기후변화 평가용 분포형 수문모형 PGA-CC를 이용한 미래 유역수문영향 평가 = Assessment of Climate Change Impact on Watershed Hydrology using a Distributed Hydrological Model PGA-CC

국문 초록 (Abstract)

기후변화는 전 세계적으로 다양한 영향을 끼치고 있다. 본 연구에서는 시공간적인 변화를 격자기반의 분포형모형Projection of hydrology via Grid-based Assessment for Climate Change (PGA-CC)를 이용하여 평가하였다. 대상 유역은 유역면적 930 km²의 용담댐 유역을 대상으로 수문요소에 대한 기후변화 영향평가를 하였다. 유출량은 유출구 지점을 포함한 3지점에서 2002~2006, 2007-2009년, 토양수분은 5지점에 대하여 2004-2008년을 적용하여 모형을 검보정하였다. 유역의 전체 매개변수 보정결과 Nash and Sutcliffe Efficiency (NSE)에 대해서 PGA-CC는 유출량은 0.61-0.82, 토양수분은 0.18-0.58로 분석되었다. 기후변화시나리오로서 기상청에서 제공하고 있는 (Assessment Report (AR5) 시나리오를 적용한 HadGEM5-RA 모형을 사용하였으며, 배출시나리오는 4.5와 8.5 시나리오를 사용하였다. 관측기간을 기준으로 기후변화 시나리오를 편이보정하여 사용하였다. 미래 기후자료는 관측기간을 기준으로 2040s (2020-2059), 2080S(2060-2099)의 기간으로 나누어 분석하였다. 연평균온도는 1.1-4.7 ℃ 증가하였으며, 두 시나리오에서 모두 증가하는 경향을 보여주었다. 연강수량은 9.9-18.4 % 변화하였으며, 여름의 강수량은 감소하지만, 다른 계절에서는 증가하는 경향이 나타났다. 기후변화 시나리오를 적용한 수문요소의 영향평가의 결과로서 증발산량은 PGA-CC에서는 8.5 시나리오의 2080s기간에서 2.5 % 증가하며 나머지 기간에는 5.5-11.2 % 감소하였으며, 유출량의 경우 PGA-CC에서 12.5-25.1% 증가하는 경향을 보였다. 이는 강수량의 증가와 비슷한 경향을 보여주고 있다. 공간적인 변화로는 증발산량은 PGA-CC는 유역 전반적으로 감소하는 지역이 많았으나, 비교적 유역의 하류보다 상류지역의 변화량이 적게 나타났다. 유출량은 여름에 전반적으로 감소하는 경향을 보이나 PGA-CC에서는 유역의 상류지역에서 증가하는 부분이 나타났다. 또한 PGA-CC에서 유출량이 증가하는 지역의 분포가 비슷하게 표현되었다. 토양수분은 전반적으로 크게 변하지 않는 것으로 나타났다.