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문제 정의
- 제3-2세세부과제의 최종 연구목표는 기후변화적응을 위하여 필요로 하는 적응 전략의 분석, 선정, 사회구현에 이르는 일련의 기술들을 개발하는 것으로, 기후변화 적응을 위한 의사결정 기술, 비정상성을 고려한 통합 불확실성 계량화 및 저감 기술, 기후변화 적응 기술의 효과적 사회구현 기술 개발이다(그림 7). 기후변화 적응을 위해 개발된 기술들에 대한 실제 의사결정을 지원해줄 방법론과 불확실성 정량화 및 저감 기술, 그리고 사회구현 기술의 개발을 통하여 기후변화 대비 유역관리 적응 효과를 재고하고자 한다. 본 연구를 통하여 국내 기후변화 적응에 대하여 구체적으로 접근하는 중요한 연구사례로써 기준점이 될 것이라는데 큰 의의가 있고, 불확실한 미래 상황에 대하여 신뢰도 및 안정성을 가진 의사결정을 수행하여 이를 실무적으로 관철시키는 일련의 과정에 대한 비전을 제시하게 될 것이다.
- 따라서 제3세부과제에서는 기후변화 대비 유역관리 적응기술을 개발하고 수자원 관리 현업에 활용 가능한 성과물을 도출하고자 다음과 같은 세세부과제를 구성하여 연구를 수행하고자 한다. 기후변화에 따른 국내 유역의 건전성을 평가할 수 있는 유역건전성 및 수자원 취약성 통합평가기술, 수자원 적응을 위한 의사결정 및 불확실성 저감 기술, 유역 물순환 개선 평가시스템 개발 및 기술사업화, 극한수문사상에 대한 유역의 탄력적 대응 및 복원 기술 등을 개발하고, 최종적으로는 기후변화 상황에서 유역별 취약성의 종합적 평가 및 효율적 적응전략을 수립할 수 있는 통합 평가시스템을 개발하고자 한다.
- 기후변화에 안정적으로 적응하기 위한 전국 수자원 평가정보를 생산하고 일반인들에게 이해 가능한 지식수준의 대국민을 위한 정보제공을 목적으로 한다.
- 또한, 물순환계의 변화량을 평가하기 위한 모형화 기법 역시 해외에서 개발된 기술을 여과 없이 도입하여 국내의 환경을 충분히 반영하기는 어렵다. 따라서 본 과제에서는 기후변화 및 토지이용변화에 따른 국내 유역의 특성 및 기후를 반영하기 수월한 물순환 개선 평가시스템을 국내 기술로 개발하여 기후변화 적응능력을 향상시키고, 국제 네트워크를 통하여 개발된 기술을 보급함으로써 유역 물순환 개선 기술 분야의 산업경쟁력을 제고하고자 한다(그림 4).
- 따라서 지속가능하고 건전화된 물순환을 위해서는 해당 유역의 물순환계를 정확히 파악하고 기후변화에 의한 예측 및 대응이 가능한 해석기술 개발이 요구된다. 따라서 본 세세부과제에서는 기후변화적응을 위하여 전국 표준유역 단위로 유역의 수량(증발산, 하천유출량, 토양수분, 지하수, 댐 및 저수지 방류량 등), 수질 뿐 아니라 유역환경(식생 및 토지이용 등)을 종합적으로 고려하여 유역의 건전성을 평가하는 기술을 개발하며, 유역의 수자원 취약성을 지수를 개발하여 기후변화에 대응을 위한 유역관리의 표준 지표를 제시하고자 한다. 또한 도출된 결과를 토대로 수자원 취약성 통합평가 시스템을 구축한다(그림 2).
- 이에 따라 수자원 및수환경 변화에 대한 분석은 수자원관리 측면에서 우선적으로 대비해야 할 중요한 문제이며, 정확한 분석과 취약성 평가를 위한 기술이 필요하다. 따라서 본 세세부과제에서는 유역단위 극한수문전망 및 수문생태 취약성평가 모델 체인 구축을 통해 수문-생태-수질모형의 통합영향평가를 수행하고, 토사유출저감을 통한 단계별 유역관리 방안 및 이에 따른 하천 유사 관리 방안을 제시하고자 한다. 또한 토양유실 예측 소프트웨어 개발을 통한 토양유실 예측/저감 최적 관리기술과 저수지나 하천으로 유입되는 탁수의 거동예측을 통해 댐-하천-보를 연계한 탁수저감 및 관리 기술을 개발하고자 한다(그림 5).
- 따라서 제3세부과제에서는 기후변화 대비 유역관리 적응기술을 개발하고 수자원 관리 현업에 활용 가능한 성과물을 도출하고자 다음과 같은 세세부과제를 구성하여 연구를 수행하고자 한다. 기후변화에 따른 국내 유역의 건전성을 평가할 수 있는 유역건전성 및 수자원 취약성 통합평가기술, 수자원 적응을 위한 의사결정 및 불확실성 저감 기술, 유역 물순환 개선 평가시스템 개발 및 기술사업화, 극한수문사상에 대한 유역의 탄력적 대응 및 복원 기술 등을 개발하고, 최종적으로는 기후변화 상황에서 유역별 취약성의 종합적 평가 및 효율적 적응전략을 수립할 수 있는 통합 평가시스템을 개발하고자 한다.
- 따라서 본 세세부과제에서는 유역단위 극한수문전망 및 수문생태 취약성평가 모델 체인 구축을 통해 수문-생태-수질모형의 통합영향평가를 수행하고, 토사유출저감을 통한 단계별 유역관리 방안 및 이에 따른 하천 유사 관리 방안을 제시하고자 한다. 또한 토양유실 예측 소프트웨어 개발을 통한 토양유실 예측/저감 최적 관리기술과 저수지나 하천으로 유입되는 탁수의 거동예측을 통해 댐-하천-보를 연계한 탁수저감 및 관리 기술을 개발하고자 한다(그림 5).
- 그 이유는 기상 변수의 통계량이 시간에 따라 변하는 것을 의미하는 비정상성, 그리고 미래 상황에 대한 확률을 추정할 수 없는 상태를 의미하는 깊은 불확실성으로인해 예측 및 추정이 힘들어짐에 따라 적합한 의사결정이 불가능하여 시민사회에서의 기후변화 관련정책에 대한 불신을 해결하고 사회구현을 수행하기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 기후변화 적응을 위한 의사결정 기술, 연구 과정에서 발생하는 불확실성을 계량 및 저감하는 기술, 마지막으로 이와 같이 도출된 기후변화 적응 전략을 효과적으로 사회구현할 수 있는 기술을 개발함으로써 기존의 기후변화관련 연구가 위치해있던 지점으로부터 실제 사회구현 단계까지 방법론적인 프레임을 완성하는데 궁극적인 목적이 있으며, 이를 통해 기후변화에 따른 미래 예측 불가능한 상황에 대한 적응능력을 향상시키고자 한다(그림 3).
- 또한, 기후변화 및 토지이용변화가 유역 물순환계에 미치는 영향이 있다면 물순환 개선 기술을 통해 지속가능한 유역 물환경을 구축하는 것이 필요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 기후변화 적응 유역 물순환 개선 및 평가시스템을 개발하여 기술사업화를 완료하고, 건전하고 지속가능한 물환경 구축을 위한 기후변화 적응 전략 가이드라인을 개발하여 전 지구적인 활용성을 평가하는 것을 목표로 한다(그림8). 연구팀은 수년간 국가연구개발사업을 통해 유역 물순환 개선 기술과 관련한 연구를 수행하여 기술사업화에 성공한바 있으며 기존 성과를 적극 활용한 단기간 기술개발이 가능할 것으로 판단된다.
- 또한 각 협동 및 공동 연구기관마다 단위연구과제 및 전문가로써 약 12개의 팀이 참여하게 된다. 총 4년 9개월간(2014.09~2019.06)의 연구과제 수행기간 동안 서로 긴밀하게 협업하여, 기후변화 대비 유역관리 적응기술 개발 목표달성을 위해 본 연구는 그림 1과 같은 4개의 세세부과제들로 구성하여 기술개발을 수행하고자 한다.
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