우리나라 기후변화의 피해비용 분석

채여라 ( Yeora Chae ),이주형 ( Joohyung Lee ),( Chris Hope ) 한국환경정책평가연구원 2017 기본연구보고서 Vol.2017 No.-

다양한 미래상에 대해 기후변화로 인한 우리나라의 피해규모를 파악하기 위해 RCP(Representative Concentration Pathways)-SSP(Shared Socioeconomic Pathways)시나리오 매트릭스를 적용해 기후변화 피해를 경제적으로 산정하였다. 시나리오로는 4개의 대표농도 경로(RCP 8.5, 6.0, 4.5, 2.6)와 3개의 공통사회경제 경로(SSP 1, 2, 3)를 적용하였다. RCP8.5 시나리오와 화석연료 위주의 경제구조가 지속되는 SSP3 시나리오 조합의 경우 2100년 기후변화 피해비용은 GDP의 약 5.2%를 차지할 것으로 나타났다. RCP2.6시나리오와 저탄소기술 개발이 이루어지고 친환경적인 생활양식이 확대되는 SSP1의 조합에서는 2100년의 피해비용이 GDP의 약 0.9%를 차지하는 것으로 나타났다. 동일한 RCP6.0시나리오에서 SSP1, 2, 3의 피해비용은 각각 GDP의 약 2.3%, 2.3%, 2.5%로 나타났다. 적응정책의 이행은 빠를수록 피해비용 감소효과가 큰 것으로 분석되었다. 적응정책을 이행할 경우 SSP2 시나리오하에서 RCP6.0은 2100년 약 26.1%, RCP 4.5는 약 33.8%의 피해비용 저감이 가능한 것으로 나타났다. 미래 기후변화로 인한 피해비용 저감을 위해서는 온실가스 저감과 더불어 지속 가능한 사회경제로의 전환이 필요함을 시사한다. This study estimated economic impacts of climate change in Korea for SSP (Shared Socioeconomic Pathways)-RCP (Representative Concentration Pathways) scenario matrix using PAGE09 model. It applied 4 RCP scenarios(RCP 8.5, 6.0, 4.5, 2.6) and 3 SSP scenarios(SSP 1, 2, 3). It found that climate change damage can reach up to 5.22% of GDP in Kore in 2100 in case of the RCP8.5-SSP3 scenario. Economic impacts of climate change damage can be reduced to 0.9% of GDP under RCP2.6-SSP1 scenario. When applying the same RCP 6.0 scenario, economic impacts of climate change damage were respectively around 2.3%, 2.3%, 2.5% for SSP1, 2, 3 scenarios. The sooner the adaptation policy becomes implemented, the greater the climate change damage is reduced. If the adaptation policy is implemented with the SSP2 scenario, economic impacts decline to respectively 26.1% and 33.8% under RCP 6.0 and RCP 4.5 in 2100. The results imply that it requires not only emission abatement, but also transition to the sustainable socio-economic pathways in order to reduce the climate change damage in the future.

RCP 기후변화시나리오를 이용한 미래 북한지역의 수문순환 변화 영향 평가 II. 압록강유역의 미래 수문순환 변화 영향 평가

정세진,강동호,김병식 한국습지학회 2019 한국습지학회지 Vol.21 No.5

본 논문의 목적은 기후변화가 북한지역에서 유역규모의 수문순환에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 먼저, CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)의 모형인 MRI-CGCM3모델을 선택하였으며, 추계학적 축소기법의 하나인SDQDM(Spatial Disaggregation-Quantile Delta Mapping)기법을 이용하여 기후변화시나리오 자료를 편의보정 하였다. 또한 관측치와 SDQDM 기법의 적용 전⋅후의 비교를 통해 SDQDM기법의 타당성을 검토하였다. 또한 기후변화에 따른 극한기후가 북한의 유역규모 수문순환과 유출에 미치는 영향을 평가하고자 한다. 일반적으로 기후변화에 따른 수문순환을 전망하기에 앞서 분석에 사용되는 유출모형의 매개변수 최적화가 우선적으로 수행되어야 하지만 북한지역은 정치적 이유로 인해미계측 유역으로 분류되어 있어 관측 유출량 자료를 확보하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 양질의 유출량자료가 있는 남한의 16개 유역을 대상으로 M-RAT모형의 최적 매개변수를 산정하였다. 또한 유역특성변수 간 상관분석을 통해 다중공선성을 고려하였고, 단계적 회귀분석을 통해 미계측 유역에 적용 할 수 있는 매개변수 추정식을 산정하였다. 매개변수 추정식의검증을 위해 남한의 오십천, 남대천, 용담댐, 영강 유역을 미계측 유역이라고 가정하고 교차검증을 수행한 결과 4개 유역 모두 효율계수 NSE가 0.8이상으로 높은 효율성을 확인하였다. 본 논문에서는 기후변화시나리오와 추정된 유출모형의 매개변수를 이용하여 북한의 압록강 유역의 기후변화에 따른 유역규모의 수문순환과정의 변화를 평가하였다. 분석 결과, 기후변화시 강수량이 증가하였고, 기온상승으로 인해 증발산량의 증가되는 것으로 전망되었고, 유역 내 유역 저류량은 감소하는 것을확인하였다. 유황 분석결과 Future 1, 2 기간에 풍수량은 증가하고, 갈수량이 감소하고 Future 3 기간에 풍수량과 갈수량이증가하는 것으로 전망되었다. This study aims to assess the influence of climate change on the hydrological cycle at a basin level in North Korea. The selected model for this study is MRI-CGCM 3, the one used for the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5). Moreover, this study adopted the Spatial Disaggregation-Quantile Delta Mapping (SDQDM), which is one of the stochastic downscaling techniques, to conduct the bias correction for climate change scenarios. The comparison between the preapplication and postapplication of the SDQDM supported the study’s review on the technique’s validity. In addition, as this study determined the influence of climate change on the hydrological cycle, it also observed the runoff in North Korea. In predicting such influence, parameters of a runoff model used for the analysis should be optimized. However, North Korea is classified as an ungauged region for its political characteristics, and it was difficult to collect the country’s runoff observation data. Hence, the study selected 16 basins with secured high-quality runoff data, and the M-RAT model’s optimized parameters were calculated. The study also analyzed the correlation among variables for basin characteristics to consider multicollinearity. Then, based on a phased regression analysis, the study developed an equation to calculate parameters for ungauged basin areas. To verify the equation, the study assumed the Osipcheon River, Namdaecheon Stream, Yongdang Reservoir, and Yonggang Stream as ungauged basin areas and conducted cross-validation. As a result, for all the four basin areas, high efficiency was confirmed with the efficiency coefficients of 0.8 or higher. The study used climate change scenarios and parameters of the estimated runoff model to assess the changes in hydrological cycle processes at a basin level from climate change in the Amnokgang River of North Korea. The results showed that climate change would lead to an increase in precipitation, and the corresponding rise in temperature is predicted to cause elevating evapotranspiration. However, it was found that the storage capacity in the basin decreased. The result of the analysis on flow duration indicated a decrease in flow on the 95th day; an increase in the drought flow during the periods of Future 1 and Future 2; and an increase in both flows for the period of Future 3.