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연구과제 상세정보

해수면 상승에 따른 충남 연안의 기후변화 취약성 평가
  • 연구자가 한국연구재단 연구지원시스템에 직접 입력한 정보입니다.
사업명 공동연구지원사업
연구과제번호 2009-32A-B00258
선정년도 2009 년
연구기간 3 년 (2009년 07월 01일 ~ 2012년 06월 30일)
연구책임자 장동호
연구수행기관 공주대학교
과제진행현황 종료
공동연구원 현황 박지훈(공주대학교)
김찬수(공주대학교)
과제신청시 연구개요
  • 연구목표
  • 본 과제는 지구온난화에 따른 서해 연안역의 해수면 상승 영향을 평가하고 적절한 대응방안을 제시함으로써 효율적인 연안역 관리 및 장기적인 국토관리계획에 대한 기초자료 제공을 목적으로 한다. 특히 해안지역의 연대측정을 통한 고해수면 복원 및 IPCC와 다른 국내․외 해수면 변동 예측 알고리즘을 이용하여 서해 연안역의 해수면 상승으로 인한 침수피해지역 추출을 위한 침수시뮬레이션 알고리즘을 개발하고자 한다. 또한 세계적으로 이용되고 있는 해수면 상승영향평가 방법론에 기초하여 충남 서해 연안역에 미칠 영향 중 사회․경제적으로 중요한 범람에 대한 취약성 평가(vulnerability assessment)를 정량적으로 실시하여 해수면 상승 영향에 대한 적절한 대응 방안을 제시하고자 하였다. 따라서, 본 연구에서는 효율적인 연안역 관리 및 장기적인 국토관리계획에 대한 기초 자료를 제공할 목적으로 해수면 상승에 따른 취약성 평가를 위한 연안역관리시스템을 개발하는 것이 본 연구 개발의 최종목표이다.
  • 기대효과
  • - 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있지만, 해안지역에 대한 연구가 매우 부진한 실정이다. 이와 같은 상황에서 해안지역에서의 기후변화에 대한 취약성 평가를 위한 현장연구 자체가 이후의 체계적인 해수면 상승에 따른 기후변화 취약성 평가에 대한 해안연구에 기여할 것이다.
    - 전지구 혹은 한반도 전체에 대한 해수면 상승시나리오만으로는 지역적으로 상이한 현상이 나타나는 해수면 상승에 따른 취약성 평가에 적용하기에 무리가 있으므로, 지역해수면 상승 시나리오 산출을 통한 지역적 취약성 평가 기술을 축적할 것으로 기대된다.
    - 본 연구 과제를 통하여 해안지역의 해수면 상승에 따른 기후변화 취약성 평가를 정량적으로 산출하여 침수취약지에 대한 메커니즘을 규명하고, 지금까지 이루어지지 않았던 조간대에 대한 정량적 취약성평가를 실시하여 조간대 취약성평가를 위한 기술축적에 기여할 것으로 기대된다.
    - 침수취약지역에 대한 토지피복 및 토지이용변화 예측을 위한 다중시기원격탐사 자료의 처리 및 GIS 기법의 적용기술의 개발이 기대된다.
    - 해안지역 해수면 상승에 따른 기후변화 취약성 분석을 통하여 효율적인 해안지역 관리 및 피해저감을 위한 국가적 차원의 기후변화 취약성 평가 대책 수립의 기초 자료로 활용될 수 있다.
    - 본 연구 과제를 통하여 해수면 상승에 따른 기후변화 취약성 평가에 GIS 및 원격탐사자료의 유용성을 확인하고 이를 통하여 관련산업의 기술개발 촉진의 기여할 것으로 판단된다.
  • 연구요약
  • 본 연구에서는 효율적인 연안역 관리 및 장기적인 국토관리계획에 대한 기초 자료를 제공할 목적으로 해수면 상승에 따른 취약성 평가를 위한 연안역관리시스템을 개발하는 것이 본 연구 개발의 최종목표이다. 이를 위하여 연구방법은 크게 다음 4가지 방법으로 수행한다.
    첫째, 해수면의 상승은 침식, 침수, 홍수와 범람의 증가, 염도증가의 피해 등 많은 측면에서 연안역에 영향을 가져오겠지만 그 중 가장 큰 변화는 침수로 인한 국토의 유실과 범람으로 인한 침수피해일 것이다. 해안선 및 연안역의 변화 추이, 경제적인 피해현황을 분석하고자 향후 서해의 해수면이 과연 얼마나 상승할 것인가를 평가하고자 한다. 이를 위해 입도분석, 화분분석 및 연대측정을 통해 과거 본 연구지역의 고해수면 환경을 복원하고, 문헌조사를 통해 과거 범람관련 재해 발생 시 침수범위와 해수면 변동 양상을 DB로 구축한다. 이를 통하여 해수면 상승 시나리오를 선정하고, 연안역 육지의 수직운동과 조석 및 태풍 해일에 의한 해수면 변화를 산출한 후 충남 서해 연안역에 대한 지역적 해수면 상승 시나리오를 정량적으로 산정하고자 한다.
    둘째, 해수면 상승 시나리오에 의한 실험에서 해수면 상승의 추이를 정확히 예측 할 수 없다는 제약을 줄이기 위하여, IPCC 4차 보고서에서 제출된 2100년까지의 해수면 예상 상승치와 조석 및 태풍에 의한 일시적 해수면 상승을 감안하여 충남연안역에 적용가능한 해수면 상승 시나리오를 산출하고, 침수지역 추출을 위한 침수시뮬레이션 알고리즘을 개발하여 각 case별 해안선 후퇴양상과 연안역의 변화를 파악하고자 한다.
    셋째, 지리정보시스템(GIS: Geographical Information System)을 이용하여, 수치표고모델·경사분포도를 작성하여, 각 case별로 해수면이 상승하였다고 가정한 후 각 예상 수치별로 침수지역의 면적과 해안선의 변화추이를 산출하며, 원격탐사(Remote Sensing) 기법을 이용하여 침수예상지역의 risk map을 작성하고, 해수면 상승에 따른 case별 피해정도를 파악하고자 한다.
    넷째, 상기 연구된 성과를 바탕으로 해수면 상승에 따른 취약성 평가를 위한 연안역관리시스템을 개발하고, 연안 및 재해관련 공무원 및 관련부처에서 연안역개발사업 및 연안역보존사업 계획 시 업무에 활용토록 DB를 구축하고자 한다.
    이렇게 도출된 결과를 바탕으로 해수면 상승에 따른 기후변화 적응을 위한 대국민 홍보의 질과 양의 향상을 도모한다. 다시 말해, 해수면 상승에 따른 피해정도와 범위를 정량적으로 산출하여 재해발생시 침수취약지에 거주하는 주민 또는 연구지역에 위치하는 휴양지를 이용하는 관광객들을 대상으로 사전교육을 통한 피해 저감 및 관계기관과 및 관계지자체와의 공조를 통해 개발 사업 계획 또는 보존사업 계획 시 기초자료로 활용하고자 한다.
  • 한글키워드
  • 수치표고모델,기후변화,지리정보시스템,해수면 상승,취약성평가,원격탐사,침수지도,위험지도,침식
  • 영문키워드
  • vulnerability assessment,GIS,sea level rise,flood hazard map ,risk map,erosion,remote sensing,DEM,climate change
결과보고시 연구요약문
  • 국문
  • 본 연구는 기후변화에 따른 서해 연안역의 해수면 상승에 따른 기후변화 취약성을 평가하고 적절한 대응방안을 제시함으로써 효율적인 연안역 관리 및 장기적인 국토관리계획에 대한 기초 자료를 제공하는 것이 목적이다. 문헌 및 현장조사를 통하여 연안에서 재해 발생 시 해수면 수위와 침수지를 조사하여 IPCC 및 다른 국내 ․ 외 해수면 변동 예측 알고리즘과 비교 후 충남 연안역에 적용 가능한 지역해수면 상승 시나리오를 작성하였다. 이를 통하여 충남 연안역의 해수면 상승으로 인한 침수취약지 및 침식취약지를 추출하고, 충남 서해 연안역에 미칠 영향 중 사회․경제적으로 중요한 범람에 대한 취약성 평가를 정량적으로 실시하여 해수면 상승의 영향에 대한 적절한 대응 방안을 제시하고자 한다.
    본 연구에서는 충남 서해 연안에서의 기후변화에 의한 해수면 상승에 따른 취약성 평가를 위하여 해수면 상승에 대한 원인과 그 영향에 대한 국내․외 연구자료를 조사하였으며, 서해연안역에서 발생했던 해수침수피해 자료를 바탕으로 조차와 폭풍을 고려한 서해연안역에서 적용가능한 해수면 상승 시나리오를 작성하였다. 작성된 시나리오를 바탕으로 충남 연안의 해안선 변화를 분석하고, 침수취약지 및 침식취약지를 추출하였다. 또한 다중시기 원격탐사 자료를 이용하여 연구지역의 토지피복도를 작성하고 시나리오별 침수피해를 정량적으로 평가하였다. 연안해도를 이용하여 조간대지역에 대한 DEM을 작성하여 기존에 보고된 해수면 상승 시나리오를 이용, 영구적인 침수피해가 발생할 수 있는 조간대 지역을 추출하였다.
    연구결과 해수면 상승으로 인한 피해가 가장 크게 발생하는 곳은 농경지와 호소 및 인공구조물인 것으로 나타났다. 이러한 결과가 나타난 것은 충남 연안역은 크고 작은 간척사업으로 대부분의 만입지가 간척되어 농경지 및 호소화가 되었으며, 연안에 형성된 해수욕장 배후에 대규모 관광지가 조성되어 있기 때문인 것으로 판단된다. 또한 근래 들어 항만 시설 및 공업시설이 충남 연안역에 집중 들어서고 있는 것도 한 이유로 생각된다.
    본 연구를 통하여 작성된 주제도 및 구축된 자료는 공공적인 성격이 강하므로 시장성보다는 공공의 이익에 기여할 것이고, 특히, 기상청, 소방방재청, 환경부, 해양부 및 지방자치단체의 피해저감 프로그램에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 해안지역 해수면 상승에 따른 기후변화 취약성 분석을 통하여 효율적인 해안지역 관리 및 피해저감을 위한 국가적 차원의 기후변화 취약성 평가 대책 수립의 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 특히 본 연구 과제를 통하여 해수면 상승에 따른 기후변화 취약성 평가에 GIS 및 원격탐사자료의 유용성을 확인하고, 이를 통하여 관련산업의 기술개발 촉진에 기여할 것으로 생각된다.
  • 영문
  • This study aims to assess the sea level rise in the west coast of Korea due to the global warming, and to propose appropriate ways of obtaining basic data for efficient coastal zone management and long-term national land management plan. That is, a field survey of sea level and submerged districts when natural disasters occur was first performed in the coast through literature survey, and the results were compared with the IPCC and other domestic and foreign sea level variation expectation algorithms. And applicable regional sea level rise scenario of the coastal zone in Chungnam was then drawn. The study also aimed to predict the areas that are expected to be damaged by a rise in the sea level in Chungnam's costal zone using the aforementioned scenario, to execute a quantitative vulnerability assessment of social and economically important floods among the influences cited on the west coast of Chungnam, and to propose an appropriate response measure for such rise in the sea level.
    This study investigates and assess vulnerability depending on the sea level rise due to climate change in the West Coast, Chungnam using research data at home and from abroad on what causes the sea level rise and what are its effects. In addition, a scenario that is related to the sea level rise applicable to the West Coast, which considers the tidal range and windstorm, was written on the basis of the data on flood damage in the West Coast. Based on the given scenario, the change in the shoreline of the coast in Chungnam was analyzed, and flooded vulnerable and erosional vulnerable areas were extracted. Also, a land-cover map was drawn using remote sensing data of multi-temporal. Flood damage from different scenarios was evaluated quantitatively. Tidal flats was extracted using a scenario that involves the sea level rise that was reported in existing data by drawing out DEM on tidal flats region through marine chart.
    As a result, this study showed that sea level rising greatly affected and damaged farmlands, lakes, marshes and artificial structures. The main reason for this is because most of the embayment areas of the coastal region in Chungnam have been converted into farmlands, lakes and marshes due to large and small scale reclamation projects. A large tourist resort was created at the rear side of the beach, which formed in the coastal area. Another reason is that a harbor and industrial facilities were established, centering on the coastal area in Chungnam.
    As it is difficult to apply the sea level rise scenario globally and to Korea due to a very large variation, this study is expected to be able to secure the sea level rise scenario applied by local self-governing bodies through the development of the regional sea level rise scenario. Through pan-national and integrated coastal area management, this study can propose a location selection standard for the use of national land, as well as the standards and directions for the engineering and building construction, to reduce the damages. The results of the climate change vulnerability analysis according to the sea level rise in the coastal area in this study can be also utilized as basic data to establishment of a national climate change vulnerability assessment system for efficient coastal area management and damage reduction.
연구결과보고서
  • 초록
  • 본 과제는 지구온난화에 따른 서해 연안역의 해수면 상승 영향을 평가하고 적절한 대응방안을 제시함으로써 효율적인 연안역 관리 및 장기적인 국토관리계획에 대한 기초자료 제공을 목적으로 한다. 특히 해안지역의 연대측정을 통한 고해수면 복원 및 IPCC와 다른 국내․외 해수면 변동 예측 알고리즘을 이용하여 서해 연안역의 해수면 상승으로 인한 침수피해지역 추출을 위한 침수시뮬레이션 알고리즘을 개발하고자 한다. 또한 세계적으로 이용되고 있는 해수면 상승영향평가 방법론에 기초하여 충남 서해 연안역에 미칠 영향 중 사회․경제적으로 중요한 범람에 대한 취약성 평가(vulnerability assessment)를 정량적으로 실시하여 해수면 상승 영향에 대한 적절한 대응 방안을 제시하고자 하였다.
    특히, 본 과제에서는 원격탐사(Remote sensing)자료 및 토지이용도를 이용하여 토지피복조사 및 현장자료를 DB로 구축하고, 지리정보시스템(GIS: Geographical Information System)을 이용하여 수치표고모델·경사분포도 등 충남 연안역의 지형정보를 DB로 구축하고자 한다. 또한 기존 예측된 해수면 상승치를 이용하여 구축된 DB와 개발된 침수시뮬레이션 알고리즘을 이용해 충남 서해 연안역의 지역적 특성을 고려한 해수면 상승 시나리오 case별 침수지역의 면적과 해안선의 후퇴양상 및 연안역의 변화추이를 산출하고, 원격탐사 기법을 이용해 토지이용/토지피복의 변화를 예측하여 미래의 피해정도를 파악하고자 한다.
    이렇게 산출된 결과를 바탕으로 지역별 해수면 상승에 따른 침수위험지도를 작성하고, GIS기반의 기후변화 대응체제 구축을 위한 충남 서해안 해수면 상승에 따른 연안역관리시스템을 구축하여, 각 종 개발사업 및 보존사업에 관련 부처 및 지자체 공무원의 업무에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 각국의 해수면 상승을 포함한 기후변화 영향평가 대응체제를 검토 후 충남 서해 연안역에 적용가능한 해수면 상승 대응체제를 제시하고 기존에 제시된 대응체제의 개선방향을 제시하고자 한다.
  • 연구결과 및 활용방안
  • - 도출된 연구 성과와 국가 재난 방재 시스템 및 국가 기후변화 협약 종합 대응대책과의 정책적 연계를 통하여 기후변화 관련 기관들 간의 정보공유와 정보의 중복생산 방지를 유도하고, 해수면 상승에 따른 해안지역의 해안생태, 농․수산업 등의 피해를 저감하는데 활용될 수 있을 것이다.
    - 해안지역 해수면 상승에 따른 기후변화 취약성 평가는 공공적인 성격이 강하므로 시장성보다는 공공의 이익에 기여할 것이고, 특히, 기상청, 소방방재청, 환경부, 해양부 및 지방자치단체의 피해저감 프로그램에 활용될 수 있을 것이다.
    - 범국가적 해안통합관리를 통하여 국토이용에 관한 입지선정 기준을 제시하고, 피해저감을 위한 토목, 건설공사의 기준 지침을 제공할 수 있을 것이다.
    - 사후 자연재해로 인한 재해복구 예산을 사전 재해예방 사업으로 점진적으로 전환함으로써 국가예산의 효율적 사용이 기대되며 각종 기후변화 취약성 평가에 대한 종합적 관리를 통해 국가 기후변화 관련 정책수립에 기여할 수 있을 것이다.
    - 해안지역 해수면 상승에 따른 기후변화 취약성 분석을 통하여 효율적인 해안지역 관리 및 피해저감을 위한 국가적 차원의 기후변화 취약성 평가 대책 수립의 기초 자료로 활용될 수 있다.
    - 본 연구 과제를 통하여 해수면 상승에 따른 기후변화 취약성 평가에 GIS 및 원격탐사자료의 유용성을 확인하고 이를 통하여 관련산업의 기술개발 촉진에 기여할 것으로 생각된다.
  • 색인어
  • 기후변화, 취약성, 해수면 상승, 원격탐사, 지리정보시스템, 위험지도, 토지피복도, 선분류후비교법, 침수, 침식
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