초록 ▼

본 연구에서는 우리나라 5대강 유역에 대해 기후변화 수자원 영향 평가 및 불확실성 평가를 최종 목표로 하였으며 단위과제별로 도출된 연구결과는 다음과 같음.
1. 앙상블 기후변화 시나리오 생산 및 기후변화 전망
■ 전구기후모델(AOGCM)의 기온과 강수 자료로부터 한반도 지역에 대한 통계적 상세화 기법 개발 및 기후시나리오 생산
■ RegCM3 이중둥지격자체계를 구축하여 동아시아 60km와 한반도 20km 분해능을 가지는 역학적 상세화 기후시나리오 생산 및 변동성 분석
2. 시공간 상관성을 고려한 일기산출기

본 연구에서는 우리나라 5대강 유역에 대해 기후변화 수자원 영향 평가 및 불확실성 평가를 최종 목표로 하였으며 단위과제별로 도출된 연구결과는 다음과 같음.
1. 앙상블 기후변화 시나리오 생산 및 기후변화 전망
■ 전구기후모델(AOGCM)의 기온과 강수 자료로부터 한반도 지역에 대한 통계적 상세화 기법 개발 및 기후시나리오 생산
■ RegCM3 이중둥지격자체계를 구축하여 동아시아 60km와 한반도 20km 분해능을 가지는 역학적 상세화 기후시나리오 생산 및 변동성 분석
2. 시공간 상관성을 고려한 일기산출기 개발
■ 다중 지점에서의 시공간 상관성을 고려한 일기상발생기 개발 및 일자료 생산
3. 기후변화에 의한 수자원 영향평가 및 취약성 평가
■ 상세화, 증발산량 산정방법, 유출모형의 구조에 따른 유출모의결과의 불확실성 평가 및 MME기법 제안
■ 3개 시나리오, 13개 GCMs, 8개 유출모형을 융합한 312개 앙상블 수문시나리오 생산 및 5대강 유역의 기후변화 수자원 전망
■ 극한사상 취약성 평가 기법 개발 및 39개 기후시나리오와 312개 유출시나리오를 이용한 5대강 유역의 홍수와 가뭄에 대한 취약성 심도 평가
■ 역학적 상세화 기법으로 생산된 기후시나리오를 이용하여 국내 전역에 수문변동성 평가, 역학적 상세화 및 통계적 상세화 기법의 특성 및 향후 수자원과의 연계 기법 도출
4. 기후변화에 의한 식생변화를 고려한 수문예측기술 개발
■ 기후변화에 따른 식생변화 예측기법 개발 및 식생 변화에 따른 유역 증발산량 변동성 평가
5. 관측자료에 의한 기후변화 수자원 영향의 통계적 평가
■ 동아시아 기후패턴과 국내 기상인자간의 연계분석을 통해 국내 수문변수의 변동성을 평가
6. 기후변화를 고려한 수자원 적응정책기법 개발
■ 공간균형모델을 이용한 사회경제적 영향평가 방법 개발 및 한강유역 적용

Abstract ▼

○ Collection of IPCC DDC climate model data and development of Multi-model Ensemble technique
- Collection and analysis of the GCM scenarios provided the IPCC DDC.
- Characteristics and their uncertainties assessment of an individual GCM.
- Construction of Multi-model Ensemble technique for

○ Collection of IPCC DDC climate model data and development of Multi-model Ensemble technique
- Collection and analysis of the GCM scenarios provided the IPCC DDC.
- Characteristics and their uncertainties assessment of an individual GCM.
- Construction of Multi-model Ensemble technique for the GCM data.
○ Construction of statistically downscaled climate scenario of IPCC DDC
- Construction of the statistical downscaling of IPCC DDC climate change scenarios.
- Construction of climate change scenarios through applying the statistical downscaling.
○ Production of dynamically downscaled climate scenario
- Using the RegCM3 one-way double-nested system, SRES A2 scenario (2001-2100) of ECHO-G/S be regionalized to 60km resolution for East Asia region and 20km resolution for the Korean peninsula.
- Characteristics analysis of dynamically downscaled climate change scenario.
- Analysis of comparison between GCM, RCM results and comparison assessment of water resources usage.
○ Comparison of statistical and dynamical downscalings
- Generation of correcting the GCM'mean values and resembling spatial observations by the statistical downscaling method
- Not correcting the GCM'mean values but simulation of precipitation characteristics due to global circulation and the topographic effects in dynamical downscaling method
- In the first half of the 21st century, larger increment of precipitation at the southern part of Korea in statistical and dynamical downscaling.
- In the second half, larger increment at the southern provinces in the statistical downscaling, and larger increment at the central provinces in the dynamical downscaling.
- For the 20th century, probability density function (PDF) of daily temperature from the weather generator and dynamical downscaling generally matching with the PDF of observations (KMA).
- Frequency of increasing temperature form comparison of daily temperature of dynamical downscaling in 1973-2000, 2021-2050, and 2070-2099 due to global warming.
○ To propose a weather generator which can perform simultaneous simulations at multiple locations with spatio-temporal correlations.
- Selection of the best optimal weather generator.
- To calculate weather data under the chosen model.
- Modeling of the covariance matrix.
- To propose the multi-site weather generator of the whole country or of the various basins.
- Application study and generation of the weather variables
○ Uncertainty assessment on climate change impact assessment on water resources and development of MME
- Uncertainty analysis in runoff model structures
- Uncertainty analysis in evapotranspiration simulation
- Uncertainty analysis in dynamically downscaled climate change scenarios
- Development of multi-model ensemble technique for long-term runoff analysis
○ Climate change impact assessments on Korean water resources
- Uncertainty analysis of hydrological model selection on climate change impact assessment on water resources.
- Uncertainty analysis of potential evapotranspiration calculation methods on climate change impact assessment on water resources
- Model construction of PRMS, SLURP, SWAT for multi-model ensemble
○ Water resources vulnerability assessment due to climate change on 5 river basins
- Development of the assessing technique on the water resources vulnerability
- Assessment of water resources vulnerability focusing on extreme events, on 5 river basins
○ The sensitivity analysis of climate change impact on the vegetation and evapotranspiration change
- Review of estimation techniques for evapotranspiration considering vegetation
- Construction of vegetation cover information by satellite images
- An establishment of estimation technique for evapotranspiration considering vegetation change
- The sensitivity analysis of climate change impact on the vegetation and evapotranspiration change
○ Statistical assessment of the impact of climate change to water resources using measurements
- Collection of hydrologic data and QC
- Data analysis according to climate type
- Correlation of Korean climate factor with world climate change
- Analysis of water resoures link spatial East Asian climate change
- Development of prediction model and compare to prediction
○ Adaptive water resource management under climate change
- Investigation of climate adaptation strategies in North America and improvement of methodology for socio-economic impact assessment
- Investigation of climate adaptation strategies in European nations and application of spatial equilibrium model (SEM) in the Willamette River Basin
- Investigation of climate adaptation strategies in Japan and Austria and implementation of socio-economic impact assessment by using IPCC AR4 multi-model simulation
- Socio-economic impact assessment in the Han River Basin and development of adaptive water resources management framework

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...3
• 보고서요약서 ...5
• 요약문 ...7
• SUMMARY ...17
• CONTENTS ...27
• 목차 ...29
• 표목차 ...31
• 그림목차 ...35
• 제1장 연구 개발 과제의 개요 ...53
• 1. 앙상블 기후변화 시나리오 생산 및 기후변화 전망 ...53
• 2. 시공간 상관성을 고려한 일기산출기 개발 ...53
• 3. 기후변화에 의한 수자원 영향평가 및 취약성 평가 ...54
• 4. 기후변화에 의한 식생변화를 고려한 수문예측기술 개발 ...54
• 5. 관측자료에 의한 기후변화 수자원 영향의 통계적 평가 ...54
• 6. 기후변화의 사회경제적 평가를 통한 수자원 부문의 적응정책 개발 ...54
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...55
• ■ 기후시나리오의 역학적 상세화 생산 ...55
• ■ 시공간 상관성을 고려한 일기산출기 개발 ...55
• ■ 기후변화에 의한 수자원 영향평가 및 취약성 평가 ...56
• ■ 기후변화에 따른 식생 및 증발산의 민감도 분석 ...57
• ■ 동아시아에서의 기후변화 변동성에 대한 국내기후변화 연관성 분석 ...58
• ■ 기후변화의 사회경제적 평가를 통한 수자원 부문의 적응정책 개발 ...59
• 제3장 연구 개발 수행 내용 및 결과 ...61
• 제1절 수자원영향평가를 위한 기후변화시나리오 생산 및 전망분석 ...61
• 1. IPCC DDC 기후모델 자료 수집 및 멀티모델 앙상블 기법의 개발 ...61
• 2. IPCC DDC 기후시나리오의 통계적 상세화 시나리오 구축 ...67
• 3. 수자원 영향평가를 위한 기후변화 시나리오의 역학적 상세화 자료 생산 ...70
• 4. 통계적 역학적 상세화 결과 비교 ...95
• 제2절 시공간 상관성을 고려한 일기산출기 모형 ...104
• 1. 기존 일기산출기 모형 연구조사 ...104
• 2. 분석 지역 및 자료 ...104
• 3. 일차적 일기 산출기 모형 ...105
• 4. 변량효과 모형을 이용한 다중지역 일기 산출기 모형 ...112
• 5. 프로그램 설명 ...117
• 6. 결론 ...119
• 제3절 기후변화에 의한 수자원 영향평가 및 취약성 평가 ...120
• 1. 기후변화 수자원 영향평가의 불확실성 평가 ...120
• 2. 앙상블 기후 시나리오를 이용한 수자원 ...145
• 3. 기후변화에 따른 국내 수자원 전망 ...156
• 4. 기후변화에 따른 수자원의 취약성 평가기법 개발 ...169
• 5. 고해상도 기후시나리오를 이용한 수자원 변동성 평가 ...190
• 제4절 식생을 고려한 수문 예측 기술 개발 ...202
• 1. 식생을 고려한 증발산량 추정기법 조사 및 분석 ...202
• 2. 식생변화를 고려한 증발산량 추정기법 정립 ...208
• 3. 기후변화에 따른 식생 및 증발산의 민감도 분석 ...215
• 4. 기후변화와 식생변화를 고려한 증발산량 변동성 평가 ...235
• 제5절 관측 자료에 의한 기후변화 수자원 영향의 통계적 평가 ...257
• 1. 수문자료 수집 및 QC ...257
• 2. 기후타입에 대한 수문변수 변화 분석 ...259
• 3. 국내 기후인자별 변동성 분석과 기후변화 상관 분석 ...284
• 4. 유역별 동아시아 기후변화와 연계한 수자원영향 분석 ...303
• 5. 예측모형의 개발 및 예측성 비교 ...310
• 6. 결 론 ...315
• 제6절 기후변화에 대비한 수자원의 적응정책 기법 개발 ...317
• 1. Global adaptation strategies to climate change ...317
• 2. Application of a Hydro-economic Model to the Willamette River Basin ...325
• 3. Case study in the Han River Basin (HRB) ...366
• 4. Framework for adaptive Korean water resources management ...384
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...389
• ■ 기후시나리오의 역학적 상세화 생산 ...389
• ■ 시공간 상관성을 고려한 일기 산출기 개발 ...389
• ■ 기후변화에 의한 수자원 영향평가 및 취약성 평가 ...390
• ■ 기후변화에 따른 식생 및 증발산의 민감도 분석 ...390
• ■ 동아시아에서의 기후변화 변동성에 대한 국내기후변화 연관성 분석 ...391
• ■ 기후변화의 사회경제적 평가를 통한 수자원 부문의 적응정책 개발 ...391
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...393
• ■ 기후시나리오의 역학적 상세화 생산 ...393
• ■ 시공간 상관성을 고려한 일기 산출기 개발 ...393
• ■ 기후변화에 의한 수자원 영향평가 및 취약성 평가 ...394
• ■ 기후변화에 따른 식생 및 증발산의 민감도 분석 ...394
• ■ 동아시아에서의 기후변화 변동성에 대한 국내기후변화 연관성 분석 ...394
• ■ 기후변화의 사회경제적 평가를 통한 수자원 부문의 적응정책 개발 ...395
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...397
• ■ 기후시나리오의 역학적 상세화 생산 ...397
• ■ 시공간 상관성을 고려한 일기 산출기 개발 ...397
• ■ 기후변화에 의한 수자원 영향평가 및 취약성 평가 ...397
• ■ 기후변화에 따른 식생 및 증발산의 민감도 분석 ...398
• ■ 동아시아에서의 기후변화 변동성에 대한 국내기후변화 연관성 분석 ...398
• ■ 기후변화의 사회경제적 평가를 통한 수자원 부문의 적응정책 개발 ...399
• 제7장 참고문헌 ...401