전국 주요하천에서 기상학적 가뭄에 대한 하천 수온 취약 구간 식별

Abstract

가뭄은 인간의 직접적인 물이용뿐만 아니라 수생태계에도 큰 영향을 미치는 자연 현상이다. 본 연구에서는 수생태계의 전반적인 건강성에 중요한 역할을 하는 하천 수온에 기상학적 가뭄이 미치는 영향을 확률론적인 관점에서 분석하였다. 기상학적 가뭄은 대기로부터 수분이 부족하게 공급되는 상황과 대기가 지표면으로부터 과도하게 수분을 요구하는 상황으로 구분된다. 코퓰러 이론을 이용하여 하천 수온과 두 가지 원인으로 발생하는 각각의 기상학적 가뭄 사이의 결합 확률 모델이 제안된다. 한국의 주요 하천 구간들에 제안된 모델을 적용한 결과, 대기로부터 수분이 부족하게 공급되는 기상학적 가뭄이 발생할 때는 대부분의 하천 구간들에서 수생태계는 봄, 여름, 가을에 고수온 스트레스를 받을 가능성이 컸으며, 겨울에 저수온 스트레스를 받을 가능성이 컸다. 반면에, "대기가 지표면으로부터 과도하게 수분을 요구하는 기상학적 가뭄"이 발생할 때는, 계절에 상관없이 고수온 스트레스가 수생태계에 부과되는 것으로 나타났다. 제안된 모델을 이용하여 사용자에 의해 정의된 기상학적 가뭄 심각도 조건하에서 수생태계가 받게 되는 수온 스트레스에 대한 위험도 지도가 그려질 수 있음이 보여진다. 위험도 지도를 이용하여 수온의 측면에서 기상학적 가뭄에 상대적으로 더 민감하게 반응하는 하천 구간들이 식별될 수 있음이 드러난다. 식별된 하천 구간들은 기상학적 가뭄의 발생 원인에 따라, 지역에 따라, 그리고 계절마다 다르게 나타남이 드러난다.