기후변화를 고려한 남한강상류의 가뭄분석연구

초록

가뭄은 인간과 자연 환경 모두에 큰 영향을 주는 자연현상으로 이러한 가뭄의 분석 및 예측은 수자원 관리 부분에서 매우 중요한 요소가 된다. 이를 위하여 우리나라의 관측 유출량 자료를 이용하여 다양한 수준의 수문학적 가뭄 기준을 적용하고 평가하여 가뭄 사상을 유도하였으며, 가뭄 사상에 대하여 전통적 인 방법으로의 빈도분석을 수행하였다. 가뭄 확률변수인 지속기간 및 심도에 대해서 상관성 분석을 수행 하고, Clayton 코풀라 함수를 적용하여 가뭄의 결합확률을 고려한 빈도분석을 수행해 기존의 단변량 기 반의 빈도분석 방법과 비교 분석 하였다. 또한, 결합확률을 이용하여 가뭄의 재현빈도를 분석하고 이를 이용하여 가뭄의 심도-지속기간-빈도 곡선을 유도하였다. 그리고 기후변화가 가뭄에 미치는 영향을 분석 하기 위하여 IPCC의 SRES A1B 시나리오와 KMA RCM 기후모형을 이용해 미래의 기상자료를 생성하 였다. 생성된 기상자료를 보정 및 검증된 강우-유출모형에 적용하여 미래 가뭄 시계열을 산정하고, 미래 가뭄에 대한 결합확률 빈도해석과 미래 가뭄분석을 수행하였다. 본 연구의 결과에 따르면 1967년부터 2007년 사이에서 남한강 상류 유역은 1973년의 110년 빈도의 가뭄이 가장 큰 가뭄 사상으로 나타났다. 전통적인 단변량 기반의 빈도분석에 비하여 코풀라 기반의 결 합확률 빈도분석이 가뭄분포의 꼬리구조를 반영하기에 타당한 것으로 나타났다. 또한 미래 가뭄에 있어 서는 가까운 미래에 짧은 지속기간을 가진 심한 가뭄이 다발할 것으로 전망되었다.