[학위논문]시스템동적모델 적용을 통한 기후변화 및 인간활동의 영향이 베트남 메콩 델타 지역 수자원에 미치는 영향 연구 System dynamics model for water resources in Vietnamese Mekong Delta affected by climate change and human activities원문보기
Nguyen, Thanh Tuu
(Hallym University
Major in Environmental Science and Biotechnology, Department of Environmental Science and Biotechnology
국내박사)
기후변화 가속화, 베트남의 급속한 경제 발전, 인구 증가로 인해 물에 대한 수요가 증가하면서 농업 용수 부족 현상이 가속화되고 있다. 베트남 메콩 델타(Vietnamese Mekong Delta: VMD) 지역은 곡창지대로서 농업 용수에 대한 수요가 높으며, 향후 여러 요인으로 인해 VMD의 물 수요는 지속적으로 증가하고 있어 물 관련 스트레스는 향후 주요 이슈로 부상하고 있다. VMD의 급증하는 물 수요에 비해 강수량, 온도, 토지 이용 등의 변화로 인해 물의 가용량이 떨어진다면 수자원 부족이 발생하며, 생존이 위협받는 심각한 상황이 일어날 것은 자명하다. 그러므로 어느 정도의 영향이 언제 일어날지에 대한 예측이 필요한 상황이다. ...
기후변화 가속화, 베트남의 급속한 경제 발전, 인구 증가로 인해 물에 대한 수요가 증가하면서 농업 용수 부족 현상이 가속화되고 있다. 베트남 메콩 델타(Vietnamese Mekong Delta: VMD) 지역은 곡창지대로서 농업 용수에 대한 수요가 높으며, 향후 여러 요인으로 인해 VMD의 물 수요는 지속적으로 증가하고 있어 물 관련 스트레스는 향후 주요 이슈로 부상하고 있다. VMD의 급증하는 물 수요에 비해 강수량, 온도, 토지 이용 등의 변화로 인해 물의 가용량이 떨어진다면 수자원 부족이 발생하며, 생존이 위협받는 심각한 상황이 일어날 것은 자명하다. 그러므로 어느 정도의 영향이 언제 일어날지에 대한 예측이 필요한 상황이다. System DynamicsModeling (SDM)를 활용하여 이러한 변화가 VMD 수자원에 미치는 영향을 예측하여 대응방안을 마련할 수 있다. 본 연구에서는 SDM을 적용하여 토지 이용 및 기후변화가 VMD의 지표 수자원에 미치는 영향을 평가하였다. 기존의 Global-scale 모델을 지역 모델에 적용할 수 있도록 수정 보완하였으며, VMD의 조건을 반영하기 위해 관련 정보를 수집 결정하여 모델 입력 변수 값으로 활용하였다. 모델 적용을 위해 1986년부터 2005년까지 과거 자료를 사용했으며, IPCC에서 제시한 기후변화 경로 시나리오(RCP4.5및 RCP8.5)에 따라 2050년까지 관련 영향을 예측했다. 토지 이용, 인구, 경제 관련 주요 정보는 베트남 정부의 최신 자료를 활용하였고, VMD의 국가 계획을 모델에 적용하였다. 월별로 물에 대한 스트레스는 지역에 따라 다르고 물 스트레스는 강수 보다는 온도에 더 민감하다. 미래에는 기온과 강수량 변화에 따른 물 가용량의 부족 현상은 가속화되면서 쌀 농사가 삼 모작에서 이 모작으로의 전환이 불가피할 수 있다. 기후변화와 인간활동(국내 산업 및 농업 활동)의 영향은 지역에 따라 큰 차이를 보인다. VMD 관련 기후 시스템, 인간활동 및 지표 수자원 간의 상호작용은 모델의 주요 인과 관계 인자로서 SDM에 적용하여 영향을 모사하였다. 1982~2012년 동안의 121개 지역의 평균 강수량과 기온을 수집하였으며, 지역별 기후변화는 RCP4.5 및 RCP8.5 시나리오를 기반으로 추정하였다. RCP4.5와 RCP8.5 시나리오 분석에 따르면 2050년에 Hau River의 남서쪽과 북동쪽의 벼 곡창 지대는 물 공급에 차질이 있을 것으로 예측되었다. 토지 이용의 변화가 우기에 북쪽, 건기에 동쪽 해안 지역의 벼 농사에 미치는 기후변화의 영향을 완화해 줄 수 있다. 본 연구에서 개발한 지역 SDM은 VMD가 곡창 지역으로서의 지속가능하기 위해 필요한 물의 효율적 사용을 위한 의사 결정을 뒷받침할 수 있다. 키워드: System Dynamics Modeling; 기후변화; 인간활동; 베트남 메콩 델타; 지표 수자원.
기후변화 가속화, 베트남의 급속한 경제 발전, 인구 증가로 인해 물에 대한 수요가 증가하면서 농업 용수 부족 현상이 가속화되고 있다. 베트남 메콩 델타(Vietnamese Mekong Delta: VMD) 지역은 곡창지대로서 농업 용수에 대한 수요가 높으며, 향후 여러 요인으로 인해 VMD의 물 수요는 지속적으로 증가하고 있어 물 관련 스트레스는 향후 주요 이슈로 부상하고 있다. VMD의 급증하는 물 수요에 비해 강수량, 온도, 토지 이용 등의 변화로 인해 물의 가용량이 떨어진다면 수자원 부족이 발생하며, 생존이 위협받는 심각한 상황이 일어날 것은 자명하다. 그러므로 어느 정도의 영향이 언제 일어날지에 대한 예측이 필요한 상황이다. System Dynamics Modeling (SDM)를 활용하여 이러한 변화가 VMD 수자원에 미치는 영향을 예측하여 대응방안을 마련할 수 있다. 본 연구에서는 SDM을 적용하여 토지 이용 및 기후변화가 VMD의 지표 수자원에 미치는 영향을 평가하였다. 기존의 Global-scale 모델을 지역 모델에 적용할 수 있도록 수정 보완하였으며, VMD의 조건을 반영하기 위해 관련 정보를 수집 결정하여 모델 입력 변수 값으로 활용하였다. 모델 적용을 위해 1986년부터 2005년까지 과거 자료를 사용했으며, IPCC에서 제시한 기후변화 경로 시나리오(RCP4.5및 RCP8.5)에 따라 2050년까지 관련 영향을 예측했다. 토지 이용, 인구, 경제 관련 주요 정보는 베트남 정부의 최신 자료를 활용하였고, VMD의 국가 계획을 모델에 적용하였다. 월별로 물에 대한 스트레스는 지역에 따라 다르고 물 스트레스는 강수 보다는 온도에 더 민감하다. 미래에는 기온과 강수량 변화에 따른 물 가용량의 부족 현상은 가속화되면서 쌀 농사가 삼 모작에서 이 모작으로의 전환이 불가피할 수 있다. 기후변화와 인간활동(국내 산업 및 농업 활동)의 영향은 지역에 따라 큰 차이를 보인다. VMD 관련 기후 시스템, 인간활동 및 지표 수자원 간의 상호작용은 모델의 주요 인과 관계 인자로서 SDM에 적용하여 영향을 모사하였다. 1982~2012년 동안의 121개 지역의 평균 강수량과 기온을 수집하였으며, 지역별 기후변화는 RCP4.5 및 RCP8.5 시나리오를 기반으로 추정하였다. RCP4.5와 RCP8.5 시나리오 분석에 따르면 2050년에 Hau River의 남서쪽과 북동쪽의 벼 곡창 지대는 물 공급에 차질이 있을 것으로 예측되었다. 토지 이용의 변화가 우기에 북쪽, 건기에 동쪽 해안 지역의 벼 농사에 미치는 기후변화의 영향을 완화해 줄 수 있다. 본 연구에서 개발한 지역 SDM은 VMD가 곡창 지역으로서의 지속가능하기 위해 필요한 물의 효율적 사용을 위한 의사 결정을 뒷받침할 수 있다. 키워드: System Dynamics Modeling; 기후변화; 인간활동; 베트남 메콩 델타; 지표 수자원.
Rapid climate change, intensive economic development, and population pressures continually intensify the need to ensure a balance of demand and availability of water for agriculture. Water demands and stresses in the Vietnam Mekong Delta (VMD) are of high concern for the coming decades. A critical q...
Rapid climate change, intensive economic development, and population pressures continually intensify the need to ensure a balance of demand and availability of water for agriculture. Water demands and stresses in the Vietnam Mekong Delta (VMD) are of high concern for the coming decades. A critical question is: what will happen to water demand and availability under the changes in rainfall, temperature, and land use by 2050 in the VMD? System dynamics modeling (SDM) can be used to understand the impacts of these changes on water resources at a regional scale. This study applied such a model framework to assess the impacts of land use and climate changes on surface water resource in the VMD. The developed model was modified from a global-scale model and added in-situ specific variables to model the conditions of the VMD, using historical data from 1986 to 2005, and future projections to 2050 under two Representative Concentration Pathways scenarios, including RCP4.5 and RCP8.5. Projected changes in land use, population and economy were based on most recent governmental resolution to support adaptation, and the national sectoral plans in the VMD. Temperature and rainfall changes cause the increase in water stress, however, it could be solved by shifting from triple to double rice systems (from three to two crops of rice each year). The monthly water stress differs from place to place, such as in freshwater and brackish coastal zones. Water stress is most strongly affected by temperature rather than rainfall. In the regional simulation, the impacts of climate change and human activities (domestic, industrial and agricultural activities) are different depending on various regions. The interactions among climate system, human activities, and surface water resource were simulated using a SDM approach with each district of the VMD as an agent of the model. The average rainfall and temperature of 121 districts are collected during 1982-2012 and the future changes of climate by provinces are based on RCP4.5 and RCP8.5 scenarios. In 2050, the actual water demand for paddy rice in the South-West and the North-East of Hau River is projected to be affected by RCP4.5 and RCP8.5, respectively. The land use change could help to reduce the impact of climate change on actual water demand for paddy rice in the upper zone (during the wet season), and the eastern coastal zone (during the dry season). The developed system dynamics model and framework can be effectively applied in the VMD to support decision-making about sustainable water use, especially for paddy rice production.
Rapid climate change, intensive economic development, and population pressures continually intensify the need to ensure a balance of demand and availability of water for agriculture. Water demands and stresses in the Vietnam Mekong Delta (VMD) are of high concern for the coming decades. A critical question is: what will happen to water demand and availability under the changes in rainfall, temperature, and land use by 2050 in the VMD? System dynamics modeling (SDM) can be used to understand the impacts of these changes on water resources at a regional scale. This study applied such a model framework to assess the impacts of land use and climate changes on surface water resource in the VMD. The developed model was modified from a global-scale model and added in-situ specific variables to model the conditions of the VMD, using historical data from 1986 to 2005, and future projections to 2050 under two Representative Concentration Pathways scenarios, including RCP4.5 and RCP8.5. Projected changes in land use, population and economy were based on most recent governmental resolution to support adaptation, and the national sectoral plans in the VMD. Temperature and rainfall changes cause the increase in water stress, however, it could be solved by shifting from triple to double rice systems (from three to two crops of rice each year). The monthly water stress differs from place to place, such as in freshwater and brackish coastal zones. Water stress is most strongly affected by temperature rather than rainfall. In the regional simulation, the impacts of climate change and human activities (domestic, industrial and agricultural activities) are different depending on various regions. The interactions among climate system, human activities, and surface water resource were simulated using a SDM approach with each district of the VMD as an agent of the model. The average rainfall and temperature of 121 districts are collected during 1982-2012 and the future changes of climate by provinces are based on RCP4.5 and RCP8.5 scenarios. In 2050, the actual water demand for paddy rice in the South-West and the North-East of Hau River is projected to be affected by RCP4.5 and RCP8.5, respectively. The land use change could help to reduce the impact of climate change on actual water demand for paddy rice in the upper zone (during the wet season), and the eastern coastal zone (during the dry season). The developed system dynamics model and framework can be effectively applied in the VMD to support decision-making about sustainable water use, especially for paddy rice production.
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저자
Nguyen, Thanh Tuu
학위수여기관
Hallym University
학위구분
국내박사
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Major in Environmental Science and Biotechnology, Department of Environmental Science and Biotechnology
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