초고해상도 지표 수문-하도 추적 모델을 통한 역학적 상세화 기술 개발: 한국 사례 연구

국문 초록 (Abstract)

우리 사회가 정책 결정에 사용 가능한 수문 이상 기상 또는 기후에 대한 정보를 제공하기 위해서는 초고해상도 지표면 수문 모델 개발이 필수적이다. 기존의 저해상도 기후 모델들에서 제공되는 제한적인 지표면 수문 과정들을 개선하기 위해, 수문학적 변수들은 고해상도 지표면 수문 모델링 기술을 통해 역학적인 상세화가 시도되었다. 예를 들어, 미국 해양 기상청 산하 기관인 국가 물 센터(National Water Center)에서는 250-미터 격자의 미국 초고해상도 수문 모델을 통해 수문 변수들의 역학적인 상세화를 시도하고 있다. 본 연구에서는 25-km 격자의 일별 ECMWF Reanalysis v5 (ERAv5) 재분석 데이터(1980-2020)를 기상 강제 데이터로 이용하여 Variable Infiltration Capacity-하도 추적(VIC-River Routing)모델을 통해 한국 하천량의 역학전인 상세화를 시도하였다. 본 연구에서는 하도 추적 모델에서 사용되는 하천망 정보의 공간적 규모에 따른 하천량 정확도를 평가하기 위해, 90미터 (3 arc second), 450 미터(15 arc second), 그리고 900 미터 (30 arc second) 격자의 한국 하천망 정보를 사용하여 역학적인 상세화를 시도하였다. 본 연구에서는 극한 홍수나 가뭄의 과거 사례들을 통해 하천망 정보의 공간 규모에 대한 수문학적 변수인 하천량 정확도를 평가하였다. 끝으로, 초고해상도 지표 수문-하도 추적 모델을 통한 상세화 기술의 한계점과 개선 방안을 논의하였다. 본 연구는 기후변화로 인한 이상 기상 또는 기후의 위험성 증가에 효율적인 선제 대응할 수 있는 중요한 수문 기후 모델 기술을 개발에 중요한 기여할 것이다.