기후변화 경향성을 반영한 표준강수증발산지수(SPEI) 기반 부산 지역 가뭄특성 분석

• 영문명: An Analysis of Drought Characteristics in Busan Based on the Standardized Precipitation Evapotranspiration Index Reflecting Climate Change Trends
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 문지현(Ji Hyun Moon) 강지윤(Ji Yoon Kang) 김령은(Ryoungeun Kim) 김기욱(Keewook Kim)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』25권 5호, 57~66쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.10.31

국문 초록

본 연구는 미래 기후 시나리오(RCP 4.5 및 RCP 8.5)를 기반으로 한 가뭄 평가를 위해 2021년부터 2030년까지의 기후변화 경향성을 과거(1966~2018년) 기상자료에 반영하여 SPEI를 산정하고, 가뭄 발생 특성을 분석하였다. 연평균 가뭄 발생 특성을 살펴본 결과, 가뭄 지속기간이 짧을수록 발생 빈도가 높게 나타났으며, 특히 1개월 단기 가뭄의 발생 빈도가 다른 지속기간을 가지는 가뭄에 비해 유의미하게 높은 빈도를 보였다. 또한, 지속기간이 증가함에 따라 상하위 사분위수 격차가 감소하여 변동성이 줄어드는 경향도 확인되었다. 가뭄 심도에 따른 발생 빈도를 분석한 결과, 기후변화로 인해 가뭄의 양상이 변화하였으며, 1개월 단기가뭄에서는 SPEI -2 이하의 극심한 가뭄이 1,560%로 급격히 증가하였다. 가뭄 발생의 공간적 분포를 분석한 결과, 1개월 가뭄이 가장 빈번하게 발생했으며, 부산 외곽 지역에서 중앙부보다 높은 가뭄 개월 수를 보였다. RCP 8.5 시나리오에서는 1개월 가뭄의 경우 2.5개월 이상의 가뭄이 발생하는 유역이 증가했고, 6개월 및 12개월 가뭄에서도 가뭄 개월 수가 증가하는 유역이 늘어났다. 특히 가뭄 개월 수가 상대적으로 낮았던 부산 중심지역도 기후변화가 심해짐에 따라 가뭄 발생이 점차 증가하는 것으로 나타났다. 계절별로는 봄과 가을에 가뭄 개월 수가 각각 0.58, 0.61개월에서 0.90, 1.23개월로 크게 증가하였으며, 여름과 겨울에는 각각 0.57, 0.60개월에서 0.08, 0.29개월로 감소하였다. 또한 겨울을 제외한 모든 계절에서 기후변화 심화에 따라 변동계수가 감소하였다. 이는 강수의 시간적 집중 심화와 변동성 감소 현상이 기후변화 진행에 따라 심화될 것으로 예상된다.

영문 초록

This study calculated the Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI) based on future climate scenarios (RCPs 4.5 and 8.5) to evaluate drought characteristics. The analysis of the annual average drought occurrence showed that shorter drought durations occurred more frequently. In particular, 1-month droughts occurred significantly more often than droughts of other durations. Additionally, as drought duration increased, the difference between the upper and lower quartiles decreased, indicating reduced variability. The analysis of drought frequency by intensity revealed that climate change caused changes in drought patterns, causing extreme droughts, with less than -2 of SPEI, to increase by 1,560%. The spatial distribution analysis showed that 1-month droughts were the most frequent, with higher occurrences on the outskirts of Busan City than in the central area. Under the RCP 8.5 scenario, areas experiencing over 2.5 months of 1-month droughts increased, and areas with 6- and 12-month droughts also increased. Specifically, even the central area of the city, which had relatively low drought occurrences, showed a gradual increase as climate change intensified. Seasonally, the drought months of spring and autumn increased from 0.58 and 0.61 months to 0.90 and 1.23 months, respectively, while those of summer and winter decreased from 0.57 and 0.60 months to 0.08 and 0.29 months, respectively. Furthermore, except for winter, all seasons showed reduced variability in drought months as climate change intensified, indicating that precipitation may become more concentrated over time with less variability as climate change progresses.

목차

1. 서 론

2. 연구방법

3. 가뭄 발생 특성 분석

4. 결 론

감사의 글

References

키워드

표준강수증발산지수(SPEI) RCP 시나리오 기후변화 가뭄 Standardized Precipitation-Evapotranspiration Index (SPEI) Representative Concentration Pathways (RCP) Scenario Climate Change Drought