연구의 당위성 및 필요성 - 기후변화에 따른 사회기반시설의 영향을 평가하기 위해서는 우선 신뢰성 있는 미래 기후 및 수문 시나리오 생산이 필수적임.
- 신뢰성 있는 시나리오를 생산하기 위해서는 최신의 연구기법 및 보편타당한 평가기법을 채택해야 하며 지역적 특성을 고려하면서도 연구목적에 부합하여야 함.
- 최신의 연구 기법 및 보편타당한 평가기법을 채택하기 위해 본 연구에서는 IPCC AR5에 제시될 기후시나리오를 이용하여 연구를 수행해야 하며, 지역적 특성을 고려하기 위해서는 최적 상세화 기법의 개발과 도시지역 및 연안 지역의 특성에 맞는 수문 모형 도구 개발이 필요함.
- 연구목적에 부합하기 위해서는 사회기반 시설에 가장 영향 있는 기후인자를 선정하여 그에 따른 영향을 고려하는 것이 필요함.
- 본 연구에서 수행하고자 하는 IPCC AR5 기후시나리오 활용기술개발, IPCC AR5 최적 상세화 기법 개발, 토지이용 및 지형효과를 고려한 수문해석 기법 개발, 사회기반시설 평가를 위한 극치 수문기상인자 도출은 향후 10년 간 기후변화 연구 시 가장 핵심이 되는 기술이기 때문에 선점해야할 필요성이 있음.
국내외 연구현황 및 한계점 - 국내·외적으로 기후시나리오의 생산 및 관련 분야의 영향 평가에 관한 연구가 활발히 진행되고 있음.
- 수자원, 농업, 산림 등 기후변화에 일차적으로 피해를 입는 분야와는 다르게 사회기반시설물에 대한 평가는 미진한 실정임.
- 국외에서는 국가사업을 통해 기후시나리오 생산에서 각 분야의 영향 및 적응대책 수립하기 위한 연구를 수행하고 있으며, 사회기반시설에 대한 평가도 수행함.
- 국내에서는 현재 기후변화에 따른 기온 및 강수량의 변화에 초점을 맞춰 기후시나리오를 제공하고 있는데 비해 사회기반시설의 경우 타 기후 및 수문인자의 영향을 받음.
- 수문 영향평가 도구의 경우는 국내에서는 외국의 모형을 그대로 사용함에 따라 그 적용성에는 한계가 존재하며 특히 사회기반시설을 평가하기에는 기존 장기유출모형으로는 한계가 있음.
- 현재까지는 AR4 시나리오를 토대로 평가가 수행되었다면, 앞으로는 AR5에 근거하여 연구를 수행해야할 시점임.
차별성 - 기후변화에 따른 강수량과 기온의 변화뿐 아니라 풍속, 상대습도, 일조시간 등 사회기반시설에 영향을 주는
기후인자들을 선정하여 미래의 변화양상 분석 및 제시
- 기존의 수자원 변동성 평가를 위한 장기 유출모형과는 달리 지형 및 토지이용을 고려한 수문해석 알고리즘 개발
- 2013년에 발간될 AR5 기후시나리오를 토대로 신뢰성 있는 극치수문기상인자 생산
연구과제 추진방법 및 추진체계
- 본 연구과제는 사회기반시설의 기후변화에 따른 영향평가를 수행하기 위한 신뢰성 있는 미래 기후 및 수문 시나리오를 생산하고, 극치 수문기상인자를 산정하고자 함.
- 이를 위해 IPCC AR5 기후시나리오 활용기술개발, 수요자 니즈를 고려한 수문기상인자 생산 기법 개발을 목표로 연구를 진행할 계획이며 궁극적으로 기후 및 수문시나리오의 적용 및 실용화를 추진하고자 함. 이에 대한 종합적인 연구추진 방법과 체계는 다음과 같음.
- AR5 기후시나리오 활용기술 개발
- 국가 표준기후시나리오를 수집 및 분석하여 AR5에 제시될 기후시나리오의 활용방안을 마련함.
- 시공간 해상도를 결정하고, 그에 맞는 상세화 기법을 적용함.
- 대표농도 시나리오(RCP), GCMs, 상세화기법의 MME기법 개발을 통해 기후시나리오를 생산함.
- 수요자 니즈를 고려한 수문기상인자 생산 기법 개발
- 기존 장기유출모형에 지역적 특성을 반영한 수문해석 알고리즘을 개발을 통해 수문시나리오를 생산함.
- 적응형 사회기반시설 평가에 사용될 극치 수문기상인자를 타 세부과제의 요구에 맞춰 선정함.
- 생산된 기후 및 수문시나리오를 이용하여 극치 수문기상인자를 생산하고 평가함.
- 기후 및 수문시나리오 적용 및 실용화
- 1단계 핵심기술 알고리즘의 보완·개선을 통하여 재산권을 출원하고 연구를 완성함.
- 생산된 시나리오의 D/B 구축 및 자료제공 시스템을 개발함.
- 동아시아지역을 기반으로 극치 수문기상인자를 생산하고 적용성을 평가하여 기술을 이전함.
<연구추진체계 (제 1 총괄 1 세부과제)> 기대효과 - 극한 기후 및 수문인자를 연구단에 제공하여 각 세부과제의 연구에 기초 자료로 활용함.
- 기후시나리오의 구축을 통해 타 분야 연구의 기초자료로 활용함.
- 동아시아 지역의 선도적 연구모델을 제시하여 미래 기후 및 수문 영향평가 연구결과를 기술이전함.
- 도시 및 연안 지역의 효과를 반영한 수문 해석 기술 및 자체 수문 모형을 개발함.
- 자체수문 해석모형 개발에 따른 국내 독자 기술의 확보로 외국기술의 도입비를 절감할 수 있을 것으로 기대됨.
- AR5 기후시나리오 활용기술을 조기 개발하여 각종 산업 진출의 유리한 고지 선점으로 시장성을 확보함.
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