발 간 등 록 번 호

11-1480523-001135-10

NIER-SP2012-115

제2차 한국 기후변화 평가보고서 발간 (Ⅰ)

-기후변화 영향 및 적응을 중심으로-

(사)한국환경영향평가학회

이동근, 공우석, 김영오, 이변우, 김정인, 장재연

2012

발 간 등 록 번 호

11-1480523-001135-10

NIER-SP2012-115

제2차 한국기후변화 평가보고서 발간 (Ⅰ)

-기후변화 영향 및 적응을 중심으로-

최종보고서

(사)한국환경영향평가학회

국립환경과학원

- iii -

목차

1. 서론 ···························································································································· 11) 연구의 배경 및 목적 ······················································································································· 12) 연구 방법 ·········································································································································· 2

2. 기후변화의 영향 평가 및 미래전망 개관 ···························································· 51) 미래예측 기후 시나리오 ········································································································· 52) 한반도 지역기후모델 및 기후변화 전망 ············································································ 133) 연구내용의 분야별 개관 ······································································································· 164) 참고문헌 ·································································································································· 22

3. 분야별 내용 ············································································································ 25가. 수자원 ············································································································································· 25

1) 주요 내용 ································································································································ 252) 시사점 및 향후 연구방향 ····································································································· 363) 참고문헌 ·································································································································· 36

나. 생태계 ············································································································································· 391) 주요 내용 ································································································································ 392) 시사점 및 향후 연구방향 ····································································································· 783) 참고문헌 ·································································································································· 79

다. 산림 ················································································································································ 901) 주요 내용 ································································································································ 902) 시사점 및 향후 연구방향 ····································································································· 973) 참고문헌 ·································································································································· 98

라. 농업 ·············································································································································· 1011) 주요 내용 ······························································································································ 1012) 시사점 및 향후 연구방향 ··································································································· 1063) 참고문헌 ································································································································ 107

마. 연안 및 해양 ······························································································································· 1101) 주요 내용 ······························································································································ 1102) 시사점 및 향후 연구방향 ··································································································· 1303) 참고문헌 ································································································································ 131

- iv -

바. 산업 및 에너지 ··························································································································· 1361) 주요 내용 ······························································································································ 1362) 시사점 및 향후 연구방향 ··································································································· 1403) 참고문헌 ································································································································ 140

사. 보건 ·············································································································································· 1421) 주요 내용 ······························································································································ 1422) 시사점 및 향후 연구방향 ··································································································· 1463) 참고문헌 ································································································································ 147

아. 도시 및 농촌 / 안전 및 복지 ·································································································· 1491) 주요 내용 ······························································································································ 1492) 시사점 및 향후 연구방향 ··································································································· 1603) 참고문헌 ································································································································ 160

자. 적응 및 취약성 ··························································································································· 1631) 주요 내용 ······························································································································ 1632) 시사점 및 향후 연구방향 ··································································································· 1663) 참고문헌 ································································································································ 168

4. 결론 ························································································································ 1701) 연구분야별 자료 검색 결과 ······························································································· 1702) 시사점 및 향후 연구방향 ··································································································· 170

5. 부록 : 분야별 주요연구 요약 ··········································································· 172

- v -

표 차례

표 1. IPCC 보고서의 흐름(TAR, AR4, AR5) 및 2차 기후변화 평가보고서의 목차 ···················· 2표 2. 2차 기후변화 평가보고서(I) 발간연구회 연구진 구성 ···························································· 3표 3. 2차 기후변화 평가보고서(II)의 기여저자 및 감수저자, 자문단 구성(안) ···························· 3표 4. 2차 기후변화 평가보고서(I)에서 검색된 분야별 자료 현황 ··················································· 4표 5. 1968~2010년 사이의 한국 연근해(동중국해, 대한해협, 황해)에서의 수심별 수온과 염분

에 대한 상관분석 결과 (Hwang and Jung, 2012) ······················································· 127표 6. 기후사상별 상위 10순위 취약 사회기반시설 (명수정 등, 2010) ····································· 151표 7. 기후변화 현상과 그 영향 (권원태, 2008) ············································································· 154표 8. 1차 기후변화 평가보고서와 2차 기후변화 평가보고서(I) 검색자료 ······························ 170

- vi -

그림 차례

그림 1. RCP 개발 프로세스 개요 (van Vuuren et al., 2011) ······················································· 7그림 2. 전기산업시기의 에너지 및 CO₂방출로 인한 복사강제력 비교 (IPCC, 2007c) ··············· 8그림 3. 전 지구 개발 시나리오의 접근 (IPCC, 2007c) ···································································· 9그림 4. 각 RCP 시나리오에 대한 주요 에너지, 원유소비의 발전 (Hanaoka et al. 2006; van

Vuuren et al., 2011) ············································································································ 10그림 5. RCP 시나리오에 따른 토지이용 (van Vuuren et al., 2011; Smith et al. 2010) ···· 10그림 6. 복사강제력의 경향, 축적된 21세기 CO₂ 방출 대 2100년 복사강제력과 2100년 항목별

복사강제력 정도 (van Vuuren et al., 2011) ·································································· 10그림 7. SSP시나리오와 RCP시나리오의 관계 (Krigler et al., 2010) ········································· 11그림 8. SSP시나리오 경로 (Arnell et al., 2011) ············································································ 11그림 9. 시나리오 분석을 위한 세 가지 축 (Arnell et al., 2011) ················································ 12그림 10. 한반도 모델 영역, RCM 격자와 관측지점의 위치 정보 (성장현 등, 2012) ·············· 14그림 11. (a) RCP4.5, (b) RCP8.5 시나리오에 의한 20세기 말 (1971∼2000년) 대비 21세기

말 (2070∼2099년) 기온 변화 (℃)와 (c) RCP4.5, (d) RCP8.5 시나리오에 의한 20세기 말 (1971∼2000년) 대비 21세기 말 (2070∼2099년) 강수 변화 (%) (국립기상연구소, 2011) ·································································································································· 15

그림 12. 현재와 RCP 4.5와 8.5에 따른 21세기 말의 20년빈도 강수량 (성장현 등, 2012) ·· 25그림 13. 연도별 확률 강수량 변화 추세 (김영호 등, 2011) ························································· 26그림 14. 국내 조사유역에 대한 10년 평균 기온변화 (김홍래 등, 2011) ··································· 27그림 15. 과거와 미래에 물 순환 구조에 영향을 미치는 인자 (김병식 등, 2010) ···················· 28그림 16. 과거와 미래의 시공간적 지표수변화 (김병식 등, 2010) ·············································· 29그림 17. 시간에 따른 지하수 함양 변화 (이명진 등, 2011) ························································· 30그림 18. 대상지역의 홍수발생 지점 (강나래 등, 2011) ································································· 31그림 19. 1971-2000년의 SAD곡선 (김호성 등, 2010) ··································································· 32그림 20. 미래 시나리오에 따른 홍수 취약성 평가 (이문환 등, 2011) ········································ 33그림 21. 강수량과 온도의 변동에 따른 국내 하천유량의 민감도 (정일원 등, 2010) ·············· 34그림 22. 다양한 방법으로 선정한 GCM 시나리오 (이재경 등, 2010) ········································· 35그림 23. 3월 평균기온과 벚꽃 개화일의 상관계수 분포도 (임정섭, 2010) ································ 39그림 24. 식물계절 스펙트럼[Phytolacca insularis (A)와 P. americana (B)] (김해란과 유영

한, 2010) ·································································································································· 40그림 25. 평균 내생휴면 해제일에서 발아까지 걸리는 최소 발아일수(왼쪽)와 Case 1,2,3을 만

족하는 내생휴면해제일(오른쪽) (정경희, 2011) ································································ 40그림 26. 식물계절 순환 비교표(2009~2010) (신재성 등, 2011) ··················································· 42그림 27. 한반도의 가시연꽃(Euryale ferox) 분포도 (유영한과 김해란, 2010) ························· 44그림 28. 한계령풀 집단의 지형적 분포, 고도, 사면 방향 (이상훈 등, 2011) ···························· 46그림 29. 한계령풀 군락의 식생자료 (권재환, 2010) ······································································· 47그림 30. 난온대 상록활엽수림대의 분포 변화 (박종철 등, 2010) ················································ 49그림 31. GCMs 평균값의 잠재적 분포면적 변화(표)와 GCM 평균 6개 유형에 따른 잠재적 분

- vii -

포 예상 (이상혁 등, 2011) ···································································································· 50그림 32. GCM 평균 6개 유형을 이용한 분포지 예상 (2050년대와 2080년대) (이상혁 등,

2011) ········································································································································· 50그림 33. 주요식물종의 기온감율에 따른 잠재적 분포와 실제 분포 (이상철 등, 2011) ··········· 51그림 34. 기후변화 시나리오에 따른 것과 현재 기후 내에서의 서식지 면적 비교, 기후변화 시

나리오에 따른 후박나무의 예상 분포 (윤종학 등, 2011) ··············································· 52그림 35. 시나리오별 미선나무의 분포지역 및 면적 변화 (이상혁, 2011) ·································· 53그림 36. 시나리오별 제주고사리삼의 분포지역 및 면적 변화 (이상혁, 2011) ·························· 54그림 37. 시나리오별 모데미풀의 분포지역 및 면적 변화 (이상혁, 2011) ·································· 54그림 38. 미선나무의 시나리오별 미래 분포적지면적(㎢) (이상혁, 2010) ··································· 55그림 39. 기후시나리오별 미선나무 예상 분포지역 (이상혁, 2010) ·············································· 55그림 40. 제주고사리삼의 시나리오별 미래 분포적지면적(㎢) (이상혁, 2010) ···························· 56그림 41. 기후시나리오별 제주고사리삼 예상 분포지역 (이상혁, 2010) ······································ 56그림 42. 모데미풀의 시나리오별 미래 분포적지면적(㎢) (이상혁, 2010) ··································· 57그림 43. 기후시나리오별 모데미풀 예상 분포지역 (이상혁, 2010) ·············································· 57그림 44. 다년간에 걸친 감관총채벌레에 의한 피해지역 분포 확산 (신원우 등, 2003) ··········· 58그림 45. 한반도 도서 지역 위도와 종수의 관계 (최세웅, 2000) ·················································· 59그림 46. 감염병과 기상학적 요소의 상관관계(2001-2008) (김시헌과 장재연, 2010) ·············· 60그림 47. 조사 대상 어류의 최대내성온도 추정치 및 수온 상승에 따른 적합 서식지 감소율

(정남일 등, 2010) ··················································································································· 64그림 48. 표준화된 노출 지표의 공간분포 지도 (신형진 등, 2012) ·············································· 65그림 49. 2008-2010년 동안 지리산 국립공원 내 반달가슴곰의 연간 행동권 범위 (김정진,

2011) ········································································································································· 67그림 50. 잠재적 조림 CDM 적지 지수 지도 (유성진 등, 2011) ··················································· 78그림 51. 생물계절을 반영한 미래(2020년, 2050년, 2080년) 산림분포 변화 (신형진 등,2012)

94그림 52. 현재 및 이산화탄소 배증 조건에서 서리일수의 차이 (안중배 등, 2010) ················ 101그림 53. 기후변화(IPCC SRES A1B 시나리오)에 따른 지역별 토양유실량 변화 (김민경 등,

2010) ······································································································································· 102그림 54. 기후 변화(IPCC SRES A1B 시나리오)가 농업지대별 가을보리 “새쌀보리”의 잠재 수

량성 변화 (심교문 등, 2011) ······························································································ 103그림 55. 기후변화(IPCC SRES A1B 시나리오)에 따른 고추 탄저병 감염위험도(방제 횟수)의

지역별 변화 (신정욱과 윤성철, 2011) ············································································ 104그림 56. 기후변화(IPCC SRES A1B 시나리오)로 인한 농업분야 손실과 적응수단의 경제효과

분석 (박경원과 권오상, 2011) ···························································································· 106그림 57. 대한해협 저층냉수의 경년변화 (Na et al., 2010) ························································ 112그림 58. 우리나라 주변해역의 해수면 변동성 분석 (Marcos et al., 2012) ··························· 113그림 59. 동해 울릉분지의 심층 수온변화 분석 (Chang et al., 2009) ····································· 113그림 60. 동해의 동해의 표층혼합층 깊이 변화 분석 (Chang et al., 2011) ··························· 114그림 61. 과거 40년 동안 동해의 산성화 경향 변화 분석 (Kim et al., 2010) ······················· 115그림 62. 북서태평양의 미래 해양환경 변화 모의를 바탕으로 한 2030년대의 살오징어 산란장

- viii -

변동 추정 (김중진 등, 2012) ······························································································ 117그림 63. 21세기와 20세기 겨울철 혼합층(MLD) 차이(21세기 - 20세기)의 (a) 평균

(multimodel mean)과 (b) 표준편차(multimodel standard deviation) (Ishizaka 등, 2012) ······································································································································· 118

그림 64. 황해 동부, 동중국해 북부, 동해 남서부, 동해 북서부 해역에서의 동물플랑크톤 네 분류군에 대한 생물량 평균치와 표준편차 변동 (Kang et al., 2011a) ····················· 119

그림 65. 1989년 기후체제변환 시기의 암수별 연어 체장 변화 (Urbach et al., in press) 121그림 66. 1984년과 2000년 겨울의 해양표층수온의 차이 (Kim et al., 2012b) ······················ 121그림 67. 1980년대와 2000년대의 어획종의 조성 차이 (Kim et al., 2012b) ························· 122그림 68. 동해에서의 연도별 연어 치어 성장률과 서식환경 (Seo et al., 2006) ···················· 122그림 69. 1970~2010년 사이의 동해 살오징어 채낚기어장의 분포 중심의 변화 (황강석 등,

2012) ······································································································································· 125그림 70. 우리나라 대형선망 대상어종(고등어(chub mackerel), 전갱이(Jack mackerel), 삼치

(Spanish mackerel), 참다랑어(bluefin tuna)의 시대별 어획분포중심의 변화 (황강석 등, 2012) ································································································································ 126

그림 71. 1980년 이래의 한국 연근해에서 어획된 다랑어류 및 참다랑어 어획 실적 (황강석 등, 2012) ································································································································ 126

그림 72. 이어도 기지 부근 해역에서 1984~2010년 사이의 어획자료를 Correspondence Analysis로 분석한 결과 (Hwang and Jung, 2012) ····················································· 127

그림 73. 한국 근해에서 어획되는 고등어의 분포 (Kim et al., 2012b) ··································· 128그림 74. 연도별 가을 및 겨울 산란 살오징어의 산란, 생존 및 어획 분포 (Rosa et al., 2011)

················································································································································· 129그림 75. 지구온난화의 영향으로 인한 북반구에서의 산란장 북쪽 이동으로 인한 낮과 밤시간

의 변화 (Shoji et al., 2011) ······························································································ 129그림 76. 관광산업에서 저탄소관광 (이성은 등, 2010) ································································· 136그림 77. 녹색관광과 기후변화의 관계 (김남조, 2009) ································································· 137그림 78. 기후변화에 따른 수력발전 운영모의 (오봉근, 2012) ··················································· 139그림 79. 지자체별 연간 열파로 인한 초과사망자 (명형남과 장재연, 2011) ···························· 143그림 80. 연간 기온요소와 꽃가루 알레르기의 상관성 분석 (김시헌, 2011) ···························· 143그림 81. 계절에 따른 말라리아 감염 연관성 분석 (박재원, 2011) ··········································· 145그림 82. 기후조건과 설사병 사이의 관계 분석 (김동진 등, 2012) ········································· 146그림 83. 지역유형별 사회기반시설의 기후변화 영향별 위험도 (명수정 등, 2010) ················ 151그림 84. 저소득계층과 고소득계층의 에너지 이용 불평등 (추장민 등, 2010b) ···················· 156그림 85. 사회경제적 및 고용 취약가구별 도시와 농촌간 기후변화 적응역량강화 관련정책수요

비교 (추장민 등, 2011) ······································································································· 159

- 1 -

1. 서론1) 연구의 배경 및 목적

가) 연구의 배경 전 세계적으로 기후변화가 급속히 진행되고 있으며 우리나라의 경우는 다른 국가들보다 그

속도가 더 빠른 것으로 관측 및 예측되고 있다. 2007년 발간된 IPCC 4차보고서 이후 우리나라의 기후변화 관련 연구를 집대성하는 연구의 필요성이 제기되어 2010년 초에 기후변화 평가보고서가 발간되었다. 그러나 기후변화의 영향 및 리스크가 증가하고 미래예측 시나리오의 불확실성에 대한 문제 등에 대한 문제가 여전히 존재한다. 따라서 이러한 문제를 파악하고 적응대책을 수립하기 위해서는 더 많은 연구의 체계적인 정리가 필요하며, 국내에서도 지속적으로 기후변화를 위한 기초연구 및 기후변화시나리오를 반영한 연구가 진행됨에 따라 기존의 보고서를 보완 및 수정할 수 있는 문헌 정리가 필요한 것으로 판단되었다.

이에 따라 2차 기후변화 평가보고서(I)가 진행되었으며 이는 1차 보고서 발간 이후의 다방면에 걸친 연구를 취합하며 연구의 흐름 및 패턴을 정리함에 따라 이에 따른 최신의 흐름을 보완하고자 한다. 또한 IPCC의 5차 보고서의 발간이 예정되어 있으므로 이의 목차를 반영하며, 최근 연구의 흐름에 맞게 각 분야별로 세분류를 조정하였다.

나) 연구의 범위 2차 기후변화 평가보고서(I)의 과업의 목표는 제2차 한국 기후변화 평가보고서(영향․적응

분야) 발간 연구회 구성․운영 및 집필진 선정, 한반도를 대상으로 한 최신 국내․외 기후변화 영향․적응 분야 연구 결과의 집대성 및 색인화, 평가보고서(영향․적응 분야) 작성 추진방안 마련 및 1차 초안 작성이다.

제2차 한국 기후변화 평가보고서(영향․적응 분야) 발간 연구회 구성․운영 및 집필진 선정은 학계와 정부, 연구기관을 중심으로 한 보고서 발간 연구회를 구성·운영하며 주 저자와 기여저자를 선정한다.

또한 한반도를 대상으로 한 최신 국내․외 기후변화 영향․적응 분야 연구 결과를 집대성 및 색인화하는데, 한반도를 대상으로 기후변화의 영향 및 적응 분야 연구결과 수집 및 요약하며, 집대성된 기후변화 영향·적응분야 연구결과를 데이터베이스화하며, DB구축의 체계를 정하였다. 또한 각 분야별로 기후변화 관련한 주요 연구를 부록화하여 DB를 구체화하였다.

마지막으로 평가보고서(영향․적응 분야) 작성 추진방안 마련 및 1차 초안 작성을 위해 우선 보고서 목차 및 구성 등 작성을 위한 추진방안을 마련하고 연구결과 수집자료를 기반으로 초안 작성 및 1차 검토를 시행한다. 또한 향후 발간 예정인 요약보고서와 본 보고서의 작성 계획 및 방법을 제시한다.

본 연구는 2010년 완료한 제1차 평가보고서에 이어 2014년까지 3개년 사업으로 추진하며, 기상청과 공동 발간 예정(기상청은 관측 및 예측(WG-I), 과학원은 영향 및 적응(WG-II) 담당)이다. 따라서 2차 기후변화 평가보고서의 영향 및 적응(WG-II)은 1차년도(‘12) 초안 작성, 2차년도(‘13) 요약보고서, 3차년도(’14) 본보고서 발간 및 영문판 발간으로 진행된다.

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2) 연구 방법가) IPCC 보고서의 흐름 파악

기후변화에 대한 국제적인 보고서를 출간하는 IPCC의 5차 보고서(AR5)가 2013~2014년에 발간 예정되어있으며, 영향, 적응 및 취약성을 담당하는 Working Group 2 보고서는 2014년 3월로 예정되어있다. 따라서 선 공개된 IPCC AR5 WG2의 목차를 살펴봄으로서 국제적인 흐름을 반영한 국내 연구 분야를 고려하였다. 또한 지난 3,4차 보고서의 목차를 살펴봄으로서 누락된 내용에 대한 고려를 하였고, 우리나라의 특성을 고려하여 2차 기후변화 평가보고서를 위한 국내 연구 분야를 재분류하였다. 그 결과 생태계와 산림으로 구분되어 서술할 필요성이 있다고 판단하여 항목을 분리하였으며 IPCC AR5 보고서에서 부각되고 있는 인간정주공간에 대한 기후변화 평가, 그리고 기후변화로 인해 심각해질 것으로 예상되는 사회문제(빈곤, 안보 등)를 서술할 수 있는 항목 추가하였다.

AR3 AR4 AR52차 기후변화

평가보고서

4. Hydrology and Water Resources

3. Freshwater resources and their management

3: Freshwater resources 수자원

6. Coastal Zones and Marine Ecosystems

6. Coastal systems and low-lying areas

5: Coastal systems and low-lying areas

6: Ocean systems해양

5. Ecosystems and Their Goods and

Services

4. Ecosystem, their properties, goods and

services

4: Terrestrial and inland water systems

생태계산림

5. Food, fibre and forest products

7: Food production systems and food security 농업

8. Insurance and Other Financial Services

7. Industry, settlement and society

10: Key economic sectors and services 산업

11: human health,12: Human security13: Livelihoods and

poverty

보건

7. Human Settlements, Energy, and Industry 8: Urban Areas

9: Rural Areas도시 및 농촌, 복지 및 안전

표 1. IPCC 보고서의 흐름(TAR, AR4, AR5) 및 2차 기후변화 평가보고서의 목차

나) 조정된 목차에 따른 발간연구회 구성 1차 기후변화 평가보고서와 같은 연구진으로 구성하고 위에서 추가 및 보완된 분야에 대

해 각 분야 전문가로 보완하여 2차 기후변화 평가보고서의 1차년도 연구진을 구성하였다.

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분류 담당 연구자수자원 서울대학교 김영오 교수생태계 경희대학교 공우석 교수산림 서울대학교 이동근 교수농업 서울대학교 이변우 교수

해안 및 연안한국해양연구원 이재학 박사

부경대학교 김수암 교수산업 중앙대학교 김정인 교수보건 아주대학교 장재연 교수

인간정주공간 및 안보, 빈곤 서울대학교 서창완 박사적응 및 취약성 KEI

표 2. 2차 기후변화 평가보고서(I) 발간연구회 연구진 구성

또한 발간연구회에서는 내년에 이어지는 2차 기후변화 평가보고서(II)의 기여저자 및 감수저

자를 선정하였으며, 이는 변동될 수 있다.

분류 주저자 기여저자 감수저자 자문단

수자원 서울대학교 김영오 강부식

김승

이주헌

김광섭 서울연구원

생태계 경희대학교 공우석이두표

임종환

최세웅

김선희

이우균

경기개발연구원산림 서울대학교 이동근김은영

송원경

전성우

원명수

이우균

농업 서울대학교 이변우이병렬

이석하

이충근

김도순

인천발전연구원

해안 및 연안수산업

한국해양연구원 이재학부경대학교 김수암

김철호

맹준호

정석근

조광우

국토연구원

산업 중앙대학교 김정인정아영

최종석

정인모

김창길

보건 아주대학교 장재연신호성

박미연

채준석

이복권

문진산

KEI� 기후변화

컨설팅단

인간정주공간 및 안보, 빈곤

서울대학교 서창완 (미정) (미정)

적응 및 취약성 KEI 임영신 (미정)

표 3. 2차 기후변화 평가보고서(II)의 기여저자 및 감수저자, 자문단 구성(안)

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다) 연구결과 집대성 및 색인화 각 분야에서 세분류별로 1차 기후변화평가보고서 발간 이후의 논문, 단행본, 보고서 등을

검색한 결과는 아래와 같다. 검색하는 자료는 한반도를 대상으로 하는 기후변화의 영향 및 적응 관련 연구를 중심으로 국가보고서, 논문 및 학술지를 포함한다. 그러나 비공식 문서 및 사기업 보고서는 포함하지 않는 것을 원칙으로 하였다. 또한 추가적으로 국내 전문가 초빙세미나 및 전문가 자문을 통해 정보를 보완하였다. 그리고 검색한 자료 중 기후변화 시나리오를 적용하지 않은 연구 또한 모두 포함하였으며 각 분류 내의 세분류 간 주제가 중복되는 경우도 포함하여 각 분야에 맞는 자료를 모두 수집하였다.

1차 기후변화 평가보고서 2차 기후변화 평가보고서(Ⅰ)학회논

문보고서

단행본

기타

학회논문 보고서 단행본 기타

수자원(중복 포함)

382 205 0 0 수자원 122 14 0 0

생태계 67 6 5 53생태계 177 3 0 36

산림 62 2 1 1

농업 61 3 9 2 농업 23 2 2 0

연안 및 해양 27 7 0 0 연안 및 해양 29 3 0 1

산업 7 - - - 산업 23 0 0 0

보건 62 14 0 2 보건 22 1 1 0

도시 및 농촌복지 및 안전

40 52 0 0

적응 및 취약성

5 15 2 0 적응 및 취약성 10 72 18 2

표 4. 2차 기후변화 평가보고서(I)에서 검색된 분야별 자료 현황

각 분야에서 검색한 자료는 엑셀 형태로 정리하여 홈페이지(http://leng.snu.ac.kr/ccwp)에서 공유하였으며, 이는 각 분야별 진행사항을 파악할 수 있으며 중복되는 자료를 공유하고 분야별 연구진 내부의 진행사항을 고려하기 위해 설정되었다.

엑셀 형식으로 구축된 데이터베이스는 저자, 제목, 연구분야, 연구지역, 시나리오형태 및 종류, 사용한 모델, 연구에 사용된 데이터 구축시기, 발간연도, 학술지정보로 정리하였으며 각 분야에 따라 필요한 항목을 추가 보완하였다. 또한 기후변화 시나리오를 적용하면서 주요한 주제에 대해 다룬 연구에 대해서 각 분야별로 부록을 작성하여 광범위한 연구 중에서도 중요한 내용을 선별하였다.

1차년도 과업 이후에는 이를 바탕으로 요약보고서 및 본 보고서를 작성하며 영문으로 보고서를 작성한다. 요약보고서 및 본 보고서 작성은 현재 발간연구회를 중심으로 진행될 것이며, 기여저자를 통해 내용을 보완하고 감수저자를 통해 내용의 객관성을 검증한다.

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2. 기후변화의 영향 평가 및 미래전망 개관1) 미래예측 기후 시나리오

가) 기후변화 시나리오 기후변화 시나리오는 기후변화 모델의 입력 조건으로 사용되는 미래 대기의 이산화탄소 농

도를 기준으로 하고 있다. 즉 시나리오는 앞으로 대기의 이산화탄소 농도가 현재추세대로 지속적으로 증가할 것인지, 감축노력에 의해 어느 정도 현상유지를 할 것인지, 감소할 것인지 등 몇 가지 시나리오를 정해 기후변화 모델에서 동일한 경계조건으로 이용할 수 있도록 정한 값이다. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)에서는 온실가스 시나리오에 따른 기후변화 평가 보고서를 5∼6년 주기로 꾸준히 발간하면 서 인간 활동에 의한 기후변화와 그 영향에 대한 과학적인 증거들을 제시하고 기후변화 문제를 해결하기 위한 대책을 마련하고 있다 (국립기상연구소, 2011; 강현석 등, 2012; 소병진 등, 2012).

지구온난화로 기인하는 미래의 기상학적 변동성 및 기후변화 영향은 지구순환모형 (General Circulation Models, GCMs)을 통해서 구체화 되며 가장 일반적인 기후변화 전망자료로서 활용되고 있다. GCMs는 태양복사에너지, 화산폭발, 온실효과 등 여러 강제력과 대기, 해양, 지표 등을 아우르는 여러 조건들의 복잡한 상호작용에 의한 전지구 단위의 대기-해양 순환 모형이라고 할 수 있다. 이러한 모형은 시대별, 국가별로 다양하게 존재하며, 해양, 지표, 생물 등의 고려여부와 차원 및 인자들에 따라 분류된다. 컴퓨터의 발달에 따라 기후변화 모델은 보다 높은 차원과 고해상도로 더 많은 인자들을 고려할 수 있도록 발전하고 있다 (소병진 등, 2012).

IPCC 5차 보고서에 제시될 예정인 RCP (Representative Concentration Pathway) 시나리오에 대한 전반적인 이해를 돕고자 RCP 시나리오의 개념 및 산출 방법, 기상청의 지역기후모델과 그 기후변화전망의 주요 결과를 제시하였다.

나) IPCC SRES (Special Report on Emission Scenarios) 시나리오 기후변화 시나리오는 인위적 온실가스 농도 증가 시나리오에 따른 기후 시스템의 반응을

모의한 결과이다. IPCC 4차보고서에서는 SERS 온실가스 배출시나리오를 바탕으로 전지구 기후자료를 산출하였다. SRES는 인구, 기술, 경제발달 등 미래 배출문제의 원동력이 되는 요소들을 광범위하게 다루며 크게 4개의 시나리오 (A1, A2, B1, B2)로 구분 한다 (IPCC, 2000). 여기서, ‘A-B’축은 경제지향인자 (economic)와 환경지향인자 (environmental)로서 경제발전에 대해 상대적인 방향성으로 경제성장을 중시하는가, 환경을 중시하는가를 나타내는 축이다. ‘1-2’축은 지구주의지향인자 (global), 지역주의지향인자 (regional)로서 경제발전에 대한 상대적인 방향성으로서 지구주의적 경제발전을 지향하는지, 지역주의적 경제발전을 지향하는지 나타낸다 (IPCC, 2000; 기상청. 2010).

ㅇA1B (고성장 사회, 720 ppm) : 화석에너지와 비화석 에너지원 균형, 신기술, 고효율화 기술 도입ㅇA2 (다원화 사회, CO₂: 830 ppm) : 인구증가, 경제성장은 낮고, 환경에의 관심도 상대적으

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로 낮음ㅇB1 (지속발전형 사회, CO₂ : 550ppm) : 지역간 격차가 적고, 인구감소, 청정자원 절약기술 도입ㅇB2 (지역 공존형 사회, 600ppm). 경제, 사회 및 환경의 지속 가능성을 확보하기 위한 지역적 대책에 중점이 놓이는 시나리오

IPCC 제4차 보고서에는 사회경제적 요소(인구 통계, 경제 성장, 에너지 사용 효율, 과학 기술 등)을 종합적으로 고려한 SRES에 따라 21세기말 지구 평균 기온 변화는 1.1～6.4℃ 상승할 것으로 전망하였다 (IPCC, 2007a). 또한, 평균 기온이 2～3℃ 상승하면, 자연생태계의 생물종이 20～30%가 멸종될 것이고, 10～20억 명이 물 부족의 영향을 받을 것이며, 1～3천만 명이 기근의 위협을 받을 것으로 전망하고 있다 (IPCC, 2007b). 우리나라의 경우, 국립기상연구소 기후변화 모델 실험을 통하여 A1B 온실가스 배출 시나리오 하에서, 21세기말 (2079～2100년)은 20세기말 (1979～2000년)에 비해 한반도 연평균기온은 4℃ 증가하고, 연강수량이 17% 증가할 것으로 전망하였다 (국립기상연구소, 2009).

다) IPCC RCP (Representative Concentration Pathway) 시나리오(1) RCP 시나리오의 도입

IPCC 제4차 평가보고서 (AR4)에 사용된 온실가스 배출시나리오 (SRES) 자료의 노후화 및 해상도 문제를 보완하고 정확도 향상 및 다양한 분야에서 활용할 수 있는 새로운 시나리오 의 필요성이 제기되었다. 2007년 9월 네덜란드에서 열린 기후변화 전문가 회의에서 약 130여명의 관련 연구자와 사용자는 IPCC 5차 평가보고서 (AR5)를 위한 새로운 온실가스 시나리오인 대표 농도 경로 (Representative Concentration Pathway: RCP)를 확정하고, 기후 모델링 (Climate Modeling: CM), 통합 평가 모델링 (Intergrated Assessment Modeing: IAM), 영향, 적응, 취약성 (Impact, Adaptation, and Vulnerability: IAV) 커뮤니티에 의한 시나리오 개발 체계를 수립하였다 (IPCC, 2007c). CM 커뮤니티는 새로운 기후변화 시나리오 개발 전략에 따라 세계기상기구 (WMO) 세계기후계획 (WCRP)의 책임 하에 5단계 결합 모델 상호 비교 프로젝트 (the phase five of the Coupled Model Intercomparison Project, CMIP5)를 기획하고, 2009년부터 기후변화 대응을 위한 필수 자료인 전지구 규모 기후변화 시나리오 개발을 착수하였다. 또한, IPCC AR5에는 지역 기후에 대한 각 나라별 관심 증대에 따라 전지구 기후변화 시나리오뿐만 아니라 지역 기후변화 시나리오에 대한 내용이 포함될 예정이며, 이에 따라 WMO/WCRP는 지역 기후변화 시나리오 개발을 위하여 국제적인 통합 지역 상세화 실험 (Coodinated Regional Climate Downscaling Experiment: CORDEX) 프로젝트를 기획하고 2009년부터 수행하고 있다 (Giorgi et al., 2009).

(2) RCP 시나리오의 의미 및 특징 새로운 온실가스 시나리오 RCP는 IAM 커뮤니티에 의해 이미 출간된 문헌을 바탕으로 4가

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그림 1. RCP 개발 프로세스 개요 (van Vuuren et al., 2011)

지의 RCP로 확정되었다. RCP의 기본 목적은 시간에 따른 대기 온실가스 농도 전망을 제공하는 것으로, 이를 강조하기 위하여 RCP는 “경로 (Pathways)”로 간주된다. 하나의 대표적인 복사 강제력에 대해 사회-경제 시나리오는 여러 가지가 될 수 있는데, 유사한 복사강제력과 배출 특성을 가진 여러 다른 시나리오 중의 하나라는 측면에서 ‘대표 (Representative)’라는 의미를 가진다. 그림 1은 RCP 시나리오를 개발 단계를 나타낸 것이다 (기상청, 2010; IPCC, 2007c; van Vuuren et al., 2011).

그림 2는 4개 RCP에 대한 2100년까지의 복사강제력과 이산화탄소 배출량을 보여준다. 그림의 우측은 각 RCP를 생산하는 모델명을 나타낸다. RCP는 복사강제력 값으로 구별된다. RCP의 복사강제력은 IPCC AR4에 사용된 기존의 온실가스 배출 시나리오인 SRES의 복사강제력과 일치하지는 않지만, SRES에 익숙한 사용자들을 위해 새로운 온실가스 농도 시나리오 RCP를 기존의 SRES와 비교해서 설명하면 다음과 같다 (백희정 등, 2011).

RCP 8.5는 2100년에 복사강제력이 8.5 W/㎡를 초과하는 고농도 시나리오로서, 기존의 SRES A2와 A1FI 사이의 복사강제력값을 갖고 있다. RCP 6.0은 2100년 후에 복사강제력 6 W/㎡에서 안정화되는 중간 농도 시나리오로서, SRES A1B 복사강제력 값과 매우 유사하다. RCP 4.5는 2100년 후에 약 4.5 W/㎡에서 안정화되는 저농도 시나리오로서 SRES B1 복사강

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제력값보다 약간 크다. RCP 3-PD는 2100년 전에 복사강제력이 약 3 W/㎡에 도달하고, 이후 하강하는 형태를 가진 최저농도 시나리오로서, 유사한 SRES 시나리오는 없지만, 극단적인 기후변화 대응 정책을 수립하고 적용했을 때를 고려한 시나리오로서 정책결정자들의 관심이 큰 시나리오이다. 그러나 2007년 전문가 회의에서 RCP3-PD에 대한 구체적인 복사강제력 (RCP 2.8 또는 RCP 2.6)을 결정하지 못하고, 이후 강력한 온실가스 감축 정책 시행에 대한 반응을 살펴보기 위하여 RCP 3-PD는 RCP 2.6으로 결정하였다. 즉, RCP 2.6은 2050년경에 복사강제력이 ～3 W/㎡에서 최대에 이르고 이후 2100년에는 2.6 W/㎡이 되도록 감소하는 온실가스 시나리오이다. 또한, RCP는 토지이용 시나리오를 포함하고 있어 IPCC AR4 시나리오보다 더 다양한 인위적인 기후변화 요인을 반영하고 있다 (백희정 등, 2011; van Vuuren et al., 2011). RCP를 요약하여 정리하면 다음과 같다. ㅇRCP 2.6 : 인간 활동에 의한 영향을 지구 스스로가 회복 가능한 경우ㅇRCP 4.5 : 온실가스 저감 정책이 상당히 실현되는 경우ㅇRCP 6.0 : 온실가스 저감 정책이 어느 정도 실현되는 경우ㅇRCP 8.5 : 현재 추세 (저감없이)로 온실가스가 배출되는 경우 (BAU 시나리오)

그림 2. 전기산업시기의 에너지 및 CO₂방출로 인한 복사강제력 비교 (IPCC, 2007c)

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(3) RCP 시나리오 개발 과정기후변화 시나리오 개발에 있어서 IAM 커뮤니티는 사회‧경제시나리오 및 온실가스 배출 시

나리오를 개발 (그림 3～6 참조)하고, CM 커뮤니티는 온실가스 배출/농도 시나리오에 따라 미래 기후변화 전망 자료를 생산하며, IAV 커뮤니티는 기후변화 시나리오에 따른 영향 평가 및 적응을 위한 전략을 수립하게 된다. IPCC AR4에서 시나리오 개발은 그림3의 왼쪽에서와 같이 순차적인 형태로 이루어졌다. 즉, IAM 커뮤니티에서 개발한 온실가스 배출 시나리오 IPCC SRES (IPCC, 2000)에 따라 CM 커뮤니티는 기후 모델을 이용하여 온실가스 농도 및 복사강제력을 평가하고, 기후 반응을 산출 한다 (그림 4의 왼쪽 2와 3단계). 이러한 미래 기후변화 시나리오는 기후변화 영향 및 취약성 평가 및 적응 전략 수립에 활용 된다 (그림 4의 왼쪽 4단계). 그러나 IPCC AR5에서는 평행적인 시나리오 개발 전략이 수립되었다 (그림의 4 오른쪽). 즉, 2.1에서와 같이 RCP와 이에 대한 복사강제력 수준을 확정하고(그림의 4 오른쪽 1단계), 이로부터 CM 커뮤니티와 IAM 커뮤니티는 동시에 각각 기후 전망 및 배출‧ 사회‧경제 시나리오를 개발하며, 이 자료는 IAV 커뮤니티에 의한 기후변화 영향‧취약성‧적응 분야에 활용할 뿐만 아니라 완화 분야에도 활용 한다(백희정 등, 2011).

이러한 평행적인 접근 방법의 장점은 시나리오의 불확실성이 단계마다 점차 커지는 순차적인 방법과는 달리 시나리오 불확실성이 분산되어 기후변화 대응을 위한 적응 및 완화정책 수립에 더 나은 결과를 제시할 수 있다 (IPCC, 2007c). 또한, 일관성 있는 시나리오를 확보하고, 각 커뮤니티 사이의 피드백을 고려할 수 있을 뿐만 아니라, 기후변화 영향 및 반응을 평가하는데 더 많은 시간을 확보할 수 있게 된다 (백희정 등, 2011).

그림 3. 전 지구 개발 시나리오의 접근 (IPCC, 2007c)

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그림 4. 각 RCP 시나리오에 대한 주요 에너지, 원유소비의 발전 (Hanaoka et al. 2006; van Vuuren et al., 2011)

그림 5. RCP 시나리오에 따른 토지이용 (van Vuuren et al., 2011; taken from Smith et al. 2010)

그림 6. 복사강제력의 경향, 축적된 21세기 CO₂ 방출 vs 2100년 복사강제력과 2100년 항목별 복사강제력 정도 (van Vuuren et al., 2011)

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라) SSP(Shared Socio-economic Pathways) 시나리오미래 시나리오를 구성하는 두 가지 축은 SSP 시나리오와 RCP 이다(그림 7). SSP의 각 요

소와 RCP의 조합이 각각의 미래 시나리오를 정의한다. RCP 수준이 단지 가장 기본적인 물리적인 가정을 포함하고 적응 정책관련 정보는 거의 제공하지 않고 있기 때문에 이후에 서술하고 있는 저감과 적응정책의 추가적인 정보를 가지고 있는 SPA시나리오(Shared climate Policy Assumptions)를 포함 한다 (Arnell et al., 2011)

SSP 시나리오는 인구, 경제 개발, 기술 선호도 등과 관련된 결정 요인들 (determinants)의 가정으로 구성된다. SSP에서 규정하는 요소들은 다음과 같다.

- Demographics: 총인구, 인구 구조, 도농 인구 구조 등- Economic Development: GDP, 농경지 생산성- Welfare: 교육수준, 건강- Ecological factors- Resources: 화석 연료, 재생 에너지의 잠재력, 수자원 등 가용 에너지- Institutions and Governance: 국가별, 지역별, 국제 기구의 존재여부, 유형, 효율- Technological development: 기술 진화 속도, 기술 혁신의 확산 정도- Broader societal factors: 환경, 지속가능성, 평등에 관한 태도, 라이프 스타일- Policies: 기후 관련 정책이 없을 경우, 개발 정책, 기술 정책, 도시 계획, 교통 정책, 에너

지 보안 정책, 환경 정책 등

그림 7. SSP시나리오와 RCP시나리오의 관계 (Krigler et al., 2010)

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그림 9. 시나리오 분석을 위한 세 가지 축(RCP↑, SSP→, SPA↙) (Arnell et al., 2011)

그림 8. SSP시나리오 경로 (Arnell et al., 2011)

마) SPA(Shared climate Policy Assumptions) 시나리오RCP와 SSP의 조합으로 미래 시나리오를 완성하기 위해서는 적응 또는 저감 정책에 대한

추가적인 가정이 필요하다. 그것이 바로 SPA(Shared climate Policy Assumptions)이다. 예를 들면, 협조적·비협조적 행동, 최소 저감비용을 이용한 부문별 유연성, 서로 다른 지역에서의 적응 준비 등 이러한 가정에 기초한 저감과 적응의 비용 및 효과이다. SPA는 기후정책 유형의 특징을 가진다. 연구팀들은 주어진 RCP에 도달하기위한 기후정책과 관련하여 가정된 상황들을 만들 것이다. SPA는 RCP 기준정도를 넘는 가정의 주요한 요소들을 카테고리화 하려는 시도이다.

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2) 한반도 지역기후모델 및 기후변화 전망가) 지역기후모델 (HadGEM3-RA)

기상청은 기후변화 대응을 위한 국가전략 수립 지원을 위하여 IPCC에서 권장하는 RCP 시나리오에 따른 전지구 및 지역기후변화 시나리오를 산출하고 있다 (국립기상연구소, 2011). 기상청에서는 전지구 기후변화 예측모형인 HadGEM2-AO에 입력 자료로 RCP 시나리오를 도입하여 2006년∼2100년 기간의 미래 기후변화 시나리오를 모의하였으며, 전지구 기후변화 전망자료는 영국기상청으로부터 도입한 대기-해양-해빙 결합모형 (HadGEM2-AO, Collin et al., 2008)을 이용하여 수평 격자 거리 약 135 km (동서방향 1.875°, 남북방향 1.25°)의 결과를 산출 하였다 (성장현 등, 2012).

모의된 전지구 기후변화 시나리오를 지역기후모델인 HadGEM3-RA모형의 입력자료로 활용하여 역학적 상세화를 통해 복잡한 지형의 효과를 반영한 지역기후변화 시나리오의 RCM자료를 산출하였다. 이에 활용된 자료는 영국기상청의 지역기후모델 (HadGEM3-RA, Walters et al., 2011)을 도입하여 생산한 한반도 지역기후변화 시나리오 자료이며, 영역은 우리나라를 중심으로 중국 및 일본의 일부 지역을 포함한다 (그림 10). HadGEM3-RA의 수평 분해능은 격자 거리 12.5 km로 동서 및 남북 방향으로 각각 200×180개의 격자로 구성되었고, 연직 분해능은 지상에서 40 km 고도까지 38개층으로 구성되었다. 대규모 복사 강제력 정보가 제공되는 측면경계 완충격자는 모형 최외곽 8개 격자점이 사용되었다. 측면경계 복사 강제력은 6시간 간격의 전지구 기후변화 전망 자료가 사용되었다. HadGEM3-RA의 역학 체계 및 물리과정은 전지구 모형의 대기모형과 유사하다. 비정수 역학계이며 밀도를 제외한 모든 예단변수에 대하여 준-라그랑지안 이류를 적용한다. 특정 관심 지역을 모델 영역으로 설정함에 있어, 지구의 극점을 수치적으로 이동시켜 모형 영역의 중심이 적도 지역에 위치하게 하는 적도 위경도 격자체계 (equatorial latitude-longitude grid system)을 가진다. HadGEM3-RA는 과거기후모의 (1950-2005)와 2종 시나리오 (RCP8.5/4.5)에 기초한 미래 기후전망 (2006-2099)에 대한 자료로 구성된다 (성장현 등, 2012).

또한, 지역기후모델을 통해 생성된 한반도 기후변화 시나리오를 바탕으로 통계적 상세화 기법인 PRIDE 모형을 이용하여 남한 상세 기후변화 시나리오를 생성하였다. 기상청에서는 기후변화 시나리오별 정보를 2012년부터 순차적으로 제공하고 있으며, 2013년 초부터는 시나리오별 앙상블 자료도 제공할 예정에 있다 (소병진 등, 2012).

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그림 10. 한반도 모델 영역, RCM 격자와 관측지점의 위치 정보 (성장현 등, 2012)

나) 기후변화 전망12 km 해상도의 지역기후모델을 이용한 지역기후변화 시나리오에 따르면 기후변화 완화의

노력 없이 현재 추세대로 온실가스를 계속 배출하는 경우 (RCP8.5), 21세기 말 우리나라 평균기온은 약 6.0℃ 상승, 강수량은 20.4% 증가가 예상되고 저감 노력이 실현되는 경우 (RCP 4.5)에는 3.4℃의 기온 상승과 17.3%의 강수량 증가가 예상된다. 기온의 상승은 우리나라 중북부지역에서 뚜렷하게 나타나며, 강수량의 증가는 남해안과 중서부 지역에서 두드러지게 나타난다 (그림 8). 일반적으로 강수에 대한 미래전망은 시·공간에 따른 변동성이 크므로 증가 추세가 기온에 비하여 뚜렷하지 않고 불확실성이 크다는 사실을 주지할 필요가 있다. 한반도 지역의 폭염일은 현재 (1971～2000년) 관측에서 연평균 8.5일인데, 기온이 상승하는 21세기 말 (2070～2099년)에는 RCP 4.5와 8.5에서 각각 32.3일, 65.9일로 나타나 매우 증가할 것으로 전망되었다. 열대야일 (현재 평균 3.7일) 또한 21세기 말 RCP 4.5와 8.5의 경우 각각 34.6일과 62.8일로 급격하게 증가할 것으로 전망되고 있다. 반면 추위와 관련된 영하일수는 급격하게 감소할 것으로 전망된다. 기후구의 변화도 뚜렷하게 나타난다. RCP 4.5에 따르면 아열대 기후구 지역이 서해안으로는 보령까지 확대되고, 대도시 해안 지역인 인천도 아열대 기후구에 포함된다. 내륙으로는 전주, 광주, 순천, 산청, 합천, 대구까지, 동해안 지역으로는 속초까지 아열대 기후구에 포함되는 것으로 나타났다. RCP 8.5에 의하면, 관측 지점 중 해발고도가 가장 높은 대관령을 중심으로 한 인제, 홍천, 원주, 제천 등을 제외한 전국 대부분의 지역이 아열대 기후구에 포함될 것으로 전망된다(국립기상연구소, 2011).

자세한 미래기후변화 전망 결과는 국립기상연구소에서 2011년에 발행한 「IPCC 5차 평가보고서 대응을 위한 기후변화 시나리오 보고서」에 수록되어 있다.

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그림 11. (a) RCP4.5, (b) RCP8.5 시나리오에 의한 20세기 말 (1971∼2000년) 대비 21세기 말 (2070∼2099년) 기온 변화 (℃)와 (c) RCP4.5, (d) RCP8.5 시나리오에 의한 20세기 말

(1971∼2000년) 대비 21세기 말 (2070∼2099년) 강수 변화 (%) (국립기상연구소, 2011)

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3) 연구내용의 분야별 개관가) 수자원

수자원분야의 연구는 기상변수 전망과 수문변수 전망으로 나뉠 수 있다. 국내 기후변화에 따른 미래 기상변수 전망은 강수, 온도, 증발산량으로 나누어져 있다. 특히 강수와 온도에 관하여 많은 연구가 되고 있으며 SRES 시나리오 뿐 아니라 RCP시나리오를 적용한 연구도 다수 확인할 수 있다. 그러나 전반적으로 증발산량 연구에 대해서는 매우 미흡한 것으로 나타났다. 강수, 온도에 대한 미래 전망 결과는 지역과 시나리오별로 다르지만 대체적으로 증가하는 것으로 나타났다. 증발산량은 전반적으로 증가하는 경향을 보이며 도시와 비도시에 따라 상이한 결과 나타내었다.

국내 기후변화에 따른 미래 수문변수 전망은 지표수, 지하수, 홍수, 가뭄으로 나누어져 있다. 지표수에 대한 시·공간적 분포 변화의 차이는 대체로 증가하며 여름철에는 감소하나 가을철 특히, 9월에 유출량이 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 지하수 함양량의 시간적 분석 및 함양량과 강우량의 관계를 분석하기도 하였다. 또한 수문변수에서는 지표수와 홍수에 관한 연구들이 가장 많이 확보되었던 1차 기후변화와는 달리 2차 보고서에서는 지표수와 가뭄에 관한 연구들의 비중이 높았다. 홍수피해는 유역별 또는 도시별로 연구되고 있었으며 홍수는 기후변화에 따라 증가하는 것으로 전망되고 있었다. 지표수에서도 기후변화 연구과정이 달라 상이한 수문변수 전망을 제시하였다. 시·공간적으로 차이가 있지만 종합적으로 -15 %~48 %의 유출량 증가와 감소를 전망하고 있었다. 가을철 유출량은 관측유출량에 비해 상대적으로 증가하고, 여름철 유출량은 감소하는 것으로 전망되었다. 가뭄심도와 가뭄빈도는 현재보다 미래에 증가할 것이라고 전망하였다. 물부족 및 물 빈곤지수 또한 장기적으로 증가하는 것으로 전망되고 있었으며 행정구역별로 빈곤지수를 도출하였다(최대규 등, 2010; 홍숭진 등, 2011).

우리나라는 강수량의 계절변동성이 크며 인구 밀도가 높기 때문에, 기후변화에 의하여 홍수와 가뭄 등이 증가할 것으로 예상되며, 이에 대한 취약성이 매우 높을 것으로 예상된다. 특히, 온도와 강수의 변화는 수문 시스템에 의해 곧바로 수자원의 변동으로 나타난다. 이러한 기후변화에 대한 수자원의 취약성을 정의하고, 국내 수자원 시스템의 취약성 정도를 살펴보는 것은 중요하다(이재경, 2012). 취약성 평가에 대한 연구는 기후변화에 따른 홍수피해 등에 집중되어있다(이문한 등, 2011; 손민우 등, 2011). 또한 기후변화로 인한 수자원의 민감도 평가도 이루어지고 있다. 그러나 신진호 등(2010)에서는 겨울철에 관측보다 강수를 많이 모의하여 양의 편의가 가장 크게 나타나며 여름철에는 모델강수의 불확실성이 크게 나타났지만 배덕효 등(2010)는 여름철에 가장 불확실성이 적고, 겨울철에 불확실성이 가장 크게 분석되는 상이한 결과 발견하여 여전히 불확실성이 존재하는 것으로 나타났다.

또한 전통적 수문빈도분석의 기본가정은 기후와 수문사상이 정상성이라는 것으로 즉, 분포형의 매개변수들이 시간에 따라 불변이라는 것이다. 즉, 댐, 제방, 운하, 교량 등 수공 관련 기간시설물을 계획하고 설계할 때는 과거 상황을 이해하고 미래에도 그 상황이 유지될 것이라는 근거로 한다. 그러나 현실은 기본가정과는 달리 수문자료들은 비정상성을 지니고 있으며 수자원관리자들에 의해 항상 기간시설물을 계획하고 설계할 때 비정상성을 다루고자 끊임없이 노

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력해 오고 있다(김병식 등, 2010). 이와 같은 이유로 몇몇 연구들이 미래 전망보다는 과거부터 현재까지의 과거 경향성 분석을 통해서 기후변화 분석 및 수공구조물 취약성 분석을 진행하고 있다.

나) 생태계 생태계 분야에서는 기존의 식물계절에 더해 새롭게 수목생장·멸종위기종·외래종과 귀화식

물을 포함하는 식물생태계, 곤충·조류에서 새롭게 추가된 질병매개곤충·양서파충류·포유류·수생태를 포함하는 동물생태계, 습지와 무인도서·고산 및 아고산 생태계·북한생태계를 포함하여 새롭게 추가된 서식지와 보전구역(국립공원, 천연보호구역, 생태경관보전지역)를 포함하는 취약생태계, 총 3개 분야로 나누어 진행하였다.

식물생태계는 한반도, 남한, 국지적 범위 내에서 기후변화와 관련한 각각의 식물종 중심으로 연구가 이루어지고 있다. 식물생태계의 현황으로 식물계절의 경우 식물종과 기온, 개화시기나 단풍시기를 포함하는 장기 모니터링, 위성영상을 통한 식물분포 관측 등에 대한 연구가 활발히 진행되어 있는 상태이다. 수목생장의 경우 개별종과 기온과의 관계, 식물종의 북한계선 변화, 식생대 이동, 위성영상을 이용한 판독, 생물학적 조사 등에 대한 연구가 있으며, 멸종위기종의 경우 자생지 현황, 장기 모니터링 및 이를 위한 기초자료 구축 조사, 수종과 멸종환경요인에 관한 생물학적 조사, 식생 조사 등이 조사되어 있었다. 반면 외래종과 귀화식물의 경우 단순 분포 및 특성 혹은 실내실험 등에 대한 연구 정도에 그치고 있었다. 식물생태계의 미래전망으로 식물계절의 경우 연구가 미진하며, 수목생장의 경우 수종의 분포역 변화 혹은 생육지 예측에 대한 연구가 진행되어 있다. 그러나 멸종위기종의 경우 분포면적 변화에 대한 자료 정도만 있는 편이며, 외래종과 귀화식물의 경우 연구된 바가 거의 없다.

동물생태계 분야는 곤충, 질병매개곤충, 양서파충류, 포유류, 조류, 수생태 부분의 연구를 집필하였으며, 주로 영향에 대한 연구가 활발하게 이루어진 편이다. 기후변화와 관련한 연구는 주로 곤충, 조류에 국한되어 행해지는 편이다. 동물생태계의 현황으로 곤충의 경우 지구온난화에 따른 생활주기 변화, 지역별 확산경향, 휴면과 기온과의 관계, 온도와 발육과의 관계, 기초자료 제공을 위한 장기조사, 서식지 파편화, 도서생물지리, 계절적 변동, 생태학적 기초조사, 종조사 등의 연구가 이루어졌다. 질병매개곤충의 경우 질병매개곤충종의 분포와 환경생태요인 관계, 발생과 환경인자 상관관계, 산지의 고도별 분포조사, 계절발생, 개체수 변동, 감염병 발생과 기후변화에 대해 이루어져 있다. 양서파충류의 경우 모니터링, 지리적 분포, 산란, 양서파충류를 매개로 하는 질병균의 분포 및 감영, 이동거리 및 행동권 분석, 로드킬, 서식지나 생태적 특성 조사에 대해 연구가 수행되어 있다. 포유류의 경우 동면생태와 행동연구, 분포와 종분화, 종조사에 대한 연구가 있으며, 조류의 경우 도래 현황 변화, 이동 및 서식지 이용, 취식지 조사, 번식생태, 종조사에 대한 연구가 있다. 수생태의 경우 해수온도변화에 따른 어획량, 수온 상승에 따른 어류종 서식지 변화, 계절별 어류 종조성 변화에 대한 연구가 이루어져 있다. 미래전망으로 질병매개곤충은 기상요소와 질병 발생자수의 관계 정도의 연구가 있으며, 곤충, 양서파충류, 포유류, 조류, 수생태에 대한 부분은 연구가 거의 미진한 편으로 볼 수 있다.

식물생태계의 취약성은 식물계절의 경우 수종별 모니터링에 대한 연구, 수목생장은 취약종

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혹은 취약 서식지 선정, 멸종위기종의 경우 취약성 평가와 생육적지 예측에 대한 연구가 있으며, 외래종과 귀화식물의 경우 연구된 바가 거의 없는 것으로 나타난다.

동물생태계의 취약성으로 질병매개곤충은 취약성 평가 정도에만 연구가 되어 있으며, 나머지 분야는 거의 미진한 편이다. 적응대책으로는 질병매개곤충의 매개체 관리를 위한 효율적 매개체 방제시스템 구축 마련에 대한 연구가 있다.

식물·동물생태계　이외로 국립공원, 천연보호구역, 생태경관보전지역을 포함하는 보호구역과 습지와 무인도서, 고산 및 아고산 생태계, 북한생태계를 포함하는 취약생태계 분야에 대해서도 연구가 진행되고 있었다. 이는 기후변화로 인해 단기간에 영향을 받는 곳으로 자연생태계 변화에 대한 장기적인 모니터링이 필요한 지역임에도 불구하고 실증적인 연구가 거의 없는 편이다. 이 가운데 현황으로 보호구역은 국립공원의 경우 취약산림식물종 조사, 자생지 조사, 식생조사, 국립공원 등산로 훼손, 곤충 개체군 조사, 멸종위기종 조사, 기후변화와 산림휴양수요 간의 관계에 대한 연구가 이루어져 있다. 천연보호구역은 식물상 및 식생조사, 조류상, 생태경관보전지역은 생태계 변화과정, 식물상 및 분포 특성에 대해 조사되어 있다. 습지와 무인도서의 경우 산지습원 분포와 식물상, 곤충상, 해조류에 대한 연구, 고산 및 아고산 생태계는 식생조사, 생육지 환경, 식재 및 실내실험이 되어 있으며, 북한생태계는 식물화석을 통한 분류 및 고기후 복원, 해당시기의 식물상 확인, 북한 기후 특징, 대기온도가 작물에 미치는 영향, 식물상 분류 및 종구성, 곤충 분류와 분포, 먹이자원, 동물지리적 분포종수, 포유류 먹이자원, 어류의 분류 및 생태 조사, 연체동물 종구성 및 환경변화의 관계, 위성영상을 이용한 산림식물생태분류 및 생물계절상 분석이 이루어져 있다.

다) 산림 산림분야의 연구는 목재 등의 산림생산물, 산림의 탄소 및 바이오매스, 산림분포변화, 산지

재해 등의 연구가 진행되고 있었다. 목재, 버섯 등 산림생산의 부산품이 기후변화에 따라 어떻게 변화할지에 대한 논문은 극히 소수로, 기후변화에 따른 온난화가 중부지방 소나무의 목재생산량에 미치는 영향을 예측(박상병 등, 2011), 강원도의 임산물생산 및 생산환경변화를 예측(김점수 등, 2009)한 연구가 있었다. 그러나 이는 기후변화 시나리오를 적용하였다기보다는 단순기온상승에 의한 예측으로 판단되었다. 산림의 탄소 및 바이오매스의 고정량(저장량) 및 생산량에 대한 연구는 특정 수종림 또는 특정지역에 대해 탄소고정량, 바이오매스 추정에 대한 연구가 많다(임종수 등, 2009; 강길남 등, 2010). 그리고 위성영상을 이용해서 특정지역 또는 남한전체에 대한 탄소량을 추정하는 연구가 있다(유수홍 등, 2011; 홍지연 등, 2011). 그러나 미래 기후변화 시나리오를 통해 미래 산림탄소 동태를 예측한 연구에는 경기 포천군에 대해 2040년 이후로 감소할 것이라는 결과가 도출되었다(이아름 등, 2009). 산림 분포 변화에 대한 연구 또한 특정 지역(충남 해안)을 대상으로 연구가 진행되고 있다. 그리고 산림분포 변화 연구에는 미래 기후변화 시나리오를 적용한 연구가 많은데, 주로 추운 지방에 잘 자라는 침엽수림이 줄어들고 활엽수림 및 혼효림이 늘어난다는 결과를 보인다. 또한 NDVI를 이용한 미래 산림질에 대한 평가도 이루어지고 있다(하림 등, 2007). 산림 재해분야에서는 산불, 산사태가

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주를 이루고 있었다. 특히 산사태의 경우 기존의 태풍으로 인해 재해가 발생한 곳을 기준으로 연구가 진행되고 있었으며(윤홍식 등, 2009; 오현주, 2010), 이를 기반으로 미래 위험을 예측하는 연구도 일부 확인할 수 있다(이명진 등, 2012). 그리고 산불의 경우 재해가 발생했던 기후조건을 추세를 통해 밝혀내어 기후시나리오에 적용가능하도록 작업하고 있었다(이시영 등, 2011). 그러나 특히 병충해 등의 산림재해에 관한 연구는 거의 없으며 더욱이 기후변화를 고려한 연구는 없는 실정이다.

산림생태계의 취약성 파악을 위해서는 기후변화 및 산림의 종·면적변화를 예측하는 것도 중요하지만 사회·환경적 지표를 추가적으로 활용하여(변정연 등, 2012) 적응할 수 있는 산림생태계에 대해 예측하는 것도 중요하다.

라) 농업 농업분야는 농업기후, 작물재배, 병해충 및 잡초에 대해 연구가 이루어지고 있다. 농업기후

자원 분야에서는 기후변화에 따른 벼 재배 가능기간 변화, 미래 기후 조건에서 식물기간, 작물기간, 무상기간 등 기후지수, 가뭄 심도 변화 등에 대한 연구가 이루어지고 있었다. 특히 GCM을 이용한 결과, 미래 기후에 따라 서리일수가 줄어 식물기간과 작물기간이 길어지고 생산력지수는 증가할 것으로 예상되었다(안중배 등, 2010a). 그러나 강우량이 증가하여 토양 유실이 우려되는 것으로 나타났다(김민경 등, 2010). 작물재배 분야에서는 1차 보고서에서 다루어지지 않았던 보리, 피망 등 일부 작물의 기후변화에 따른 생산성 변화 예측에 대한 연구가 이루어졌으며, 1차 보고서에는 없었던 벼의 2기작재배 가능성 검토(이종희 등, 2010; 구본일 등, 2011), 기후변화 적응 재배법 연구 등 기후변화 적응에 대한 연구가 보고되기 시작하였고, 기후변화에 따른 고랭지 농업지역 변화 등에 대한 연구(김선영과 이승호, 2011)도 이루어지고 있다. 병·해충·잡초 분야는 1차보고에서와 마찬 가지로 많은 연구가 이루어지고 있지 않는 실정이다. 기후변화를 고온 및 고CO₂ 조건이라 가정했을 때 고추 탄저병 등의 발생 변화를 예측한 결과 남한 전지역에서 발생횟수가 증가하는 것으로 나타났다(신정욱과 윤성철, 2011). 그리고 미래 기후변화 조건에서 오이총채벌레 등 다양한 식품해충 변화 가능성이 예측되었다(박창규와 정명표, 2012). 그러나 작물 해충과 잡초 발생 생태의 기후변화 영향에 대한 연구 결과는 미미한 실정이었다. 그러나 2차 보고서 검색 결과, 1차보고서에서는 없었던 기후변화가 농업부분에 미치는 경제적 영향에 대한 연구(박경원과 권오상, 2011; 정준호와 김광배, 2012)가 다수 이루어지고 있음을 확인할 수 있었다.

우리나라의 쌀 생산과 기후변수의 인과관계를 분석한 결과, 강수량， 강수일수， 일조시간, 기온과 같은 기후변수가 쌀 생산 단수변화와 인과관계가 있는 것으로 나타났다. 그러나 기온이나 강수량 등도 쌀 단수에 영향을 미치나 장기적인 기후변화와 잦은 이상기후 등에 적응하려는 노력이 필요할 것으로 예상된다(노재선 등, 2012).

마) 연안 및 해양 연안 및 해양분야는 1차년도에 해양분야에 집중하여 연구가 리뷰되었다. 해양은 해양물리,

해양화학, 해양지질, 해양생태계 등으로 분리되는 자연환경을 중심으로 연구가 진행되고 있었

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다. 대부분의 연구가 현 상태의 진단을 주 내용으로 하고 있으며, 과거 시계열 자료를 이용한 간단한 추세, 추정을 이용하고 있다. 그러나 기후변화 시나리오를 직접 적용하여 미래 상황의 전망을 한 연구는 많지 않은 것으로 나타났다. 해양분야는 주로 해수물성(특히 해수면 온도, 염분), 해수면, 순환 변화, 하위 해양생태계 등 진단과 변화 원인 분석의 경향이 강하게 나타난다. 과거 및 현재 상태의 진단의 경우에 시계열 자료의 분석 대상의 기간, 자료의 획득의 방법 및 자료 생산의 해역 범위에 따라 정량적인 수치의 편차가 크게 나타나 결과 수치 사용에 주의가 요망되는 것으로 파악되었다. 해양물리 분야의 해수면온도에 관한 연구에서는 1880~2009년의 연구에서는 표층수온은 산업혁명 이후 약 1 ℃ 이상의 중가를 보였고 겨울철 남해의 수온 증가가 1.5 ℃로 전지구 평균수온 중가보다 약 3배 빠르게 진행중이며 황해의 경우 약 2배 정도 온난화가 진행중인 것으로 분석되었지만 다양한 주기의 변동성이 나타나는 것으로 분석되었다(김성중 등, 2011). 그리고 해양화학에서는, 해양으로 흡수되는 이산화탄소가 대부분 수심 300m 이내에서 이루어지고 있다고 밝혔다(Park et al., 2008). 그리고 동해의 이산화탄소 흡수에 따른 산성화경향에 대한 연구가 이루어지고 있다(Kim et al., 2010). 그리고 해양생태계 분야에서는 해양표면의 플랑크톤, 엽록소 뿐 아니라 해역어류, 살오징어 산란변동 등에 대한 연구가 이루어지고 있다(손영백 등,2012; 김중진 등, 2012).

기후변화 대응 정책과 관련하여 연안 침수와 침식분야에서는 단기적인 상황 진단이 우선적으로 필요하기 때문에 방재와 관련하여 현황모니터링과 연구되고 있는 경향이다. 그러나 기후변화 예측 모의에 근거한 향후 예측에 대해서는 연구가 전무하여 미래 예측에 더 많은 연구가 필요할 것으로 예상된다. 그리고 해양의 특성상 인접국(중국, 일본, 러시아)의 연구자와의 관련 연구결과 분석이 필요할 것으로 예상된다.

바) 산업 및 에너지 산업 및 에너지의 산업분야는 제조업, 건설교통분야, 유통, 관광레저, 산업단지 등에 대한

연구가 이루어지고 있고 에너지분야는 발전, 대체에너지, 송배전 등에 대한 연구가 진행중이다. 산업계 전반에 걸친 기후변화 적응에 관한 연구는 그 중요성에 비해 산업 분야의 특성상 다른 분야들과의 복합적인 연계성 때문에 체계적으로 진행되지 못하고 있다. 기후변화에 따라 건설업계가 받는 영향 및 이로 인한 건설업계의 변화예측(강운산, 2010), 식품안전관리를 위한 기후변화를 고려한 유통체계 및 유통산업에 영향을 미치는 기후인자에 대한 연구(정기혜 등, 2010; 이중우, 2010) 등 다방면에서 연구가 진행되고 있다. 특히 기후변화를 고려하는 녹색 관광산업에 대한 연구도 다수 이루어지고 있다(김남조, 2009; 이성은 등, 2010). 그리고 기후변화에 따른 영향이 클 것으로 예상되는 임해산업단지를 대상으로 온실가스 저감(박성순 등, 2012) 및 기후변화 적응전략(최광림, 2009)에 대한 연구도 진행되었다. 에너지 분야는 원전사고와 화석연료에 따른 세계적인 대체에너지의 관심수준에 따라 연구가 매우 활발히 진행되고 있는 추세이나, 주로 적응 기술보다는 각 분야별 상용화에 대한 연구가 진행 중인점에서 한계가 있다. 발전의 경우 수력발전소의 기후인자분석 및 미래예측(오봉근 등, 2012)에 대한 연구가 있으며, 도시차원에서 기후변화에 대처할 수 있는 에너지관리방안이 제시되었다.

산업 및 에너지분야의 기후변화 관련 연구는 기초연구에서부터 적응정책 및 제안 등으로

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연계가 되고 있으나 범위가 넓고 연구가 많지 않아 통합적인 취약성 및 적응을 제시하기 어려운 점이 있다.

사) 보건 보건분야는 폭염, 기상재해, 대기질과 알레르기, 곤충 및 설치류로 인한 매개 감염, 수인성

및 식품매개질환 등으로 연구가 진행되고 있다. 폭염 분야는 주로 고온현상과 사망률의 관련성을 분석하는 연구에서 고온현상과 구체적인 건강영향과의 상관성을 보는 것으로 연구로 진행되고 있다(최광용, 2010). 기상재해분야는 주로 재해 특성에 따른 사망과 손상을 중심으로 피해와 변화추세를 파악하는 연구에서 사망원인 및 감염병, PTSD 등 구체적 건강영향을 파악하는 연구가 일부 시도되고 있다. 그리고 공간적으로도 기상재해의 영향을 받기 쉬운 곳을 도출해내는 연구(이석민 등, 2011), 구체적으로 어떤 기상재해에 피해를 받기 쉬운지를 규명하는 연구(성지혜 등, 2011; 명형남과 장재연, 2011)가 진행되고 있다. 향후 기상재해로 인한 피해를 파악하고 예방대책을 세우기 위해서는 기상재해로 인한 건강영향의 종류 및 피해 규모 등을 파악하는 연구가 필요하다. 대기질과 알레르기 분야는 기후변화에 따른 꽃가루, 알레르기원, 대기오염의 변화를 관찰하고 이들이 천식, 뇌졸중, 알레르기 발생 및 악화에 관련성이 있음을 구체적으로 확인하는 연구들이 시도되고 있다(김시헌 등, 2011). 모기매개, 곤충 및 설치류 매개, 수인성 및 식품매개 감염병 분야는 기후요소에 따른 질환의 발생 규모를 파악하는 연구가 진행중이며(김시헌과 장재연, 2010), 특히 앞으로는 기후변화에 민감한 취약 집단을 구체적으로 파악하는 연구가 필요할 것으로 예상된다.

보건 분야의 취약성 및 적응으로는 어린이 및 노약자 등의 취약계층 및 취약질병에 대한 파악 및 대책이 필요할 것으로 예상된다. 그러나 이를 위해서는 취약계층의 정의, 기상과 질병 및 사망률 사이의 상관관계 등에 대한 충분한 논의가 이루어져야 한다.

아) 도시 및 농촌/ 복지 및 안전 기후변화로 인한 문제는 일차적으로 자연생태계에 영향을 미치고 2차적으로 인간 및 도시,

경제 등에 영향을 미치게 된다. 기후변화가 도시 시스템에 미치는 영향으로 인해 가장 취약한 공간은 도시의 해안변, 하천변, 지하공간, 산기슭으로 이러한 도시의 취약공간에 위치한 도로 등의 기반시설, 건축물, 시민은 기후변화로 인해 재해 위험성은 더욱 높아지게 된다. 사회기반시설은 해안도시, 내륙도시에 관계없이 산업형 도시에 집중되어 있고, 산업형 도시에는 도로, 철도 등 교통시설, 물, 전기공급을 위한 파이프라인시설, 산업단지가 다른 유형에 비해 밀집되어 있어 기후변화에 영향이 클 것으로 전망되어 이로 인한 경제적 손실 또한 클 것으로 예상된다. 기후변화 대응하기 위해서는 기존 도시계획에서 활용되고 있는 방재, 환경, 조경 등의 계획요소를 체계화하고, 방재기능을 강화하고, 기후변화에 따라 새롭게 대두되고 있는 폭염, 강풍, 해수면 상승 등의 재해에 대한 계획요소를 제시하고 있었다. 농촌부문과 관련해서는 농업부문과 더불어 주로 에너지 관련 연구가 진행되고 있으며, 농가인구와 생산활동 자체가 지속적으로 축소되면서 에너지소비도 감소하는 추세이다. 농업부문의 에너지소비량이 상대적으로 적고 부가가치당 에너지소비나 이산화탄소 배출이 다른 총에너지소비부문이나 산업부문에

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비해 상대적으로 낮다고 할지라도 에너지 소비당 이산화탄소 배출이 상대적으로 높다. 이산화탄소배출이 다른 산업 부문이나 총에너지 소비부문에 비해 낮다고 할지라도 에너지 소비당 이산화탄소 배출이 상대적으로 높고 종사인구의 고령화와 대농의 증가에 따른 기계화의 진행 등으로 에너지 투입이 증가할 개연성이 높고, 기후변화로 농촌의 상업/거주지/사회경제에 미칠 수 있는 영향이 높아지고 있다. 기후변화 완화방안으로 에너지에 대한 의존을 되도록 줄일 수 있는 환경농업과 유기농업의 확대, 재생가능에너지로 전환, 농정 전반의 프로그램에 대한 환경성평가를 통한 저탄소 정책과의 통합·조정 등을 제시하였다. 기후변화에 의한 사회갈등은 영향지역의 지리 및 사회경제적 여건과의 상호작용과정에서 사회갈등이 상이하게 발생하거나 기후변화에 대응한 일련의 정책의 입안과 집행과정에서 발생한다. 그 행위로 인하여 개인, 지역, 집단, 계층, 산업, 국가간 갈등을 예측할 수 있다. 사회갈등 예방과 사회통합을 위한 정책과제로는 기후변화 문제에 대한 교육훈련 및 홍보사업, 기후변화 거버넌스 체계 구축, 피해구제와 책임분담의 형평성 보장 정책 및 제도를 도입, 자원의 공평한 분배 보장 정책 및 제도를 도입, 취약산업 및 종사자 지원정책을 추진, 취약계층에 대한 맞춤형 특별대책을 추진, 기후변화 사회갈등의 여타 갈등으로 전이 및 확산 방지대책 추진 등을 들 수 있다.

기후변화의 적응 및 완화를 위해 정책수단으로 에너지 가격의 정상화 즉 상향조정을 논의되고 있는 데, 이는 저소득층 등 사회경제적 약자의 에너지 접근성을 저하시키는 또 다른 사회문제를 야기할 가능성이 높다. 사회경제적 취약계층에 미치는 영향으로는 풍수해 피해와 관련하여 수도권지역에서 저소득계층이 상대적으로 밀집거주하고 있는 지역의 풍수해나 폭염으로 인한 건강피해와 에너지 가격변동으로 저소득계층의 경제적 부담이 상대적으로 가중, 농어촌지역에서는 저가의 에너지 접근성이 매우 취약을 들 수 있다. 사회경제적 취약계층에 대한 기후변화 대응 추진전략으로는 ‘저탄소 녹색성장 기본법’에 관련조항 도입 등 관련법규의 도입을 통한 제도화, 기후변화 적응역량 배가를 위한 종합정책세트로서 기후복지제도의 도입, 홍수·가뭄 등 극한 기후 현상별로 고위험인구에 대한 응급구조체계 구축 및 집중관리, 시민들의 자발적인 참여를 통한 사회적 자본의 창출에 근거하여 저소득계층 기후변화 대응 사회적 안전망 구축, 저소득층 기후변화 적응능력실태 조사 및 DB 구축 등 5대 추진전략 제시하였다.

자) 적응 및 취약성적응 및 취약성 부문은 대책 수립 기반 자료가 범국가단위이며 법적 체제로서 계획 및 기반

마련이 이루어지고 있다. 따라서 다양한 전문가와 관련 부처, 광역지자체 단위에서 연구가 진행중이다. 적응대책 개발 및 지원에는 2009년 관련 법제의 지정 이후 기후변화 관련 적응 연구가 지속적으로 제시되고 있다. 그러나 아직 적응 관련 사례 및 평가에 대한 연구는 미흡한 현황으로 나타났다. 취약성 평가 역시 국가 및 연구기관을 중심으로 평가가 이루어지고 있으며 이를 기반으로 적응 정책을 제시하고자 하려는 노력이 진행 중이다. 그러나 적응 및 취약성 평가에서 주로 현재까지 도구 및 방법을 제시하고 있으며 현황 파악 및 평가에 대한 연구는 필요에 비해 일부 확인되고 있다.

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4) 참고문헌강현석, 백희정, 부경은, 조천호 (2012) 대표농도경로(RCP)에 따른 신(新)국가 기후변화 시나리

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3. 분야별 내용가. 수자원

1) 주요 내용가) 기상변수

국내 기후변화에 따른 미래 기상변수 전망은 강수, 온도, 증발산량으로 나누어져 있으며, 강수와 온도에 IPCC 5차 보고서(AR5)에 대비하여 새롭게 권장되는 대표농도경로(Representative ConcentrationPathways, RCP)에 따라 모의된 분석을 수행하였다. 그리고 증발산량에 대한 시·공간적 분포 변화를 파악 및 도시화로 인한 영향분석이 조금씩 이루어지고 있으나 여전히 연구량은 미흡하였다.

(1) 강우 성장현 등(2012)은 IPCC 5차 보고서에 대비하여 새롭게 권장되는 대표농도경로

(Representative Concentration Pathways, RCP)에 따라 모의된 지역기후모형의 여름철 강수량을 외부인자로 고려한 비정상성 빈도해석 실시하였고, 2070~2090년 남한지역에 걸쳐서 극한강수의 전반적인 증가를 확인하였다. RCP4.5와 8.5를 따르는 미래에는 20년 빈도가 지점평균 각각 12.5년, 11.9년으로 줄어들어 치수안전도가 저하되는 것으로 전망하였다.

그림 12. 현재와 RCP 4.5와 8.5에 따른 21세기 말의 20년빈도 강수량 (성장현 등, 2012)

이창환 등(2011)은 BCM2 모형(A2 시나리오)과 NCEP 자료를 K-NN 축소기법을 사용하여 축소시킨 연 총 강우량을 이용하여, 강우자료의 경향성과 기후변화로 인한 강우량 변화를 반영하여 목표연도 확률 강우량을 산정하는 비정상성 강우빈도해석법을 강우자료가 경향성을 가지고 있는 전국 7개 지점에 대하여 적용하였다. 기후변화 시나리오에 따른 지역적 연 총 강우량의 변화는 미래 확률강우량의 증감에 영향을 미치는 것으로 전망하였다.

서린 등(2012)은 실무에서 일반적으로 적용되는 확률강우량 산정방법이 고려하지 못하는 기

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후변화 및 확률분포함수의 모수의 변동성을 함께 고려하는 설계목표연도 확률강우량 산정기법을 제안하였다. 강릉, 광주, 대구, 대전, 목포, 부산, 서산, 서울, 속초, 제주 지점의 24시간 연 최대강우 시계열을 대상으로 IPCC 권장시나리오 중 A1B, A2, B1 배출 시나리오의 CM3(CNRM), ECHAM5-OM, Mk3.0, CGCM3.1(T63) 등의 GCM(Global Climate Change Models) 모형이 사용되었다. 현재 시점을 1999년으로 가정하고 2009년을 설계목표연도로 선정하여, 일반적인 확률강우량 산정법 보다 약 15% 까지 향상된 결과 산정하였다.

김영호 등(2011)은 기후변화를 고려한 확률강우량을 서울, 부산, 인천, 대전, 대구, 목포, 울산, 강릉 및 서산 관측소 지점에 대해 기상청 실측 강우량 자료를 활용하여 확률분포의 매개변수와 확률강우량을 산정하는 방법, 확률분포의 매개변수는 실측 강우자료를 활용하였다. 그리고 2100년까지의 강우자료는 A1B 배출 시나리오를 활용하는 방법, A1B 배출 시나리오를 활용하여 확률분포의 매개변수와 확률강우량을 산정하는 방법과 같은 3가지 방법으로 각각 확률강우량을 산정하고 이를 기존 관측치의 증감률 경향과 비교하여 각 관측지점에 적합한 확률강우량 산정방법을 제안하였다.

그림 13. 연도별 확률 강수량 변화 추세 (김영호 등, 2011)

김홍래 등(2011)은 KCM-RCM 기후변화 시나리오 자료를 이용하여 국내 15개 다목적 댐 유역에 대한 미래 기후전망 분석하였다. 온도와 강수량 중심으로 분석한 결과 15개 다목적 댐 유역에 공통적으로 2030년대까지 증가와 감속을 반복하고 2040년대 이후에 급격히 증가하는

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경향을 보이다가 2050년대 이후부터 유역에 따라 서로 다른 증감 변화 경향 보였다. 조현경 등(2011)은 A1B, A2, B1 배출 시나리오의 13개 GCM 모형을 사용하여 강설가능성

을 일최저 온도와의 상관성에 초점을 맞추어 전망하였다. 산정된 평균값과 평균편차(최대값-최소값의 평균)는 시나리오와 모델, 유역에 따라 결과 값이 상이하였다. 또한 미래로 갈수록 강설량의 최대값과 최소값의 차이가 커졌다.

국립기상연구소(2010)는 지난 86년 동안 제주의 기후변화를 연구하였다. 그 결과 제주의 연강수량을 지난 86년간(1924~2009년) 제주의 연강수량은 1437.9 mm 이며, 14.9 mm/10년의 변화율로 증가하였다. 처음 10년 기간(1924~1933년)의 연강수량은 1382.4 mm이고, 마지막 10년 기간(2000~2009년)의 연강수량은 1476.8 mm로 94.4 mm가 증가하였다.

(2) 온도 이경미 등(2012)은 RCP4.5/8.5 시나리오에 따른 6개 극한기온 지수를 산출하고, 현재

(1971~2000) 대비 21세기 말(2070~2099)의 공간변화 분석을 하여 21세기 말에 결빙일과 서리일은 전 지역에서 감소하고 여름과 열대야는 증가할 것이며, 95 % 초과하는 일 최고기온과 5 % 미만 일 최저기온의 평균값은 전 지역에서 상승할 것으로 전망하였다. 또한 21세기 말에 산지에서는 기온의 하위 극값 상승하고, 남해안에서는 열대야 증가로 인한 영향이 강하게 나타날 것으로 전망하였다.

이경미 등(2011)은 1960~2010년 동안의 연평균기온, 연평균 최고기온, 연평균 최저기온, 한랭일일수, 한량야일수, 온난일일수, 온난야일수의 기후지수가 분석하였다. 기온에서 변화시점은 연평균기온, 연평균 최고기온, 연평균 최저기온의 경우 1988년, 한랭야일수 1987년, 한랭일일수 1986~1988년 등 모두 1980년대 후반에 나타났고, 변화시점 이후 급진적인 평균값을 보였다. 또한 연평균 최저기온과 한랭야일수의 경우 도시 지역과 비도시 지역 간에 변화시점 전과 후의 차이가 뚜렷한 반면에 연평균 최고기온과 한랭일일수의 경우 그 차이가 뚜렷하지 않았다.

김홍래 등(2011)은 국내 15개 다목점 댐 유역에 대한 미래 기후전망 분석한 결과, 각 유역의 기온은 2090년대에 약 4 °C 정도까지 지속적으로 상승하였고, 유역들 사이에 서로 유사한 상승 경향 보였다.

국립기상연구소(2010)는 지난 86년 동안 제주의 기후변화를 연구하였고, 연평균기온은 15.4 °C 이며, 관측기간 동안 0.19 °C/10년의 변화율로 상승하였다. 1980년 이후에는 0.5 °C/10년으로 최근 들어 상승폭이 커지는 양상 보였다.

(3) 증발산량 김병식 등(2010)은 물 순환 구조에 미치는 영향을 평가하기 위하여 한강 유역의 과거와 미

래의 유출량 뿐 아니라 강수량, 증발량, 증산량에 대한 시․공간적 분포 변화를 파악하였다. 분석된 결과인 한강 유역의 미래 유출 모의 시나리오에 따르면 기후변화 시 연 강수량(+0.08 %)과 연 증발량(+1.91 %)은 증가하고, 연 증산량(-1.20 %)이 감소하였다.

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그림 14. 국내 조사유역에 대한 10년 평균 기온변화 (김홍래 등, 2011)

그림 15. 과거와 미래에 물 순환 구조에 영향을 미치는 인자 (김병식 등, 2010)

박민지 등(2010)은 IPCC의 GCM 모형 중 MIROC3.2 hires, ECHAM5-OM, HadCM3의 결과 값을 입력하였다. 배출 시나리오는 A2, A1B, B1을 사용하였다. 증발산량은 전 시나리오에 걸쳐 2.0~30.1 % 증가하였으며, MIROC3.2 hires, ECHAM5-OM, HadCM3의 증발산량은 평균 7.8, 3.4, 5.2 mm씩 각각 증가하였다. A1B 시나리오일 때 6.1 mm로 가장 높게 증가하였다.

임창수(2010)은 도시화가 기상요소(온도, 풍속, 상대습도, 일사량, 강수량)와 기준증발산에 미치는 영향 분석하였다. 6개의 도시지역과 도시지역 인근에 위치한 6개의 비도시화 지역으로 구분하여 12개 기상관측소에서 관측된 월평균 일 기상자료를 수집하였고, 기상요소의 변화분석을 수행하였따. 도시지역의 경우 뚜렷한 기준증발산의 증가추세를 보이고 있는 반면에 비도시화 지역의 경우 기준증발산이 감소하는 추세이다. 특히 도시지역의 기준증발산 증가추세와 비도시화 지역의 기준증발산 감소추세로 인하여 도시화가 기준증발산에 미치는 도시영향은 증가하였다. 월별자료 분석결과 7월의 경우 다른 계절(1월, 4월, 10월)과 비교하여 도시화가 기

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준증발산에 미치는 도시효과가 증가하였다.

나) 수문변수 국내 기후변화에 따른 미래 수문변수 전망은 지표수, 지하수, 홍수, 가뭄으로 나누어져 있

다. 지표수에서도 기후변화 연구과정이 달라 상이한 수문변수 전망이 제시되고 있었다. 시·공간적으로 차이가 있지만 종합적으로 -15 %~48 %의 유출량 증가와 감소를 전망할 수 있었다. 또한 가을철 유출량은 관측유출량에 비해 상대적으로 증가하고, 여름철 유출량은 감소하는 것으로 전망되었다. 홍수피해는 유역별 또는 도시별로 연구되는 것을 볼 수 있으며 가뭄심도와 가뭄빈도는 현재보다 미래에 증가할 것이라고 전망되었다. 이에 따라 물부족 및 물 빈곤지수 또한 장기적으로 증가하는 것으로 전망되었다.

(1) 지표수김병식 등(2010)은 기후변화와 토지이용변화에 따른 미래 한강 유역의 수자원을 평가하기

위하여 CA-Markov Chain 기법으로부터 토지이용변화를 추정하였으며 온도과 강수자료를 독립변수로 이용한 다중 회귀식으로부터 미래 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)를 추정하였다. 또한 기상청에서 제공하는 RegCM3 RCM 50set의 기후변화 시나리오를 SLURP 모형에 입력하여 2001년부터 2090년까지 총 90년에 대한 한강 유역의 미래 유출량을 전망하였다. 팔당댐의 관측 유입량으로 1974년부터 2005년까지 총 32년 관측치와 미래 유출량을 월별로 비교하여, 6월과 7월 유출량은 감소하나 8월과 9월 유출량이 증가하였고 특히, 8월보다는 9월 유출량 증가가 더 큰 것으로 확인되었다.

그림 16. 과거와 미래의 시공간적 지표수변화 (김병식 등, 2010)

박진혁 등(2011)은 금강유역 내 대청댐 및 용담댐유역을 대상으로 기상청에서 제공하는 A1B 시나리오 기반의 KMA-RCM모형과 SWAT모형을 이용하여 미래 유출량 전망을 분석하였다. 기후변화 분석기간은 2011년부터 2090년까지 80년을 대상기간으로 유출량을 전망하였다. 용담댐 경우 2011~2030년에 6%, 2031~2060년에 14%, 2060년 이후 18 % 유출량이 증가하였고. 대청댐도 용담댐 유역과 마찬가지로 전반적인 유출량이 증가하였다. 유출량 계절별 변화 경향성 분석 결과 가을철의 유출량은 관측 유출량에 비해 상대적으로 증가하였지만, 여름철 유출량은 지금보다 감소하였다.

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박경신 등(2010)은 소규모 하수처리장 건설로 인한 물순환의 변화가 기후변화로 인해 어떻게 변화하는지 알아보기 위해서 GCM 모형중 하나인 CGCM3의 A1B, A2 배출 시나리오 자료와 연속유출모의가 가능한 HSPF(Hydrologucal Simulation Program Fortran) 모형을 이용하였다. 모의결과 소규모 하수처리장 건설로 인해 건기 하천 유량은 크게 증가하지만 기후변화를 고려할 경우 그 효과는 약 12.0 %(A1B), 15.3 %(A2) 정도 감소하였다.

이아연 등(2011)은 배출 시나리오 A1B, A2, B2에 관한 미래기후정보를 모두 제공하고 있는 GCMs인 CGCM3.1(T63), CM3, Mk3.0, ECHAM5/OM를 대상으로 하여 미래기후정보를 추출하여 기후변화가 낙동강 본류 하천유량에 미치는 영향에 대하여 분석을 실시하였다. 미래 한반도 동남부의 하천 유량은 증가할 가능성이 가장 큰 것으로 분석되었지만 적용 시나리오에 따라 2071~2100년 기준으로 연평균유량은 지역적으로 48.1% 증가에서 5.82% 감소까지의 불확실성이 존재한다. 미래하천 유량은 미래로 갈수록 적용 시나리오에 따른 편차가 커지고 있다.

(2) 지하수 이명진 등(2011)은 지리정보시스템(GIS)을 이용하여 기후변화에 따른 지하수 함양량 산정

모델 개발 및 검증을 수행하였다. 배출시나리오 A1B를 이용한 KMA-RCM 산출자료로, 기후변

화에 따른 지하수 함양량의 시간적 변화는 1970~2000년 6.1925 년 , 2001~2030년

6.2065 년 , 2031~2050년 5.8133 년 , 2051~2100년 6.4276 년으로 산정하였다. 1970년 이후부터 2030년까지 증가하다가 2031년~2050년까지 감소하고, 2051년 이후 다시 증가하는 것으로 보인다. 또한, 함양률은 강수량 변화에 민감하게 반응하는 것으로 분석되었으며, 유출곡선지수에 따른 함양량 변화는 크게 영향을 받지는 않으나, 지수 값이 불투수층에 가까운 지역일수록 함양률이 급격히 감소하였다.

그림 17. 시간에 따른 지하수 함양 변화 (이명진 등, 2011)

박민지 등(2010)은 배출 시나리오 A2, A1B, B1를 기반으로 한 GCM 모형인 MIROC3.2 hires, ECHAM5-OM, HadCM3의 전망 값을 이용하였다. 미래 기후자료는 2020s(2010~2039), 2050s(2040~2050), 2080s(2070~2099)의 기간으로 나누어 지하수함양량을 분석한 결과 지하수 함양량은 각 3개의 GCMs 별로 평균 0.2, 0.4, 0.2 mm 감소하며, 과거 30년(1977~2006)년과 비교하여 최대 55.4 % 까지 감소하였다. 또한 B1 배출 시나리오에 지하수 함양량이 평균적으로 0.4 mm로 배출 시나리오 중 가장 높게 감소하였다.

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그림 18. 대상지역의 홍수발생 지점 (강나래 등, 2011)

이명진 등(2010)은 기후변화에 따른 지하수 함양률의 변화는 강우량과 함양량의 관계는 강우량이 가장 많은 기간(2031~2050년)에 가장 많은 함양량을 나타내어, 함양률 변화는 강수량의 변화에 민감하게 반응하는 것으로 분석하였다.

(3) 홍수 피해 손경환 등(2010)은 13개 GCMs 으로부터 A2 배출 시나리오 자료를 이용하여 미래 확률강

우량을 산정하는 방법을 제안하고 미래기간의 확률강우량, 홍수량, 홍수위, 산정을 통해 기후변화로 인한 홍수특성변화를 정량적으로 분석하였다. 대상유역은 남한강 상류유역을 선정하였으며, 자료기간은 총 130년(1971~2100년)으로, 남한강유역은 과거기간의 확률강우량 142.1 mm에 비해 13.0~15.1 %, 첨두홍수량은 20,708.0 m³/s에 비해 29.1~33.5 % 증가하였고, 홍수위도 구간평균 12.6~13.6 % 증가하였다.

강나래 등(2011)은 온실가스 배출 시나리오 A1B, A2, B1에 GCM 모형 CNCM3의 전망 값을 이용하여 기후변화가 도시배수시스템의 통수능에 미치는 영향을 파악하였다. 적용 대상지는 인천 계양구이며, 결과를 살펴보면, 2070~2099년의 경우 현재와 비교하여 10배가 넘는 월류량이 발생하였으며, 월류로 인한 평균 침수심은 0.31~0.65 m 로 전망하였다.

김보경 등(2011)은 도시홍수 피해액과의 상관분석을 수행하고, 도시홍수 피해와 관련 있는 항목들을 통계 프로그램 SPSS를 이용하여 4개 추출하였다. 추출된 4개 요인은 전체 분산의 67.796 %가 설명되며, 변수의 요인의 특성에 따라 강우, 인문·사회, 경제, 피해로 분류된다.

(4) 가뭄 피해 김호성 등(2010)은 A1B 배출 시나리오를 이용한 KMA-RCM 산출자료 결과의 현재 강수량

모의 자료(1971~2000년)로부터 도출된 SAD 곡선과 미래 강수량 모의 자료(2011~2040년, 2041~2070년, 2071~2100년)로부터 도출된 SAD 곡선을 비교함으로써 극한 가뭄에 대한 기후변화의 영향을 분석하였다. 그 결과 농업가뭄의 경우 단기간의 지속기간을 갖는 가뭄의 경우

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현재보다 가뭄이 심화되며, 수문학적 가뭄의 경우 단기 및 장기간의 지속기간에 상관없이 모두 현재보다는 미래에 가뭄심도가 더 깊어질 가능성이 있다.

그림 19. 1971-2000년의 SAD곡선 (김호성 등, 2010)

김수전 등(2010)은 기후변화가 수자원의 이수측면에서 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 검토하고자 한강유역에 대한 물수지 변화를 분석하였다. 미래 한강유역 물부족량은 장기적으로 증가하는 것으로 전망하였다. 그리고 한강유역의 소유역별 물부족량을 검토하여 특정 소유역에서 물부족이 가중되고 장기적으로 한강유역 전체로 물부족이 예상되는 소유역이 증가함을 확인할 수 있다.

홍승진 등(2011)은 1998년부터 2007년까지 물 빈곤지수에 대한 분석을 실시하여 지역별 변동성을 평가하고 물 부문 정책, 투자 및 적용에 대한 우선순위를 결정하는 정보 제공하였다. 물 빈곤지수의 지난 10년간 경년변화를 지역별로 지속적으로 상승하는 것으로 전망하였다. 특히, 충북의 물 빈곤지수가 평균 60.6로 가장 크게 나타났으며 대전광역시가 평균 47.7로 가장 낮은 물 빈곤지수를 갖는 것을 전망하였다.

최대규 등(2010)은 개념적인 토양수분 모형을 이용하여 가뭄에 대한 기후변화의 영향을 모형화 하고, 모형으로부터의 결과를 분석하였다. 미래 기후자료로서 A2 온실가스 배출 시나리오에 따라 CGCM3.1(T63)에 의해 도출된 자료를 기반으로, 일별 강수분포 및 월별 강수량 및 잠재증발산량의 변화를 고려하기 위하여 일별 스케일링 기법을 적용하였다. 모형으로부터 도출된 주요 전망으로부터 우리나라 가뭄빈도가 증가함을 살펴볼 수 있었다.

다) 취약성 및 불확실성 평가 취약성 분석에서는 다양한 평가기법을 제안하고 있다. 불확실성 분석에서는 신진호 등

(2010)에서는 겨울철에 관측보다 강수를 많이 모의하여 양의 편의가 가장 크게 나타나며 여름철에는 모델강수의 불확실성이 크게 나타났지만 배덕효 등(2011)은 여름철에 가장 불확실성이 적고, 겨울철에 불확실성이 가장 크게 분석되는 등 상이한 결과들이 발견되고 있어 차후 연구에 불확실성에 대한 고려가 필요하다

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그림 20. 미래 시나리오에 따른 홍수 취약성 평가 (이문환 등, 2011)

(1) 취약성 이문환 등(2011)은 기후변화에 따른 홍수 취약성 평가기법을 제안하고 국내 5대강 유역에

적용 및 평가하기 위해 3개의 배출 시나리오(A2, A1B, B1), 13개 GCMs, 3개 수문모형(PRMS, SWAT, SLURP)으로 생산된 39개 미래 기후시나리오 및 312개 미래 수문시나리오를 이용하여 홍수 취약성을 평가하였다. 미래 홍수취약성 평가 발생하는 불확실성을 평균과 표준편차를 통해 평가하여, 미래기간으로 갈수록 민감도의 불확실성 범위가 커지는 것 확인한 결과, 한강 유역과 섬진강 유역이 평가 시 발생하는 불확실성이 가장 컸다.

손민우 등(2011)은 기후변화 요소를 반영하여 홍수취약성지표(Flood Vulnerability Index, FVI)를 개발하였고 이를 북한강 유역의 6개 중권역에 적용. 기후변화 요소를 고려하기 위해 CGCM3 모형의 A1B, A2 배출 시나리오를 이용하였고 일단위로 축소하기 위해 SDSM(Statistical Downscaling Model) 모형을 이용하였다. 홍수 취약성 인자를 선정하기 위해 지속가능성 평가 모형인 추진력-압력-상태-영향-반응(Driver-Pressure-State-Impact- Response, DPSIR) 모형을 이용하였고 기후변화로 인한 홍수유출의 특성분석은 연속유출모의모형인 HSPF를 이용하였다.

한국환경정책·평가연구원(2010)은 개발하고자 하는 취약성 지수는 지점 관측소로부터 거리의 함수로 나타낼 수 있는 강우의 공간 상관 함수를 이용. 산정하는 데 필요한 상관거리의 변화를 기존 연구 사례들을 바탕으로 전망하고 이를 이용하여 취약성 지수를 산정하였다. 15개 기상청 관측소 자료 중에 이용된 시나리오는 가장 최악의 시나리오라 할 수 있는 3.97 mm/year로 결정하였다. 본 연구에서 고려하는 방법은 강우의 변동성 자체를 상관거리라는 간단한 매개변수 하나로 정량화되지만, 이것은 강우의 등방성 및 정상성을 가정한 경우이기 때문에 극한 사상, 산지효과, 방향성 등을 고려하는 데에는 한계를 가진다.

전통적 수문빈도분석의 기본가정은 기후와 수문사상이 정상성이라는 것으로 즉, 분포형의 매개변수들이 시간에 따라 불변이라는 것이다. 댐, 제방, 운하, 교량 등 수공 관련 기간시설물

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그림 21. 강수량과 온도의 변동에 따른 국내 하천유량의 민감도 (정일원 등, 2010)

을 계획하고 설계할 때는 과거 상황을 이해하고 미래에도 그 상황이 유지될 것이라는 근거로 한다. 그러나 현실은 기본가정과는 달리 수문자료들은 비정상성을 지니고 있으며 수자원관리자들에 의해 항상 기간시설물을 계획하고 설계할 때 비정상성을 다루고자 끊임없이 노력해 왔다(김병식 등, 2010). 이와 같은 이유로 몇몇 연구들이 미래 전망보다는 과거부터 현재까지의 과거 경향성 분석을 통해서 기후변화 분석 및 수공구조물 취약성 분석하였다.

정일원 등(2010)은 강수량과 온도의 변동에 따른 국내 하천유량의 민감도를 평가하였다. 공간적인 기후탄력성을 평가하기 위해 109개 중권역에 PRMS 모형을 적용하고 이 결과를 이용하여 기후탄력성을 평가하였다. 국내의 기후탄력성은 1.5~1.9로, 강수가 20% 증가할 경우 연 유출량은 30~38% 정도 증가하였다.

홍승진 등(2011)은 1998년부터 2007년까지의 기후 변동지수에 대해 지역별로 연구 한 결과 비교적 고른 분포의 모습으로 나타내고 있지만, 서울특별시를 비롯하여 인천광역시 및 경기도 지역의 경우 다른 지역에 비해 값이 현저히 낮은 것을 확인할 수 있었다. 이는 인구밀도가 높고 자급자족할 수 있는 식생생산량이 어렵기 때문으로 사료된다.

전북발전연구원(2010)은 기후변화로 인해서 전라북도 물 순환 구조에 미치는 영향을 평가하고 이를 바탕으로 향후 재해에 미치는 취약성을 평가하였으며, 또한, 기후변화에 따른 강수량 전망과 대응 방안을 마련하기 위한 시군 단위의 기후변화 상세시나리오를 모의하고 장기적인 자연재해 방재정책 수립에 활용하였다.

(2) 불확실성 신진호 등(2010)은 IPCC AR4에 참여한 AOGCM을 이용하여 동아시아 지역에서의 강수 불

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그림 22. 다양한 방법으로 선정한 GCM 시나리오 (이재경 등, 2010)

확실성을 분석하였다. 대부분의 모델들이 관측자료인 CMAP보다 더 많은 강수들을 모의하였으며, 특히, 겨울철에 관측보다 강수를 많이 모의하는 양의 편의가 가장 크게 나타났다. 한편 모델간의 편차는 여름철에 가장 커서 동아시아 지역에서 여름철 모델강수의 불확실성이 큰 것으로 나타났다.

배덕효 등(2010)은 기후변화에 따른 수문 불확실성에 관하여 연구하기위해 3개의 배출 시나리오(A2, A1B, B1)에 대한 13 GCMs 결과를 이용하였으며, 8개의 수문 모형을 선정하여 청주댐 유역에 적용하였다. 8개의 수문모형 결과 모형별로 다양한 범위차위를 보였으며, 특히 계절별로 여름철에 가장 불확실성이 적고, 겨울철에 불확실성이 가장 크게 분석되었다. 시기별로는 미래로 갈수록 평가결과의 불확실성이 증가할 것으로 전망하였다.

이재경 등(2010)은 IPCC 4차 보고서에서 가용한 시나리오를 이용하여 기존 GCM 시나리오 선정에 사용되는 방법을 비교·검토하여 51개 GCM 시나리오 중에 한반도에 적합한 GCM 시나리오를 선정하였다. CGCM2.3.2(MRI-M, B1), MIROC3.2medress(NIES, B1), CGCM2.3.2(MRI-M, A2), CGCM2.3.2(MRI-M, A1B)를 선정하였다.

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2) 시사점 및 향후 연구방향 수자원분야 연구에는 기상변수, 증발산량, 지표수, 수문변수, 수재해 등의 연구가 진행되고

있다. 우선 기상변수에는 1차 보고서와 마찬가지로 강수와 온도에 많은 양이 집중되어 분석되고 있으며 강수, 온도에 대한 미래 전망 결과는 지역과 시나리오별로 다르지만 대체적으로 증가하는 추세이다. 증발산량 또한 연구가 전반적으로 증가하는 경향을 보이지만 도시와 비도시에 따라 상이한 결과 나타내고 있었다. 지표수에서도 기후변화 연구과정이 달라서 상이한 수문변수 전망이 제시되고 있었다. 시·공간적으로 차이가 있지만 종합적으로 -15 %~48 %의 유출량 증가와 감소가 전망되고 있다. 전체적으로 가을철 유출량은 관측유출량에 비해 상대적으로 증가하고, 여름철 유출량은 감소하는 것으로 전망되고 있다.

수문변수에서는 지표수와 홍수에 관한 연구들이 가장 많이 확보되었던 1차 기후변화와는 달리 2차 보고서에서는 지표수와 가뭄에 관한 연구들의 비중이 높아졌다. 홍수피해는 유역별 또는 도시별로 연구되는 것을 볼 수 있으며, 그 결과 기후변화에 따라 증가하는 것으로 전망되고 있다. 가뭄심도와 가뭄빈도는 현재보다 미래에 증가할 것이라고 전망되며, 물부족 및 물 빈곤지수 또한 장기적으로 증가하는 것으로 전망되었다.

취약성 평가에서는 기후변화 시나리오를 이용한 전망에 관한 취약성도 있으나 과거 경향성을 고려한 취약성 연구들이 다른 항목에 비해 많이 발견되고 있다. 불확실성 평가는 불확실성 평가와 불확실성 저감 연구에 대해 구분 되어야 하지만 아직은 충분한 자료를 확보하지 못한 단계이기 때문에 목차에서 분류되지 않았다.

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그림 23. 3월 평균기온과 벚꽃 개화일의 상관계수 분포도 (임정섭, 2010)

나. 생태계1) 주요 내용

가) 식물생태계 현황(1) 식물계절

임정섭(2010)은 기온과 생물계절현상의 상관관계를 분석하여 한반도를 지역별로 2월, 3월의 기온요소와 높은 상관관계를 갖는 것으로 분석하였다. 그 중 3월 평균기온과의 상관계수 절대값이 대부분 0.6 이상으로 높게 나타났다. 지역적으로는 대구(0.868)가 가장 높고, 이천(0.296)이 가장 낮게 나타났다. 2월 기온요소에서 상관계수 0.6 이상 지역은 도시 발달 지역(대구, 광주, 부산, 서울, 인천 등)과 해양 영향 지역(포항, 울산, 울진, 강릉, 속초)으로 나타났다. 벚꽃 개화일에 큰 영향을 주는 3월 기온요소는 3월 평균기온(0.674), 3월 최고평균기온(0.637), 3월 최저평균기온(0.562)으로 나타났다.

김해란과 유영한(2010)은 CO₂농도와 온도증가에 따른 한국특산식물 섬자리공과 귀화식물 미국자리공의 발아율, 식물계절, 잎의 형태적 변화를 분석하였다. 식물계절의 경우 섬자리공은 CO₂+온도상승구에서 3월 20일에, 대조구는 3월 27일에 개엽하였으며, 낙엽시기는 CO₂+온도상승구에서 9월 25일에, 대조구는 9월 15일로 나타났다. 반면 미국자리공의 경우 CO₂+온도상승구에서 3월 17일 개엽하였으며, 대조구보다 3일 빠르게 나타났다. 꽃대 형성 시기는 CO₂+온도상승구(4일 빠름)>대조구였고, 개화 시기는 CO₂+온도상승구(1일 빠름)>대조구, 열매 형성시기는 CO₂+온도상승구(4일 빠름)>대조구, 낙엽시기는 CO₂+온도상승구(9일 늦음)<대조구로 나타났다(그림 24).

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그림 24. 식물계절 스펙트럼[Phytolacca insularis (A)와 P. americana (B)](김해란과 유영한, 2010)

정경희(2011)은 우리나라 왕벚나무를 연구대상으로 왕벚나무 생리개화에 기반을 둔 생물계절모형의 발아시험을 통하여 휴면타파일을 구함으로써 개화에 필요한 저온요구량을 도출하여 왕벚나무의 개화기를 예측하였다. 임계점을 이용한 최소 발아일수를 도출한 결과, 첫 번째는 수삽 처리된 가지 전체 눈의 개수 중 발아된 눈의 개수가 절반이 넘어서는 시점의 평균값을 최소 발아일에 걸리는 시점(Case 1), 두 번째는 50% 이상 발아하지 못한 시료는 배재한 가지의 발아된 눈의 개수가 절반이 넘어서는 시점(Case 2)을 평균 발아일로, 세 번째는 가지 눈의 수와 상관없이 무조건 1개 이상의 눈이 발아된 시점(Case 3)의 평균값을 평균 발아일로 추정하였다. 그 결과, Case 1,2,3 모두를 만족하는 최소 발아일수는 약 4.8~5.2일 사이로 나타났으며, 내생 휴면해제일은 약 2월 5~27일 구간으로 나타났다.

그림 25. 평균 내생휴면 해제일에서 발아까지 걸리는 최소 발아일수(왼쪽)와 Case 1,2,3을 만족하는 내생휴면해제일(오른쪽) (정경희, 2011)

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환경부(2007)는 국가장기생태연구사업으로 점봉산, 남산, 월악산, 지리산을 중심으로 식물계절현상을 확인하고 기온상승과 연관시켜 미래의 지구온난화에 따른 생물행동을 예측하였다. 그 결과, 점봉산은 남산보다 5일 정도 늦은 시기에 식물계절학적 특징을 보여야하는 것으로 추정되었으나, 실제 연구에서는 겨울눈 파열 시기, 개엽 시기, 꽃망울 관찰 시기, 개화시기 및 낙화 시기에 있어 남산이 다른 지역에 비해 1개월 또는 보름 이상 빠른 시기에 나타나는 것으로 확인되었다. 이는 남산이 도심에 위치하고 있어 열섬현상에 영향을 받는다는 점을 간과할 수 없는 결과로 볼 수 있다. 김혁진 등(2011)은 기후변화의 영향이 잘 나타나는 덕유산 향적봉, 중봉 지역에 분포하는 기후변화 취약식물종을 대상으로 식물계절 변화를 분석하여 이에 따른 기후변화 취약식물종 보전에 필요한 기본자료를 제공하기 위해 연구를 수행하였다. 신재성 등(2011)은 지리산국립공원 식물종의 생물계절을 연구하였으며 미기상 조사 결과, 평균기온의 경우 여름철에는 세석지역의 온도가 높고, 겨울철에는 칠선지역의 온도가 낮게 관측되었다, 상대습도의 경우 두 지역 사이의 뚜렷한 차이는 없었으나 지역별 편차가 크게 나타남을 확인하였다. 지표식물 모니터링 결과는 대부분의 식물에서 개화시기가 1주~1달 정도 늦어지는 경향을 확인하였다. 단풍 시기는 전년도와 비슷하거나 몇 주 간격으로 빠르거나 늦었다. 낙엽 시기는 대부분의 지표식물이 2009년과 비슷하거나 1~2주 정도 늦어진 시기에 시작한 것으로 확인하였다(그림 26).

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그림 26. 식물계절 순환 비교표(2009~2010) (신재성 등, 2011)

이광근(2012)은 점봉산에서 조사종의 계절변화 기준을 명확히 하고 연중 생장에 따른 목본식물의 발아, 개엽의 각 단계별 시기를 조사하였다. 또한 동일 지역 내에서 사면에 따른 영향을 비교하기 위해 봄철 식물계절학을 연구하였다. 김남신(2011)은 식물계절에 대한 현장조사를 보완할 수 있는 대안으로 위성영상을 이용하여 식물계절 변화를 분석하였다. 228개의 영상을 분석하여 EVI값의 결과를 산출하였으며, 연도별, 고도별, 시도별, 식생군락별로 식생지수의 변화를 분석하였으며, EVI에 의한 식물계절 분석 결과는 2005년에는 4월 1일, 2009년에는 3월 25일로 빨라짐을 확인하였다. 식물계절의 끝은 10월 28일 정도로 나타났으며, 식물생장기·쇠퇴기는 7월 22일을 기준으로 구분되는 것으로 나타났다.

(2) 수목생장 박원규 등(2000)은 기온, 토양수분, 광량 등의 환경요소가 형성층 활성에 미치는 영향에 대

해서 관측, 수종 간의 성장 차이와 우세목과 피압목의 생장 차이, 형성층에서의 하루 동안 직경생장변화와 수분, 수소이온의 변화를 비교하여 관찰하였다. 직경생장은 4월말~5월초부터 급

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격하게 증가, 6월 중순~말경에 약간 감소하였는데, 이는 기온, 광량의 영향으로 판단하였으며 7월 중순~말에 일시적 감소는 강수량의 영향임으로 판단하였다. 기상인자와 형성층의 활성 및 비대생장과의 관계는 고기후 복원과 기후변화에 따른 수목생장 예측자료로 활용할 수 있을 것으로 본다. 구경아 등(2001)은 한국 고유수종인 구상나무의 보존을 위한 기초자료를 제공하기 위한 연구로 구상나무의 생장과 강수량 관계를 살펴 양의 상관관계를 확인하였으며 이는 구상나무가 수분스트레스에 민감한 수종이기 때문임을 확인하였다. 또한 구상나무의 생장과 엘리뇨-남방진동과 상관관계를 분석하여 구상나무의 생장은 전년도 1월, 2월, 3월 및 11월 남방진동지수(SOI)와 양의 상관관계를 가짐을 확인하였다. 공우석과 임종환(2008)은 월귤은 한반도에서는 북한의 고산대, 아고산대, 남한의 설악산 대청봉과 중청봉 사이, 귀때기청봉 등 해발고도 1,550~1,650m에 자라는 것으로 확인하였다. 그 중 홍천군 내면 방내리 풍혈은 월귤의 세계적인 분포의 남한계선 중 하나이며, 중위도 지방의 하한계선에 해당한다. 홍천의 월귤은 지구온난화에 따른 기온 상승에 따라 자생지에서 자체적으로 생리적인 스트레스로 인한 피해가 나타나거나 다른 수종과의 경쟁에 밀릴 수 있으므로 지속적인 모니터링과 다각적인 연구가 필요할 것으로 보인다. 이정현과 최병희(2010)는 붉가시나무, 참식나무, 후박나무 3종의 한반도 분포를 밝히고, 자생북한계지 정보를 식물구계 구분 및 기후변화 생물지표의 기초 자료로 활용하고자 한다. 변재균 등(2010)은 우리나라의 주요 수종인 소나무, 참나무류의 반경생장량과 지형, 기후인자와의 관계를 연구하여 소나무는 약 60km까지 생장에 있어 공간적 연관성이 있으나, 참나무는 공간적 연관성이 없는 것으로 분석하였다. 또한 시간이 지남에 따라 식생 분포의 변화는 소나무에서 참나무류로 변화 가능하여, 60년 후 부터는 남부 및 동해안 지역을 중심으로 소나무림이 참나무류림으로 변화하기 시작할 것으로 예측하였다. 김인환 등(2011)은 한반도의 과거 10년간 NDVI자료를 토대로 조화분석을 실시하고, 이를 통해 식생 성장 주기 변화 양상을 정량적으로 평가하였다. 또한 한반도를 위도에 따라 10구간으로 나누어 식생 종류, 성장 형태 변화를 분석하였다. 이성제와 안영희(2011)는 월출산국립공원 일대 삼림식생을 대상으로 식물사회학적 조사방법론을 통해 식생구조 및 수직적 분포를 분석, 환경조건과 식생구조 간의 상관관계를 분석하였다. 이를 바탕으로 지구온난화에 따른 식생의 수직적 분포변화와 식생구조의 천이 가능성 예측에 대한 연구 수행하였다. 추이대 삼림식생의 식물사회학적 식생구조 분류는 DCA 분석법을 통하여 붉가시나무군락, 소나무군락, 졸참나무-굴참나무군락, 졸참나무군락 총 4개의 유형으로 분류하였다. 김명현 등(2011)은 일본, 우리나라와 같이 비교적 습윤한 기후에서는 건조 조건이 아닌 온도 조건에 의해 C4 단자엽식물 종류가 많이 분포하는데, C3, C4식물이 동일지역에서 생육하는 경우 이들 종간의 온도 감수성 차이에 의해 생물계절 혹은 광합성 활성의 차이를 나타내는 것으로 보았다. 즉, C4식물은 여름 고온 시기가 중심이 되는 식물로 기후가 변화 하였을 때 미칠 수 있는 영향이 높은 것으로 보았다.

(3) 멸종위기종 천경식(2010)은 개느삼의 자생지 분포와 자생지 환경특성, 토양, 유전다양성을 분석하여 개

느삼의 정확한 분포를 밝히고, 자생지 환경특성과 유전다양성을 조사하여 보전, 복원의 기초자료로 활용하기 위한 연구를 수행하였다. 상관관계를 분석하여 개느삼의 중요치는 종다양도와

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는 음의 관계를, 우점도와는 양의 관계를, Nei’s gene diversity와 Shannon’s information index와 종다양도 및 종풍부도와는 양의 관계를 나타냄을 확인하였다. 유영한과 김해란(2010)은 우리나라의 가시연꽃의 현재 분포지는 과거 20~30년 동안 위도 1°(강원도 강릉, 경기도 화성에서 사라짐) 정도로 급격히 감소했음을 확인하였다(그림 27).

그림 27. 한반도의 가시연꽃(Euryale ferox) 분포도(정사각형 : 변동없음, 원 : 감소, x : 소멸)

(유영한과 김해란, 2010)

이에 따라 단기간 동안의 급격한 감소를 보인 식물종은 가시연꽃 이외에 국내에서 보고된 바 없으므로 개체군 변동에 대해 주기적으로 모니터링해야 하는 식물종으로 간주하였다. 가시연꽃이 습지에서 사라지는 원인으로는 오폐수 15건, 토양관련 36건(매립 29건, 준설 6건, 토사유입 1건), 낚시 2건 등 대부분 인위적인 요인에 의한 것으로 보았으며 이외에 외래종, 초식곤충과 같은 생물학적 요인 7건, 기타 요인 10건으로 보았다. 송재모 등(2010)은 왕제비꽃의 자생지별 식생분포와 종다양성지수 및 토양분석 등을 통해 인공증식, 자생지 보호 및 복원을 위한 기초 자료를 제공하였다. 강원도 홍천군 내면 지역과 연인산 지역, 유명산 지역으로 구분하여 조사하였다. 장수길 등(2010)은 왕제비꽃의 추가적인 자생지를 확인하고 환경요인, 토양특성, 식생을 조사하여 각 요인들 간의 연관성을 파악하여 기초자료를 제공하였다. 현화자 등(2010)은 제주도에서 제주고사리삼이 분포하는 자생지 지점과, 해발고도, 지형, 주변 환경, 생활형에 대해 조사하였다. 천경식 등(2010)은 노랑무늬붓꽃은 기존의 연구결과로 볼 때 주로 고산지대에 분포하는 것으로 보고되어 있으나 본 조사결과에서는 홍천군 내면(541m), 백운산(448m), 주왕산(307m)과 같이 비교적 낮은 곳에서도 생육하는 것으로 조사하였다. 노랑무늬붓꽃의 자생지 위치는 대부분 계곡부 혹은 사면에 위치하였으나 비교적 건조한 능선부나 전석

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지 등에서도 분포하여 수분스트레스에 대해 넓은 내성범위를 갖는 것으로 추정하였다. 상관분석 결과 노랑무늬붓꽃은 공간에 대한 종간 경쟁이 약한 종류일 것으로 추측하여 자생식물 남획과 자생지 파괴, 집단 크기를 감소시키는 인위적 위협요인을 제거하여 유전다양성의 소실을 최소화하는 것이 보전을 위한 방안으로 간주하였다. 안영희와 현영남(2010)은 장백산에 자생하는 진달래과 식물의 분포 현황과 자생지의 생태적 특성을 조사하여 추후 유전자원 확보와 자생지 자연환경 보전을 위해 연구를 수행하였다. 장백산에 분포하고 있는 진달래과 식물로는 황산차, 좁은백산차, 백산차가 있다. 장백산의 고산지대인 해발 1913-2600m 일대에서는 담자리참꽃, 좀참꽃, 홍월귤, 애기월귤 등이 조사되었다. 이 등에 식생조사와 식물상 및 생활형 분석도 함께 이루어졌다. 신현탁 등(2010)은 개나리속에 속하는 개나리는 세계적으로는 12분류군, 우리나라에서는 개나리, 산개나리, 만리화, 장수만리화, 긴산개나리, 털산개나리 등 총 6분류군이 특산식물로 보고되어 있는데 연구지역인 경북 청송군 부동면에서 조사한 결과 자생지 현황은 해발 234m, 북동사면, 크기는 25㎡, 경사는 30-45도로 나타남을 확인하였다. 오현경 등(2011)은 변산반도 국립공원 내 미선나무 자생지는 2010년도에 새롭게 발견하여 미선나무 자생지의 식물상과 자생지의 환경정보, 군집구조, 중요치, 토양정보 등을 분석하였다. 미선나무는 자생지는 부안호의 유입되는 백천유역의 북서사면 낮은 지역에 위치하고 있으며, 풍화토인 전석지에서 군락을 이루고 있는 것으로 나타났다. 이는 추후 천연기념물로써의 미선나무의 가치여부, 모니터링 기초자료로 활용 가능할 것으로 보았다. 현화자 등(2011)은 제주도 동북부 지역의 제주고사리삼 자생지의 입지환경과 식생구조를 파악하여 제주고사리삼 자생지는 0.25~1m 정도 낮으며, 비교적 습한 환경에서 자생하며, 출현수목은 ⓵ 암석이 노출된 유형(rock-outcrop type) : 암석 노출 비율이 높고(60~90%), 참느릅나무 등이 교목층을 형성하는 곳, ⓶ 토양이 풍부한 유형(soil-rich type) : 암석 노출 비율이 낮아(5~20%) 토양이 비교적 발달되고 관목층과 초본층의 식피율이 높은 곳에 따라 차이가 나타나는 것으로 확인하였다. 정지현(2011)은 솔나리의 자생지 분포 조사 결과, 세계적 분포와 한반도 분포, 식생군락 구조와 상관분석을 실시하였다. 솔나리 문헌조사와 표본조사를 통해 국내외 분포를 밝히고 남방한계선을 명확히 하여 식물구계구분 및 기후변화 생물지표의 기초자료를 제공하고자 하였다. 강기호와 김수승(2010)은 울릉도 전역을 대상으로 섬시호 서식환경 및 분포현황을 조사하고 섬시호의 보전방안을 모색하기 위한 연구를 수행하였다. 섬시호를 보전하는 방안으로 지속적인 자생지 모니터링을 통해 개체군의 동태를 살피고 섬시호의 번식법과 생육환경에 대한 자료를 가지고 있어야 하며 복원사업보다는 자생지 환경개선이 중요할 것으로 판단하였다. 김수승와 강기호(2010)는 울릉도 전역을 대상으로 섬현삼 서식환경 및 분포현황을 조사하여 울릉도 남서면을 제외한 모든 지역의 해안가, 일주도로를 중심으로 섬현삼이 산발적으로 분포하고 있는 것을 확인하였다. 이를 토대로 울릉도 섬현삼의 보전방안을 모색하기 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 신현탁 등(2010)은 우리나라에서 생물다양성이 높은 산지 중 하나인 지리산을 대상으로 희귀, 특산식물을 조사하고 현지 외 보전 및 모니터링을 위한 기초자료를 구축하기 위해 수행된 연구(신현탁 , 2010년)에서 희귀식물과 특산식물의 종류와 종수를 조사하였다. 오현경 등(2010)은 변산반도국립공원 내의 미선나무 개체의 식생분석 및 생육특성을 통해 지속

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적인 모니터링을 수행하고, 현재 진행 중인 미선나무의 증식 및 복원사업을 병행하여 기초자료로 활용하고자 하였다. 변산반도국립공원 내 이식된 미선나무군락지의 식물상은 21과 33속으로 총 35종류가 확인하였으며, 미선나무는 우리나라 특산식물이자 멸종위기종으로 본 연구에서는 미선나무군락지 내의 군집구조, 층위별 중요치, 개체군, 잎의 형태적 특성, 평균 엽장, 평균 엽폭, 평균엽병장이 조사되었다. 김은정(2011)은 망개나무 개체군 3곳인 주왕산지역, 내연산지역, 성덕댐지역을 설정하여 지형, 토양, 기후 등의 자연환경과 식물상 및 식생구조 분석, 생태적 특성을 파악하였다. 김용식 등(2011)은 경상북도 망개나무 개체군을 총 3개의 유형으로 분석하여, 망개나무-느티나무군집, 소나무-굴참나무 군집, 망개나무-물푸레나무 군집으로 분리하였다. 이상훈 등(2011)은 한계령풀은 대부분 1,000m 이상 고도에서, 경사는 대부분 5~17도, 낙엽층의 두께는 2~8cm, 50% 이상의 조도, 온량지수(WI) 59.7±6.3℃·month에 분포하는 것을 확인하였다. 온량지수를 Yim and Kira(1975)의 한반도 삼림대구분으로 볼 때 한계령풀 분포의 온도기후학적특성은 빙기 이후 기후가 온난해짐에 따라 북으로 분포지가 이동하면서 기온이 낮은 고지에 격리되어 나타났을 것으로 추정하였다(그림 28).

그림 28. 한계령풀 집단의 지형적 분포, 고도, 사면 방향(이상훈 등, 2011)

한계령풀은 다른 종들과 관계에서 강하게 우점하는 군락을 형성하고 있지만 환경 변화에 영향을 크게 받을 수 있는 가능성이 높은 것으로 나타났다. 종합적으로 한계령풀은 북방계식물로 빙하기 이후 기후가 온난해짐으로 인해 빙하가 퇴각하면서 수평적으로는 북으로, 수직적으로는 높은 고산에 고립된 것으로 보았다. 고산의 제한된 지역에 분포하는 한계령풀의 경우 온난화가 가속되고 인간의 활동이 증가함에 따라 서식지가 감소할 것으로 보았다. 이에 작은 범위를 갖는 한계령풀 집단 보호보다는 고산지역의 분포역이 넓은 집단을 전체적으로 보호하여 유전적 다양성을 보존할 필요가 있을 것으로 판단하였다. 홍용식(2012)은 CO₂ 농도, 온도 증가에 따른 멸종위기 수생식물 독미나리의 식물계절시기와 번식생태학적 특성의 변화를 알아보기 위해 대조구를 통해 실내실험을 실시하였다. 그 외에 복산형화서 수, 식물체길이, 수분매

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개자에 대한 연구도 실시하여 번식생태학적 특성 변화도 고려하였다. 정중규(2012)는 멸종위기식물 섬시호를 대상으로 기후변화의 큰 원인인 CO₂농도, 온도증가, 식물 생육과 분포에 결정적 요인인 광, 수분, 토성, 토양영양소 등 6가지 환경요인을 통해 섬시호의 생리·생태학적, 생육적 반응을 분석하여 생태학적 특성을 규명하였다. 종합적으로 볼 때 섬시호는 CO₂농도와 온도보다 광, 수분, 유기물에 의해 영향을 더 많이 받고, 광이 높고, 수분이 적으며, 유기물이 많은 토양조건에서 잘 자라는 것으로 나타났다. 신정훈(2012)은 제주고사리삼 자생지의 물리적 환경요인을 알고, 환경에 따른 생육적 특성과 지하부 동태를 파악하고 개체군 동태와 환경요인간의 관계, 특성을 규명하였다. 지구온난화가 되었을 때에 비가 많이 오더라도 제주고사리삼은 생육에 큰 영향을 받지 않을 것으로 사료되었으며 다른 조건에 비해 지속적으로 광이 공급될 수 있는 환경을 조성해야 할 것으로 판단하였다. 이를 토대로 제주고사리삼 보전, 복원에 활용하고자 하였다. 한윤희(2010)는 전북 모악산의 애기등 군락을 중심으로 서식공간 특성에 적합한 경관생태학적 관리방안을 마련하기 위해 군락지의 입지현황과 식생조사, 주변환경과 생태적 특성을 분석하였다. 이에 더해 애기등 군락 보전을 위한 관리방안을 마련하였다. 권재환(2010)은 한계령풀(Leontice microrhyncha)의 식물사회학적 군락분류를 통한 구조적 특성을 파악하고 현존식생의 공간적 분포와 식생유형을 파악하여 환경변화에 따른 군집구조 변화를 예측하였다. 또한 한계령풀의 보전 및 복원 전략 수립 시 필요한 기초자료를 제공하기 위한 연구를 수행하였다. ordination 분석 결과, 한계령풀 전형개체군, 들메나무 우점개체군, 신갈나무 우점개체군, 산뽕나무 우점개체군의 경우, 해발고도, Ca, Mg의 양료와 전질소의 요인과 높은 상관관계를 나타냈다. 들메나무 우점개체군, 한계령풀 전형개체군, 산뽕나무 우점개체군, 신갈나무 우점개체군과는 pH와 사면방위와 높은 상관관계를 나타냄을 확인하였다(그림 29).

그림 29. 한계령풀 군락의 식생자료 : DCCA ordination 다이어그램과 환경변수 (권재환, 2010)(■ : 신갈나무 우점 집단, ▒ : 산뽕나무 우점 집단, ▩ : 들메나무 우점 집단, □ : 한계령풀 전형 집단)

(4) 외래종과 귀화식물 김하송와 오장근(2010)은 다도해 해상국립공원에 분포하는 귀화식물을 조사하여 국립공원

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의 효율적인 관리방안을 위한 기초자료를 제공하기 위해 귀화식물의 분포 및 특성을 조사하였다.

김창석 등(2010)은 우리나라 주요 도서지역을 중심으로 외래잡초 분포를 조사하여 백령도 13과 41종, 흑산도 11과 32종, 추자도 9과 23종, 거문도 12과 30종이 발생하여 총 18과 70종을 확인하였다. 그 중 문제종으로는 돼지풀, 도깨비가지, 미국실새삼 등이 있었으며, 발생정도가 높은 외래잡초는 망초, 개망초, 오리새, 큰이삭풀, 쥐보리, 방가지똥, 선개불알풀이 나타났다. 생활형별로 일년생 28종(40%), 월년생 21종(30%), 다년생 21종(30%)로 나타났다. 박문수(2011)은 전라남도 귀화식물 분포현황 파악, 다양한 자료를 수집, 분석하여 전남 지역의 관리를 위한 관리방안을 제시하기 위해 식물 분류와 식생조사를 실시하였다. 이희천 등(2011)은 내장산의 식물자원을 조사하고 특정식물을 밝혀 내장산국립공원 관리방안을 마련하는데 기초자료로 제공하고자 하였다. 지구온난화에 따른 자생종과 외래종간의 발아율, 식물계절, 잎의 형태적 변화를 실험한 연구는 김해란과 유영한(2010)에 의해 환경요인 구배를 달리하여 실험되었다. 섬자리공이 미국자리공에 비해 낮은 발아율을 보이는 것으로 나타나 이를 통해 지구온난화가 진행됨에 따라 외래종인 미국자리공이 자생종인 섬자리공에 비해 높은 발아율을 보여 분포범위가 넓어질 것으로 판단하였다. 김상열 등(2010)은 자운영 지속재배 시 건물생산성은 수분부족, 저온 등의 기상환경이 불리할 경우 매년파종보다 건물생산성은 높게 나타났으나 환경조건이 양호할 시엔 큰 차이가 없는 것으로 보았다. 김상열 등(2010)은 자운영 지속재배 시 토양에 매몰된 종자의 토양 속 발아 및 휴면성 변화 등 종자동태를 조사하여 자운영 입모에 대한 기초자료를 얻기 위한 방법으로 각각 자운영 종자 회수율, 꼬투리 매몰, 자운영 종자의 휴면, 발아율, 낙수 후 토양 속 잔존 자운영 종사, 활력유지기간을 조사하였다. 심상렬 등 (2010)은 국내에서 수집된 왕포아풀의 생육 특성을 조사하여 국내 품종은 대부분 여름철 고온다습의 피해를 많이 받는 것으로 확인하였다. 이는 한지형 잔디에서 발생하는 흔한 문제로 이를 개선하기 위해서는 여름철 생육에 대한 품질 개선이 선행되어야 할 것으로 보인다. 지성진 등(2011)은 새로 확인된 귀화식물, 아메리카대극과 털땅빈대에 대한 형태적 특징을 기재하고, 국명 보고, 검색표 제시를 하기 위해 부산과 제주도를 연구지역으로 설정하여 연구하여 한국산 대극속을 총 13종으로 정리하였다. 미세기후가 유해식물에 미치는 영향을 보기 위한 연구는 문새로미(2011)에 의해 행해졌다.

나) 식물생태계 미래전망(1) 식물계절

권영아 등(2008)은 관측자료에 의한 현재 계절 시작일 및 지속기간의 공간 분포 특성을 파악하고, A1B 시나리오에 근거한 MM5모델에서 전망한 2090년대의 자료를 이용하여 현재와 비교함으로써 계절별 시작일 및 계절 지속기간의 공간 분포 변화를 전망하였다.

(2) 수목생장 박종철 등(2010)은 난온대 활엽수림대를 파악하기 위해 온량지수를 3시기로 구분하여 계산

하고, WI를 산정하여 이를 토대로 한반도 기후가 미래에 어떻게 변할지에 대해 분석하였다.

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과거에 비해 최근 WI가 상대적으로 많이 상승한 기후 지역은 남해안 및 도서 기후 지역>중부 기후 지역>남부 기후 지역>중부산지 기후 지역 순으로 나타났다. 미래의 기후 지역별 WI 상승은 남해안 및 도서 기후 지역>남부 기후 지역>중부 기후 지역>중부산지 기후 지역 순으로 나타났다. 한반도 기온이 연평균 0.5℃상승할 때에 난온대 상록활엽수림대의 분포는 서해안과 동해안이 80km정도 북상할 것으로 예상되었다. 이는 동서해안의 북상거리는 유사하나, 면적으로는 서해안 지역이 넓을 것으로 예상하였다. 제주도의 경우 난온대 상록활엽수림대는 과거에 비해 최근엔 산지 방면으로 약 2km가 확장되고, 미래엔 최근보다 1~2km 확장될 것으로 보았다. 고도상으로는 해발고도 약 360m까지 분포할 것으로 예측하였다(그림 30).

그림 30. 난온대 상록활엽수림대의 분포 변화 (박종철 등, 2010)

이상혁 등(2011)은 기후변화 시나리오 및 모델을 적용하여 추후 기후변화로 인한 영향의 정도를 파악하여 서식처 분포 및 면적의 변화를 예측하기 위해 물푸레나무과 내 1속 1종에 해당하는 미선나무로 연구대상으로 지정하였다. 미선나무와 가장 높은 중요도를 보이는 변수는 기온으로 그 중 최저강수분기의 평균기온(75.4%)>최고강수분기의 평균기온(6.2%)>최난월의 최고기온(4.5%)순으로 중요도가 나타났다. 미선나무 잠재분포지의 경우 잠재적 서식가능 확률 70~80%로 분석된 지역에 현재 자생지가 위치하고 있는 것으로 나타났다. 미선나무의 잠재적 예상분포지는 남한의 경우 3가지 시나리오에서 GCM간 평균적으로 75% 이상의 분포적지가 모두 소멸하는 것으로 예측하였다(그림 31). 특히 HADCM3모델에서 미선나무의 잠재적 서식가능지역은 완전히 소실될 것으로 예측하였고, ECHAM5모델의 경우 잠재적 분포가능 확률이 75%이상인 지역은 충북, 경기도, 강원도 일부지역에서 4,563㎢로 분석하였다(그림 32).

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그림 31. GCMs 평균값의 잠재적 분포면적 변화(표)와 GCM 평균 6개 유형에 따른 잠재적 분포 예상(검은색 음영은 잠재적으로 높은 분포를 의미) (이상혁 등, 2011)

그림 32. GCM 평균 6개 유형을 이용한 분포지 예상(2050년대와 2080년대)(이상혁 등, 2011)

윤종학 등(2011)은 한반도 난온대 상록활엽수는 60~70년(1941~2009년)에 걸쳐 일부 종은 분포역이 남쪽으로 이동하였으나 대다수의 종은 북으로 이동할 것으로 추론하였다. 한반도 난온대 상록활엽수 분포예측모델의 AUC값과 AUC의 평가기준 수치와 비교해볼 때 본 모델 구축 시 각 독립변수의 공헌도가 높았음을 확인하였다. EG-model의 결과 한반도 난온대 상록활엽수의 분포적지로써 서해안의 백령도에서 남부대륙의 전주, 하동, 대구, 동부해안 지역의 속초를 잇는 선으로 확인하였다. EG-model의 구축시 이용된 4개의 독립변수 가운데 분리공헌도가 가장 높은 것은 TMC(최한월최저기온)로 한반도 상록활엽수의 분포역을 결정하는 제1요

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인으로 보았다. 이상철 등(2011)은 기온감율을 적용한 온도자료와 미적용한 온도자료를 이용하여 잠재 산림분포를 예측하고 결과를 현존 식생도와 비교하여 정확도 검증을 하였으며, 잠재 식생분포 결과 기온감율 적용 유무에 큰 차이를 확인하였다. 적용 전의 경우 아고산 침엽수림은 강원 산간지방 일부에서만 분포하였으나, 적용 후 분포에서는 강원 산간지방, 지리산 일대, 한라산 정상부근에서 나타났다. 또한 적용 전 제주도의 경우 전 지역이 아열대림을 나타냈으나 적용 후 아고산림, 냉온대 혼효림, 온대 혼효림, 온대 활엽수림, 온난대 혼효림, 온난대 상록수림, 아열대림 다양하게 분포하는 것으로 나타났다. 구상나무, 졸참나무, 서어나무, 곰솔을 대상으로 현존식생도와 잠재 식생분포를 비교한 결과, 4가지 수종 모두 현존 식생도에서 분포 면적이 넓게 나타났으며, 정확도는 한라산 정상의 구상나무가 가장 높게 나타났고, 제주도 전역에 분포하는 곰솔은 가장 낮게 나타났다(그림 33).

그림 33. 주요식물종의 기온감율에 따른 잠재적 분포와 실제 분포 (이상철 등, 2011)

이성제와 안영희(2011)는 현재 삼림은 환경조건 기준에 따라 2개의 군락으로 분포하고 있지만, 온도상승으로 인한 식생 변화와 아교목층 및 초본층의 난온대 낙엽활엽수림 내 붉가시나무의 높은 분포 패턴에 따라, 모든 삼림이 점차 붉가시나무가 우점하는 상록활엽수림으로 변화할 것으로 확인하였다. 또한 월출산과 두륜산의 식생 분포 차이와 식생군락과 환경조건과의 상관관계를 살펴보았다. 윤종학 등 (2011)은 현재기후에서 후박나무 생육지 예측 결과, 남한에서만 예측되었으며 생육적지는 한반도 남부해안 지역, 서남부 지역의 나주, 동나무 지역의 부산, 울산, 포항 등의 해안내륙 지역, 제주도 동부지역으로 예측되었으며, 분포 변록지는 제주도 서부지역에서 예측하였다(그림 34).

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그림 34. 기후변화 시나리오에 따른 것과 현재 기후 내에서의 서식지 면적 비교(표), 기후변화 시나리오에 따른 후박나무의 예상 분포(그림) (윤종학 등, 2011)

기후변화에 의한 생육지 변화 예측 결과, 남한 49~51%, 북한 2~5% 면적이 증가될 것으로 예측하였다. 기후변화에 따라 난온대 낙엽활엽수림대의 북상이 예상되며, 후박나무, 구실잣밤나무, 참식나무, 동백나무 등의 난온대 상록활엽수림이 대신할 것으로 추측하였다.

윤종학 등(2011)은 한반도를 대상으로 종분포 모델을 이용하여 난온대 상록활엽수의 잠재 생육지 변화를 예측하여 현재 기후에 대한 잠재적 생육지 예측을 하였고, 분포 변록지, 잠재생육지 면적을 예측하였다. 지역별 하한계선과 미래기후에 대한 잠재적 생육지 예측 결과도 확인하였다.

(3) 멸종위기종 희귀 및 멸종위기식물인 미선나무를 대상으로 현재 자생지의 잠재적 분포 가능지역 분석과

미래 서식처 분포 및 면적의 변화를 예측한 연구는 이상혁 등(2011)에 의해 이루어졌다. 미선나무 서식지에 중요도를 갖는 변수는 기온 가운데 최저강수분기의 평균기온변수, 최고강수분기의 평균기온, 최난월 최고기온으로 확인되었다. 현재 미선나무 잠재 분포지를 토대로 미래의 잠재적 예상분포지를 설정하였다.

다) 식물생태계 취약성(1) 식물계절

오승환 등(2011)은 기후변화에 취약·민감한 산림식물종의 현지 내(산림 등 자생지 내)와 현지 외(수목원 식재종) 조사지역을 설정하여 생물기후학적 연구를 통한 모니터링을 시행, 변화경향을 분석하여 미기후 차이에 따른 식물계절 변화의 상관성을 파악하였다. 종별로 구상나무,

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전나무, 주목에 대해 조사가 실시되었다.

(2) 수목생장 공우석 등(2010)은 한반도 고산대, 아고산대에 분포하는 식물을 중심으로 기온 상승률에

따른 식물종별, 산지별 취약성과 잠재적 영향을 분석하고, 이를 토대로 지구온난화에 취약한 산지와 취약종을 판정하고 기후변화의 영향 파악하였다. 그리고 지표 후보종을 선발함. 연구식물종은 수평적 분포, 수직적 분포에 기초하여 6개 유형으로 나누고 이를 17개 유형으로 세분화하였다. 종별 수평적 분포와 수직적 분포역을 지도화하고, 산지별 수직 분포역을 기온감율에 따른 고도별 기온역을 환산하고 산지 내 식물종별 분포역과 기온적 범위를 파악하였다. 최종적으로 지구온난화에 따른 상승률을 단계별(0.3℃, 0.6℃, 0.9℃, 1.2℃)로 식물종에 미칠 잠재적 영향을 분석하였다.

이상혁(2011)은 종별 미래 분포적지와 여러 GCM모델간의 평균값을 계산하여 적용한 결과를 특산속식물 종별로 분석하였다. 기후변화 불확실성을 고려한 취약지역분석 결과는 아래와 같이 나타났다. 미선나무의 경우 남한의 잠재 가능한 서식지는 3가지 시나리오의 결과 소멸될 확률이 높은 것으로 나타났다(그림 35).

그림 35. 시나리오별 미선나무의 분포지역 및 면적 변화 (이상혁, 2011)

제주고사리삼의 경우 현재의 잠재적 서식지는 유지되는 동시에 미래의 분포 가능한 서식지는 제주도 전역으로 확장하는 것으로 나타났으며 A2 시나리오의 경우 남해안 지역까지 분포 가능한 것으로 나타났다(그림 36).

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그림 36. 시나리오별 제주고사리삼의 분포지역 및 면적 변화 (이상혁, 2011)

모데미풀의 경우 현재의 잠재적 서식지는 유지되며 일부 고지대를 중심으로 서식가능지역이 확장되는 것으로 나타났다(그림 37).

그림 37. 시나리오별 모데미풀의 분포지역 및 면적 변화 (이상혁, 2011)

(3) 멸종위기종

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한국환경정책평가연구원(이현우, 2010)에서는 멸종위기야생동식물 Ⅱ급인 히어리를 연구대상으로 분포를 조사하고 개체군 크기, 밀도, 사면 등의 분포특성과 취약성을 평가하였다. 이상혁(2010)은 한반도 특산식물 식물종에 해당하는 미선나무, 제주고사리삼, 모데미풀에 대한 현황을 파악하고, 다양한 자생환경인자와 A1B, A2, B2에 해당하는 기후변화 시나리오 및 예측모델을 이용하여 특산식물 분포지 현황 파악을 토대로 생육적지를 예측하였다. 더불어 현지내 보전방안과 미래의 기후변화 취약성과 대응책에 대한 정보를 제공하고자 하였다. 미선나무의 경우 3가지 시나리오를 적용한 결과 남한에서 모두 분포적지가 소멸하는 것으로 나타났다(그림 38, 39).

그림 38. 미선나무의 시나리오별 미래 분포적지면적(㎢) (이상혁, 2010)

그림 39. 기후시나리오별 미선나무 예상 분포지역 (이상혁, 2010)

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제주고사리삼의 경우 주로 제주도 내에서 동쪽으로 변화하는 경향을 나타냈으며 A2, B2 시나리오에서는 2080년대에 남해안 해안선 지역에도 분포할 가능성이 높은 것으로 나타났다(그림 40, 41).

그림 40. 제주고사리삼의 시나리오별 미래 분포적지면적(㎢) (이상혁, 2010)

그림 41. 기후시나리오별 제주고사리삼 예상 분포지역 (이상혁, 2010)

모데미풀의 경우 백두대간을 따라 강원, 충북, 경북, 경남, 전북과 제주 일부지역이 잠재적

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서식가능지역으로 나타났다. 특히, A1B와 B2시나리오에서 한반도 전체에 걸쳐 분포지 면적이 늘어나는 것을 확인했으며 A2 시나리오에서는 2050년대에 남한지역을 중심으로 늘어났다가 2080년대에 들어 감소하는 것으로 나타났다. 3가지 시나리오 적용결과 모두 함경도, 강원도 일부지역에서 모데미풀 서식지 면적이 급격하게 증가할 것으로 예측된다(그림 42, 43).

그림 42. 모데미풀의 시나리오별 미래 분포적지면적(㎢) (이상혁, 2010)

그림 43. 기후시나리오별 모데미풀 예상 분포지역 (이상혁, 2010)

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라) 동물생태계 현황(1) 곤충

권태성 등(2008)은 1958년, 2004년의 광릉 나비 조사자료를 비교하여 지구온난화의 영향이 나비류의 생활주기에 영향을 주었는지 살피기 위해 현지조사를 실시하였다. 나비류 조사에서는 1958년과 2004년에 총 103종의 나비류가 관찰되었으며 양 조사기간 모두 10개체 이상 관찰된 나비류는 멧팔랑나비(Erynnis montanus) 등 14종이었다. 평균 출현시기 조사 결과로써는 지구온난화로 예견되는 나비의 출현시기가 빨라지는 현상일수는 있으나, 출현기간이 길어지는 현상을 본 연구에서는 확인할 수 없었다. 나비류의 세대수나 월동형에 따른 생활주기 변화의 차이는 나타나지 않았다.

신원우 등(2003)은 설문조사를 통해 우리나라의 감관총채벌레(Ponticulotrips diospyrosi)의 최초 발생 시기, 분포 확산 양상, 발생 면적을 파악하여 지역별 발생확대 추이(그림 44)는 전남은 1995년부터 확대되었으며 전북은 익산에서 2001년에 처음으로 발생하였고, 경북과 충북은 각각 2000년과 2002년에, 제주도에서는 2001년에 처음으로 발생하였음을 확인하였다.

그림 44. 다년간에 걸친 감관총채벌레에 의한 피해지역 분포 확산 (신원우 등, 2003)

경남 지역의 경우 창원시, 김해시, 밀양시, 진주시, 마산시, 양산시, 사천시, 하동군, 창녕군, 의령군, 함안군, 합천군, 고성군, 남해군 등 14개 시군에서 발생되었으며 창원시, 밀양시가 가장 피해가 심각한 것으로 나타났다. 허완 등(2010)은 노린재목에 속하는 톱다리개미허리노린재를 중심으로 한 연구는 암컷 성출의 휴면을 종료시키는 데에는 장일 조건, 저온 조건이 필요함을 확인하였다. 박창규 등(2010)은 흑다리긴노린재의 온도에 따른 발육 시험을 실시하였다. 온도와 발육율과의 관계를 설명하기 위해 선형 및 3개의 비선형 모형을 사용하여 분석하였으며, 이는 잠재적 돌발해충이며 간척지 주변 벼 재배지역에 미질 및 수량에 문제를 일으키는 흑다리긴노린재에 대한 모형을 제공할 수 있을 것으로 판단하였다. 기경자와 최세웅(2004)은 기온상승에 따른 나비 개체군의 변화에 대한 증거를 제공하기 위한 자료로 유달산의 나비 종 분포 및 출현빈도를 밝히고자 하였다. 연구결과 40종의 나비종이 분포하고 있었으며, 각

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그림 45. 한반도 도서 지역 위도와 종수의 관계 (최세웅, 2000)

지점별 나비 개체군 변동을 관찰한 결과 고도가 낮을수록 종수와 개체군 수가 증가함을 확인하였다. 월별 종 수 변동은 M-자형을 나타내었으나 월별 개체수 변동은 8월에 가장 높은 피크를 보이는 곡선을 나타냈다. 나비목에 속하는 나방을 대상으로 이른 봄철 나방 종다양성 변화를 통한 기후변화 연구의 경우 나방 종수와 기상정보를 확인하는 연구결과가 있었다(안정섭 등, 2010). 김도성과 권용정(2010)은 청주시 일원의 도시화에 따른 꼬리명주나비의 서식지 조각화 및 단절화 보전대책을 위해 수립하는데 이론적 근거를 마련하고자 연구를 수행하였다. 개체군 추정결과는 세대별로 변화가 컸으며 이는 성충의 생존기간과 관련 있을 것으로 판단되었으며 연구에서는 꼬리명주나비 성충의 평균생존일수 1.2일과 최대생존기간 8일은 짧은 것을 확인하였다. 최세웅(2000)은 한반도 도서지역을 조사지역으로 하여 위도가 증가함에 따라 나비 종수도 어느 정도 증가함을 확인하였다(그림 45).

섬과 본토로부터 떨어진 거리와의 관계에서 거리가 멀어질수록 종수가 감소함을 보였지만 통계적으로 유의하지는 않는 것으로 나타났다. 딱정벌레목에 속하는 송장벌레류를 대상으로 비행간섭트랩을 이용해 포획하여 종구성 및 풍부도의 계절적 변동을 측정한 연구(오광식 등, 2011)가 있다. 전형식 등(2008)은 제주도 곶자왈 지대의 생태학적 특성을 생물학적으로 이해하는데 기초자료를 마련하기 위해 연구를 수행하였다. 딱정벌레목의 총수와 개체수, 월별 종수, 개체수 월별 변동과 군집 유사도 분석이 실시되었다. 조영호 등(2011)은 전라남도 신안군 도초면 일대 28개 무인도서에서 곤충상을 조사하였다.

(2) 질병매개곤충 공우석 등(2007)은 쯔쯔가무시증 환자의 시공간적 분포와 기후, 토지이용 등 환경생태요인

과의 관계를 분석하였다. 이는 연도별, 계절별, 연령별, 지역별로 조사가 실시되었으며, 이를 통해 쯔쯔가무시의 발병 기작을 파악하고 예방 및 관리 대책 수립을 위한 기초정보를 구축하여 활용하고자 하였다. 공우석 등(2007)은 전국적으로 발생이 급증한 쯔쯔가무시증 발생 지역

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의 환경생태적 특성을 파악하여 질병의 발생 예방과 관리를 위한 방안을 수립하고자 쯔쯔가무시증 발생환자가 많은 경기 화성시 장안면 독정리, 대조구인 환자가 발생하지 않은 소산면 중송리, 다발생지인 전남 구례군 간전면과 경남 합천군 초계면, 적중면으로 연구지역을 설정하였다. 4개 지역의 5×5의 조사구 크기로 현지조사는 화성시의 경우 매월 실시하였고, 구례군과 합쳔군은 분기별로 조사하였으며 조사지점별로 국지적인 기상, 토양, 식생, 토지이용, 경관 등 환경생태요인을 분석하였다. 김시헌과 장재연(2010)은 국내의 감염병 발생에 기후변화가 영향을 주고 있거나 향후 줄 수 있는지를 평가하고자 연구를 수행하였다. 가을철에는 쯔쯔가무시증, 신증후군출혈열, 렙토스피라증, 여름철에는 말라리아, 비브리오패혈증의 환자 발생이 큰 것으로 보았다. 연중 다른 기간에는 환자가 발생하지 않아 이들 감염병은 계절성이 매우 강한 것으로 나타났다. 말라리아 환자발생건수는 연중 기온, 습도, 강수량의 변화 패턴과 양의 상관관계가 매우 높게 나타났으나, 쯔쯔가무시증, 신증후군출혈열, 렙토스피라증은 월별 환자발생건수가 동일한 시기의 기상요인들과 유의한 상관성을 보이지 않는 것으로 나타났다(그림 46).

그림 46. 감염병과 기상학적 요소의 상관관계(2001-2008) (김시헌과 장재연, 2010)

덕유산을 조사지로 털진드기 유충의 고도별 분포를 확인하기 위한 연구로 송봉구 등(2011)은 산지 고도를 200m 간격으로 나누어 실시하였다. 박원일 등(2011)은 쯔쯔가무시증의 매개체인 털진드기 개체군의 환경 및 계절별 발생밀도를 조사하여 털진드기 개체군의 계절적 발생양상 결과 2개의 정점(peak)이 나타남을 확인하였다. 본 연구는 보균율 검사와 종합하여 쯔쯔가무시증의 유행예측에 적용할 수 있을 것으로 보았다. 박용배 등(2002)은 2002년대 초반의 재출현하는 말라리아 발생에 대한 개체군 밀도조사 및 환경인자(온도, 강수량)와의 상관관계 조사로 효과적인 매개모기 관리를 위해 조사를 실시하였다. 모기류는 총 4속 12종이 서식하고 있는 것으로 조사되었으며 조사지역의 주변 환경의 차이에 따라 연중발생밀도가 다르게 나타났다. 일본뇌염 매개모기인 Cx. tritae-niorhynchus는 의정부시 송산동에서만 채집되었다. 박용배 등(2000)은 1999년 경기북부지역의 시군별 말라리아 환자 수는 772명이었으며 파주시>연천군>고양시의 순으로 나타났다. 계절별로는 8월>7월>9월 순으로 발생하였으며 6~9월에 집중적으로 발생하였다. 유문등 채집 결과 중국얼룩날개 모기는 6월>7월>8월 순으로 모기수가 많았으며 말라리아 매개모기밀도도 6월(84.5%)>7월(61.9%)로 나타났다. 말라리아 항원·항체 검사를 한 결과 파주시 탄현면(5.4%)>가평군 하면(4.9%)>연천군 연천읍 순으로 나타났다. 말라리아 매개모기인 중국얼룩날개모기의 개체수가 환자발생과의 밀접한 상관관계가 있음을 나타났다. 온도 증감은 모기 개체수 증감에 영향을 주고, 집중호우는 모기의 개체수 감소에 영향

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을 주는 것으로 사료된다.

(3) 양서파충류 최근 5년간(2006~2010년) 대체번식지 내에서 고리도롱뇽을 모니터링 한 연구결과(이정현

등, 2010)에 따르면 고리도롱뇽 성체들은 2008~2010년 사이엔 3월 중순경에, 2007년에는 3월 초순에 가장 많이 이동하는 것으로 나타났다. 성체 및 산란된 알의 수와 기온, 강수량의 관계의 경우에는 대체번식지에서의 성체 수는 연최저기온 및 겨울철 평균기온과 음의 상관관계를, 자연번식지에서 출현한 성체의 수는 겨울철 평균 강수량과 음의 상관관계를 보였다. 일반적으로 양서류의 경우 겨울철 평균기온이 상승함에 따라 번식지에 출현하는 개체수는 줄어들게 되는데, 동면기간동안 온도가 상승할 경우 동면중인 고리도롱뇽들의 에너지 소모를 증가시켜 사망률을 높이는 것으로 판단하였다.

오홍식 등(2007)은 제주도 생태계 중심에 있는 한라산국립공원 일대의 양서·파충류 현황을 조사하여 지리적인 분포를 살펴보았다. 이는 한반도와 제주도에 관련된 양서·파충류의 생물지리학 연구를 수행의 필요자료를 제공할 수 있을 것으로 보았다. 김빛나 등(2010)은 국내에 서식하는 표범장지뱀은 산란수에 대해 연구하였다. 제주지역에서의 북방산개구리에 대한 산란지 특성 연구(고영민 등, 2011)는 번식지와 비번식지를 선정하여 산란에 영향을 미치는 요인을 조사하였다. 제주지역에서의 맹꽁이 산란지에 대한 연구(고상범 등, 2011)에서는 맹꽁이의 산란지를 고도별, 행정구역별, 습지 유형별로 나누고, 서식지·산란지 파괴의 가장 큰 요인은 도시화로 인한 개발, 농경지 조성과 그에 따른 농약 사용으로 보았다. 정아람 등(2010)은 현재 항아리곰팡이의 지역적 분포 현황, 종별 감염 상황을 확인하여 2009년에 조사된 두꺼비, 청개구리, 황소개구리를 포함하여 북방산개구리, 옴개구리, 참개구리, 무당개구리, 도롱뇽의 감염이 전국에 걸쳐 나타났으며, 양성 개체 가운데 황소개구리 25마리(43.9%), 청개구리 9마리(15.8%), 북방산개구리 7마리(12.3%), 무당개구리, 옴개구리, 도롱뇽 각각 5마리(9%), 두꺼비와 참개구리 각각 1마리(2%) 순으로 나타남을 확인하였다. 유린목에 속하는 표범장지뱀을 중심으로 이동거리 및 행동권 분석에 대한 연구(송재영 등, 2010)를 통해 결과적으로 최소 300m 이상, 최소 84㎡이상을 보호지역으로 지정하고 관리하는 것이 바람직하다고 보았다. 백두대간의 국립공원을 중심으로 양서, 파충류 분포 현황에 대한 연구(송재영, 2010)에 따르면 설악산국립공원, 오대산국립공원, 소백산국립공원, 월악산국립공원, 속리산국립공원, 덕유산국립공원, 지리산국립공원에 서식하는 양서류와 파충류를 조사하였다. 민지홍 등(2011)은 오대산을 관통하면서 월정사와 상원사를 잇는 도로를 대상으로 야생동물의 로드킬을 주제로 로드킬 발생빈도와 분류군별 출현 현황, 월별 발생빈도에 대해 조사하였다. 이는 추후 공원 생물다양성 보전을 위한 공원자원 보전 및 관리 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 김자경 등(2011)은 해안사구지역과 산지지역을 조사하여 표범장지뱀은 19개 해안사구지역 가운데 11개 지역에서 서식하며, 표범장지뱀이 살고 있는 지역의 식물 피도가 더 높게 나타남을 확인하였다. 연구결과, 해안사구 서식지 내에 분포하는 식물은 도마뱀의 일광욕 장소와 먹이원을 공급하는 장소가 되며 여름철 높아진 표면온도로부터 피할 수 있는 장소를 마련하는 것으로 판단하였다. 김종찬(2010)은 서울시 월드컵공원, 강서습지생태공원 및 고덕수변생태복원지의 습지를 대상으

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로 맹꽁이 생태 및 습지의 물리적, 생태적 특성을 조사·분석하였다. 김대인 등(2011)은 광릉숲에 서식하는 양서·파충류상을 조사하였다.

(4) 포유류 동굴성 박쥐 7종에 대해 동면생태와 행동연구를 한 결과(김선숙, 2010)는 동굴성 박쥐의

온도 선호도는 뚜렷한 차이를 나타내고 지리적 분포에도 차이가 나타나며, 종 다양도는 이러한 예측과 일치하여 중부지역 이상의 고위도에서 보다 다양한 박쥐 종이 출현하는 것으로 나타났다. 또한 동면처에서 출현된 동굴성 박쥐의 종은 동면처 내부의 온도 범위와 관련이 깊은데, 제온의 동면처를 선호하는 물윗수염박쥐, 토끼박쥐, 큰집박쥐, 관코박쥐의 분포는 충북, 강원, 경북 등 고위도 지역이나 고도가 높은 지역에 제한될 가능성이 높은 것으로 보았다. 정철운(2006)은 주왕산국립공원에서 해발고도가 가장 높은 가메봉을 중심으로 포유류의 고도별 분포를 조사하여 종별 고도에 따른 제한적 분포보다는 주변 식생 현황 및 서식지 구조에 따라 종의 분포가 이루어지는 것으로 판단하였다. 다도해해상국립공원을 중심으로 지구온난화에 따른 포유동물의 종다양성 변화 추적과 함께 종다양성, 섬생물지리, 유해 포유동물의 관리방안 마련, 희귀 포유동물의 보존 및 관리방안을 마련하기 위한 목적으로 수행된 연구(이안나 등, 2010)로 7지구 41곳에 포유류는 6목 14과 22종으로 다양한 포유류가 서식하는 것을 확인하였다. 김혜리(2011)는 빙하기와 간빙기 시대 동안의 기후변화가 한반도에 서식하는 소형 포유동물들의 현존분포와 종 분화에 영향을 미쳤는지 아닌지에 대해 밝히기 위해 등줄쥐와 흰넓적다리붉은쥐를 대상으로 유전자구조분석을 실시하였다. 이기영 등(2011)은 강원도 육상포유동물의 종 다양성과 분포현황을 파악하여 총 5목 12과 21종의 포유동물들이 서식하고 있는 것으로 확인하였다. 목별, 연도별, 총 개체 수 풍부도, 연평균 우점도 분석을 실시하였다. 이용욱 등(2011)은 월악산국립공원 영봉을 중심으로 포유류 서식 현황을 파악하여 산양, 멧토끼, 노루, 너구리, 수달, 하늘다람쥐 등 총 6목 13과 24종으로 조사하였다. 그 중 멸종위기야생동물 Ⅰ급이며 천연기념물인 포유류 2종(산양, 수달)과 멸종위기야생동물 Ⅱ급인 포유류 3종(담비, 삵, 하늘다람쥐)의 서식도 함께 확인되었다. 이는 추후 서식 종에 대한 개체군 및 서식지 보전방안에 중요한 기초자료로 활용될 것으로 판단된다. 정철운 등(2010)은 독도의 생태계 보전에 활용할 수 있는 자료구축을 목적으로 헌장 및 청문조사를 통해 독도 포유류 서식현황 파악을 위한 조사결과 삽살개와 시궁쥐(사체) 1개체를 확인하였다.

(5) 조류 철원지역에서 월동하는 두루미류의 장기 모니터링과 개체군 변화에 대한 연구에서는(유승

화 등, 2011년) 결과적으로 철원지역의 재두루미는 증가양상을 보였으며 일본 이즈미지역의 재두루미는 감소하였으며 이 두 가지 요소는 상관관계를 나타냄을 확인하였다. 이는 기후변화의 결과 뿐만 아니라 서식지 과밀로 인해 두루미의 분산을 촉진할 것으로 판단하였다. 홍순복과 이인섭(2011)은 낙동강 하구 일원에서 왜가리 도래 현황의 변화와 원인을 알기 위해 1990년 전반기 자료와 2000년 중반기 자료를 비교 분석하여 왜가리 개체수, 계절별, 지역별 조사를 하였다. 홍순복과 이인섭(2011)은 낙동강 하구 일원에서 재갈매기 도래 현황의 변화와 원

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인을 알기 위해 1990년 전반기 자료와 2000년 중반기 자료를 비교 분석하여 개체수와 연도별, 월평균, 지역별 조사를 실시하였다. 홍순복과 이인섭(2011)은 낙동강하구 일원의 민물가마우지의 장기적 도래 현황을 파악하고자 개체수, 시기별, 지역별 조사를 실시하였다. 낙동강 하구에서 백로류의 장기적 도래 현황에 대한 연구(홍순복 등, 2010)에서는 알락해오라기, 덤불해오라기, 해오라기, 검은댕기해오라기, 흰날개해오라기, 황로, 대백로, 중대백로, 중백로, 쇠백로, 흑로, 왜가리 등 12종 12,420개체를 확인하였다. 시기별로는 1990년대 전반기에는 9월에 가장 많은 개체수가 관찰되었으며 2000년대 중반기에는 8월에 가장 많은 개체수가 관찰된 것으로 확인하였다. 최창용 등(2011)은 바다직박구리(Monticola solitarius)에 대한 이동 및 서식지 이용 정보를 구축하기 위해 전남 홍도에서 조사를 한 결과, 바다직박구리는 계절에 따른 이동성을 보였으나 서식지 충실도는 낮은 것으로 나타났다. 바다직박구리가 주로 해안에 분포하는 주요 원인은 조간대와 같이 해안에 발달한 서식지 유형에 유인되는 것이 아니라 선호하는 서식지 유형이 내륙에서 잘 발달되지 않은 경관적 특성에 기인한 것으로 판단된다. 이종남(2005)은 울산 태화강 하류에서 조사된 조류는 2001년 48종에서 2004년 31종으로 매년 줄어들고 있었으며 개체수 또한 연별로 최근으로 올수록 줄어드는 것을 확인하였는데, 이는 당시 기후나 휴식지 및 채식지 등의 영향으로 조류는 다른 장소로 왕래하기 때문일 것으로 보았다. 홍도를 연구지역으로 조류들의 서식지 이용현황을 파악한 연구에서는(김경희 등, 2010) 서식지 유형별 참새목 조류 이용 현황에 대해 조사하였다. 유승화 등(2008)은 천수만에 도래하는 큰기러기, 쇠기러기 등 기러기류의 취식지 분포 경향 및 변화를 살피고, 잠자리로 이용되는 간월호 호수지역에서 거리별로 격자별 취식개체수를 분석하여 월동시기 전체에서 취식지 분포양상의 변화를 살펴보았다. 김영호(2011)는 긴꼬리딱새의 번식생태를 조사하여 도래시기는 5월 초에서 말로, 이 시기에 번식지로 이동하여 세력권을 형성하는 것으로 확인하였다. 도래현황과 둥지장소 선택환경, 둥지재료, 암수의 둥지 짓는 참여도, 탁란하는 개체, 둥지와의 거리에 따른 경계음 등에 대해 조사하였다. 제주도의 긴꼬리딱새 서식처인 곶자왈과 하천 개발, 레져산업 발달로 인한 번식 방해 요인 증가, 전 지구적인 기후변화에 의한 식생 변화, 지엽적인 번식방해요인에 의한 개체 수 감소가 일어나므로 정기적 모니터링이 요구된다. 염광석 등(2011)은 월악산에 서식하는 노랑할미새(Motacilla cinerea)의 번식생태를 조사하여 둥지는 장경, 단경, 두께, 무게를 측정하여 인공구조물 내부 넓이에 따라 달라지는 것으로 판단하였으며, 둥지재료와 평균 한배산란수 등에 대해 조사하였다. 이는 국내의 노랑할미새에 대한 자료가 미흡함을 보완할 수 있는 기초생태 데이터가 될 수 있을 것으로 보았다. 한라산에서 고도별 박새류의 번식 생태에 대한 연구(강택중 등, 2011)에서는 조사지에서의 평균기온은 고도가 높아질수록 낮아졌으며, 3년간 고도가 높아질수록 기온이 낮아짐을 확인하였다. 산란일 분포의 경우 연도별로 곤줄박이는 관음사, 어리목에서 해마다 늦어졌고, 영실에서는 불규칙하게 나타났다. 박새는 관음사, 영실에서 해마다 늦어졌으며 어리목에서는 불규칙하게 나타나는 것으로 확인하였다. 이는 곧 기후변화, 해발고도의 차이는 기온변화로 이어져 조류의 직접적인 영향을 미친다는 선행연구(지리산 장기생태 연구 2010)로 볼 때 연도별 차이에 있어 장기적인 모니터링이 필요할 것으로 보인다. 이진희 등(2011)은 충북 충주시의 참매 번식둥지 9곳을 대상으로 번식

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생태를 연구하여 한배산란수, 번식성공률, 포란, 먹이종류 등에 대해 조사하였다.

(6) 수생태(어류, 저서성대형무척추동물) 트랜스로그 비용함수를 이용하여 해수온도변화에 따른 명태 어획량을 분석한 연구(이윤

등, 2010)에서는 최근 기후변화가 동해 수온에 영향을 주고 냉대성 어류인 명태 어획량 감소에 영향을 주는 것을 배경으로 연구를 실시하였다. 분석 결과 해수온도가 1℉ 증가할 때에 9%의 어획량이 감소하는 것으로 확인하였고, 이는 기후변화 영향임이 명백하므로 어획량 감소 방지는 어려울 것으로 판단하였다. 정남일 등(2010)은 수온 상승에 따른 각 어류종의 서식지 변화를 유역 단위에서 평가하기 위해 13종의 대상어종을 중심으로 GIS작업을 통해 연구를 실시하였다. 어류 13종의 서식지 수온의 최처치는 0.0~2.0℃, 최고치는 27.0~32.0℃로 나타났다. 최대내성온도 추정치는 둑중개 26.5℃로 가장 낮았고, 대륙종개가 30.4℃로 가장 높게 나타났다(그림 47).

그림 47. 조사 대상 어류의 최대내성온도 추정치 및 수온 상승에 따른 적합 서식지 감소율(정남일 등, 2010)

수온이 2℃ 상승하였을 때에 적합 서식지는 수온 상승 전에 비해 16.7~55.0%의 감소를 보였는데, 새미의 서식지가 가장 적은 영향을 받았다. 수온 상승에 따른 가장 높은 비율로 서식지가 감소하는 종은 돌상어로 분석됨. 둑중개, 연중모치, 산천어, 돌상어(멸종위기야생동물 Ⅱ급 어류)의 서식지 감소 비율은 모두 40%이상으로 나타났는데, 이는 생물자원의 다양성 보존을 위한 기후변화 적응대책 수립이 요청됨을 나타났다.

이태원(2011)은 2002년 경북 울진과 후포 연안에서 소형 otter trawl에 채집된 어류 자료를 정리하여 계절별 어류 종조성 변화를 밝히고 현재까지 보고된 자료와 비교하여 동해 중부 연안 저어류 종조성의 특성을 밝히고자 하였다. 월성 주변해역에 서식하는 어류의 종조성 계절변동에 대한 연구(김성준, 2011)에서는 표층수온과 어류 종조성에 대해 조사하였다. 동해의 표층수온은 통상적으로 여름엔 높고 겨울엔 낮은 현상을 보였으나 저층수온은 연도별로 다른 양

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상을 나타냈는데, 동해 북부에서 남하하는 북한한류의 세기에 따라 달라짐을 확인하였다. 확인된 어류는 총 69종으로 청어, 황아귀, 물메기, 전갱이, 기름가자미 5종이 전체의 87.1%를 차지하였다. 이 또한 북한한류의 영향을 강하게 받아 나타나는 것으로 확인하였다.

마) 동물생태계 미래전망 및 취약성(1) 질병매개곤충

기상요소와 말라리아 발생자수의 상관관계 연구(신호성, 2011)에서는 최근 3년간(2005~2007년) 시군구 말라리아 발생자수는 지속적으로 증가함을 확인하였다. 전국적으로 말라리아 발생은 일부지역에 편중되어 나타나는데 비해 서울의 경우 모든 범위에서 나타나며 저소득층 밀집지역에 비해 고소득층이 주로 밀집된 곳에서 발생하는 경향을 확인하였다.

유성진 등(2012)은 다양한 건강 피해에 직간접적으로 영향을 미칠 수 있는 인자들을 고려하여 자료를 통합하고, 취약성 평가를 실시하였다. 미래 기후 자료 및 예측자료를 이용하여 미래의 건강 취약성을 평가하고자 하였다. 말라리아와 쯔쯔가무시증에 의한 건강 취약성은 유병율이 높은 지역에 따라 지역 특이적으로 나타났으며 두 전염병 모두 미래에 취약한 지역이 확대되는 경향을 확인하였다(그림 48).

그림 48. 표준화된 노출 지표의 공간분포 지도 c) 말라리아, d) 쯔쯔가무시증 취약성 평가 결과 지도, 폭염에 의한 건강 취약성[말라리아에 의한 건강 취약성 e) 현재, f) 미래, 쯔쯔가무시즈에 의한 건강

취약성 g) 현재, h) 미래)(유성진 등, 2012)

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보건복지부(2009)에 따르면 국내 쯔쯔가무시증은 1980년대 이후부터 급격하게 증가하였는데, 이는 산림녹화, 농촌인구 이동, 년 평균 기온 증가 등의 영향 때문이다. 산림녹화에 따른 낙엽 채취금지는 이불효과로 진드기 서식처가 잘 보존 유지, 숙주동물의 먹이원 증가 등을 가져왔으며 농촌인구 이동은 인구감소로 난방 및 취사용 신탄 사용량 감소, 사료용 초본류 채취 감소, 등줄쥐의 증가를 초래하였으며, 기후 변화에 따른 년 평균 기온 증가는 매개체 개체군 밀도 증가를 가져왔다. 쯔쯔가무시 매개종으로 알려진 활순털진드기의 북방한계선이 점차 북상하는 것에 따라 매개체 관리를 위한 효율적인 매개체 방제시스템을 구축해야 할 것으로 보았다.

바) 취약생태계 현황(1) 보호구역(국립공원, 천연보호구역, 생태경관보전지역)

(가) 국립공원 신현탁 등(2010)은 남한의 대표적 고산지대인 지리산에서 기후변화 취약산림식물종의 조사

대상종으로 구상나무, 사스래나무, 땃두릅나무, 가문비나무, 만병초, 주목, 좀고채목, 금강애기나리, 자주솜대 등 42종을 선별하였으며 그 가운데 기후변화 취약식물종은 9종 특산식물 11종, 희귀식물 7종을 선택함. 이에 대해 개엽, 개화, 낙화 등의 생리적 시기도 함께 조사, 분석하였다.

오현경 등(2011)은 부안군 변산면 중계리의 미선나무 자생지의 식물상, 군집구조, 층위별 중요치, 토양환경정보를 분석하여 천연기념물로써의 가치여부, 모니터링 기초자료를 구축하였다.

최근 20년간(1991~2010년) 내장산국립공원을 중심으로 굴참나무군집의 식생구조 변화에 대한 연구(배지윤, 2011)에서는 총 21개의 조사구를 선정하고 수목군집을 분석하였다. 지리산국립공원을 대상으로 사찰 주변의 식생구조 및 군락구조 분석, 환경조건과의 상관관계를 분석한 연구(이성제 등, 2011)에서는 현재 식생을 여러 개의 종류로 구분하여 현재 지리산의 사찰림뿐만 아니라 한반도의 사찰림은 지구온난화로 인한 온도상승으로 인해 기후대 변화와 함께 식생구조도 변화할 것으로 예상하였다. 김태호(2011)는 지리산과 한라산을 중심으로 산악 국립공원 등산로에서 발생하는 다양한 훼손 사례를 요인별로 분류하였다. 이는 향후 등산로 관리 및 보전에 필요한 기초자료가 될 것으로 판단하였다. 오광식 등(2011)은 속리산국립공원 내의 송장벌레류를 대상으로 2003~2007년간 포획된 송장벌레류의 개체군 종구성과 월별 풍부도 조사에 따라 우점종과 기온, 강수량과의 연관성이 나타나는지 확인하였다. 연구결과를 통해 송장벌레류는 환경지표종으로 이용가능하며 종구성과 풍부도 변화상은 속리산의 기후변화를 간접적으로 나타내고 있음을 확인하였다. 김정진(2011)은 지리산국립공원에 서식하고 있는 반달가슴곰의 행동권 분석과 참나무류 열매의 연도별, 지역별 결실량을 분석하여 반달가슴곰의 행동권과 참나무류 열매 결실량과의 관계를 규명하고 야생동물의 먹이자원에 대한 자료로 얻기 위해 연구를 수행하였다. 2008, 2010년 반달가슴곰 평균 행동권분석 결과, 여름철 평균 행동권이 봄, 가을철 평균 행동권보다 두 배 이상 가지며, 2009년에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다(그림 49).

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그림 49. 2008-2010년 동안 지리산 국립공원 내 반달가슴곰의 연간 행동권 범위 (김정진, 2011)

이는 2009년의 먹이환경이 양호했기 때문으로 판단됨. 참나무류 결실량과 반달가슴곰의 행동권 조사결과 여름철에 비해 가을철 평균행동권(95% MCP, FK 95%)과 핵심행동권(FK 50%)을 좁게 가지는 것으로 조사되었는데, 이는 먹이가 풍부한 가을철 동면에 대비해 이동을 적게 하면서 먹이활동을 하기 때문으로 판단된다. 반달가슴곰은 동면에서 깨어나 여름시기까지 저지대에서 활동하다 점차적으로 고도가 높은 지역(낙엽활엽수림)으로 이동하여 동면활동을 하는 것으로 분석된 결과를 볼 때 참나무류 열매결실량 고도와 가을철 반달가슴곰 활동고도와 밀접한 관계가 있음을 보여준다. 기후변화와 산림휴양수요 간의 관계를 분석한 연구(심규원 등, 2011)에서는 Granger 인과관계를 분석하여 기온 변화요인이 국립공원 탐방객 수에 영향을 주는 것으로 보았다.

(나) 천연보호구역 변무섭 등(2006)은 식생현황과 식생구조, 현존식생도, 우점식물군락의 식생단면도, 훼손실

태와 보전관리 방안을 제시함으로써 천연보호구역인 건봉산 일대의 현지 식생현황 등을 파악하였다. 이는 향후 효과적인 보전 관리 계획을 수립함에 있어 기초자료로 제공될 수 있을 것으로 생각된다. 변무섭 등(2006)은 식생현황과 식생구조, 현존식생도, 우점식물군락의 식생단면도, 훼손실태와 보전관리 방안을 제시함으로써 천연보호구역인 향로봉일대의 현지 식생현황 등을 파악하였다. 이는 향후 효과적인 보전 관리계획을 수립함에 있어 기초자료로 제공될 수 있을 것으로 사료된다. 김찬수 등(2007)은 한라산 천연보호구역의 식물상을 파악하여 분포하는 관속식물의 총 수는 88과 284속 536종 11변종 3품종으로 550분류군으로 확인하였다. 김

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효정 등(2009)은 독도의 동도, 서도의 식물상을 조사하여 향후 독도 식물상 변화를 파악하였다. 임원형(2010)은 독도에 분포하는 관속식물상을 조사하여 독도생태계 전반에 대한 조사 및 평가를 통해 독도 생태자원에 대한 보전대책 수립과 관리방안을 모색할 수 있을 것으로 보았다. 제주도 범섬의 하계 조류상에 대한 연구(오홍식 등, 2010)를 실시하였다.

(다) 생태경관보전지역 이경재 등(2007)은 둔촌동 생태경관보전지역 내 습지지역의 물리적 복원전·후 생태계 변화

과정을 분석하였다. 이는 둔촌동 생태·경관보전지역 습지가 도심 내에서 보다 안정된 습지로 유지하기 위한 방안을 마련하고 향후 도심 내 훼손된 습지 잠재지역의 복원을 위한 기초자료로 활용 가능할 것으로 본다. 서울시 탄천을 중심으로 생태경관보전지역 지정 이후의 생태환경 변화를 분석한 연구(강현경과 홍석환, 2010)에서는 현존식생을 분석하였다. 이숙미와 오충현(2012)은 봉산 생태경관보전지역의 식물상은 총 62과 162종으로 귀화식물과 현존식생 현황에 대해 조사하였다. 이호영 등(2012)은 관악산 생태경관보전지역 내 회양목 분포 특성을 조사하여 식생군락, 식생구조, 경사별 분석 등에 대해 조사하였다.

(2) 습지와 무인도서 김명현(2001)은 점봉산 일대에 발달되어 있는 산지습원의 분포 현황 및 규모를 밝히고, 식

생조사에 의한 현존식생도 제작, 종조성적 차이, 침입된 목본종들의 매목조사 및 수령해석 등을 통한 습생일차천이 과정을 명확히 밝히고자 하였다. 류새한(2004)은 산지습원을 대상으로 식생현황을 파악하여 습원의 식물사회학적 위치 결정, 현존식생도 작성, 식생조사로 얻어진 자료에 의한 종조성적 측면과 침입목본의 개체군 동태에 의한 구조적 측면, 유사도 지수에 의한 천이계열을 밝히고자 하였다. 더불어 각 습원의 동태 및 습원생태계의 구성요소들과 구성 요소들 간의 메커니즘 및 생태계의 동적 평형에 영향을 미치는 토양요인을 분석하여 습원의 발달과정을 밝히고자 하였다. 인천에 위치한 덕적군도 내 무인도서의 관속식물상에 대한 연구(김중현 등, 2011)에서는 25개의 무인도서를 중심으로 관속식물상을 조사하였다. 양치식물, 나자식물, 피자식물을 조사하고 이를 과별, 도서별로 구분하였으며, 그 외에도 한국고유종, 국외반층 승인대상식물, 상록성 식물, 귀화식물을 확인하였다. 이 곳은 상록활엽식물의 북한계선이면서 식물지리학적 특이성이 나타나므로 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 보았다. 조영호 등(2011)은 전라남도 신안군 도초면 일대 28개 무인도서의 곤충상을 조사하였다. 송지나 등(2011)은 남해안 고흥군 해역의 무인도서 19개에서 여름철 해조류의 종조성을 파악하고, 해조류 출현종수와 생물량이 상대적으로 풍부한 무인도서 4개를 대표 정점으로 선정하여 해조류의 종다양성, 생물량, 주요종 및 기능형 구성을 확인하여 해조류의 군집 특성을 파악하였다. 해조류 군집구조 분석을 통해 볼 때 4개 무인도서 중에서 내매물도가 가장 좋은 생태환경을 가진 것으로 판단하였다.

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(3) 고산 및 아고산 생태계 오대산에 분포하는 분비나무의 군락구조와 동태에 대한 연구(전영문 등, 2011)의 경우 분

비나무군락은 해발고도 1,300m 이상에 분포, 남서~북서사면, 조사지 주변의 식생은 신갈나무, 잣나무, 사스래나무, 당단풍, 피나무 등이 분포하는 것으로 확인하였다. 흉고직경 5cm이상의 분비나무 개체수는 1,250개체/ha로 높은 밀도를 보였으며 흉고직경 26.6cm인 분비나무의 수령은 평균 80년으로 나타남. 조사구별로는 연평균 연륜생장에서는 두로봉, 상왕봉, 노인봉조사구에서 각각 1.79mm/year, 1.55mm/year, 1.20mm/year의 순으로 측정되었다. 이는 기온상승의 영향으로 분포역 축소와 생장쇠퇴의 영향을 민감하게 받는 아고산대 식생과 관련한 것으로 추후 기후변화와의 관련성을 연구하기 위한 기초자료로 활용 가능할 것으로 보인다.

권혜진 등(2010)은 설악산 대청봉지역에 분포하고 있는 아고산식물대에 분포하고 있는 군락을 분류하기 위해 총 15개 조사구를 대상으로 분석을 실시한 결과, 설악산 대청봉 주변의 아고산대 식물군락은 털진달래-사스래나무군락군으로 구분하였다. 우리나라 아고산지역에 특이적으로 분포하는 분비나무를 중심으로 생육지 환경에 대한 정보와 천이의 흐름을 파악하였다(전영문 등, 2010). 설악산에 분포하는 목본식물은 귀때기청봉지에서 분비나무(74.5), 사스래나무(43.7), 찝방나무(26.3), 관모능선지에서는 분비나무(81.9), 신갈나무(42.5), 사스래나무(37.6), 설악폭포지에서는 분비나무(63.2), 당단풍나무(41.2), 잣나무(33.3) 등이 나타났다. 원창오(2010)는 전 세계 희귀 멸종위기 고산식물들을 식재하여 생육상태와 생존율을 조사하고, 생육환경의 적합성을 밝히고자 하였다. 경기 포천시에 조성된 암석원에서 전 세계의 지역별 고산식물을 식재하여 국내 18종, 중국 1종, 러시아 1종, 북미 3종, 유럽 11종, 서아시아 1종이며, 분류군별로는 15과 26속 35종을 선정하여 식재하였다. 송정호 등(2010)은 희귀수종 눈향나무의 삽목증식과 관련하여 삽목시기, 발근촉진제의 종류 및 농도가 발근특성에 미치는 영향을 조사하여 효율적인 삽목증식법을 밝히고자 실내실험을 수행하였다. 이 외에 백두산의 수목한계선인 해발 2,000m 이상의 지역을 중심으로 고산식물의 자생지를 조사하고 증식을 위한 연구도 수행하였다(김경호, 2012).

(4) 북한생태계 권정림(1982)은 신계, 곡산, 수안일대에서 지난기간 회백색니암, 백토로 불리우는 암석에서

처음으로 발견된 여러가지 식물화석들의 특성을 연구하였다. 특히 매 화석들이 나오는 산지와 특성, 시대와 분포에 대하여 밝혔다. 권정림(1983)은 신계군 대평리, 수안군 산북리, 곡산군 호암리의 규조토층에서 나온 주요 식물화석에 대해 조사하였다. 박정남과 오춘성(1997)은 강서지구 대령골의 하부중생대 함탄층 지질학적 분포특성을 밝히기 위한 식물화석들을 대상으로 조사하였다. 이 지구에 분포하는 식물화석들은 고사리류, 은행류, 송배류로 장파리, 중강 및 세계 하부중생대 식물화석군과 잘 대비되며 지질학적으로 T₃-J시기를 대표하는 것으로 나타났다. 류정길(1999)은 빙하흔적이 발견된 융빙퇴적층의 포분분석자료와 언진산빙하시기의 기후조건과 식물산에 대하여 서술하였다. 포분화석식물상구성과 그 비율, 언진산빙하시기의 자연환경을 고찰하였다. 포분학적연구를 통하여 밝힌 언진산 융빙퇴적층 형성시기의 기후환경은 아한대성온대로부터 한온대로 넘어가는 환경으로 밝혀졌다. 당시 식물상은 한랭한 습지풀류가

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기본적으로 나타나는 산간초원-혼성림군락의 특성으로 확인되었다. 박용건과 강진건(1984)은 금천지역에서 새로 찾은 5종의 깨조개류화석에 대하여 그 특징과 산지 및 층위, 다른 지구 화석들과의 비교 등을 고찰하였다. 이 화석들은 데본기층으로 알려진 《림진계》의 분포구역에서 지층의 지질시대를 해명하는데서 중요한 역할을 하는 것으로 보았다. 김근식과 김세찬(1994)은 함경남도 금야군 룡남리 종달골에 있는 석회암동굴에서 인류화석, 석기, 짐승류화석 등을 발견하였다. 룡남동굴퇴적층에서 새로 찾은 짐승류화석들을 감정기재하고 그것을 통하여 퇴적층의 시대와 이 일대의 옛 기후환경을 복원하였다. 복원 결과 당시 동굴주변일대의 자연지리적경관은 현재와 큰 차이가 없고 이 지역의 기후는 현재 북부조선일대의 기후보다는 덜 추웠다고 추론하였다. 김근식과 한금식(2007)은 금옥동물상의 특징과 시대, 당시의 자연환경에 대하여 고찰하고 새로 연구한 5종의 짐승류화석을 기재하였다. 금옥동굴유적의 짐승류동물상은 7목 16과 21속 26종으로 구성된다. 금옥동굴유적퇴적층의 지질시대는 제4기 갱신세 상부 중기로 추측되어, 금옥동물퇴적층형성시기는 따뜻한 기후로부터 서늘한 기후로, 다시 따뜻한 기후로부터 서늘한 기후로 변화하였으며 당시 동굴주변은 산림위주의 초원 및 습지로 추측하였다. 리용철(1984)은 논물온도, 식물체부위온도, 대기온도가 농작물에 미치는 영향관계를 해명하였다. 흐름식논판에서 논물온도와 식물체부위온도와의 쓸림차는 3.1∼3.4℃이고 담수식논판에서는 1.9∼2.7℃였다. 식물체부위온도는 논물온도보다 높을 뿐 아니라 대기온도보다도 높았다. 대기온도와 논물온도가 올라가고 작물이 무성해짐에 따라 쓸림차가 적어졌다. 이에 논물온도를 높여주기 위해서는 흐름식물대기를 하지 말고 간단물대기를 해야 하며 높은 온도에 의한 피해를 막기 위해 찬물을 흐름식으로 대주어 논물과 식물체부위온도를 낮추어야 할 것을 확인하였다. 김승철(1989)은 백두산에서의 동력기후특징을 살폈는데, 일 년간 가장 높은 날의 평균기온은 13.1℃이고 최고기온은 17.1℃, 따뜻한 날은 6월에 하루정도, 9월에는 10년에 하루 정도이고 주로는 7월, 8월에 많이 나타남을 확인하였다. 이는 지속성이 길지 않아 하루씩 나타나는 경우가 많으나 2∼4일씩 연속적으로 나타나는 경우도 적지 않으며, 비 내린 다음 하루 지나 나타나는 경우가 많음을 확인하였다. 따뜻한 날 기온의 하루변화폭은 10∼12℃이며 15℃이상 되는 경우도 있는 것을 확인하였다. 강풍이 불 때가 많은데, 6∼9월 기간 20m/s 이상의 바람속도인 날은 15일, 30m/s이상인 날은 6일이었다. 남서바람과 서쪽바람이 자주 불며 동쪽바람은 적게 불며, 비바람이 부는 날은 7, 8월에 많고, 안개가 끼면서 비바람이 부는 것으로 나타났다. 최경혜(1994)는 1960∼1990년 자료를 기준으로 하루 100mm 이상의 무더기비가 내린 기후학적중심지역과 매년 회수를 조사하였다. 평안북도에서는 동창, 운산, 향산을 중심으로 하는 대령강, 구룡강, 청천강의 중류와 상류로서 연평균 3회에 해당하였다. 평안남도에서는 대동강상류의 덕천, 맹산, 녕원지방으로서 평균 2회로 확인되었다. 강원도에서는 이천, 평강, 세포지방으로서 2∼3회였다. 위의 조건은 나팔구지형의 골짜기에서 강수량이 많아져 무더기비를 일으키는데 유리한 조건에 해당함을 확인하였다. 채선숙(1995)은 동서순환지수, 겨울철기온, 여름철강수를 계절풍세기지수로 하여 동부아시아의 계절풍변화경향을 분석하였다. 겨울계절풍변화경향과 여름계절풍변화경향을 고찰한데 기초하여 계절풍변화는 약화경향이라는 것을 밝혔다. 대기순환변화를 분석하여 1960년대까지 주로 위권방향의 공기흐름이였으며

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1970년대부터 뚜렷한 자오선방향의 공기흐름으로 변화함을 확인하였다. 이것은 여름계절풍의 약화를 동반하고 겨울계절풍강화를 동반하는데 여기에 북극회리가 서반구에로 세력을 확장한 것과 관련하여 겨울계절풍도 약화된 경향을 보여줌을 확인하였다. 동부아시아 지역의 기후변화에서 계절풍이 약화되고 있음을 확인하였다. 차광준(2002)은 최근 10년간 가물(가뭄)을 이전시기와 대비 연구하였다. 가뭄을 일으키는 종람마당을 3가지, ①대륙고기압과 이동성고기압, ②태평양고기압, ③오호츠크고기압으로 나누고 기후학적 특징을 고려하였다. 첫째는 대륙고기압이 오래 동안 머물러 있으면서 전반적인 지역에 영향을 미친다는 것, 둘째는 오호츠크고기압이 강화되어 7월∼8월에 가뭄이 나타나는 것, 셋째는 우랄산맥지구의 고기압이 강화될 때 북서기류의 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 한종필, 김명숙(2003)은 기후학적방법에 의한 온난기의 기온결정을 위해 위도에 따른 기온과 주어진 지역의 태양복사 반사율과의 관계를 식을 통해 산출하였다. 기후학적최량기로 볼 수 있는 B. C 5000년의 기후는 온난(온난기)하였는데, 온난기 이전에는 현재보다 중위도의 기온이 2∼3℃ 더 높았다. 온난기의 온도는 계단적으로 빙하시기보다 2∼5℃ 더 높았다. 이를 기후학적방법에 의하여 온난기의 연평균기온을 계산하여 현재보다 3℃ 정도 높았음을 확인하였다. 김리균(1983)은 우리 나라의 미기록식물종인 곡구실말, 수염용둥굴레, 진열앉은부채, 가는잎꿩의밥 등 4종을 채집하여 새로 이름을 붙이고 등록하였으며 그의 형태학적 특징을 밝혔다. 정영식과 최규환(1986)은 뿔꽃은 아편꽃과에 속하는 식물로서 우리나라에 8가지 종류가 있다. 기본성분은 알칼로이드이며 총 알칼로이드는 큰뿔꽃의 전초에 1.03%, 산뿔꽃의 전초에 0.8%이상, 뿔꽃에 0.34%, 눈뿔꽃에 0.31% 들어 있다. 개별알칼로이드로는 프로토핀, 아우로테신, 크립토카빈, 오코테시민, 오코테신 등이 있다. 뿔꽃속식물은 아픔멎이작용과 진정작용을 하며 심장박동수를 줄이고 항부정맥작용을 하며 콜린에스테라제억제작용, 광폭항생작용을 하는 것으로 확인되었다. 라응칠 등(1987)은 염생식물의 종구성은 15과 39속 52종인데 그 중 쌍자엽식물은 12과 29속 36종, 단자엽식물은 3과 10속 16종으로 확인되었다. 바다가지역식물의 종구성은 산지식물에 비해 단순한데 밀물과 썰물지역기슭에서의 ㎡당 종포화도는 1∼3종이었다음. 이 해안지구 식물피복의 무리모습에서 기본은 갈군락, 나문재군락, 퉁퉁마디군락, 큰하늘지기군락, 칠면초군락이며 이밖에 내륙에서 기원한 잡풀군락들과 수습식물군락들이 확인되었다. 리수진(1989)는 우리나라 산 피막이풀속(Hydrotyle L.) 식물을 8종으로 종합하여 종목록을 정리하고 검색표를 새로 작성하였다. 리수진(1990)은 미나리과 시호속(Bupleurum L.) 식물을 분류체계화하여 새로 제기된 4개 분류군을 포함하여 9종 2변종으로 종합하며 검색표를 수정하였다. 4개 분류군의 산지와 분포한계를 새롭게 추가하였다. 임순철(1992)은 우리나라의 콩과 특산식물을 1속 16종 20변종 2변형으로 정리하였으며 채집조사자료에 기초하여 산지들을 보충하였다. 라웅철과 김재욱(1992)은 식물자원을 과학적으로 조사하기 위한 연구를 수행하였다. 바구지과의 분류에 대한 선행연구들을 검토 및 분석하여 5개의 아과, 즉 Helleborolaeae, Thalictroideae, Ranunculoideae, Delphinioideae, Coptidoideae로 나누었다. 조선산 바구지과의 식물을 4아과 7족 21속으로 나누고 검색표를 작성함. 이 중 Helleboroideae에는 3족 6속, Thalictroideae에는 2족 5속, Ranunculoideae에는 2족 8속, Delphinioideae에는 2속이 포함된다. 리구선(1992)은 갯정향풀

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속 식물은 중부지역에서 이른 봄에 새싹이 나오며 6월 중순이면 기본적인 수목생장이 끝나고 생식생장기에 들어서면서 가지를 치고 가지 끝에 다시 꽃망울이 형성되면서 생식생장기가 8월 말∼9월 초까지 계속된다고 하였다. 꽃은 3∼4일 만에 피며 꽃차례는 30일 정도, 1개의 식물체에서는 1.5∼2개월 정도 꽃이 핀다. 종자발아율은 85% 이상이며 뿌리삽목에 의한 번식에서 삽수길이는 8∼10cm, 직경은 0.5∼0.9cm정도로 하는 것이 적합하였다음. 뿌리삽목은 3월 하순부터 5월 말까지, 모판종자파종은 3월 하순∼5월 중순에 적합함을 확인하였다. 라응철 등(1990)은 이 지역 분포식물의 종구성은 164과 687속 1,678종 82변종 16변형이며 그 중 여러해살이식물은 1,586종 74변종 9변형, 귀화식물과 재배식물은 92종 8변종 7변형이다. 평안남도 및 남포시는 식물기후학적으로 땅겉싹눈식물기후구에 속하며 1,025종에 대한 생활형분석결과 S-0.5, E-0.2, MM-6.1, M-6.0, N-7.1, CH-5.5, H-40.8, G-12.9, HH-4.8, TH-16.1％로 확인된다. 안덕수(1990)는 추가령지구대의 식물피복은 서남부현무암대지의 풀판식물피복과 그 지역의 산림식물피복으로 나누었다. 분포된 식물 총 종수는 156과 421속 719종으로, 그 중 고사리식물 13과 20속 30종, 씨앗식물 143과 401속 689종이 확인되었다. 추가령지구대는 우리나라 북부계통식물과 남부계통식물이 거의 같은 비율로 결합되어 있는 이음지대로서 중부식물분포구의 특징을 가진다. 이 곳은 세계적 식물분포 견지에서 볼 때 전북구 동부아세아 아구에서 식물상이 가장 풍부한 지대에 속함을 알 수 있다. 김현삼 등(1994)은 백두산 고산동결대의 식물상을 조사하여 수직적으로 알카리조면암상의 토양과 화산분출물의 풍화토상이 발달하였으며 동남쪽으로 1,900m, 서북쪽으로 2,000m 이상 지역에 외소저목류, 초본류, 이끼류, 지의류가 층성구조를 이루는 것을 확인하였다. 식물종류는 37과 125속 221종이고 출현빈도가 높은 과는 벼과, 사초과, 국화과, 패랭이꽃과, 버드나무과 순으로 나타났다. 구계요소는 북주극요소, 아무르 및 조중구계요소, 특유요소, 광포요소 등이 기본성분이었다. 식물상의 기후생물학적 생활형분석율을 보면 N-8.6, CH-19.1, H-51.1, G-15.8, TH-4.5, HH-0.9로서 H형이 최호적종형으로 나타났다. 렴철훈(1996)은 화평군일대에 분포된 식물의 종구성은 114과 403속 821종 65변종 8변형이며 그 가운데 양치식물 42종, 겉씨식물 11종, 속씨식물 768종으로 확인되었다. 나무식물은 143종, 풀식물은 678종으로서 비율은 1:4.7으로 나타났다. 식물의 수직분포를 조사하여 해발높이 800m아래에는 신갈나무-피나무를 위주로 한 넓은잎나무군락이, 800∼1,300m사이에는 잣나무, 전나무-신갈나무, 피나무를 위주로 하는 혼성림군락, 1,300∼1,800m사이에는 가문비나무, 분비나무를 위주로 하는 아한대성바늘잎나무군락이 우세함을 확인하였다. 최응방 등(1993)은 조사지역인 신미도를 중심으로 조사지역에서 5개의 10×10m의 시험구를 정하고 키나무의 군락학적 특성을 조사하였다. 지형 및 토양조사는 나침판과 비탈도측정기로, 바다기준높이는 고도계로 측정하고 토양의 알갱이도, 누기, 부식질함량은 야외 간이판정법, 토양산도는 혼합알림약으로 측정하였다. 넓은잎나무 또는 넓은잎나무-소나무 섞인숲 뿐만 아니라 소나무 숲도 그 아래에 참나무, 떡갈나무 등이 자라는 경우에는 천마가 자랄 수 있는 환경조건이 마련되었다. 토양은 부식질이 많고 중성이거나 산성으로 된 곳이 적합한 것으로 조사되었다. 조건리(1994)는 산에 조성된 5년생된 수삼나무를 포함하는 산림을 중심으로 조사를 실시하였다. 생육과 가장 밀접한 관련 있는 요인들은 토양의 비옥성과 토양의 굳기, 잡풀의 피

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복상태, 지형의 기복상태, 대기습도, 토양깊이, 토양습도였다. 그 중 가장 중요한 생태요인은 토양의 굳기와 토양습도, 얼굼해로 나타났다. 회귀분석결과 회귀식의 중상관계수는 R=0.922이며 기여율은 R²=0.8497 즉 85％로 나타났다. 리정남 등(1997)은 압록강상류지역에 분포하는 식물의 종구성은 93과 303속 637종 27변종 2변형으로 확인하였다. 그 중 양치식물은 38종(6.0％), 겉씨식물은 7종(1.1％)이며 속씨식물은 592종(그중 한싹잎식물 89종, 두싹잎식물 503종)으로서 종구성의 92.9％로 확인하였다. 두싹잎식물과 한싹잎식물의 비는 압록강상류지역과 묘향산에서 6:1 정도였고 백두산과 오가산에서 4:1정도였다. 새로 백두산지구식물목록에 첨가되는 분류군의 수는 40과 78속 90종 8변종 2변형이었으며, 추가된 우리나라 미기록종은 1종, 분류군의 위치를 바로 잡은 식물 2종, 우리나라 북부 식물분포산지를 새로 밝힌 식물 4종으로 확인되었다. 조남철(1998)은 양치류이상 고등식물의 총수는 54과 179속 311종 17변종 3변형이며 이 중 양치식물 18종(5.78%), 속씨식물 285종(91.6%), 겉씨식물 8종(2.57%)으로 나타났다. 고산대 식물의 종구성을 확인하여 백두산고산대에는 53과 153속 249종 12변종 2변형으로 전체 식물의 80%를 차지하였으며 간백산고산대에는 50과 135속 177종 9변종 2변형으로서 57%, 소백산고산대에는 50과 138속 183종 9변종 2변형으로서 59%, 포태산고산대에는 50과 144속 212종 11변종 3변형으로서 68%를 차지함을 확인하였다. 새로 발견된 종수는 2종이였고 고산대에서 자라는 식물 311종 가운데 여러해살이식물이 250종(80.3%)으로서 제일 높은 비율을 차지하는 것으로 나타났다. 전광일(2000)은 평안북도 서남지구의 양치식물이상 고등식물의 총수는 131과 446속 868종 33변종 5변형이다. 우리나라 중부 이남에만 있는 것으로 알려져 있던 분취, 갯보리사초, 덜꿩나무, 실종꽃풀 4종을 새로 채집하여 종목록에 추가하였다. 평안북도 산지에서 새로 나타난 분류군은 2과 9속 35종 2변형이다. 생활형별 종구성은 키나무가 73종(8.4%), 떨기나무가 96종(11.1%), 덩굴나무가 11종(1.3%), 여러해살이풀이 55종(6.3%), 한해살이풀이 144종(16.6%)으로 여러해살이풀이 가장 높은 비율을 차지하였다. 종합적으로 나무형 180종(20.7%), 풀형 688종(79.3%)으로 풀형이 차지하는 비율이 더 높게 나타났다. 박세운(2002)은 백두산지구의 식물상 가운데 이깔나무(Larix)와 같은 종에 속하는 개체들을 채집하였다. 조사된 식물상 중 청봉이깔나무, 푸른이깔나무, 보라빛이깔나무를 명명하고 그 학명과 특성, 채집지, 분포지 등을 밝혔다. 황원국과 최현일(2003)은 자강도 식물의 종구성(고사리이상 식물)은 134과 562속 1,562종 168변종 27변형이며 그 중 고사리식물은 62종, 겉씨식물은 16종, 속씨식물은 1,484종이었으며 씨앗식물(1,500종)은 우리나라 씨앗식물의 53%를 차하였다. 자강도에서는 식물의 수직대성이 비교적 잘 나타났으며 이 밖에 생활형별 종구성을 나타냈다. 신철호(2004)는 박연지구에 분포하고 있는 고사리식물이상 고등식물의 분류군구성은 141과 517속 1,078종 64변종 4변형으로 확인하였다. 고사리식물이상의 고등식물 1,078종 가운데 나무식물은 241종(22.4%)이고 풀식물은 837종(77.6%)으로서 나무식물과 풀식물의 비는 1:3.5로 나타났다. 박형선(2004)은 금강산지구식물상은 분류군의 양적구성 특성에 따라 3개 부류로 나누고 매개 부류의 집단들이 생태환경형성에서 나눠지는 것이 다른 것을 확인하였다. 금강산지구의 식물상에서 1부류의 비율이 매우 높은 것은 금강산지구가 다양한 특성의 생육환경모임으로 형성되어 있음을 보여주는 것이다. 리명화 등(2005)은 금강산지구에 분포하는 특

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산종 식물에 대한 조사자료에 기초하여 우리나라 특산식물목록이 작성되었다. 금강산에 분포된 특산식물의 분류군구성은 40과 72속 60종 40변종 7변형으로 나타났다. 임성순과 라응칠(2005)은 조선산 진달래나무속의 식물을 5절 11종 7변종 및 변형으로 종합하였다. 그 가운데 왕진달래나무, 흰산철쭉나무는 우리나라 특산변종 및 변형이고 꼬리진달래나무는 중국과의 공통고유종, 큰만병초, 산철쭉나무는 일본과의 공통고유종이며 나머지는 동아시아 일반종들로 확인되었다. 리금순 등(2005)은 정일봉에는 총 32과 69속 81종의 종자식물이 분포함을 확인하였다. 종자식물 종다양성지수는 3.45139, 종풍부도 1.43826, 집단의 균등성지수 1.97427로 중간해발고숲(MEF)에서 가장 높은 것으로 나타났다. 흉고직경이 커짐에 따라 나무종 개체수가 줄어들며 직경 20cm미만의 나무들이 많은 비중을 차지하였다. 가문비나무, 사스래나무 등이 이 지역의 나무개체무리풍부성에 큰 기여를 하였다. 지응환과 김정훈(2005)은 백두산동결대에서 자라는 진달래과식물의 종구성 특성을 고찰하여 10여 종류의 진달래과식물이 분포하며 이 지역 식물군락형성종의 50%를 차지함을 확인하였다. 전칠종 등(1997)은 조선형벼의 하루꽃피기 시작시간, 최성시간, 끝나는 시간을 품종별로 5포기씩 조사하여 평균값을 얻었다. 인도형벼들의 꽃피기 시작시간, 최성시간, 끝나는 시간이 조선형벼들에 비해 같은 온습도조건에서 대체로 36∼40분 더 빠르게 나타났다. 인도형벼가 조선형벼보다 시간당 적산온도가 1∼2℃ 적으며, 조선형벼는 인도형벼에 비해 12시까지는 꽃피는 비율이 낮고 12시 이후에는 더 높은 것으로 나타났다. 두 아종의 섞붙임률을 높이려면 인도형에서는 될수록 꽃피기가 빠른 품종(계통)을 선발하여 쌍무이를 하는 것이 효과적임을 확인하였다. 송경철과 홍영표(1997)는 칠보산지구 옥태봉의 식물군락은 남북사면과 동서사면에 분포하고 있는 식물종들의 구성상태와 군락형성의 기본수종들인 1층우세종에 따라 1)소나무단순군락, 2)소나무, 넓은잎나무혼성군락, 3)넓은잎나무혼성군락으로 구분하였다. 바다기준높이에 따르는 식물대적특성은 확실하지 않으나 북사면에서만 2층에서 넓은잎단풍나무와 진달래의 대적특성이 나타났으며 풀층에서는 산련풀, 갯방풍, 대사초의 대적특성이 나타났다. 남북사면과 북사면에서 식물피복의 총울페도가 높으며 종구성도 남사면보다 풍부한 것이 특징이다. 김춘권 등(2000)은 평양시, 평안남도, 황해남도일대에서 자연적으로 자라는 한해살이식물 24종, 두해살이식물 16종, 여러살이식물 90종을 대상으로 생활장소, 싹나오기, 꽃피기, 씨앗여물기 또는 말라죽기 등에 대해 조사하였다. 우리나라 자연풀판의 주요 풀들은 봄에 늦게 자라기 시작하며 가을에 일찍 말라 죽게 되고, 일부 두해살이 및 여러해살이풀들은 겨울에도 푸르다가 봄에 일찍 자라게 된다. 오리새, 자주꽃자리풀과 같은 식물을 자연풀판에 보충·번식시키면 먹이풀생산의 계절상을 극복할 수 있을 것으로 보았다. 리영호와 임학빈(2002)은 황해북도일대의 위기 및 희귀경제식물의 등급별 종구성은 1급 7종, 2급 27종, 3급 21종으로 확인하였다. 55종의 위기 및 희귀정도를 규정하였으며 매개 종들의 산지와 생육지를 밝혔다. 그 가운데 새로 밝힌 위기 및 희귀식물은 복사앵두나무, 장수만리화로 이를 포함하여 총 21종으로 확인되었다. 조성훈 등(2006)은 일반적으로 한대성식물군락은 생활형적으로 고산왜저목군락의 군총과 고산초본군락의 군총으로 구성되며 생태환경적으로 센바람, 눈쌓임, 씻김에 의한 토양미발달의 세기와 온도, 빛, 토양습도, 토양알갱이조성 등의 세부적인 생태환경을 지시하는 군총들로 구성되는데, 조선식물피복도에 묘사된 식물군락은 경

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관적으로 완성된 관모봉-차일봉형과 미완성된 백두산형을 나타냄을 확인하였다. 류영수와 김현일(2007)은 뽕나무생육상태조사지표는 품종별로 뽕눈부푸는 시기, 뽕눈비늘터지는 시기, 제비부리시기, 1~5잎 피는 시기로 나누어 해당하는 시기가 최성기에 이른 날짜를 취하여 조사하였다. 기상기후조건과 뽕나무생육과의 관계, 뽕잎 5잎 피는 시기에 영향을 주는 요인, 뽕잎 5잎 피는 시기 예측모형에 의한 봄누에 떠는 시기 결정방법을 고찰하였다. 홍룡태(1991)는 1987∼1990년까지 기간 매해 5월 초∼10월 말까지 북반부지역 95개 지점에서 채집한 1만여 개체 중 2,500개체를 이용하여 엄지벌레의 크기와 날개의 생김새, 날개줄기의 세부구조, 암, 수생식기, 아래, 우입술, 꼬리부속기의 구조, 형태와 크기, 대가리부분과 가슴부, 배부의 구조, 색깔과 반점무늬들, 성숙정도, 종내변이, 성별, 산지, 생태 등을 종합적으로 고찰하였다. 잠자리류 11과 73종을 채집동정하고 그 중 미기록 20종을 우리나라 잠자리류목록에 추가하였다. 분류군별 조성에서 Libellulidae과가 많은 비중을 차지하고 Lestidae과와 Cordulegasteridae과가 적은 비중을 차지하는 것으로 나타났다. 리호석(1994)은 공화국북반부에 있는 깍지벌레류의 분류와 분포를 연구하였다. 연구기간에 직접 채집·동정한 50종 및 아종만 고려하였다. 종합적으로 공화국북반부의 깍지벌레분류군수는 7과 42속 61종이고 연구기간에 실제로 채집, 조사한 것은 7과 34속 50종이었다. 직접 채집, 조사한 50종 가운데 41종은 산림, 과수원 및 원림지들에, 9종은 주로 온실에 퍼져 사는 종으로 나타났다. 50종에 대해 동물지리적집단적으로 구분하여 조성을 살펴보면 동부아시아계통종은 34종(68%), 북방계통종은 9종(18%), 남방계통종은 7종(14%)으로 나타났다. 리혜복(2001)은 1980년대 후반기부터 2000년 초반까지 백두산지구에서 조사된 주요산림해충인 돼지벌레류는 11아과 54속 107종으로 나타났다. 그 중 불명확한 종들을 제외한 나머지 79종 가운데 북방계 65종, 남방계 14종으로 확인되었다. 고도상으로는 해발높이 900m이하에서 가장 많이 출현하였으며 해발높이가 높아짐에 따라 출현종수가 적었다. 백두산지구와 지리적으로 가까운 구북구(일본―80종, 중국동북지방―70종, 로련원동 및 사할린섬―44종)와의 공통종수가 가장 많았고 지리적으로 멀리 떨어진 동물지리구들과의 공통종수는 매우 적은 것으로 나타났다. 백두산지구의 돼지벌레류는 식물이 성장하는 시기인 6∼7월에 98종(전체 출현종수의 69.0%)으로 가장 많이 출현하였다. 황천복 등(1994)은 우리나라에 분포하고 있는 54종의 점벌레류의 먹이를 검토하였다. 식물을 먹는 점벌레는 3종 뿐이며 대부분의 점벌레는 진딧물이나 깍지벌레, 진드기 등 해충을 먹고 사는 천적으로 확인되었다. 이 중 37종은 진딧물을 먹는 점벌레로써 조사한 종수의 약 70％를 차지하였다. 깍지벌레를 먹는 것이 11종, 진드기먹성점벌레 3종, 가루이먹성점벌레 2종, 균을 먹는 것이 1종으로 나타났다. 점벌레류의 먹이에 기초하여 아과별로 분류하였다. 홍룡태 등(2005)은 우리나라 북반구 뒤날개고운밤나비아과(Catocalinae)의 동물지리적 공통분포 종수를 보면 구북구의 중국동북지방의 공통분포종수가 72종, 일본이 71종으로서 많은 종수를 차지하는 것으로 나타났다. 에티오피아구의 공통분포종수는 3종, 신북구와 오스트레일리아구의 종수는 각각 1종으로 매우 적었으며, 신열대구의 공통분포종수는 전혀 나타나지 않는 것으로 확인되었다.

주종실과 안철주(2007)은 사향쥐가 봄철에 먹을 수 있는 식물은 89종이고 즐겨먹는 식물 44종, 여름철에 먹을 수 있는 식물 72종, 즐겨먹는 식물 34종, 가을철에 먹을 수 있는 식물은

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57종, 즐겨먹는 식물 22종, 겨울철에 먹을 수 있는 식물 25종, 즐겨먹는 식물 10종임을 확인하였다.

김만섭 등(1984)은 함경북도 은덕군, 새별군, 자강도 룡림군일대에서 사향노루의 먹이기호성을 조사한 결과 머루, 싸리나무, 조팝나무, 피나무, 도라지, 삽주, 참취 등을 제일 잘 먹으며 총 27종의 식물을 먹는 것으로 나타났다. 기르는 조건에서 63종의 식물에 대한 먹이기호성을 볼 때 잘 먹는 식물이 21종, 먹지 않는 식물이 12종, 보통 먹는 식물이 30종이었다. 김리태(1985)는 지금까지 우리나라 산천어는 1개 아종이였는데 두만강쪽(동해사면수계)에 있는 것과 압록강쪽(서해사면수계)에 있는 것이 서로 다르다는 것을 밝혔다. 새 아종 고원산천어(Salvelinus malma coreanus)는 본래 아종보다 새파수가 적고 유문수수가 많으며 척추골수가 적었다. 일반적인 평균 크기에서 본래 아종보다 작으며 몸의 빛깔은 선명하지 않고 반점수가 적으며 생태적습성은 비슷한 것으로 나타났다. 김명렬 등(1986)은 청천강과 대령강 하류수역에서 싱어가 강으로 오르는 시기에 몇 개의 조사지점, 즉 대령강철교우의 2km 웃수역, 운전읍과 신평리사이의 수역, 청천강과 대령강물이 합치는 아래 1km수역 및 정주군 일해리-문덕군 서호리사이의 수역을 정하고 열걸이와 달가기에 잡힌 엄지고기의 생태를 조사하였다. 싱어는 암컷이 수컷보다 크며, 오름첫시기에는 큰 개체들이 먼저 오르며 수컷의 비률이 높으나 오름마감시기에는 수컷의 비율이 훨씬 높은 것으로 나타났다. 엄지고기떼는 5월 하순부터 오르기 시작하여 6월 중 하순에 제일 많이 오르는 것으로 나타났다. 김리태(1988)는 두만강과 6개 지류, 8개의 호수와 저수지에 사는 물고기류는 12목 25과 55속 72종으로 조사하였다. 유역별 분포의 경우 하류수역에 62종, 중류에 28종, 상류에 20종이며, 생태적구성에서 순민물고기가 46％, 덜짠물물고기가 44％, 강오름성물고기가 10%, 그 복합체는 열대평원성부터 북부산지성까지 6가지로 구성되어 있었다. 동물지리학적으로는 구북구의 아무르아구 동조선-연해지역의 동해사면지구 동북부소구에 포괄되는 것으로 나타났다. 김리태(1988)는 1980년에 발표된 조선동해어류지에 새로 조사연구된 것을 포함하여 총 23목 140과 295속 450종의 분류학적조성과 생태적 구성을 확정하였다. 동해와 서해의 지리적 위치와 지형 및 해양수문학적차이로 하여 생기는 물고기들의 서식분포의 일련의 특징을 구명하고 해양동물지리적 구계를 구분하였다. 김종익, 박일종(1990)은 우리나라 서해중부연안에 분포된 연체동물의 종구성은 4강 10목 47과 87속 124종 및 아종으로 확인하였다. 지역별 연체동물의 분포상은 특히 옹진만에 다양한 종들이 분포되어 있었으며, 31종의 고유종들은 옹진만에 국한되어 분포함을 확인하였다. 서해중부연안에는 조선동해연안에 분포된 종들 가운데 75종, 일본연안 121종, 중국동북부연안 98종이 공통종으로 분포되어 있음을 확인하였다. 류성철과 장룡걸(2000)은 거마리강을 알콜(70%) 또는 포르말린용액(3∼4%)에 고정시켜 입체현미경으로 관찰하여 분류 및 동정을 하였다. 거마리강의 문질목에서 9종, 인질목 3종, 악질목 4종으로 총 16종의 거마리를 우리나라 무척추동물 종목록에 새로 추가하였다. 류재진(1991)은 조선동해 우리나라 앞바다에서 떠살이동식물분포의 호상관계를 밝혔다. 서로 먹고 먹히는 양적관계와 환경변화의 직접적인 영향은 주기적인 계절변화특성을 나타내는데, 우리나라 기슭바다쪽과 밑층으로부터의 영양염류공급조건이 좋은 수역에 떠살이생물량이 많이 분포하게 된다. 그러나 조사자료에 의하면 양적분포가

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고르지 않는데, 이는 해양학적조건(물의 분포, 순환, 온도, 소금기, 영양염류 등)등과 더불어 떠살이동식물 호상간 또는 물고기를 비롯한 다른 동물에게 먹히는 양적관계의 차이와 관련이 높기 때문으로 밝혀졌다. 최영욱과 리준보(2001)는 동해안 주요호수들에 분포된 고등수생식물은 모두 20과 29속 43종 3변종 1변형이다. 그 중 두싹잎식물은 5과 5속 9종이며 한싹잎식물은 15과 24속 34종 3변종 1변형이었다. 생태분포특성을 볼 때 물위식물 19종, 물밑식물 19종, 물면식물 5종, 떠살이식물 4종이였다. 수직분포특성을 볼 때는 물깊이 0.5m에 35종(74.4%), 0.5∼1m에 5종(10.6%), 1∼1.5m에 5종(10.6%), 1.5m아래에 2종(4.3%)으로 나타났다. 오금복과 김수근(2006)은 지형효과보정에 의한 산림식물생태분류를 수행하였다. 위성사진에 의해 기복이 일정한 산악지역의 산림을 해석할 때 DEM(지형모형)에 의한 지형효과보정을 하면 해석의 정확도를 높일 수 있으며, DEM을 작성할 때 그물망의 크기는 위성사진의 공간분해능과 지역의 특성에 맞게 정해야 할 것을 제시하였다. 오철수 등(2007)은 백두산일대의 씨앗식물 종다양성정보해석체계개발에 대한 연구를 위해 백두산일대의 씨앗식물 종풍부도를 3강 63목 114과 505속 1466종 137변종 27변형, 총 1630종류로 종합하였다. 백두산일대의 식물종다양성을 열람 및 검색할 수 있는 정보체계는 자료기지 ‘Spermatophyta’에 기초하며 열람 및 검색을 보장하는 6개의 대면부로 구성하였다. 유재심 등(2011)은 북한과 관련된 각종 자연환경계획이나 환경모니터링에 유용한 수준의 level 3 type 토지피복도를 작성하고 생물계절 특성을 밝히고자 생물계절상을 분석하였다. 북한 전체가 27개의 서식지로 분류되어 낙엽침엽수림, 무립목지, 알파인 등의 서식지 표현이 가능하였다. MODIS NDVI 영상이 표현할 수 있는 생물계절 정보를 적용하여 선행연구에서 오분류하던 점을 최소화시켰다. 시계열 MODIS를 통해 북한 전체를 단일 파일로 국가단위 서식지 통계 추출이 가능하게 하였다. 북한 토지 피복에서 나타나는 생물계절 특성은 개개의 종과 우점종의 생활사를 나타내는 GP가 토지피복과 토지이용을 구분하는 데 결정적인 역할을 하였다. 또한 토지피복 밀도와 토지이용을 대분류 하는데 결정적 역할을 하였다. 생활사에 따른 광합성 활동의 역동성이 큰 GS와 DP, SS는 상록수와 낙엽수, 주작물의 종류, 우점종과 차우점종을 결정하는데 중요한 역할을 하였다.

유성진 등(2011)은 2.5m 해상도를 지닌 SPOT Pan-sharpened 영상을 이용하여 북한지역의 영상분류 결과, 산림지역은 1988년 15,621ha에서 2007년 14,407ha로 감소하였으며 감소된 면적은 개간산지나 농경지로 전용된 것으로 확인하였다. 잠재적 조림 CDM 대상지는 개간산지가 1,777ha(79.2%), 무립목지 459ha(20.4%), 나지 9ha(0.4%)로 나타났다. 고도와 경사의 지형인자와 도로와 주거지로부터의 접근성 산출결과를 통해 CDM 적지 분석한 결과, 재조립 사업에 적합한 지역(4점 이상)은 422ha(전체의 18.8%)로 나타났다(그림 50).

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그림 50. 잠재적 조림 CDM 적지 지수 지도 (유성진 등, 2011)

2) 시사점 및 향후 연구방향 생태계 분야 전반에 걸쳐 기후변화 시나리오를 적용한 연구와 기후변화 전반에 걸친 연구

가 식물생태계(식물계절), 동물생태계(곤충, 조류), 취약생태계(고산 및 아고산 생태계)를 제외한 분야는 상당히 미흡한 편이다. 현재까지의 연구물은 대부분 기후변화 적응 및 대책마련을 위한 기초자료로써 활용할 수 있는 성격의 자료가 많은 것으로 확인하였다.

식물생태계, 동물생태계, 취약생태계를 통틀어 모든 분야에서 기후변화 ‘현황’에 대한 부분은 기존에 연구들이 활발하게 이루어져 있었으나, 미래전망, 취약성, 적응대책에 대한 연구물은 최근 들어 새롭게 진행되거나 혹은 거의 미진한 상태이다. 따라서 앞으로의 한반도 전반에 걸친 생태 모니터링이나 장기조사 등이 선행된 연구가 동시에 이루어져 추가적인 기후변화 평가보고서 집필 시에 병행될 수 있을 것으로 생각된다.

현재까지의 기후변화 평가보고서의 생태계 부문은 기후변화에 따른 현상 파악과 전반적인 경향에 대한 해석 정도에 그치는 것으로 기존의 연구결과들이 기후변화와 연관된 결과물들은 다소 적고 기후변화의 기초자료의 성격을 띠는 것이 많다. 따라서 앞으로의 기후변화 관련 연구물이 추가적으로 집필될 때에 기후변화 미래전망, 취약성 나아가 적응대책 부분까지 작성가능하며 집대성 가능할 것으로 생각된다.

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다. 산림1) 주요 내용

가) 산림생산 우리나라에서는 기후변화에 따른 임업환경이 변화함에 따라 생산환경에 많은 변화를 미칠

것으로 예상된다. 특히 강원도의 경우 전체면적의 81%가 임업분야로, 기후변화에 따라 목재생산 뿐만 아니라 동해안 지역의 송이버섯 생산, 횡성지역의 더덕, 백두대간을 중심으로 한 지역의 산나물 및 약초재배 등 역시 온난화가 진행됨에 따라 재배환경에 많은 변화가 예상된다(김점수, 2009)

(1) 목재 박상병 등(2011)은 기후변화에 따른 온난화가 중부지방 소나무의 목재생산량에 어떤 변화

를 가져올지 예측하였다. 그러나 사용한 기후변화 시나리오는 단순기온상승(2010년 대비 2100년 기온 3도 상승) 시나리오를 사용하고 있다. 그 결과 중부지방 소나무의 지위지수에 영향을 주는 환경인자는 9개(경사, 지형방위, 배수상태, 모암유형, 토양형, 견밀도, 토성, 유기물함량, 기상인자)로 나타났으며 기후변화에 따른 재적변화량은 현재상태인 12.91℃보다 -0.4℃ 높은 12.51℃에서 지위지수와 ha당 재적량이 최고로 나타났으며 그 전후로는 재적량이 감소하는 이차함수형태로 나타나는 것으로 확인되었다.

기후 변화는 특정 수종의 산림면적은 증가시키기도 하지만 또한 다른 수종의 산림면적은 감소시키는 결과를 초래하기 때문에 목재시장에 기후변화가 미치는 영향은 기후변화 시나리오에 따른 목재 생산량의 증감이 어떻게 나타나는지를 알아보는 것이 매우 중요하며, 또한 목재 시장의 수급 특성을 반영하여 기후변화로 인한 생산량 감소가 시장균형에 영향을 주는 메커니즘을 규명하는 것이 매우 필요하다고 할 수 있다(안병일 등, 2009).

(2) 기타 김점수(2009)는 기후변화에 따라서, 강원도의 임산물 생산 환경이 어떻게 변화하는지를 분

석하여 임산물의 변화를 제시하였다. 용재 생산량은 대부분의 나무종에서 증가, 산나물의 생산량은 증가, 약용식물은 감소, 버섯은 감소, 조경수는 증가추세를 보이고 있다. 그리고 미래에는 강원도지역에서 소나무림이 감소하는 것으로 예측됨에 따라 송이생산의 적지가 감소할 것으로 예상되었다. 또한 고랭지를 이용한 산나물, 과수재배, 채소 등의 재배적지가 감소할 것이다(김점수, 2009).

박현과 정병헌(2010)은 공판되는 송이의 질의 등급별 비율을 통해서 향후의 생산량 추이를 예측하였으나, 기후변화 시나리오를 적용했다기보다는 극심한 가뭄과 이상기온의 영향 등으로 한정하여 판단하였다.

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나) 탄소 및 바이오매스 1차 기후변화 평가보고서에서는 전국에 분포하는 산림을 대상으로 식생구조, 물질생산, 토

양특성, 질소동태, 임분현존량 등을 조사하였다. 연구의 대상지는 강원도, 중부, 남부 등 다양했으며 특정한 우종수종을 대상으로 연구를 진행한 경우가 많았다.

2차 기후변화 평가보고서도 지난 해와 유사한 경향을 보였으며, 다양한 지역, 수종, 지상부와 지하부 등 세부적으로 연구가 진행되고 있다. 또한 조사방법 측면에서도 직접측정, 원격자료 활용, 모델 활용 등으로 다양하게 진행되고 있음을 알 수 있었다.

(1) 현재 상태 평가 강길남 등(2010)는 충남 공주지역을 대상으로 잣나무림과 낙엽송림의 탄소고정량을 추정하

였다. 이 연구에서는 수종별, 나무 부위별로 구체적인 탄소함량을 도출하였는데 각각 수종별 평균탄소함량(%), 지상부 지하부 전체 탄소고정량(t/ha), 전체 탄소고정량 중 지상부가 차지하는 비율(%), 지상부 및 지하부 전체 탄소 순생산량(Tc/ha/yr), 지상부 및 지하부 총 탄소고정량 중 순생산량이 차지하는 비율(%), 순생산량 중 가장 높은 비율을 차지하는 부위를 도출하였다.

임종수 등(2009)은 Landsat 위성영상을 이용해 전북 무주지역의 산림 바이오매스를 추정하였다. 보편적으로 사용되는 회귀모델과 kNN 알고리즘을 사용하였는데 두 결과는 유사하게 나타났다. 그러나 kNN 알고리즘이 효율성 측면에서 보다 유리하게 나타났다. kNN 알고리즘에 의한 무주군의 산림바이오매스는 839만톤, 단위면적당 평균은 149톤/ha로 나타났다.

유수홍 등(2011)또한 Landsat 위성영상을 이용해 충북 단양지역의 지상부 탄소저장량을 추정하였다. 이 연구 역시 세계 보편적으로 사용되는 회귀모델과 kNN 알고리즘을 사용하였는데 국가산림조사 결과와 비교하였을 때 kNN의 결과가 더 근접하였다. 또한 지형효과 보정 및 식생구분에 특화된 비율영상을 사용한 결과는 정확도 향상에 크게 영향을 미치지 않았다. 대상지역의 평균 탄소량은 38~46톤/ha로 나타났다.

위광재 등(2011)은 경기도 시흥시를 대상으로 항공 라이다 데이터로 나무의 최소 높이, 산림의 최소 면적, 산림의 울폐도를 도출하였고, 이를 바탕으로 수종별 탄소 저장량을 통해 산출산림의 탄소흡수량을 추정하였다.

유성진 등(2012)은 시공간 환경정보를 이용하여 VISIT(Vegetation Integrated Simulator for Trace gases)이라는 생태계 모형을 구동하여 우리나라의 식생탄소 수지를 측정하였다. 측정한 탄소수지는 총일차생산량, 순일차생산량, 순생태계 생산량으로, 연간 순일차생산량은 40.16TgC/year로 추정되었다. 그리고 우리나라 식생 생태계 생산량은 순탄소흡원의 역할을 하며 인위탄소배출량과 비교한 결과 2007년 우리나라 식생 생태계는 인위적 탄소배출량의 3.3%를 상쇄시키고 있다고 나타났다.

박현주 등(2012)은 산림바이오매스에 대해 지상부 바이오매스량으로 한정하여, 보간법 중 하나인 크리깅 기법을 이용하여 단양군의 산림 탄소저장량을 추정하였다. 분석결과 단양군의 산림탄소저장량은 정규크리깅의 경우 3459908tonC, 회귀크리깅의 경우 3384581tonC로 추정되었다. 각 기법의 교차검증을 시행한 결과 기법간의 차이는 크지 않은 것으로 판단할 수 있

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었다. 홍지연 등(2011)은 AVHRR, MODIS 등의 위성영상을 이용하여 남한지역의 장기간

(1981-2006년) 순 일차생산량(Net Primary Production, NPP)의 시공간적 변화를 분석하고 그 변화에 영향을 미치는 기후요소와의 상관성을 분석하였다. 남한지역의 연간 순 일차생산량이 AVHRR의 경우 893-1068 g·C/m2/yr과 MODIS의 경우 610-695 g·C/m2/yr로 나타나 지상관측과 비교한 경우 MODIS가 보다 근접한 결과를 보였다. 기간별로는 1981-2000년 동안 AVHRR에서 매년 평균 2.14 g·C/m2/yr, 2000-2006년동안 MODIS에서 매년 평균6.08 g·C/m2/yr 만큼 증가하였다. 특히 남서해안의 경우에 순일차생산량의 증가가 높았다. 그리고 순일차생산량과 관계있는 기후요소는 월별 강수량 및 평균기온으로 나타났다.

산림 탄소와 관련한 산림관리방법을 제안한 연구에는 이상민 등(2011)가 탄소가치를 고려하여 산림 관리의 최적화 방안을 제시한 연구가 있다. 산림관리의 목적을 탄소흡수와 가치 있는 목재생산을 통해 사회의 효용을 극대화시키는 것이라 가정하고 소나무와 잣나무를 대상으로 모형을 통해 적정관리방안을 선정하였다.

(2) 미래 전망 및 예측 이아름 등(2009)은 경기도 포천군의 천연소나무림을 대상으로 산림토양탄소모델인 Yasso

를 이용하여 산림토양 탄소의 연대적 동태를 추정하였다. 또 IPCC A1B 시나리오를 사용하여 2100년까지의 산림탄소 동태를 예측하였다. 그 결과 기후변화를 고려하지 않으면 산림토양탄소는 지속적으로 증가하지만 기후변화를 고려할 경우 2040년 이후로 급격히 감소할 것이라고 추정하였다.

다) 산림 분포 변화(1) 현재 상태 평가

김찬수 등(2011)가 기후변화에 따른 충남해안지역의 임상 변화와 지형특성과의 상관관계를 분석하기 위해 ASTER 위성영상과 임상통계를 이용하여 분석하였다. 그 중 지형특성은 DEM자료를 사용하였으며 고도와 향에 따라 각 임상이 어떻게 변화하였는지를 분석하였다. 그 결과 기후변화로 인한 산림의 영향은 기온이 상승할수록 저지대에 분포하는 침엽수림보다는 고지대의 침엽수림이 더 큰 영향을 받는 다는 것을 알 수 있다.

김장수 등(2012)은 다중시기 위성영상과 DEM 자료를 이용하여 충남 해안지역을 대상으로 1984년부터의 임상 변화를 분석하였다. 침엽수림, 활엽수림, 혼효림에 대해 고도, 사면향에 따른 변화를 각각 서술하였고, 기상인자의 변화에 따른 임상변화와 지형인자와의 관계를 분석하였다. 기상인자에 따른 임상변화에 대한 연구는 미래 기후변화에 따른 연구의 기초연구로 활용될 수 있다.

(2) 미래 전망 및 예측

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우리나라 산림변화의 장기 예측에서는 침엽수림과 혼효림은 줄어들고, 상록활엽수림, 낙엽활엽수림은 늘어날 것이라고 예측하고 있다. 그러나 강원도의 경우는 침엽수림은 줄어들고, 활엽수림과 혼효림은 늘어나는 등 임상의 변화는 나타나고 있다. 그러나 장기적으로 보면 침엽수가 감소하므로 혼효림도 점차 활엽수림으로 전이될 가능성이 높다고 할 수 있다(김점수, 2009).

하림 등(2007)이 위성영상과 기후변화시나리오를 이용해 토지피복에 따른 미래 NDVI를 예측하였다. 대상지는 남한의 5대강 유역으로, NOAA NDVI값은 현재와 크게 다르지 않으나, MODIS NDVI에 의해 추정된 미래 식생정보는 7~8월에 현재보다 5%정도 증가하는 것으로 나타났다.

김순아 등(2009)은 국외에서 개발한 33개의 기후변화 영향평가모형을 비교분석하여 우리나라 산림모델의 적용 가능성에 대해 검토했다. 우리나라는 침엽수, 활엽수, 혼효림 등 다양한 식생이 좁은 면적에 분포하고 있어 전 지구적인 기후모영을 적용하기 어려워 우리나라 고유의 생태계 구조와 기능을 반영할 수 있는 독자적인 모형 연구가 필요하다는 결론을 내렸다.

이동근 등(2010)은 기후시나리오를 적용하여 토지피복 변화를 반영한 산림식생 변화 및 현 상태의 취약지역을 예측하였다. 그 결과 산림은 69.7%에서 65.4%로 감소하고 농경지 또한 20.2%에서 18.8%로 감소될 것으로 보였다. 토지피복에 의하여 면적이 줄어든 산림에서 소나무 군락과 상록 활엽수림은 38.9%, 70.1% 증가할 것으로 예상되었고, 참나무류군락과 고산·아고산 식생은 -10.2%, -86.3% 감소할 것으로 나타났다. 이 연구는 남한 지역 뿐 아니라 북한 지역까지 적용했다는 점에서 의의가 있다.

이상철 등(2011)은 IPCC SRES 시나리오 중 A2와 B1 시나리오를 이용하여 기후변화 시나리오에 따른 산림분포의 취약성을 정량적으로 평가하였다. 산림분포의 취약지는 A2 시나리오의 경우 전체 국토면적의 30.78%, B1에서는 2.81%로 나타났다. 행정구역별 취약성 평가결과는 A2 시나리오에서 부산, B1 시나리오에서 대구가 가장 큰 취약성을 나타냈다.

변정연 등(2012)은 기존 산림분포 취약성 평가에 사회, 환경적 지표를 통합하여 산림생태계의 기후변화 취약성을 평가하였다. 그 결과, 기후변화에 대한 산림생태계의 취약성은 현재에서 미래로 갈수록 전국적으로 높아지는 경향으로 보였다. 또한 민감도 또는 노출에 비해 사회·환경 지표의 비중이 큰 적응능력이 취약성 평가에 영향력이 크다는 결론을 얻었다.

신형진 등(2012)이 기후변화 시나리오 MICRO3.2 A1B를 이용하여 우리나라 산림식생분포변화를 전망하였다. 시나리오상 미래 여름강수량과 최한월온도는 현재보다 지속적으로 증가하는 것을 확인하여 이를 이용해 미래 산림식생분포변화를 전망한 결과 현재 산림식생분포에 비해 2080s에 미래 활엽수림과 혼효림은 각각 56.9%와 8.3% 증가하고 미래 침엽수림은 11.2% 감소하는 것으로 전망하였다.

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그림 51. 생물계절을 반영한 미래(2020년, 2050년, 2080년) 산림분포 변화 (신형진 등,2012)

라) 산림 재해 기후변화와 관련한 산림재해연구는 주로 산사태와 산불 연구에 집중되어있다. 특히 산사태

는 통계적인 분석과 기상을 반영한 연구가 많이 이루어지고 있으며, 산불은 산불 발생 당시의 기상조건 분석, 산불 방지를 위한 관리 방안에 대한 연구가 주를 이루고 있다.

(1) 산사태 최근 산사태 발생 예측 연구에서는 기후변화 시나리오의 적용은 이루어지지 않고 있으나,

기초적인 기후인자 및 확률을 기반으로 한 강우량을 반영한 연구가 나타나고 있다. 산사태 발생 예측을 위한 방법론으로는 기초적인 중첩분석에서부터 로지스틱 회귀분석 모형, 인공신경망 모형 등의 다양한 통계적 방법론이 쓰이고 있다. 또한 정확한 발생지점 파악을 위하여 위성영상을 활용한 발생지점 조사도 함께 진행되고 있는 추세이다.

오치영 등(2009)은 인제 지역의 산사태 탐지와 예측을 위한 특성을 분석하고자 2006년 7월 태풍 에위니아로 인해 산사태 발생 후 촬영된 위성영상을 이용하였고, GIS 분석을 위해 위성영상(SPOT5)을 판독하여 발달부, 유하부, 퇴적부로 디지타이징 하였다. 인제 지역의 지형적 특성은 경사도 평균 26.34°에서 발생하고, 경사 방향은 남향·남동·남서향이며 고도는 평균 627m에서 발생하였다. 수문학적 분석 결과 유하지, 퇴적지로 갈수록 유하면적이 급격히 퍼짐을 나타내었고, 임상학적 분석결과 소나무림의 발생률이 크며 경급속성에 따라 흉고직경 6~16cm의 임목 수관정유 비율이 50% 이상인 소경목 에서 산사태가 발생함을 알 수 있었다.

윤홍식 등(2009)은 국내 산사태 발생이력 자료를 기반으로 GIS 기법을 적용하여 산사태 위험도 분석을 수행하였다. 이를 위해 한국도로공사에서 조사한 3년 동안의 총 596개 산사태 발생이력 자료와 산사태 발생요인 정보(기상정보, 지형정보, 토질정보)를 기초로 산사태 발생과 발생요인 간의 통계적 분석을 수행하여 상관관계를 산출하였다. 산출된 상관관계를 토대로 총 6개의 도면에 대한 가중치 및 위험도 인덱스를 도출하고, 최종적으로는 가중치를 적용한 래스

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터 계산기법을 통해 산사태 위험지도를 작성하였다. 오현주(2010)는 2006년 태풍 에위니아, 빌리스, 개미와 집중호우로 인해 많은 산사태가 발

생한 진부면 지역을 대상으로 항공사진을 이용한 산사태 탐지 및 인공신경망과 GIS를 이용한 산사태 취약성을 분석하였다. 연구의 재료로써 산사태 위치는 산사태 발생 전후의 항공사진을 판독 후 현장에서 확인하였고, 취약성 분석에 활용하기 위해서 지형, 지질, 토양, 임상, 선구조, 토지이용도 등의 자료는 공간 데이터베이스로 구축하였다. 산사태와 관련 요인들간의 상대적 가중치는 인공신경망의 역전파 알고리즘을 이용하여 결정하였다. 그 결과 경사 방향과 경사는 다른 요인들 보다 1.2~1.5배 높게 나타났다. 이 가중치를 이용하여 취약성도를 작성 후 분석에 사용하지 않은 산사태 위치와 비교하여 검증하였다. 그 결과 예측 정확도는 81.44%로 나타났다.

박정술 등(2012)은 산지하천유역의 토사재해 위험지역 분석을 목적으로 수자원지리정보시스템 기반의 HyGIS-Landslide 콤포넌트를 개발하였다. HyGIS-Landslide는 산림청의 산사태 위험지 판정기준 및 등급기준을 토대로 수치공간자료의 연산결과를 분류한 후 산사태 위험성을 제시하도록 설계되었으며 위험지 판정기준의 가중치를 사용자가 재설정할 수 있도록 구현하여 산사태 발생공간의 지역적 특성을 반영할 수 있도록 하였다. 본 콤포넌트에서는 사용자가 원하는 지역을 대상으로 현시성 있는 공간자료를 활용할 수 있으며 조사자의 점수보정 과정을 반영하여 시스템 활용성을 높이고자 하였다.

조명희 등(2009a, b)은 현재 국내 여건에서 활용할 수 있는 다양한 지형 GIS자료와 위성영상자료에 기반을 둔 주제도뿐만 아니라 산사태 발생에 가장 큰 영향을 주는 강우량자료를 고려하여 산사태 발생 위험지를 예측하였다. 울진지역을 대상으로 지형자료와 기상자료를 활용하여 주제도를 작성하고 GIS 중첩분석을 통하여 평가기준을 검토 한 후 산사태 발생가능 위험지역의 분포도를 작성하였다. 아울러 고해상 위성영상 자료에서 획득한 산사태 피해 지역과의 가시적 비교를 통하여 산사태 발생 위험지 예측 방법 기술을 확보하였다.

이명진 등(2012)은 확률강우량과 인공신경망을 적용하여 2006년태풍 에위니아에 의하여 발생한 강원도 인제 덕적리 지역의 산사태 취약성도 및 미래 위험도를 작성 및 검증하였다. 산사태 취약성 및 위험도와 관련된 요인으로는 지질, 지형도(경사, 경사방향, 곡률도), 토양도(토양 지형, 토질, 토양 배수, 토양 모재 및 유효토심), 임상도(영급, 경급, 소밀도 및 수종) 등을 GIS 기반의 공간 데이터베이스로 구축하였다. 전체 산사태 발생 위치는 694개소이며 이중 50%는 인공신경망의 산사태 발생 지역으로 적용하였으며, 나머지 50%는 취약성도 및 위험도 검증에 활용하였다. 산사태 발생 강우량 임계치는 1일 202mm 및 3일 누적449mm로 적용하였다. 확률강우량은 1973년부터 2006년까지의 실측 강우량을 정리하여 2106년까지 목표연도별(1년, 3년, 10년, 50년 및 100년) 산사태 취약성도를 작성하였다. 연구결과, 강원도 인제 덕적리는 강우량의 증가에 의한 미래의 산사태 가능성이 지속적으로 증가하는 것으로 파악되었다.

권혁춘 등(2011)은 제주지역의 산사태가능성을 분석하기 위하여 사람의 발길이 많은 사라봉, 별도봉 지역과 송악산 지역의 지형 및 토질공학적 사면 붕괴 유발 인자들을 이용하여 로

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지스틱회귀분석기법과 인공신경망기법을 GIS기법과 결합하여 예측지도를 작성하고 비교분석하였다. 주요 변수는 경사, 고도, 건조밀도, 투수계수, 간극율로 선택하였으며 선정된 지역을 대상으로 실시한 야외조사와 토양물성시험 결과를 정리한 후 이를 토대로 GIS기법을 적용하여 각 레이어별 주제도를 작성하였다. 생성된 주제도를 각각 로지스틱회귀분석기법과 인공신경망기법으로 작성하여 비교분석한 결과 사면경사와 간극율의 경중률이 가장 높게 나타났고, 예측지도는 로지스틱회귀분석기법이 더욱 정확한 결과를 나타내었으며, 도로변과 산책로를 중심으로 산사태 발생가능성이 높게 분포하고 있음을 알 수 있었다.

(2) 산불 이병두 등(2011)은 산불 감시 우선지역을 기존 감시 시설의 가시권과 해당 지역의 산불발

생 확률 분석 결과를 이용하여 선정하는 방안을 제시하였다. 발생 확률이 높으면서, 가시성이 떨어지는 곳을 우선 감시 지역으로 정의하고, 퍼지함수를 이용한 변환과 가중치 부여에 의한 중첩분석을 통해 산불감시 우선지도를 생성하였다. 봉화지역을 대상으로 분석한 결과, 감시 우선 지역은 산지가 많은 북부 지역보다는 인구가 많은 중남부 지역에 많이 분포하였다.

이시영 등(2011)은 과거 통계자료를 이용하여 기상과 산불 간의 관련성을 분석하였다. 2005년부터 2009년까지 전라남도 지역의 기상변화와 산불특성과의 관련성을 파악하기 위해 기상요소와 산불 발생자료 (시간, 원인)를 분석한 결과, 최고온도 상승과 상대습도 감소로 인해 산불발생의 위험성이 높은 기후조건이 형성되었으며, 산불은 최고기온 10∼20℃에서, 상대습도 40∼60%에서, 평균풍속 2 m/s이하에서 주로 발생하였다. 이러한 기상조건은 강우 후에 2∼3일이면 산불발생 위험이 높은 기상조건이 형성되었다.

원명수 등(2012a)은 디지털예보(현 동네예보) 자료를 활용하여 우리나라의 산불위험예보의 정확도 향상은 물론 기상에 의한 산불위험지수를 산출하여 한반도의 산불위험예보 체계를 구축하는 것을 목표로 연구를 진행하였다. 한반도 지역의 산불발생위험을 나타내는 기상지수(daily weather index,DWI)를 산출하기 위해 기상청의 5km 격자간격의 디지털예보자료를 이용하였다. 한반도의 기상에 의한 일일 DWI 산출을 위해 대형산불이 자주 발생하는 강원도 지역의 산불발생확률식을 적용하였다. 디지털예보자료를 활용할 경우 RDAPS 자료보다 산불위험예보의 정확도가 크게 향상되는 결과를 얻을 수 있었으며, 산불위험예보의 정확도 검증을 위해 실황자료와 디지털예보자료를 적용하여 예측된 전국 233개 시·군·구의평균 산불위험지수를 각각 추출하여 비교한 결과 R²=0.854의 높은 정확도를 보였다.

원명수 등(2012b)은 최근 19년간 발생한 건조계절 산불을 1990년대와 2000년대로 나누어 순기에 따른 각 시군별 산불발생빈도의 시공간적 패턴을 GIS로 분석 후 1990년대 대비 2000년대의 순기별 산불발생빈도 변화 패턴을 비교·분석하였다. 분석 결과 1990년대와 2000년대에는 가장 높은 산불발생빈도를 나타낸 순기가 4월 초순으로 같았지만 이에 대한 지역별 산불발생빈도가 한반도 서쪽인 충청지역을 중심으로 대전에서 27건으로 가장 많이 증가하였고, 호남 및 인천지역에서 10건 이상 증가한 것으로 분석되었다. 그러나 강원 홍천에서는 4월 하순에 최대 12건이 감소한 것으로 나타났다.

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(3) 병충해 산림생태계를 구성하는 중요한 요인 중 하나인 병해충의 발생에 미치는 기후변화의 영향은

병해충 그 자체에 대한 영향 이외에도 그 기주식물(수목)에 대한 영향과도 밀접한 관계가 있으며, 기후변화에 의한 산림병해충상의 변화는 결국 산림생태계 전체에 큰 영향을 미치게 될 것. 기후변화는 수목과 병해충 발육, 생존, 번식, 확산, 분포에 직접적인 영향을 미치고, 수목의 방어에 관련된 생리적 변화, 공생자 및 경쟁자들에게도 간접적인 영향을 미칠 수 있다. 기후변화와 그에 따른 이상온도 및 강수량의 급격한 변화는 수목에 스트레스를 주게 되며 그 결과 수세가 약화된 나무들은 각종 병해충, 특히 외래 및 강한 병원성의 병원균은 물론 피해를 주지 않았던 낮은 병원성의 병원균에게도 취약하게 된다. (국립산림과학원, 2012)

우리나라의 병충해 발생사례는 최근 점차 증가하는 추세이다. 또한 아열대성 병해충이 새롭게 발생하거나 증가하고 있다. 병해충 가운데 솔잎혹파리, 솔껍질깍지벌레, 소나무재선충 등은 최근 증가하고 있으나 솔나방, 흰불나방 등은 거의 피해를 주지 않았다. 그러나 여름철 이상고온, 태풍의 영향 등으로 병해충이 증가하고 있었으며 특히 푸사리움가지마름병 등과 같은 열대성 병해충이 증가하였다(김점수, 2009)

해외 사례를 살펴보면, 이상기상현상과 병해충의 발생관계에서 많은 연구가 이루어진 것이 Phytophthora속균 병인데, 이 뿌리역병 발생의 증가는 겨울철 평균 온도와 강우량의 증가 및 폭우빈도의 증가와 관련이 있다. 또 미국 서부에서 급격한 고사현상의 증가는 고온 및 건조로 인한 뿌리 피해와 관련이 있고, 참나무급사병은 온난한 기간에 폭우가 쏟아지면 감염이 증가한다고 보고되어왔다. 우리나라에서는 아직 이상기상현상이 산림병해에 미치는 영향에 대한 연구는 대단히 미진하다. ①소나무류 집단고사 현상과 이상기상현상, 피복가지마름병 ②푸사리리움 가지마름병의 국내유입 및 확산 ③잣나무 잎떨림병, 털녹병 ④소나무 재선충병과 참나무시들음병-매개충에 의해 전파되는 산림병해 등이 있다(국립산림과학원, 2012).

김준범 등(2010)은 소나무재선충병 피해의 기존 육안예찰의 단점을 보완하고자 GIS, GPS,헬기를 이용한 항공정밀예찰기법을 개발하였다.

마) 기타 연구 기타 산림 관련 연구에는 연구 수는 많지 않으나, 산림의 휴양기능이 기후변화에 따라 변

화를 가지는지에 대한 연구(심규원과 권헌교, 2011), 기후변화에 따라 산림이 받는 피해비용을 경제적으로 산정한 연구(김준순, 2012) 등 기존에 연구되지 않았던 분야에서 기후변화를 고려한 산림 관련 연구가 새롭게 등장하고 있다.

2) 시사점 및 향후 연구방향 산림분야는 1차 기후변화 평가보고서의 생태계 분야에서 독립한 분야이므로 내용 측면에서

전후비교가 어려운 점이 있다. 산림분야는 1차 보고서의 생태계분야에서 포함되었던 산림생태계의 생산량, 산림쇠퇴, 산림병해충, 산불 등의 산림재해로 독립시켜 수집된 보고서 및 논문에

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따라 세부 목차를 구성하였다. 1차 기후변화 평가보고서에서 산림 생산에 대한 내용은 탄소 및 일차생산량, 바이오매스에 관한 내용이 주를 이루었으나 2차 기후변화 평가보고서에서는 이 분야를 목재, 산림부산물 등의 내용을 포함하는 산림생산이라는 분야와, 탄소 및 바이오매스의 내용을 포함하는 분야로 분리가 되었다. 그러나 목재, 산림부산물 등의 내용은 그 중요도에 비해 많이 다루어지지 않고 있는 실정으로 나타났다.

산림 관련 검색된 많은 연구가 현 상태의 분석에 그치거나 과거자료를 이용한 간단한 추세, 추정을 이용하고 있으며 기후변화 시나리오를 직접 적용한 연구는 많지 않은 것으로 나타났다. 목재, 버섯 등 산림생산의 부산품이 기후변화에 따라 어떻게 변화할지에 대한 논문은 거의 없다. 과거 데이터를 이용해 현재의 산림생산물의 양을 추정하거나, 과거 추세값을 통해 향후 생산량 예측에 대한 논문은 있으나 기후변화 시나리오를 적용하였다고 보기 어려운 것으로 나타났다. 산림의 탄소 및 바이오매스의 고정량(저장량) 및 생산량에 대한 연구는 많이 이루어진 편이지만 상대적으로 효율적인 역할을 위한 관리법 및 앞으로 나아가야 할 방향에 대한 연구는 미진한 편이다. 산림 분포 변화와 그에 따른 취약성 평가, 미래 분포변화 예측 등에 대한 연구는 많은 편으로 나타났다. 산림 재해분야에서는 산불, 산사태가 주를 이루고 있으며 산사태에 대한 연구가 많이 진행 중이다. 그러나 특히 병충해 등의 산림재해에 관한 연구는 거의 없으며 더욱이 기후변화를 고려한 연구는 없는 실정이었다. 그러나 기타 산림 관련 연구에는 연구 수는 많지 않으나, 산림의 휴양기능이 기후변화에 따라 변화를 가지는지에 대한 연구(심규원과 권헌교, 2011), 기후변화에 따라 산림이 받는 피해비용을 산정한 연구(김준순, 2012) 등 기존에 연구되지 않았던 분야에서 기후변화를 고려한 연구가 새롭게 등장하고 있음을 확인할 수 있다.

산림에 관한 연구는 전반적으로 다양한 기법을 이용하여 사용되고 있다. 특히 기존의 기상자료, 통계자료, 임상도 등을 이용하고 있었고 위성영상 등을 이용하여 추가적인 정보를 입력하기도 하였다. 또한 GIS 등 보조적인 수단을 사용하고 있으며, SRES 시나리오가 적용된 연구가 일부 진행되고 있다. 기상청에서 국내 RCP 시나리오가 구축됨에 따라 앞으로 새로운 시나리오를 적용한 연구가 진행되면 기존 시나리오와의 비교 및 새로운 시사점을 도출할 수 있을 것으로 생각된다.

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라. 농업1) 주요 내용

가) 농업기후 과거 기후변화에 따른 농업기후지수, 기상재해변화, 식물계절 변화, 기후생산력지수 등의

변화 등에 대해서는 대부분 1차 보고서에서 다루어 졌다. 1차 보고에서는 다루어지지 않았던 내용과 미래기후변화 조건에서 농업기후 변화에 대한 내용이 일부 보고되고 있다.

(1) 기후지수 안중배 등(2010)은 접합 대순환 모형인 PNU CGCM을 이용하여 CO₂ 배증 조건에서 모의

한 결과를 이용하여 지구온난화에 따른 식물기간과 작물기간 등의 농업기후지수의 변화를 살펴보았다. CO₂ 배증 조건에서 마지막 서리일은 빨라져서 서리일수가 줄어들고(그림 1), 식물기간과 작물기간은 길어지고, 기후생산력지수는 출수 후 40일간의 평균 일조시간과 기온의 상승으로 인해 증가할 것으로 예상하였다.

그림 52. 현재 및 이산화탄소 배증 조건에서 서리일수의 차이(2×CO₂ – 1×CO₂): a 3월, b 4월, c 3월과 4월 평균 (안중배 등, 2010)

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그림 53. 기후변화(IPCC SRES A1B 시나리오)에 따른 지역별 토양유실량 변화 (김민경 등, 2010)

(2) 농업기상재해 김민경 등(2010)은 A1B 기후변화 시나리오에 따르면 21세기 말에는 강우량이 17% 증가가

예상되어 밭 토양의 단위면적당 토양 유실량은 2003년 대비 7.6% 증가하고, 총 토양 유실량은 2003년 대비 12.9% 증가할 것으로 예측하였다.

한편 김호성 등(2010)은 극한가뭄의 시공간적 변화에 대한 기후변화의 영향에 대한 분석을 하여 농업가뭄 특히 단기간 지속 가뭄의 경우 현재보다 미래의 시후조건에서 심화될 것으로 예측하였으며 또한 수문학적 가뭄의 경우는 기간에 상관없이 현재보다 미래에 심화될 것으로 예측하였다.

나) 작물재배 1차 보고에서는 여름작물인 벼, 콩의 미래 기후 조건에서의 생산성 변화, 밀, 보리, 감자,

과수 등의 재배 적지 변화, 벼의 기후학적인 재배적기 변화 등에 대하여 다루었다. 1차 보고서 이후 수집한 기후변화 관련 연구의 특징은 기후변화에 따른 작물의 생산성 변화 영향 평가 이외에 작물 재배에서 기후변화 적응 연구 보고가 이루어지고 있다는 점이다.

(1) 재배적기 이정택 등(2010)은 과거 30년 (1931~1960)과 최근 30년 (1971~2000)의 평년기온을 이용

하여 벼 작기의 변화와 생육반응을 분석하였다. 과거 30년간의 이앙기조한은 지역별로 4~7일 빨라졌고 안전출수기만한은 약 3일 늦어진 것으로 보고하였다.

서형호 등(2010)은 강원 지역에서의 최근 10년간(2000~2009)의 기상환경을 평년(1971~2000)과 비교하여 벼 재배의 기상환경 변화 추이에 따른 고품질 쌀의 안정 생산을 위한 대책을 제안하였다. 향후 기후 전망에 의하면 출수기는 빨라지고 등숙 온도는 올라갈 수 있으므로, 중생종이나 중만생종을 재배하거나, 이앙 시기의 조절이나 직파 재배와 같은 재배 관리를 달리하여 출수기를 늦추면 쌀 수량과 품질의 저하를 막을 수 있을 것이라 하였다. 또한 등숙 기간의 기온 상승과 일조량 감소, 강수량 증가 등의 변화된 기상 여건에 잘 적응하는 품종을 육성하거나 선발하여 보급 재배함으로써 고품질 쌀의 안정 생산을 이루어야 할 것이라

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고 하였다. 구본일 등(2011) 온난화 조건에서 적응을 위한 방법 중의 하나로 벼의 2기작재배 가능성을 검토하였고, 이종희 등(2010)은 2기작재배를 위한 벼 극조기 재배 적응 유망계통을 선발하여 그 특성을 보고하였다.

(2) 재배적지 기후가 온난화됨에 따라서 작물 재배 가능지역이 고위도 및 고고도 지역으로 확장될 가능

성이 있다. 김선영 등(2011)은 위성영상 자료(1989~2003년)를 이용하여 태백산지 고랭지 농업지역의 토지피복을 분석하고, 기후변화가 고랭지 농업지역의 토지피복에 미친 영향을 파악하였다. 시기별 토지피복을 분석한 결과 1989년에서 2003년 사이에 태백산지 지역의 임야의 면적이 감소하였고, 농경지와 시가지 지역의 면적이 증가하였는데, 이와 같은 농경지의의 증가를 기후 변화와 관련하여 분석하였다.

(3) 작물 생산성 노재선 등(2012)은 우리나라 쌀 생산 단수와 기후변수와의 Granger 인과관계 분석을 통하

여 강수량， 강수일수， 일조시간, 기온과 같은 기후변수가 쌀 생산 단수변화와 인과관계가 있는 것으로 나타났다고 하였다. 즉, 회귀분석결과에 의하면 장기적인 추세를 가지고 변하는 기온이나 강수량자료도 쌀 단수에 영향을 미치지만 이상기후가 발생하는지의 여부가 가장 통계적으로 유의성이 높게 쌀 단수에 영향을 미치는 것으로 나타나 장기적인 기후변화는 물론이고, 기후변화의 또 다른 특성인 잦은 이상기후 발생에 대해 적응하려는 노력이 필요하다고 하였다.

심교문 등(2011)은 보리생육모형인 CERES-Barley를 이용하여 A1B 기후시나리오에 따른 국내 쌀보리의 잠재수량 변화를 평가하였다. 현재 30년 평년(1971-2000년, 기준연도)에 비하여 세 가지의 미래 30년 평년(2011-2040, 2041-2070, 2071-2100년) 기후 조건에서는 쌀보리의 평균 잠재수량이 기준연도에 비해 각각 8, 15, 13%씩 증가할 것으로 예측하였다.

그림 54. 기후 변화(IPCC SRES A1B 시나리오)가 농업지대별 가을보리 “새쌀보리”의 잠재 수량성 변화(심교문 등, 2011)

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다) 병·해충·잡초 1차 보고서 이후 기후변화가 농작물 병, 해충, 잡초 발생 변화에 미치는 영향에 대한 연구

는 많지 않다. 고추의 주요 병에 대한 기후변화 영향 평가가 있을 뿐이며, 식품해충과 기후 변화에 대해서는 일반적인 종설 보고가 있을 뿐이고, 잡초에 대한 연구 결과는 찾아 볼 수 없었다.

(1) 병 Shin & Yun(2010)은 생장상을 이용하여 현재의 기후 조건과 예상되는 미래 기후 조건 하

에서 고추 탄저병, 역병, 풋마름병 및 세균성 점무늬병의 접종 후 발병 진전을 비교 검토하였다. 고온 및 고 CO₂ 조건에서 세균성 풋마름병 및 점무늬병은 유의하게 병 진전이 빨랐으나 탄저병과 역병은 유의한 차이가 없었다고 하였다. 한편 신정욱과 윤성철(2011)은 A1B 기후변화 시나리오와 고추 탄저병 예찰 모형을 이용하여 고추 탄저병 감염위험도(IR) 변화를 평가하였다. 감염위험도는 탄저병 방제 횟수를 추정하는 것으로써 우리나라 전 지역에서 향후 탄저병 발병이 증가할 것으로 예측하였다. 상대적으로 탄저병 발병이 급증하리라 예측되는 지역은 경북의 영덕, 영양, 의성 등이었고, 반면 발병 증가가 완만하리라 기대되는 곳은 강원 횡성, 경남 함양 그리고 충남 태안 등이었고, 현재 고추 주산지인 경북 동부지역은 미래 탄저병 발병압이 심각하게 증가되리라 예측하였다.

그림 55. 기후변화(IPCC SRES A1B 시나리오)에 따른 고추 탄저병 감염위험도(방제 횟수)의 지역별 변화

(신정욱과 윤성철, 2011)

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(2) 해충 박창규와 정명표(2012)는 국제화와 농산물의 빈번한 수출입으로 인해 우발적으로 유입된

검역 해충들의 국내 정착 가능성 여부를 검토하였다. 오이총채벌레(Thrips palmi)등 2종의 기 침입 해충과 침입 가능성이 있는 나방 1종(Light brown apple moth, Epiphyas postvittana) 등 3종에 대하여 상용 프로그램인 CLIMEXⓇ(version 3.0)와 문헌에 수록된 매개변수 값을 이용하여 68개 시군을 대상으로 평년과 미래 기후변화 조건에서 정착가능성을 분석하였다. EI (Ecoclimatic index)값이 10 이상으로 보통의 정착가능성 있는 지역의 수가 오이총 채벌레는 제주도 서귀포 등 3개 지역, 미국선녀벌레 (Metcalfa pruinosa)는 대구 등 47개 지역, Light brown apple moth (LBAM)는 제주도 고산 등 2개 지역이었다. 하지만 지중해과실파리(Ceratitis capitata)는 한 지역도 없었으나 사계절 최저, 최고 온도가 3℃ 상승하고 강우량이 겨울에는 20% 감소하고 여름에는 20% 증가하는 기후 변화 조건에서는 오이총채벌레, LBAM, 지중해과실파리 3종 모두 국내 남부 해안 지역까지 정착 가능성이 있는 것으로 분석되었다고 하였다.

윤태중 등(2010)은 온난화에 따른 기후변화는 식품해충의 발생 빈도를 증가시키고 분포범위의 확대를 초래할 수 있으며, 또한 세계화 추세로 외국과의 교역이 확대됨에 따라 아열대지역의 외래해충이 유입될 가능성이 크게 증가할 것으로 예측된다고 하였다. 한편 이윤정 등(2011)은 기후변화에 따른 해충유입 방지를 위해서는 방충포장기법의 필요성에 대하여 보고하였다.

라) 농업 경제 박경원과 권오상(2011)은 동태 설증수리계획법(PMP; positive mathematical program)을

이용하여 기후변화로 인해 발생하는 농업부문 전체의 경제적 효과를 분석하였다. 분석결과 기후변화가 쌀 생산성에 미칠 영향은 상당한 수준이지만 생산자에게 자원의 품목별 배분을 허용할 경우 적극적인 품목 선택행위로 인해 생산성 감소율만큼 농업부문 이윤이 줄어들지 않아 2100년의 기후조건(IPCC SRES A1B 시나리오)에서 농업 총 이윤이 6.42% 감소할 것으로 추정하였다. 그러나 작부시기 조절과 같은 적절한 적응조치가 따를 경우 기후변화는 오히려 농업부문의 총이윤을 늘리는 역할도 하는 것으로 분석하였다.

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그림 56. 기후변화(IPCC SRES A1B 시나리오)로 인한 농업분야 손실과 적응수단의 경제효과 분석 (박경원과 권오상, 2011)

김창길과 이상민(2009)은 기후변화에 따른 농지의 가치와 농산물 수익변화를 추정함으로써

경제적인 영향을 평가하는 방법인 리카디안 모형을 이용하여 기후변화와 농경지 가격과의 관계를 분석하여 연평균 기온(12.4oC)이 1℃ 높아지면 ha당 농경지 가격이 145-192만원(5.7-7.5%) 하락하지만 월평균 강수량(110.8mm)이 1mm 증가하면 ha당 농경지 가격이 145-192만원 상승하는 것으로 보고하였다. 한편 지구온난화에 따른 기후변화 요소 중 기온의 변화가 강수량의 변화 보다 농경지가격에 더 크게 영향을 미친다고 하였다.

정준호와 김광배(2012)도 기후변수가 논과 밭이라는 경작유형별로 경지면적과 토지가치에 미친 경제적 효과톨 강원도의 농업율 사례로 추정하였다. 기온변수가 논과 발의 토지가치와 경작면적에 부정적인 영향을 미치고 있는 것으로 분석되었다고 하였다. 한편 정준호와 이승호(2012)도 강원도 농업을 사례로 1993-2010년 기간 동안 11개 시군별 기후, 지리 및 토양, 사회·경제적 변수들에 대한 패널자료를 구축하고 리카디언 방법을 사용하여 극한기후 변수들이 논과 밭 경작유형별로 토지가치에 미친 경제적 효과를 추정하였다. 호우 관련 극한기후 변수는 논과 밭의 토지가치와 부정적인 관계가 있고, 여름철 관련 극한기온 변수들은 토지가치에 음(-)의 영향을 미치고 있지만, 한파를 제외한 겨울철 관련 극한기온 변수들은 토지가치와 정(+)의 관계를 보인다고 하였다. 따라서 극한기후 현상을 야기하는 지구 온난화 현상은 현재로서는 강원도의 농업에 부정적인 영향을 미칠 것으로 예상된다고 하였다.

2) 시사점 및 향후 연구방향 농업분야에서는 과거 기후변화에 따른 농업기후지수, 기상재해변화, 식물계절 변화, 기후생

산력지수 등의 변화 등에 대해서는 대부분 1차 보고서에서 다루어 졌고, 1차 보고에서는 다루어지지 않았던 내용과 미래기후변화 조건에서 농업기후 변화에 대한 내용이 일부 보고되고 있다. 즉, 과거 기후변화에 따른 벼 재배 가능기간 변화, 미래 기후 조건에서 식물기간, 작물기간, 무상기간 등 기후지수, 가뭄 심도 변화 등에 대한 연구가 이루어지고 있다.

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작물재배 분야에서는 1차 보고서에서 다루어지지 않았던 보리, 피망 등 일부 작물의 기후변화에 따른 생산성 변화 예측에 대한 연구가 이루어졌으며, 1차 보고서에는 없었던 벼의 2기작재배 가능성 검토하였다, 기후변화 적응 재배법 연구 등 기후변화 적응에 대한 연구가 보고되기 시작하였고, 기후변화에 따른 고랭지 농업지역 변화 등에 대한 연구도 이루어졌다.

병·해충·잡초 분야는 1차 보고에서와 마찬 가지로 많은 연구가 이루어지고 있지 않고 있다. 기후변화에 따른 고추 탄저병 등의 발생 변화 예측, 식품해충 변화 가능성 예측에 대한 보고가 있을 뿐이며, 작물 해충과 잡초 발생 생태의 기후변화 영에 대한 연구 결과는 찾아 볼 수 없었다.

1차보고서에서는 없었던 기후변화가 토지가격, 농업 수익변화 등에 미치는 경제적 영향에 대한 연구가 다수 이루어지고 있으며, 기상청에서 RCP 기후변화 시나리오가 발표됨에 따라서 이를 이용한 농업 각 분야 영향 평가 및 적응 연구가 활발하게 이루어질 것으로 기대된다.

3) 참고문헌강위수 등 (2012) 격자 기상자료를 이용한 식물 병해충 예측 모형 평가용 농업 모형 개발 및

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마. 연안 및 해양1) 주요 내용

가) 해양물리 민승환 등 (2010)은 우리나라 주변해역을 7개 해역으로 구분하고 1985~2009년 동안의

NOAA/AVHRR 위성 관측 자료와 8지점의 기상청 부이 자료를 활용하여 해수면온도의 시공간적 변화 특성 분석을 하였다. 자료 활용 기간의 평균 해수면온도는 8~26 ℃ 변화를 보였고 연진폭은 7~24 ℃로 나타났다. 전 해역에서 수온 변화 경향은 일관적으로 상승 경향을 보이지는 않고 1985~1998년에 0.0628 ℃의 증가와 1998~2009년에 -0.0559 ℃의 감소를 보인 것으로 분석되었다.

김성중 등 (2011)은 HadISST, GISS SST 및 ERSST의 1880~2009년간 관측 및 재분석자료로부터 우리나라 주변 해역의 수온 변화 경향을 분석하였다. 표층수온은 산업혁명 이후 약 1 ℃ 이상의 중가를 보였고 겨울철 남해의 수온 증가가 1.5 ℃로 전 지구 평균수온 중가보다 약 3배 빠르게 진행 중이며 황해의 경우 약 2배 정도 온난화가 진행 중인 것으로 분석된다. 수온 변화 경향은 단순하지 않고 다양한 주기의 변동성이 복합적으로 나타났다.

성기탁 등 (2010)은 국립수산과학원에서 1968~2008년 동안 우리나라 주변 해역의 정선해양관측점에서 관측한 수온 자료를 분석하였다. 동해, 남해 및 황해 관측 해역의 표층수온은 각각 1.39 ℃, 1.27 ℃ 및 1.23 ℃ 증가하였고, 그 평균 증가율은 각각 0.0226 ℃/yr, 0.0267 ℃/yr 및 0.0232 ℃/yr 으로 나타났음을 보고. 100 m 수심에서는 남해에서는 0.008 ℃/yr의 상승 경향을 보였으나 동해에서는 -0.013 ℃/yr의 하강 경향을 보였다. 계절별로는 남해를 제외하고 겨울철의 상승률이 여름철의 상승률보다 약 2배 이상 높아 장기적인 수온상승이 겨울철 수온상승의 영향을 더 받고 있는 것으로 나타났다.

손영백 등 (2012)은 황해 남부 및 남해안을 포함한 동중국해의 NOAA/AVHRR 위성 관측 자료와 1985~2010년의 NASA/JPL 월별 합성자료를 이용하여 표층수온의 변화를 분석하였다. 월평균 표층수온은 26년간 0.2~1.0 ℃ 상승한 것으로 나타났다. 공간적으로 표층수온 분포의 변화를 분석한 결과로부터 20.3 ℃ 등온선의 분포 위치가 점진적으로 북상하고 있음을 도시하였다.

Park et al. (2012)은 ERSST 자료로부터 우리나라 주변해역을 포함한 북서태평양의 1981~2005년의 해수면온도 상승 경향을 산출하였다. 이 결과와 NCEP-NCAR 재분석자료등으로부터 해양-대기 사이의 플럭스 변수 등과 NOAA CPC의 여러 가지 기후지수를 이용하여 1970~2005년 사이의 해수면온도 변화 기작을 분석하였다. 1970~1989년 기간에는 시베리아고기압에 의해 조절되는 동아시아 겨울몬순이 해수면온도 변화에 기여한 반면 1990~2005년 기간에는 해양역학의 중요성을 제시하였다.

Park et al. (2011)은 1967~2008년 사이의 한국해양자료센터(KODC) 자료로부터 황해저층냉수의 변동성을 분석하여 황해저층냉수의 수온변화는 2~7년 및 10~20년 주기성이 있으며 1967~1971년, 1983~1988년 및 1996~1998년 사이의 냉각시기와 1972~1980년 및 1990~1995년의 상승 시기가 있었음을 제시하였다. 해수면 기압, 기온 그리고 5가지의 기후지

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수와 비교하여 황해저층냉수의 수온변화는 주로 겨울철 대기의 외력에 기인되는데 냉각 시기는 겨울철 시베리아고기압, 알류샨저기압, 태평양진동(PDO) 및 극진동(AO) 뿐만 아니라 여름철 해수면기압 증가 및 쿠로시오의 해수면온도 상승과도 관련이 있음을 제시하였다.

민홍식 등 (2011)은 2006~2010년 기간 동안 대한해협 서수도에서 매월 관측된 수온과 염분 자료로부터 대한해협을 통과하는 해수 물성의 변화와 대한해협저층냉수의 단기(계절-경년) 변화를 분석하였다. 저층냉수의 강한 연 변화는 자료동화 모형 결과와 비교하여 대한해협에서 남향하는 해류의 차이 및 연안 용승변화와 관련 있음을 제시하였다.

Yeh et al. (2010)은 1891~2005년 기간의 JMA 자료, HadISST 자료 및 ERSST 재분석 자료를 이용하여 동해 해수면 온도의 변동성을 분석하였다. 동해 해수면온도 변화의 표준편차는 북서해역에서 가장 크게 나타났다. 변동성 분석 결과 1940년대와 1980년대 중반 이후 상승기가 있었으며 수십년 주기 변동성이 복합되어 나타났다. 겨울과 여름의 장기 변동성은 달라서 겨울에는 수온상승 경향과 수십년 주기 변동성이 모두 나타나는 반면 여름에는 1980년 중반이후의 상승 경향만 뚜렷하게 나타났다.

Yeh와 Kim (2010)은 HadISST 자료로 1950~2008년 기간의 황해 및 동중국해 겨울철 해수면온도의 변화를 분석하고 대기순환과 관련하여 해석하였다. EOF 분석결과로부터 해수면온도는 1970년대 후반 이후 지속적으로 상승 경향을 나타내고 있음을 보였음. 이러한 변화에 대한 가능한 기작으로 북태평양진동 형태의 해면기압 변화, 즉 북풍의 약화에 의한 영향을 제시하였다.

Na et al. (2010)은 1962~2008년 사이의 KODC 자료, ECMWF 및 NCEP/NCAR의 바람 자료 등을 바탕으로 대한해협저층냉수의 경년변화를 분석하였다. 또한 이 변동성의 상층 수괴의 수온 및 동해에서의 대기 외력과의 관련성을 분석하여 대한해협저층냉수의 경년변동은 한반도 동해안의 남향 바람 응력과 관련 있음을 제시하였다.

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그림 57. 대한해협저층냉수의 경년변화 (Na et al., 2010)

김중진 등 (2012)은 1950~2010년 기간에 대하여 동중국해와 동해 남부 해역의 살오징어 산란장 해역에 대한 표층 수온의 변동성을 가을철과 겨울철로 구분하여 분석하였다. 표층수온 상승률은 가을과 겨울에 각각 동중국해 대륙붕과 대륙사면 해역에서 0.024, 0.028 ℃/yr, 북부 동중국해 및 제주도 해역에서 0.021, 0.027 ℃/yr 그리고 동해 남부해역에서 0.0003, 0.0078 ℃/yr으로 나타났다.

오상명 등 (2011)은 IPCC AR4 기후예측모델 중 6개 모델들의 A1B 시나리오 결과를 이용하여 북서태평양과 우리나라 주변 해역의 미래 해수면 상승을 조사하였다. 한반도 근해의 평균 해수면은 열팽창을 고려한 경우 향후 100년에 27 cm (MPI_ECHAM5) 및 31 cm (GFDL_CM2.1) 상승을 예측한 것으로 분석되었다. 이 변화의 요인으로 겨울철 시베리아고기압 약화와 북서태평양상의 기압장 변화 및 이에 따른 바람장 변화에 의한 수온 변화를 제시하였다.

Marcos et al. (2012)은 연안 조석 관측자료 (한국, 중국, 러시아, 일본, 북한의 69개 지점), 인공위성 관측 해수면 고도계 자료 (1993~2008) 및 World Ocean Atlas (WOA05)에 근거하여 산출된 steric 해수면 자료를 이용하여 우리나라 주변해역의 해수면 변동성을 분석하였다. 경년변동은 주로 steric 해수면 변화에 따라 해역별로 차이가 나타났으며 장기 변동률은 1960~2000년 사이에 -1.5~5.5 mm/yr로 분석되었다. 1993~2008년 사이의 변동은 황해와 동해에서 각각 4.9±1.9 및 3.8 ±5.5 mm/yr의 상승률을 보여주었다.

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그림 58. 우리나라 주변해역의 해수면 변동성 분석 (Marcos et al., 2012)

정원무 등 (2012)은 부산항 신항 인근 해역에서 관측된 10년간의 파랑자료로 파랑의 계절적 특성을 분석하였으며 평균파향, 유의파고 및 유의파주기에서 연별 변동성은 뚜렷한 변화 경향은 나타나지 않았다.

Lim et al. (2012)은 World Ocean Database 2005 (WOD05)의 1931~2005년간 자료와 기타 다양한 관측 자료를 이용하여 동해의 기후학적 혼합층 수심의 공간적 분포에 대한 분석 결과를 제시하였다. 계절적 변화는 subpolar 전선 해역에서 가장 작은 20 m 정도이고 전선 남북 해역에서 670~100 m 그리고 겨울철 대류해역에서 200 m 정도로 가장 크게 나타났다.

Chang et al. (2009)은 1994~2007년 사이에 동해 울릉분지의 심층 수온 자료를 분석하여 0.1 ℃ 등온선 분포 수심이 약 31 m/yr 크기로 깊어지고 있는 것으로 제시하였다.

그림 59. 동해 울릉분지의 심층 수온변화 분석 (Chang et al., 2009)

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Park과 Kim (2010)은 1961~2007년 사이의 KODC 해수 물성 관측 자료와 국립해양조사원의 연안 관측 수온자료, 1999~2007년 사이의 QuikSCAT 위성 관측 바람 자료, 그리고 NCEP, RSMC 등의 기상 변수 자료 등을 이용하여 한반도 동남부 연안의 여름철 용승 변화를 분석하였다. 용승이 발생하는 해역의 수온은 일반적인 동해 표층 수온 변화 경향과는 반대로 점차 감소하고 있는 것으로 나타났으며 이는 북서태평양 대기와 해양 환경의 장기적인 변화와 관련이 있을 것으로 추정하였다.

Chang et al. (2011)은 1994~2007년간의 ECCO-GODAE ver.3 자료를 이용하여 동해의 표층혼합층 깊이 변화를 분석하여 동해 남부해역의 혼합층 두께가 -1.24 m/yr의 크기로 감소하였음을 제시하였다. 이러한 변화는 바람응력 curl 에 기인한 것으로 보았으며, 바람응력 curl의 상승 경향에 의한 혼합층의 감소 효과가 14년 동안에 14.6 m에 이른 것으로 산출하였다.

그림 60. 동해의 동해의 표층혼합층 깊이 변화 분석(Chang et al., 2011)

나) 해양화학 Park et al. (2008)은 동해에서 1992, 1999 및 2007년에 관측된 해수 중 CO₂ 자료를 분

석하여 인위적(anthropogenic) CO₂의 흡수량이 1992~1999년 사이에 0.6±0.4 mol C/m2yr 이고 1999~2007년 사이에 0.3±0.2 mol C/m2yr 임을 산출하였다. 특히, 최근에 흡수된 CO₂

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는 수심 300 m 이내의 표층에 제한되어 있는 것으로 나타났다. 손영백 등 (2010)은 1997~2007년 사이의 SeaWiFS 위성 관측 자료에 MNDCI 알고리즘을

적용하여 동중국해 북부해역에서 유기탄소(POC) 농도의 시공간적 변화를 분석하였다. 10년 평균 POC 농도는 계절적 변화를 보이는 반면 장기적인 변화의 뚜렷한 경향성은 나타나지 않았다. 해역에 따른 POC 농도의 평균값은 양자강희석수의 분포 경향에 따라 큰 편차를 보이는 것으로 분석되었다.

Kim et al. (2010)은 동해에서 관측된 자료를 이용하여 아라고나이트 보상심도(aragonite saturation state)의 다변선형회귀모델을 개발하고, CO₂ 농도 자료를 이용하여 과거 40년 동안 동해의 산성화 경향을 평가하였다.

그림 61. 과거 40년 동안 동해의 산성화 경향 변화 분석 (Kim et al., 2010)

다) 해양지질 Lim et al. (2011)은 동해 울릉분지의 퇴적코어 자료를 분석하여 원소성분 구성 변화를 근

거로 과거 20000년 기간의 고기후변화를 논의하고 특징적인 3개의 시기 (~18-9.3 kyr BP, 9.3-6.5 kyr BP, 6.5 kyr BP-현재)로 구분하였다.

국토해양부 (2011a)는 우리나라 연안의 침식 모니터링 사업을 지원하고 있으며 매년 선택된 연안의 침식모니터링 결과를 보고하고 있다.

라) 해양생태계Jang et al.(2011a)은 11개의 기후모델(특히, coupled model intercomparison project

phase 3: CMIP3)로부터 생성된 결과를 비교하여, 지구온난화에 대한 북태평양의 반응 중, 해양 혼합층(mixed layer depth: MLD)의 변화와 이 변화가 해양의 기초생산력에 미치는 영향을 연구하였다. 해양표층의 온난화와 더욱 많은 강물의 해양유출로 인하여, 21세기에는 해양의 표층이 더욱 층화될 것이며, 이 결과 북태평양의 대부분 해역에서 MLD가 감소될 것이다. 특히 우리나라가 위치한 북서태평양 중, 일본의 동쪽 해역인 쿠로시오 확장대(Kuroshio extension: KE) 부근에서 MLD의 감소가 크게 발생된다. 이 해역에서는 바람이 약해지면서, 표층의 냉각 정도가 감소되고, 따라서 MLD가 얕아지게 된다. 이러한 결과는 해양의 심층으로

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부터 표층으로의 영양염(특히, nitrate) 공급을 감소시켜 이 해역 일차생산력이 현재보다 약 10~40% 감소할 것으로 보인다. 모델과 위도에 따라 차이가 있기는 하지만, 대부분의 모델에서는 식물플랑크톤의 봄 번성이 약 0-13일 정도 빠르게 시작될 것이다.

Jang et al.(2011b)은 CMIP3의 11개 모형 결과를 이용하여 우리나라 주변 해역을 포함한 북태평양에서 지구온난화에 의한 혼합층(mixed layer depth: MLD) 반응과 이의 일차생산력에 대한 영향을 분석하였다. MLD는 1958년부터 2008년까지의 자료를 이용하여 구하였으며, 일차생산력은 1998년부터 2008년 사이에 해색위성 SeaWiFS로부터 관찰된 엽록소의 양을 이용하였다. 북태평양의 MLD는 ENSO와 지구온난화와 연동되어 변화되고 있는데, 중위도권에서는 약 두 달의 시간 차이를 가지고, 라니냐 기간에 MLD가 증가하고, 엘니뇨 기간에는 감소하고 있음이 발견되었다. 향후 혼합층 두께의 감소와 성층강화는 하층으로부터 영양염 공급의 차단 효과를 유발하여 일차생산력 감소의 결과를 가져오고 춘계 대번성 시기가 앞당겨 질것으로 전망된다.

박영규 등 (2012)은 A1B 시나리오를 적용한 지구시스템모형 결과를 이용하여 동중국해의 엽록소량 변화를 평가하였다. 저층 수온보다 표층수온이 빠르게 증가하여 성층이 강화되고 이에 따라 저층으로부터의 영양염 감소 때문에 엽록소량이 감소할 것으로 분석하였다.

손영백 등 (2012)은 황해 남부 및 남해안을 포함한 동중국해에서 1998~2004년간의 SeaWiFS와 2003~2010년간의 MODIS의 위성관측 자료의 표준 산출물인 NASA OBP 클로로필-a 자료를 분석하여 13년 동안 엽록소량이 0.2~1.1 mg/m3 감소하였음을 보고하였다. 또한 식물플랑크톤의 종조성 분석 결과 미소플랑크톤은 감소하였고, 소형플랑크톤은 큰 해역간의 편차를 보이면서 전체 월평균은 감소, 그리고 극미소플랑크톤은 증가한 것으로 나타났다. 공간적 분포 분석결과 엽록소량의 0.6 mg/m3 등농도선 분포 위치가 북상하였음을 제시하였다.

Yamaguchi 등 (2012)은 1997~2006년 기간 동안의 SeaWiFS 인공위성 관측 자료를 바탕으로 황해와 동중국해에서 엽록소량의 계절 및 여름철 경년변화를 분석하였다. 동중국해에서의 여름철 엽록소량의 경년병화는 양자강희석수의 경년변화에 의존될 것임과 황해에서 엽록소량은 10년 사이에 점진적으로 증가하였음을 제시하였다.

Kang et al. (2012a)은 우리나라 관할 해역의 1961~2006년 기간의 국립수산과학원 정선관측 자료 (수온, 염분, 동물 플랑크톤), 동해북부 러시아 연안역의 1988~2007년 기간의 일본기상청이 보유한 수온과 염분자료와 러시아의 동물플랑크톤 관측 자료로 변화 경향을 분석하였다. 동물프랑크톤 생체량은 황해동부, 동중국해북부, 동해남동부에서 1990년대 초반이후 증하기 시작하여 1990년대 후반 급증하였다.

Hwang et al. (2012)은 1961년 이후 국립수산과학원의 정선관측 자료와 1984~2010년 기간 동안 이어도해양과학기지의 자료를 이용하여 이어도기지 주변 해역의 어류 군집의 수 십년 주기 변동성과 기후변화와 관련성을 분석하였다. 1990년과 1993년 사이에 어류 군집 구조의 변동이 있었던 것으로 나타났으며 이는 북태평양의 1989년의 체제변환(regime shift)과 관련 있을 것으로 해석하였다.

김중진 등 (2012)은 IPCC AR4에 참여한 기후모델(MPI_echam5, MIROC_hires) A1B 시나

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리오 예측 결과를 해수순환모델(MOM ver.3)의 표층 경계조건으로 이용하여 북서태평양의 미래 해양환경 변화를 모의하고 이 결과를 바탕으로 2030년대의 살오징어 산란장 변동을 추정하였다. 동중국해와 동해의 가을과 겨울철 살오징어 산란장은 모두 북쪽으로 이동하고 산란장 면적은 1990년대에 비하여 가을과 겨울 각각 11.6~30.8 % 및 3.0~18.2 % 감소하는 것으로 나타났다.

그림 62. 북서태평양의 미래 해양환경 변화 모의를 바탕으로 한 2030년대의 살오징어 산란장 변동 추정 (김중진 등, 2012)

강윤호 등 (2012) A1B 시나리오에 의한 GFDL의 지구시스템 모형 (CM2.1과 TOPAZ 생지화학모형 접합) 결과와 해양산성화 영향을 영향흐름모형(EwE)에 적용하여 2020~2100년의 남해 신지도 근해에서의 해양먹이망 변화를 모의하였다. 무척추동물과 어류의 생체량은 일차생산량과 해양산성화에 따라 기후변화 요인이 배제된 기준조건에 비해 각각 5, 11~28% 감소하고, 복합적 조건에 따라 14~27% 감소하는 것으로 나타났다. 특히, 베도라치그룹의 생체량은 2080년경이면 더 이상 발생하지 않을 것으로 전망하였다.

국토해양부 (2011b)에서는 한국해양과학기술원을 통하여 기후변화에 따른 남해(동중국해 북부)의 해양환경 및 생태계 변동 연구를 지원하고 있다. 단계보고서의 내용으로 남해의 해양환경과 생태계 변동 경향을 기술하였다.

Ishizaka 등(2012)은 SeaWiFS 인공위성 관측 자료를 바탕으로 황해와 동중국해에서 엽록소량의 계절 및 여름철 경년변화를 분석하였다. 해양의 탁도가 높은 해역에서의 인공위성 자료가 많은 불명학성을 가지고 있다고 믿고 있으며, 이들 자료에 대한 정확성을 높이기 위한 방법을 연구하였다. 황해와 동중국해에서 지난 15년 동안 수집한 자료로부터, 겨울철 바닥퇴적물의 재부유(resuspension)의 감소 후에 황해와 동중국해의 넓은 해역에서 봄철 식물플랑크톤 번성이 발생한 것을 보았으며, 장강 입구부터 제주에 이루는 해역에서 엽록소-a의 양이 여름철에 증가하는 것을 보았다. 여름철 증가에 대한 변동은 장강의 유출수량 변동과 상응하였다. 황해에서는 장강 유출수의 직접적 영향이 그리 크지 않았고, 장기적인 엽록소-a의 양

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증가가 지속되었다. 이러한 자료들은 경험적인 방법에 기준한 것이지만, 향후 인위적인 혹은 기후에 기인한 생태계 변화나 변동을 이해하는데 유용할 것이다.

그림 63. 21세기와 20세기 겨울철 혼합층(MLD) 차이(21세기 - 20세기)의 (a) 평균(multimodel mean)과 (b) 표준편차(multimodel standard deviation) (Ishizaka 등, 2012)

Chung et al.(2012)은 해조류(marine algae) 생산이 이산화탄소의 흡수를 유발할 뿐만 아니라 식량으로써, 연료로써, 의약품으로써 널리 이용될 수 있음을 보고하였고, 이와 관련된 한국에서의 여러 활동들을 소개하였다. 해안역의 자연적인 혹은 인공적인 수중림으로부터 이산화탄소를 제거한다는 새로운 개념의 프로젝트인 해안역 이산화탄소 제거 벨트(Coastal CO₂ Removal Belt: CCRB)가 수립되었으며, 여러 시공간적 규모로 시행될 수 있음을 보고하였다. 예를 들면, 다년생 갈조류인 Ecklonia를 CCRB의 시험장에서 재배하면, 1년에 1 ha 당 10톤의 이산화탄소가 제거된다고 하였다.

Lee et al.(2012)은 대기 중의 dimethylsulfide (DMS)가 부분적으로 지구온난화를 반영하고 있으므로, 해양에서의 DMS 형성이 학계의 중요한 관심사이며, 해양의 여러 조류로부터 합성되는 DMS의 전구물질은 dimethylsulfoniopropionate(DMSP)인데, 이 DMS와 DMSP의 역학에 쌍편모조류(dinoflagellates)가 관여하고 있음을 밝혔다.

Kang et al.(2012a)은 1998년의 기후체제변환에 대한 생태계의 반응을 이해하기 위하여 황해 동부, 동중국해 북부, 동해 남서부, 동해 북서부 해역이 연구 해역으로 선정되었으며, 이 해역에서 20세기 중후반에 국립수산과학원 정선관측으로부터 수집된 환경 및 생물자료(수온, 염분, 동물플랑크톤)를 분석하였다. 네 지역 모두 2월의 표층수온(10 m 수심에서의 수온)은 1990년 초반 이래에 증가하였으며, 염분은 동해 북서부를 제외하고는 1990년대 후반부터 감소하였다. 중형동물플랑크톤의 생물량은 황해 동부, 동중국해 북부, 동해 남서부에서 1990년대 초반부터 증가하였는데, 특히 1990년대 후반부터는 그 증가가 현저하였다. 특이하게도, 1990년대 후반부터 황해 동부와 동중국해 북부에서 동물플랑크톤이 4월, 6월, 10월에 높은 생물량을 보이고 있었다. 생물량의 변동은 분류군에 따라, 혹은 지역에 따라 약간씩 다르게 나타나고 있으나, 일반적으로 네 분류(copepods, euphausiids, amphipods, and chaetognaths)군 모두 1990년대 후반부터 한반도 부근 해역에서는 증가하였다고 볼 수 있다. 한반도 근해생태계에서는 1989년과 1998년의 체제변환에 따라, 수온, 염분, 동물플랑크톤이 함께 변동하는 것으

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로 나타났으며, 수산어획량도 연동하고 있었다.

그림 64. 황해 동부, 동중국해 북부, 동해 남서부, 동해 북서부 해역에서의 동물플랑크톤 네 분류군 (copepods, euphausiids,

amphipods, and chaetognaths) 에 대한 생물량 평균치와 표준편차 변동 (Kang et al., 2011a)

Kang et al.(2012b)은 제철 및 화학산업단지가 밀집한 전라도 광양만에서의 환경변화에 따른 생태계의 영향에 대하여 연구하였다. 광양만은 인위적 활동과 지구온난화에 의하여 1965년 이래 꾸준히 수온이 상승하고 있으며, 주변의 6개의 발전소에서 냉각수(1.5 M m**3/d)가 나와 만 안으로 따뜻한 물이 유입되고 있다. 또한 공단시설의 확충으로 2004년에는 1973년에 비하여 면적이 30%나 감소되었다. 이 해역의 이러한 변화와 식물플랑크톤의 생산력과 패류와 저서조류가 서식하는 천해서식처 등을 감안하여 Ecopath with Ecosim(EwE) 모델을 30년 동안 돌려, 인간의 활동이 있을 때와 없을 때의 결과를 비교하였다.

주세종(2012)은 대기중 이산화탄소 농도가 현재의 두 배(약 750 ppm)에 달 할 2100년의 남해생태계를 예상하는 연구과제를 제안하였다. 즉, 수온은 약 2.0~3.5도 상승하며, pH도 현재의 8.1에서 7.8로 감소할 것으로 예상되는 남해생태계에서 ‘남해역 장기수온변동 추이 및 기후변화와의 상관성 분석’, ‘동중국해 중장기 생태계 변동 추이 분석 및 기후변화 영향 진단’, ‘주요 부유생물 및 생태계 기후변화 반응 연구’, ‘남해권역 해양환경/생태계 변동 모니터링을 위한 관측기반 구축’ 등의 연구를 수행하고 있으며, 그들의 연구과제로부터 구체적으로, 수온변동 추이, 연안역의 산성화 진행 정도, 동중국해 생태계 변동 추이 조사, 주요 식물플랑크톤과 수온 및 산성화 등과 같은 기후인자의 변화에 대한 생리반응 실험 등을 연구하고 있다.

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Kim et al.(2012a)은 동해의 울릉해분 표층에서 이산화탄소의 증가와 해양산성화를 고찰하였다. 1995~2004년 동안에 관찰된 12번의 관찰은 계절에 따라 다르긴 하지만, 울릉해분이 대기중 이산화탄소의 흡수처로서의 역할을 하고 있었다. 대기중과 표층수의 fCO₂는 각각 1.97 uatm/yr과 3.36 uatm/yr로서, 지구평균인 1.5 uatm/yr보다 많이 높았다. 해양산성화 경향은 10년에 0.04로서, 세계해양의 평균치인 0.02보다 두 배가 높았다. 따라서 동해는 빠르게 산성화되어 가고 있으며, 이 연구는 기후변화와 해양산성화가 지역적 규모로 영향을 미치고 있음을 밝혀주고 있다.

Seo and Lee(2009)은 인간의 해상운송 활동과 지구온난화 및 기온대의 변화 등에 의하여 다른 곳의 생물종이 동아시아에 이전될 수 있다고 보았다. 하지만, 한국과 중국에서 이 문제에 대해 공식적인 보고서가 거의 출간되지 않았고, 단지 이웃나라인 일본에서 몇 종의 침입종이 보고되었다는 사례를 제시하였다. 일본 해역에는 40여 종의 침입종이 기록되어 있지만, 분명히 최소한의 수효일 것이라고 주장한다. 게(Pyromaia tuberculata) 혹은 따개비(Balanus grandula)와 같은 종들은 미국 서해안으로부터 유래되었지만, 두 해역의 고유종이 아닌 것도 있었다. 홍합(Mytilus galloprovincialis)과 또 다른 따개비(B. amphitrite)는 다른 곳으로부터 유입된 것으로 보인다.

마) 수산자원Urbach et al.(in press)는 1984년부터 2008년까지 산란을 위하여 남대천을 소상해 오르는

연어의 체장과 비늘 자료를 이용하여, 연어의 성장을 구하였고, 이들의 성장과 북태평양진동지수(Pacific Decadal Oscillation index, PDO), 알류샨저기압지수(Aleutian Low Pressure Index, ALPI), 그리고 해수표층수온(SST), 그리고 1980년부터 2008년사이의 동물플랑크톤 생체량과의 관계를 분석하였다. 이러한 지수들에서 해양환경의 변화를 살펴보면, ALPI는 음의 값으로 장기간 이어졌으나 1977년에는 양의 값을 나타내기 시작하여 이후 1988년에까지 양의 값을 나타내었다. 여름의 PDO는 1998년 이전에는 양의 값이었고, 이 후 서서히 음의 값으로 기울고 있다. 또 SST는 PDO와 밀접한 상관성을 보이고 있는데, 1997년과 1998년에 큰 규모의 엘니뇨가 발생함에 따라 커다란 변화를 나타내었다. 연어 암컷의 체장은 여름 PDO의 증가와 거의 함께 증가하였으며, 연어의 밀도와 함께 낮아졌다. 오호츠크해에서 연어에게 미치는 환경의 영향은 제한적이었다. 남대천에서 어획된 수컷과 암컷 연어들의 성숙연령, 성숙 크기 등을 분석한 결과 1988-1989년의 기후체제변환이 아주 큰 영향을 미친 것으로 분석되었다. 이에 해양환경의 변동은 해양생물의 전 생애를 특징지을 수 있다는 결론에 도달하게 된다.

Kim et al.(2012b)는 동부 및 서부 아북극의 태평양의 남쪽 경계에 서식하는 어류 군집의 생태학적 특성을 해양학을 바탕으로 어업 정보 및 생태적 현상을 비교하였다. 해양표층수온이 명확하게 변화하는 모습을 그림 66에서 볼 수 있다. 일본의 바깥쪽, 우리나라의 동해, 동중국해의 대륙붕, 중부태평양 해역을 따라 흐르는 오야시오-쿠로시오 해류의 수온이 가장 크게 상승하였고(서부북태평양), 동부북태평양 해역에서는 미국의 오리건 해안역(coast)만 국지적으로 조금 수온이 상승하였을뿐 모두 차가워지는 추세가 나타났다. 해양표층수온의 상승은 동부북

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태평양에 비해 서쪽에 더 뚜렷하게 나타났다.

그림 65. 1989년 기후체제변환 시기의 암수별 연어 체장 변화 (Urbach et al., in press)

그림 66. 1984년과 2000년 겨울의 해양표층수온의 차이(사각형 점선이 연구해역) (Kim et al., 2012b)

상업적 어업의 어획량도 동부북태평양 보다 서부북태평양이 높았다. 서부북태평양에서의 주요 어획어종은 소형부어류이며, 이와 대조적으로 동부북태평양에서 주로 어획되는 주요 어종들은 저서생활을 하는 어종들이었는데 환경의 변화에 의하여 두 해역에서 어획되는 주요어종의 조성도 변화하였다. 1980년대 초반, 서부 북태평양에서 어획된 어류의 주요어종은 정어리(35.8%)였지만, 20년이 지난 후에는 다양한 어종들이 고르게 어획되고 있다(그림 67a). 1980년대 초반 동부북태평양에서는 5개의 어종들이 각각 약 10%의 비율로 고르게 어획되었으나, 2000년대 초반에는 민대구(hake)가 36.3%를 차지하여 압도적으로 많이 어획되고 있다(그림 67b). 본 연구해역에서는 수온이 차가운 시기에 커다란 우점종이 존재하고 있는 것으로 나타났으며, 온난한 시기에는 여러 종이 비슷한 비율로 나타나고 있다.

McFarlane et al.(2009)는 동부태평양(캐나다 연안)과 서부태평양(한국 근해)의 상업 어업종의 생활사를 비교하였으며, 이들 자원의 효율적인 자원관리방법을 기후변화의 시각과 연계하여 고려하였다. 대체로 동부태평양에는 저서성 장수어류가 많으며, 서부태평양에는 표층성

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소형, 단명어류가 많다. 표층성 소형어류는 기후변화의 영향을 많이 받고 있으며, 자원량의 증감폭이 대단히 크다. 따라서 이들 종은 1989년의 기후체제변환에 민감하게 반응을 하였다. 하지만 동부태평양의 저서성 어류는 표층어류에 비하여, 기후변화의 영향이 아주 커 보이지는 않는다.

그림 67. 1980년대와 2000년대의 어획종의 조성

차이. (a) 서부태평양, (b) 동부태평양 (Kim et al. , 2012b)

Seo et al.(2006)은 우리나라 동해안에서 방류하는 연어의 성장을 연구하였는데, 동해의 수온이 차가웠던 1980년대에 방류된 연어 치어의 성장률은 수온이 따뜻했던 1990년대의 치어 성장률에 비하여 작았다. 또한 1990년대에 들어 와 동해의 동물플랑크톤 생체량이 급격히 증가하였으므로, 연어의 치어가 동해에 머무는 동안에 성장을 잘 할 수 있는 환경이 조성되었다(그림 68).

Hyun et al.(2005)은 새로운 통계기법인 Self-Organizing Map(SOM)을 이용하여, 우리나라에서 어획된 상업어종의 자료를 분석하였다. 지난 50여년간의 어획자료는 5개의 클러스터(1954-1961, 1962-1973, 1974-1982, 1983-1996, 1997-2001)로 구분되었는데, 이렇게 다르게 구분되는 것은 환경적인 변이 혹은 경제적인 변화에 기인한다.

Kim and Low(2011)은 2000년대 초반의 동아시아 수산활동이 기후변화와 사회경제적 개발과 연관하여 연구하였다. 세계인구의 약 1/3 이 동아시아 지역에 살고 있는데, 이들은 많은 수산물을 생산하고, 소비하고, 국제무역에 기여하고 있다. 해수의 온난화와 더불어 지역적으로, 전지구적으로 진행되고 있는 기후변화는 수산생물과 수산업에 심대한 영향을 미칠 것이다. 이 지역에서의 잦은 태풍은 연안의 사회집단에게 막대한 손실과 희생을 유발할 것이며, 환경의 변화속도는 우리가 효과적으로 대응하기에는 벅찰 정도로 빠르게 진행 중이다. 과학적 활동은

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그림 68. 동해에서의 연도별 연어 치어 성장률과 서식환경. (a) 치어 성장률, (b) 동물플랑크톤 생체량, (c) 동해의 표층수온 (Seo et al., 2006)

기후변화의 상황에서 발생하는 문제점들을 찾아내고, 더 나아가 효과적인 해결책을 만들기 위한 기본 지침을 제공하여야 한다. 수산관리는 기후변화와 더불어 사회체제의 변화를 고려하여 계획이 만들어져야 한다. 그러므로 이 해역의 수산자원을 보존하고 관리하는 국제적 공조체제를 구축하여야 한다는 제안은 매우 논리적이다.

Kang et al.(2012c)은 A1B 시나리오에 의한 NOAA의 GFDL의 지구시스템 모형 결과와 실제해양관측으로부터 얻은 수온결과를 생태계 모델인 Ecopath with Ecosim모형(EwE)에 적용하여 2020~2100년의 남해 신지도 근해에서의 해양먹이망 변화를 모의하였다. 지난 10년 동안의 평균에 해당되는 수산어획노력과 그것의 2배, 그리고 반에 해당되는 수산어획노력을 수산관리 시나리오로 가정하였으며, 실험실에서는 10도부터 5도 간격으로 30도까지 상승하는 수온범위에서 식물플랑크톤의 성장곡선을 얻었다. EwE모형을 기후에 기반한 상향식조절기작(climate-based bottom-up forcing)에 100년 동안 적용시켜보니, 생체량의 변동은 기후와 수산관리 시나리오에 의하여 변동된다는 것이 밝혀졌다. 무척추동물과 어류의 생체량은 일차생산량과 해양산성화에 따라 기후변화 요인이 배제된 기준조건에 비해 각각 5, 11~28% 감소하고, 복합적 조건에 따라 14~27% 감소하는 것으로 나타났다. 특히, 베도라치 그룹의 생체량은 2080년경이면 더 이상 발생하지 않을 것으로 전망하였다.

김수암 등(2007)은 북태평양 생태계의 연어 개체군과 기후변동과의 관계에 대하여 연구하였는데, 알류샨 저기압, 남방진동, 북극진동, 태평양순년진동에 대한 지수들을 상호상관법, 누적법 등의 통계기법을 이용하여 분석하였다. 결과는 1970년대 중반에 큰 기후변화가 발생하였음을 보여주고 있으며, 연어 개체군은 시간지연 효과를 보이며 기후변화에 반응하였다. 연어회귀

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량은 태평양순년진동과 3년, 북극진동과는 6-7년의 시간 간격을 가지며 통계적으로 유의한 상관관계를 가졌다. 연어 치어에 유리한 해양환경은 연안역에서 치어의 성장을 향상시켰지만, 초기발생시기의 높은 성장률이 연어의 회귀율과 꼭 일치하지는 않았다.

바) 어장 및 양식환경박종화 등(2000)은 우리나라 연근해의 온난화 특징과 어업자원의 분포역 및 어황변동 특성

을 구명하였다. 1960년부터 1999년까지 동해의 주문진, 서해의 소흑산도, 남해의 여수, 제주도의 마라도 연안에서 매일 오전 10시에 관측한 수온과 국립수산진흥원에서 수집한 오징어, 고등어, 전갱이, 방어, 멸치 등의 어획자료를 분석하였다. 서해의 소흑산도 연안에서는 가을철에 약간의 상승현상이 발견되었으나, 다른 계절에서는 상승 경향이 나타나지 않았다. 하지만, 그 외의 다른 해역에서는 1960년대 이후, 모두 상승현상이 나타났으며, 이 현상은 겨울철에 더욱 현저하였다. 오징어, 고등어, 멸치, 전갱이, 방어 등의 겨울철(1-3월) 분포 해역은 1970년대 중반에 비하여 1998-2000년에 북상하여 형성되었고, 어군의 분포밀도도 높았다. 또한 이들 종에 대한 겨울철 어획비율도 1960년대 이후 점차 증가하는 경향이 나타났다.

황강석 등(2012)은 한국 연근해에서 우점종인 살오징어 어장의 변화를 살펴보기 위하여, 생물학적인 환경요인인 먹이생물, 즉 동물플랑크톤을 분석하여, 동물플랑크톤의 분포상황과 살오징어 어황과의 관계를 밝혔다. 동물플랑크톤의 현존량은 국립수산과학원에서 1978년부터 2006년까지 수집한 해양자료를 이용하였으며, 동해 남부해역의 오징어 어장에서 오징어 분포의 중심과 범위를 계산하였다. 살오징어의 단위노력당어획량(CPUE)과 동물플랑크톤 현존량과의 관계를 회귀분석한 결과, 4월의 동해 전역 및 동해 남부해역에서의 동물플랑크톤의 평균 현존량과 높은 상관관계가 나타났다. 그 외, 다른 시기의 동물플랑크톤 현존량과의 관계는 유의성이 없었다. 또한, 해마다 살오징어의 어획량과 어장 크기가 변동하고 있는 점과 최근 전지구적으로 문제가 되고 있는 기후변화에 의한 우리나라 주변해역의 영향을 고려하여, 살오징어 채낚이 어업의 어장 중심을 계산하여 연도별로 나타내 보니, 1990년대에는 울릉도를 중심으로 동해 중부해역에서 중심위치가 형성되었으나, 2000년대 후반으로 갈수록 점차 동해 북부해역으로 이동되었다. 특히, 2006년 이후에는 어장중심이 북쪽으로 빠르게 이동하는 경향이 나타나고 있다(그림 69).

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그림 69. 1970~2010년 사이의 동해 살오징어

채낚기어장의 분포 중심의 변화 (황강석 등, 2012)

황강석 등(2012)은 해양환경의 변동에 따른 수산자원의 변동을 파악하기 위하여, 대형선망어업의 어장 및 주요종의 변동을 수온과 관련하여 분석하였다. 수온자료는 국립수산과학원의 정선관측자료로부터 얻었으며, 대형선망어업이 주로 활동하는 남해 해역의 자료를 정리하였다. 어획량 경년변동은 1980년부터 2009년까지의 30년 어업자료를 이용하였다. 대형선망어업의 주요 어종인 고등어, 전갱이, 삼치, 참다랑어의 어장 중심을 계산한 결과, 고등어 어장의 중심은 평균적으로 연간 4.57 km의 속도로 북상하였으며, 삼치와 참다랑어는 각각 8.13 km, 7.1 km의 속도로 북상하였다(그림 70). 하지만 전갱이 어장은 오히려 2000년대에 더 남쪽으로 이동하여, 모든 종이 기후변화에 대하여 같은 반응을 보이진 않았다. 표면수온의 상승에 따라서 참치류의 어획량이 증가하고 있다. 특히, 참다랑어의 경우, 우리나라에서 공식적인 어획량이 보고된 것은 1982년이었고, 2003년에는 2,141톤, 2009년에는 794톤의 어획이 보고되었다(그림 71).

Hwang and Jung(2012)은 1961년 이후 국립수산과학원의 정선관측 자료와 1984~2010년 기간 동안 이어도해양과학기지의 자료를 이용하여 이어도 기지 주변 해역의 어류 군집의 수 십 년 주기 변동성과 기후변화와 관련성을 분석하였다. Correspondence 분석(CA)에 의하면, 1990년과 1993년 사이에 어류 군집 구조의 변동이 있었던 것으로 나타났는데(그림 72), 쥐치는 1981-1992년 기간 동안에 많이 어획되었지만, 고등어는 1992-2007년 기간에 많이 어획되었다. 이는 북태평양의 1989년의 체제변환(regime shift)과 관련 있을 것으로 해석되었고, 황해와 대한해협에서의 수온도 이러한 사실을 확인하고 있다. 또한, 연구기간 동안에 CA에 주요한 요소로 꼽히는 것은 수온보다는 염분인데, 이어도 부근 해역의 어류 군집은 대마난류의 강약에 가장 큰 영향을 받고 있었다.

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그림 70. 우리나라 대형선망 대상어종(고등어(chub mackerel), 전갱이(Jack mackerel), 삼치(Spanish mackerel), 참다랑어(bluefin tuna)의 시대별

어획분포중심의 변화 (황강석 등, 2012)

그림 71. 1980년 이래의 한국 연근해에서 어획된 다랑어류 및 참다랑어 어획 실적 (황강석 등, 2012)

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표 5. 1968~2010년 사이의 한국 연근해(동중국해, 대한해협, 황해)에서의 수심별 수온과 염분에 대한 상관분석 결과 (Hwang and Jung, 2012)

그림 72. 이어도 기지 부근 해역에서 1984~2010년 사이의 어획자료를 Correspondence Analysis로 분석한 결과 (Hwang and Jung, 2012)

Kim et al.(2012b)는 아한대경계역에서의 수온변화와 어류의 출현 분포를 분석하였다. 서부 북태평양에서 어획되는 고등어는 온난성 부어류로 일본과 한국 근해에서 어획되는데, 우리나라 근해 수온이 상승함에 따라 한국어선(기선저인망, purse-seine)에 의한 고등어 어획해역이 1980년대에 비하여 2000년대에는 북상하는 모습을 볼 수 있다(그림 73).

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그림 73. 한국 근해에서 어획되는 고등어의 분포 (Kim et al., 2012b) Rosa et al.(2011)은 살오징어(Todarodes pacificus) 분포지역에서의 장기간 표층수온자료

와 산란장 형성과 연간어획량에 미치는 수온의 영향에 대하여 연구하였다. 산란장은 북위 21-41도, 동경 121-142도, 수심 100-500 m, 쿠로시오 해류 중심축, 표층수온 19.5-23도 범위를 근거로 하여 추론하였다(그림 74). 자료의 분석 결과, 큐슈 주변 해역이 산란장으로서 중요하다고 밝혀졌으며, 겨울철 동중국해에서 산란장이 흩어져 있을 때 일본과 한국에서는 어획량이 감소하는 것으로 나타났다. 이렇게 산란장의 분포가 흩어져 있으면, 산란 성체가 최남단 산란장에 이르지 못하는 이유가 될 수 있으며, 살오징어의 유생이나 미성체가 섭이회유를 원활하게 하지 못하게 되어 생존에 좋지 않은 영향을 줄 수 있을 것이다.

Shoji et al.(2011)은 지구온난화로부터 야기되는 해수온의 상승이 어류의 성장률과 산란시기 및 산란장의 변화를 유발한다고 보았다. 어류는 산란장을 극쪽으로 이동시킴으로써 고수온을 피할 수 있지만, 이러한 변화는 태어난 어류 유생이 겪는 낮 길이의 변화를 동반한다. 어류 가입에 대한 지구온난화의 영향을 이해하기 위하여 서부태평양의 주요 어종인 black rockfish(Sebastes cheni)를 대상으로, 수온 및 낮 길이의 차이가 어류의 성장, 일일 먹이섭취량, 성장 효율 등에 미치는 영향에 대하여 자연조건 및 실험실 실험을 통하여 연구되었다. 어류의 성장률은 11.1~21.3도 사이의 수온에서 증진되었고, 성장은 16도에서 가장 좋았다. 성장에 대한 광주기의 영향은 역시 중요한데, 산란장이 고위도로 옮겨지면 낮 시간이 길어지기 때문에 성장도 좋아진다. 산란장이 극 쪽으로 이동되면 생물들이 겪는 낮 길이가 달라지는데, 여름철에 성장하는 초기생활사 어류와 겨울철에 성장하는 초기생활사 어류는 정반대의 효과를 가지며, 이러한 효과는 고위도로 갈수록 더욱 현저할 것이다(그림 75).

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그림 74. 연도별 가을 및 겨울 산란 살오징어의 산란, 생존 및 어획 분포 (Rosa et al., 2011)

그림 75. 지구온난화의 영향으로 인한 북반구에서의 산란장 북쪽 이동으로 인한 낮과

밤시간의 변화(Shoji et al., 2011)

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Kim et al.(2012c)은 우리나라의 대표적인 양식어종인 넙치를 대상으로 하여, 향후 산성화가 진행될 해수의 상태를 고려하여, 넙치의 알을 부화시킨 후, 여러 농도의 이산화탄소 분압을 만들어 28일 동안 사육하였다. 넙치의 자어 및 치어를 키우는 수조는 400, 850, 1500 ppm의 이산화탄소 농도에 노출되었으며, 사육 28일 이후에 이들에 대한 체중, 체장, 칼슘, 중금속 농도를 측정하였다. 실험 결과, 이산화탄소의 농도가 커질수록 자치어의 성장이 좋은 것으로 나타났으며, 칼슘과 미량원소의 농도도 해수 중의 이산화탄소의 농도가 클수록 커지는 것으로 나타났다.

Kim et al.(2012d)은 넙치에 대한 해양산성화의 영향을 더욱 다양한 요소를 동원하여 실험을 하였다. Kim et al.(2012c)에서는 이산화탄소의 농도만 고려하였으나, 본 실험에서는 이산화탄소의 농도와 더불어 수온의 영향을 함께 고려하였다. 상기의 이산화탄소의 농도에, 수온을 18도와 22도의 두 가지를 만들어 넙치의 치어를 사육한 결과, 역시 이산화탄소의 농도가 클수록, 또한 수온이 높을수록 성장이 좋았으며, 칼슘과 미량원소의 함량도 높게 나타났다. 하지만 전자현미경 사진은 이산화탄소의 농도가 높을수록 골밀도가 엉성한 것으로 나타나, 일시적으로 성장은 좋지만, 장기적으로 보아 자치어의 건강은 좋지 않을 수도 있음이 밝혀졌다.

Yin et al.(2012)도 해양산성화와 지구온난화가 복합적으로 해양생태계에 영향을 미친다고 생각하였으며, Kim et al.(2012c)가 행했던 것과 유사한 방법으로 성게를 대상으로 한 실험결과를 보고하였다. 이들은 성게 성체의 재생산력과 이에 따른 생리학적 변수를 우리나라 남해와 근접한 일본 나가사키 해역에서 9개월 동안 사육하면서 관찰하였다. 이산화탄소 농도는 1000 ppm, 수온은 주위 수온보다 2도 높게 지정되었을 때, 성게의 산란이 중지되었다. 외형적인 모습의 차이는 감지되지 않았지만, 섭식과 이동능력도 감소하였고, 산소 소비는 처음에는 증가하였으나 실험의 후반부에는 감소하였다.

2) 시사점 및 향후 연구방향 대부분의 연구가 현 상태의 진단을 주 내용으로 하고 있으며, 과거 시계열 자료를 이용한

간단한 추세, 추정을 이용하고 있다. 기후변화 시나리오를 직접 적용하여 미래 상황의 전망을 한 연구는 많지 않다

해양 분야는 주로 해수물성(특히 해수면 온도, 염분), 해수면, 순환 변화, 하위 해양생태계 등 진단과 변화 원인 분석의 경향이 강하다. 과거 및 현재 상태의 진단의 경우에 시계열 자료의 분석 대상의 기간, 자료의 획득의 방법 및 자료 생산의 해역 범위에 따라 정량적인 수치의 편차가 크게 나타나 결과 수치 사용에 주의가 요망된다. 국제적인 경향에 따라 해양산성화에 대한 연구가 필요하나 경향 파악과 생태계에 미치는 영향 파악의 연구가 일부 시도되고 있다.

적응 연구에 기반이 되는 미래 전망의 예측 부분은 아직도 IPCC 4차보고서 결과를 분석하는 수준이며 AR5의 예측모델 결과 분석을 시작한 단계이다. 국내 모델 연구에 의한 미래 예측은 이제 모델 개발 초기 단계의 수준이며 선진국 수준에 이르려면 수년이 소요될 것으로 판단된다.

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기후변화 대응 정책과 관련하여 연안 침수와 침식분야에서는 단기적인 상황 진단이 우선적으로 필요하기 때문에 방재와 관련하여 현황모니터링과 연구되고 있는 경향이고 기후변화 예측 모의에 근거한 향후 예측에 대해서는 연구가 전무하다.

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바. 산업 및 에너지1) 주요 내용

가) 산업(1) 제조업

홍금우와 이민희(2008)는 기후변화로 인하여 산업이 받는 영향을 5가지로 구분하였고, 이러한 영향에 따라 국내외 선진기업들의 대응사례를 분석하였으며 이에 맞는 한국 산업계의 대응방안에 대하여 제시하고 있다.

이근재(2010)는 아직 초보수준인 국내기업의 업무연속성 유지를 위한 재해경감 활동계획 수립 및 실행에 대한 방향을 제시하였으며, 조기대응체계 구축을 통하여 어떠한 재난에도 안전을 기할 수 있는 기업 연속성 유지 방안을 모색하였다. 이를 실현하기 위하여 국내 재난관리 표준으로 채택된 사고대비 및 업무연속성관리 가이드라인을 분석하였고, 국내기업에 쉽게 적용할 수 있는 실행지침을 제시하였으며, A기업을 대상으로 재해경감활동계획수립 및 정보기술을 활용하는 방안을 연구하였다.

(2) 건설/교통

강운산(2010)은 기후변화에 따라서 건설업계가 받는 영향 및 이에 따른 건설업계의 변화를 예측하였으나, 적응 전략이 중심이 아닌 온실가스 저감 정책 위주의 연구가 진행되었다.

(3) 유통 정기혜 등(2010)은 식품안전관리에 따른 수입식품과 수출국의 이상기후와의 연계성을 연구

하고, 국내 식품안전 관련 규정 및 체계를 보완하며, 식중독 발생 사례와 기후변화와의 연계성 분석하고, 해수 생태계의 정상화를 위한 연구를 진행하였다. 또한 참고국가의 기후변화 대응 시스템을 조사하고 우리나라와 비교하여 개선방안을 마련하는 연구를 진행하였다.

신언명(2011)은 유통업 분야에서 위기관리를 위하여 사업연속성계획화(BCP)를 활용하여 기후변화에 대응하는 방안을 제시하여 이에 따라 위험완화전략, 위험전가전략과 탄력성 및 유연성 확보전략을 제시하였다.

이중우(2010)는 기후변화에 따른 유통산업의 핵심적인 기상요인과 재해요인을 AHP설문을 통하여 조사하였으며, 이에 따라 유통산업종사자와 기상정보3주체(기상청, 한국기상산업진흥원, 기상사업자)간에 역할과 임무에 대해 전략적 시사점을 제시 하였다.

(4) 관광/레저 이성은, 최환석(2010)은 관광산업에서 저탄소관광을 제시하며, 이에 대한 속성을 기후변화

의 적응과 완화, 관광의 지속가능성, 관광시스템의 세가지로 분류하여 개념을 정의하였다. 이에 따라 저탄소관광의 개념적 프레임 워크를 개발하였으며 이를 통해 저탄소 관광의 측정수준은 관광객의 행동으로 한정하였다.

김남조(2009)는 ‘녹색관광과 기후변화의 관계를 설정한 영향-반응 모형’을 설정하여 향후

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그림 76. 관광산업에서 저탄소관광 (이성은 등, 2010)

그림 77. 녹색관광과 기후변화의 관계 (김남조, 2009)

녹색관광이 추진해야 할 연구과제를 모색하였다.. 연구과제는 크게 ‘기후변화가 관광에 미치는 영향과 적응전략, 관광이 기후변화에 미치는 영향과 온실가스 완화전략, 관광부문에서의 온실가스배출량과 측정방법이 있다, 기후변화 관련 국제협약에서 비롯된 강제이행사항이 국내 관광산업과 관광자에 미치는 산업규제와 환경규제’로 방향을 설정하고 이에 관한 세부과제를 제시하였다.

김성진(2009)은 입지선정, 계획수립, 공사시행, 관리운영 등 관광자원개발 사업의 시행과정에 있어서 온실가스 감축 및 기후변화 적응을 위한 고려사항인 기후변화 대응 관광자원개발 지표를 도출하였다.. 먼저 문헌연구 및 유사사례 분석, 관련 법제도 검토를 통해 관광자원개발 사업 의 시행과정에 따라 적용 가능한 총 78개의 지표를 도출하였으며 1단계에서 도출한 총 78개의 지표에 대해 지자체에서 관광자원개발 사업을 담당하고 있는 공무원들을 대상으로 지표의 현실적용 가능성을 분석하였다. 그리고 관광개발, 에너지 등 8명의 전문가가 참여하여 지표의 중복성과 타당성 등 지표적합성을 검토. 이러한 과정을 거쳐 총 63개의 지표를 선정하

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였다. 조리나(2009)는 기후변화가 겨울철 관광산업에 미치는 영향을 알아보기 위하여 해외 연구

동향을 분석한 후 국내 겨울철 관광산업이 나아가야 할 방향을 모색하였다. 기후변화에 따른 기온 상승은 관광객 스키어 수를 감소시켜 겨울철 관광산업에 부정적인 영향을 미치며, 이러한 취약성을 극복하기 위하여 TCI분석을 활용하는 방안을 제시하였다.

(5) 산업단지 최광림(2009)은 설문조사와 사례연구를 통해 임해산업단지를 중심으로 산업계의 기후변화

적응 전략을 도출하였다. 관리체계를 수립하고, 구조물을 활용하는 등 산업계 내부적인 노력과 함께 정책적인 지원과 지속적인 연구, 이해관계자들의 참여에 대해 제언하였다.

박성순 등(2012)은 익산산업단지(1, 2산단) 내 주요업체에 대한 저감 방법별 온실가스 저감효과 평가결과, 운전방법개선, 설비개선, 배기가스 열회수, 가열설비, 응축수, 열처리개선을 통한 온실가스저감이 경제적·환경적·기술적 측면에서 조사하였다. 그 결과 에너지다소비업체의 공정개선, 기업간 공생적 네트워크를 형성함으로써 자원순환의 극대화를 통한 미활용 및 재생에너지 네트워크 구축(생태산업단지구축)을 통하여 경제적 이득과 온실가스 저감 방안을 제시하였다.

이재용(2011)은 구미국가산업단지를 중심으로 지역의 입주업체간의 자원순환 네트워크 구축, 환경오염 저감 및 효율적인 생태공간개발 등을 통해 구미국가산업단지를 친환경적 생태산업단지 구축을 위한 전략을 제시하였다.

나) 에너지 에너지 분야의 경우 핵에너지에 대한 안전성 문제와 더불어 화석연료의 고갈에 따른 대체

에너지 개발 분야에 매우 관심이 높은 실정이다. 신재생에너지의 경우 아직까지 상용화가 이루어진 에너지 원이 많지 않기 때문에 개발에 관한 연구 및 적용가능성에 대한 연구로 치우쳐져 있으며, 이에 대한 취약성 평가 및 적응성에 관한 연구는 미흡한 실정으로 나타났다.

(1) 발전 오봉근(2012)은 운영환경 변화에 따라 K-water에서 운영하는 9개 다목적댐에 대해 저수지

유입량, 강우량 등의 댐 상류 운영환경을 조사 분석하고, 저수지 모의운영프로그램(HEC-ResSim)으로 댐 설계시 산정된 연간발전량을 재산정하여 수력발전소 운영을 위한 기초자료로 제시하였다.

박완순과 이철형(2011)은 기후변화로 인한 유입량의 증가가 소수력발전소의 수문학적 성능특성에 미치는 영향을 분석하였으며, 본 연구에서 개발한 유량지속특성 예측모델과 소수력발전소의 성능분석모델이 소수력발전소의 수문학적 특성을 분석하는데 효과적으로 사용될 수 있다고 제시하였다..

심홍석과 어성윤(2009)는 환경효율성을 정의하고 그 지표를 DEA(Data Envelope

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그림 78. 기후변화에 따른 수력발전 운영모의 (오봉근, 2012)

Analysis) 모형을 이용하여 도출. 분석 대상인 DMU(Decision MakingUnit)는 2007년 국내 26개 발전소의 CO₂방출량, N₂O방출량, CH₄방출량과 생산된 총 발전량이며, 이를 통해 도출된 결과를 통하여 최적의 경영효율성과 환경효율성을 보이는 발전소를 선정하며 나머지 발전소의 비효율성정도를 연구하였다.

(2) 대체에너지 이종호(2010)는 도시차원에서 기후변화에 대처하기 위한 에너지관리에 관한 국내외 연구동

향과 시행사례를 고찰하고 에너지 측면에서 자립형 그린 홈타운을 위한 신재생에너지 기술로서 건물일체형 태양광시스템, 태양열 시스템, 신재생 하이브리드 시스템을 도입하는 것을 검토하였다. 이러한 방법들을 도시의 특성에 맞게 우선순위를 정해서 투자의 효율성과 효과성을 높여야 한다고 제시하였다.

김광득(2012)은 신재생에너지 분야에 대한 종합적이고 정확하고 신뢰할 수 있는 정보를 제공하기 위한 자원지도시스템의 GIS기반 평가절차를 마련하고 관련한 데이터를 생성하고 이를 적용한 평가를 제공하여 활용할 수 있도록 제시하였다..

이지영과 강인준(2010)은 태양광 시설 설치에 있어, 계획단계에서 입지분석을 위한 방법론을 제시하였다. 이를 위해서 제약기준과 공간적인 입지기준을 설정하고, 태양광시설에 영향을 미치는 기후요소를 지도상에 나타냈다. 특히, 대도시중의 하나인 부산을 대상으로 시험해보았다.

(3) 송/배전 안영환 등(2010)은 기후변화가 국내 에너지 부문의 공급과 수요에 미치는 영향을 고찰하

고, 부정적영향에 대한 효과적 대응을 위해 필요한 전략적 방향을 수립. 전략적 방향을 실현하기 위한 세부과제도 도출하였으며, 세부과제는 그 성격에 따라 정책과제와 연구과제로 구분하

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고 시간적 범위에 따라 중단기 과제와 장기과제로 구분하였다. 남경목 등(2010)은 기후변화에 따른 도시지역의 자연재해시 복구차원의 임시주거의 개념을

포함한 건물자체로재난에 대비되어진 안전가옥 및 안전주거의 개념을 도입하는 것을 제안하기 위하여 건물의 기능유지 뿐만 아니라 도시의 건물간 비상시 에너지 수급의 우선순위적인 위계를 살펴보고, 비상 에너지 확보와 수급체계에 대한 도시단위의 관리 시스템으로서 안전지구 및 안전가옥의 기초자료 분석하여 제시하였다.

2) 시사점 및 향후 연구방향 1차년도에는 DB구축에 초점을 맞추어 2차 기후변화 평가보고서의 작성을 좀 더 용이하게

하는데 중점을 두었다. 그러나 산업 및 에너지분야는 분야가 다양한 반면 연구가 활발하지 않아 연구목차를 구성하고 검색하는데 어려움이 있었다. 추후 2차 기후변화 평가보고서에서는 산업/에너지 분야를 좀 더 세밀하게 분류하여 각 파트별 특성을 좀 더 자세히 볼 수 있도록 진행하고자 한다. 또한 기후변화에 따른 산업분야의 취약성 파악 및 적응에 대한 몇몇 연구가 진행되고 있음을 확인하였으므로 내년도에 추가할 수 있을 것으로 생각된다.

3) 참고문헌강운산(2010), 기후변화와 건설산업, 기상기술정책김광득(2012), 신재생에너지자원평가 및 활용도구 자원지도시스템, 전력전자학회지, pp.44-49김남조(2009), 기후변화에 대응하는 녹색관광의 연구과제 모색, 한국관광학회지, pp.85-104김성진(2009), 기후변화에 대응한 관광자원개발 지표의 개발, 한국관광학회지, pp.227-244남경목 등(2010), 도시지역 기후변화재해시 에너지 수급에 대한 안전가구 및 안전지구 도입에

관한 연구, 대한 건축학회, pp.369-377박성순 등(2012), 익산산업단지 온실가스 감축 중·장기 로드맵 수립, 한국환경분석학회지, pp.

55-60박완순과 이철형(2010), 기후변화에 따른 소수력자원의 수문학적 성능특성 변화, 한국태양에너

지학회 신언명(2011), 기후변화에 따른 유통업의 위기관리 연구: 사업연속성계획의 활용, 한국유통경

영학회지, pp.85-105심홍석과 어성윤(2009), DEA 모형을 이용한 기후변화대응 국내 화력발전소의 경영효율성과

환경효율성 분석, 한국에너지공학회 안영환 등(2010), 에너지 부문의 기후변화 적응전략에 대한 탐색적연구, 에너지경제연구,

pp.153-185 오봉근 등(2012), 기후변화를 고려한 수력발전소 연간발전량 재산정, 대한전기학회 7,

136-137이근재(2010), 산업체 재난 조기대응을 위한 최적재해경감방안 연구, (사) 한국화재소방학회지,

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한국화재소방학회 이성은 등(2010), 저탄소 관광의 개념적 프레임워크 개발 -개념화 과정을 통한 개념정의와 측

정방법 검토, 관광경영학회지이재용 등(2011), 생태산업단지 구축을 위한 전략연구, 유기성자원학회 이종호(2010), 기후변화대처를 위한 도시에너지 관리, 한국도시행정학회이중우 등(2010), 기후변화에 따른 유통산업의 핵심 기상요인과 기업의 경제적 효율성, 한국환

경과학회지, pp.787-797이지영과 강인준(2010), GSIS 기술을 활용한 태양광시설 입지선정에 관한 연구, 한국지형공간

정보학회, pp.99-105정기혜(2011), 식품안전 환경변화에 대응하기 위한 국가 아젠다 개발 등 추진전략 수립, 한국

보건사회연구원조리나(2009), 기후변화가 겨울철 관광산업에 미치는 영향 -해외연구 동향분석, 기후연구최광림(2009), 산업계 기후변화적응전략 수립연구 -임해산업단지를 중심으로-, 환경공학홍금우와 이민희(2008), 기후변화협약이 산업에 미치는 영향 및 대응방안, 한국비즈니스리뷰,

pp.285-301

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사. 보건1) 주요 내용

가) 폭염 1차 기후변화 평가보고서에서 폭염 분야는 주로 고온현상과 사망률의 관련성을 분석과 취

약계층을 정의 연구가 주를 이룬다. 그러나 2차 기후변화 평가 보고서에서는 고온현상과 구체적인 건강영향과의 상관성 분석 연구, 지역별 취약계층별 건강영향 분석 연구가 이루어지고 있다.

박석 등(2010)은 여성 노인에게서 폭염 시 받는 열 스트레스가 여성 노인의 심폐 체력 및 면역 기능에 미치는 영향과 근 기능 및 근 손상에 미치는 영향을 조사에서 노인 인구에게 폭염은 심폐 체력, 면역기능 및 근 기능의 저하와 근 손상의 상승을 확인하였다. 또 최광용(2010)은 서울 지역 지난 100년간의 강한 열파 패턴이 노인 사망자에 미치는 영향 조사에서는 고온 현상이 지속 될수록 노인 질병 사망자수가 증가함을 확인하였다.

신수진과 최용상(2011)은 1960-2010년 사이 대한민국의 폭염 특징을 분석하여 발생주기가 빨라지고 발생 후 지속될 확률이 높은 특징이 있었고, A1B 시나리오를 사용한 김은영 등(2012)는 1km×1km A1B 시나리오를 사용하여 2090년 대 까지 서울시 최고 기온을 예측하였으며, 열섬 효과가 가장 큰 구를 예측하였다.

폭염과 건강과 관련된 지수에 대한 검증도 이루어 졌는데, 이지선 등(2010)은 폭염 누적 지수를 개발하여 다른 폭염 지수보다 사망자를 더 민감하게 감지하는 것을 확인 하였고, 이대근 등(2010)은 고온 건강 경보 시스템이 기존의 폭염 특보제에 비해 더 민감한 폭염 위험도 감지 능력을 보인 것으로 확인되었다. 조수남 등(2012)은 2011년 여름철 폭염으로 인한 응급실 내원 온열질환자의 특성을 분석하였다. 총 443명의 온열질환 의심 사례가 확인되었으며, 열탈진이 응급실을 방문한 가장 흔한(46%)인 것으로 나타났다.

나) 기상재해 1차 기후변화평가 보고서에서 재해 특성에 따른 사망과 손상을 중심으로 피해와 변화추세

를 파악하는 연구를 진행한 경우가 많았다. 그러나 기상재해로 인한 취약집단이나 사망원인 규명에 대한 연구는 국내에서 거의 수행되지 않았거나 초기 단계였다.

2차 기후변화평가 보고서에서는 1차 보고서와 비슷한 경향을 보였으나, 기상재해의 건강영향에 대한 연구들이 증가하였음을 알 수 있었다.

우리나라 남해안의 기상재해 특성을 분석한 연구(설동일, 2011)에서는 남해안의 기상재해는 여름철에 가장 많고 폭풍, 호우, 태풍 순으로 많이 발생 한 것을 알 수 있었다. 이석민 등(2011)은 GIS 중첩 기법을 사용하여 서울지역의 기상재해 취약지역의 공간적 분포를 파악하였으며, 변병설과 전하나(2010)는 동일 자연재해라도 지자체의 지역적 특성에 따라 피해 규모가 다를 수 있기 때문에 자연재해관리정책 분석을 통해 지역의 기후변화 대응 여건을 파악하였다.

명형남과 장재연(2011), 성지혜 등(2011) 두 논문에서 모두 우리나라 기상재해로 인한 사

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망자수가 호우에 비해 태풍이 더 큰 것을 알 수 있었다. 명형남과 장재연(2011)에서는 우리나라 18년간의 기상재해로 인한 사망자들을 분석하여 인구학적 지리학적 특성을 파악하였다. 그 결과 남자, 연령이 증가할수록, 해안지역에서 사망자가 많이 발생함을 알 수 있었다. 성지혜 등(2011)에서는 우리나라에서 발생한 기상재해의 피해현황을 대략적으로 파악해 보기위해 1981년~2010년 사이 기상재해로 인한 사망자 현황을 살펴보았을 때 가장 큰 사망자 수를 나타낸 자연재해는 1989년 집중호우였고, 그 뒤로 2002년 태풍 Rusa가 원인이었다. 정순둘 등(2010)에서 태풍 피해자들은 신체적으로 복통, 심계항진 두통의 신체 증상을 겪었고, 우울증 및 외상 후 스트레스 장애도 겪는 것으로 확인되었다.

그림 79. 지자체별 연간 열파로 인한 초과사망자(명형남과 장재연, 2011)

다) 대기질과 알레르기 1차 기후변화평가 보고서에서 기후변화와 대기질의 변화를 확인하고, 그에 따라 건강에 영

향이 있을 가능성을 확인 하였다면 2차 기후변화 평가 보고서에서는 기후변화에 따른 꽃가루, 알레르기원, 대기오염의 변화를 관찰하고 이들이 천식, 뇌졸중, 알레르기 발생 및 악화에 관련성이 있음을 구체적으로 확인하는 연구 들이 시도되고 있었다. 김시헌 등(2011)은 기온이 높아질수록 병원에 내원하는 tree pollen 환자들이 증가함을 확인하였다.

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그림 80. 연간 기온요소와 꽃가루 알레르기의 상관성 분석 (김시헌, 2011)

라) 곤충 및 설치류 매개 감염병 1차 기후변화 평가 보고서에서 기후변화와 관련 있는 곤충 및 설치류 매개 감염병을 밝히

고 각 감염병을 증가시키는 원인이 되는 기후요소를 찾는 연구가 이루어졌다. 또한 취약지역을 찾는 연구들도 일부 시행되었다. 2차 기후변화 평가 보고서에서 비슷한 경향을 보였으며 기후요소에 따른 질환의 발생 규모 파악 및 취약집단을 구체적으로 파악하는 연구가 더 필요하다.

김시헌과 장재연(2010)은 최근 국내에서 발병률이 증가하고 있는 전염병들이 대부분 기상요인과 상관성이 있다는 결과를 도출 했으며, 이수현 등(2011)은 제주도 지역에서 모기개채를 채집한 결과 뎅기열의 매개체인 흰줄숲모기가 있음을 확인하였다.

박재원(2011)은 군인의 단기잠복자를 대상으로 1990년대와 2000년대 발생양상으로 말라리아 전파시기를 계절 특징으로 분석하였다. 김영민 등 (2012)은 기후요소에 의한 한국형 삼일열 말라리아 환자의 발생을 DLNM과 linear Poission model을 이용하여 2001-2009년까지 분석하였다. 온도 1도 상승시 17.7% 증가, 10% 상대습도 상승은 40.7% 감소 등 온도, 강수량, 습도, DTR, 일조량이 말라리아 환자 발생에 영향을 주는 것으로 파악되었다.

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그림 81. 계절에 따른 말라리아 감염 연관성 분석 (박재원, 2011)

마) 수인성 및 식품 매개질환 1차 기후변화 평가 보고서에서 수인성, 식품 매개 질환분야의 현황 파악과 질환에 국한적

인 예측이 이루어졌다. 2차 기후변화 평가 보고서에서도 이전과 비슷한 경향을 보이며, 곤충 및 설치류 매가 감염병 분야 와 마찬가지로 취약집단의 취약집단을 구체적으로 파악하는 연구가 필요하다. 신호성 등(2009)은 기후변화와 식중독간의 관계 규명 연구에서 단위 기온 상승이 식중독 발생 건수를 높이는 것으로 예측하였고, 상도 습도는 감소시키는 것으로 예측 되었으나 통계적으로 유의하지는 않은 결과였다. 윤태종 등(2010)은 식품 해충의 발생 예측을 위해 문헌 조사를 진행했으며, 기후변화가 설사병 발생에 미치는 영향을 분석한 김동진 등(2012)은 기후변화와 설사병 발생과의 관계를 모델링하여 항후 기온상승에 따른 설사병 발생 양상 변화를 예측하였다.

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그림 82. 기후조건과 설사병 사이의 관계 분석(김동진 등, 2012)

2) 시사점 및 향후 연구방향 폭염분야는 고온현상과 건강영향과의 상관성 분석, 취약지역 및 인구 등 구체적인 건강영

향에 대한 연구가 이루어지고 있다. 또한 국가에서 운영하고 있는 응급실 기반 감시체계를 통해 폭염 기간에 발생한 환자들에 대한 구체적인 파악까지 이루어지고 있는 등 폭염분야는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

기상재해분야는 사망원인 및 기상재해로 인한 감염병, PTSD 등 질병의 구체적 건강영향을 파악하는 연구가 시작되고 있으나 아직 미비한 상황이다. 정책 수립의 기초자료로 활용될 수 있도록 기상재해로 인한 구체적인 건강영향의 종류 및 피해 규모, 기간 등을 파악하는 연구들이 진행되어야 한다.

대기질과 알레르기 분야는 기후변화에 따른 꽃가루, 알레르기원, 대기오염의 변화를 관찰하고 이들이 천식, 뇌졸중, 알레르기 발생 및 악화에 관련성이 있음을 구체적으로 확인하는 연구들이 시도되고 있으나 아직 미비한 상황이다. 향후 이러한 연구들이 진행되어야 한다.

곤충 및 설치류매개 감염병의 연구는 2차 기후변화 평가보고서에서 환자발생과 매개체 밀도 증가와 연계하여 기후요소의 영향을 모델링을 통해 해석하는 연구들이 진행이 되었다. 특히 일본뇌염의 경우 DMZ내 일반인 거주지에서 조사한 작은 빨간 집모기의 바이러스 검출 결과로 지역 내의 일보뇌염 바이러스를 보유 할 확률과 새로운 매개 모기종을 밝혀 환자 발생의 증가를 시사한다. 2010년 이후의 곤충 설치류매개 감염병의 연구는 모기 매개 감염병으로 국내에서 문제가 되고 있는 말라리아 연구가 다수 발표되었다. 향후 일본뇌염모기 및 해외유입가능성이 높은 뎅기열과 웨스트나일열 연구도 진행되어야 한다. 또한 기후요소에 따른 질환의 발생 규모 파악 및 취약집단을 구체적으로 파악하는 연구가 필요하다.

2010년 이후 수인성, 식품매개질환 분야는 기후변화와 일부 질환 발생과의 관계를 예측한 연구들이 소수 진행되었다. 곤충 및 설치류 매개 감염병 분야와 마찬가지로 향후 질환발생과

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의 관련성 및 취약집단․인구 등을 구체적으로 파악하는 연구가 필요하다.

3) 참고문헌김동진 등 (2012), 기후변화가 설사병 발생에 미치는 영향 분석, 보건사회연구, pp.281- 297김시헌과 장재연 (2011), Impact of meteorological variation on hospital visit of patients

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아. 도시 및 농촌 / 안전 및 복지1) 주요 내용

가) 도시(1) 현황

최근 10년간(1999-2008) 우리나라의 1일 100㎜ 이상 집중호우 발생빈도는 385회로 1970-1980년간 221회에 비교하여 1.7배 증가하였다. 1920년대와 1990년대의 우리나라 남부지역의 강수패턴을 비교해 보면, 강수일수는 14% 감소하였지만, 강수량은 7% 증가하여 강수강도는 18% 증가하였다(기상청, 2009).

또한 지구온난화로 인한 표층수의 증가는 파괴력이 강한 태풍의 발생 빈도를 증가시키므로 한반도가 속한 중위도지역은 수온상승이 가파르기 때문에 같은 빈도라도 강도는 더 세지고 있다. 지난 37년간(1970-2006) 최대 순간풍속의 극값은 계속 증가하였고, 특히 역대 가장 풍속이 강했던 4위까지의 기록이 모두 2000년대에 발생하였다(문일주 등, 2007). 태풍의 피해를 많이 입는 지역으로는 전남, 경남, 부산, 경북, 강원 등 태풍의 이동경로에 있는 지역들이다.

또한 열대야 평균일수는 4.1일로 지난 30년간(1971-2000) 발생일수인 3.8일보다 0.3일 증가하였다. 서울을 비롯한 도시지역의 열섬현상, 공기정체 등은 폭염을 악화시키는 요인이 되고, 노년층과 빈곤층이 많은 지역일수록 폭염에 취약성이 높아진다. 대설주의보 및 경보발생횟수는 최근 산악지역에서 증가하고 있으며, 주로 강원 산간지역, 호남 서해지역, 충청 및 경기 지역 순으로 많이 발효된다(기상청, 2007). 한반도와 인접한 중국과 몽골의 사막화는 지구온난화로 더욱 가속화되고, 향후 수도권을 중심으로 황사가 발생할 것이며, 황사의 빈도와 농도도 증가할 것으로 보인다(기상청, 2010b).

사회기반시설의 연대별 자연재해 피해 현황을 살펴보면, 인명피해는 줄고 있으나 재산피해액은 과거 40년 전에 비해 약 19배 증가하고, 2000년의 경우 1990년에 비해 3.7배 증가(소방방재청 2006)하였다. 사회기반시설은 해안도시, 내륙도시에 관계없이 산업형 도시에 집중되어 있으며, 산업형 도시에는 도로, 철도 등 교통시설, 물, 전기 공급을 위한 파이프라인시설, 산업단지가 다른 유형에 비해 밀집되어 있다.

(2) 미래 전망 및 예측 2030년 우리나라의 국토여건은 GDP기준 세계 10위의 경제대국이 될 것이며, 1인당 GDP

5만 달러 내외의 선진국가가 될 것으로 전망된다. 인구는 2018년 4,934만 명을 정점으로 감소하여 2030년 4,863만 명 수준으로 추정된다. 기대수명은 83.1세로 증가하며, 65세 이상 인구가 전체 인구의 24.3%를 차지하는 초고령 장수사회가 되고, 가구의 소규모화가 가속화되어 1인가구 비율이 25%이상으로 증가할 것으로 추정된다. 외국인 체류자수는 306만 명으로 총인구의 6%에 이르고, 결혼 이민자 및 그 자녀의 인구수는 122만영으로 총인구의 2.5%를 차지하여 본격적으로 다문화사회가 전개될 전망이다. 2030남북한 인구는 7,495만 명이며, 통일을 가정했을 때 1인당 GDP는 4만달러 내외로 추정되고, 한반도 통일로 생산가능 인구가 증가하고, 고령화 추세는 둔화될 것으로 전망된다(이용우 등, 2009).

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이용우 등(2009)의 전문가풀을 활용한 연구의 결과에서는 10가지의 국토트랜드 및 이슈의 첫 번째로 국토의 아열대화로 기후변화로 인한 지구온난화는 기온 및 강수의 변화와 이상기후를 초래하고, 동식물, 농작물, 어류 등 자연생태계에 직접적으로 영향을 주었다. 이는 다시 농업 등 식량생산, 인간 건강과 정주, 경제 등의 각 분야에 2차적 영향을 미쳤다. 결국 기후변화로 인한 한반도의 아열대화는 생태계의 변화를 가져와서 농업, 수산업, 관광 등 국토 이용의 전반에 영향을 미치게 된다. 동시에 기상이변으로 인한 재해와 전염병 등 질병 발생이 많아질 것으로 예측된다.

이용우 등(2010)에 따르면 주거, 산업, 교통, 토지이용 등 국토분야별 예측대상을 선정하여 미래를 전망하였으며, 특히 미래의 토지이용 및 수자원 예측에서는 이상기후와 자연재해가 자주 발생할 것으로 예측하였다. 2030년 우리나라의 기온은 과거 30년(1971-2000)에 비해 2°C 내외로 증가하고, 강수량은 6% 가량 증가할 것으로 전망된다. 기후변화로 이상기후가 증가하여 자연재해의 발생빈도가 높아지고 규모도 커질 것을 예상된다.

심우배 등(2009)은 기후변화가 도시 시스템에 미치는 영향으로 인해 가장 취약한 공간은 도시의 해안변, 9천변, 지하공간, 산기슭으로 이러한 도시의 취약공간에 위치한 도로 등의 기반시설, 건축물, 시민은 기후변화로 인해 재해 위험성은 더욱 높아지게 되었다. 해안도시는 강수량이 많고 남해안, 동해안을 중심으로 태풍에 의해 홍수피해가 많이 발생하고 있으며, 해수면 상승에 대한 영향이 클 것으로 예상되어 해안변 저지대 등 취약지역에 거주하는 시민의 위험성이 높고 이주가능성이 증가할 것으로 전망하였다. 내륙도시는 영남 및 호남 내륙을 중심으로 최고기온이 높기 때문에 열대야 등 열파에 의한 스트레스와 고령자 등 취약계층의 사망위험이 증가하고, 강원, 영남내륙지역은 가뭄으로 물부족 스트레스가 증가할 것이며, 지리산, 대관령 등 내륙산간지역은 홍수와 산사태로 시민의 위험성이 높고 이주가능성이 증가할 것으로 예상하였다. 또한 사회기반시설은 해안도시, 내륙도시에 관계없이 산업형 도시에 집중되어 있고, 산업형 도시에는 도로, 철도 등 교통시설, 물, 전기 공급을 위한 파이프라인시설, 산업단지가 다른 유형에 비해 밀집되어 있어 기후변화에 영향이 클 것으로 전망되어 이로 인한 경제적 손실 또한 클 것으로 예상된다. 해안도시는 해수면 상승에 대한 영향이 높고 특히 남해안, 동해안을 중심으로 태풍에 의한 홍수피해가 많이 발생하고 있기 때문에 해안변 도로, 철도, 항만 등의 기반시설의 침수, 파손, 이전 가능성이 증대할 것이고, 물, 전기공급시설 등에 미치는 영향이 클 것으로 전망된다. 내륙도시는 영남 및 호남지역을 중심으로 열파로 인해 도로, 철도 등의 교통시설 피해가 증가하고, 하천수량 부족이 심화되며, 물 부족에 따른 수력발전 여력이 감소하고 물 공급에 영향이 미칠 것으로 전망하였다.

명수정 등(2009b; 2010)의 연구에서는 우리나라의 주요 사회기반시설에 대한 기후변화에 대한 취약성평가를 관련전문가를 대상으로 설문조사를 통해 A1B 기후시나리오를 바탕으로 평균기온 상승, 해수면상승, 태풍 및 폭풍, 홍수 및 집중호우, 가뭄, 혹한, 혹서에 대해 2015년, 2045년, 2075년의 공간분석 수행하였다. 그 결과 평균 기온 뿐만 아니라 혹한 및 혹서와 관련된 연중 최저온도와 최고온도도 상승할 것으로 전망되며, 강우량도 전반적으로 상승할 것으로 나타났다. 또한 강우강도와 가뭄도 증가할 것으로 전망되었다. 각 기후사상별 발생가능성은

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그림 83. 지역유형별 사회기반시설의 기후변화 영향별 위험도 (명수정 등, 2010)

평균기온 상승, 홍수 및 집중호우가 상대적으로 높게 나타났고, 혹한이 낮게 나타났으며, 기반시설군 전체적으로 홍수 및 집중호우와 태풍 및 폭풍에 대해 기후변화 취약성이 높았다. 기반시설별로는 하천시설, 주거, 관개시설이 기후변화에 전반적으로 취약한 것으로 나타났고, 개별기후 사상별 기반시설의 취약성은 홍수 및 집중호우에서의 하천시설, 태풍 및 폭풍에서의 항만, 해수면상승의 항만, 홍수 및 집중호우에서 도로 등의 순으로 취약한 것으로 나타났다. 사회기반시설의 기후변화 취약성은 홍수 및 태풍을 중심으로 평가하였는데, 연안지역이 내륙지역보다 높은 취약성을 보였는데, 이는 연안지역의 기후인자에 대한 노출이 높은 것과 관련이 있다. 지역유형별 사회기반시설의 기후변화 위험도는 내륙의 경우 주거시설이 높고 연안지역은 해안 방조제가 높게 나타났으며, 하천시설과 주거시설은 두 지역유형 모두에서 위험도가 높게 나타났다.

표 6. 기후사상별 상위 10순위 취약 사회기반시설 (명수정 등, 2010)

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서태성 등(2008)의 연구에서는 기후변화가 국토공간계획에서 토지이용 및 교통에 미치는 영향으로는 도시 및 지역의 구조가 에너지 절약적이고, 온실가스 배출이 적은 구조로 변화, 환경공생주택이나 에너지 절약형 건축형태가 발달, 해수면 상승으로 간척·매립을 통한 국토확장 정책, 임해공업도시 및 연안지역의 산업단지 육성정책에 제약, 교통체계의 변화 및 도시·지역 입지형태 및 구조가 변화, 대체에너지 사용 자동차나 철도의 수요 증가를 들 수 있다.

(3) 적응대책 서태성 등(2008)의 연구에서는 기후변화 대응 국토공간계획 대응과제로 다음의 다음과 같

이 제시하였다. 첫째로 저탄소 도시공간구조로의 전환을 위해 탄소중립 시범도시 선정 및 지원, 저탄소 도시조성을 위한 도시계획 수립, 탄소저감형 친환경 신도시 개발한다. 둘째로는 탄소 흡수원 확보를 위한 녹색국토 구현으로 도시개발시 녹지·친수공간 확보, 산림의 체계적 관리한다. 셋째로는 안전 국토 지향의 기후변화 적응시스템 구축으로 기후변화에 따른 국토취약성 평가와 적응시스템 구축, 기후변화에 따른 이상기상에 대비하여 시설물 방재능력 강화, 공간구조를 고려한 도시계획적 재해 관리, 주민의 안전한 대피체계 마련, 재해관리를 위한 상시 모니터링 시스템 구축, 예방적 방재체계 강화한다. 넷째로는 기후변화 대응을 위한 국토·도시분야 DB 확보로서 지역별 온실가스 배출량 산정 및 감축 잠재량 분석, 국토에너지 기후지도 작성 및 지자체별 온실가스 감축목표제 도입 검토한다. 다섯째로 도시 및 지역계획 수단 도입을 통한 기후변화 대응 산업 육성으로 신재생에너지의 확대를 위한 제도 개선, 신재생에너지 국토입지적정 검토와 설치 유도, 신재생에너지산업 전용 임대산업용지 공급, 생태산업단지로 개선 및 조성, 국토·도시분야 CDM 개발, 중장기적으로 지역·도시간 탄소배출권 거래제 도입에 대한 대응체계 구축한다.

심우배 등(2010)은 기존 도시계획에서 활용되고 있는 방재, 환경, 조경 등의 계획요소를 체계화하고, 방재기능을 강화하고, 기후변화에 따라 새롭게 대두되고 있는 폭염, 강풍, 해수면 상승 등의 재해에 대한 계획요소를 제시하였다. 그 정책적 방안으로 첫째, 현행 수해 중심의 단편적인 도시계획 지침을 기후변화 관련 다양한 재해를 고려할 수 있도록 하며, 도시계획의 공간범위와 도시입지를 고려한 차별적 지침으로 개선한다. 둘째, 기후변화에 따라 다양한 재해 중에서 우리나라 재해특성상 특히 고려해야 하는 홍수재해에 보다 효과적으로 대응할 수 있도록「지속가능한 도시우수관리 지침(안)」을 제안한다. 셋째, 「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」을 개정하여 시행령에 있는 방재에 관한 사항을 명시하고, 기후변화 적응의 중요성이 고려될 수 있도록 법률의 기본방향을 명시함으로써 기후변화에 대응하여 도시계획내 방재계획의 위상을 높인다. 넷째로 현행 유명무실한 방재지구의 실효성 확보를 위해 「자연재해대책법」의 자연재해 위험지구를 우선적으로 검토하여 방재지구로 지정하도록 하고, 방재지구 유형을 상습침수구역, 폭염지구 등으로 세분화하여 체계적 정비 및 관리가 가능하도록 「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」의 개선이 필요하다.

심우배 등(2011)은 도시계획 및 개발 등 공간계획을 활용한 통합적 가뭄 정책 방안으로 기후 변화에 따른 가뭄 취약성분석 결과에서 기후 노출이 높은 지역 중에서 대부분 특·광역시와

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수도권지자체와 같이 도시 지역에 인구집중도가 높고 불투수 포장 등 도시화 진전이 높은 지역에 적용하는 것이 유용하다고 하였다. 도시계획 및 개발 등 공간계획을 활용하는 방안은 공간계획의 계획영역 즉, 공간구조, 토지이용, 기반시설, 단지 조성, 건축물 등의 다양한 부문에서 도시의 온도를 낮추고, 도시의 보수 및 유수기능을 강화하여 건전한 물·순환체계를 구축하는 것이다 특히, 자연적 입지 및 지형조건을 고려하여 적절한 토지이용 및 건물 배치를 통해 자연 기후·순환시스템을 구축하고, 녹지공간을 확대하며, 우수 및 오수의 재활용 시스템을 구축한다.

명수정 등(2010)은 기후변화에 따른 사회기반시설을 강화하기 위한 적응 대책을 다음과 같이 제시하였다. 첫째, 취약성 분석결과를 바탕으로 우선 조치 사회기반시설을 중심으로 관리 및 투자를 해야 하고, 투자는 피해수준과 적응시급성이 높은 시설물을 우선시 해야 할 것이나, 투자규모가 상대적으로 작은 기반시설을 중심으로 조치를 취하는 방안도 고려한다. 둘째, 기후변화로 인한 부정적 효과가 발생했을 때 사회적 파급성이 큰 사회기반시설에 대해서는 영향평가제도를 강화하며 그러한 시설물에 대해 시설기준의 상향조정 및 특별기준을 제정하고 피해저감공법을 개발하여 시설물의 안전성을 제고하는 방안 마련한다. 셋째, 지속적으로 기후변화 취약성을 평가하고 모니터링하면서 기존 사회기반시설물을 보강하여 관리한다. 넷째, 기후변화로 인해 잦아질 자연재해 관리체계의 효율화를 위해 기후 및 재해관련 연구와 관련 정보관리 및 지원을 수행하는 재해에 대한 종합적 대응기구를 구축한다.

반영운 등(2008)은 탄소중립도시를 위한 도시계획기법으로 첫째로 탄소배출 억제를 위한 도시계획 및 설계로서 분산적 집중화된 공간구조, 대중교통중심의 교통구조, 신·재생에너지 이용과 에너지 절약을 위한 도시설계를 들 수 있고, 둘째로는 기후변화 적응을 위한 도시계획으로 도시의 열부하 분석, 기후분석과 기후도 작성, 도시의 바람길 조성을 들 수 있다. 이를 위한 계획요소로는 탄소저감을 위한 신재생에너지 확보, 에너지 절약, 자원순환, 폐기물 저감 등의 계획요소는 용적율 완화, 건설비용 지원, 분양가 추가 보전, 설치비 융자 등의 방안을 적용할 수 있다. 또한 탄소흡수를 위한 단지 녹화, 입체녹화, 그린네트워크, 수순환체계, 수생비오톱 등의 계획요소는 공공용지 우선분양권, 입찰시 가산점 부여, 지방세 감면, 거주자 세금 감면 등의 방안을 적용할 수 있다.

나) 농촌(1) 현황

한국의 주요한 온실가스 배출원은 에너지 부문으로 농촌부문과 관련해서는 농업부문과 더불어 주로 에너지 관련 연구가 진행되고 있으며, 기후변화를 유발하는 온실가스의 배출원이기도 하다. 산업부문 에너지소비부문에서 농(림어)업부문이 차지하는 비중은 1981년 4.3%에서 약간 증가 추세를 보이다가 2005년에는 3.6%로 다소 낮아졌다. 농업부문은 농가인구와 생산활동 자체가 지속적으로 축소되면서 에너지소비도 감소하는 추세이다. 2005년 월별 석유소비는 81.4%로 대부분을 차지하며, 그 전력이 17.8%로 다음을 차지하고 있다. 농업의 석유 의존도는 최종에너지(56.6%)나 산업부문(52.6%)에 비해 상당히 높은 편이다. 농업부문의 에너지소비량이 상대적으로 적고 부가 가치 당 에너지소비나 이산화탄소 배출이 다른 총에너지소비부

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기후변화 현상

가능성

농업/산림/생태계 수자원 상업/거주지/사회경제

저온일 감소고온일 증가

거의 확실

고위도:생산성 증대저위도:생산성 감소 병충해 증가

증발산 증가

난방감소냉방증가대기질 악화겨울수송 양호겨울관광 영향

육지에서열파 증가

매우 높음

온난지역 생산량감소산불 증가

수자원 수요증가수질 악화

온난지역 주거환경악화빈곤층 영향

호우 증가매우 높음

곡물피해토양유실경작지 감소

수질 악화수자원 부족

홍수피해 증가재해보험 필요성 증대

가뭄지역 증가

높음

토질악화생산량 감소가축 감소산불 증가

수자원 스트레스 증가수자원 스트레스수력발전 감소인구이동 가능성

태풍강도 증가

높음곡물피해산림파괴산호피해

전력수급차질로 인하 수자원 공금 위험

홍수/강풍 피해보험기피 증가인구이동

해수면 상승 높음 염수 피해 담수자원의 감소

연안방재 및 개발지용인구이동사회간접자본피해보험기피

표 7. 기후변화 현상과 그 영향 (권원태, 2008)

문이나 산업부문에 비해 상대적으로 낮다고 할지라도 에너지 소비 당 이산화탄소 배출이 상대적으로 높다. 또한 농업폐기물에서 메탄이 배출되며, 비료의 사용과정에서 아산화질소가 배출된다. 이제껏 친환경 농업 혹은 지속가능한 농업을 주로 농약과 화학비료의 저투입이라는 시각에서 접근하였으나 기후변화의 진행으로 친환경농업개념은 에너지 투입과 이산화탄소 배출 및 흡수의 관점에서 보완되어야 한다. 또한 기계화를 통한 대농육성은 에너지소비의 증가를 수반하므로 기후변화 문제와의 연관속에서 신중한 검토가 필요하다 (윤순진 2007).

(2) 미래 전망 및 예측 윤순진(2007)은 한국의 농촌부문은 에너지소비량이 상대적으로 적고 부가 가치 당 에너지

소비나 이산화탄소배출이 다른 산업 부문이나 총에너지 소비부문에 비해 낮다고 할지라도 에너지 소비 당 이산화탄소 배출이 상대적으로 높고 종사인구의 고령화와 대농의 증가에 따른 기계화의 진행 등으로 에너지 투입이 증가할 개연성이 높기 때문에 에너지 투입 관점에서 접근할 필요가 높아지고 있다고 한다. 권원태(2008)는 기후변화로 농업과 농촌에 미칠 수 있는 영향으로 <표 7>를 예를 들었다.

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(3) 적응대책 윤순진(2007)은 기후변화 완화방안으로 다음과 같이 제시하였다. 첫째, 에너지에 대한 의존

을 되도록 줄일 수 있는 환경농업의 확대 등 농업경영방식을 모색한다. 둘째, 농민들의 고령화로 인해 기계화가 불가피한 측면에서 에너지 효율향상을 통해 석유소비량을 줄여 나가거나 석유를 이산화탄소 배출에 중립적인 바이오디젤이나 바이오에탄올 같은 재생가능에너지로 전환한다. 셋째, 직접적인 에너지 투입을 감소시켜 나가면서 비료나 농약사용을 통한 간접적인 석유소비를 줄여 나가기 위해 유기농업을 확대한다. 마지막으로 농업기계용이나 기타 설비비용으로 사용이 증가하고 있는 전력 또한 바이오매스를 그대로 연소시키거나 축산분뇨를 활용하여 바이오가스를 생산, 열병합발전방식으로 전력과 열을 동시에 생산함으로써 전력은 물론 온수와 난방까지 해결할 수 있다.

이인희(2009)는 기후변화에 대응한 대응전략으로 첫째, 온실가스 배출 및 환경부하를 최소화하는 생태효율성 증대를 위해서는 현재 추진되고 있는 농업구조정책, 농업생산기반정책, 농산물유통정책, 농가소득정책, 축산정책, 농촌개발정책 등 농정 전반의 프로그램에 대한 환경성평가를 통한 저탄소 정책과의 통합·조정이 필요하다. 둘째, 지열, 태양열, LED와 같은 녹색기술을 농촌과 농업적 이용에 결합함으로써 에너지 효율화와 청정에너지 기술보급을 확대한다. 셋째, 유채와 해바라기 등 바이오작물 재배단지 조성계획 시 경제성을 고려한 정부, 지자체의 보조정책을 수립하고 추진한다. 넷째, 바이오매스를 이용한 바이오 에너지에 대한 심층적 연구를 통해 우리의 실정에 맞는 기술과 설비의 개발·보급한다. 다섯째, 에너지 자립마을 조성사업과 관련하여 국내 유기성 폐기물의 성상, 경제성, 환경성, 시설운영의 안전성 등을 감안하여 국내에 적용 가능한 운영시스템을 제시한다. 여섯째, 농촌 그린홈사업의 경우, 우선순위를 조정하여 농촌에서 많이 사용하고 있는 심야전기보일러를 등유보일러 혹은 탄소중립에 가까운 간벌재 펠릿보일러나 신재생에너지로 전환하는 ‘심야전기주택의 그린홈사업’을 추진한다. 일곱번째, 소수력 발전시설구축의 경우 그 입지와 주변지역 환경생태에의 영향을 고려한다. 여덟 번째, 지자체에 예산재량권을 부여함으로써 보급사업 추진의 유연성과 참여의식을 제고하고 단기 전시행정사업을 탈피한 중장기 계획을 수립할 수 있도록 지자체의 신재생에너지 보급패러다임을 전환 필요하다. 마지막으로 시민사회, 공공부문, 기업 등 각 주체들 간의 원활하고 효율적인 상호 소통이 이루어져야 한다.

다) 안전 및 복지 (1) 현황

기후변화 영향은 1차적으로 지구의 물리적 시스템과 생물시스템에 대한 영향, 그리고 지구의 물리적 시스템과 생물시스템의 변화가 자연생태계 및 인간사회에 미치는 2차적 영향, 다음으로 기후변화 완화 및 적응을 하기 위한 인간의 활동에 의해서 정책과 제도, 사회관계 및 생활양식 전반에 미치는 3차적인 영향으로 구성된다. 기후변화에 의한 사회갈등은 이러한 2차적인 영향과 3차적인 영향에 의한 갈등으로 구분될 수 있다. 첫 번째 범주는 영향지역의 지리 및 사회경제적 여건과의 상호작용과정에서 사회갈등이 상이하게 발생하며, 두 번째 범주는 기후변화에 대응한 일련의 정책의 입안과 집행과정에서 발생하거나 잠재적인 위험성이 존재한다

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그림 84. 저소득계층과 고소득계층의 에너지 이용 불평등 (추장민 등, 2010b)

(추장민 등, 2010a).2008년 우리나라의 가구당 연간 평균 에너지 소비량은 평균 11,895.4천 Kcal인데 반해 100

만원미만 가구는 8,963.9천 Kcal에 불과하고, 100만원-200만원 미만 가구도 10,805.5천 Kcal로 평균에 못 미친다. 이에 600만원 이상의 고소득계층은 100만원미만 가구에 비해 약 1.8배의 에너지를 사용하고 있다. 기후변화의 완화를 위해 정책수단으로 에너지 가격의 정상화 즉 상향조정을 논의되고 있는 데, 이는 저소득층 등 사회경제적 약자의 에너지 접근성을 저하시키는 또 다른 사회문제를 야기할 가능성이 높다. 통계청의 「소득 10분위별 가구당 월평균 가계지구」에 따르면, 2004부터 2008년까지 5년간 경상수득에서 에너지 비용이 차지하는 비중이 평균 2.9-3.2%를 나타내지만. 소득 1분위에서 3분위에 속한 계층은 각 12.4-14.7%, 6.5-7.0%, 4.5-5.4%로 타나난 반면, 소득 10분위 계층은 평균보다 낮은 2%미만에 머루고 있다. 그리고 소득계층별 에너지원별 비중을 살펴보면 저소득계층은 상대적으로 비싼 등유를 이용하는 가구비율이 높은 반면, 고소득계층은 도시가스 및 열에너지(지방난방)를 이용하는 비율이 높게 나타났다(추장민 등, 2010b).

2000년도에 북한이 UNFCCC에 제출한 국가보고서를 중심으로 북한의 온실가스 배출 상황과 정책들을 살펴보면 북한의 에너지 부문 온실가스 배출량이 전체의 88.6%를 차지한 것으로 나타나 남한(에너지 부문 84% 배출)이나 다른 나라와 같이 북한도 온실가스 배출의 최대 발생지가 에너지 부문인 것으로 나타났다. 또한 북한 에너지 부문의 온실가스 배출은 대부분 석탄, 석유 등의 연료 연소로부터 발생하였으며, CO₂가 대부분을 차지하고 있다. 화석 연료별C O2 배출 비중은 석탄이 93.3%, 석유가 6.7%로 북한의 에너지 수급 구조와 유사한 비중을 보이고 있다. 특히, 북한 산업 부문의 에너지 소비량은 전체의 50%를 차지하는 것으로 추정되고 있다. 철강, 비철금속, 화학 산업 등 에너지 다소비 업종들이 주요 산업으로 자리 잡고 있고, 더욱이 산업 부문의 연료로 무연탄, 갈탄 등의 저급 에너지가 사용되고 있으며, 보일러 등 에너지 설비의 관리 및 기술 진보가 이루어지지 않아 에너지 효율이 매우 낮다(정우진, 2009).

(2) 미래 전망 및 예측

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추장민 등(2010a)은 기후변화가 자연생태계와 인간사회에 미치는 영향을 고려할 때, 그에 대응하는 행위로 인하여 개인, 지역, 집단, 계층, 산업, 국가간 갈등을 예측할 수 있는 데, 기후변화와 관련된 사회갈등의 예로서 첫째, 조력발전소 건설, 풍력 발전소, 태양광 발전시설 등의 신재생에너지 보급·확대로 인한 갈등, 둘째, 수리권 관리 및 배분, 대체상수원 확보, 관할권한, 가뭄 그리고 국책사업과 관련된 수자원 분배를 둘러싼 갈등, 셋째, 온실가스 배출권할당을 둘러싼 갈등, 넷째, 온실가스 감축정책과 산업·지역·노사간의 갈등, 마지막으로 자연자원의존형 산업과 보건·건강 부문의 기후변화 영향 및 잠재적 사회갈등을 들 수 있다.

추장민 등(2010b)은 기후변화가 사회경제적 취약계층에 미치는 영향으로 다음과 같이 들었다. 풍수해 피해와 관련하여 수도권지역에서 저소득계층이 상대적으로 밀집거주하고 있는 지역에 풍수해 발생빈도가 유의하게 크게 나타나는 등 하천연변이나 저지대에 위치해 있는 풍수해에 상대적으로 취약한 단독주택의 지하 또는 반지하시설에 거주하고 있는 저소득계층은 집중호우 등 극한기후현상에 매우 취약한 것으로 나타난다. 폭염으로 인한 건강피해와 관련하여 거동 불편한 노인, 어린이, 저소득계층, 심혈관계 질환자 등 사회경제적 취약계층이 폭염과 같은 극한 기후변화 현상에 매우 취약한 것으로 나타난다. 에너지 절약 및 온실가스 감축정책으로 인한 에너지 가격변동으로 저소득계층의 경제적 부담이 상대적으로 가중되는 등 기후변화 대책에 취약할 수 밖에 없어 저소득계층이 부담해야할 에너지 비용의 증가는 현재의 에너지 빈곤상황을 더욱 악화 시킬 것으로 보인다. 그리고 농어촌지역에서는 저가의 에너지 접근성이 매우 취약하기 때문에 기후변화로 인한 에너지 사용증가로 농어촌지역 저소득층의 소득역진성이 악화될 뿐만 아니라 저가의 에너지 사용으로부터 배제되는 상황이 발생할 가능성이 있는 것으로 예상된다.

추장민 등(2011)의 연구 결과 지역적으로는 호남지역이 풍수해 피해와 관련된 재해위험지구 및 상습수해지역이면서 기초생활보장수급자가 상대적으로 밀집하여 거주하는 지역이고, 또한 60세 이상의 인구가 밀집되어 있고, 대부분 야간작업을 하는 농어촌지역에 거주하고 있는 사회경제적 취약계층이 폭염과 같은 극한 기후변화현상에 매우 취약한 것으로 나타났다. 또한 농어촌지역에서는 저가의 에너지 접근성이 매우 취약하기 때문에 기후변화로 인한 에너지 사용증가로 농어촌지역의 소득역진성이 악화될 뿐만 아니라 저가의 에너지 사용으로부터 배제되는 상황이 발생할 가능성이 있는 것으로 보았다.

정우진(2009)은 북한 에너지 부문의 온실가스 전망과 CDM 사업의 효과를 분석하기 위해 LEAP(Long-range Energy Alternative Planning)시스템을 활용하여 ‘DPRK-GHE 모형’을 구축하였다. 동 모형은 최종에너지, 전환, 1차에너지, 환경 부문으로 구성되며, 각 부문에서 발생하는 온실가스 배출량을 에너지 관련 기술 및 환경 D/B(TED,Technology and Environmental Database)와 연결시켜 대북 CDM 사업에 따른 온실가스 감축 효과를 분석할 수 있도록 하였다. 동 모형에 제한된 자료이지만 가용 자료들을 이용하여 북한의 에너지 부문별 온실가스를 전망한 결과 2030년 북한의 온실가스 배출량은 2005년보다 3.6배 증가한 148.0백만C O2 에 이를 것으로 예측되었다. 또한 2030년 에너지 부문에서의 온실가스 배출 비중을 보면 산업 부문이 61%, 전환 부문이 25%, 가정/수송/공공 부문이 13% 등으로 나타났다. 이러한 결과는

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북한의 산업 부문과 에너지 공급 설비(전환 설비)에서의 온실가스 감축 잠재력이 가장 큰 것임을 시사한다고 할 수 있다. 특히 북한 발전 부문의 온실가스 배출량은 총 배출량의 1/4에 해당하는 매우 큰 양이다.

(3) 적응 추장민 등(2010a)의 연구결과에서는 기후변화의 사회갈등 예방과 사회통합을 위한 정책과

제로서 다음과 같이 제시하였다. 첫째, 기후변화 문제에 대한 국민 이해도 제고를 위한 교육훈련 및 홍보사업을 추진한다. 둘째, 기후변화 거버넌스 체계 구축한다. 셋째, 피해구제와 책임분담의 형평성 보장 정책 및 제도를 도입한다. 넷째, 자원의 공평한 분배 보장 정책 및 제도를 도입한다. 다섯째, 취약산업 및 종사자 지원정책을 추진한다. 여섯째, 취약계층에 대한 맞춤형 특별대책을 추진한다. 일곱째, 기후변화 사회갈등의 여타 갈등으로 전이 및 확산 방지대책 추진 등을 제안한다.

추장민 등(2010b)은 사회경제적 취약계층에 대한 기후변화 대응 추진전략으로는 ‘저탄소 녹색성장 기본법’에 관련조항 도입 등 관련법규의 도입을 통한 제도화, 기후변화 적응역량 배가를 위한 종합정책세트로서 기후복지제도의 도입, 홍수·가뭄 등 극한 기후 현상별로 고위험인구에 대한 응급구조체계 구축 및 집중관리, 시민들의 자발적인 참여를 통한 사회적 자본의 창출에 근거하여 저소득계층 기후변화 대응 사회적 안전망 구축, 저소득층 기후변화 적응능력실태 조사 및 DB 구축 등 5대 추진전략 제시하였다. 영역별 정책 및 사업으로서는 상습침수 등 극한 기후현상에 취약하고 저소득계층이 밀집 거주하는 지역을 대상으로 기후친화 시범마을 건설, 저지대 주택 또는 지하주택 건축 금지 및 이주정책과 저류장 등 도시시설 설치 등을 포함한 상습침수지역 풍수해방지 대책강화, 실내주거환경개선 및 건강복지사업 연계한 통합형 저소득층 주택에너지 효율화사업을 통한 ‘건강안전주택지원사업’, 노인건강보호를 위한 무더위 쉼터 여건 개선 및 다변화 등 폭염대비안전관리대책 개선, 혹한 또는 혹서에 대비한 피난처로서 활용하여 한부모가구, 조손가구 등 저소득가구 어린이보호사업 등을 제안한다.

추장민 등(2011)은 지역사회에 따라 대응전략을 제시하였다. 도시지역은 주택침수·파손 등 물리적인 피해 예방 및 대응정책 강화, 주거복잡도 등 열악한 정주시설 개선 및 녹지시설 확충, 농어촌지역은 혹한에 대비할 수 있는 생물학적 취약가구의 노후된 정주시설 개선, 물적 인프라 확충 등을 위한 정책과 사업이 추진될 필요가 있는 것으로 나타났다. 가구(개인)의 경우 첫째, 기후변화와 관련된 비용 증가현상의 소득역진적 효과를 완화할 수 있는 정책 필요하다. 둘째, 농어촌지. 지역 특성상 65세이상 및 저소득 독거노인 등 저소득 노인인구를 대상으로 건강증진사업, 주거시설개선 및 시설설치 등을 포함한 패키지형태의 사업이 필요하다. 셋째, 도시지역의 경우 풍수해에 대응하는 주거개선사업, 농어촌지역의 경우 기온(폭염 또는 혹한)에 대응하는 주거개선사업을 확대할 필요하다. 넷째, 도시지역은 지역사회 인프라 구측 및 사회적 자본 확충, 농어촌지역은 저렴한 난방시설의 보급 및 정보접근성을 강화해야 한다.

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그림 85. 사회경제적 및 고용 취약가구별 도시와 농촌간 기후변화 적응역량강화 관련정책수요 비교 (추장민 등, 2011)

정우진(2009)의 연구에서 북한은 산림이 크게 훼손되어 있고, 에너지 설비가 노후화되었으며, 에너지 효율도 낮고, 화석 에너지의 비중이 높아 중국이나 인도네시아, 필리핀 등과 함께 CDMClean Development Mechanism) 투자 잠재력이 높은 지역이다. 그러나 남북 관계에 있어 에너지 부분의 CDM 사업은 선진국과 개도국이 갖는 범용적 효과 이외에도 다양한 외부 효과(external effects)를 기대해 볼 수 있다. 즉, 북한 지역에서 남한 기업의 CDM 사업이 확대되면 궁극적으로 남북 간 에너지 체계의 연계에 기여할 것이다. 또한 CDM 사업은 저비용으로 북한 에너지 공급력 확대를 지원함과 동시에 향후 전개될 남북 경제 협력 사업들에 필요한 에너지 인프라를 보다 낮은 비용으로 구축하는데 기여할 수 있다. 따라서 북한도 기후변화협약에 가입하고 교토의정서를 비준하였으며, 2008년에는 CDM 사업의 국가 승인 기구인 DNA

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도 설립하였다. 이러한 상황에서 비록 현재 남북 관계의 경색으로 양자 간의 교류 협력이 어렵지만 향후를 대비해 남북 간의 CDM 사업을 촉진하는 다양한 방안들을 준비해 둘 필요가 있다. 현재 북한에서 CDM 사업에 가장 문제가 되는 것은 CDM 사업 자체보다도 투자 환경이 열악하기 때문이다. 한편 북한으로서는 이러한 투자 유인 정책에 앞서 에너지 산업 발전과 기후변화협약에 대한 큰 정책적 틀을 마련하고 중장기 로드맵하에서 CDM 사업의 역할과 효과들을 명확하게 평가하는 것이 중요하다. 남한으로서는 대북 CDM 사업이 CER을 얻는 수익 사업이기도 하지만, 남북한의 에너지 수급 체계의 동질성 구현, 북한의 에너지 공급력 증강 지원, 나아가 남북 경협을 위한 에너지 인프라의 저비용 구축 등 다양한 외부 효과를 감안하여 단기의 수익보다는 중장기 대북 개발 지원 즉, 남북 상생의 측면에서 접근하여야 할 것이다.

2) 시사점 및 향후 연구방향 본 분야는 1차 기후변화 평가보고서에서 다루지 않은 새로운 분야로서 목차 및 내용은

IPCC AR5 WGⅡ의 내용을 참조하여 재구성하나, 현재 우리나라와 관련된 자료들을 분석하여 목차나 내용을 재구성하였다.

대부분의 연구가 현재 상태의 분석과 과거자료를 이용한 전문가의 판단을 통한 간단한 추세, 추정을 이용하고 있고, 기후변화 시나리오를 직접 적용한 연구는 극히 일부분으로 자료의 많은 부분이 학술논문보다는 보고서의 형태로 작성되고, 계량적인 미래추정보다는 전문가 집단의 의견을 수렴한 내용이 많다. 자세한 연구는 기존의 다른 분야에서 이루어지고 있다.

전체적으로 도시와 관련된 연구가 많으며, 미래의 기후영향이나 취약성평가보다는 주로 적응대책을 수립하는데 그 목적을 두며, 경제와 에너지를 다루는 산업·경제분야나 특히 재난재해내용은 수자원 등과 같은 분야와 중복되어 공간(도시, 농촌)계획과 관련된 분야를 다루어 차별화를 시킨다.

농촌의 경우는 대부분의 연구가 농업부분에 많이 치우치고 있어 농촌에 대한 연구 미비하여 에너지나 공간계획과 관련된 적응 전략만을 다룬다.

복지부문은 사회소외계층, 경제적인 저소득층 등을 중심으로 한 기후변화 연구는 도시의 기반시설이나 보건분야에서도 함께 고려되므로 독립적인 부문으로의 연구는 우리나라의 경우 아직 시작 단계에 있으며, 안전부문과 관련된 사회갈등부문도 연구초기단계에 있다.

북한이나 국가안보부문에서는 특히, 군사적인 부문은 연구된 부문의 경우 미공개로 자료의 접근이 어려운 한계가 있다. 그리고 빈곤부문은 제3세계의 빈곤국가나 북한의 경우에 언급되나 우리나라는 해당된 연구결과물이 없는 실정이다.

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자. 적응 및 취약성1) 주요 내용

가) 기후변화 적응대책 수립기반 환경부(2008)는 국가 기후변화 적응 마스터플랜 수립을 통하여 우리나라 기후변화 적응 관

련 현황 및 성과를 평가하고 기후시나리오, 해양예측, 대기환경, 생태계 등 부문별(16개) 중장기 발전계획을 마련하여 국가 적응 마스터플랜의 기본방향, 비전 및 목표, 분야별 세부 역점 추진과제 등을 제시하였다.

국립환경과학원(2010)은 국가기후변화적응센터 발전방안 마련 연구를 통하여 기후변화 적응 부문의 국가 장기비전 수립 및 구현에 필요한 수단을 제공하여 국가 기후변화 적응역량 강화를 도모하고, 비용 효과적인 기후변화 적응 체계 구축을 위한 국가 기후변화 적응센터의 운영 및 발전방안을 마련하였다.

환경부(2010a)는 저탄소 녹색성장기본법 및 동법 시행령에 의거, 법정계획(5년 단위)으로 국가기후변화적응대책 수립·시행 규정하고, 이에 적응대책 10개 부문의 적응대책의 목표 및 내용 마련하였다. 또한 13개 정부부처에서 수립해야 할 10개 분야, 29개 대책, 87개 세부과제 등 기후변화 적응 세부시행계획의 기본적인 내용을 작성 및 제공하였다.

환경부(2012 b, c, d)는 광역지자체 적응 세부시행계획 수립 지원을 위하여 종합적인 지원체계를 마련하였다. 실질적인 계획 수립의 효과를 위해 컨설팅, 적응교육 및 워크숍 등 지원함과 동시에 국내 처음으로 적응 세부시행계획 수립 절차, 국가대책과의 연계성 및 기타 관련 제반 양식(표준 목차 등) 등 마련하였다, 또한 지자체 계획 수립에 실질적 적용 및 활용할 수 있도록 제공하였다.

나) 기후변화 적응대책 수립 결과 환경부(2008)는 국가 기후변화 적응 종합계획 수립을 통하여 국가 적응정책의 기본계획을

마련하였다. 종합계획에서는 비전과 추진전략, 세부 역점 추진과제, 부문별 기후변화 적응 프로그램 등을 마련하여 제시하였다. 관계부처합동(2010)으로 국가단위의 기후변화 적응대책(2011~2015)을 수립하였다, 저탄소녹색기본법 시행(‘10.4)에 따른 법정계획으로서 건강, 재난/재해, 농업, 산림, 해양/수산업, 물관리, 생태계, 기후변화 감시 및 예측, 적응산업, 교육·홍보 및 국제협력 10개 분야 87개 세부과제 마련하고 이에 대한 대책의 실행을 위하여 부처별 세부시행계획 수립 완료하였다.

환경부(2010e)는 서울특별시의 건강 및 재난분야 기후변화 영향 및 취약성 평가결과를 바탕으로 국가 기후변화 적응대책에 대한 서울시 기후변화 적응 세부시행계획을 수립하였다, 폭염 및 전염병, 재난 분야에 대한 적응대책을 단기 및 중장기 차원에서 마련하였다.

환경부(2010f)는 인천시의 기후변화로 인하여 발생하는 해양생태계 및 해양성 재난/재해의 영향 및 취약성을 평가하고 이에 따른 적응대책 세부시행계획을 수립하였다. 해양생태계의 경우 해수온도상승 영향에 의한 지속적인 어민소득 유지와 지속적인 해양생태계 관리방안을 적

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응대책으로 수립하였다. 강원도 등 13개 광역시·도(2012)는 녹색성장기본법 시행령에 따라 중앙정부 지원아래 기후

변화 적응대책 세부시행계획(2011~2015)을 수립 완료하였다. 수립내용으로는 기후변화 영향 및 취약성 평가, 비전 및 목표 설정, 적응대책 및 중점과제 선정, 분야 및 전략별 적응대책 등을 공통적으로 마련하였다.

다) 기후변화 적응대책 개발 및 지원(1) 적응대책 정책 및 전략

한국환경정책·평가연구원(2010c)은 사회경제적 취약계층의 기후변화 적응능력 강화가 필요하다. 농어촌지역에 거주하는 저소득계층의 기후변화 영향, 적응능력 실태를 조사·평가하여 도시와 농어촌 지역의 저소득계층 적응역량 강화를 위한 정책방안을 개발하였다. 농어촌 지역의 사회경제적 취약계층이 폭염과 같은 극한 기후변화 현상에 매우 취약하며 기후변화로 인한 에너지 사용증가로 소득역진성이 악화될 뿐 아니라 저가의 에너지 사용으로부터 배제되는 상황 발생할 수 있다. 도시지역은 주택침수, 파손 등 물리적 피해예방 및 대응정책 강화, 주거복잡도 등 열악한 정주시설 개선 및 녹지시설 확충, 농어촌지역은 혹한에 대비할 수 있는 생물학적 취약가구의 노후한 정주시설 개선, 물적 인프라 확충 등을 위한 정책과 사업 추진이 필요하다.

환경부(2011a, b, c, d)는 분야별 적응정책 및 제도개선 연구를 통하여 국내의 기후변화 적응개념의 법제화 사례를 조사하고, 부문별 적응대책을 뒷받침 해줄 수 있는 제도적 수단을 조사하였다. 또한 해외 기후변화 적응의 선진국들의 적응체계와 관련된 사례를 조사하고 주요 국가의 분야별 적응 정책 및 제도개선사례 분석을 통해 국내 기후변화 적응을 위한 시사점을 분석하였다.

(2) 적응대책 평가 및 방법 한국환경정책·평가연구원(2010d)은 광역단위 지자체별 적응능력 순위 설정 및 정책 우선순

위 선정 도구로서 기후변화 적응 능력 평가 지표를 개발하였다. AR5 WG II의 영향 범주 구분과 DPSIR 체계 분류에 의거, 37개의 기후변화 영향 지표 및 73개의 적응 지표를 산정하고, 자연재해 부문에 대한 16개 광역자치단체의 영향 및 적응능력을 평가하였다.

환경부(2010d)는 국가 차원의 종합적이고 체계적인 적응을 위해 정책 관리시스템으로서 인벤토리를 구축하고 정책 수립의 과학적 근거 마련을 위한 한국형 기후변화 영향 통합평가모델을 개발 및 적응정책 추진 단계별 정책 평가를 실시하였다. 결과로서 지속적인 정책 관리·평가를 위한 정책 분류체계 및 방법론 개발 및 국내 국가단위 적응정책의 총 4,607개 과제 목록을 작성하였다. 정책 단계별 평가 지표를 구축하여 기존 적응정책의 계획평가와 이행평가를 실시하였다, 기존 대책의 차별성을 검토하여 신규 대책의 방향성과 수정·보완사항을 제시하고 적응정책의 검토 및 평가를 통해 정책의 취약성을 도출 및 기후변화 적응 통합모델과의 연계

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방안을 제시하였다.환경부(2011d)는 적응정책 평가를 계획, 집행, 성과의 3단계로 구분하여 적응정책 특성을

반영한 평가 지표를 개발하였다. 현재 국내 적응정책이 수립되고 추진이 본격화되는 시점에서 가능한 계획 평가를 실시하였고, 이행평가의 경우 추진현황 점검 방안을 제시하였다.

한국환경정책·평가연구원(2011c)은 기후변화 적응형 도시리뉴얼 전략을 활용하기 위한 계획 방법론 및 3단계 체계 마련하였다. 그린인프라는 기상요소, 물리적 취약성 요소, 재해예방 노력 요소들이 모두 통제될 때 그린인프라 면적 1% 증가는 그 지역의 홍수로 인한 재산피해를 약 6.4% 정도 줄이는 효과를 보인다.

한국환경정책·평가연구원(2011e)은 국내외 적응대책 평가 방법론 및 지표 등 비교 분석하였다, 국내 적용 가능한 우선순위 평가 방법론을 파악하고 적용 가능한 평가 방법론 마련하였다. 또한 효율적인 실행을 위해 단계적, 차별적 평가 방법론 적용이 필요하며, 대표 지표로서 기후변화 위험성, 효과성, 정책성 분야를 선정하였다.

한국환경정책·평가연구원(2010a)은 최근 기후변화에 따른 건강영향에 대해 많은 연구들이 수행되었지만, 복합적인 건강영향을 살펴본 연구는 아직까지 미비한 상황이다. 이를 위해 건강영향인 사망과 천식 입원을 대상으로 기온 상승과 오존 농도증가의 상호작용을 중심으로 기후변화와 대기오염이 건강에 미치는 영향을 평가하였다.

한국환경정책·평가연구원(2012a)은 기후변화의 위험도에 따른 물리적 영향을 평가하고 경제적 피해를 분석함으로써 합리적 대응방안을 위한 과학적 근거 마련하였다. 기후변화 피해 최소화를 위해서는 과학적 영향평가에 기초한 적응대책의 실행이 필수적이며, 상향식 분석 결과를 토대로 우리나라의 기후변화로 인한 피해비용을 통합 분석한 결과 전 세계가 기후변화에 대응하기 위한 노력을 하지 않는다면 2100년 누적 피해비용이 약 2,800조원으로 분석된다(2100년 연간 GDP의 약 2.8%에 해당). 안정화를 위한 전 세계의 적극적인 온실가스 감축 시 우리나라 기후변화의 누적 피해비용은 약 580조원으로 감소되며 특히 대형 피해가 일어날 확률이 감소된다. 적응정책 시행시 누적 피해비용을 800조원 이상 감소할 수 있을 것으로 분석(적응정책 소요비용: 약 300조원)되었으며 적응은 빨리 실행될수록 비용 대비 효과가 크며 항상 편익이 비용을 초과하는 것으로 나타났다.

(3) 적응대책 지원 및 도구 환경부(2011c)는 2010년에 이어 지자체 기후변화 적응대책 세부시행계획을 원활하게 수립

및 추진하는데 있어 효과적으로 지원하기 위하여 지자체 기후변화 적응대책 세부시행계획 수립 매뉴얼을 작성 및 보급하였다. 매뉴얼은 적응분야에 대한 절차 및 방법 등을 세부내용을 포함하고 있다.

환경부(2011a, b)는 2010년에 이어 기후변화 적응기반 구축 및 교육·홍보를 통하여 해외 주요국의 기후변화 대응과 관련된 연구와 대응 전략에 대한 최근의 동향을 살펴보고, UN과 IPCC 등 국제기구를 중심으로 최근의 기후변화 적응의 이행 방안에 대한 활동을 구체적으로

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정리하였다, 이를 통하여 국내 기후변화 적응 당사자들에게 관련 정보를 전달하는 교육 및 홍보 활동을 위한 관련 정보를 보강하였다.

환경부(2011a, b)는 2010년에 이어 국내·외의 적응 관련자들과의 소통을 확대하고 기후변화 적응을 위한 공동 대응의 기반을 구축하여 궁극적으로는 국내 기후변화 적응역량을 강화하고자하는 것을 목적으로 기후변화 적응 네트워크 운영하였다.

환경부(2011a, b)는 2010년에 이어 기후변화로 인한 영향 및 피해가 극대화, 빈번화, 다양화 됨에 따라 기후변화 및 기후변화 적응 정보에 관한 수요가 급증하고 있음을 인식하고 지속적인 기후변화 적응 정보 시스템 확대 구축’과 ‘기후변화 적응 홍보 확산’을 통해 기후변화 적응 지식 및 정보의 확산의 기반을 다지고 실천적 접근이 가능하도록 하였다.

라) 취약성 평가 방법론 및 결과 한국환경정책·평가연구원(2011)은 기후변화 적응 강화를 위한 사회기반시설의 취약성 분석

및 대응방안 연구를 통하여 우리나라 사회기반시설의 취약성 평가를 실시하고 개발한 위험도 진단 방법론을 통해 지역단위의 위험도 진단과 적응전략 도출에 활용될 수 있음을 제시하였다.

한국보건사회연구원(2011)은 기후변화에 의해 영향을 받을 수 있는 건강분야를 5가지로 구분하고 각 영역에 대한 기후변화 취약성 지표(기후변화 복합지표)를 산출하였다. 이는 건강영역이 독자적인 특성을 지니고 있을 뿐 아니라 관여하는 지표 또한 다르기 때문이다. 지표 산출 방법은 선정된 지표에 따라 시군구 행정단위 자료를 단순 가공하여 지표를 만드는 방법을 지양하고 복합지표 산정의 구체적인 방법에 따라 지표를 산출하였다. 사용한 개별지표는 총 72개로 지표를 단순 통합할 경우 지표에 따라 특정지표의 영향이 다른 지표에 의해 상쇄되어 버리는 개연성이 존재한다.

국립환경과학원(2012a)은 지자체 기후변화 적응대책 세부시행계획 수립시 필요한 기후변화 영향평가 및 취약성 분석을 지원하기 위해 평가 도구인 CCGIS를 활용하여 전국을 대상으로 취약성 평가 분석하고 그 결과를 광역시·도 지자체에 제공하였다. 적응대책의 보건, 산림, 물관리, 생태계, 농업, 해양/수산, 재난/재해의 총 7개 부분에 대한 문별 세부항목 및 대용변수(기후노출, 민감도 적응능력)를 선정하고 가중치를 설정하고 각 부문별 평가를 통해 기후변화 취약성 지도를 제작함으로써 각 부문별 상대적인 취약성을 제시하였다.

강원도 외 광역시·도(2012)는 국립환경과학원에서 지자체 적응대책 수립을 지원하기 위하여 제공된 기후변화 부문별 취약성 지도 및 평가도구(CCGIS)를 활용하여 해당 지자체의 취약성 평가를 수행하였다. 지자체별 수행과정에서 지역의 특성과 현실, 이해당사자의 의견수렴 등을 바탕으로 대용변수의 수정 및 보완, 가중치의 조정 등을 통해 지역의 취약성 평가 결과를 도출하고 적응대책 수립시 연계한다.

국립환경과학원(2012b)은 기초지자체 시범지역 적응 세부시행계획 수립 지원을 위하여 16개 시범사업 지역에 대하여 기상청 RCP 8.5에 기반한 취약성 평가를 수행하였다. 적응분야 중 시범지역별 중점분야 세부항목 및 대용변수(기후노출, 민감도 적응능력)를 선정하고 지역

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전문가 등에 의한 가중치를 산정하였다. 기존 CCGIS에 기반한 기초단위 취약성 평가도구 LCCGIS를 제작 및 활용하여 부문별 평가를 통해 기후변화 취약성 지도를 제작하고 그 결과와 평가도구를 시범지역 기초지자체에 제공한다.

2) 시사점 및 향후 연구방향 적응 및 취약성에 대해 부문별로 살펴보면 적응대책의 수립 기반을 위한 자료는 국가단위

의 적응대책 법적체계에 따른 준비차원으로서 계획 수립 체계와 기반 마련을 위한 연구로 특성을 나타내며 국가차원에서 국내 처음 시도되는 점과 더불어 적응분야의 다양성과 전문성 등이 요구되는 점을 고려하여 상당수의 전문가 및 관련 부처가 참여하여 연구를 수행하였다.

적응대책 수립결과 부분에서는 현재 국가 및 광역지자체 단위에서 적응대책 수립이 완료 된 이후 이행준비 및 수행 중에 있는 실정이다. 향후 계획 수립 결과로서의 의의 및 한계, 발전방향 등에 대한 부분과 더불어 이행을 위한 기반 연구가 발생될 것으로 예측된다.

적응대책 개발 및 지원 부분에서는 2009년 이후로 사전 적응 기반 체계와 더불어 관련 적응 연구가 지속적으로 많이 제시되고 있다. 전체적으로 볼 때 적응대책의 평가 및 방법 등에 관한 연구가 가장 높은 비중을 차지하고 있으며, 특히 사회 취약계층 및 민간부문, 기후 적응형 도시 전략, 적응대책 우선순위 평가 등의 연구가 새롭게 제시되거나 강화되고 있는 실정이다. 반면 적응 관련 사례연구는 미흡한 현황이다. 또한 관련 포럼 및 네트워크, 적응 정보 구축, 교육 및 홍보 등의 기후변화 적응대책 지원에 관한 관련자료 등이 2009년부터 제시되고 있는 점이 주요 특성이라고 볼 수 있다.

취약성 평가 부분 역시 학술논문보다는 국가 및 연구기관 차원의 보고서 형태가 많은 비중을 차지하고 있다. 수집된 자료의 성격으로 볼 때 사회기반시설의 취약성, 해수면 상승, 취약성 지수 분석, 사회보건분야 등의 취약성 평가 방법 등으로 나타났다. 특히 지자체 적응대책 수립시 요구되는 취약성 평가를 지원하기 위하여 중앙정부 차원에서 취약성 평가를 수행하고 이를 지자체에 제공하여 활용성을 제고하고 있는 점이 특성이라고 할 수 있다.

적응분야의 경우 적응대책의 필요성 및 체계 구축을 위한 기반연구는 국가차원에서 수행되어 현재 적용되고 있으며 그 결과로 국가 단위 적응대책과 지자체 단위 적응대책 세부시행계획이 수립 완료되어 이행을 위한 준비 및 수행 중에 있다.

연구의 동향을 살펴보면 주로 기반 구축 이후 기후변화 적응대책의 평가 및 방법론에 관한 연구가 많은 비중을 두고 있다. 특히, 기후변화 적응의 확산 및 네트워크, 정보공유, 지자체 적응대책 수립을 위한 매뉴얼 등 환경부 및 국가기후변화적응센터에서 지원체계 및 도구 등을 마련하여 지속적으로 추진하고 있다.

적응대책 결과의 경우 최근에 계획 수립이 완료된 시점이라 수립 결과에 대한 분석과 의의에 대한 연구가 진행될 것으로 예측하며, 더불어 현재 이행 측면에서 진행 중인 단계이므로 평가체계, 평가도구, 평가결과 및 모니터링 등에 관한 연구가 수행되어야 한다.

취약성 평가의 방법 및 평가결과에 관한 동향을 살펴볼 경우 주목할 점은 국가단위에서 지자체 적응대책 수립을 지원하기 위한 목적으로 취약성 평가를 수행하고 있는 점이다. 향후 이

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와 같은 지원 및 평가 결과에 대한 개선방안 및 보완점 등에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다.

3) 참고문헌강원도 외 광역시·도 (2012) 기후변화 적응대책 세부시행계획 수립국립환경과학원 (2010) 국가 기후변화 적응센터 발전방향 마련 연구국립환경과학원 (2012a) 기초지자체 적응 세부시행계획 수립 시범사업 지원을 위한 기후변화

취약성 지도국립환경과학원 (2012b) 지자체 기후변화 적응세부시행계획 수립 지원을 위한 기후변화 부문

별 취약성 지도채여라 (2010) 효율적 기후변화 적응대책 수립을 위한 기후변화의 경제학적 분석, 대한환경공

학학회지한국보건사회연구원 (2011) 사회보건분야 기후변화 취약성 평가 및 적응역량 강화 : 기후변화

녹색성장 종합연구한국환경정책평가연구원 (2010a) 기후변화와 대기오염이 환경관련 질환에 미치는 영향한국환경정책평가연구원 (2010b) 우리나라 기후변화의 경제학적 분석(II)한국환경정책평가연구원 (2010c) 저소득계층의 기후변화 적응역량 강화를 위한 정책방안 연구

(Ⅰ)한국환경정책평가연구원 (2010d) 지자체 기후변화 적응능력 평가를 위한 지표체계 개발 및 시

범적용한국환경정책평가연구원 (2011a) 국가 해수면 상승 사회·경제적 영향평가한국환경정책평가연구원 (2011b) 기후변화 적응대책 우선순위 평가 방법론 분석한국환경정책평가연구원 (2011c) 기후변화 적응형 도시 리뉴얼 전략 수립: 그린인프라의 방재

효과 및 적용방안한국환경정책평가연구원 (2011d) 저소득계층의 기후변화 적응역량 강화를 위한 정책방안 연구

(Ⅱ)한국환경정책평가연구원 (2011e) 지자체 기후변화 적응 지수개발 및 평가한국환경정책평가연구원 (2012a) 국가 리스크 관리를 위한 기후변화적응역량 구축·평가한국환경정책평가연구원 (2012b) 국가 해수면 상승 사회, 경제적 영향평가(II)한국환경정책평가연구원 (2012c) 부문별 기후변화 적응대책 우선순위 평가 연구환경부 등(2008) 국가 기후변화 적응 종합계획환경부 (2008) 국가 기후변화 적응 마스터플랜 수립 연구환경부 (2010a) 국가 기후변화 적응 기본계획(2011~2015) 수립 연구환경부 (2010b) 기후변화 적응 기반구축 및 교육․홍보환경부 (2010c) 기후변화 적응 정보전달 체계 구축환경부 (2010d) 기후변화 적응정책 평가 및 통합모형 개발

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환경부 (2010e) 서울시 기후변화 영향평가 및 적응대책 세부시행계획 수립: 건강 및 재난환경부 (2010f) 인천시 기후변화 영향평가 및 적응대책 세부시행계획 수립: 해양생태계 및 해

양재난환경부 (2010g) 지자체 기후변화 적응대책 세부시행계획 수립 매뉴얼 개발(Ⅰ)환경부 (2011a) 기후변화 적응 정보 확산환경부 (2011b) 기후변화 적응 정보전달 체계환경부 (2011c) 기후변화 적응정책 평가 및 인벤토리 구축환경부 (2011d) 적응정책 인벤토리 활용 Toolkit 개발환경부 (2012a) 광역지자체 적응 세부시행계획 수립 지원환경부 (2012b) 지자체 기후변화 적응대책 세부시행계획 수립 매뉴얼 개발(Ⅱ)

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4. 결론1) 연구분야별 자료 검색 결과

1차 보고서 발간 이후의 자료를 중심으로 학회논문, 보고서, 단행본 등의 자료를 검색하여 정리하였다. 각 분야별 내용은 세분류상에서 중복될 수 있으며 이를 고려하지 않고 합산하였다. 그리고 연구는 기후변화시나리오를 적용하지 않은 현황파악 및 과거자료로부터의 추세 및 예측에 대한 연구도 모두 포함하는 것으로 하였다.

수자원 분야는 기후변화 시나리오를 적용한 연구들이 많이 진행되고 있었지만 생태계분야의 경우는 미래보다는 과거추세를 이용한 연구 및 현황 파악에 대한 연구가 많이 진행되고 있었다. 산림, 농업분야에 대해서는 기후변화시나리오를 사용한 연구과 과거추세 및 현황파악연구가 혼재된 상태에서 진행되고 있으나 양이 많지는 않았다. 그러나 연안 및 해양, 보건은 분야의 특성상 기후변화 연구가 전문적이지만 적은 양으로 나타났다. 반면 산업분야, 도시 및 농촌·복지 및 안전분야는 분야가 방대하고 연구가 많지 않아 기후변화에 대한 영향을 연구하기에는 상대적으로 어려움을 겪고 있는 것으로 확인하였다.

연구분야별로 검색 및 색인화한 데이터의 양의 차이는 있으나 주제별로 시나리오적용여부, 대상지 범위 등이 다양하므로 연구량이 내용의 질을 대표하지는 않았다. 이는 앞으로도 구축된 색인화 틀을 이용해 지속적으로 보충해나갈 수 있다.

1차 기후변화 평가보고서 2차 기후변화 평가보고서(Ⅰ)

학회논문 보고서 단행본 기타 학회논문 보고서 단행본 기타

수자원 382 205 0 0 수자원 122 14 0 0

생태계 67 6 5 53생태계 177 3 0 36

산림 62 2 1 1

농업 61 3 9 2 농업 23 2 2 0

연안 및 해양 27 7 0 0 연안 및 해양 46 3 0 5

산업 7 0 0 0 산업 23 0 0 0

보건 62 14 0 2 보건 22 1 1 0

도시 및 농촌

복지 및 안전40 52 0 0

표 8. 1차 기후변화 평가보고서와 2차 기후변화 평가보고서(I) 검색자료

2) 시사점 및 향후 연구방향 2차 기후변화 평가보고서(I)는 1차 기후변화 평가보고서 이후 추가 발간된 연구를 추가 보

완하여 최신의 연구방법 및 연구결과를 수집하는 것이다. 차후년도에는 이 데이터베이스를 바탕으로 연구의 흐름 및 시사점을 서술할 것이므로 이를 위한 데이터베이스 구축이 주된 내용이다.

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1차년도에는 분야별 중복된 자료를 고려하지 않고 자료를 수집하였으나, 유용한 자료를 취합한 결과 몇몇 분야에서 중복되는 분야가 나타났다. 예를 들면 생태계분야의 동물생태계 중 질병매개곤충분야와, 보건분야의 곤충 및 설치류 매개 감염병에서 중복되는 요소를 발견하였다. 또한 수자원분야에서의 수문변수의 홍수 및 가뭄이 도시 및 농촌분야의 수재해와 일부 중복되었으며, 수자원분야의 수문학적 요소 중 산업 및 에너지의 댐과 유사한 요소를 발견할 수 있었다. 이는 분야간 상호연관성으로 인한 세분류의 중복으로 생각할 수 있으며 이러한 상호연계성을 가지는 분야에 대한 서술방식에 대한 논의가 필요할 것으로 보인다.

또한 구축된 자료들이 한정되어있으며, 다양한 시나리오를 사용하는 점(단순온도상승, SRES A1B, A2 등, RCP 시나리오), 연구지역의 다양성 및 연구스케일의 다양성으로 인해 일관적으로 내용을 비교하여 서술하기가 어려운 점이 있다. 따라서 지속적인 데이터 구축 및 미래예측을 위한 기초데이터 수집이 필요할 것으로 생각된다. 또한 부문별로 자료를 검색할 때 연구가 없거나 적은 경우는 전략적으로 연구를 진행시킬 수 있는 방안을 마련해야 할 것이다.

또한 연구의 범위가 남한전체와 같은 넓은 범위도 있지만 국소적인 연구도 많으므로 이를 지속적으로 축적하여 각 지역별로 현황파악 및 미래예측이 가능할 것으로 생각한다. 반면 한반도에 대한 영향을 파악하기 위해 한반도 뿐 아니라 일본, 중국 등 동북아 전반에 대한 내용에 대한 흐름 파악 및 우리나라에 미치는 영향에 대한 논의가 이루어져야 할 것이다.

부록

분야별 주요 연구결과 요약

1. 수자원·······························································································174

2. 생태계·······························································································178

3. 산림···································································································190

4. 농업···································································································210

5. 연안 및 해양···················································································216

6. 산업···································································································232

7. 보건···································································································238

8. 도시 및 농촌, 안전 및 복지·························································244

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1. 수자원

성장현 등(2012) RCP 기후변화 시나리오 기반의 미래 극한강수의 비정상성 빈도해석

전 세계적으로 기후변화와 변동으로 인해 기온, 강수 등의 수문순환 요소들이 과거와는 다르게 빠른 속도로 변화하고 있으며 많은 선행 연구들은 극한 수문사상의 규모 및 빈도가 증가한다는 결과를 보여 주었다. 우리나라의 경우 최근 10년간 (1999~2008년) 1일 100 mm 이상 집중호우의 발생빈도는 총 385회로, 70~80년대 222회에 비해 무려 1.7배나 증가했으며 2011년의 경우 7월 초부터 8월 중순까지 지속적인 장마와 집중호우로 인해 1285.3 mm의 누적강수량이 발생하였으며, 서울 및 수도권 지역에서 100년 빈도 설계강수량을 초과하는 집중호우 발생으로 서울의 도심지역 곳곳이 침수되어 많은 재산피해와 인명 피해를 입혔다. 최근 발생하는 극한강수는 기존 확률밀도함수의 상위 꼬리부분 쪽으로 이동함으로써 미래에 발생하게 될 물 관련 재해의 빈도 및 강도가 현재에 비하여 증가할 것으로 전망되고 있다. 본 연구에서는 기후변화가 한반도의 미래 극한강수의 발생에 미치는 영향을 전망하기 위해 IPCC 5차 보고서 (AR5)에 대비하여 새롭게 권장되는 대표농도경로(Representative Concentration Pathways, RCP)에 따라 모의된 지역기후모형의 여름철 강수량을 외부인자로 고려한 비정상성 빈도해석을 실시하였다. 그 결과, 남한지역에 걸쳐서 극한강수의 전반적인 증가를 확인하였으며 특히, RCP4.5와 8.5를 따르는 미래에는 20년 빈도가 지점평균 각각 12.5년, 11.9년으로 줄어들어 치수안전도가 저하되는 것으로 전망되었다.

이경미 등(2012)고해상도 지역기후변화 시나리오를 이용한 한국의 미래 기온극값 변화 전망

이 연구에서는 한국의 미래 기온극값의 변화를 전망하고자 하였다. 이를 위해 12.5km 고해상도의 지역기후모델(HadGEM3-RA)에서 생산된 일 최고 및 최저 기온 자료와 관측 자료를 이용하여 RCP4.5/8.5 시나리오에 따른 6개 극한기온 지수를 산출하고, 현재(1971-2000) 대비 21세기 말 (2070-2099)의 공간 변화를 분석하였다. 현재 기간에 대해 모델에서 생산된 일 최고 및 최저 기온은 관측 자료의 확률분포 형태와 범위를 비교적 잘 모의한다. 현재 대비 21세기 말에 결빙일(ID)과 서리일(FD)은 전 지역에서 감소하고 여름일(SD)과 열대야(TR)는 증가할 것이며, 95퍼센타일을 초과하는 일 최고기온(TX95)과 5퍼센타일 미만 일 최저기온(TN5)의 평균값은 전 지역에서 상승할 것으로 전망된다. 이는 RCP4.5보다 RCP8.5 시나리오의 경우에 더 강하다. 고도는 ID, SD, TR, TX95, TN5와 위도는 ID, TR, TN5의 변화와 유의한 상관관계를 보인다. 21세기 말에 산지에서는 기온의 하위 극값 상승, 남해안에서는 열대야 증가로 인한 영향이 강하게 나타날 것으로 전망된다.

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김호성 등(2010)극한가뭄의 시공간적 특성에 대한 기후변화의 영향을 평가하기 위한 SAD 곡선의 적용

본 연구에서는 현재 및 미래 기후에서의 가뭄심도-영향면적-지속기간 곡선의 비교를 통하여 극한 가뭄 사상에 대한 기후변화의 영향을 살펴보았다. 가뭄심도-영향면적-지속기간 곡선은 극한 호우사상을 특성화하기 위한 일반적으로 적용되는 우량깊이-영향면적-지속기간 곡선에서 우량깊이를 가뭄심도를 대표할 수 있는 적절한 지수로 대체함으로써 가뭄사상을 분석할 수 있는 도구를 제공한다. 미래 월 강수량 시계열은 27 km×27 km의 공간적인 해상도를 가지는 기상청 지역기후모형으로부터 획득되었으며, 가뭄심도는 표준강수지수를 이용하여 산출하였다. 분석 결과, 농업가뭄에 대한 위험성은 특히 단기간의 지속기간의 경우에 현재보다 심화될 수 있는 것으로 분석되었으며, 수문학적 가뭄의 경우는 가뭄지속기간에 상관없이 모두 현재보다는 미래에 가뭄심도가 더 깊어질 가능성이 있는 것으로 예측되었다. 이에 따라 현재의 수자원 공급 시스템에 대한 기후변화 취약성 평가가 시급함을 제시하고 있다.

배덕효 등(2011)GCM과 수문모형의 불확실성을 고려한 기후변화에 따른 한반도 미래 수자원 전망

본 연구에서는 GCM 및 유출모형의 불확실성을 고려하여 기후변화에 따른 미래 한반도 수자원의 변화를 전망하고, 그결과에서나타나는불확실성을평가하고자하였다. 온실가스배출시나리오와 GCMs의 불확실성을 고려하기위해 IPCC AR4에 적용되었던 3개 시나리오 (A2, A1B, B1)에 대한 13 GCMs 결과를 이용하였으며, 유출모형구조 및 증발산량산정 방법에 따른 영향을 고려하기 위해 PRMS, SWAT, SLURP 모형을 선정하였고 각 모형별로 2～3개의 증발산량 방법을 고려하였다. 결과적으로 우리나라 109개 중권역 유역에대해 312개의 결과가 제시되었으며, 이를 이용하여 Gaussian kernel density function을 산정함으로써 평가결과의 앙상블 평균과 불확실성을 동시에 제시하였다. 분석 결과 여름철과 겨울철 유출량은 증가, 철은 감소할 것으로 전망 되었다. 연평균유출량은전체유역에서증가할것으로전망되었으며, 공간적으로는 한강유역이 위치한 북쪽유역이 남쪽유역에 비해 연유출량이 더 크게 증가할 것 으로 전망되었다. 연평균 유출량의 증가는 여름철 유출량증가에 따른 결과로, 기후변화의 영향은 한국에서 유출량의 계절편중을 심화시켜 수자원관리를 더욱 어렵게 할 것으로 전망되었다. 평가결과에서 나타난 불확실성은 겨울철 유출량에서 가장 크고 여름철 유출량에서 가장적은 것으로 나타났다.

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손경환 등(2010) Multi-GCMs의 기후시나리오를 이용한 홍수특성변화 평가

본 연구의 목적은 GCM으로부터 생산된 기후시나리오자료를 이용하여 미래 확률강우량을 산정하는 방법을 제안하고 미래기간의 확률강우량, 홍수량, 홍수위 산정을 통해 기후변화로 인한 홍수특성변화를 정량적으로 분석하는데 있다. 대상유역으로 남한강 상류유역을 선정하였으며, 기후시나리오자료는 13개 GCMs으로부터 IPCC SRES A2 기후시나리오 자료를 구축하였고 자료기간은 총 130년 (1971~2100년)이다. 확률강우량은 4개 자료기간 (S0: 1970~2000년; S1:2011~2040년; S2: 2041~2070년; S3:2071~2100년)으로 구분하여 강우지속기간 1440분의 100년 빈도 확률강우량을 산정하였다. eh한 17개 소유역에 대해 확률홍수량을 산정하고 충주댐 직하류부터 팔당댐 직상류까지의 주하도 구간에 대해 홍수위 분석을 수행하였다. 남한강유역은 과거기간의 확률강우량 142.1 mm에 비해 13.0~15.1

% 증가, 첨두홍수량은 20,708.0 에 비해 29.1~33.5 %증가하는 것을 확인하였다.

이명진 등(2011) GIS를 이용한 기후변화 연동 지하수 함양량 산정 모델 개발 및 검증

본 연구의 목적은 지리정보를 활용하여 기후변화에 따른 지하수 함양량 산정 모델 개발 및 검증을 수행하는 것이다. 이를 위하여 기후변화에 따른 지하수 함양량 변화를 산정하는 방법론을 제시하였고, 지리정보시스템을 활용하여 연구지역의 시기별 미래 지하수 함양량을 추정하였다. 연구지역은 낙동강 본류를 포함하는 낙동강 유역을 선정하였다. 최종 연구결과는 미래 기후변화 에 따른 시기별 강우량, 함양률, 함양량을 추정하였다. 함양량 및 함양률은 기후변화에 따른 강우량의 변화와 함께 변화하는 추세를 나타내고 있는 것으로 파악되었다. 본 연구에서는 지리정보를 활용하여 기존에 기후변화와 지하수 함양량의 불명확한 관계를 정량적으로 분석하였으며, 미래기후변화 예측 결과를 반영한 연구지역 내 지하수 함양률 변화를 시-공간적으로 산정하였다. 또한 유역내 기저유출량과 비교 분석을 통하여 검증하였다. 앞으로 연계모델의 고도화 방안 및 현장조사가 추가 된다면 보다 정량적으로 기후변화와 지하수 함양량의 상관관계를 파악 할 수 있으며, 향후 본 연구는 수자원으로 이용이 증가되는 지하수의 전반적인 관리 및 효율적인 운영 체제 구축을 위한 한 축을 차지 할 수 있다는 점에서 중요성이 있다고 하겠다.

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이문환 등 (2011) 기후변화에 따른 국내 홍수 취약성 평가

본 연구에서는 기후변화에 따른 홍수 취약성 평가기법을 제안하고 국내 5대강 유역에 적용 및 평가하고자 하였다. 특히 Multi-Model Ensemble 시나리오를 이용하여 평가 시 발생하는 불확실성을 제시하고자 하였다. 취약성 평가를 위해 우선 유역의 기상, 수문 자료를 비롯한 지형, 인문·사회 정보를 수집, 지표를 산정하여 현재 기후상태 하에서의 홍수 취약성을 평가하였다. 또한 기후변화에 따른 미래 홍수 취약성을 평가하기 위해 기존에 3개 온실가스 배출시나리오, 13개 GCMs (Global Climate Models), 3개 수문모형(2～3개 증발산량 산정방법)으로 생산된 39개 미래 기후시나리오 및 312개 미래 수문시나리오를 이용하여 기준 S0 (1971～2000년) 기간 대비 미래 S1 (2010～2039년), S2 (2040～2069년), S3 (2070～2099년)기간의 홍수 취약성의 시공간적 변화 및 불확실성을 평가하였다. 평가 결과 현재 기후상황에서 홍수에 취약한 지역은 한강, 섬진강, 영산강 하류 지역으로 나타났으며, 미래 기후변화 시나리오를 고려한 결과 낙동강, 금강, 한강 권역에서의 민감도가 가장 크게 변할 것으로 분석되었으나, 기본적으로 섬진강 유역의 적응능력이 낮기 때문에 미래에도 섬진강 유역이 홍수에 가장 취약할 것으로 분석되었다.

김병식 등(2010) 기후변화와 토지피복변화를 고려한 한강 유역의 수자원 영향 평가

최근 기후변화와 이상기후에 대한 관심으로 세계 각국에서는 미래 기후에 대한 보다 정확한 정보를 얻기 위하여 IPCC 권장 시나리오인 SRES(Special Report in Emission Scenario) 기반의 GCM(General Circulation Model)과 RCM(Regional Circulation Model)을 이용하고 있으며 특히, 최근에는 고해상도 자료를 생산함으로써 국부지역에 대한 지형학적 특성을 효과적으로 모의할 수 있는 RCM 모형을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기후변화와 토지이용변화에 따른 미래 한강 유역의 수자원을 평가하기 위하여 다음의 과정을 진행하였다. CA-Markov Chain 기법으로부터 토지이용변화를 추정하였으며 기온과 강수자료를 독립변수로 이용한 다중 회귀식으로부터 미래 NDVI를 추정하였다. 또한 기상청에서 제공하는 RegCM3 지역지후모형으로부터 축소기법을 이용하여 추정된 RegCM3 RCM 50 set의 기후변화 시나리오를 SLURP 모형에 입력하여 2001년부터 2090년까지 총 90년에 대한 한강 유역의 미래 유출모의를 실시하였다. 예측된 미래의 유출사상을 기반으로 각 댐별 과거와 미래 유출량을 월별로 비교하고 이들의 유황분석을 실시하였다. 최종 모의 지점으로 선택한 팔당댐에서 월단위 유출 모의 결과 8월 보다는 9월 유출량이 증가하는 결과를 보였고 이는 미래 강우 패턴의 변화에 기인한 것으로 판단되어었다. 또한, 기후변화가 물 순환 구조에 미치는 영향을 검토한 결과 한강유역은 물 순환 요소(강수량, 증발량, 증산량, 유출량)의 변화에 의하여 수자원 관리 측면에서 어려움이 가중될 수 있음을 확인하였다.

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2. 생태계

권영아 등(2008)A1B 시나리오 자료를 이용한 우리나라 자연 계절 시작일 및 지속기간의 공간 분포 변화 전망

사용시나리오 A1B

Raw� data� 제작시기 1971~2000년

연구대상지 남한

기타 MM5모델

관측자료에 의한 현재 계절 시작일 및 지속기간의 공간 분포 특성을 파악, A1B 시나리오에 근거한 MM5모델에서 전망한 2090년대의 자료를 이용하여 현재와 비교함으로써 계절별 시작일 및 계절 지속기간의 공간 분포 변화를 전망하기 위해 연구가 수행됨. 계절 별 시작일의 공간 분포 분석의 경우, 계절 시작일은 위도, 해양, 지형 및 해발고도 등에 따라 계절 시작일이 영향을 받는 것으로 나타남. 봄 시작일과 겨울 시작일은 위도의 영향을 많이 받으며, 해양, 해발고도에 따른 지역적 차이가 가장 뚜렷하게 나타남. 여름 시작일과 가을 시작일의 경우 지역별 차이가 크지 않았으며, 해양, 지형에 의한 영향을 더 많이 받는 것으로 나타남. 2090년대의 봄 시작일의 경우, 중부 지방은 15일, 남부지방은 30일 정도 빨라지는 것으로 나타남. 2090년대의 여름 시작일의 경우, 25일 정도 빨라지고 해양, 지형적 원인에 의해 동해 인접 지역, 산지 인접 지역에서의 여름 시작일의 증가 정도가 더 클 것으로 봄. 2090년대의 가을의 경우 전체적으로 20일 정도 늦어질 것으로 예측함. 2090년대에는 남부지방이 50일, 중부지방이 20일 정도 늦어질 것으로 봄. 각 계절별 지속기간의 공간 분포 특성을 보면 봄 지속기간은 중부지방은 대부분 감소, 부산을 비롯한 남부 지방은 증가하는 경향을, 가을 지속기간은 대관령과 인제, 춘천을 제외한 모든 지역에서 늘어난 경향을 보였음. 동해안 지역과 남부 지방으로 갈수록 지속기간의 증가폭은 더 커진 것으로 보았음. 겨울 지속기간은 모든 지역에서 감소하였으며 여름 지속기간은 모든 지역에서 증가하는 것으로 나타남

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임정섭(2010) 생물계절변화를 이용한 온난화의 영향과 검출에 관한 연구

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기 1988-2008(기상청 관측자료)

연구대상지 한반도

기타 경험직교함수(EOF)분석,� 통계분석

3월 평균기온의 공간분포 변화를 분석하여 최근 21년간 3월 평균기온은 0.13℃도 증가한 것으로 나타남. 한반도 생물계절현상의 경향 분석 결과, 벚꽃 개화의 경우 제주도에서 점차 북쪽으로 갈수록, 즉 위도가 높아질수록 개화 시기가 늦어지는 것으로 나타남. 남부지방의 경우 동일한 위도상에서 소백산맥 서쪽 지역보다 동쪽지역에서의 벚꽃의 개화시기가 이른 것으로 나타남. 한반도 전반에 걸쳐서는 남해안>서해안, 동해안>서해안으로 시기가 빠른 것으로 나타났으며 이는 동한난류의 영향으로 생각됨. 산간지역의 경우 타지역에 비해 개화시기가 늦은 것으로 나타남. 3월 평균기온과 벚꽃 개화시기의 변화율의 경우 1988~2008년까지의 54개 기상 관측지점의 자료를 이용하여 변화율을 분석한 결과, 변화율이 클수록 3월 평균기온 상승률이 높고, 벚꽃 개화시기가 일러짐을 확인함. 3월 평균기온과 벚꽃 개화일의 지역별 경향은 해안지역(서해안, 동해안, 남해안)과 내륙지역(북쪽지역, 서쪽지역, 남쪽지역)으로 구분하여 분석함.기온과 생물계절현상의 상관관계를 분석한 결과, 한반도 지역별로 2월, 3월의 기온요소와 높은 상관관계를 갖는 것으로 나타났으며 그 중 3월 평균기온과의 상관계수 절대값이 대부분 0.6이상으로 높게 나타남. 지역적으로는 대구(0.868)가 가장 높게 나타났으며 이천(0.296)이 가장 낮게 나타남. 2월 기온요소에서 상관계수 0.6이상 지역은 도시 발달 지역(대구, 광주, 부산, 서울, 인천 등)과 해양 영향 지역(포항, 울산, 울진, 강릉, 속초)으로 나타남. 벚꽃 개화일에 큰 영향을 주는 3월 기온요소는 3월 평균기온(0.674), 3월 최고평균기온(0.637), 3월 최저평균기온(0.562)으로 나타남.엘니뇨/라니냐가 기온과 생물계절현상에 미치는 영향 분석 결과, 엘니뇨가 발생한 1991/1992, 1997/1998, 2002/2003년도에 기온이 높게 나타났으며 벚꽃 개화일도 빨라졌음을 확인함. 또한 라니냐가 발생한 1988/1999, 1995/1996, 2002/2003년도에 기온이 낮게 나타났으며 벚꽃 개화일이 느려짐을 확인함.도시화가 생물계절현상에 미치는 영향은 해안지역, 내륙지역으로 구분하여 각각의 지역은 도시지역(인구 100만 이상 거주지역)과 전원지역(인구 5만 이하 거주 지역)으로 나눔. 해안지역 가운데 남해안은 부산(도시지역)의 기온 최대 3.8℃, 평균 2.4℃, 벚꽃 개화일 최대 13일, 평균 5.3일 빠르게 나타남, 동해안은 울산(도시지역)의 기온 최대 2.2℃, 평균 1.2℃, 벚꽃 개화일은 울산 최대 9일, 평균 5.2일 빠르게 나타남, 부안(정원지역) 평균 0.2℃ 높게 나타났고, 벚꽃 개화일은 인천(도시지역) 최대 14일 느리게, 평균 5.1일 느리게 나타남. 내륙지역 가운데 북쪽지역은 서울 기온 최대 3.3℃, 평균 2.3℃ 높게 나타났으며 벚꽃 개화일은 최대 22일, 평균 8.1일 빠르게 나타남, 남쪽지역은 대구 기온 최대 4.1℃, 평균 2.6℃ 높게 나타났으며 벚꽃 개화일은 대구 최대 18일, 평균 9.7일 빠르게 나타남, 서쪽지역은 광주 기온이 최대 3.7℃, 평균 3.3℃높게 나타났으며, 벚꽃 개화일은 광주 최대 17일, 평균 11.9일 빠르게 나타남.

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김혁진 등(2011)한반도 아고산지대내 기후변화 취약식물종의 식물계절성 변화 연구-덕유산 정상 지역을 중심으로-

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기식물계절조사(2009년 5월-2010년 11월)

기상장비(2009년 11월-2010년 12월)

연구대상지 덕유산

기타 -

기후변화의 영향이 잘 나타나는 산지를 중심으로 한 기후변화 취약식물종의 식물계절 연구로는 덕유산을 중심으로 식물의 개화, 낙화, 개엽, 단풍, 낙엽시기를 조사함. 조사 대상종은 목본식물 20종(신갈나무, 사스래나무, 철쭉, 산철쭉, 오갈피나무, 개벚나무, 청괴불나무, 함박꽃나무, 불푸레나무, 고로쇠나무, 매발톱나무, 당단풍나무, 시닥나무, 호랑버들, 층층나무, 백당나무, 산앵도나무, 오미자, 마가목, 부게꽃나무)과 초본식물 18종(처녀치마, 골잎원추리, 박새, 산오이풀, 나도옥잠화, 산꼬리풀, 노랑제비꽃, 범꼬리, 속단, 꽃쥐손이, 눈개승마, 풀솜대, 개시호, 나래박쥐나물, 송이풀, 수리취, 토현삼, 산골취)을 포함하는 38종이 선정되었음. 개화시기는 식물계절 변화 가운데 가장 큰 차이를 나타냄을 확인하였고, 낙화와 단풍시기는 10~18일 늦은 것으로 확인하였으며, 개엽시기는 대부분의 종들에서 전년도와 비슷하거나 6~20일 정도 늦게 나타나는 것으로 봄. 낙엽시기의 경우엔 전년도와 유사한 경향을 나타내는 것으로 확인

오승환 등(2011) 한반도 주요 기후변화 취약 산림식물종의 생물계절성 연구(Ⅰ)

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기식물계절조사(2009년 5월-2010년 11월)

기상장비(2009년 11월-2010년 12월)

연구대상지 덕유산

기타 -

지역별 각 국·공립수목원을 중심으로 수종별 생물계절 연구로는 구상나무, 전나무, 주목을 대상종으로 이루어졌다. 구상나무는 동아파열 후(평균 14일 후) 개화가 시작(평균 7일 후), 개엽과 낙화는 동시에 이루어지거나 개엽 뒤 낙화하는 것으로 확인되었다. 전나무는 동아파열 뒤(평균 5일 후) 개화가 시작되고(평균 10일 후) 개엽과 낙화가 동시에 이루어지거나 개엽 뒤 낙화하는 것으로 확인되었다. 주목의 경우 개화와 동아파열이 같이 시작되거나 개화 후(7~21일 후) 동아가 파열하고(평균 18일 후) 개엽하는 것으로 확인됨. 이는 기후변화에 취약·민감한 산림식물종의 보존대책의 필요성을 느껴 현지 내(산림 등 자생지 내)와 현지 외(수목원 식재종) 조사지역을 설정하여 생물기후학적 연구를 통한 모니터링을 시행, 변화경향을 분석하여 미기후 차이에 따른 식물계절 변화의 상관성을 파악하기 위한 연구로 수행

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이상혁 등(2011) 기후변화에 따른 우리나라 미선나무의 분포변화 예측

사용시나리오 A1B

Raw� data� 제작시기 1950~2000년

연구대상지 한반도

기타 GCM별 기후예측데이터

우리나라의 분포하는 미선나무를 연구대상으로 기후변화로 인한 영향의 정도를 파악하여 서식처 분포 및 면적의 변화를 예측함. 잠재분포지 예측을 위해 기온요소를 모델에 적용한 결과, 연평균기온의 경우 UKNO-HadGEM모델에서 가장 높은 증가율을 보였으며, CCCma-CGCM3모델에서 가장 낮은 증가율을 보였음. 연평균강수량의 경우 NCAR_CCSM3모델이 가장 높은 증가율을 보였으며, UKMO-HadGEM1모델에서 가장 낮은 증가율을 보임. 결과적으로 미선나무와 가장 높은 중요도를 보이는 변수는 기온으로 그 중 최저강수분기의 평균기온(75.4%)>최고강수분기의 평균기온(6.2%)>최난월의 최고기온(4.5%)순으로 중요도가 나타남. 이를 토대로 미선나무의 잠재분포지를 분석하여 잠재적 서식가능 확률 70~80%로 분석된 지역에 현재 자생지가 위치하고 있는 것으로 분석함. 미선나무의 잠재적 예상분포지는 남한의 경우 3가지 시나리오에서 GCM간 평균적으로 75% 이상의 분포적지가 모두 소멸하는 것으로 예측됨. 특히 HADCM3모델에서 미선나무의 잠재적 서식가능지역은 완전히 소실될 것으로 예측되었으며, ECHAM5모델의 경우 잠재적 분포가능 확률이 75% 이상인 지역은 충북, 경기도, 강원도 일부지역에서 4,563㎢로 분석

윤종학 등(2011) 기후변화에 따른 한반도 난온대 상록활엽수의 잠재 생육지 변화 예측

사용시나리오 A2

Raw� data� 제작시기 기후자료(1961~1990년)

연구대상지 한반도

기타 CCCMA,� CSIRO,� HADCM3

한반도를 대상으로 종분포 모델을 이용하여 난온대 상록활엽수의 잠재 생육지 변화를 예측한 연구에서는 한반도 난온대 상록활엽수 57종으로 대상으로 현재 기후에 대한 잠재적 생육지 예측을 하여 분포 변록지, 잠재생육지 면적은 각각 28,063㎢, 167㎢, 28,230㎢로 예측하였고, 지역별로는 서해안의 백령도, 충남 태안, 전북 전주, 전남 담양, 경남 하동, 경북 대구, 경북 울진, 강원 속초를 잇는 하한까지 포함하는 것으로 확인함. 또한 미래기후에 대한 잠재적 생육지 예측 결과는 3가지 시나리오에 대하여 난대성 상록활엽수는 남한 면적의 77~89%를 차지하는 것으로 확인

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이상혁(2011) 기후변화에 따른 우리나라 특산속식물 분포 예측

사용시나리오 A1B,� A2,� B2

Raw� data� 제작시기 1950~2000년

연구대상지 한반도

기타 GCM

한반도 특산식물 식물종에 대한 현황 파악, 다양한 자생환경인자와 기후변화 시나리오 및 예측모델을 이용하여 특산식물 분포지 현황 파악을 토대로 생육적지를 예측하고자 함. 더불어 현지 내 보전방안과 미래의 기후변화 취약성과 대응책에 대한 정보를 제공하고자 함. 종별 미래 분포적지와 여러 GCM 모델 간의 평균값을 계산하여 적용한 결과는 다음과 같이 나타남. 미선나무의 경우 3가지 시나리오(A1B, A2, B2)를 적용하여 남한에서 모두 분포적지가 소멸하는 것으로 나타났으며, 제주고사리삼의 경우 주로 제주도 내에서 동쪽으로 변화하는 경향을 나타냈으며 A2, B2 시나리오에서는 2080년대에 남해안 해안선 지역에도 분포할 가능성이 높은 것으로 나타남. 모데미풀의 경우 백두대간을 따라 강원, 충북, 경북, 경남, 전북과 제주 일부지역이 잠재적 서식가능지역으로 나타남, 특히, A1B와 B2 시나리오에서 한반도 전체에 걸쳐 분포지 면적이 늘어나는 것을 확인했으며 A2 시나리오에서는 2050년대에 남한지역을 중심으로 늘어났다가 2080년대에 들어 감소하는 것으로 봄. 3가지 시나리오 적용 결과 모두 함경도, 강원도 일부지역에서 모데미풀 서식지 면적이 급격하게 증가할 것으로 예측함. 기후변화 불확실성을 고려한 취약지역분석 결과는 다음과 같이 나타남. 미선나무의 경우 남한의 잠재가능한 서식지는 3가지 시나리오의 결과 소멸될 확률이 높은 것으로 나타났으며, 제주고사리삼의 경우 현재늬 잠재적 서식지는 유지되는 동시에 미래의 분포가능한 서식지는 제주도 전역으로 확장하는 것으로 나타났으며 A2 시나리오의 경우 남해안 지역까지 분포가능한 것으로 나타남. 모데미풀의 경우 현재의 잠재적 서식지는 유지되며 일부 고지대를 중심으로 서식가능지역이 확장되는 것으로 나타남

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윤종학 등(2011) 한반도 난온대 상록활엽수의 분포변화 및 기후조건

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기식물표본자료(1913~2009년)

기후자료(1961~1990년)

연구대상지 한반도

기타 CT-model,� EG-model

윤종학 등 3명(2011)은 한반도 난온대 상록활엽수의 북방한계선을 설정하기 위해 약 60~70년 동안 식물의 분포변화를 검토, 난온대 상록활엽수의 분포를 결정짓는 기후조건과 분포적지를 밝히고자 함. 상록활엽수는 60~70년(1941~2009년)에 걸쳐 일부 종은 분포역이 남쪽으로 이동하였으나 대다수의 종은 북으로 이동한 것으로 추론할 수 있었음. 한반도 난온대 상록활엽수 분포예측모델의 AUC값과 AUC의 평가기준 수치와 비교해볼 때 본 모델 구축시 각 독립변수의 공헌도가 높았음을 확인함. EG-model의 결과로 한반도 난온대 상록활엽수의 분포적지로써 서해안의 백령도에서 남부대륙의 전주, 하동, 대구, 동부해안 지역의 속초를 잇는 선으로 나타났으며, 위의 모델 구축시 이용된 4개의 기온 독립변수 가운데 분리공헌도가 가장 높은 것은 TMC(최한원최저기온)로 한반도 상록활엽수의 분포역을 결정하는 제1요인으로 나타났음.

신현탁 등(2010) 지리산 국립공원의 희귀특산식물 분포 연구

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기 -

연구대상지 지리산

기타 -

우리나라에서 생물다양성이 높은 산지 중 하나인 지리산을 대상으로 희귀, 특산식물을 조사하고 현지외 보전 및 모니터링을 위한 기초자료를 구축하기 위해 수행된 연구에서 희귀식물을 IUCN 적색목록에 따라 야생멸종종(EW), 멸종위기종(CR), 위기종(EN), 취약종(VU), 약관심종(LC), 자료부족종(DD)로 나누어 분류함. 이는 기후변화와 인위적 요인으로 인해 위협받고 있는 지리산 국립공원의 희귀, 특산식물을 조사하고, 복원 및 현지외 보전, 모니터링을 위한 기초자료로 구축하는 데에 목적이 있음. 연구결과, 희귀식물은 총 29종으로 CR종 3종(산마늘, 나도승마, 복주머니란), EN종 4종(흰참꽃, 땃두릅나무, 눈향나무, 기생꽃), VY종 7종(어리병풍, 나도옥잠화, 자주솜대, 주목, 나도제비란, 세뿔투구꽃, 천마), LC종 11종(말나리, 세잎종덩굴, 매미꽃, 과남풀, 금강애기나리, 만병초, 태백제비꽃, 구상나무, 정향나무, 금마타리, 나도개감채), DD종 3종(지리바꽃, 지리오갈피, 개대황)을 확인하였다. 특산식물의 경우 물들메나무, 지리산개별꽃, 좀고채목, 지리터리풀, 정영엉겅퀴, 노각나무, 병꽃나무로 조사되었음.

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이현우(2010) 지리산 국립공원의 희귀특산식물 분포 연구

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기 -

연구대상지 남한

기타 -

멸종위기야생동식물 Ⅱ급인 히어리를 연구대상으로 분포를 조사하고 개체군 크기, 밀도, 사면 등의 분포특성과 취약성을 평가하였다. 히어리는 우리나라 경기 포천시 백운산~전남 장흥군 관산읍 천관산까지 전역에 걸쳐 분포하는 것으로 확인하였다. 개체군의 크기는 수백~수만㎡, 밀도는 5~92개체/100㎡ 범위였으며 사면은 북, 북서, 북동사면, 해발고도는 저지대~900m, 호양성식물로 확인하였다. 기후변화에 대한 잠재적인 직접적(생리적)취약성은 토양수분함량 및 대기수분조건에 따라 분포에 영향을 끼칠 것으로 예상하였으며 간접적(생태적)취약성은 기후변화에 따라 현재 분포하고 있는 전남 순천지역에서 차츰 북으로 확산될 것으로 예상하였다. 또한 IUCN 평가 결과로는 준위협으로 판단되어 일부 지역에 제한적으로 분포하는 것과 북사면에 특이적으로 분포하는 생육특성으로 인해 가까운 미래에 위협범주에 들어갈 것으로 예상하였다. 미국 EPA 평가 결과로는 모듈 1의 경우엔 히어리 개체군 크기는 5만 이상으로 크지만 개체군 크기, 분포역 경향에 있어 느리게 감소하는 것으로 판단, 정책적·관리적·급작스런 사건 등 변화에 의해 취약한 것으로 평가되었다. 모듈 2의 경우, 산포 능력이 낮고 온도, 강수량, 기상 현상 등에 생리적으로 취약하나 종간 상호관계, 의존성에 있어서는 영향이 적은 것으로 나타났으며 모듈 3의 경우, 취약성이 높은 것으로 나타남을 확인하였다.

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김해란 등(2010)CO₂ 농도와 온도증가에 따른 한국특산식물 섬자리공과 귀화식물 미국자리공의 발아, 식물계절 및 잎의 형태학적 반응연구

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기 2008~2009년

연구대상지 -

기타 -

지구온난화에 따른 자생종과 외래종간의 발아율, 식물계절, 잎의 형태적 변화를 실험한 연구는 환경요인 구배를 달리하여 실험하였음. 섬자리공이 미국자리공에 비해 낮은 발아율을 보이는 것으로 나타나 이를 통해 지구온난화가 진행됨에 따라 외래종인 미국자리공이 자생종인 섬자리공에 비해 높은 발아율을 보여 분포범위가 넓어질 것으로 판단함. 또한 섬자리공은 2년 동안 영양생장을 하였으나 미국자리공은 한 해에 영양생장과 생식생장을 모두 하였고, 두 종 모두 CO₂농도, 온도가 증가할수록 개엽, 꽃대형성, 개화, 열매발달과 성숙기가 빨라지고 잎의 노화시기는 늦어지는 것으로 확인됨. 섬자리공은 잎몸 폭 길이만 증가하였지만 미국자리공은 잎몸과 잎몸 폭 길이가 모두 증가하였음. 미국자리공에 비해 섬자리공이 잎의 모양과 크기에 있어 CO₂ 농도와 온도 증가에 의해 영향을 적게 받을 것으로 예상되어 섬자리공의 비엽면적이 감소하는 것은 잎의 건중량의 증가가 더 크게 작용하였을 것으로 예측함.

오광식 등(2011)비행간섭트랩에 포획된 속리산국립공원 내의 송장벌레류 종구성 및 풍부도의 계절적 변동

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기 2003~2007년

연구대상지 속리산국립공원

기타 회귀분석

딱정벌레목에 속하는 송장벌레류를 대상으로 비행간섭트랩을 이용해 포획하여 종구성 및 풍부도의 계절적 변동을 측정한 연구에서는 송장벌레류는 총 6종 9,704개체가 포획되었으며 그 중 넉점박이송장벌레(Nicrophorus quadripunctatus)가 가장 높은 우점도를 보였음. 연도별 개체수는 2003년 971개체, 2004년 3,483개체, 이후엔 감소하는 경향을 나타냄. 월별 송장벌레의 출현빈도는 N.quadripunctatus(88.2%)가 가장 높게, 큰넓적송장벌레(Eusilpha jakowlewi(32.4%)는 가장 낮게, 종별로는 N.quadripuctatus가 많이 포획되었으며 지점별로는 5년간 N.quadripunctatus가 가장 많이 포획되었음. 계절별로는 모두 여름철에 많은 것으로 나타났으며, 봄철과 가을철엔 적게 나타남. 2004년에 평년 수준의 강수량을 보이면서 N.quadripunctatus의 개체수가 급증하였는데 이는 많은 강수량으로 인해 성장 및 활동에 제한을 받게 됨으로써 트랩 유실량이 적었던 것으로 보임. 기상변화가 있는 시점에서 강수량은 토양곤충 생활에 직접적으로 영향을 주고 있는 요인으로, 송장벌레류의 개체수와 기온 및 강수량에 대한 상관관계 연구가 미흡하므로 이에 대한 지속적인 연구가 필요할 것으로 봄.

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유성진 등(2012) GIS기반 시공간정보를 이용한 건강부문의 기후변화 취약성 평가

사용시나리오 A1B

Raw� data� 제작시기 2008,� 2010년

연구대상지 남한

기타 MM5모델

다양한 건강 피해에 직간접적으로 영향을 미칠 수 있는 인자들을 고려하여 자료를 통합하고, 취약성 평가를 실시함. 미래 기후 자료 및 예측자료를 이용하여 미래의 건강 취약성을 평가하고자 함. 말라리아와 쯔쯔가무시증에 의한 건강 취약성은 유병율이 높은 지역에 따라 지역 특이적으로 나타났으며 두 전염병 모두 미래에 취약한 지역이 확대되는 경향을 확인함.

이정현 등(2010) 대체번식지 내 고리도롱뇽(Hynobius yangi)의 5년간 모니터링

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기 2006~2010년

연구대상지 부산시(봉화산)

기타 Mann� Whitney� U� test

최근 5년간(2006~2010년) 대체번식지 내에서 고리도롱뇽을 모니터링 한 연구결과에 따르면 고리도롱뇽 성체들은 2008~2010년 사이엔 3월 중순경에, 2007년에는 3월 초순에 가장 많이 이동하는 것으로 나타났다. 성체 및 산란된 알의 수와 기온, 강수량의 관계의 경우에는 대체번식지에서의 성체 수는 연최저기온 및 겨울철 평균기온과 음의 상관관계를, 자연번식지에서 출현한 성체의 수는 겨울철 평균 강수량과 음의 상관관계를 보였다. 일반적으로 양서류의 경우 겨울철 평균기온이 상승함에 따라 번식지에 출현하는 개체수는 줄어들게 되는데, 동면기간동안 온도가 상승할 경우 동면중인 고리도롱뇽들의 에너지 소모를 증가시켜 사망률을 높이는 것으로 판단하였다.

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김선숙(2010) 동굴성 박쥐 7종의 동면생태와 행동연구

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기박쥐동면처,� 환경요인조사(2005년 12

월~2010년 3월)

연구대상지 남한

기타 통계분석

동굴성 박쥐 7종에 대해 동면생태와 행동을 연구하여 멸종위기종인 붉은 박쥐와 토끼박쥐를 포함한 박쥐 분류군의 서식지 보전 관리방안을 위한 정책결정과 보전관리방안 계획수립에 토대를 이룰 생태적 자료로서 활용하기 위해 연구를 수행하였음.동굴성 박쥐는 총 11종으로 관박쥐과 관박쥐, 애기박쥐과 물윗수염박쥐, 붉은박쥐, 흰배윗수염박쥐, 작은윗수염박쥐, 큰발윗수염박쥐, 토끼박쥐, 큰집박쥐, 문둥이박쥐, 관코박쥐, 긴날개박쥐로 나타남. 최우점종은 관박쥐로 총 101개 지역에서 3,366개체가 관찰됨. 관박쥐, 붉은박쥐는 조사지역 전체에서 고루 관찰된 반면 나머지 종들은 주로 강원, 경북, 충북지역에 제한되어 분포함.동굴성 박쥐의 온도 선호도는 뚜렷한 차이를 나타내고 지리적 분포에도 차이가 나타나며, 종 다양도는 이러한 예측과 일치하여 중부지역 이상의 고위도에서 보다 다양한 박쥐 종이 출현하는 것으로 나타났다. 또한 동면처에서 출현된 동굴성 박쥐의 종은 동면처 내부의 온도 범위와 관련이 깊은데, 제온의 동면처를 선호하는 물윗수염박쥐, 토끼박쥐, 큰집박쥐, 관코박쥐의 분포는 충북, 강원, 경북 등 고위도 지역이나 고도가 높은 지역에 제한될 가능성이 높은 것으로 봄.

홍순복 등(2010) 낙동강하구에서 백로류(Egretta spp.)의 장기적 도래 현황

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기1989년 5월~1993년 4월,� 2002년 5

월~2006년 4월

연구대상지 낙동강하구

기타 -

낙동강 하구에서 백로류의 장기적 도래 현황에 대한 연구()에서는 알락해오라기, 덤불해오라기, 해오라기, 검은댕기해오라기, 흰날개해오라기, 황로, 대백로, 중대백로, 중백로, 쇠백로, 흑로, 왜가리 등 12종 12,420개체를 확인함. 시기별로는 1990년대 전반기에는 9월에 가장 많은 개체수가 관찰되었으며 2000년대 중반기에는 8월에 가장 많은 개체수가 관찰된 것으로 확인함. 지역별로 2000년대 중반기에 대마등 3종 1,667개체, 장자·신자도 2.5종 518개체, 사자·도요등 3.25종 517개체, 을숙도남단 2.75종 1,098개체, 을숙도 3종 1,466개체로 나타남.

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유승화 등(2011) 철원지역에서 월동하는 두루미류의 장기 모니터링 및 개체군 변화 요인

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기 2003~2010년

연구대상지 철원

기타 Man-Whiteny� U� test

철원지역에서 월동하는 두루미류의 장기 모니터링과 개체군 변화에 대한 연구에서는두류미류의 서식지 면적은 최근으로 올수록 점진적으로 증가하였으며 두루미의 경우 1980년대에 밀도가 가장 높았고 90년대 초반에 밀도가 지속적으로 증가하는 경향을 나타냄. 기상요인 중 적설량의 경우 누적량이 0mm에 가까워 두류미류가 체류하는 날수는 증가하고 남쪽으로 이동하는 개체수가 감소할 것으로 예상함. 연구결과는 철원지역의 재두루미는 증가양상을 보였으며 일본 이즈미지역의 재두루미는 감소하였으며 이 두 가지 요소는 상관관계를 나타냄을 확인함. 이는 기후변화의 결과뿐만 아니라 서식지 과밀로 인해 두루미의 분산을 촉진할 것으로 판단함.

이윤 등(2010) 트랜스로그 비용함수를 이용한 해수온도변화에 따른 명태 어획량 분석

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기 1990~2005년

연구대상지 남한

기타 트랜스로그 비용함수

트랜스로그 비용함수를 이용하여 해수온도변화에 따른 명태 어획량을 분석한 연구에서는 최근 기후변화가 동해 수온에 영향을 주고 냉대성 어류인 명태 어획량 감소에 영향을 주는 것을 배경으로 연구를 실시함. 분석 결과 해수온도가 1℉ 증가할 때에 9%의 어획량이 감소하는 것으로 확인하였고, 이는 기후변화 영향임이 명백하므로 어획량 감소 방지는 어려울 것으로 판단함.

김성준(2011) 2002년 동해 울진과 후포 연안 저어류 종조성의 계절 변동

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기 2002년

연구대상지 경북 울진 후포 연안

기타 -

월성 주변해역에 서식하는 어류의 종조성 계절변동에 대한 연구에서는 표층수온과 어류 종조성에 대해 조사함. 동해의 표층수온은 통상적으로 여름엔 높고 겨울엔 낮은 현상을 보였으나 저층수온은 연도별로 다른 양상을 나타냈는데, 동해 북부에서 남하하는 북한한류의 세기에 따라 달라짐을 확인함. 확인된 어류는 총 69종으로 청어, 황아귀, 물메기, 전갱이, 기름가자미 5종이 전체의 87.1%를 차지함. 이 또한 북한한류의 영향을 강하게 받아 나타나는 것으로 확인함.

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유재심 등(2011) 생물계절상 분석을 통한 Level 3 type 북한 토지피복 특성

사용시나리오 -

Raw� data� 제작시기 -

연구대상지 북한

기타 MODIS� 위성영상

생물계절 상 분석을 통해 북한의 토지피복 특성이 어떠한지를 밝히는 연구에서는 생물계절 상을 분석하여 북한 전체를 27개의 서식지로 분류하여 낙엽침엽수림, 무립목지, 알파인 등의 서식지 표현이 가능해졌음. MODIS 영상에서 표현가능한 생물계절 정보를 적용하여 오분류를 최소화하였음. 시계열 MODIS를 통해 북한 전체를 단일 파일로 국가단위 서식지 통계 추출이 가능하게 함. 결과적으로 북한 토지 피복에서 나타나는 생물계절 특성을 통해 토지피복과 토지이용 구분이 가능하며 상록수, 낙엽수, 주작물의 종류, 우점종과 차우점종을 결정하는데 중요한 역할을 하는 것으로 확인함.

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3. 산림

강길남 등(2010) 충남 공주지역 잣나무림과 낙엽송림의 지상부와 뿌리에 의한 탄소고정

지난 1960년대 이래 우리나라에서 가장 많이 식재된 2대 조림수종인 잣나무림과 낙엽송림을 대상으로 임목의 지상부와 뿌리의 탄소고정량 및 연간 탄소축적량을 파악하여 산림생태계 내 탄소순환 동태를 이해하기 위해 연구를 진행하였다. 잣나무 조림지는 충청남도 공주시 정안면, 낙엽송 조림지는 반포면에 위치하고, 본 조사지역 중 잣나무림은 충청남도 산림환경연구소에서 1972년 10ha를 조림한 40년생 시험림, 낙엽송림은 1975년 6.5ha를 국유림에 조성한 37생 임분으로, 잣나무 6본, 낙엽송 8본을 선정하여 지상부를 벌도하고 뿌리를 채취하였다. 수종별, 부위별 정확한 탄소함량을 파악하기 위해 각 임분에 대해 부위별 탄소함량을 분석하였다. 그 결과, 잣나무의 평균 탄소함량은 54.31%, 낙엽송은 53.49%로 나타났다. 또한 잣나무림의 지상부 및 지하부 전체 탄소 고정량은 103.38t/ha, 낙엽송림 96.59t/ha로 나타났으며 전체 탄소 고정량 지상부가 차지하는 비율을 잣나무림 80.5%, 낙엽송림이 82.7%로 나타났다. 지상부 및 지하부 전체 탄소 순생산량은 잣나무림 8.79Tc/ha/yr, 낙엽송림 11.42Tc/ha/yr고 나타나 낙엽송림에서 매우 높다는 것을 알 수 있다. 지상부 및 지하부 총 탄소고정량 중 순생산량이 차지하는 비율은 잣나무림이 8.5%, 낙엽송림이 11.8%로 나타났고 이 중 가장 높은 비율을 차지한 부위는 두 수종 모두 잎으로 나타났다.

임종수 등(2009)위성영상자료 및 국가 산림자원조사 자료를 이용한 산림 바이오매스 추정

전라북도 무주지역을 대상으로 Landsat 영상에 kNN 알고리즘(최근린기법)과 회귀모형을 이용하여 산림의 바이오매스량을 추정하여 바이오매스 주제도를 작성하였다. 그 결과 두 방법에서 추정오차(RMSE: 63.75~67.26ton/ha)와 편차(±1 ton/ha)를 보여 정확성 면에서는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 하지만 최근린 기법을 이용하여 산림 바이오매스를 추정하는 것이 효율성 측면에서 보다 유리할 것으로 평가되었다. 최근린 기법에 의해 추정된 무주군의 산림 바이오매스는 약 839만 톤으로 나타났으며 단위면적당 평균은 149톤/ha인 것으로 분석되었다. 야외 표본점 자료로 추정할 경우는 935만ton으로 나타났다. 반면 국가산림자원조사(2006~2007)의 평균산림바이오매스는 166.4ton/ha이다.

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위광재 등(2011) 항공 라이다 데이터를 이용한 산림의 탄소 흡수량 측정

산림조사를 위해서는 최근 단시간에 여러가지 정보를 3차원 공간정보로 획득하는 항공레이저측량이 각광을 받고 있다. 이 연구에서는 항공레이저 측량으로 획득한 라이더 데이터를 이용하여 산림의 탄소 흡수량을 측정하였다. 대상지역은 경기도 시흥시에 위치한 산림지역으로, 마라케시 합의문과 산림청에서 온실가스 감축활동을 인정하는 산림의 조건에 맞추어 분석하였다. 탄소 배출에 대한 체계적인 관리와 향후 운영될 탄소거래에 대한 신뢰성 확보에 기본적인 자료로 이용할 수 있도록 하는데 목적이 있다. 3가지 조건인 나무의 최소 높이, 산림의 최소 면적, 산림의 울폐도를 바탕으로 수종별 탄소 저장량을 통해 탄소 흡수량을 산출한 결과 소나무의 탄소흡수량은 31. 69t/ha, 잣나무는 4.28t/ha, 상수리나무와 밤나무, 아까시나무는 각각 9.07 t/ha, 17.65 t/ha, 26.58 t/ha이며, 혼효림은 193.19 t/ha이다. 결론적으로 라이다 데이터 자료를 이용한 산림측정 기술은 기후변화로 인한 국제 협약에 대처할 수 있는 수단의 하나로 우리나라의 산림의 환경적 기능을 보다 정확하게 파악하고 정보를 획득할 수 있는 방법으로 제시하고 있다.

유성진 등(2012) 생태계 모형과 시공간 환경정보를 이용한 우리나라 식생탄소 수지추정

우리나라 전국 대상으로 시공간 환경정보를 이용하여 VISIT(Vegetation Integrated Simulator for Trace gases)라는 생태계 모형을 구동하였고, 이를 이용하여 1999년부터 2008년까지 다양한 탄소수지(총일차생산량, 순일차생산량, 순생태계 생산량)을 추정하였다. 시뮬레이션 결과, 일년 동안에 식생에 의한 광합성 활동의 결과인 연간 총일차생산량(GPP)과 자가 호흡량을 제한 식생의 바이오매스 증가량을 나타내는 연간순일차생산량(NPP)을 각각 91.89TgCyear-1,40.16TgCyear-1로 추정하였다. 그리고 우리나라 식생 생태계 생산량은 연평균 3.51 Tg C year-1으로 추정하여, 우리나라 식생 생태계는 순 탄소 흡원의 역할을 하는 것으로 나타났다. 이를 우리나라의 인위적인 탄소배출량 자료와 비교한 결과, 2007년 우리나라 식생 생태계는 인위적 탄소배출량의 3.3%를 상쇄시킨 것으로 나타났다.

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홍지연 등(2011)위성영상으로 분석한 장기간 남한지역 순 일차생산량 변화: 기후인자의 영향

1981년부터 2006년까지 AVHRR, MODIS 위성영상을 이용해 기후인자의 영향에 따른 남한지역의 순 일차생산량을 추정하였다. 순일차생산량이란, 식물의 호흡에 쓰이고 남은 식물생체량을 의미한다. 이는 산림에서의 순 탄소수지의 지표로 사용된다. 남한지역의 연간 순 일차생산량이 AVHRR의 경우 893-1068 g·C/m2/yr과 MODIS의 경우 610-695 g·C/m2/yr로 나타나 지상관측과 비교한 경우 MODIS가 보다 근접한 결과를 보였다. 기간별로는 1981-2000년 동안 AVHRR에서 매년 평균 2.14 g·C/m2/yr, 2000-2006년동안 MODIS에서 매년 평균6.08 g·C/m2/yr 만큼 증가하였다. 특히 남서해안의 경우에 순일차생산량의 증가가 높았다. 특히 제주도의 이산화탄소 흡수가 크게 나타났으며 2000-2006년 평균 1353.7g·C/㎡/year로 나타났다.

그리고 순일차생산량과 관계있는 기후요소는 월별 강수량 및 평균기온으로 나타났다.

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이아름 등(2009) 연륜연대학적 접근을 이용한 Yasso모델의 산림토양탄소 저장량 추정

산림토양탄소모델인 Yasso의 주요 입력자료인 과거의 연간 낙엽량 자료를 연륜연대학적 자료구축과정을 통해 생산하고, 위 모델을 통해서 광릉 지역의 천연 소나무림의 토양탄소동태를 모의하였다. 위 과정을 통해 계산된 임분 내 낙엽(침엽, 가지, 줄기, 세근)의 생산량은 1971년부터 2006년까지 지속적으로 증가해왔으며 모의된 30cm깊이까지의 토양의 탄소 저장량의 임분 전체 평균은 46.30 +-4.28 t C ha-1로 산림의 임목 내 탄소 저장량의 약 53%를 차지하였다. IPCC A1B 시나리오에 따라서 추정한 토양탄소의 양은 1971년부터 2041년까지 지속적으로 증가하였으나, 2100년까지 감소된 것으로 나타났다. 기후변화를 고려하지 않은 시나리오의 결과와 비교하였을 때 2100년에 이르러 최고 7.58%까지 감소되는 것으로 나타났다. 연륜연대학적 자료 구축방법과 Yasso 모델을 이용한 모의과정은 천연소나무림의 토양탄소동태를 추정하는데 유용하였다.

안병일 등(2009) 기후변화가 국내 목재시장에 미치는 영향 분석

기후변화가 우리나라의 목재시장에 미치는 영향을 활엽수와 침엽수 시장으로 나누어 수입목재와의 대체관계에 대한 시나리오와 기후변화에 따른 목재생산량변화에 대한 다양한 시나리오를 설정하여 사전적으로 평가하였다. 본 논문의 시뮬레이션 결과에 따르면 기후변화는 원목시장에서 국산목재의 시장 공급량을 감소시키겠지만 목재의 균형가격을 상승시켜 결과적으로 목재 생산에서 오는 총수입을 증대시킬 것이라는 일관된 결론을 보여주고 있다. 이러한 결과는 앞으로 기후변화에 대응한 산림청의 정책방향에 일정한 함의를 준다. 기후변화는 원목생산자들에게 피해를 주는 것이 아니기 때문에 기후변화로 인한 생산자 피해 보전과 같은 정책보다는 국산목재 시장이 기후변화로 축소되지 않도록 시장 여건을 개선할 수 있는 정책이 보다 적극적으로 검토될 필요가 있다. 기후변화로 국산목재의 공급량이 급격하게 축소되지 않도록 관련기술이나 제도를 마련하는 것이 우선되어야 한다고 할 수 있다.

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김장수 등(2012)다중시기 위성영상과 ASTER DEM자료를 이용한 충남해안지역의 임상 변화 분석

넓은 범위의 지역에서 기후변화에 의한 산림 식생대의 변화를 연구하기 위해서는 위성영상을 활용한 원격탐사 기법이 유용하게 이용될 수 있다. 본 연구에서는 Terra 위성에 탑재된 ASTER(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)를 통해 획득된 DEM(Digital Elevation Model)을 이용하여 지형자료를 생성한 후, 시계열 임상도와의 중첩분석을 통하여, 기후변화에 따른 충남해안지역의 임상 변화와 지형특성과의 상관관계를 분석하였다. 연구 결과, 침엽수림 감소율은 550m까지 지속적으로 증가하다 550m 이상부터는 그 감소율이 떨어지고 있는 것으로 나타났다. 혼효림의 경우 50m 이하에서는 변화율이 감소했으며, 50m이상에서부터 700m까지는 증가하는 경향을 보이다 700m이상에서 급감하고 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 활엽수림은 전 고도에서 비율이 증가하는 것으로 드러났다. 특히 550m 이상의 구간부터는 급격한 증가세를 보이고 있는 것을 알 수 있었다. 사면향에 따른 임상 분포면적 변화에서는 침엽수림은 전 사면향에서 감소율을 보였는데 특히 북향과 북서향, 서향, 북동향에서 감소율이 높은 것으로 나타났다. 혼효림의 경우 북서향과 북향, 서향에서 높은 증가율을 보인 반면, 동향과 남동향에서는 약간의 감소율이 나타났다. 활엽수림의 경우에는 전 사면향에서 증가율을 보였으며 특히 동향, 남동향, 북동향, 남향에서 높은 증가율을 보였다. 이를 통해, 기후변화로 인한 산림의 영향은 기온이 상승할수록 저지대에 분포하는 침엽수림보다는 고지대의 침엽수림이 더 큰 영향을 받는 다는 것을 알 수 있었다. 즉, 어느 지역에 기온상승이 발생하면 침엽수림대는 혼효림에서 활엽수림으로 가는 방향성을 가지고 임상의 이동이 발생하는데, 본 연구지역의 경우 고지대에서 저지대로의 임상변화가 나타나고 있는 것으로 조사되었다. 또한, 일사량과 일조량을 적게 받는 사면향에서 침엽수림의 감소율이 증가하고 혼효림의 증가율이 높다는 것은 연구지역의 연평균기온 상승이 연구지역 산림식생대의 변화에 영향을 미쳤기 때문인 것으로 판단하였다.

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이동근 등(2010) 토지피복 변화를 반영한 미래의 산림식생 분포 예측에 관한 연구

기후변화에 민감한 산림 식생의 변화를 살펴보기 위하여 미래의 기후와 토지피복 변화에 의하여 산림식생이 어떻게 분포하는지 예측하고, 현재와 비교하여 기후변화에 취약한 수종 및 지역에 대한 정보를 도출하여 기후변화 적응대책을 마련하는데 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다.

미래의 토지피복 결과와 산림식생분포를 중첩하여 토지피복에 의해 산림으로 분류된 지역의 식생을 예측하고 현재 산림식생 분포와 비교하여 산림식생의 취약성을 비교하였으며, 남한 지역의 자료를 이용하여 도출된 식으로 연구가 어려운 북한 지역까지 적용해보았다. 1971년부터 2000년까지의 현재기후를 기준으로 하였으며, 일본 기상청에서 제공하는 지역기후모형의 2090년대를 목표연도로 가정하여 미래의 토지피복 변화를 예측하였다. 그 결과, 2090년대에는 전 국토에서 시가화지역이 차지하는 비율이 현재 2.4%에서 6.6%로 증가할 것으로 예상되었다. 반면, 산림은 69.7%에서 65.4%로 감소하고 농경지 또한 20.2%에서 18.8%로 감소될 것으로 보였다. 토지피복에 의하여 면적이 줄어든 산림에서 소나무 군락과 상록 활엽수림은 38.9%, 70.1% 증가할 것으로 예상되었고, 참나무류군락과 고산·아고산 식생은 -10.2%, -86.3% 감소할 것으로 나타났다.

하림 등(2007) 위성영상을 이용한 기후변화에 따른 미래 식생정보 예측 기법 제안

위성영상과 기후변화시나리오를 이용해 미래 식생정보를 예측하였다. 기후변화 시나리오는 SRES A2, B2를 사용하였고 위성영상은 1994~2004년까지의 NOAA AVHRR, 2000~2004년의 MODIS 영상을 사용하였다. 이로부터 국내 5대강 유역의 토지피복별 NDVI와 월 평균 기상인자 (평균기온 최고기온 최저기온 강수량 일조시간 풍속 습도) 사이의 상관관계를 분석하였으며 NDVI는 평균기온과 상관성이 높은 것으로 판단되었다. 이후 월별 NDVI를 현 식생정보로 정량화한 뒤 선형회귀식을 이용하여 토지피복에 따른 미래 NDVI를 예측하였다. NOAA NDVI에 의해 추정 된 미래 식생정보는 현재의 NDVI 최대치와 큰 차이를 보이지 않았지만, 현재 7월에서 8월 사이 최고에 이르렀다가 9월부터 감소하는 NDVI값이 미래에는 10월까지도 높게 지속되는 경향을 보였다. MODIS NDVI에 의해 추정 된 미래 식생정보는 7월에서 8월 사이에 현재보다 약 5% 정도 증가하는 경향을 보였다.

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이상철 등(2011) 기후변화 시나리오에 따른 산림분포 취약성 평가

기존의 전 지구 모델을 이용한 산림 생태계의 기후변화 취약성 평가는 우리나라와 같이 위도차가 적은 나라에서는 기후변화의 영향이 정확하게 예측되기 어렵다. 따라서, 산지가 많고 복잡한 지형인 한반도 산림 생태계 평가를 위해서는 한국형 산림 생태계 모델이 필요하다.

본 연구에서는 IPCC SRES 기후변화 시나리오 A2와 B1에 따른 산림취약성을 정량적으로 평가하였고, 이를 위해 산림분포의 변화빈도(민감성), 변화방향(적응성)을 지수화하였다. 산림분포 취약성은 한국형 산림 생태계 분포 모델 Thermal Analogy Groups(TAG) 의 산림분포예측 방법과 Hydrology Thermal Analogy Groups(HyTAG)에서 정의한 식생유형을 이용하여 기후 변화에 따른 잠재 식물상(Plant Functional Type: PFT)의 분포 변화를 기후변화 민감성과 적응성으로 나누어 평가되었다. 그 결과, 산림분포가 취약한 지역의 면적은 A2 시나리오에서 전체 국토 면적의 30.78%, B1에서는 2.81%로 나타났다. 행정구역별 취약성 평가 결과는 부산이 A2 시나리오에서 가장 취약하고 대구가 B1 시나리오에서 가장 큰 취약성을 나타냈다. 미래 발전 방향에 따라서 상이하게 구축된 시나리오 별 산림 분포 취약성 결과는 앞으로 산림 분야 적응대책수립에 중요한 자료로 이용될 것이다.

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변정연 등(2012) 시공간 정보기반 산림 생태계의 기후변화 취약성 평가

산림생태계 분포모델인 HyTAG모델(Hydrological and Thermal Analogy Group)과 기능모델인MC1 모델(MAPSS-CENTURY1), 사회·환경적 지표를 이용하여 기후변화가 남한의 산림 생태계에 미치는 영향을 파악하였다.

HyTAG의 식생유형 분포변화 빈도와 방향으로부터 산림식생의 민감성과 적응성을 정량화하였다 또한 MC1으로부터 추정되는 순일차생산량 및 토양탄소저장량의 변이 및 경향으로부터 산림기능의 민감성과 적응성을 정량화하였다. 사회ㆍ환경적 지표로는 재정자주도 또는 산림공무원 수 등과 같은 통계자료를 포함하였다. 모든 지표들을 정규화하고 취약성 평가식에 적용하여 취약성결과를 도출하였다. 취약성 평가의 시간적 범위는 현재1971-2000)와 미래(2021-2050)로 구분하였다. 또한 지표별 공간 분포 지도를 작성하여 행정구역간의 취약성을 비교하였다.

기후변화 시나리오에 따른 산림분포 취약성을 평가하는 기존의 연구에서는 모델결과만을 사용하였으며 사회·환경적 지표에 대한 고려가 부족하여 정책적 활용에 한계를 지녔으나 본 연구에서는 한반도 산림생태계에 대한 기후변화 영향 및 평가를 위해, HyTAG와 MC1모델 뿐 아니라 사회적 지표를 통합하여 분석하였다는 점에 의의가 있다.

연구 결과, 기후변화에 대한 산림생태계의 취약성은 현재에서 미래로 갈수록 전국적으로 높아지는 경향으로 보였다. 또한 민감도값, 노출값에 비해 사회·환경 지표를 포함하는 적응능력값이 취약성 평가에 영향력이 크다는 결론을 얻었다.

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유수홍 등(2011)Landsat TM 위성영상과 비율영상을 적용한 지상부 탄소 저장량 추정- kNN 알고리즘 및 회귀 모델을 중점적으로

충청북도 단양지역을 대상으로 Landsat 영상에 kNN 알고리즘과 회귀모형을 이용하여 지상부의 탄소 저장량을 추정하였다.

추정된 단양군 지역의 총 탄소저장량은 약 330만톤 내외로 두 알고리즘 간에 서로 비슷한 추정치를 나타냈으나, 회귀모델의 경우는 추정기법 별로 일부 지역의 과대 혹은 과소 추정되는 결과를 보였다. 각 경우는 기본 밴드를 사용한 경우(Ⅰ), 식생지수(Ⅱ), 지형보정지수(Ⅲ), 분광각(Ⅳ)로 구분하였으며 경우에 따른 결과는 다음 표6~9와 같다. 분석 결과 기본밴드만을 사용한 경우(Ⅰ)가 가장 정확도가 높았다.

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신형진 등(2012)미래 기후변화 시나리오 MIROC3.2 A1B에 따른 우리나라 산림식생분포의 변화 전망

식생분포의 변화는 그 변화 패턴을 예측하여 여러 분야에 적용할 수 있다. 연구에서는 전국의 현재 산림식생분포도를 기준으로 하여 환경 변수와 다항로짓모델을 이용하여 미래의 산림식생분포의 변화를 전망하였다. 환경변수는 지형, 최한월온도, 여름평균강수량, 토양염기포화율, 토양유기물함량 자료를 구축하였으며, MIROC3.2 hires A1B 시나리오 자료와 통계적 상세화 기법을 적용하여 미래기후변화시나리오를 구축하였다. 미래 여름강수량은 현재보다 각각 -1.2%, 5.7%, 5.3%로 증가추세였고, 미래 최한월온도는 2020s, 2050s, 2080s에 현재보다 각각 4.4℃, 6.0℃, 9.4℃ 증가하였다. 미래 여름평균강수량과 최한월온도를 이용하여 미래 산림식생분포변화를 전망한 결과 현재 산림식생분포에 비해 2080s에 미래 활엽수림과 혼효림은 각각 56.9%와 8.3% 증가하고 미래 침엽수림은 11.2% 감소하는 것으로 전망되었다.

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조명희와 조윤원( 2009)기상과 지형자료를 통합한 산사태 위험지 예측 기법 개발 -울진지역을 대상으로-

조명희 등(2009a, b)는 현재 국내 여건에서 활용할 수 있는 다양한 지형 GIS자료와 위성영상자료에 기반을 둔 주제도뿐만 아니라 산사태 발생에 가장 큰 영향을 주는 강우량자료를 고려하여 산사태 발생 위험지를 예측하였다. 울진지역을 대상으로 지형자료와 기상자료를 활용하여 주제도를 작성하고 GIS 중첩분석을 통하여 평가기준을 검토 한 후 산사태 발생가능 위험지역의 분포도를 작성하였다. 아울러 고해상 위성영상 자료에서 획득한 산사태 피해 지역과의 가시적 비교를 통하여 산사태 발생 위험지 예측 방법 기술을 확보하였다.

그러나 우리나라의 강수는 여름에 크게 집중되며, 강수의 범위가 국지적이므로 정확한 위치 예측이 어렵다. 따라서 향후 USN 센서 등의 기술을 통해 실시간으로 주요 인자들을 수집할 수 있도록 이에 대한 기초 연구들이 수행되어야 할 것이다.

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장동호(2007) 산사태 재해에 대한 삼림지 위험평가 분석모델 개발

본 연구에서는 취약성(vulnerability), 가능성(possibility)을 평가하여 최종적으로 위험성(risk)을 파악하는 산사태 위험평가 모형을 개발하고자 하였다. 충청북도 보은군을 대상으로 1999년 이전 산사태 발생 지역 420개 지역에 대한 산사태 발생위치 파악(GPS), 210개는 취약성 분석에, 210개는 검증에 사용하였다.

연구방법은, 우선 산사태 발생 예측지도를 우도비 함수 확률모델을 이용하여 작성하였고 이후 교차검증을 통한 예측능력 파악 및 발생확률을 추정하였다. 이후 사회경제적 자료와 위 두 가지 자료를 이용하여 위험평가를 실시하였다.

� 산사태 발생 예측지도

1998년 발생한 산사태 면적을 기준으로, 동일한 면적에 산사태가 발생했을 때 피해를 추정하였으며 결과의 범례는 산사태에 의해 예상되는 격자단위 당 산림지 피해액을 의미한다. 개별 격자단위에서의 위험도는 낮으나 위험도를 모두 합하면 예상 산림지 피해액이 대략 39억 6천만원으로 도출되었다. 1998년 당시 실제 산사태 피해 복구액 26억 9천만원의 147%에 해당함. 그러나 보은군의 실제 산사태 피해 복구면적의 60% 정도만 복구되었기 때문에 예측결과는 유사하다고 판단된다. 그러나 흥미로운 결과 : 임도 또는 도로의 존재가 경제적 가치의 기준이 되기 때문에 실제 산사태 취약성이 가장 높은 지역과 산사태 위험성이 가장 높은 지역은 일치하지 않는 것으로 나타났다.

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오현주(2012)항공사진을 이용한 산사태 탐지 및 인공신경망을 이용한 산사태 취약성 분석

본 연구의 목적은 2006년 태풍 에위니아, 빌리스, 개미와 집중호우로 인해 많은 산사태가 발생한 진부면 지역을 대상으로 항공사진을 이용한 산사태 탐지 및 인공신경망과 GIS를 이용한 산사태 취약성을 분석하는데 있다. 산사태 위치는 산사태 발생 전후의 항공사진을 판독 후 현장에서 확인하였다. 취약성 분석을 위해 지형, 지질, 토양, 임상, 선구조, 토지이용도 등의 자료는 공간 데이터베이스로 구축하였다. 산사태와 관련 요인들간의 상대적 가중치는 인공신경망의 역전파 알고리즘을 이용하여 결정하였다. 그 결과 경사 방향과 경사는 다른 요인들 보다 1.2~1.5배 높게 나타났다. 이 가중치를 이용하여 취약성도를 작성 후 분석에 사용하지 않은 산사태 위치와 비교하여 검증하였다. 그 결과 예측 정확도는 81.44%로 나타났다.

오치영 등(2009) SPOT5영상과 GIS분석을 이용한 인제 지역의 산사태 특성 분석

최근 기후변화로 인해 국지적 기습 폭우와 집중 호우로 피해가 속출하며, 인제 지역과 같은 산간지방의 경우 폭우로 인한 산사태의 탐지와 예측에 어려움을 두고 있다. 본 연구는 인제 지역의 산사태 탐지와 예측을 위한 특성을 분석하고자 2006년 7월 태풍 에위니아로 인해 산사태 발생 후 촬영된 위성영상을 이용하였고, GIS 분석을 위해 위성영상(SPOT5)을 육안 판독하여 발달부, 유하부, 퇴적부로 디지타이징 하였다. 공간적 특성 분석을 위해 수치지도, 3·4차 임상도, 정밀토양도를 육안판독한 산사태 지역과 그리드 중첩 분석 하였다. 그 결과 인제 지역의 지형적 특성은 경사도 평균 26.34°에서 발생하고, 경사 방향은 남향·남동·남서향이며 고도는 평균 627m에서 발생하였다. 수문학적 분석 결과 유하지, 퇴적지로 갈수록 유하면적이 급격히 퍼짐을 나타내었고, 임상학적 분석결과 소나무림의 발생률이 크며 경급속성에 따라 흉고직경 6~16cm의 임목 수관정유 비율이 50% 이상인 소경목 에서 산사태가 발생함을 알 수 있었다. 토양통 분석결과 사양질 이고 배수능력이 뛰어난 OdF(오대) 37.85%, SmF(삼각) 37.35% 로 나타났다. 본 연구를 통해 인제 지역 일대의 산사태 특성을 알 수 있었고, 2.5m 급의 SPOT5 영상의 활용이 가능했다. 하지만 고해상도 영상에 비해 시가지와 인접한 유하부 판단에 어려움이 있었다.

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윤흥식 등(2009) GIS 기법 및 발생자료 분석을 이용한 산사태 위험지도 작성

본 연구에서는 국내 산사태 발생이력 자료를 기반으로 GIS 기법을 적용하여 산사태 위험도 분석을 수행하였다. 이를 위해 한국도로공사에서 조사한 3년 동안의 총 596개 산사태 발생이력 자료와 산사태 발생요인 정보(기상정보, 지형정보, 토질정보)를 기초로 산사태 발생과 발생요인 간의 통계적 분석을 수행하여 상관관계를 산출하였다. 그 후 산출된 상관관계 토대로 총 6개의 래스터 래이어에 대한 가중치 및 위험도 인덱스를 도출하고, 최종적으로는 가중치를 적용한 래스터 계산기법을 통해 산사태 위험지도를 작성하였다. 본 연구의 적용 결과 산사태 위험도 산출을 위해 GIS기법을 적용할 경우, 산사태 위험지도 작성을 위한 다양한 발생요인의 통합과 분석을 보다 손쉽고, 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 판단되었다.

박정술 등(2012) HyGIS-Landslide를 이용한 산사태 발생 위험도 평가

최근 급증하고 있는 국지성 집중호우로 인해 급경사지를 중심으로 산지토사재해가 빈발하고 있으며 이에 대한 예방과 취약지역 분석을 위해 산사태 위험지도의 중요성이 부각되고 있다. 본 연구에서는 산지하천유역의 토사재해 위험지역 분석을 목적으로 수자원지리정보시스템 기반의 HyGIS-Landslide 콤포넌트를 개발하였다. HyGIS-Landslide는 산림청의 산사태 위험지 판정기준 및 등급기준을 토대로 수치공간자료의 연산결과를 분류한 후 산사태 위험성을 제시하도록설계되었으며 위험지 판정기준의 가중치를 사용자가 재 설정할 수 있도록 구현하여 산사태 발생공간의 지역적 특성을 반영할 수 있도록 하였다. 본 콤포넌트에서는 사용자가 원하는 지역을 대상으로 현시성 있는 공간자료를 활용할 수 있으며 조사자의 점수보정 과정을 반영하여 시스템 활용성을 높이고자 하였다. HyGIS-Landslide는 HyGIS가 제공하는 지형분석 기능을 통해 사용자편의를 확보할 수 있으며 산사태 발생구역도와의 중첩연산을 통해 위험지 분류결과의 검증이 가능하다. 본 연구에서는 강원도 인제군의 시험유역을 대상으로 HyGIS-Landslide를 적용하였으며 산사태 맵핑결과와의 중첩비교를 통해 모형의 활용성을 평가하고 위험지 판정기준의 가중치를 재조정하여 위험지역을 보다 효과적으로 분류할 수 있음을 제시하였다.

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권혁춘 등(2011)로지스틱회귀분석기법과 인공신경망기법을 이용한 제주지역 산사태가능성분석

제주지역의 산사태가능성을 분석하기 위하여 사람의 발길이 많은 사라봉, 별도봉 지역과 송악산 지역의 지형 및 토질공학적 사면 붕괴 유발 인자들을 이용하여 로지스틱회귀분석기법과 인공신경망기법을 GIS기법과 결합하여 예측지도를 작성하고 비교분석하였다. 산사태 예측지도를 작성하기 위해서 산사태 발생에 영향을 주는 사연경사, 고도, 건조밀도, 투수계수, 간극율을 선택하였으며 선정된 지역을 대상으로 실시한 야외조사와 토양물성시험 결과를 정리한 후 이를 토대로 GIS기법을 적용하여 각 레이어별 주제도를 작성하였다. 생성된 주제도를 각각 로지스틱회귀분석기법과 인공신경망기법으로 작성하여 비교분석한 결과 사면경사와 간극율의 경중률이 가장 높게 나타났고, 예측지도는 로지스틱회귀분석기법이 더욱 정확한 결과를 나타내었으며, 도로변과 산책로를 중심으로 산사태 발생가능성이 높게 분포하고 있음을 알 수 있었다.

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이시영 등(2011)로지스틱회귀분석기법과 인공신경망기법을 이용한 제주지역 산사태가능성분석

본 연구에서는 2005년부터 2009년까지 전라남도 지역의 기상변화와 산불특성과의 관련성을 파악하기 위해 기상요소와 산불 발생자료 (시간, 원인)를 분석한 결과, 최고온도 상승과 상대습도 감소로 인해 산불발생의 위험성이 높은 기후조건이 형성되었으며, 산불은 최고기온 10∼20℃에서, 상대습도 40∼60%에서, 평균풍속 2 m/s이하에서 주로 발생하였다. 이러한 기상조건은 강우 후에 2∼3일이면 산불발생 위험이 높은 기상조건이 형성되었다.

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원명수 등(2010a)로지스틱회귀분석기법과 인공신경망기법을 이용한 제주지역 산사태가능성분석

본 연구는 디지털예보(현 동네예보) 자료를 활용하여 우리나라의 산불위험예보의 정확도 향상은 물론 기상에 의한 산불위험지수를 산출하여 한반도의 산불위험예보 체계를 구축하는데 있다. 한반도 지역의 산불발생위험을 나타내는 기상지수(daily weather index,DWI)를 산출하기 위해 기상청의 5km 격자간격의 디지털예보자료를 이용하였다. DWI 분석을 위해 온도,습도, 풍속 UV, 1시간 강우량, 12시간 강우량을 대상으로 한반도 전역에 대한 기상요소별 기후분포도를 제작하였다. 한반도의 기상에 의한 일일 DWI 산출을 위해 대형산불이 자주 발생하는 강원도 지역의 산불발생확률식 [1+exp{−(2.494+(0.004×Tmax)−(0.008×EF))}]−1을 적용하였다. 기상예보자료의 예측정확도 검증을 위해 RDAPS, 디지털예보, 실황자료 모두 2005년 12월 12일 15시 자료를 대상으로 비교·분석한 결과 76개 기상관측소에서 관측한 실황자료에 대응하는 기상요소별 디지털예보의 예측값이 RDAPS 추출 자료보다 향상된 예측결과를 보였다. 산불위험예보 정확도 검증을 위해 사용한 실황자료와 디지털예보자료의 평균오차는 평균기온 0.2oC, 실효습도 2.4%, 평균풍속 2.2m/s로 나타나 큰 변이는 없었지만, 평균풍속에서 실측값과 예측값간의 차이가 있는 것으로 나타났다. 디지털예보자료를 활용할 경우 RDAPS 자료보다 산불위험예보의 정확도가 크게 향상되는 결과를 얻을 수 있었으며, 산불위험예보의 정확도 검증을 위해 실황자료와 디지털예보자료를 적용하여 예측된 전국 233개 시·군·구의평균 산불위험지수를 각각 추출하여 비교한 결과 R²=0.854의 높은 정확도를 보였다. 산불위험도가 가장 높은 15시의 실제 76개소에서 관측한 기상자료를 적용하여 전국의 산불위험지수를 예측한 값은 70.5로 디지털예보자료를 적용하여 예측한 위험지수(70.0)와 0.5의 오차를 보여 예측력이 개선되었음을 확인할 수 있었다. 따라서 디지털예보를 적용할 경우 실황자료와의 예측력이 검증된 만큼 향후 기상에 의한 한반도의 산불발생위험지수를 보다 정확하게 계산하는데 유용하게 이용할 수 있다.

이병두 등(2011) 가시권 분석을 이용한 산불감시 우선지역 선정 방안

산불 감시 시설의 탐지확률을 높이고, 감시 자원의 운영 효율성을 높이기 위해서는 어디를 감시해야 하는가에 대한 사전 분석이 요구된다. 본 연구에서는 산불 감시 우선지역을 기존 감시 시설의 가시권과 해당 지역의 산불발생 확률 분석 결과를 이용하여 선정하는 방안을 제시하였다. 즉 발생 확률이 높으면서, 가시성이 떨어지는 곳을 우선 감시 지역으로 정의하고, 퍼지함수를 이용한 변환과 가중치 부여에 의한 중첩분석을 통해 산불감시 우선지도를 생성하였다. 봉화지역을 대상으로 분석한 결과, 감시 우선 지역은 산지가 많은 북부 지역보다는 인구가 많은 중남부 지역에 많이 분포하였다. 개발된 산불감시 우선지역 분석 체계는 한정된 감시 자원의 적정 배치 위치를 선정하는데 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

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이명진 등(2012)미래 확률강우량 및 인공신경망을 이용한 산사태 위험도 분석 기법 개발 및 검증

이 연구에서는 GIS를 기반으로 확률강우량과 인공신경망을 적용하여 2006년 태풍피해를 입은 강원도 인제를 중심으로 산사태 취약성도와 미래위험도를 작성, 검증하였다. 산사태 취약성 및 위험도와 관련된 요인으로는 지질, 지형도(경사, 경사방향, 곡률도), 토양도(토양 지형, 토질, 토양 배수, 토양 모재 및 유효토심), 임상도(영급, 경급, 소밀도 및 수종) 등을 GIS 기반의 공간 데이터베이스로 구축하였다. 전체 산사태 발생 위치는 694개소이며 이중 50%는 인공신경망의 산사태 발생 지역으로 적용하였으며, 나머지 50%는 취약성도 및 위험도 검증에 활용하였다. 산사태 발생 강우량 임계치는 1일 202mm 및 3일 누적 449mm로 적용하였다. 확률강우량은 1973년부터 2006년까지의 실측 강우량을 정리하여 2106년까지 목표연도별(1년, 3년, 10년, 50년 및 100년) 산사태 취약성도를 작성하였다. 연구결과 연구지역은 강우량의 증가에 의하여 미래 산사태 가능성이 지속적으로 증가하는 것으로 나타났다.

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김준순(2012) 미래 기후변화에 따른 산림의 피해비용 평가(발표자료)

기후변화로 인한 산림의 취약성의 변화를 평가하고 이를 경제학적 측면에서 현재와 비교했을 때와의 차이를 피해비용으로 평가함. 기후변화로 인하여 산림에 미치는 영향은 다양할 것이지만 본 연구에서는 산림의 기능적인 측면에서는 임목생장과 토양탄소량의 변화와 산림재해적인 측면에서는 산불과 산사태의 발생 확률을 이용하여 총 4개 대상에 대한 미래 기후변화에 대한 피해비용을 산정하였다.

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4. 농업

김민경 등 (2010)우리나라 강우량 변화 시나리오에 따른 밭토양의 토양 유실량 변화 예측

우리나라 밭 토양은 작은 필지규모, 불규칙한 경사지 형태의 분포, 토양구조의 발잘이 미약한 동시에 토양의 유기물 함량이 적고 모래함량이 많은 특징이 있다. 이러한 특징 때문에 강우에 의한 토양침식에 취약하고 연 강우량의 대부분이 집중되는 6~8월에 많은 양의 표토가 유실된다.

향후 미래에는 강우량 증가뿐만 아니라 집중 호우에 의한 강우강도 증가 등의 강우특성 변화에 따라 유출량 및 토양유실이 상당히 증가할 것으로 예상된다. 따라서 대규모 토사발생에 대한 토양관리 및 적절한 대책이 수립되어야 하나 현재까지 이 부분에 기초자료 및 정책을 뒷받침할 연구가 전무한 실정이다.

이에 본 연구는 기후변화에 따른 농업환경의 취약성 평가 측면에서 우리나라의 기후변화 시나리오인 A1B 시나리오 중 미래 강우량 변화에 따른 우리나라 밭토양의 유실량을 예측하여 기후변화 대응 농업환경 정책수립의 기초자료를 얻고자 수행하였다.

김선영 등 (2011) 기후변화가 태백산맥 고랭지 농업지역의 변화에 미치는 영향.

본 연구에서는 위성영상 자료(1989~2003년)를 이용하여 태백산지 고랭지 농업지역의 토지피복을 분석하고, 기후변화가 고랭지 농업지역의 토지피복에 미친 영향을 파악하였다. 시기별 토지피복을 분석한 결과 1989년에서 2003년 사이에 태백산지 지역의 토지피복 변화는 다음과 같다. 임야의 면적이 감소하였고, 농경지와 시가지 지역의 면적이 증가하였다. 기후변화가 고랭지 농업지역의 변화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 연구지역에 속하는 관측지점인 대관령의 기후자료를 분석하였다. 그 결과 연평균기온은 꾸준히 상승하고 있으며, 관측 초기인 1970년대의 평균값은 6.4℃였고, 2000년대의 평균값은 7.3℃로 약 0.9℃ 정도 상승하였다. 대관령의 연 강수량은 1980년대 중반 이후에 꾸준히 증가하였으며, 연평균 호우일수도 꾸준히 증가하는 경향이다.

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김호성 등 (2010)극한가뭄의 시공간적 특성에 대한 기후변화의 영향을 평가하기 위한 SAD 곡선의 적용.

본 연구에서는 현재 및 미래 기후에서의 가뭄심도-영향면적-지속기간 곡선의 비교를 통하여 극한 가뭄 사상에 대한 기후변화의 영향을 살펴보았다. 가뭄심도-영향면적-지속기간 곡선은 극한 호우사상을 특성화하기 위한 일반적으로 적용되는 우량깊이-영향면적-지속기간 곡선에서 우량깊이를 가뭄심도를 대표할 수 있는 적절한 지수로 대체함으로써 가뭄사상을 분석할 수 있는 도구를 제공한다. 미래 월 강수량 시계열은 27㎞×27㎞의 공간적인 해상도를 가지는 기상청 지역기후모형으로부터 획득되었으며, 가뭄심도는 표준강수지수를 이용하여 산출하였다. 분석 결과, 농업가뭄에 대한 위험성은 특히 단기간의 지속기간의 경우에 현재보다 심회될 수 있는 것으로 분석되었으며, 수문학적 가뭄의 경우는 가뭄지속기간에 상관없이 모두 현재보다는 미래에 가뭄심도가 더 깊어질 가능성이 있는 것으로 예측되었다. 이에 따라 현재의 수자원 공급 시스템에 대한 기후변화 취약성 평가가 시급함을 제시하고 있다.

노재선 등 (2012)기후변수와 쌀 단수간의 인과성 및 이상기후가 쌀 단수에 미치는 영향분석

본고는 먼저 과연 지난 40여년간의 한국 농업생산에 있어 이상기후 혹은 기상이변이 발생했다고 할 수 있는 연도는 언제인지를 통계자료를 이용해 규명한다. 이러한 과정을 통해 이상기후가 얼마나 자주 발생하는지, 그리고 그 발생빈도가 최근에 더 높아지는지를 확인할 수가 있다.

이어서 본고는 다양한 기상변수 가운데 어떤 것들이 어느 정도의 시차를 두고 농업생산성에 영향을 미치는지를 Granger인과성 검정을 통해 파악한다. 이를 통해 연중 어느 시점에서의 강수량, 강수일수, 일조량, 기온 등의 기후변수들이 농업생산성에 통계적으로 유의한 영향을 미치는지를 파악하고자 한다.

마지막으로, 본고는 선형회귀분석을 이용해 주요 기후변수들과 특히 이상기후 발생여부가 농업 특히 쌀농업 생산에 어떤 영향을 주는지를 검정하고자 한다.

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박경원과 권오상 (2011)

동태 실증수리계획법 (PMP)을 이용한 기후변화의 경제적 효과 분석: 쌀 생산성 변화를 중심으로.

본 연구는 동태 PMP모형을 개발 • 적용하여 이모형이 기후변화로 인해 발생하는 농업부문 전체의 경제적 효과를 분석하는 데 유용하게 사용할 수 있음을 보이고실제로한국의 쌀 생산성 변화가 유발할 농업부문 전체의 경제적 효과를 도출하였다. 분석결과기후변화가 쌀 생산성에 미칠 영향은 상당한 수준이지만 생산자에게 자원의 품목별 배분을 허용할 경우 적극적인 품목 선택행위로 인해 생산성 감소율만큼 농업부문 이윤이줄어드는 것은 아님이 보여졌다. 아울러 작부시기 조절과 같은 적절한 적응조치가 따를경우 기후변화는 오히려 농업부문의 총이윤을 늘리는 역할도 하는 것으로 나타났다.

본 연구가 구축한 동태 PMP모형을 이용한 기후변화 효과분석은 얻어진 분석결과 자체가 시사점을 제공하기도 하지만. 향후 자료를 다음과 같이 보완하여 보다 현실적이고설명력이 높도록 개선할 수가 있을 것이다.

서영호 등 (2010) 기후변화에 대한 강원지역 벼 재배의 적응.

강원 지역에서의 최근 10년간(2000~2009)의 기상환경을 평년(1971~2000)과 비교하여 벼 재배의 기상환경 변화 추이를 살펴보고, 고품질 쌀의 안정 생산을 위한 대책을 수립하기 위한 기초 자료를 제공하고자 하였다. 평년에 비해 기온이 0.5℃ 올라가고, 일교차는 0.1℃ 줄었으며, 강수량은 122mm 많아졌고, 일조시수는 151시간 줄었다. 벼가 본답에서 주로 생육하는 6월부터 9월까지는 연중 기후 변화에 비해 강수량 증가(151mm)와 일조 시간 감소(86시간) 경향이 뚜렷하였는데, 원주 등 남부내륙권에서 가장 큰 폭의 변화를 보였다. 호흡소모계수는 평년에 비해 0.07 높아졌는데, 특히 생식생장기인 7월에 0.13으로 증가폭이 가장 컸다. 이는 고온에서 호흡이 증가하고 일조시간 부족으로 건물 생산량이 낮아질 수 있음을 보여준다. 고품질 벼생산을 위한 등숙 온도인 20~22℃를 기준으로 산출한 알맞은 출수기는 평년에 비해 춘천, 홍천, 원주, 강릉은 늦어졌으나, 철원은 앞당겨졌다. 알맞은 출수기 후 40일간의 일조시수는 평년에 비해 34시간 줄어 유백미와 사미가 많아질 염려가 있다. 최대 기후등숙량은 원주에서 가장 많이 줄어든 반면, 태백 등 고랭지에서는 등숙 온도 상승으로 높아졌다. 춘천, 철원, 강릉에서의 최근 11년간(1999~2009) 등숙 온도는 대체로 22℃이상이었다. 향후 기후 전망에 의하면 출수기는 빨라지고 등숙 온도는 올라갈 수 있으므로, 중생종이나 중만생종을 재배하거나, 이앙 시기의 조절이나 직파 재배와 같은 재배 관리를 달리하여 출수기를 늦추면 쌀 수량과 품질의 저하를 막을 수 있을 것으로 보인다. 나아가 등숙 기간의 기온 상승과 일조량 감소, 강수량 증가 등의 변화된 기상 여건에 잘 적응하는 품종을 육성하거나 선발하여 보급 재배함으로써 고품질 쌀의 안정 생산을 이루어야 할 것이다.

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신정욱 등 (2011)한국의 2011-2100년 기후변화가 고추 탄저병 살균제살포에 미치는 영향.

미래 고추탄저병 위험도를 예측하기 위해 남한 지역에서 A1B 시나리오 온실가스 배출에 따라 예측된 일별 기온과 강우량 자료를 국립기상연구소에서 제공받아 고추 탄저병 예찰 모형에 대입하여 감염위험도(IR)을 추정하였다. 감염위험도는 탄저병 방제 횟수를 추정하는 것으로써 일평균 온도와 강우량을 기초로 감염위험도 추정식을 만들었다. 이 추정식(IR=(일평균기온-16oC) × 0.07 + (일별강우량 × 0.11))을 활용하여 우리나라 135지역에서 2011년부터 2100년까지 총 12,150의 탄저병 권장 방제 횟수 자료를 얻었다. 각 지역별로 135개의 회귀분석 결과 우리나라 전 지역에서

향후 탄저병 발병은 증가 추세라는 것이 확인되었다. 상대적으로 탄저병 발병이 급증하리라 예측되는 지역은 경북의 영덕, 영양, 의성 등이었고, 반면 발병 증가가 완만하리라 기대되는 곳은 강원 횡성, 경남 함양 그리고 충남 태안 등이었다. 현재 고추 주산지인 경북

동부지역은 미래 탄저병 발병압이 심각하게 증가되리라 예측되었다. 전 지역에 걸쳐 탄저병 방제 살포 횟수는 2058, 2061, 2078 그리고 2096년에는 대단히 심각하여 방제 경보가 매년 8-11회에 달하리라 예측되었다. GIS 지도로 탄저병 발병 정도를 비교한 결과 충북과 전북의 산간 지역은 상대적으로 탄저병 발병압이 낮아 향후 재배적지로 판단된다.

심교문 등 (2011)A1B 기후변화 시나리오가 국내 가을 쌀보리의 잠재수량에 미치는 영향 모사.

보리생육모형인 CERES-Barley 모형을 적용하여, 한반도 A1B 기후시나리오에 따른 국내 쌀보리의 잠재수량 변화를 평가하였다. 생육 모의 지역은 30년 평년의 기상자료가 구축되어 있는 56개 지역으로 하였고, 생육모의 연도는 현재 30년 평년(1971-2000년, 기준연도)과 세가지의 미래 30년 평년(2011-2040, 2041-2070, 2071-2100년)으로 하였다. 그리고 온도 효과(온도 변화 및 CO₂ 농도 고정), CO₂ 효과(온도 고정및 CO₂ 농도 변화), 온난화 효과(온도 및 CO₂ 농도변화) 등 세가지 생육모의 환경으로 구분하여 기후변화에 따른 쌀보리의 잠재수량 변화를 평가하였다. CERES-Barly 모형은 국내 쌀보리의 발육단계뿐 아니라 수량을 실제 관측값과 아주 유사하게 모의하여(R²=0.78), 기후변화시나리오에 따른 쌀보리 잠재수량의 변화 예측에 활용하는데 큰 무리가 없다고 판단되었다. 온도효과 분석에서는 미래의 온도상승으로 쌀보리의 잠재수량이 크게 감소하는 것으로 평가되었다.

즉, 세 가지 미래 기후조건에서 쌀보리의 평균 잠재수량은 기준연도에 비해 각각 9, 17, 34%씩 감소하는 것으로 예측되었다. 반면에, CO₂ 효과분석에는 세가지 미래 기후조건에서 쌀보리의 평균 잠재수량이 기준연도에 비해 각각 6, 20, 31%씩 증가하는 것으로 예측되었다. 마지막으로, 온난화 효과 분석에서는 미래 기후조건에서 쌀보리의 평균 잠재수량이 기준연도에 비해 각각 8, 15, 13%씩 증가하는 것으로 예측되었다.

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김대준 등 (2012)신 기후변화시나리오에 따른 지역별 겨울보리의 생육 및 수량 반응 전망

보리는 제2의 주식으로서 우리의 식생활에 큰 기여를 해 왔지만 여러 가지 원인에 의해 최근에는 생산과 소비가 크게 줄어든 상황이다. 하지만 시민사회의 로컬푸드 권장, 청보리를 이용한 수입사료 대체, 생태관광과 환경보전 등 여러 측면에서 보리의 효용이 재조명 받고 있어 앞으로 보리 재배면적은 다시 증가할 것으로 보인다(농촌진흥청, 2012). 온난화에 따른 미래 우리나라 기후조건에서 주곡작물인 벼의 생산성은 전국적으로 악화될 것으로 전망되었지만, 보리의 경우 벼와는 다른 결과를 보고한 사례가 늘고 있다 (Shim et al., 2002, Holden et al., 2003; Shim et al., 2011). 최근 RCP 8.5시나리오에 근거한 남한지역의 새로운 기후변화전망이 1km 격자간격의 고해상도 자료로 제공되고 있어(국립기상연구소, 2011), 이를 이용하면 보리 재배적지 이동에 관한 상세한 정보를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 미래 기후전망에 따른 보리의 품종별 작황을 전국에 걸쳐 예측함으로써 보리 수급정책 수립에 기초자료로 활용하고자 하였다.

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안중배 등 (2010)대기-해양-지면-해빙 접합 대순환 모형으로 모의된 이산화탄소 배증시 한반도 농업기후지수 변화 분석.

본 연구에서는 지구온난화에 따른 식물기간과 작물기간 등과 관련된 농업기후지수의 변화를 살펴보기 위하여 접합 대순환 모형인 PNU CGCM에 의해 모의된 CO₂ 배증 실험결과를 지역기후 모형인 WRF에 two-way double nesting방법을 이용하여 역학적 규모축소법을 적용 후, 그 결과를 분석하였다. 분석 기간은 배증 실험 시작 후 51년부터 55년 동안의 3월~9월이다. 분석 결과 기온은 뚜렷하게 상승하는 모습을 볼 수 있었으며, 강수는 지역별로 차이를 보였으나 전반적으로 증가할 것으로 예상되었다. 상대습도와 토양온도도 증가하였으나 일사는 감소할 것으로 보인다. 풍속은 지역별로 큰 차이 없이 다소 상승할 것으로 모의되었다. 최저기온은 최고기온보다 상승폭이 커서 일교차는 줄어들 것으로 예상된다. 봄철 서리일수는 감소하고, 마지막 서리일은 빨라질 것으로 나타난다. 일 평균기온이 5 이상인 일수는 3월에 가장 큰 증가가 있을 것으로 보이며, 식물온도의 평균 출현초일은 한반도 평균적으로 3.7일 정도 빨라지는 것을 알 수 있었다. 그리고 한반도 북부지역보다 남부지역에서 출현초일이 앞당겨질 것으로 예상된다. 일 평균 기온이 10 이상 출현지속 기간인 작물온도의 평균 출현초일은 평균적으로 17일 빨라질 것으로 보이며 지역적으로 분석하였을 때, 강원도 산맥지역에서는 작물온도의 출현초일에 큰 변화가 없을 것으로 예상된다. 그리고 기후생산력 지수는 출수 후 40일간의 평균 일조시간과 기온의 상승으로 인해 증가할 것으로 예상된다. 따라서 CO₂ 배증에 의해 변화된 한반도 기후는 식물 및 작물의 생장과 벼 생장에 좋은 영향을 미칠 것으로 예상된다. 따라서 지구 온난화에 따라 예상되는 한반도 기후변화에 적합한 작부체계의 개선이 향후 필요할 것으로 생각된다. 그리고 본 연구는 하나의 시나리오를 적용한 결과이므로 보다 다양한 시나리오를 적용하여 그에 따른 농업기후지수 변화를 살펴보는 연구가 필요하다.

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5. 연안 및 해양

Yeh et al. (2010) 동해 해수면 온도의 변화 경향 및 변동 기작 설명

1891~2005년 기간의 일본 기상청 자료(JMASST), 영국 Hadley 센터 자료 (HadISST) 및 미국 국립기후자료센터 재분석 자료 (ERSST)를 이용하여 동해 해수면 온도의 변동성을 분석하였음. 동해의 월평균 해수면온도 변화의 표준편차는 북서해역에서 가장 크게 나타났음. 변동성 분석 결과 1940년대와 1980년대 중반 이후 상승기가 있었으며 수 십년 주기 변동성이 복합되어 나타났음. 겨울과 여름의 장기 변동성은 달라서 겨울에는 수온상승 경향과 수 십년 주기 변동성이 모두 나타나는 반면 여름에는 1980년 중반이후의 상승 경향만 뚜렷하게 나타났음. 해수면온도의 장기 변동의 일차적 요인은 대기의 외력 변화 (평균 해수면기압 분포의 변화)에 있다고 해석.

김성중 등 (2011) 지난 130년 간 한반도 근해의 표층 수온 변화 경향 분석

영국 기상청 Hadley 센터 HadISST, 미국 GISS SST 및 미국 국립기후자료센터 ERSST의 1880~2009년간 관측 및 재분석자료로부터 우리나라 주변 해역의 수온 변화 경향을 분석하였음. 표층수온은 산업혁명 이후 약 1 ℃ 이상의 중가를 보였고 겨울철 망해의 수온 증가가 1.5 ℃로 전지구 평균수온 증가보다 약 3배 빠르게 진행중이며 황해의 경우 약 2배 정도 온난화가 진행중인 것으로 분석됨. 수온 변화 경향은 단순하지 않고 다양한 주기의 변동성이 복합적으로 나타났음. 장기 수온 변화와 기후 지수들 사이 연관성 분석 결과 1970년대 중반까지는 Pacific Decadal Oscillation 역할이 지배적이었고 최근 급격한 수온변화는 특히 여름과 가을의 쿠로시오 난류의 강화와도 연관이 있을 것임을 제시.

Chang et al. (2011) 동해 혼합층의 최근 변화 경향 분석

1994~2007년간의 ECCO-GODAE ver.3 자료를 이용하여 동해의 표층혼합층 깊이 변화를 분석하여 동해 남부해역의 혼합층 두께가 -1.24 m/yr의 크기로 감소 (즉, 전체 기간 동안 17.4 m 감소) 하였음을 제시. 등온선의 상부 이동 경향은 난류(warm current)의 영향이 상대적으로 작은 아표층에서도 나타났으며 이러한 변화는 바람응력 curl 에 기인한 것으로 해석. 바람응력 curl의 상승 경향에 의한 혼합층의 감소 효과가 14년 동안에 14.6 m에 이른 것으로 산출하였음.

혼합층 두께의 감소는 성층 강화 경향과 함께 장기적으로 해양표층에서의 일차생산력 감소의 배경이 되기 때문에 동해에서 해양 생태계의 변화를 평가하는데 좋은 참고가 될 것으로 판단됨.

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Na et al. (2010) 대한해협저층냉수의 경년변동성 및 변화 기작 설명

1962~2008년 사이의 한국해양자료센터 (KODC) 자료, 영국의 유럽중기기상예보센터 (ECMWF) 및 미국 NCEP/NCAR의 바람 자료 등을 바탕으로 통계적 기법 (CSEOF)을 이용하여 대한해협저층 수온의 경년변화를 분석하였음. 대한해협저층냉수의 경년변동은 동해 남서해역 50~100 m 수심의 수온 변동성의 높은 관련이 있는 점과 상층 수괴의 수온 및 동해에서의 대기 외력과의 관련성 분석 결과를 근거로 한반도 동해안의 남향 바람 응력과도 관련이 있음을 제시. 이는 지역적 바람보다는 분지 스케일의 바람장 변화가 저층냉수의 경변변화와 관련됨을 의미함.

Kim et al. (2010) 지난 40년간 동해의 산성화 경향 진단

동해에서 관측된 자료를 활용하여 수온, 압력, O2의 함수로서 아라고나이트 보상심도(aragonite saturation state)의 다변선형회귀모델을 개발하고 1992, 2007년 관측 자료로 검증. 관측 및 모델 예측치 사이의 높은 상관성은 이 모델이 연안역을 포함한 수온, 압력 및 O2 자료가 가용한 경우에 동해에서 아라고나이트 보상심도 분포를 산출하는데 사용 가능함을 보여주었음. 개발된 모형을 동해 과거 자료에 적용한 결과 수심 200 m 이내의 상층에서 아라고나이트 보상심도의 수십년 주기 변동성이 높음을 암시해주었음. 이러한 결과는 향후 동해의 산성화가 증가할 것임을 의미함

이 연구는 개발된 모형이 관측이 용이한 해수의 물성 자료와 함께 활용하여 연안을 포함한 해양에서 아라고나이트 보상심도의 시간에 따른 변화 예측에 활용될 수단이 될 수 있음을 보여주었음.

Yeh and Kim (2010) 황해 및 동중국해 수면 온도의 변화 경향 설명

HadISST 자료로 1950~2008년 기간 동안 황해 및 동중국해의 겨울철 (12, 1, 2월) 해수면온도의 변화를 분석하고 대기순환과 관련하여 해석하였음. EOF 분석결과로부터 해수면온도는 1970년대 후반 이후 지속적으로 상승 경향을 나타내고 있음을 보였음. 이러한 변화에 대한 가능한 기작으로 시계방향 순환의 강화의 북태평양진동(North Pacific Oscillation) 형태 해면기압 변화, 즉, 겨울철 북풍의 약화에 의한 영향을 제시하였음. 이 연구는 황해와 동중국해 대륙붕 해역에서 장기적인 해수 물성 변화가 해양보다는 대기의 변화에 영향을 더 받음을 암시하는 사항임.

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Park et al. (2011) 황해저층냉수 변화 경향 분석

1967~2008년 사이의 한국해양자료센터(KODC) 자료로부터 황해저층냉수의 변동성을 분석하여 황해저층냉수의 수온변화는 2~7년 및 10~20년 주기성이 있으며 1967~1971년, 1983~1988년 및 1996~1998년 사이의 냉각 시기와 1972~1980년 및 1990~1995년의 온난 시기가 있었음을 제시하였음. 해수면 기압, 기온 그리고 5가지의 기후지수와 비교하여 황해저층냉수의 수온 변화는 주로 겨울철 대기의 외력에 기인되는데 냉각 시기는 겨울철 시베리아고기압 강화, 알류샨저기압, 태평양수십년진동(PDO) 및 극진동(AO) 뿐만 아니라 여름철 해수면기압 증가 및 쿠로시오의 해수면온도 상승과도 관련이 있음을 제시. 겨울철 황해난류수를 통하여 북서태평양의 해양변화의 시그날이 황해 내부로 전달될 수 있을 것이라는 가설 제시.

Marcos et al. (2012) 우리나라 주변해역 해수면의 장기 변화 분석

연안 조석 관측자료 (한국, 중국, 러시아, 일본, 북한의 69개 지점), 인공위성 관측 해수면 고도계 자료 (1993~2008, AVISO data) 및 World Ocean Atlas (WOA05)에 근거하여 산출된 steric 해수면 자료를 이용하여 우리나라 주변해역의 해수면 변동성을 분석하였음. 경년변동은 주로 steric 해수면 변화에 따라 해역별로 차이가 나타났으며 장기 변동률은 1960~2008년 사이에 -1.5~5.5 mm/yr로 분석되었고 황해 연안에서 상승률이 가장 크게 나왔음. 위성관측 자료가 추가된 1993~2008년 사이의 변동은 황해와 동해에서 각각 4.9±1.9 및 3.8 ±5.5 mm/yr의 상승률을 보여주었음. 황해와 동해에서 수 십년 주기의 해수면 변화는 전지구 해양의 평균적인 변화를 바로 따르지 않는 것으로 해석.

Kang et al. (2012)우리나라 주변해역에서 장기 해양변화(regime shift)에 대한 중형동물플란크톤 반응 분석

우리나라 관할 해역에서 1961~2006년 기간의 국립수산과학원 정선관측 자료 (수온, 염분, 동물 플랑크톤), 동해북부 러시아 연안역의 1988~2007년 기간의 일본기상청이 보유한 수온과 염분자료와 러시아의 동물플랑크톤 관측 자료로 변화 경향을 분석하였음. 1977년 regime shift에 대해 겨울 온난화와 염분 증가의 반응이 나타난 반면 동물플랑크톤 생체량에는 변화가 없었고, 1989, 1998년 regime shift에 대해서는 물리환경 변화는 보이지 않은 반면에 동물플랑크톤 군집의 분류 조성에는 반응이 나타났음. 동물플랑크톤 생체량은 황해동부, 동중국해북부, 동해남동부에서 1990년대 초반이후 증하기 시작하여 1990년대 후반 급증하였음. 동물플랑크톤 군집과 어획의 변화는 엘니뇨 발생과도 관련이 있음을 제시하였음.

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박영규 등 (2012)지구시스템 모형을 이용한 21세기 동중국해와 남해의 수온과 일차생산 변화 평가

A1B 시나리오를 적용한 지구시스템모형 (NOAA/GFDL CM2.1 기후모형 및 TOPAZ 해양생태계모형의 결합) 결과를 이용하여 동중국해의 엽록소량 변화를 평가하였음. 저층 수온보다 표층수온이 빠르게 증가하여 성층이 강화되고 이에 따라 저층으로부터의 영양염 감소 때문에 엽록소량이 감소할 것으로 분석하였음. 동중국해 대륙붕과 같은 천해에서는 대기 변화에 대한 해양의 반응시간이 빨라 해양-대기 이산화탄소 교환량의 변화는 장기적인 기후변화 경향보다는 단주기의 연간 (자연적) 변화가 클 것임을 제시.

엽록소량 변화에서 일차생산량 변화를 간접적으로 추론이 가능하지만 수십년 주기 또는 년변화 등 자연 변동성이 고려되지 않아 정량적인 변화 평가에는 한계가 있음. 그러나 국내에서 이 논문과 같은 연구가 거의 없었기 때문에 유사 연구에 좋은 참고가 될 것으로 보임.

김중진 등 (2012) A1B 시나리오에 따른 살오징어 산란장의 변동 예측

IPCC AR4에 참여한 기후모델(MPI_echam5, MIROC_hires)의 A1B 시나리오 예측 결과를 해수순환모델(MOM ver.3)의 표층 경계조건으로 이용하여 북서태평양의 미래 해양환경 변화를 모의하고, 이 결과를 바탕으로 2030년대의 살오징어(Todarodes pacificus) 산란장 변동을 추정하였음. 동중국해와 동해의 가을과 겨울철 살오징어 산란장은 모두 북쪽으로 이동하고 산란장 면적은 1990년대에 비하여 가을과 겨울 각각 11.6~30.8 % 및 3.0~18.2 % 감소하는 것으로 나타났음.

살오징어와 같은 주요 수산어종에 대한 기후변화의 영향예측은 실질적인 기후변화 적응분야의 연구의 성격이 높으며 다양한 수산자원의 기후변화에 따른 종 특이적 반응연구에 좋은 참고가 될 것으로 판단됨.

강윤호 등 (2012) 기후변화로 인한 남해 신지도 근해 해양먹이망 변동예측

A1B 시나리오에 의한 GFDL의 지구시스템 모형 (CM2.1과 TOPAZ 생지화학모형 접합) 결과와 해양산성화 영향을 영향흐름모형(EwE)에 적용하여 2020~2100년의 남해 신지도 근해에서의 해양먹이망 변화를 모의하였음. 무척추동물과 어류의 생체량은 일차생산량과 해양산성화에 따라 기후변화 요인이 배제된 기준조건에 비해 각각 5, 11~28% 감소하고, 복합적 조건에 따라 14~27% 감소하는 것으로 나타났음. 동물플랑크톤의 상대생체량은 2080년부터 급증하여 2020년의 2배를 초과하지만 베도라치그룹의 생체량은 2080년경이면 더 이상 발생하지 않을 것으로 전망. 이 연구는 기후변화로 인한 해양생태계 먹이망 전체의 영양흐름 관점에서 변화를 예측하는 주제로는 국내의 선도적 연구의 의미가 있으며, 향후 모의조건의 세분화와 관측자료가 가용할 경우 외해에서도 적용될 수 있을 것으로 판단됨.

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Jang et, al. (2011b)Mixed layer depth variability and its associated changes in chlorophyll concentration in the North Pacific Ocean

CMIP3(coupled model intercomparison project phase 3)의 11개 모형 결과를 이용하여 우리나라 주변 해역을 포함한 북태평양에서 지구온난화에 의한 혼합층(mixed layer depth: MLD) 반응과 이의 일차생산력에 대한 영향을 분석하였다. MLD는 1958년부터 2008년까지의 자료를 이용하여 구하였으며, 일차생산력은 1998년부터 2008년 사이에 해색위성 SeaWiFS로부터 관찰된 엽록소의 양을 이용하였다. 북태평양의 MLD는 ENSO와 지구온난화와 연동되어 변화되고 있는데, 중위도권에서는 약 두 달의 시간 차이를 가지고, 라니냐 기간에 MLD가 증가하고, 엘니뇨 기간에는 감소하고 있음이 발견되었다. 향후 혼합층 두께의 감소와 성층강화는 하층으로부터 영양염 공급의 차단 효과를 유발하여 일차생산력 감소의 결과를 가져오고 춘계 대번성 시기가 앞당겨 질것으로 전망된다.

Jang et, al. (2011a)

Response of the ocean mixed layer depth to global warming and its impact on primary production: a case for the North Pacific Ocean

11개의 기후모델(특히, coupled model intercomparison project phase 3: CMIP3)로부터 생성된 결과를 비교하여, 지구온난화에 대한 북태평양의 반응 중, 해양 혼합층(mixed layer depth: MLD)의 변화와 이 변화가 해양의 기초생산력에 미치는 영향을 연구하였다. 해양표층의 온난화와 더욱 많은 강물의 해양유출로 인하여, 21세기에는 해양의 표층이 더욱 층화될 것이며, 이 결과 북태평양의 대부분 해역에서 MLD가 감소될 것이다. 특히 우리나라가 위치한 북서태평양 중, 일본의 동쪽 해역인 쿠로시오 확장대(Kuroshio extension: KE) 부근에서 MLD의 감소가 크게 발생된다. 이 해역에서는 바람이 약해지면서, 표층의 냉각 정도가 감소되고, 따라서 MLD가 얕아지게 된다. 이러한 결과는 해양의 심층으로부터 표층으로의 영양염(특히, nitrate) 공급을 감소시켜 이 해역 일차생산력이 현재보다 약 10~40% 감소할 것으로 보인다. 모델과 위도에 따라 차이가 있기는 하지만, 대부분의 모델에서는 식물플랑크톤의 봄 번성이 약 0-13일 정도 빠르게 시작될 것이다.

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Ishizaka et, al. (2012)

Influence of Changjiang discharge, resuspension of sediment and eutrophication to chlorophyll variability in the Yellow Sea and East China Sea: Results from new satellite data set

SeaWiFS 인공위성 관측 자료를 바탕으로 황해와 동중국해에서 엽록소량의 계절 및 여름철 경년변화를 분석하였다. 해양의 탁도가 높은 해역에서의 인공위성 자료가 많은 불명학성을 가지고 있다고 믿고 있으며, 이들 자료에 대한 정확성을 높이기 위한 방법을 연구하였다. 황해와 동중국해에서 지난 15년 동안 수집한 자료로부터, 겨울철 바닥퇴적물의 재부유(resuspension)의 감소 후에 황해와 동중국해의 넓은 해역에서 봄철 식물플랑크톤 번성이 발생한 것을 보았으며, 장강 입구부터 제주에 이루는 해역에서 엽록소-a의 양이 여름철에 증가하는 것을 보았다. 여름철 증가에 대한 변동은 장강의 유출수량 변동과 상응하였다. 황해에서는 장강 유출수의 직접적 영향이 그리 크지 않았고, 장기적인 엽록소-a의 양 증가가 지속되었다. 이러한 자료들은 경험적인 방법에 기준한 것이지만, 향후 인위적인 혹은 기후에 기인한 생태계 변화나 변동을 이해하는데 유용할 것이다.

Chung et, al. (2012)

Kelp forest/seaweed bed as mitigation and adaptation measure: Korean project overview

해조류(marine algae) 생산이 이산화탄소의 흡수를 유발할 뿐만 아니라 식량으로써, 연료로써, 의약품으로써 널리 이용될 수 있음을 보고하였고, 이와 관련된 한국에서의 여러 활동들을 소개하였다. 해안역의 자연적인 혹은 인공적인 수중림으로부터 이산화탄소를 제거한다는 새로운 개념의 프로젝트인 해안역 이산화탄소 제거 벨트(Coastal CO₂ Removal Belt: CCRB)가 수립되었으며, 여러 시공간적 규모로 시행될 수 있음을 보고하였다. 예를 들면, 다년생 갈조류인 Ecklonia를 CCRB의 시험장에서 재배하면, 1년에 1 ha 당 10톤의 이산화탄소가 제거된다고 하였다.

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Kang et, al. (2012a)

Regional differences in the response of mesozooplankton to oceanographic regime shifts in the northeast Asian marginal Seas

1998년의 기후체제변환에 대한 생태계의 반응을 이해하기 위하여 황해 동부, 동중국해 북부, 동해 남서부, 동해 북서부 해역이 연구 해역으로 선정되었으며, 이 해역에서 20세기 중후반에 국립수산과학원 정선관측으로부터 수집된 환경 및 생물자료(수온, 염분, 동물플랑크톤)를 분석하였다. 네 지역 모두 2월의 표층수온(10 m 수심에서의 수온)은 1990년 초반 이래에 증가하였으며, 염분은 동해 북서부를 제외하고는 1990년대 후반부터 감소하였다. 중형동물플랑크톤의 생물량은 황해 동부, 동중국해 북부, 동해 남서부에서 1990년대 초반부터 증가하였는데, 특히 1990년대 후반부터는 그 증가가 현저하였다. 특이하게도, 1990년대 후반부터 황해 동부와 동중국해 북부에서 동물플랑크톤이 4월, 6월, 10월에 높은 생물량을 보이고 있었다(그림 1). 생물량의 변동은 분류군에 따라, 혹은 지역에 따라 약간씩 다르게 나타나고 있으나, 일반적으로 네 분류(copepods, euphausiids, amphipods, and chaetognaths)군 모두 1990년대 후반부터 한반도 부근 해역에서는 증가하였다고 볼 수 있다. 한반도 근해생태계에서는 1989년과 1998년의 체제변환에 따라, 수온, 염분, 동물플랑크톤이 함께 변동하는 것으로 나타났으며, 수산어획량도 연동하고 있었다.

Kang et, al. (2012b)

Simulating ecosystem response to climate change, thermal waste discharge and reclamation in a highly industrialized bay

제철 및 화학산업단지가 밀집한 전라도 광양만에서의 환경변화에 따른 생태계의 영향에 대하여 연구하였다. 광양만은 인위적 활동과 지구온난화에 의하여 1965년 이래 꾸준히 수온이 상승하고 있으며, 주변의 6개의 발전소에서 냉각수(1.5 M m**3/d)가 나와 만 안으로 따뜻한 물이 유입되고 있다. 또한 공단시설의 확충으로 2004년에는 1973년에 비하여 면적이 30%나 감소되었다. 이 해역의 이러한 변화와 식물플랑크톤의 생산력과 패류와 저서조류가 서식하는 천해서식처 등을 감안하여 Ecopath with Ecosim(EwE) 모델을 30년 동안 돌려, 인간의 활동이 있을 때와 없을 때의 결과를 비교하였다.

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주세종 (2012) 기후변화가 남해 해양생태계에 미치는 영향

대기중 이산화탄소 농도가 현재의 두 배(약 750 ppm)에 달 할 2100년의 남해생태계를 예상하는 연구과제를 제안하였다. 즉, 수온은 약 2.0~3.5도 상승하며, pH도 현재의 8.1에서 7.8로 감소할 것으로 예상되는 남해생태계에서 ‘남해역 장기수온변동 추이 및 기후변화와의 상관성 분석’, ‘동중국해 중장기 생태계 변동 추이 분석 및 기후변화 영향 진단’, ‘주요 부유생물 및 생태계 기후변화 반응 연구’, ‘남해권역 해양환경/생태계 변동 모니터링을 위한 관측기반 구축’ 등의 연구를 수행하고 있으며, 그들의 연구과제로부터 구체적으로, 수온변동 추이, 연안역의 산성화 진행 정도, 동중국해 생태계 변동 추이 조사, 주요 식물플랑크톤과 수온 및 산성화 등과 같은 기후인자의 변화에 대한 생리반응 실험 등을 연구하고 있다.

Kim et, al. (2012a)

Decadal trend of carbon dioxide and ocean acidification in the surface water of the Ulleung Basin, the East/Japan Sea

동해의 울릉해분 표층에서 이산화탄소의 증가와 해양산성화를 고찰하였다. 1995~2004년 동안에 관찰된 12번의 관찰은 계절에 따라 다르긴 하지만, 울릉해분이 대기중 이산화탄소의 흡수처로서의 역할을 하고 있었다. 대기중과 표층수의 fCO₂는 각각 1.97 uatm/yr과 3.36 uatm/yr로서, 지구평균인 1.5 uatm/yr보다 많이 높았다. 해양산성화 경향은 10년에 0.04로서, 세계해양의 평균치인 0.02보다 두 배가 높았다. 따라서 동해는 빠르게 산성화되어 가고 있으며, 이 연구는 기후변화와 해양산성화가 지역적 규모로 영향을 미치고 있음을 밝혀주고 있다.

Seo and Lee (2009)A first assessment of invasive marine species on Chinese and Korean coasts

인간의 해상운송 활동과 지구온난화 및 기온대의 변화 등에 의하여 다른 곳의 생물종이 동아시아에 이전될 수 있다고 보았다. 하지만, 한국과 중국에서 이 문제에 대해 공식적인 보고서가 거의 출간되지 않았고, 단지 이웃나라인 일본에서 몇 종의 침입종이 보고되었다는 사례를 제시하였다. 일본 해역에는 40여 종의 침입종이 기록되어 있지만, 분명히 최소한의 수효일 것이라고 주장한다. 게(Pyromaia tuberculata) 혹은 따개비(Balanus grandula)와 같은 종들은 미국 서해안으로부터 유래되었지만, 두 해역의 고유종이 아닌 것도 있었다. 홍합(Mytilus galloprovincialis)과 또 다른 따개비(B. amphitrite)는 다른 곳으로부터 유입된 것으로 보인다.

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Urbach et, al. (2012)

Growth and maturation of Korean chum salmon under changing environmental conditions

1984년부터 2008년까지 산란을 위하여 남대천을 소상해 오르는 연어의 체장과 비늘 자료를 이용하여, 연어의 성장을 구하였고, 이들의 성장과 북태평양진동지수(Pacific Decadal Oscillation index, PDO), 알류샨저기압지수(Aleutian Low Pressure Index, ALPI), 그리고 해수표층수온(SST), 그리고 1980년부터 2008년사이의 동물플랑크톤 생체량과의 관계를 분석하였다. 이러한 지수들에서 해양환경의 변화를 살펴보면, ALPI는 음의 값으로 장기간 이어졌으나 1977년에는 양의 값을 나타내기 시작하여 이후 1988년에까지 양의 값을 나타내었다. 여름의 PDO는 1998년 이전에는 양의 값이었고, 이 후 서서히 음의 값으로 기울고 있다. 또 SST는 PDO와 밀접한 상관성을 보이고 있는데, 1997년과 1998년에 큰 규모의 엘니뇨가 발생함에 따라 커다란 변화를 나타내었다. 연어 암컷의 체장은 여름 PDO의 증가와 거의 함께 증가하였으며, 연어의 밀도와 함께 낮아졌다. 오호츠크해에서 연어에게 미치는 환경의 영향은 제한적이었다. 남대천에서 어획된 수컷과 암컷 연어들의 성숙연령, 성숙 크기 등을 분석한 결과 1988-1989년의 기후체제변환이 아주 큰 영향을 미친 것으로 분석되었다. 이에 해양환경의 변동은 해양생물의 전 생애를 특징지을 수 있다는 결론에 도달하게 된다.

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Kim et al. (2012b)

Comparison of fisheries yield and oceanographic features at the southern boundaries of the western and eastern Subarctic Pacific Ocean

동부 및 서부 아북극의 태평양의 남쪽 경계에 서식하는 어류 군집의 생태학적 특성을 해양학을 바탕으로 어업 정보 및 생태적 현상을 비교하였다. 해양표층수온이 명확하게 변화하는 모습을 [그림 2]에서 볼 수 있다. 일본의 바깥쪽, 우리나라의 동해, 동중국해의 대륙붕, 중부태평양 해역을 따라 흐르는 오야시오-쿠로시오 해류의 수온이 가장 크게 상승하였고(서부북태평양), 동부북태평양 해역에서는 미국의 오리건 해안역(coast)만 국지적으로 조금 수온이 상승하였을뿐 모두 차가워지는 추세가 나타났다. 해양표층수온의 상승은 동부북태평양에 비해 서쪽에 더 뚜렷하게 나타났다.

상업적 어업의 어획량도 동부북태평양 보다 서부북태평양이 높았다. 서부북태평양에서의 주요 어획어종은 소형부어류이며, 이와 대조적으로 동부북태평양에서 주로 어획되는 주요 어종들은 저서생활을 하는 어종들이었는데 환경의 변화에 의하여 두 해역에서 어획되는 주요어종의 조성도 변화하였다. 1980년대 초반, 서부 북태평양에서 어획된 어류의 주요어종은 정어리(35.8%)였지만, 20년이 지난 후에는 다양한 어종들이 고르게 어획되고 있다(그림 3a). 1980년대 초반 동부북태평양에서는 5개의 어종들이 각각 약 10%의 비율로 고르게 어획되었으나, 2000년대 초반에는 민대구(hake)가 36.3%를 차지하여 압도적으로 많이 어획되고 있다(그림 3b). 본 연구해역에서는 수온이 차가운 시기에 커다란 우점종이 존재하고 있는 것으로 나타났으며, 온난한 시기에는 여러 종이 비슷한 비율로 나타나고 있다.

McFarlane et al. (2012)

Contrast in Life Histories of Commercially Exploited Marine Fishes off the Coasts of Canada and Korea and Changes in Ecosystem Structure

동부태평양(캐나다 연안)과 서부태평양(한국 근해)의 상업 어업종의 생활사를 비교하였으며, 이들 자원의 효율적인 자원관리방법을 기후변화의 시각과 연계하여 고려하였다. 대체로 동부태평양에는 저서성 장수어류가 많으며, 서부태평양에는 표층성 소형, 단명어류가 많다. 표층성 소형어류는 기후변화의 영향을 많이 받고 있으며, 자원량의 증감폭이 대단히 크다. 따라서 이들 종은 1989년의 기후체제변환에 민감하게 반응을 하였다. 하지만 동부태평양의 저서성 어류는 표층어류에 비하여, 기후변화의 영향이 아주 커 보이지는 않는다.

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Kang et al. (2012c)Predicting climate change-induced fishery shrink through bottom-up control around the southern waters of Korea by using a flow trophic model

A1B 시나리오에 의한 NOAA의 GFDL의 지구시스템 모형 결과와 실제해양관측으로부터 얻은 수온결과를 생태계 모델인 Ecopath with Ecosim모형(EwE)에 적용하여 2020~2100년의 남해 신지도 근해에서의 해양먹이망 변화를 모의하였다. 지난 10년 동안의 평균에 해당되는 수산어획노력과 그것의 2배, 그리고 반에 해당되는 수산어획노력을 수산관리 시나리오로 가정하였으며, 실험실에서는 10도부터 5도 간격으로 30도까지 상승하는 수온범위에서 식물플랑크톤의 성장곡선을 얻었다. EwE모형을 기후에 기반한 상향식조절기작(climate-based bottom-up forcing)에 100년 동안 적용시켜보니, 생체량의 변동은 기후와 수산관리 시나리오에 의하여 변동된다는 것이 밝혀졌다. 무척추동물과 어류의 생체량은 일차생산량과 해양산성화에 따라 기후변화 요인이 배제된 기준조건에 비해 각각 5, 11~28% 감소하고, 복합적 조건에 따라 14~27% 감소하는 것으로 나타났다. 특히, 베도라치 그룹의 생체량은 2080년경이면 더 이상 발생하지 않을 것으로 전망하였다.

Seo et al. (2006)Variability in scale growth rates of chum salmon (Oncorhynchus keta) in relation to climate changes in the late 1980s

우리나라 동해안에서 방류하는 연어의 성장을 연구하였는데, 동해의 수온이 차가웠던 1980년대에 방류된 연어 치어의 성장률은 수온이 따뜻했던 1990년대의 치어 성장률에 비하여 작았다. 또한 1990년대에 들어 와 동해의 동물플랑크톤 생체량이 급격히 증가하였으므로, 연어의 치어가 동해에 머무는 동안에 성장을 잘 할 수 있는 환경이 조성되었다.

Hyun et al. (2005)Using an artificial neural network to patternize long-term fisheries data from South Korea

새로운 통계기법인 Self-Organizing Map(SOM)을 이용하여, 우리나라에서 어획된 상업어종의 자료를 분석하였다. 지난 50여년간의 어획자료는 5개의 클러스터(1954-1961, 1962-1973, 1974-1982, 1983-1996, 1997-2001)로 구분되었는데, 이렇게 다르게 구분되는 것은 환경적인 변이 혹은 경제적인 변화에 기인한다.

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Kim and Low (2011)Emerging issues of east Asian fisheries in conjunction with changes in climate and social systems in the 12st century

2000년대 초반의 동아시아 수산활동이 기후변화와 사회경제적 개발과 연관하여 연구하였다. 세계인구의 약 1/3 이 동아시아 지역에 살고 있는데, 이들은 많은 수산물을 생산하고, 소비하고, 국제무역에 기여하고 있다. 해수의 온난화와 더불어 지역적으로, 전지구적으로 진행되고 있는 기후변화는 수산생물과 수산업에 심대한 영향을 미칠 것이다. 이 지역에서의 잦은 태풍은 연안의 사회집단에게 막대한 손실과 희생을 유발할 것이며, 환경의 변화속도는 우리가 효과적으로 대응하기에는 벅찰 정도로 빠르게 진행 중이다. 과학적 활동은 기후변화의 상황에서 발생하는 문제점들을 찾아내고, 더 나아가 효과적인 해결책을 만들기 위한 기본 지침을 제공하여야 한다. 수산관리는 기후변화와 더불어 사회체제의 변화를 고려하여 계획이 만들어져야 한다. 그러므로 이 해역의 수산자원을 보존하고 관리하는 국제적 공조체제를 구축하여야 한다는 제안은 매우 논리적이다.

김수암 등 (2007) 북태평양 기후변화와 연어생산력 변동

북태평양 생태계의 연어 개체군과 기후변동과의 관계에 대하여 연구한 논문으로, 1950년 이후의 알류샨 저기압, 남방진동, 북극진동, 태평양순년진동에 대한 지수들을 상호상관법, 누적법 등의 통계기법을 이용하여 분석하였다. 결과는 1970년대 중반에 큰 기후변화가 발생하였음을 보여주고 있으며, 연어 개체군은 시간지연 효과를 보이며 기후변화에 반응하였다. 연어회귀량은 태평양순년진동과 3년, 북극진동과는 6-7년의 시간 간격을 가지며 통계적으로 유의한 상관관계를 가졌다. 연어 치어에 유리한 해양환경은 연안역에서 치어의 성장을 향상시켰지만, 초기발생시기의 높은 성장률이 연어의 회귀율과 꼭 일치하지는 않았다.

박종화 등 (2000) 한국 근해 겨울철 온난화와 주요 어종의 어황 변화

우리나라 연근해의 온난화 특징과 어업자원의 분포역 및 어황변동 특성을 구명하였다. 1960년부터 1999년까지 동해의 주문진, 서해의 소흑산도, 남해의 여수, 제주도의 마라도 연안에서 매일 오전 10시에 관측한 수온과 국립수산진흥원에서 수집한 오징어, 고등어, 전갱이, 방어, 멸치 등의 어획자료를 분석하였다. 서해의 소흑산도 연안에서는 가을철에 약간의 상승현상이 발견되었으나, 다른 계절에서는 상승 경향이 나타나지 않았다. 하지만, 그 외의 다른 해역에서는 1960년대 이후, 모두 상승현상이 나타났으며, 이 현상은 겨울철에 더욱 현저하였다. 오징어, 고등어, 멸치, 전갱이, 방어 등의 겨울철(1-3월) 분포 해역은 1970년대 중반에 비하여 1998-2000년에 북상하여 형성되었고, 어군의 분포밀도도 높았다. 또한 이들 종에 대한 겨울철 어획비율도 1960년대 이후 점차 증가하는 경향이 나타났다.

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이종희 등 (2012) 대형선망어업의 주요 목표종의 어장 변동

해양환경의 변동에 따른 수산자원의 변동을 파악하기 위하여, 대형선망어업의 어장 및 주요종의 변동을 수온과 관련하여 분석하였다. 수온자료는 국립수산과학원의 정선관측자료로부터 얻었으며, 대형선망어업이 주로 활동하는 남해 해역의 자료를 정리하였다. 어획량 경년변동은 1980년부터 2009년까지의 30년 어업자료를 이용하였다. 대형선망어업의 주요 어종인 고등어, 전갱이, 삼치, 참다랑어의 어장 중심을 계산한 결과, 고등어 어장의 중심은 평균적으로 연간 4.57 km의 속도로 북상하였으며, 삼치와 참다랑어는 각각 8.13 km, 7.1 km의 속도로 북상하였다. 하지만 전갱이 어장은 오히려 2000년대에 더 남쪽으로 이동하여, 모든 종이 기후변화에 대하여 같은 반응을 보이진 않았다. 표면수온의 상승에 따라서 참치류의 어획량이 증가하고 있다. 특히, 참다랑어의 경우, 우리나라에서 공식적인 어획량이 보고된 것은 1982년이었고, 2003년에는 2,141톤, 2009년에는 794톤의 어획이 보고되었다.

Kim et al. (2012d)

Comparison of fisheries yield and oceanographic features at the southern boundaries of the western and eastern Subarctic Pacific Ocean scenarios.

태평양 아한대경계역에서의 수온변화와 어류의 출현 분포를 분석하였다. 서부 북태평양에서 어획되는 고등어는 온난성 부어류로 일본과 한국 근해에서 어획되는데, 우리나라 근해 수온이 상승함에 따라 한국어선(기선저인망, purse-seine)에 의한 고등어 어획해역이 1980년대에 비하여 2000년대에는 북상하는 모습을 볼 수 있다.

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황강석 등 (2012)한국 동해의 살오징어(Todarodes pacificus) 어장변화 및 풍도와 동물플랑크톤 분포와의 관계

한국 연근해에서 우점종인 살오징어 어장의 변화를 살펴보기 위하여, 생물학적인 환경요인인 먹이생물, 즉 동물플랑크톤을 분석하여, 동물플랑크톤의 분포상황과 살오징어 어황과의 관계를 밝혔다. 동물플랑크톤의 현존량은 국립수산과학원에서 1978년부터 2006년까지 수집한 해양자료를 이용하였으며, 동해 남부해역의 오징어 어장에서 오징어 분포의 중심과 범위를 계산하였다. 살오징어의 단위노력당어획량(CPUE)과 동물플랑크톤 현존량과의 관계를 회귀분석한 결과, 4월의 동해 전역 및 동해 남부해역에서의 동물플랑크톤의 평균 현존량과 높은 상관관계가 나타났다. 그 외, 다른 시기의 동물플랑크톤 현존량과의 관계는 유의성이 없었다. 또한, 해마다 살오징어의 어획량과 어장 크기가 변동하고 있는 점과 최근 전지구적으로 문제가 되고 있는 기후변화에 의한 우리나라 주변해역의 영향을 고려하여, 살오징어 채낚이 어업의 어장 중심을 계산하여 연도별로 나타내 보니, 1990년대에는 울릉도를 중심으로 동해 중부해역에서 중심위치가 형성되었으나, 2000년대 후반으로 갈수록 점차 동해 북부해역으로 이동되었다. 특히, 2006년 이후에는 어장중심이 북쪽으로 빠르게 이동하는 경향이 나타나고 있다.

Rosa et al. (2011)

Effects of environmental variability on the spawning areas, catch, and recruitment of the Japanese common squid, Todarodes pacificus (Cephalopoda: Ommastrephidae), from the 1970s to the 2000s

살오징어(Todarodes pacificus) 분포지역에서의 장기간 표층수온자료와 산란장 형성과 연간어획량에 미치는 수온의 영향에 대하여 연구하였다. 산란장은 북위 21-41도, 동경 121-142도, 수심 100-500 m, 쿠로시오 해류 중심축, 표층수온 19.5-23도 범위를 근거로 하여 추론하였다(그림 7). 자료의 분석 결과, 큐슈 주변 해역이 산란장으로서 중요하다고 밝혀졌으며, 겨울철 동중국해에서 산란장이 흩어져 있을 때 일본과 한국에서는 어획량이 감소하는 것으로 나타났다. 이렇게 산란장의 분포가 흩어져 있으면, 산란 성체가 최남단 산란장에 이르지 못하는 이유가 될 수 있으며, 살오징어의 유생이나 미성체가 섭이회유를 원활하게 하지 못하게 되어 생존에 좋지 않은 영향을 줄 수 있을 것이다.

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Shoji et al. (2011)

Possible effects of global warming on fish recruitment: shifts in spawning season and latitudinal distribution can alter growth of fish early life stages through changes in daylength

지구온난화로부터 야기되는 해수온의 상승이 어류의 성장률과 산란시기 및 산란장의 변화를 유발한다고 보았다. 어류는 산란장을 극 쪽으로 이동시킴으로써 고수온을 피할 수 있지만, 이러한 변화는 태어난 어류 유생이 겪는 낮 길이의 변화를 동반한다. 어류 가입에 대한 지구온난화의 영향을 이해하기 위하여 서부태평양의 주요 어종인 black rockfish(Sebastes cheni)를 대상으로, 수온 및 낮 길이의 차이가 어류의 성장, 일일 먹이섭취량, 성장 효율 등에 미치는 영향에 대하여 자연조건 및 실험실 실험을 통하여 연구되었다. 어류의 성장률은 11.1~21.3도 사이의 수온에서 증진되었고, 성장은 16도에서 가장 좋았다. 성장에 대한 광주기의 영향은 역시 중요한데, 산란장이 고위도로 옮겨지면 낮 시간이 길어지기 때문에 성장도 좋아진다. 산란장이 극 쪽으로 이동되면 생물들이 겪는 낮 길이가 달라지는데, 여름철에 성장하는 초기생활사 어류와 겨울철에 성장하는 초기생활사 어류는 정반대의 효과를 가지며, 이러한 효과는 고위도로 갈수록 더욱 현저할 것이다.

Hwang and Jung (2012)

Decadal Changes in Fish Assemblages in Waters near the Ieodo Ocean Research Station (East China Sea) in Relation to Climate Change from 1984 to 2010

1961년 이후 국립수산과학원의 정선관측 자료와 1984~2010년 기간 동안 이어도해양과학기지의 자료를 이용하여 이어도 기지 주변 해역의 어류 군집의 수 십 년 주기 변동성과 기후변화와 관련성을 분석하였다. Correspondence 분석(CA)에 의하면, 1990년과 1993년 사이에 어류 군집 구조의 변동이 있었던 것으로 나타났는데, 쥐치는 1981-1992년 기간 동안에 많이 어획되었지만, 고등어는 1992-2007년 기간에 많이 어획되었다. 이는 북태평양의 1989년의 체제변환(regime shift)과 관련 있을 것으로 해석되었고, 황해와 대한해협에서의 수온도 이러한 사실을 확인하고 있다. 또한, 연구기간 동안에 CA에 주요한 요소로 꼽히는 것은 수온보다는 염분인데, 이어도 부근 해역의 어류 군집은 대마난류의 강약에 가장 큰 영향을 받고 있었다.

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Kim et al. (2012d)The combined effects of elevated carbon dioxide concentration and temperature on the early development stage of olive flounder, Paralichthys olivaceus

우리나라의 대표적인 양식어종인 넙치를 대상으로 하여, 향후 해수의 온난화 및 산성화가 진행될 해수의 상태를 고려하여, 넙치의 알을 부화시킨 후, 여러 농도의 이산화탄소 분압을 만들어 28일 동안 사육하였다. 넙치의 자어 및 치어를 키우는 수조는 400, 850, 1500 ppm의 이산화탄소 농도에 노출되었으며, 수온은 18도와 22도로 고정하였다. 사육 28일 이후에 이들에 대한 체중, 체장, 칼슘, 중금속 농도를 측정하였한 결과, 이산화탄소의 농도가 커질수록, 또한 수온이 높을수록 자치어의 성장이 좋은 것으로 나타났으며, 칼슘과 미량원소의 농도도 해수 중의 이산화탄소의 농도가 클수록 커지는 것으로 나타났다. 하지만 전자현미경 사진은 이산화탄소의 농도가 높을수록 골밀도가 엉성한 것으로 나타나, 일시적으로 성장은 좋지만, 장기적으로 보아 자치어의 건강은 좋지 않을 수도 있음이 밝혀졌다.

김중진 등 (2012)Predicted ecological characteristics of common squid (Todarodes pacificus) larvae inferred by various climate models under IPCC SRES A1B scenarios.

IPCC 기후변화 시나리오(A1B)에 따른 살오징어 산란장(Todarodes pacificus)의 변동 예측하는 연구를 수행하였다. IPCC AR4에 참여한 여러 기후모델(MPI_echam5, MIROC_hires)에 A1B 시나리오 예측 결과를 해수순환모델(MOM ver.3)의 표층 경계조건으로 이용하여 북서태평양의 미래 해양환경 변화를 모의하고 이 결과를 바탕으로 2030년대의 살오징어 산란장 변동을 추정하였다. 동중국해와 동해의 가을과 겨울철 살오징어 산란장은 모두 북쪽으로 이동하고 산란장 면적은 1990년대에 비하여 가을과 겨울 각각 11.6~30.8 % 및 3.0~18.2 % 감소하는 것으로 나타났다.

Yin et al. (2012)Climate changes (ocean acidification and warming) may impact the reproduction of the sea urchin Hemicentrotus pulcherrimus

해양산성화와 지구온난화가 복합적으로 해양생태계에 영향을 미친다고 생각하였으며, 성게를 대상으로 한 실험결과를 보고하였다. 이들은 성게 성체의 재생산력과 이에 따른 생리학적 변수를 우리나라 남해와 근접한 일본 나가사키 해역에서 9개월 동안 사육하면서 관찰하였다. 이산화탄소 농도는 1000 ppm, 수온은 주위 수온보다 2도 높게 지정되었을 때, 성게의 산란이 중지되었다. 외형적인 모습의 차이는 감지되지 않았지만, 섭식과 이동능력도 감소하였고, 산소 소비는 처음에는 증가하였으나 실험의 후반부에는 감소하였다.

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6. 산업

이중우 등(2010) 기후변화에 따른 유통산업의 핵심기상요인과 기업의 경제적 효율성

유통산업에서 기업활동을 위한 기상정보가 긍정적 영향을 미칠 수 있도록 잘 분류되고, 효과적인 기상정보의 제공을 위한 기상요소를 평가하는데 그 목적을 가지고 있다. 이를 위해 다속성 의사결정 기법인 계측적 분석과정(AHP)을 통해 4개의 유통업태별 차별화된 기상정보의 핵심요소를 도출하여 기업의 경제적 효율성을 높이는데 목적이 있다.

AHP를 이용한 유통업태별 영업활동을 위한 핵심 기상요인 중 강수요인이 0.454로 가장 중요한 기상요인으로 나타났다. 이는 유통산업 종사자 중 45.4%가 1순위로 강수요인이 핵심기상요인으로 인지하고 있다는 것을 의미한다. 그리고 강수요인 외에 기온이 0.292, 재해기상이 0.254순으로 중요하다고 응답했다. 이러한 결과를 통해 유통산업에서 가장 중요하게 인식하고 있는 기상정보가 강수유무라는 것을 확인하였다.

오봉근 등(2012) 기후변화를 고려한 수력발전소 연간발전량 재산성

다목적댐 수력발전소의 연간발전량은 댐 유입량, 유량변화에 따른 수위변화, 발전사용수량, 수차 발전기 효율, 손실수두 등 수리․수문학적 매개변수를 이용하여 산정하고 있으며, 이 가운데 댐 유입량이 연간발전량에 가장 큰 영향을 주는 변수로 작용하고 있다. 최근 국내 기후변화를 살펴보면, 과거 5∼10년 주기의 가뭄이 1990년 이후 2∼3년 주기로 빈번히 발생하고 있다. 연 강수량의 편차도 최소 787㎜에서 최대 2,204㎜로 증대되고 있어 연간발전량 산정에 영향을 주는 다목적댐의 유입량 변화에도 많은 차이를 보임에 따라 댐 설계시 산정된 연간발전량을 지속적으로 사용하기에는 한계가 있다. 따라서 K-water에서 운영중인 9개 다목적댐에 대한 상류 유입량, 강수량 등 댐 운영환경을 조사 분석하고, 발전량 산정식에서 핵심요소가 되는 방류량을 일반화된 저수지 시스템의 모의모형 프로그램을 이용하여 연간발전량을 재산정하고자 한다.

다목적댐에 설치되어 운영 중인 수력발전소의 연간 발전량은 댐 상류 강수에 따른 저수지내 유입량에 영향을 받게 되는데, 최근 이상기후로 국지적인 가뭄과 홍수 등이 불규칙하고 빈번하게 발생됨에 따라 국내에 분포된 다목적댐의 설계 유입량과 실제 유입량의 차이가 심화되고 있으며, 이로 인해 발전사업 계획 수립에 활용되는 연간발전량 산정에 영향을 주고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 운영환경 변화에 따라 K-water에서 운영하는 9개 다목적댐에 대해 저수지 유입량, 강우량 등의 댐 상류 운영환경을 조사 분석하고, 저수지 모의운영프로그램(HEC-ResSim)으로 댐 설계시 산정된 연간발전량을 재산정하여 수력발전소 운영을 위한 기초자료로 제시하였다.

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박완순 등(2010) 기후변화에 따른 소수력자원의 수문학적 성능특성 변화

기후변화에 따른 소수력자원의 수문학적 성능특성 변화강우형태 변화에 따른 유입량의변화가 소수력발전소의 수문학적 성능특성에 미치는 영향을 분석한 것이다. 본 연구에서는 유입량 등에 관한 수문자료가 부족한 소수력발전소에서 유량지속특성을 예측할 수 있는 분석모델을 정립하고, 이를 소수력발전소의 성능특성과 결합한 소수력발전소 성능예측모델을 통하여 유입량변화가 소수력발전소의 수문학적 성능특성에 미치는 영향을 분석하였다.

분석 결과, 최근의 강우량 증가는 하천의 유입량과 소수력가용량을 증가시키지만, 소수력발전소는 월류댐을 채택하기 때문에 기존의 소수력발전소의 가동율 향상에는 크게 기여하지 못하는 것으로 밝혀졌다.또한 강우사상의 변화로 인하여 호우빈도가 증가함에 따라 신규로 설계하는 소수력발전소의 경우에는, 강우량의 변화를 고려하여 기존의 소수력발전소에 비하여 설계유량을 크게 선정하여야 하는 것으로 분석되었다.

박성순 등(2012) 익산산업단지 온실가스 감축 중장기 로드맵 수립

익산산업단지(1, 2산단) 입주기업의 업종 및 온실가스 배출량 분석으로 지역 내 기후변화 대응 정책수립 시 기초자료로 활용하고자 저탄소녹색성장 기본법에 따라 에너지·온실가스 목표관리 시행 및 향후 기준강화가 계획에 따라 관리업체로 추가지정이 예상되므로, 경제적 부담발생 및 기술적 지원이 필요한 시점에서 산단 입주기업의 국제 경쟁력 향상 및 정부 규제에 의한 경제적 손실을 최소화하기 위한 중·장기 온실가스 감축 로드맵 제공하여 익산산업단지 내 기후변화 대응 정책수립 시 기초자료로 활용하고자 한다

익산산업단지(1, 2산단) 내 주요업체에 대한 저감 방법별 온실가스 저감효과 평가결과, 운전방법개선, 설비개선, 배기가스 열회수, 가열설비, 응축수, 열처리개선을 통한 온실가스저감이 경제적·환경적·기술적 측면에서 효과적인 것으로 조사되었으며, 에너지다소비업체의 공정개선, 기업간 공생적 네트워크를 형성함으로써 자원순환의 극대화를 통한 미활용 및 재생에너지 네트워크 구축(생태산업단지구축)을 통하여 경제적 이득과온실가스 저감 방안을 제시하였다.

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이성은 등(2010) 저탄소 관광의 개념적 프레임워크 개발

관광분야 연구는 기후변화 관련정책의 진행경과를 주시해야 하며 관광부문의 대응전략을 미리 검토할 필요가 있다. 이 시점에서 관광과 기후변화의 관계에 대한 선행연구를 검토하여 기후변화에 대응하는 관광형태에 대한 개념화를 시도한다. 개념화 과정을 통해 저탄소 관광의 개념적 프레임워크를 개발하고 그 측정방법을 검토하고 동시에 후속연구가 참고할 수 있는 기본적 정보를 제공하고자 한다.

저탄소 관광은 관광시스템 내 실행주체들이 기후변화에 적응하고 완화하기 위한 여러 수단과 조치를 실행함으로써 결과적으로 기후변화에 긍정적 영향을 미치게 하여 궁극적으로 관광의 지속가능성을 추구하는 관광형태라 할 수 있다. 본 연구는 저탄소 관광의 측정을 저탄소 관광과 관련한 관광객의 행동이라 할 수 있는 여행에 대한 측정으로 한정하고 조작적정의를 내렸다.

김성진(2009) 기후변화에 대응한 관광자원개발 지표의 개발

기후변화 대응 관광자원개발 가이드라인은 공공부문이 관광자원개발 사업을 추진하는 과정에서 온실가스 감축과 기후변화 적응을 고려한 사업의 시행 원칙과 방향, 최소기준을 의미한다. 가이드라인의 개발에 있어 핵심 요소는 입지선정, 계획수립, 공사시행, 관리운영 등 사업시행 과정상의 고려사항인 지표이다. 문헌연구 및 유사사례 분석을 통해 지표안을 도출하고 사업담당 공무원 및 전문가를 대상으로 지표의 현실적용 가능성과 적합성을 분석하여 최종 지표를 개발하여 제안하는 데 있다.

최종적으로 총 63개의 지표를 선정하였다. 입지선정 단계에서는 ‘자연 및 역사문화 보존지역 입지제한’ 8개의 지표를 선정하였고, 계획수립단계에서는 ‘자연순응형 계획 수립’ 등 38개의 지표를 도출하였다. 공사시행 단계에서는 ‘공정단축 저탄소 공법 확대’ 등 6개 지표를 도출하였고, 운영관리 단계에서는 ‘온실가스 감축매뉴얼 작성’ 등 12개 지표를 최종 선정하였다. 이와 같이 도출된 기후변화 대응 관광자원개발 지표는 지방정부가 관광자원개발 사업을 추진함에 있어 입지선정, 계획수립 등 사업시행과정에서 적용 가능한지표라는 측면에서 의의가 있다

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남경목 등(2010)도시지역 기후변화재해시 에너지 수급에 대한 안전가구 및 안전지구 도입에 관한 연구

기후변화에 따른 도시지역의 자연재해시 복구차원의 임시주거의 개념을 포함한 건물자체로 재난에 대비되어진 안전가옥 및 안전주거의 개념을 도입하는 것을 제안하기 위하여 건물의 기능유지 뿐만 아니라 도시의 건물간 비상시 에너지 수급의 우선순위적인 위계를 살펴보고, 비상 에너지 확보와 수급체계에 대한 도시단위의 관리 시스템으로서 안전지구 및 안전가옥의 기초자료를 마련하고자 한다.

오늘날의 기후변화가 야기하는 악 기후에 도시 및 건물의 피해는 그 예측불가능 뿐만 아니라 규모와 위력때문에 감당하기 어려움. 이상기후의 재난피해는 도시의에너지 공급, 즉 광역라이프라인을 차단시키는 도시단위의 비상상태를 초래한다는 점에서 엄청난 위험요소이다. 평상시에는 광역라이프라인을 통해 에너지수급이 원활하기 이루어지지만, 재난 또는 재해의 발생으로 라이프라인이 차단되게 되면 현대 건축물에 설치되어 있는 설비요소들의기능저하 또는 기능정지로 이어져 도시기능의 정지를 초래할 수 있다.안전가구의 개념을 도입하여 방재거점으로서 우선적 에너지 공급을 하여 방재와 에너지 수급의 문제점을 절충‧보완함에 있어서 평상시 및 비상시 에너지 수급을위한 연구와 적용이 필요하며, 개별건물의 비상시 요구에 대응할 수 있는 전력에 관한 전반적인 기초 연구가 필요하다. 뿐만 아니라 도시단위의 비상전력 수급을 위해 현재의 중앙 집중형 에너지 공급의 의존도를 낮추고, 도시의 지역‧지구의 특성에 따른 분산적 전력 공급을 적용 하여야 한다.

안영환 등(2010) 에너지 부문의 기후변화 적응전략에 대한 탐색적연구

에너지부문은 기후변화를 초래한 것으로 추정되는 온실가스의 주된 배출원이기때문에, 그 동안의 이슈는 온실가스 저감을 위한 정책이었다. 하지만, 기후변화가 발생하면 에너지 수요가 변화하고, 에너지 공급에도 차질이 발생할 수 있다.

본 연구에서는 기후변화가 국내 에너지부문의 공급과 수요에 미치는 영향을 고찰하고, 부정적 영향에 대한 효과적 대응을 위해 필요한 전략적 방향을 수립하였다. 전략적 방향을 실현하기 위한 세부과제도 도출하였다. 세부과제는 그 성격에 따라 정책과제와 연구개발과제로 구분하고, 시간적 범위에 따라 중단기과제와 그 이후의 장기 과제로 구분하였다. 흥미로운 것은 일부 적응전략 과제의 경우, 주된 온실가스 감축 수단과 중복되는 것도 있지만 상충되는 것도 있다는 점이다. 상충되는 과제의 문제점을 해결하기 위해서는 기후변화의 에너지부문에 대한 영향 별로 구체적 후속 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

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김남조(2009) 기후변화에 대응하는 녹색관광의 연구과제 모색

영향자와 피영향자의 관점에서 기후변화와 관광의 관계를 모형화하여, 이를 토대로 기후변화에 관련된 관광부문에서의 연구과제를 모색하는데 그 목적이 있다. 본 연구는 관광학을 비롯하여 기후학, 정치학, 경제학, 녹색기술 등 다양한 학문분야가 관여하는 다학문적 관점에서 탐색적인 문헌연구방법을 적용하고있다. 본 연구의 결과는 포스트 교토의정서에 대비하여 관광부문이 나가야할 방향을 제시할 수 있고, 기후변화에 대처할 수 있는 관광분야의 연구과제의 개발과 관광산업의 전략을 수립하는데 시사점을 제공할 수 있을 것으로 기대된다

‘녹색관광과 기후변화의 관계를 설정한 영향-반응 모형’을 설정하여 향후 녹색관광이 추진해야 할 연구과제를 모색하였다. 연구과제는 크게 ‘기후변화가 관광에 미치는 영향과 적응전략, 관광이 기후변화에 미치는 영향과 온실가스완화전략, 관광부문에서의 온실가스배출량과 측정방법, 기후변화 관련 국제협약에서 비롯된 강제이행사항이 국내 관광산업과 관광자에 미치는 산업규제와 환경규제’로 방향이 설정되었고, 이에 따라 세부적인 연구과제가 제시되었다.

신언명(2011) 기후변화에 따른 유통업의 위기관리연구: 사업연속성계획의 활용

재무와 환경경영에서 위기와 위험관리에 대한 관심이 확대 발전되고 녹색경영이 대두되면서 기후변화에 대한 기업의 경영마인드가 주요한 요소로 나타나고 있다. 이와 같은 현상에 기인하여 각 산업 군에서는 기후변화에 대한 위기관리에 대한 연구가 진행되고 있는 추세이다. 반면에 유통업은 다른 산업 군에 비하여 위기관리에 대한 연구가 상대적으로 없는 상태로 기후변화에 대한 위기관리의 필요성을 제시하는 것이 중요하다.

국가 및 기업 또는 금융기관들은 자연재해 및 인위적, 사회적,경영적 위기 등에 대한 위기관리를 위한 기본과정 예방, 대비,대응, 복구를 활용한 재난관리시스템에 기초가 되는 사업연속성계획화(Business Continuity Planning: BCP)를 이용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 유통업 관련해서 기후변화에 대한 위기관리에 BCP가 어떻게 적용할 것인가를 제시하고자 하였다. BCP를 직접적으로 이상기후에 대한 위험을 가진 유통업에 직접적으로 적용하는 것이 불가능하기에 유통업전체 업무프로세스에서 발생가능한 위기에 대하여 예방기능, 대비기능, 대응기능, 복구기능으로 나누어 개별적인 단계의기본 위기관리Framework를 제시하였다. 본 연구의 결과는 기후변화에 대한 유통업에서의 대응방안전략으로 예방적인 대응방안과 기상이변 후 대응방안을 연계하는 위기관리체계를 다루었고, 예방대응에는 위험완화전략 또는 위험전가전략 그리고 대응방안에는 탄력성 및 유연성확보전략을 제시하였다.

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강운산(2010) 기후변화와 건설산업

기후변화가 건설 산업에 미치는 영향과 대책 방향을 제시하고자 한다. 특히, 건설 공종별 에너지 사용량 및 이산화탄소 배출량을 추계를 통해 제시하고, 건설 현장 및 시공과정에 미치는 기후변화의 영향을 검토하였다. 또 해당 영향의 최소화를 위한 건설공사의 계획 또는 설계 단계에서의 적절한 대응 방안과 관련 법규의 정비 방안을 제시하였다.

기후변화에 대한 건설 분야의 핵심 대책은 ‘제로 에너지 건축물’의 실현이다. 즉, 기본적인 난방과 생활에 필요한 온수 등을 전부 또는 일정 부분을 가스,전기, 기름 등의 에너지 공급 없이 자체적으로 해결하는 건축물의 실현이 과제이다. 또 기후변화와 관련이 있는 모든 건설 기준과 시공기준 등의 정비가 절실히 필요하다. 다음으로 기후변화로 인한 법적 분쟁의 해결 기준 마련 등도 시급하다. 공기의 지연, 하자의 문제 등에서 중점적으로 검토되어야 한다. 건설 산업은 인간의 생활과 경제활동의 기초가 되는 건축물을 생산·공급하는 산업이다. 그 만큼 건설 분야의 기후변화에 대한 대책의 수립과 시행은 실제적으로 에너지사용량과 이산화탄소 배출량을 축소하는 결과로 이어질 것이다

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7. 보건

최광용 (2010)지난 100년 동안 서울시에 발생한 강한 열파 패턴과 노인사망자에 미치는 영향

지상관측 기상자료, 위성영상 추출지표 온도 및 식생지수 자료, 사망자 자료 등을 종합하여 지난 100년(1908~2007)간 서울시에서 발생한 열파의 변화추세와 강한 열파 발생시 도심내부의 열환경이 사망자에 미치는 영향을 평가하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 경년변동성을 고려하면 여름철 평균기온이 1℃ 상승시 열파일의 발생빈도는 8.8일 증가하는 민감도를 보였다. 둘째, 1994년 7월~8월에 강한 열파 발생빈도가 높았던 시기로, 65세 이상 노인 질병사망자는 평년에 비하여 30% 이상 증가하였다. 셋째, 성동구, 마포구, 용산구, 양천구, 동대문구에서는 열파 발생에 의해서 지표온도가 상승하여 고온핵들이 형성되면서 노인 질병사망자가 다른 구에 비해 더 증가하였다. 노인 사망자의 경우에는 열파 발생시 고온형성이라는 열환경 요소이외에도 다양한 사회경제적인 요인들이 영향을 미치고 있기 때문에 상세한 후속 연구가 필요하다.

박석 (2010) 열 스트레스가 여성노인들의 근기능 및 근손상에 미치는 영향

여름철 폭염주의보 수준의 열 스트레스가 여성노인의 심폐체력 및 면역기능에 미치는 영향을 알아보기 위해 50±3% 습도에서 여름철 폭염주의보 수준의 고온(33±0.5 ‘C) 및 정상온도(20±0.5 ‘C)의 모의 실험 환경을 설정하고 대사성 질환력이 없는 폐경기 이후 노인 8명이 트레드밀 검사(modified bruce’s protocol)를 수행하면서 심폐기능(호흡량, 전체 운동 시간, 맥박)과 NK세포 및 면역글로불린(IgG, IgA, IgM)의 변화를 확인하였다. 폭염주의보 수준의 모의 환경에서 정상온도 수준보다 호흡량과 맥박수가 유의한 수준으로 더 높았으며 NK세포와 면역글로불린의 감소율도 더 더 많이 나타나 여름철 폭염주의보 수준의 열 스트레스가 여성노인의 심폐체력 및 면역기능 저하를 유발하는 것을 알 수 있다.

신수진과 최용상(2011) 마코브 체인을 이용한 대한민국의 혹한과 폭염의 특징 분석

기상청의 1960~2010년(1~12월)까지 서울, 인천, 부산, 제주 등 대한민국의 13개 도시의 하루평균온도를 관측한 자료를 가지고 마코브체인 기법(반복되는 상황에 대해 특정 시스템의 변화나 발전과정을 연구하는데 활용되는 기법으로 어떤 사건의 결과는 바로 이전 사건에 의해서만 결정되는 확률론적 방법)을 통해 혹한과 폭염의 발생현상의 특징을 파악하였다. 결과 폭염의 재발생 주기는 1960년대에서 1970년대에 확연히 감소한 뒤 비교적 감소추세를 나타내었다. 이는 폭염의 발생주기가 점점 빨라진다고 볼 수 있다. 반면 지속성 확률은 전체적으로 증가하고 있으며, 이는 폭염이 한 번 발생하면 그것이 지속될 확률이 높아진다는 것을 의미한다.

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김은영 (2012) 서울시 기후변화 영향평가 및 적응대책 수립: 폭염영향을 중심으로

1km×1km A1B 시나리오를 사용하여 2090년대까지 서울시 최고 기온 및 초과사망의 critical temperature를 예측하였으며, 열섬 효과가 가장 큰 구를 예측하였다. 서울의 초과사망의 critical temperature는 28.1℃, 8월이 가장 최고기온을 보일 것으로 예측하였다. 열섬 효과는 강남구, 송파구, 영등포구인 것으로 나타났다. 기후변화의 피해를 최소화하기 위해서는 단기, 장기의 적응정책이 필요하다.

조수남 등 2012)2011년 여름철 폭염으로 인한 응급실 내원 온열질환자의 특성 분석-응급의료기관 기반 폭염 건강피해조사 결과-

하절기 폭염에 의해 발생한 온열질환(열사병, 열탈진, 열실신, 열경련, 열부종)의 특성을 파악하기 위해 전국 461개 응급실 기반 온열질환 감시 체계를 2011년 7월 1일부터 9월 3일까지 운영하였고 총 443명의 온열질환 의심 사례가 확인되었다. 열탈진이 응급실을 방문한 가장 흔한(46%) 이유였고 발생장소(실외), 폭염 노출 당시 활동(육체 활동), 연령(고령)이 온열질환발생과 관련이 있었다.

명형남과 장재연(2011)

Causes of death and demographic characteristics of victims of meteorological disasters in Korea from 1990 to 2008

1990년에서 2008년 동안 우리나라에서 발생한 기상재해로 인한 인명피해자의 인구학적, 지리학적 특성과 변화추세를 파악하기 위해 16곳의 지방자치단체에서 사고별로 작성한「인명피해현황조사보고서」사례를 분석하였다. 총 사망자는 2,045명으로 홍수로 인한 사망자가 총 966명으로 가장 많았다. 사망원인은 익사가 1,237명으로 가장 많았고, 성별로는 남자가 인구 100만명당 3.11명으로 여자에 비해 1.9배 높았다. 연령별로는 노령일수록 증가하는 경향을 보였다. 지역별 연평균사망자 비율은 지방 해안지역이 인구 100만명 당 6.19명으로 가장 높은 것으로 나타났다. 10년 단위의 연평균 사망자수의 변화는 홍수는 3.9배 감소하였고, 태풍은 1.7배 증가하여 우리나라에서 가장 많은 사망자를 일으킨 재해는 홍수였지만, 점차 태풍으로 변화하고 있음을 알 수 있었다. 향후 기상재해로 인한 적응방안 수립을 위해서 보다 정밀한 재해역학모니터링 체계구축이 필요하다.

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성지혜 등 (2011) 최근 우리나라 기상재해 피해 현황 분석

우리나라에서 발생한 기상재해의 피해현황을 파악하기 위해 1981년~2010년까지의 소방방재청과 기상청의 자료를 활용하였다. 최근 30년 동안 빈도수는 감소하는데 비해 피해액은 전체적으로 증가하였다. 사망자수는 집중호우가 있었던 1998년이 384명으로 가장많았고, Rusaa가 발생했던 2002년이 350명으로 두 번째인 것으로 나타났다. 태풍이 585명, 호우가 667명으로, 최근 우리나라 기상재해 피해의 주요원인은 태풍과 호우가 대부분임을 알 수 있었다. 기상재해 주요 원인의 총 피해액 지역별 순위는 강원, 경남, 경북 순서로 높게 나타났으며 경기도의 경우 피해액에 비해 인명피해가 훨씬 높게 나타났다.

김시헌과 장재연 (2010) 국내 기후변화 관련 감염병과 기상요인간의 상관성

감염병 환자발생자료는 질병관리본부의 2001년부터 2008년까지 신고된 법정감염병 개인 발병 자료를 이용하였다. 같은 기간의 기상자료는 전국의 기상청과 기상대에서 측정한 자료를 이용하였고, 분석에 포함된 기상요인은 평균기온, 최고기온, 최저기온, 상대습도, 강수량 이였다. 연중 감염병의 계절성 및 기상 요인과의 상관분석 결과 말라리아는 5월부터 10월까지 발생하며 특히 7,8월에 집중적으로 발생하고 있다. 이에 반하여 진드기에 의해서 전파되는 쯔쯔가무시증과 설치류 매개질병인 신증후군출혈열, 렙토스피라증 등은 10월과 11월에 가장 많이 발생하여 특정 계절에 문제되는 계절적 발생 양상을 보였다.

김시헌 등(2011)

Impact of meteorological variation on hospital visit of patients with tree pollen allergy

1999년부터 2008년 동안의 기상요인(최대,평균,최소온도, 상대습도, 강수량)과 tree pollen 알러지 환자 병원 방문 사이의 상관관계를 조사하기 위해 multivariable logistic regression 분석을 실시하였다. 대기오염을 포함한 혼란변수를 보정한 후에 3월의 최저기온과 병원에 내원하는 tree pollen 환자의 수 사이에 유의한 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났다(odds ratio, 1.14;95% CI 1.03 to 1.25). 기온이 높아질수록 병원에 내원하는 tree pollen 환자들이 증가함을 확인하였다.

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김홍철 등 (2011)

Japanese encephalitis virus in culicine mosquitoes (Diptera: Culicidae) collected at Daeseongdong, a village in the demilitarized zone of the Republic of Korea

일본뇌염매개 모기를 DMZ내 대성동에서 채집하여 30마리를 1개 pool로 하여 플라비바이러스를 real-time PCR로 검출하였다. 그 결과 작은 빨간집모기 50개 pool과 Culex bitaeniorhynchus Giles 1 pool에서 일본뇌염바이러스가 검출되어 주요 매개종인 작은 빨간집모기 1000마리 당 일본뇌염바이러스를 보유할 확률이 9.7이며 Culex bitaeniorhynchus Giles는 0.9로 평가되었다. 작은 빨간집모기 이외의 종이 일본뇌염을매개하는 것은 처음 보고된 연구 결과이며 향후 기후변화로 인한 모기 밀도의 증가에 일본뇌염을 위협하는 모기 종이 새로이 부각되고 환자 발생 또한 증가 될 것이다.

이희일 등 (2011)

Detection of Orientia tsutsugamushi, the causative agent of scrub typhus, in a novel mite species, Eushoengastia koreaensis, in Korea

쯔쯔가무시증 매개 털진드기의 분포와 균을 보유한 매개종을 조사하기 위해 2005년 가을에 쯔쯔가무시 환자가 많이 발생한 3개(경기,전남, 경남)지역과 환자 발생이 적은 6개 지역(송산, 파주, 철원, 춘천, 여주, 충주)을 선정하였다. 다양한 서식지에서 야생들쥐를 채집하여 털진드기를 채취하여 동정하고 Orientia tsutsugamushi 보유 여부를 PCR로 검출하였다. 그 결과 털진드기 830마리 개체는 4속 14종으로 동정되었고, 쯔쯔가무시균을 보유한 유충은 6개종에서 확인되어 감염율은 2.7%로 확인되었다. 동양털진드기가 5.3%로 가염율이 가장 높았고 Neotrombicula japonica 4.3%, 활순털진드기가 3.7%, 동양 털진드기 3.6%, Eushoengastia koreansis 1.9%, 대잎털진드기 1.5% 순으로 나타났다. 이중에서 Eushoengastia koreansis 는 한국에서 쯔쯔가무시균을 매개하는 털진드기로서 처음 보고되는 연구결과이며, 기후변화로 인한 잠재적 환자 발생의 확산이 예측된다

김홍철 등 (2011)

Mosquito species composition and Plasmodium vivax infection rates on Baengnyeong-do (island), Republic of Korea

삼일열 말라리아의 위험이 낮은 것으로 알려진 한국의 가장 서쪽에 위치한 백령도에서 주민과 군인에게 위협이 될 말라리아의 잠재적 확산을 고려하여 2007년 조사한 매개 모기의 종과 원충 감염율은 다음과 같이 나타났다. 총 257마리가 채집되었고 매개종 분포와 원충감염이 확인된 모기의 비율은 각각 다음과 같다. 매개종은 Anopheles lesteri 49.8%로 가장 높았으며, Anopheles sinensis 22.6%, Anopheles pullus 18.7%, Anopheles kleini 7.8%, Anopheles belenrae 1.2%로 분포하였다. 원충감염이 확인된 매개종은 3.1%로 나타났으며 Anopheles kleini가 15%로 가장 높았으며, Anopheles sinensis 5.2%, Anopheles lesteri가 1.6%로 가장 낮았다. 앞으로 삼일열 말라리아 지역적 전파를 고려한 능동적 감시가 요구되며 주민과 관광객의 피해 최소화를 위한 매개체 방제도 요구된다.

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박재원 (2011)Changing Transmission Pattern of Plasmodium vivax Malaria in the Republic of Korea: Relationship with Climate Change

삼일열 말라리아는 1993년 재출현되어 매해 발생하며 북한의 감염된 모기에 의해 환자 발생의 영향을 크게 받는다. 한국형 삼일열 말라리아의 전파는 여름에 불안정한 특징을 가지며 단기, 장기 잠복기간을 갖는다. 군인의 단기잠복자를 대상으로 1990년대와 2000년대 발생양상으로 말라리아 전파시기를 계절 특징으로 분석하였다. 대부분은 8월 중순에 조기 환자가 발견되는데 1996년 7월27일을 기점으로 2000년에는 6월 1일로 당겨지고 2000년 중반에는 환자 발생의 폭이 4-5개로 나타났다. 경기 북부 지역의 강수량 증가는 짧은 기간 내에 매개모기의 밀도를 증가시키고, 온도의 증가는 초여름과 가을에 말라리아를 2차례 전파시켜 말라리아 발생을 증가시키는 요인이 되었다. 말라리아 전파시기와 지역은 기후요건에 따라 앞으로 확산될 가능성이 크다.

윤태중 등 (2010) 기후변화와 식품해충

한반도의 기온 상승률(지난 100년간 1.7℃)은 전 지구의 평균온도 상승률보다 2배 이상 높게 나타나고 있으며 이러한 기후변화는 식품해충의 발생과 출현에 영향을 미칠 것으로 예측된다. 문헌조사를 통해 기온의 상승은 식품해충의 발생빈도 증가(발육 일수 감소 및 발생 세대수 증가)를 가져올 수 있으며, 식품해충의 분포범위의 변화를 초래할 수 있음을 조사하였다. 또한 세계화의 추세로 외국과의 교역이 확대됨에 따라 아열대 지역의 외래해충이 유입될 가능성이 크게 증가한 것으로 나타났다.

김동진 등 (2012) 기후변화가 설사병 발생에 미치는 영향 분석

2004년~2008년(5년) 기간의 건강보험심사평가원 전산 청구자료와 기상청의 자동기상관측시스템에서 측정된 기후자료를 활용하여 온도 등 기후변화와 설사병 발생과의 관계를 모델링하였고, 구축된 모델을 활용하여 향후 기온 상승에 따른 설사병 발생 양상 변화를 예측하였다. 기온과 설사병 발생의 연관성 분석 결과, 기온상승에 따라 설사병 발생도 증가하다 일정 기온에서 감소하고 이후 또다시 증가하는 옆으로 누운 “N"자 형태의 양상을 보였다. 기후변화에 따른 설사병 발생 모델링 결과, 단위온도 증가시 증가하는 시군구별 주별 환자발생수는 인구천명당 0.0051명인 것으로 나타났으며, 이를 우리나라 전체 연간 환자수 발생으로 환산하면, 단위온도 1℃ 증가시 우리나라 전체의 설사병 환자수는 인구천명당 평균 68.35명 증가하는 것으로 나타났다. 단위온도 증가시 19세 미만 집단의 경우 인구천명당 64.45명, 19~64세 집단의 경우 인구천명당 72.20명, 65세 이상 집단의 경우 인구천명당 67.23명이 증가하는 것으로 나타났다.

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김영민 등 (2012)Estimated Effect of Climatic Variables on the Transmission of Plasmodium vivax Malaria in the Republic of Korea

기후요소에 의한 한국형 삼일열 말라리아 환자의 발생을 distributed lag nonlinear model(DLNM)과 linear Poisson model을 이용하여 2001-2009년까지 주별 자료로 분석하였다. 온도는 말라리아 전파에 높은 영향을 미치는 것으로 1도 상승시 17.7% 증가(3 week lag), 10% 상대습도 상승은 40.7% 감소(7 week lag)로, 10시간 일조량은5,1% (2 week lag) 감소 등 강수량이 모기 밀도 증가와 원충 증식에 유의한 효과를 보였다. 즉 온도, 강수량, 습도, DTR, 일조량이 말라리아 환자 발생에 lagged effect로 평가되었다.

김홍철 등 (2011)Anopheles belenrae, a potential vector of Plasmodium vivax in the Republic of Korea.

삼일열 말라리아의 위험이 낮은 것으로 알려진 한국의 가장 서쪽에 위치한 백령도에서 주민과 군인에게 위협이 될 말라리아의 잠재적 확산을 고려하여 2007년 조사한 매개 모기의 종과 원충 감염율은 다음과 같이 나타났다. 총 257마리가 채집되었고 매개종 분포와 원충감염이 확인된 모기의 비율은 각각 다음과 같다. 매개종은 Anopheles lesteri 49.8%로 가장 높았으며, Anopheles sinensis 22.6%, Anopheles pullus 18.7%, Anopheles kleini 7.8%, Anopheles belenrae 1.2%로 분포하였다. 원충감염이 확인된 매개종은 3.1%로 나타났으며 Anopheles kleini가 15%로 가장 높았으며, Anopheles sinensis 5.2%, Anopheles lesteri가 1.6%로 가장 낮았다. 앞으로 삼일열 말라리아 지역적 전파를 고려한 능동적 감시가 요구되며 주민과 관광객의 피해 최소화를 위한 매개체 방제도 요구된다.

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8. 도시 및 농촌, 안전 및 복지

국토연구원 (2011)기후변화 대응 물관리 정책방안 연구-국토의 가뭄 취약성 및 정책방안을 중심으로

도시계획 및 개발 등 공간계획을 활용한 통합적 가뭄 정책 방안은 기후 변화에 따른 가뭄 취약성분석 결과에서 기후 노출이 높은 지역 중에서 대부분 특·광역시와 수도권지자체와 같이 도시 지역에 인구집중도가 높고 불투수 포장 등 도시화 진전이 높은 지역에 적용하는 것이 유용하다.

도시계획 및 개발 등 공간계획을 활용하는 방안은 공간계획의 계획영역 즉, 공간구조, 토지이용, 기반시설, 단지 조성, 건축물 등의 다양한 부문에서 도시의 온도를 낮추고, 도시의 보수 및 유수기능을 강화하여 건전한 물·순환체계를 구축하는 것이다 특히, 자연적 입지 및 지형조건을 고려하여 적절한 토지이용 및 건물 배치를 통해 자연 기후·순환시스템을 구축하고, 녹지공간을 확대하며, 우수 및 오수의 재활용 시스템을 구축한다.

기후 변화에 따른 가뭄에 통합적으로 대응하기 위한 공간계획의 계획 요소는 다음과 같다. 첫째, 공간구조는 도시 전역에 걸쳐 녹지축 및 수변축을 연계하고 새롭게 구축하여 바람길 확보 및 우수를 함양하고 투수함으로써 안정적인 물순환체계를 구축한다. 둘째, 토지이용은 도시의 상류부에 있는 수원지 및 대규모 녹지대를 보전계용도 지역으로 지정하여 보수 기능을 담당하도록 하며 바람길을 고려하여 용도 배치 및 밀도를 관리하고 자연기후순환시스템에 중요한 녹지, 하천 등을 보전하여 도시 기후관리를 위한 전략적인 거점으로 활용한다. 셋째, 기반시설은 중소규모 댐과 저수지지를 신규 개발, 도로 등 포장면에 대하여 투수성포장 확대, 도시 전역에 LID 등 분산형 우수관리체계를 구축하며 공원·녹지, 공공공지, 하천, 호소 등 녹색공간을 확충한다. 넷째, 단지 조성은 블투수 포장면을 최소화하여 우수 함양성을 높이고 가뭄에 대응한 조경을 강화하며, 콘크리트, 아스팔트 등 단지 내포장 면적을 최소화하고가, 녹지 및 수공간을 확대하며, 특히 연못 및 실개천 조성 등을 통해 도시미기후를 조절한다. 다섯째, 건축물은 개별 가정에서 사용된 생활용수나 우수를 집수·정화하여 청소용수나 조경용수로 재활용하는 중수도시스템을 활성화하며 건축물의 배치와 밀도에 있어 바람길 확보를 고려하도록 하고, 지붕 및 벽면 녹화, 건축물 단열개선, 패시브(passive) 환기시스템, 우수 등을 이용한 냉방시스템 등을 도입한다.

도시계획 및 건축물 차원의 특별관리가 필요한 지역에 대해 “유역가뭄관리구역”으로 지정하여 불투수면적을 증가시키는 토지의 포장, 신규 건축 등에 대하여 빗물이용시설 설치를 의무화한다. 또한 토지의 포장 등 형질 변경은 「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」의 개발행위허가와 연계하고, 건축물은 「건축법」의 건축허가와 연계하는 것이 필요하다.

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한국환경정책·평가연구원(2009, 2010)

기후변화 적응 강화를 위한 사회기반시설의 취약성 분석 및 대응 방안 연구Ⅰ,Ⅱ

2009년에는 우리나라의 주요 사회기반시설에 대한 기후변화에 대한 취약성평가를 관련전문가를 대상 설문조사를 통해 A1B 기후시나리오를 바탕으로 평균기온 상승, 해수면상승, 태풍 및 폭풍, 홍수 및 집중호우, 가뭄, 혹한, 혹서에 대해 2015년, 2045년, 2075년의 공간분석 수행하였다. 그 결과 평균기온 뿐만 아니라 혹한 및 혹서와 관련된 연중 최저온도와 최고온도도 상승할 것으로 전망되며, 강우량도 전반적으로 상승할 것으로 나타났다. 또한 강우강도와 가뭄도 증가할 것으로 전망되었다. 각 기후사상별 발생가능성은 평균기온 상승, 홍수 및 집중호우가 상대적으로 높게 나타났고, 혹한이 낮게 나타났으며, 기반시설군 전체적으로 홍수 및 집중호우와 태풍 및 폭풍에 대해 기후변화 취약성이 높았다. 기반시설별로는 하천시설, 주거, 관개시설이 기후변화에 전반적으로 취약한 것으로 나타났고, 개별기후 사상별 기반시설의 취약성은 홍수 및 집중호우에서의 하천시설, 태풍 및 폭풍에서의 항만, 해수면상승의 항만, 홍수 및 집중호우에서 도로 등의 순으로 취약한 것으로 나타났다.

2010년에는 사회기반시설의 기후변화 취약성은 홍수 및 태풍을 중심으로 평가하였다. 취약도가 높은 지역의 주요 취약항목은 노후화 주택비율, 시가화면적, 주택수, 도로면적, 태풍빈도, 취약전 아동수, 100년 빈도 홍수량, 재해피해건 수 등이다. 연안지역이 내욱지역보다 높은 취약성을 보였는데, 이는 연안지역의 기후인자에 대한 노출이 높은 것과 관련이 있다. 지역유형별 사회기반시설의 기후변화 위험도는 내륙의 경우 주거시설이 높고 연안지역은 해안 방조제가 높게 나타났으며, 하천시설과 주거시설은 두 지역유형 모두에서 위험도가 높게 나타났다.

본 연구에서 기후변화에 따른 사회기반시설을 강화하기 위한 적응 대책으로는 첫째, 취약성 분석결과를 바탕으로 우선 조치 사회기반시설을 중심으로 관리 및 투자를 해야하고 투자는 피해수준과 적응시급성이 높은 시설물을 우선시 해야 할 것이나, 투자규모가 상대적으로 작은 기반시설을 중심으로 조치를 취하는 방안도 고려. 둘째, 기후변화로 인한 부정적 효과가 발생했을 때 사회적 파급성이 큰 사회기반시설에 대해서는 영향평가제도를 강화하며 그러한 시설물에 대해 시설기준의 상향조정 및 특별기준을 제정하고 피해저감공법을 개발하여 시설물의 안전성을 제고하는 방안 마련. 셋째, 지속적으로 기후변화 취약성을 평가하고 모니터링하면서 기존 사회기반시설물을 보강하여 관리. 넷째, 기후변화로 인해 잦아질 자연재해 관리체계의 효율화를 위해 기후 및 재해관련 연구와 관련 정보관리 및 지원을 수행하는 재해에 대한 종합적 대응기구를 구축하는 것도 필요할 것이다.

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반영운 등 (2008) 기후변화에 대응한 국토 및 도시개발전략

탄소중립도시를 위한 도시계획기법으로 첫째로 탄소배출 억제를 위한 도시계획 및 설계로서 분산적 집중화된 공간구조, 대중교통중심의 교통구조, 신·재생에너지 이용과 에너지 절약을 위한 도시설계를 들 수 있고, 둘째로는 기후변화 적응을 위한 도시계획으로 도시의 열부하 분석, 기후분석과 기후도 작성, 도시의 바람길 조성을 들 수 있다.

이를 위한 계획요소로는 탄소저감을 위한 신재생에너지 확보, 에너지 절약, 자원순환, 폐기물 저감 등의 계획요소는 용적율 완화, 건설비용 지원, 분양가 추가 보전, 설치비 융자 등의 방안을 적용할 수 있다. 또한 탄소흡수를 위한 단지 녹화, 입체녹화, 그린네트워크, 수순환체계, 수생비오톱 등의 계획요소는 공공용지 우선분양권, 입찰시 가산점 부여, 지방세 감면, 거주자 세금 감면 등의 방안을 적용할 수 있다.

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국토연구원 (2008) 기후변화 대응 국토공간계획 평가 및 과제

기후변화가 국토공간계획에서 토지이용 및 교통에 미치는 영향으로는 도시 및 지역의 구조가 에너지 절약적이고 온실가스 배출이 적은 구조로 변화, 환경공생주택이나 에너지 절약형 건축형태가 발달, 해수면 상승으로 간척·매립을 통한 국토확장 정책, 임해공업도시 및 연안지역의 산업단지 육성정책에 제약, 교통체계의 변화 및 도시·지역 입지형태 및 구조가 변화, 대체에너지 사용 자동차나 철도이 수요 증가를 들 수 있다.

기후변화 대응을 위한 저탄소 녹색국토, 안전한 국토계획을 위한 국토공간계획의 기본방향은 저탄소 도시공간구조로의 전환, CO₂ 흡수원 확보를 위한 녹색국토 구현, 안전 국토 지향의 기후변화 적응시스템 구축, 기후변화 대응을 위한 국토··도시분야분야 DB 확보, 기후변화 산업을 활용한 도시 및 지역계획 수단도입을 설정하였다.

그 대응과제로는 첫째로 저탄소 도시공간구조로의 전환을 위해 탄소중립 시범도시 선정 및 지원, 저탄소 도시조성을 위한 도시계획 수립, 탄소저감형 친환경 신도시 개발.

둘째로는 탄소 흡수원 확보를 위한 녹색국토 구현으로 도시개발시 녹지·친수공간 확보, 산림의 체계적 관리

셋째로는 안전 국토 지향의 기후변화 적응시스템 구축으로 기후변화에 따른 국토취약성 평가와 적응시스템 구축(기후변화영향에 따른 국토 취약성평가 및 예측, 기후변화 대응 국토적응 시스템 구축, 기후변화에 따른 온도상승 관리를 위한 도시계획제도 마련, 기후변화로 인한 연안침식 가속화 저감방안 마련, 연안재해의 취약성 평가체계 개발), 기후변화에 따른 이상기상에 대비하여 시설물 방재능력 강화(구조물적 대책의 설계기준 강화, 노후제방의 안전성 확보 및 기존 다목적 댐의 이상강우 대처능력 보강, 도시침수 피해방지를 위한 고규격(SuperBank)제방 적극 도입 검토), 공간구조를 고려한 도시계획적 재해 관리(침수위험도 평가를 통해 토지이용계획 수립, 도시계획의 방재계획 및 부문별 계획의 방재 강화, 해수면 상승을 고려한 새로운 개발방식 마련, 기후변화에 안전한 통합재해대응 도시 구축), 주민의 안전한 대피체계 마련(사전주민대피체계 구축, 수요자 중심의 정보전달체계 마련), 재해관리를 위한 상시 모니터링 시스템 구축(국무총리실의 재해관리 모니터링 및 조정기능 강화, 상시 수해 모니터링을 위한 재난 단계별 위험 관리지표 개발, 도시지역 자연재해 위험도 평가기법 및 지역안전성 평가지표 개발), 예방적 방재체계 강화(방재체계를 대응 및 복구위주에서 예방체계로 전환하고, 이에 대한 투자 증대, 재해취약성 평가 결과에 따라 이를 해소하기 위한 집중 투자)

넷째로는 기후변화 대을 위한 국토·도시분야 DB 확보로서 지역별 온실가스 배출량 산정 및 감축 잠재량 분석, 국토에너지 기후지도 작성 및 지자체별 온실가스 감축목표제 도입 검토

다섯째로 도시 및 지역계획 수단 도입을 통한 기후변화 대응 산업 육성으로 신재생에너지의 확대를 위한 제도 개선, 신재생에너지 국토입지적정 검토와 설치 유도, 신재생에너지산업 전용 임대산업용지 공급, 생태산업단지로 개선 및 조성, 국토·도시분야 CDM 개발, 중장기적으로 지역·도시간 탄소배출권 거래제 도입에 대한 대응체계 구축이 필요하다.

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국토연구원(2009, 2010)

기후변화에 안전한 재해통합대응 도시 구축방안 연구Ⅰ, Ⅱ

2009년의 연구에서 기후변화가 도시 시스템에 미치는 영향으로 인해 가장 취약한 공간은 도시의 해안변, 하천변, 지하공간, 산기슭으로 이러한 도시의 취약공간에 위치한 도로 등의 기반시설, 건축물, 시민은 기후변화로 인해 재해 위험성은 더욱 높아지게 됨(국토연구원b 2009). 해안도시는 강수량이 많고 남해안, 동해안을 중심으로 태풍에 의해 홍수피해가 많이 발생하고 있으며, 해수면 상승에 대한 영향이 클 것으로 예상되어 해안변 저지대 등 취약지역에 거주하는 시민의 위험성이 높고 이주가능성이 증가할 것으로 전망. 내륙도시는 영남 및 호남 내륙을 중심으로 최고기온이 높기 때문에 열대야 등 열파에 의한 스트레스와 고령자 등 취약계층의 사망위험이 증가하고, 강원, 영남내륙지역은 가뭄으로 물부족 스트레스가 증가할 것이며, 지리산, 대관령 등 내륙산간지역은 홍수와 산사태로 시민의 위험성이 높고 이주가능성이 증가할 것으로 예상하였다.

그리고 사회기반시설은 해안도시, 내륙도시에 관계없이 산업형 도시에 집중되어 있음. 산업형 도시에는 도로, 철도 등 교통시설, 물, 전기공급을 위한 파이프라인시설, 산업단지가 다른 유형에 비해 밀집되어 있어 기후변화에 영향이 클 것으로 전망되어 이로 인한 경제적 손실 또한 클 것으로 예상. 해안도시는 해수면 상승에 대한 영향이 높고 특히 남해안, 동해안을 중심으로 태풍에 의한 홍수피해가 많이 발생하고 있기 때문에 해안변 도로, 철도, 항만 등의 기반시설의 침수, 파손, 이전 가능성이 증대할 것이고, 물, 전기공급시설 등에 미치는 영향이 클 것으로 전망. 내륙도시는 영남 및 호남지역을 중심으로 열파로 인해 도로, 철도 등의 교통시설 피해가 증가하고, 하천수량 부족이 심화되며, 물 부족에 따른 수력발전 여력이 감소하고 물 공급에 영향이 미칠 것으로 전망하였다.

2010년 연구에서는 기존 도시계획에서 활용되고 있는 방재, 환경, 조경 등의 계획요소를 체계화하고, 방재기능을 강화하고, 기후변화에 따라 새롭게 대두되고 있는 폭염, 강풍, 해수면 상승 등의 재해에 대한 계획요소를 제시하였다.

그 정책적 방안으로 첫째, 현행 수해 중심의 단편적인 도시계획 지침을 기후변화 관련 다양한 재해를 고려할 수 있도록 하며, 도시계획의 공간범위와 도시입지를 고려한 차별적 지침으로 개선한다. 둘째, 기후변화에 따라 다양한 재해 중에서 우리나라 재해특성상 특히 고려해야 하는 홍수재해에 보다 효과적으로 대응할 수 있도록「지속가능한 도시우수관리 지침(안)」을 제안한다. 셋째, 「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」을 개정하여 시행령에 있는 방재에 관한 사항을 명시하고, 기후변화 적응의 중요성이 고려될 수 있도록 법률의 기본방향을 명시함으로써 기후변화에 대응하여 도시계획내 방재계획의 위상을 높인다. 넷째로 현행 유명무실한 방재지구의 실효성 확보를 위해 「자연재해대책법」의 자연재해 위험지구를 우선적으로 검토하여 방재지구로 지정하도록 하고, 방재지구 유형을 상습침수구역, 폭염지구 등으로 세분화하여 체계적 정비 및 관리가 가능하도록 「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」의 개선이 필요하다.

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에너지경제연구원(2009) 북한 CDM 사업 잠재력 분석 및 남북 협력방안 연구

2000년도에 북한이 UNFCCC에 제출한 국가보고서를 중심으로 북한의 온실가스 배출 상황과 정책들을 검토하였다. 동 보고서에 따르면 북한의 에너지 부문 온실가스 배출량이 전체의 88.6%를 차지한 것으로 나타나 남한(에너지 부문 84% 배출)이나 다른 나라와 같이 북한도 온실가스 배출의 최대 발생지가 에너지 부문인 것으로 나타났다. 또한 북한 에너지 부문의 온실가스 배출은 대부분 석탄, 석유 등의 연료 연소로부터 발생하였으며,CO₂가 대부분을 차지하고 있다.

북한 에너지 부문의 온실가스 전망과 CDM 사업의 효과를 분석하기 위해 LEAP(Long-range Energy Alternative Planning)시스템을 활용하여 ‘DPRK-GHE 모형’을 구축하였다. 동 모형은 최종에너지, 전환, 1차에너지, 환경 부문으로 구성되며, 각 부문에서 발생하는 온실가스 배출량을 에너지 관련 기술 및 환경 D/B(TED,Technology and Environmental Database)와 연결시켜 대북 CDM 사업에 따른 온실가스 감축 효과를 분석할 수 있도록 하였다. 동 모형에 제한된 자료이지만 가용 자료들을 이용하여 북한의 에너지 부문별 온실가스를 전망한 결과 2030년 북한의 온실가스 배출량은 2005년보다 3.6배 증가한 148.0백만C O2 에 이를 것으로 예측되었다. 또한 2030년 에너지 부문에서의 온실가스 배출 비중을 보면 산업 부문이 61%, 전환 부문이 25%, 가정/수송/공공 부문이 13% 등으로 나타났다. 이러한 결과는 북한의 산업 부문과 에너지 공급 설비(전환 설비)에서의 온실가스 감축 잠재력이 가장 큰 것임을 시사한다고 할 수 있다. 특히 북한 발전 부문의 온실가스 배출량은 총 배출량의 1/4에 해당하는 매우 큰 양이며, 이를 바꾸어 말하면 북한 발전 부문은 CDM사업을 통해 감축할 수 있는 온실가스 배출량이 그만큼 크다는 것을 의미한다.

대북 에너지 부문의 CDM 사업 분야를 신재생 에너지부문과 전력, 산업 및 가정 부문 등 크게 세 가지 부문으로 나누어 각 부문별 CDM 사업 요건과 효과를 분석하였다. 북한의 CDM 투자 환경을 분석하였는데, 제도적 불안정성과 시장의 불투명성, 열악한 인프라, 그리고 정보 공개의 폐쇄성 등이 중요한 투자 제약 요인으로 나타났다

이러한 여건 하에서 본 연구에서는 남북 간의 CDM 협력 방안들을 모색해 보았다. 우선 북한으로서는 CDM 사업을 위한 담당 부서들과 관련 법제를 만드는 것이 가장 시급하며 이 부분에서 남한의 협력이 요구된다.

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한국환경정책·평가연구원(2010, 2011)저소득계층의 기후변화 적응역량 강화를 위한 정책방안 연구Ⅰ, Ⅱ

2010년의 연구에서는 기후변화가 사회경제적 취약계층에 미치는 영향으로는, 풍수해 피해와 관련하여 수도권지역에서 저소득계층이 상대적으로 밀집거주하고 있는 지역에 풍수해 발생빈도가 유의하게 크게 나타나는 등 하천연변이나 저지대에 위치해 있는 풍수해에 상대적으로 취약한 단독주택의 지하 또는 반지하시설에 거주하고 있는 저소득계층은 집중호우 등 극한기후현상에 매우 취약한 것으로 나타남. 폭염으로 인한 건강피해와 관련하여 거동 불편한 노인, 어린이, 저소득계층, 심혈관계 질환자 등 사회경제적 취약계층이 폭염과 같은 극한 기후변화 현상에 매우 취약한 것으로 나타남

에너지 절약 및 온실가스 감축정책으로 인한 에너지 가격변동으로 저소득계층의 경제적 부담이 상대적으로 가중되는 등 기후변화 대책에 취약할 수 밖에 없어 저소득계층이 부담해야할 에너지 비용의 증가는 현재의 에너지 빈곤상황을 더욱 악화 시킬 것으로 보임. 또한 농어촌지역에서는 저가의 에너지 접근성이 매우 취약하기 때문에 기후변화로 인한 에너지 사용증가로 농어촌지역 저소득층의 소득역진성이 악화될 뿐만 아니라 저가의 에너지 사용으로부터 배제되는 상황이 발생할 가능성이 있는 것으로 예상

기후변화 대응 추진전략으로는 ‘저탄소 녹색성장 기본법’에 관련조항 도입 등 관련법규의 도입을 통한 제도화, 기후변화 적응역량 배가를 위한 종합정책세트로서 기후복지제도의 도입, 홍수·가뭄 등 극한 기후 현상별로 고위험인구에 대한 응급구조체계 구축 및 집중관리, 시민들의 자발적인 참여를 통한 사회적 자본의 창출에 근거하여 저소득계층 기후변화 대응 사회적 안전망 구축, 저소득층 기후변화 적응능력실태 조사 및 DB 구축 등 5대 추진전략 제시. 영역별 정책 및 사업으로서는 상습침수 등 극한 기후현상에 취약하고 저소득계층이 밀집 거주하는 지역을 대상으로 기후친화 시범마을 건설, 저지대 주택 또는 지하주택 건축 금지 및 이주정책과 저류장 등 도시시설 설치 등을 포함한 상습침수지역 풍수해방지 대책강화, 실내주거환경개선 및 건강복지사업 연계한 통합형 저소득층 주택에너지 효율화사업을 통한 ‘건강안전주택지원사업’, 노인건강보호를 위한 무더위 쉼터 여건 개선 및 다변화 등 폭염대비안전관리대책 개선, 혹한 또는 혹서에 대비한 피난처로서 활용하여 한부모가구, 조손가구 등 저소득가구 어린이보호사업 등을 제안

2011년의 연구에서는 지역적으로는 호남지역이 풍수해 피해와 관련된 재해위험지구 및 상습수해지역이면서 기초생활보장수급자가 상대적으로 밀집하여 거주하는 지역이고, 또한 60세 이상의 인구가 밀집되어 있고, 대부분 야간작업을 하는 농어촌지역에 거주하고 있는 사회경제적 취약계층이 폭염과 같은 극한 기후변화현상에 매우 취약한 것으로 나타남. 또한 농어촌지역에서는 저가의 에너지 접근성이 매우 취약하기 때문에 기후변화로 인한 에너지 사용증가로 농어촌지역의 소득역진성이 악화될 뿐만 아니라 저가의 에너지 사용으로부터 배제되는 상황이 발생할 가능성이 있는 것으로 추론됨.

1차년도 도시지역과 2차년도 농어촌지역의 저소득층 기후변화 적응역량에 대한 조사결

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과를 비교·분석해보면, 먼저 지역사회의 경우 도시지역은 주택침수·파손 등 물리적인 피해 예방 및 대응정책 강화, 주거복잡도 등 열악한 정주시설 개선 및 녹지시설 확충, 노

어촌지역은 혹한에 대비할 수 있는 생물학적 취약가구의 노후된 정주시설 개선, 물적 인프라 확충 등을 위한 정책과 사업이 추진될 필요가 있는 것으로 나타남.

가구(개인)의 경우 첫째, 기후변화와 관련된 비용 증가현상의 소득역진적 효과를 완화할 수 있는 정책 필요, 둘째, 농어촌지. 지역 특성상 65세이상 및 저소득 독거노인 등 저소득 노인인구를 대상으로 건강증진사업, 주거시설개선 및 시설설치 등을 포함한 패키지형태의 사업이 필요. 셋째, 도시지역의 경우 풍수해에 대응하는 주거개선사업, 농어촌지역의 경우 기온(폭염 또는 혹한)에 대응하는 주거개선사업을 확대할 필요. 넷째, 도시지역은 지역사회 인프라 구측 및 사회적 자본 확충, 농어촌지역은 저렴한 난방시설의 보급 및 정보접근성을 강화해야 한다는 점이 확인

이를 바탕으로 저소득계층 기후변화 적응역량 강화를 위한 정책의 시행방안으로 도시지역은 풍수해 상습지역 방재시설 확충 및 독거노인 등 사회경제적 취약가구, (반)지하주택거주 정주 취약가구 및 비정규직 등 고용취약가구 주민이주대책, 에너지 효율이 낮은 열악한 주택을 개선하는 건강안전주택개선사업, 기후현상별 고위험인구 응급구조체계 구축 및 집중관리, 에너지 및 식료품 가격의 상승으로 생활비용의 증가 경감제도 및 지원사업, 사회적 자본을 활용한 자원확보 및 공공시설 확충, 다양한 정보전달 및 관리수단 구축 등의 6가지 사업을 제안하고, 농어촌지역은 저수량 확보가 가능하고 가뭄과 홍수 등 재해방지 및 주민의 삶의 질 향상을 위한 방재인프라 구축사업, 저소득계층 건강안전주택 개선사업, 기후변화로 인한 질환을 예방 및 치료하기 위해 각 복지서비스와 연계하는 기후현상별 고위험인구 응급구조체계 구축 및 집중관리, 겨울철의 에너지 비용 증가 등 저소득계층의 생활비 경감을 위한 정부와 농어촌주민이 공동으로 참여하는 “(가칭)우드칩보일러 보급사업”, 폭염, 혹한 등 극한 기후현상에 대응하기 위한 “기후변화 대응시설” 확충, 다양한 정보전달 및 관리수단 구축, 식수난 해소 및 가뭄피해 저감을 위한 상수도시설 확충 등의 7가지 사업을 제안하였다.

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한국환경정책·평가연구원 (2010) 기후변화와 사회통합에 관한 정책과제개발 연구

기후변화 영향은 1차적으로 지구의 물리적 시스템과 생물시스템에 대한 영향, 그리고 지구의 물리적 시스템과 생물시스템의 변화가 자연생태계 및 인간사회에 미치는 2차적 영향, 다음으로 기후변화 완화 및 적응을 하기 위한 인간의 활동에 의해서 정책과 제도, 사회관계 및 생활양식 전반에 미치는 3차적인 영향으로 구성된다. 기후변화에 의한 사회갈등은 이러한 2차적인 영향과 3차적인 영향에 의한 갈등으로 구분될 수 있다. 첫 번째 범주는 영향지역의 지리 및 사회경제적 여건과의 상호작용과정에서 사회갈등이 상이하게 발생하며, 두 번째 범주는 기후변화에 대응한 일련의 정책의 입안과 집행과정에서 발생하거나 잠재적인 위험성이 존재한다.

기후변화가 자연생태계와 인간사회에 미치는 영향을 고려할 때, 그에 대응하는 행위로 인하여 개인, 지역, 집단, 계층, 산업, 국가간 갈등을 예측할 수 있는 데, 기후변화와 관련된 사회갈등의 예로서 첫째, 조력발전소 건설, 풍력 발전소, 태양광 발전시설 등의 신재생에너지 보급·확대로 인한 갈등, 둘째, 수리권 관리 및 배분, 대체상수원 확보, 관할권한, 가뭄 그리고 국책사업과 관련된 수자원 분배를 둘러싼 갈등, 셋째, 온실가스 배출권할당을 둘러싼 갈등, 넷째, 온실가스 감축정책과 산업·지역·노사간의 갈등, 마지막으로 자연자원의존형 산업과 보건·건강 부문의 기후변화 영향 및 잠재적 사회갈등을 들 수 있다.

기후변화의 사회갈등 예방과 사회통합을 위한 정책과제로서 첫째, 기후변화 문제에 대한 국민 이해도 제고를 위한 교육훈련 및 홍보사업 추진, 둘째, 기후변화 거버넌스 체계 구축, 셋째, 피해구제와 책임분담의 형평성 보장 정책 및 제도의 도입, 넷째, 자원의 공평한 분배 보장 정책 및 제도의 도입, 다섯째, 취약산업 및 종사자 지원정책 추진, 여섯째, 취약계층에 대한 맞춤형 특별대책 추진, 일곱째, 기후변화 사회갈등의 여타 갈등으로 전이 및 확산 방지대책 추진 등을 제안하였다.

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윤순진 (2007) 농업과 기후변화의 완화: 에너지 소비와 생산을 중심으로

한국의 농업부문은 에너지소비량이 상대적으로 적고 부가가치당 에너지 소비나 이산화탄소배출이 다른 산업 부문이나 총에너지 소비부문에 비해 낮다고 할지라도 에너지 소비당 이산화탄소 배출이 상대적으로 높고 종사인구의 고령화와 대농의 증가에 따른 기계화의 진행 등으로 에너지 투입이 증가할 개연성이 높기 때문에 에너지 투입 관점에서 접근할 필요가 톺아지고 있다. 이제껏 친환경 농업 혹은 지속가능한 농업을 주로 농약과 화학비료의 저투입이라는 시각에서 접근하였으나 기후변화의 진행으로 친환경농업개념은 에너지 투입과 이산화탄소 배출 및 흡수의 관점에서 보완되어야 한다. 또한 기계화를 통한 대농육성은 에너지소비의 증가를 수반하므로 기후변화 문제와의 연관속에서 신중한 검토가 필요하다.

농업부문의 기후변화 완화방안으로는 에너지에 대한 의존을 되도록 줄일 수 있는 환경농업의 확대 등 농업경영방식을 모색과 농민들의 고령화로 인해 기계화가 불가피한 측면에서 에너지 효울향상을 통해 석유소비량을 줄여 나가거나 석유를 이산화탄소 배출에 중립적인 바이오디젤이나 바이오에탄올 같은 재생가능에너지로 전환한다. 직접적인 에너지 투입을 감소시켜 나가면서 비료나 농약사용을 통한 간접적인 석유소비를 줄여 나가기 위해 유기농업을 확대한다. 그리고 농업기계용이나 기타 설비비용으로 사용이 증가하고 있는 전력 또한 바이오매스를 그대로 연소시키거나 축산분뇨를 활용하여 바이오가스를 생산, 열병합발전방식으로 전력과 열을 동시에 생산함으로써 전력은 물론 온수와 난방까지 해결할 수 있다.

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이인희 (2009) 기후변화에 대응한 농업, 농촌부문의 저탄소 녹색성장전략과 과제

기후변화에 대응한 농업·농촌분문의 대응전략으로 첫째, 온실가스 배출 및 환경부하를 최소화하는 생태효율성 증대를 위해서는 현재 추진되고 있는 농업구조정책, 농업생산기반정책, 농산물유통정책, 농가소득정책, 축산정책, 농촌개발정책 등 농정 전반의 프로그램에 대한 환경성평가를 통한 저탄소 정책과의 통합·조정이 필요하다. 둘째, 지열, 태양열, LED와 같은 녹색기술을 농촌과 농업적 이용에 결합함으로써 에너지 효율화와 청정에너지 기술보급을 확대해야 하며 셋째, 유채와 해바라기 등 바이오작물 재배단지 조성계획 시 경제성을 고려한 정부, 지자체의 보조정책을 수립하고 추진해야 한다. 넷째, 바이오매스를 이용한 바이오 에너지에 대한 심층적 연구를 통해 우리의 실정에 맞는 기술과 설비의 개발·보급이 필요하며 다섯째, 에너지 자립마을 조성사업과 관련하여 국내 유기성 폐기물의 성상, 경제성, 환경성, 시설운영의 안전성 등을 감안하여 국내에 적용 가능한 운영시스템을 제시해야 한다. 여섯째, 농촌 그린홈사업의 경우, 우선순위를 조정하여 농촌에서 많이 사용하고 있는 심야전기보일러를 등유보일러 혹은 탄소중립에 가까운 간벌재 펠릿보일러나 신재생에너지로 전환하는 ‘심야전기주택의 그린홈사업’을 추진해야 하며 일곱번째, 소수력 발전시설구축의 경우 그 입지와 주변지역 환경생태에의 영향을 고려, 여덟 번째, 지자체에 예산재량권을 부여함으로써 보급사업 추진의 유연성과 참여의식을 제고하고 단기 전시행정사업을 탈피한 중장기 계획을 수립할 수 있도록 지자체의 신재생에너지 보급패러다임을 전환 필요하며 마지막으로 시민사회, 공공부문, 기업 등 각 주체들 간의 원활하고 효율적인 상호 소통이 이루어져야 한다.

주의

1.� 이 보고서는 국립환경과학원에서 시행한 연구용역사업의

연구 보고서입니다.

2.� 이 보고서 내용을 발표할 때에는 반드시

국립환경과학원에서 시행한 연구용역사업의 결과임을 밝혀야

합니다.