본 연구의 목적은 지역별 농업가뭄의 평가를 위하여 농업가뭄지표의 적용성을 분석하는 것이다. 가뭄발생 상황에 분석은 SPI, PDSI, SWSI, CMI, Decile 및 Percent of Normal에 대하여 농업가뭄에 대한 적용성을 검토하였다. 기존 가뭄지수에 대한 가뭄발생시기 및 심도에 대한 분석을 통하여 농업가뭄을 잘 나타낼 수 있는 농업용 저수지 저수율과 3개월 지체된 표준강수지수, 평년강우비율, 무강우일수 등 4가지를 농업가뭄지표로 선정하였으며, 이들 지수를 통하여 가뭄평가에 적용하였다. 농업가뭄 평가를 위하여 평시대비단계, 가뭄우려단계, 가뭄확산단계의 3단계로 구성된 기존의 가뭄단계를 가뭄진행상황의 판단을 위해 6단계로 세분하여 이에 대한 기준을 정립하였다. 농업용 저수지의 저수율에 따른 농업가뭄의 판단은 영농시기에 대한 농업용수의 공급에는 적당하지만, 겨울에서 봄으로 이어지는 영농준비시기 및 논에서의 영농이 끝난 후의 가을철 이후의 가뭄에 대해서는 대표적인 기준으로서는 미흡한 것으로 나타났다. 농업용 저수지의 저수율에 따른 농업가뭄의 표현은 저수율의 지연효과, 저수율과 가뭄심도의 일반화된 상관성을 수립하기 어려운 단점이 있으므로, 영농상황에 따른 시기별 저수율의 고려할 수 있도록 구성하고, 표준강수지수, 평년강우비율 및 무강우일수 등의 지수를 이용하여 보완하도록 하였다. 이를 통해 제시된 농업가뭄지표 및 가뭄단계에 의한 농업가뭄 평가 결과 농업가뭄 발생시기, 지속기간 및 심도에 대한 적용성이 우수한 것으로 분석되었다. 농업가뭄지표 및 농업가뭄단계는 농업가뭄 평가 및 웹기반 정보제공시스템의 구축을 통하여 농업가뭄 분석 및 판단에 이용하고 있다. 농업가뭄의 분석 및 평가를 위한 농업가뭄 평가시스템은 가뭄분석을 위한 자료의 수집 및 분석, 농업가뭄심도의 분류, 지역별 농업가뭄 상황의 도식화 등을 수행하도록 구성되어 있다. 농업가뭄 평가시스템을 통해 구축된 시기별, 지역별 분석결과는 DB를 통하여 관리되며, 홈페이지를 통하여 실시간 분석결과를 제공할 수 있도록 웹기반 정보제공시스템을 구축하였다. 이상과 같은 농업가뭄 평가 및 웹기반 정보제공시스템은 현재 한국농촌공사 농어촌연구원에서 시범운영중에 있으며 농업가뭄의 평가 및 대책수립을 위한 지원수단으로 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.
본 연구의 목적은 지역별 농업가뭄의 평가를 위하여 농업가뭄지표의 적용성을 분석하는 것이다. 가뭄발생 상황에 분석은 SPI, PDSI, SWSI, CMI, Decile 및 Percent of Normal에 대하여 농업가뭄에 대한 적용성을 검토하였다. 기존 가뭄지수에 대한 가뭄발생시기 및 심도에 대한 분석을 통하여 농업가뭄을 잘 나타낼 수 있는 농업용 저수지 저수율과 3개월 지체된 표준강수지수, 평년강우비율, 무강우일수 등 4가지를 농업가뭄지표로 선정하였으며, 이들 지수를 통하여 가뭄평가에 적용하였다. 농업가뭄 평가를 위하여 평시대비단계, 가뭄우려단계, 가뭄확산단계의 3단계로 구성된 기존의 가뭄단계를 가뭄진행상황의 판단을 위해 6단계로 세분하여 이에 대한 기준을 정립하였다. 농업용 저수지의 저수율에 따른 농업가뭄의 판단은 영농시기에 대한 농업용수의 공급에는 적당하지만, 겨울에서 봄으로 이어지는 영농준비시기 및 논에서의 영농이 끝난 후의 가을철 이후의 가뭄에 대해서는 대표적인 기준으로서는 미흡한 것으로 나타났다. 농업용 저수지의 저수율에 따른 농업가뭄의 표현은 저수율의 지연효과, 저수율과 가뭄심도의 일반화된 상관성을 수립하기 어려운 단점이 있으므로, 영농상황에 따른 시기별 저수율의 고려할 수 있도록 구성하고, 표준강수지수, 평년강우비율 및 무강우일수 등의 지수를 이용하여 보완하도록 하였다. 이를 통해 제시된 농업가뭄지표 및 가뭄단계에 의한 농업가뭄 평가 결과 농업가뭄 발생시기, 지속기간 및 심도에 대한 적용성이 우수한 것으로 분석되었다. 농업가뭄지표 및 농업가뭄단계는 농업가뭄 평가 및 웹기반 정보제공시스템의 구축을 통하여 농업가뭄 분석 및 판단에 이용하고 있다. 농업가뭄의 분석 및 평가를 위한 농업가뭄 평가시스템은 가뭄분석을 위한 자료의 수집 및 분석, 농업가뭄심도의 분류, 지역별 농업가뭄 상황의 도식화 등을 수행하도록 구성되어 있다. 농업가뭄 평가시스템을 통해 구축된 시기별, 지역별 분석결과는 DB를 통하여 관리되며, 홈페이지를 통하여 실시간 분석결과를 제공할 수 있도록 웹기반 정보제공시스템을 구축하였다. 이상과 같은 농업가뭄 평가 및 웹기반 정보제공시스템은 현재 한국농촌공사 농어촌연구원에서 시범운영중에 있으며 농업가뭄의 평가 및 대책수립을 위한 지원수단으로 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.
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문제 정의
농업가뭄 단계의 적용성을 평가하기 위해서 20이년부터 2004년까지 연속된 저수율 자료가 있는 기간을 대상으로 본 연구에서 설정한 농업가뭄 단계와 저수율에 따른 가뭄발생 분석결과를 비교하였다. 분석 결과는 표 4에 나타낸 바와 같다.
본 연구에서는 농업가뭄의 평가를 위해 농림부와 한국농촌공사에서 현재 시행하고 있는 가뭄단계의 구분을 평가하기 위한 기준으로 가뭄단계를 DS1~DS6(Drought Stage, 여기서 DS0는 평상시)까지 세분하고 각 단계별로 저수율, 평년강우지수, 표준강수지수 및 무강우지수를 고려하여 세분하였으며, 이들 지수의 특징은 현재 제공되는 기상자료중 강우량 자료만으로 얻을 수 있는 것으로 간편하게 가뭄의 정도를 파악할 수 있도록 되어 있다. 특히 기존에 밭에서의 가뭄상황의 판단을 위하여 토양수분(토양수분 40%)에 대해서는 가뭄발생시마다 모니터링하여 자료를 획득할 수 있는 경우에는 유용하지만 현재의 자료 체계상 일괄적으로 수집하는 것이 쉽지않으므로 가뭄단계의 구분을 위해 보조적으로 사용할 수 있도록 제시하였다.
본 연구에서는 지역별 농업가뭄을 평가하고자 농업가뭄에 대한 정량화 및 농업가뭄지표를 이용한 농업가뭄단계 구분을 실시하였다. 농업가뭄을 평가하기 위한 가뭄지표로는 농업용저수지 저수율, 표준강수지 수, 평년강우비율 및 무강우일수의 4 가지를 선정하였다.
본 연구의 목적은 에서는 농업가뭄의 평가 및 예보를 지속적이고 효율적으로 수행하기 위한 농업가뭄지표를 개발하고, 과거 가뭄상황과의 비교를 통하여 설정된 농업가뭄단계 및 농업가뭄지표의 적용성을 평가하는 데 있다.
상황을 파악하기 어려운 점이 있다. 이러한 점을 보완하여 가뭄 상황에 대한 추가적인 자료를 얻기 위하여 신문의 기록을 검토하였다. 대상 신문으로는 기사의 내용이 DB화가 되어 검색이 용이한 중앙일보를 대상으로 하였다.
제안 방법
가뭄으로 인한 농업분야의 피해 형태를 정량화하기 위해서 우리나라에서 발생한 가뭄의 발생형태에 따라 농업적 피해가 분명한 항목에 높은 가중치를 부여하는 방법을 이용하였다. 시기별로 농업가뭄의 유형화를 정하고자 표 1과 같은 기준을 적용하였다
대상 신문으로는 기사의 내용이 DB화가 되어 검색이 용이한 중앙일보를 대상으로 하였다. 검색대상 기간은 1966년 ~ 2002년의 37개년에 대하여 분석하였으며 검색방법은 전체기사중 본문 또는 내용에 '가뭄' 포함 기사를 대상으로 검색한 후 기사내용을 검토하여 단신, 학술기사 등을 제외한 가뭄의 상화 피해, 대책 등과 관련된 기사를 수집하고 주요기사내용을 정리하였다.
최근에 들어 연속된 무강우일수의 경향을 나타내는 과우일수를 도입하고 있으나, 과우일수는 일괄적으로 적용하기 위한 전산화가 어려운 실정에 있다. 기존의 가뭄지수를 보완하기 위해 국내에서 적용되고 있는 이러한 보조적인 가뭄지수를 도입하기 위해 평년강우 백분율 및 무강우일수에 대한 분석을 실시하였다.
농업가뭄을 평가하기 위한 가뭄지표로는 농업용저수지 저수율, 표준강수지 수, 평년강우비율 및 무강우일수의 4 가지를 선정하였다. 선정된 가뭄지표를 이용하여 농업가뭄의 시작시기와 심도를 판단하여 가뭄대책을 수립하기 위한 농업가뭄단계를 설정하였다.
농업가뭄지표를 이용하여 과거 기록된 기상자료에 대한 분석을 실시하였으며, 그림 4는 1994년에 대한 가뭄지수 산정결과를 대표적으로 보여주고 있으며, 각 월별 산정결과를 보여주고 있다.
본 연구에서 제시된 가뭄심도 결정 방법은 기존의 농업가뭄상황과 비교를 통해 적용성을 검토하여, 농업가뭄 평가시스템에 적용하여 각 시기별 가뭄단계를 파악하는 데 이용하였다.
농업가뭄을 평가하기 위한 가뭄지표로는 농업용저수지 저수율, 표준강수지 수, 평년강우비율 및 무강우일수의 4 가지를 선정하였다. 선정된 가뭄지표를 이용하여 농업가뭄의 시작시기와 심도를 판단하여 가뭄대책을 수립하기 위한 농업가뭄단계를 설정하였다. 본 연구에서 제시한 바와 같이 저수율 자료와 기상자료를 종합하여 가뭄을 판단한 경우 가뭄의 시작되어 농업에 영향을 미치기 이전부터 발생상황을 미리 판단하고, 가뭄의 진행상황에 따라 영농대책 수립, 수원공 확보 등 기존의 가뭄대책 수립에 적정할 것으로 판단된다.
측후소의 선택은 전국 주요측후소 중 76개 지점을 선정하였으며, 한국농촌공사 도본부 및 지사별로 산정된 가뭄지수의 값을 분석하기 위해 지사별 지배측후소를 선정하여 분석에 이용한다. 선정된 측후소를 중심으로 각 가뭄지수를 산정하였고, 지사별 농업가뭄을 분석한다.
분석결과 농업가뭄에 대한 발생시기와 심도는 전국적인 가뭄이 발생한 시기에 같이 발생하였으며, 전국적인 가뭄이외에 규모는 작지만 지역적으로 가뭄이 발생한 것을 잘 보여주고 있다. 시기별로 농업가뭄 발생현황을 분석한 정량화 결과는 각 가뭄지수의 산정결과와 비교하여 농업가뭄지표를 선정하는 데 이용하였다.
임의의 시간단위에 대해서 강수의 확률에 기초한 지수로서 이를 제시하기 위해서는 장기간의 강수자료가 필요하며 표준강수지 수의 계산과정은 장기간의 강수자료로부터 적합한 확률밀도함수를 도출하고, 해당 확률 밀도함수의 누가 확률분포함수를 통해서 실 강수량의 누가확률을 계산한 후, 실제 강수의 누가확률을 정규분포함수(inverse normal function)를 이용하여 해당 확률을 계산하는 것이다.
지역별 농업가뭄의 평가를 위한 공간적 구분을 측후소, 한국농촌공사 도본부 및 지사별로 분할하여 분석한다. 측후소의 선택은 전국 주요측후소 중 76개 지점을 선정하였으며, 한국농촌공사 도본부 및 지사별로 산정된 가뭄지수의 값을 분석하기 위해 지사별 지배측후소를 선정하여 분석에 이용한다.
얻을 수 있는 것으로 간편하게 가뭄의 정도를 파악할 수 있도록 되어 있다. 특히 기존에 밭에서의 가뭄상황의 판단을 위하여 토양수분(토양수분 40%)에 대해서는 가뭄발생시마다 모니터링하여 자료를 획득할 수 있는 경우에는 유용하지만 현재의 자료 체계상 일괄적으로 수집하는 것이 쉽지않으므로 가뭄단계의 구분을 위해 보조적으로 사용할 수 있도록 제시하였다.
대상 데이터
이러한 점을 보완하여 가뭄 상황에 대한 추가적인 자료를 얻기 위하여 신문의 기록을 검토하였다. 대상 신문으로는 기사의 내용이 DB화가 되어 검색이 용이한 중앙일보를 대상으로 하였다. 검색대상 기간은 1966년 ~ 2002년의 37개년에 대하여 분석하였으며 검색방법은 전체기사중 본문 또는 내용에 '가뭄' 포함 기사를 대상으로 검색한 후 기사내용을 검토하여 단신, 학술기사 등을 제외한 가뭄의 상화 피해, 대책 등과 관련된 기사를 수집하고 주요기사내용을 정리하였다.
측후소의 선택은 전국 주요측후소 중 76개 지점을 선정하였으며, 한국농촌공사 도본부 및 지사별로 산정된 가뭄지수의 값을 분석하기 위해 지사별 지배측후소를 선정하여 분석에 이용한다. 선정된 측후소를 중심으로 각 가뭄지수를 산정하였고, 지사별 농업가뭄을 분석한다.
성능/효과
표준강수지수는 지역적인 가뭄의 발생형태를 고르게 나타내고 있으며, 평년강우백분율은 평균화된 강우량 비율을 보여주기 때문에 가뭄의 심도나 가뭄단계를 잘 나타내지 못하고 있다. 본 연구에서 제안한 4가지 농업가뭄지표로서 가뭄단계를 구분한 결과 표준강수지수에서 보여준 지역별 가뭄상황과 측후소별 강우백분율로써 특정 지역에 대한 가뭄심도를 잘 표현하고 있는 것으로 판단되었다. 특히, 1993년 12월의 분석결과를 보면 SPI값은 충청남북도 지역을 제외하고는 -0.
농업가뭄 발생빈도별 정량화 결과는 그림 3에 나타낸 바와 같다. 분석결과 농업가뭄에 대한 발생시기와 심도는 전국적인 가뭄이 발생한 시기에 같이 발생하였으며, 전국적인 가뭄이외에 규모는 작지만 지역적으로 가뭄이 발생한 것을 잘 보여주고 있다. 시기별로 농업가뭄 발생현황을 분석한 정량화 결과는 각 가뭄지수의 산정결과와 비교하여 농업가뭄지표를 선정하는 데 이용하였다.
분석 결과는 표 4에 나타낸 바와 같다. 우리나라에서 전국적으로 가뭄이 심했던 20이년의 경우 저수율은 5월이전까지 70%이상을 유지하고 있는 지사수가 대부분으로 가뭄상황이 발생하지 않는 것으로 나타나고 있으나, 본 연구에서 설정한 가뭄단계 산정결과 3월 이후로 가뭄상황이 진전되어 5월에 이르러서는 거의 전국적으로 영향을 미치는 것으로 분석된다. 이때 저수율은 이앙기간이 끝난 6월이후에 감소되어 저수율로만 판단한다면 5월이후 가뭄이 진행되는 것으로 나타난다.
후속연구
선정된 가뭄지표를 이용하여 농업가뭄의 시작시기와 심도를 판단하여 가뭄대책을 수립하기 위한 농업가뭄단계를 설정하였다. 본 연구에서 제시한 바와 같이 저수율 자료와 기상자료를 종합하여 가뭄을 판단한 경우 가뭄의 시작되어 농업에 영향을 미치기 이전부터 발생상황을 미리 판단하고, 가뭄의 진행상황에 따라 영농대책 수립, 수원공 확보 등 기존의 가뭄대책 수립에 적정할 것으로 판단된다.
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