[논문]위성자료를 활용한 한반도 전역의 가뭄 통합 모니터링 방안

김영욱; 심창섭

doi:10.7780/kjrs.2017.33.6.1.8

[국내논문] 위성자료를 활용한 한반도 전역의 가뭄 통합 모니터링 방안
Towards an Integrated Drought Monitoring with Multi-satellite Data Products Over Korean Peninsular 원문보기

대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing, v.33 no.6 pt.1, 2017년, pp.993 - 1001

김영욱 (몬타나 대학교) , 심창섭 (한국환경정책.평가연구원)

초록
AI-Helper

가뭄은 전 지구차원의 다방면에 걸쳐 피해를 주는 자연 재해이다. 21세기 들어 최근까지 다양한 위성관측 기기를 활용하여 다양한 가뭄의 유형을 모니터링 할 수 있게 되었는데, SMAP위성의 토양수분, GRACE 위성의 생태계 물 저장량, Terra & Aqua의 생태계 생산량과 증발산량 그리고 위성 강우 관측 등이 그 예이다. 이들 위성 자료의 분석을 통해 지역적 수자원 현황 및 가뭄과 이로 인한 (수)생태계 영향, 농업 등의 산업, 그리고 인간사회의 영향을 시공간적으로 파악할 수 있다. 가시광선부터 마이크로파까지 채널 (밴드)마다 관측할 수 있는 기상 및 환경 변수가 다르기 때문에 다양한 센서로부터 획득할 수 있는 원격탐사자료는 한반도 전역을 대상으로 가뭄에 대한 수자원 변화와 연관된 피해를 시공간적으로 파악하는 데에 상호 보완적이며 효과적인 수단이다. 따라서 이러한 위성자료들을 통해 국가 재난 대응 차원의 활용방안을 제안하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Drought is a worldwide natural disaster with extensively adverse impacts on natural ecosystems, agricultural products, social communities and regional economy. Various global satellite observations, including SMAP soil moisture, GRACE terrestrial water storage, Terra and Aqua vegetation productivity, evapotranspiration, and satellite precipitation measures are currently used to characterize seasonal timing and inter-annual variations of regional water supply pattern, vegetation growth, drought events, and its associated influence ecosystems and human society. We suggest the satellite monitoring system development to quantify meteorological, eco-hydrological, and socio-ecological factors related to drought events, and characterize spatial and temporal drought patterns in Korea. The combination of these complementary remote sensing observations(visible to microwave bands) provide an effective means for evaluating regional variations in the timing, frequency, and duration of drought, and availability of water supply influencing vegetation and crop growth. This integrated drought monitoring could help national capacity to deal with natural disasters.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

또한 위성자료의 공간정보 표출 기법에 의해 현재의 가뭄상태를 실시간으로 확인하는 도구도 개발되어 있다. 이 연구에서는 다종의 위성 자료를 활용하여 한반도 전역의 가뭄을 통합적으로 모니터링 하는 방법에 대하여 기술하고자 한다.

제안 방법

한반도의 장기적 수분스트레스 지수(Moisture Stress Index (MSI))를 보여주기 위해 연간 MSI의 이례성을 계산하였다. MSI를 계산하는 방정식은 다음과 같다:

이론/모형

, 2011). 이 연구에서 VPD는 유럽 ECMWF의 ERA-Interim(Dee et al., 2011)에서 개발된 평균 기온과 대기수증기압을 이용하여 계산되었다. MSI는 기상변수를 이용하여 생태계가 받는 수분스트레스 지수를 계산한 것이다.

후속연구

그러나 현 가뭄 상태로부터 수자원 순환의 정량화 그리고 피해가 발생하는 정도를 파악하고 예측하기에는 미흡하다. 즉, 가뭄의 상태가 위에서 언급한 생태계, 농업, 수자원 같은 시스템에 어느 정도의 피해(산불 발생확률, 농업생산량감소예측, 물 부족량 추정 등)를 초래할 지에 관한 정량적인 정보가 필요할 것이다. 미국의 국립가뭄경감센터 (http://drought.
특히 시공간 해상도의 경우 각각의 가뭄 종류에 따라 요구되는 정도가 달라 시간 해상도 및 공간해상도의 향상 기법도 필요하다(예: gap-filling, interpolation). 위에서 언급한 사례와 같이 다양한 채널(밴드)의 위성관측 자료들을 복합적으로 활용하여 한반도 전 지역에 대한 지속적인 가뭄 모니터링과 가뭄지수에 대한 다양한 평가기법을 개발하고 이를 바탕으로 조기 가뭄 경보 시스템 구축이 된다면(Hoek et al., 2016) 가뭄에 의한 유형별 피해지역을 추정하고 전 국토에 걸쳐 그에 맞는 적절한 피해방지 대책 수립에 기여할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	위성자료를 이용하여 가뭄 등의 재난 대응 방안을 수립하는 것이 효과적인 이유는 무엇인가?	이들 위성 자료의 분석을 통해 지역적 수자원 현황 및 가뭄과 이로 인한 (수)생태계 영향, 농업 등의 산업, 그리고 인간사회의 영향을 시공간적으로 파악할 수 있다. 가시광선부터 마이크로파까지 채널 (밴드)마다 관측할 수 있는 기상 및 환경 변수가 다르기 때문에 다양한 센서로부터 획득할 수 있는 원격탐사자료는 한반도 전역을 대상으로 가뭄에 대한 수자원 변화와 연관된 피해를 시공간적으로 파악하는 데에 상호 보완적이며 효과적인 수단이다. 따라서 이러한 위성자료들을 통해 국가 재난 대응 차원의 활용방안을 제안하고자 한다.
	가뭄의 유형에는 무엇이 있는가?	가뭄은 일반적으로 예년 평균 강수량보다 적은 강수량인 경우에 발생하는데 그 유형이 크게 Meteorological(기상학적), agricultural(농업), hydrological(수문학적), ecological(생태적), socioeconomic(사회경제적) 가뭄의 다섯 가지로 구분된다(Wilhite and Glantz, 1985). 현재 많은 위성 관측으로부터 개발된 다양한 가뭄지수를 이용하여 여러 형태의 가뭄을 모니터링 하고 있다(Zhang et al.
	수문학적 가뭄의 원인 및 피해는 무엇인가?	수문학적 가뭄(Hydrological drought)의 경우 강수량의 감소와 증발산량의 증가가 생기는 경우에 발생하는데, 이런 종류의 가뭄은 강의 유속, 저수지의 수량 그리고 지하수의 저장량도 감소시키게 되고 이것은 농업용수, 생활용수 및 공업용수의 부족 등의 원인이 된다(Thomas et al., 2017).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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