최근접 이웃 탐색 기법을 활용한 일 단위 기후변화 시나리오 자료의 시간 단위 상세화 기법: 낙동강 유역 사례 연구

초록

기후변화의 영향을 평가하기 위한 수문, 수질 예측모델이 고도화됨에 따라 시공간적 고해상도의 기상 전망 데이터가 요구되고 있다. 그러나 기후변화 시나리오에 따른 기상 전망 데이터는 연구자가 필요로 하는 해상도를 충족하지는 않는다. 본 연구에서는 일 단위(daily time-steps) 기상 전망 데이터로부터 시간 단위(hourly time-steps) 기상 전망 데이터로 시간적 상세화를 수행하기 위하여 최근접 이웃 탐색 방법론을 기반으로 한 시간 상세화 기법을 제시한다. 제시한 시간 상세화 방법론의 타당성을 검증하기 위해서 낙동강 유역에 위치한 기상관측소의 관측자료가 활용되었으며, 관측값과 시간 상세화 결괏값 간의 NRMSE (Normalized Root Mean Square Error)를 산정하였다. 산정 결과, 기온 및 강수량은 약 2-4%, 풍속과 상대습도, 일사량은 약 7-16% 내외 수준으로 모의하였다. 또한 대상 관측소의 일 단위의 SSP5-8.5 기후변화 시나리오 미래 기상 전망 데이터로부터 본 연구에서 제시한 방법론을 적용하여 시간 단위 미래 기상 전망 데이터를 도출하였다. 도출한 시간 상세화 결과에 따르면, SSP5-8.5 기후변화 시나리오에 따라 대구 및 부산 관측소의 미래 연중 최고기온이 각각 기준기간 36.2 ℃, 33 ℃ 대비 최대 7.0 ℃, 5.6 ℃까지 상승하고, 연 강수시간은 각각 기준기간 486.2 hr, 570.2 hr 대비 최대 103.3 hr (21.25%), 157.2 hr (27.57%) 감소하며, 연 강수강도는 각각 기준기간 2.12 mm/hr, 2.66 mm/hr 대비 최대 0.71 mm/hr (33.5%), 0.83 mm/hr (31.2%) 증가하는 것으로 전망되었다. 본 연구에서 제시한 시간 상세화 기법은 기후변화에 따른 영향 평가를 위한 시간 단위의 세밀한 강우유출 및 수질인자의 거동을 효과적으로 모의하기 위한 기상 입력자료의 구축에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

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