Future Projection of Climatic Zone Shifts over Korean Peninsula under the RCP8.5 Scenario using High-definition Digital Agro-climate Maps

상세 전자기후지도를 이용한 미래 한반도 기후대 변화 전망

윤은정

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Future Projection of Climatic Zone Shifts over Korean Peninsula under the RCP8.5 Scenario using

High-definition Digital Agro-climate Maps

Eun-jeong Yun

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^1*

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2

(Received October 19, 2020; Revised December 10, 2020; Accepted December 14, 2020)

ABSTRACT

It is predicted that future climate warming will occur, and the subtropical climate zone currently confined to the south coast of Korea will gradually rise north. The shift of climate zone implies a change in area for cultivating crops. This study aimed to evaluate the current and future status of climate zones based on the high-resolution climate data of South Korea to prepare adaptation measures for cultivating crops under changing agricultural climate conditions. F irst, the climatic maps of South and North Korea were produced by using the high-resolution monthly maximum and minimum daily temperature and monthly cumulative precipitation produced during the past 30 years (1981-2010) covering South and North Korea.

Then the climate zones of the Korean Peninsula were classified based on the Köppen climate classification. Second, the changes in climate zones were predicted by using the corrected monthly climate data of the Korean Peninsula (grid resolution 30-270m) based on the RCP8.5 scenario of the Korea Meteorological Administration. Köppen climate classification was applied based on the RCP8.5 scenario, the temperature and precipitation of the Korean Peninsula would continue to increase and the climate would become simpler. It was predicted that the temperate climate, appearing in the southern region of Korea, would be gradually expanded and the most of the Korean Peninsula, excluding some areas of Hamgkyeong and Pyeongan provinces in North Korea, would be classified as a temperate climate zone between 2071 and 2100. The subarctic climate would retreat to the north and the Korean Peninsula would become warmer and wetter in general.

Key words: Köppen’s climate classification, RCP scenario, Climate zone

* Corresponding Author : Jin-Hee Kim ([email protected])

ⓒ Author(s) 2020. CC Attribution 3.0 License.

I. 서 언

2016년 7월은 기상관측 이래, 전 지구 규모에서 월 평균기온이 가장 높은 달이었으며, 2018년 7월 초에는 폭염이 북반구 전역을 강타하였다. 우리나라의 경우 폭염 일수(일 최고기온이 33℃ 이상)가 2016년 22.4 일, 2017년 14.4일, 그리고, 2018년에는 31.5일로 1973년 이후 역대 최고를 기록했다(Choi et al., 2018).

기상청에 따르면, 지난 겨울(2019년 12월∼2020년 2 월)의 전국 평균기온은 3.1℃로 기상관측 이래 가장 높았으며, 2020년 여름은 6월 중하순 시작된 장마가 길어지면서, 7월 강수일수가 18.8일로 9년만에 최다를 기록했다. 이처럼 지구온난화로 인한 이상 기상현상이 증가함에 따라 세계적으로 미래 기후 전망에 대한 관 심과 연구 필요성이 증대되고 있다. 우리나라는 2000 년대에 들어서면서 한반도 내 아열대기후대의 현재 범 위와 지구온난화로 인한 미래의 범위 변화 및 기후 전망에 대한 연구가 꾸준히 수행되어 왔다. ‘한국 기후 변화 평가보고서 2020’에 따르면, 현재 온대기후대로 분류되는 한반도는 온난화의 진행에 따라 점진적으로 아열대기후대로 변화할 것이며 기온상승과 강수량 증 가가 예상됨에 따라, 이에 따라 재배 가능한 농작물 종류 및 재배작형, 병⋅해충과 잡초의 발생 양상이 달 라질 것을 시사하고 있다(KMA, 2020; Kim and Yun, 2015).

특히 수목 한계와 관련된 변화가 뚜렷한데, 중위도 에 위치한 우리나라는 온대 및 냉대 기후대가 고르게 분포하고 있어, 기후 분포에 따라 남부지방과 제주도 에서는 난대성 작물을, 중부지방과 산간지역에서는 주 로 호냉성 작물을 재배해 왔다. 기후 변화에 따른 지구 온난화로 인해 사과와 같은 냉대 과수 재배 면적은 감소하는 반면, 귤 등의 난대성 과수 재배지는 제주도 를 벗어나 전남⋅경남 등 내륙으로 북상하고 있으며, 남부지방에서 주로 자라던 대나무의 북한계선이 북상

하는 등 난대성 식물의 재배 면적 분포지가 점차 확대 되고 있다(Wi et al., 2015). 난대성 작물의 증가는 곧 온대성 작물과 한대성 작물의 감소를 의미하므로 변화 에 민감하지 못한 농촌 지역에 경제적⋅사회적 피해를 입히고, 식물의 다양성을 떨어뜨림으로써 생태계의 위 기를 초래한다(Wi et al., 2015). 따라서 우리나라의 기후가 어떤 방향으로 변화하고 있고 어떠한 식생이 증가 혹은 감소하며, 식생분포의 변화가 우리에게 얼 마나 많은 변화를 야기하는지 고려하는 것은 기후변화 에 대처하는 중요한 방법 중 하나이다.

미래 기후변화 시나리오를 이용한 기후변화 및 기 후대 이동에 관련된 연구들은 오래전부터 수행되어 왔 다(Belda et al., 2016; Chen and Chen, 2013; De Castro et al., 2007). 기후변화 시나리오의 경우 주로 IPCC SRES 기후변화 시나리오와 RCP 시나리오를 활용하였고, 기후구분 기준은 트레와다(Trewartha) 기 후구분기준 또는 쾨펜(Köppen) 기후구분기준을 활용 하여 우리나라나 아시아의 기후대 변화를 예측하는 연 구가 주로 수행되어 왔다(Table 1; Kwon et al., 2007;

Shin and Bae, 2013; Park et al., 2013; Kim et al., 2017; Choi et al., 2018). 그러나, 대부분의 선행 연구 는 전세계 또는 대륙을 대상으로 하여 한반도의 경우 낮은 해상도의 정보를 제공하거나, 해상도가 높더라도 남한만을 대상으로 기후대를 전망하는 경우가 많았다.

Kim et al.(2017)은 RCP 시나리오를 이용하여 고해상 도로 한반도의 기후대 변화를 예측하였으나, 남한만을 대상으로 하여 북한의 기후대 변화는 알 수 없었다.

현재 남한에 분포하고 있는 주된 기후대와 이와 관 련된 식생분포는 점차 북상할 것으로 예상되고 있다.

따라서 미래 북한의 기후가 어떠한 모습으로 변화하고 이로 인해 식생분포가 어떻게 달라질 것인지 새로운 정보가 필요한 시점이지만 관련 연구는 부족한 것이 현실이다. 이를 위해 본 연구에서는 북한까지 포함한 완전한 한반도 미래 기후대의 지리적 변동 정보를 전

Kwon et al.

(2007) Shin and Bae

(2013) Park et al.

(2013) Kim et al.

(2017) Choi et al.

(2018) Classification Trewartha Köppen Trewartha Köppen Trewartha

Area South Korea Asia South Korea South Korea South Korea Period 1971∼2000 1970∼2011 1970∼2010 1980∼2010 1971∼2017 Resolution 12.5 × 12.5km 0.5 × 0.5° 1 × 1km 30∼270m 1 × 1km

Scenario SRES A1B SRES A2 RCP4.5/8.5 RCP8.5 RCP2.6/4.5/8.5 Table 1. Previous studies of climate classification

망할 수 있도록 고해상도의 연속된 기후정보를 활용하 여 현재평년(1981-2010) 기간 북한을 포함한 한반도 전역에 대한 쾨펜 기후구분 기준에 따른 기후대를 분 류하고, 기상청의 RCP 시나리오를 기반으로 미래 기 후대 변동 전망을 함께 살펴보고자 하였다.

II. 재료 및 방법

2.1. 현재-미래기간 한반도 고해상도 월별 기후정 보자료

한반도 현재-미래 기후 전망을 위해서는 우선 월 단위 일 최고기온 및 최저기온, 적산강수량 등의 관측 값 기반 현재평년(1981-2010) 기후 분포도 정보가 필 요하다. 선행연구에서는 기상청의 종관기후자료 관측 값을 기반으로 국지규모의 정밀 소기후를 예측할 수 있는 소기후 추정기술을 활용하여, 임의 지역의 지형, 지표특성을 반영한 30-270m 해상도의 남북한 지역의 기온, 강수량 고해상도 기후분포도를 각각 제작한 바 있다(Yun, 2009; Kim and Yun, 2011; Kim and Kim, 2019). 이들 기후 정보는 격자 별로 좌표 정보를 포함 하는 수치 자료 형태로 GIS 프로그램을 이용한 병합 및 중첩 분석이 가능한 특징을 가진다. 본 연구에서는 평년 기간(1981-2010)에 대해 제작된 남한과 북한의 고해상도 일 최고기온 및 최저기온, 일 적산강수량을 확보하고, 남북한 기후도를 통합한 월 단위 기후 자료 를 제작하였다.

미래 전망 자료 또한 동일한 방법으로 자료를 확보 하였는데, 선행연구를 통해 제작된 남한과 북한의 미 래 기간(2011-2100년)의 월 단위 기후정보자료를 수 집하고 이를 통합하여, 현재부터 미래까지 지역별 기 후 특성을 반영한 연속된 고해상도 기후정보자료를 제작하였다. 이때 사용된 미래 기후 시나리오는 기상 청 기후정보포털에서 제공하는 RCP (Representative Concentration Pathways) 시나리오 가운데 2100년에 복사강제력이 8.5W/m

²

하여 분석에 활용하였다.

2.2. 쾨펜 기후 구분법

기후대 구분은 기온, 강수량, 일사량, 풍속 등 여러 기후 요소의 유사성을 찾아내 조직화하는 과정으로, 기후대를 구분하는 방법은 크게 경험적 기법과 통계적 기법으로 나누어진다. 경험적 기법에는 식생 분포를 지표로 하는 쾨펜의 기후 구분 방법, 강수량, 기온, 증 발량을 바탕으로 한 손스웨이트(Thornthwaite)의 방 법 등이 있으며, 통계적 기법으로는 요인분석(Factor Analysis), 군집분석(Clustering Analysis), 주성분 분 석(Principal Component Analysis) 등이 있다(Park and Moon, 1998). 이 외에도 기후대 구분을 위한 연구 는 다방면으로 이루어지고 있으나, 본 연구에서는 기 후대 구분 연구에서 가장 많이 사용되고 있는 쾨펜의 기후 구분법(Köppen’s climate classification) 기준을 적용하였다(Ackerman, 1941; Kesseli, 1942; Kottek et al., 2006; Alvares et al., 2013).

쾨펜(Köppen)의 기후구분법은 기후 자료를 이용하 여 식생 분포에 따라 기후를 구분한 것으로 각 기후의 특성을 알파벳 기호로 나타낸다(Kottek et al., 2006).

크게 열대기후(A, tropical), 건조기후(B, arid), 온대기 후(C, warm temperate), 냉대기후(D, cold), 한대기후 (E, polar)로 되며, 세부 기준에 의해 Af (rainforest), Am (monsoon), Aw (savannah), Bs (steppe climate), Bw (desert climate), Cs (dry summer), Cw (dry winter), Cf (without dry season), Ds (dry summer), Dw (dry winter), Df (without dry season), Et (tundra climate), Ef (forest climate)로 나누어 진다. 중위도에 위치한 우리나라는 온대(C) 및 냉대(D) 기후가 주로 나타나는데, C 기후는 중위도 지역에 나타나는 기후로 4계절이 구분되며 기온의 변화가 큰 것이 특징이고, D 기후는 북반구의 온대와 한대 기후 사이에 발달하는 기후로 춥고 긴 겨울과 짧고 더운 여름이 특징이다 (Table 2).

쾨펜의 기후구분기준은 1900년 최초로 세계기후지 역을 정량적으로 구분하면서 설정된 이후 1923년, 1931년, 1936년에 부분적으로 수정되어 왔다(Kim, 1991; Sanderson, 1999). 본 연구에서는 가장 널리 사 용되는 1936년에 수정된 기준을 사용하였으며, 기후

구분을 위한 기준월은 Table 3에 제시된 기준에 따라 설정하였고 GIS 프로그램(ArcGIS, ESRI Inc., USA) 을 사용하여 수행하였다(Table 3).

III. 결과 및 고찰

3.1. 현재 평년의 한반도 기후대 분포

쾨펜의 기후구분 기준을 위한 기후요소에는 Thot,

Tcold, Pswet, Psdry, Pwwet, Pwdry 등이 있다 (Table 3). Thot, Tcold는 최난월과 최한월에 해당하 는 각 평균기온, Pswet, Psdry는 여름 최습윤월과 여 름 최건월의 강수량, Pwwet, Pwdry는 겨울 최습윤 월과 겨울 최건월에 대한 강수량을 선택하여 사용하 게 된다(Kottek et al., 2006). Tcold는 쾨펜의 기후구 분 기준에서 온대기후(C)와 냉대기후(D)를 구분 짓 는 요소이며, 나머지 요소들은 그외 세부 기후를 구 분하는데 사용된다. Thot과 Tcold에 해당하는 기온 은 미래로 갈수록 점차 상승하는 것으로 나타났고, Pswet와 Psdry와 관련된 여름철 강수량은 현재와 비 교하여 먼 미래(2071-2100)에 전반적으로 증가하고 큰 지역적 편차를 가지는 것으로 전망되었다(Fig. 1 and Fig. 2).

평년(1981-2010)에 대하여 쾨펜의 기후 구분 기준 을 적용시킨 결과, 한반도는 온대 습윤 기후인 Cfa 와 온대 동계 건조 기후인 Cwa, 냉대 습윤 기후인 Dfb, 냉대 동계 건조 기후인 Dwa, Dwb 가 주로 나타났다.

이는 Kim et al.(2017)이 평년(1981-2010)에 대해 남 한지역에 쾨펜 기후구분법을 적용했을 때 제시된, 온 대기후인 Cfa 지대와 Cwa 지대, 냉대기후인 Dfa, Dfb, Dwa, Dwb 지대가 주로 나타났던 결과와 유사하다.

한반도 전체 면적 대비 각 기후 별 특성이 나타나는 면적을 살펴보면, Cfa (온대 습윤) 기후 지대가 8.2%, Cwa (온대 동계 건조) 기후 지대가 15.8%를 차지하며,

Type Description

1

^st

^nd

Tropical

Af Rainforest

Am Monsoon

Aw Savannah

AridB

Bs Steppe climate Bw Desert climate C

Warm temperate

Cs Dry summer Cw Dry winter

Cf Without dry season ColdD

Ds Dry summer Dw Dry winter

Df Without dry season E

Polar

Et Tundra climate Ef Frost climate

* The first two letters of Köppen Climate classification.

Table 2. Description of Köppen Climate Symbols

1st 2nd 3rd Criteria

C -3℃ < T

cold

D T

cold

w P

wdry

sdry

wwet

smin

s P

sdry

wdry

wwet

sdry

sery

f not s or w

a T

hot

b T

hot

mon10

c not a, b and 1 ≤ T

mon10

* T

cold

hot

wdry

swet

sdry

wwet

mon10

* The first two letters of Köppen Climate classification mean main climates and subsequent precipitation condition. The 3

^rd

Table 3. Detail subdivision of Köppen climate classification

Dwa (냉대 동계 건조, 하계 고온) 기후 지대는 32.8%, Dwb (냉대 동계 건조, 하계 온난) 기후 지대 11.0%, Dfb (냉대습윤, 하계 온난) 기후 지대 16.5%로, 이 5개 의 기후가 한반도의 84% 이상을 차지하는 것으로 나 타났다(Table 4). 서울, 인천을 포함한 수도권과 충청 도는 온대 기후(C) 33.6%, 냉대 기후(D) 66.4%이며 그중 Cwa, Dwa 기후 지대가 대부분으로 겨울이 건조 한 온대 및 냉대 기후의 특징을 보인다. 강원도는 Dwa, Dwb 기후 지대를 주로 한 D 기후가 87.4%이며, 대구, 부산, 울산을 포함한 경상도는 Cwa 기후를 주로 한 C 기후가 74.7% 이상이다. 광주를 포함한 전라도는

D 기후 50.2%, C 기후 49.8%로 골고루 분포하며, 제 주는 98.8%가 C 기후에 속한다.

북한은 대부분이 D 기후로 이중 Dwa, Dwb, Dfb 기후 지대의 비중이 큰 것으로 나타났으며, C 기후는 황해도와 함경도 일부 해안지역에만 분포하였다(Fig.

3; Table 4). 황해도의 경우 95.8% 이상이 냉대 동계 건조기후인 Dwa 기후 지대이며, 평안도 또한 82.9%

이상이 Dwa 기후 지대였다. 반면 자강도는 33.1% 이 상이 냉대 습윤기후인 Dfb 기후 지대이며, Dwa, Dwb 기후 지대가 각각 22.1%, 26.0% 이상으로 나타났다.

양강도는 Dfb 기후 지대가 44.7%, Dfc 기후 지대가

1981-2010 2011-2040 2041-2070 2071-2100

Thot

Tcold

Fig. 1. Climate factor distributions (Thot and Tcold) used in Köppen climate classification during the period of 1981-2010 and 2011-2100 based on RCP8.5 scenario.

1981-2010 2011-2040 2041-2070 2071-2100 Pswet

Psdry

Pwwet

Pwdry

Fig. 2. Climate factor distributions (Pswet, Psdry, Pwwet and Pwdry) used in Köppen climate classification during the period of 1981-2010 and 2011-2100 based on RCP8.5 scenario.

Climate types Gyeonggi,

Chungcheong Gangwon Gyeongsang Jeolla Jeju

Warm C temperate

Csa - - - - -

Csb - - - - -

Csc - - - - -

Cwa 3.7 (30.1) 0.1 (1.0) 8.5 (61.7) 3.5 (23.3) -

Cwb 0 (0) 0 (0.2) 0 (0.3) 0 (0.1) 0 (0.7)

Cwc - - - - -

Cfa 0.5 (3.6) 1.3 (10.9) 1.7 (12.3) 3.9 (26.4) 0.7 (89.8)

Cfb - 0.1 (0.5) 0 (0.4) 0 (0) 0.1 (8.4)

Cfc - - - - -

SnowD

Dsa - 0 (0) - 0.2 (1.3) -

Dsb - 0 (0.3) - 2.9 (19.4) -

Dsc - - - 0.8 (5.3) -

Dwa 7.8 (62.5) 4.0 (33.3) 2.6 (18.8) 0.4 (3.0) - Dwb 0.4 (3.2) 4.6 (38.6) 0.5 (3.6) 0.3 (1.8) 0 (0.4)

Dwc - 0 (0) - 0 (0.2) -

Dfa 0.1 (0.6) 0.2 (2.0) 0.2 (1.3) 0.1 (0.9) - Dfb 0 (0) 1.6 (13.2) 0.2 (1.7) 0 (0.1) 0 (0.7)

Dfc - 0 (0) - 2.7 (18.2) -

Climate types Hwanghae Pyeongan Jagang Yanggang Hamgyeong

C Warm temperate

Csa - - - - -

Csb - - - - -

Csc - - - - -

Cwa 0 (2.0) - - - 0 (0)

Cwb - - - - 0 (0)

Cwc - - - - -

Cfa - - - - 0.2 (1.0)

Cfb - - - - 0 (0.1)

Cfc - - - - -

D Snow

Dsa 0 (0) 0 (0.4) 0.1 (1.9) 0 (0) -

Dsb 0 (0) 0.2 (1.6) 0.9 (12.2) 0.4 (6.5) 1.4 (9.5)

Dsc - 0 (0.1) 0.1 (0.7) 0.4 (6.1) 0.4 (2.4)

Dwa 6.8 (95.8) 10.0 (82.9) 1.6 (22.1) 0 (0) 0.1 (1.0) Dwb 0.1 (0.8 0.5 (3.8) 1.9 (26.0) 1.0 (16.9) 1.9 (12.8)

Dwc - - 0 (0) 0 (0.6) 0 (0)

Dfa 0 (0.4) 0.3 (2.4) 0.1 (2.0) 0 (0) 1.2 (8.3) Dfb 0.1 (0.8) 1.0 (8.4) 2.4 (33.1) 2.7 (44.7) 8.6 (58.0)

Dfc - 0 (0.3) 0.1 (2.0) 1.5 (25.2) 1.0 (6.8)

* Area (%) for Korean peninsula. () is area (%) for region.

Table 4. Area (%) of Köppen climate classification during the period of 1981-2010

Fig. 3. The spatial distribution of Köppen climate classification during the period of 1981-2010.

25.2% 이상이며 함경도는 Dfb 기후 지대가 58.0% 이 상으로 나타났다.

3.2. 미래 평년의 한반도 기후대 분포 변화 전망 Fig. 4는 RCP8.5 시나리오를 적용하여 2100년까지 한반도의 기후 변화를 나타낸 것이다. RCP8.5 시나리 오에 의하면 2011-2040년대는 강원도를 제외한 남한 의 대부분과 북한의 서해안 지역은 온대 기후(C), 강원 도와 북한 대부분 지역은 냉대 기후(D)에 속하는 것으 로 나타났다. 한반도의 약 48.2%가 C 기후이며, 이 중 Cwa 기후 지대 33.3%(평년 대비 +17.5%), Cfa 기 후 지대 14.6%(평년 대비 +6.4%)로 나타났다. D 기후 는 한반도 전체 면적의 51.8%로, 이중 냉대 하계 건조 인 Dsb 기후 지대는 0.1% 미만(평년 대비 -5.8%), 냉 대 동계 건조인 Dwa 26.9%(평년 대비 -5.9%), Dwb 6.8%(평년 대비 -4.2%), 냉대 습윤 기후인 Dfb (평년 대비 -4.5%), Dfc (평년 대비 -4.6%) 지대가 12.0%로 나타났다.

2041-2070년대는 한반도의 73.7%가 C 기후에 속 하게 되며, 이중 Cwa 46.0%(평년 대비 +30.2%), Cfa 27.1%(평년 대비 +18.9%)로, 전체적으로 C 기후 지대 가 평년 보다 49.5% 증가한 것으로 나타났다. C 기후 가 증가한 만큼 D 기후는 감소하여 전체의 26.3%로 Dwa 10.9%(평년 대비 -21.9%), Dwb 1.3%(평년 대비 -9.7%), Dfb 8.3%(평년 대비 -8.2%), Dfc 1.2%(평년 대비 -5.2%) 등으로 나타났다. 온대 기후가 북상함에

2011-2040 2041-2070 2071-2100

Fig. 4. The spatial distributions of Köppen climate classification during the period of 2011-2100 based on RCP8.5 scenario.

따라 한반도 대부분이 온대 기후에 속하게 되며, 특히 냉대 기후였던 강원도 지역도 온대 기후로 변하는 모 습을 보였다.

2071-2100년대는 Cwa 37.2%(평년 대비 +21.4%), Cfa 46.0%(평년 대비 +37.8%) 등 C 기후가 한반도의 83.5%가 C 기후에 속하는 것으로 나타났다. 반면, D 기후는 한반도의 16.5%로, 자강도와 양강도, 함경도 일부지역만 Dwa 5.5%(평년 대비 -27.3%), Dwb 0.1%

미만(평년 대비 -11.1%), Dfb 2.4%(평년 대비 -14.1%) 의 기후 분포를 보였다(Fig. 5; Table 5). 전체적으로

D 기후는 평년 보다 59.3% 감소하고 점차 북쪽으로 후퇴하여 북한의 자강도와 양강도, 함경도 일부 지역 만 냉대 기후를 유지하는 것으로 전망되었다.

사과는 냉대기후에서 재배되는 대표적인 작물로 비교적 서늘한 기온에서 품질과 생육이 양호하며, 생 육기 평균기온 14.5∼18.5℃, 연평균 기온 7.5∼11.

5℃, 성숙기 평균기온이 10∼20℃인 곳이 재배적지이 다(RDA, 2014). 이러한 생육 특성 때문에 우리나라의 사과 주산지는 태백산맥과 소백산맥 인근의 대구⋅경 산⋅의성 등 경북지역이었으나, 최근 온난화로 인해

1981-2010 2011-2040

2041-2070 2071-2100

Fig. 5. Pie chart of Köppen climate classification during the period of 1981-2010 and 2011-2100 based on RCP8.5 scenario.

여러 작물의 재배지가 북상하면서 대구 등지에서 사 과 재배를 포기하는 농가가 늘어나고 있다. 2014년 농촌진흥청에서 발간된 ‘미래기후시나리오를 적용한 주요 과수 및 약용작물의 도별 재배지 예측지도’에 의하면, 사과의 재배적지는 점점 북쪽 및 해발고도가 높은 지역으로 이동할 것으로 예측되었다. 이러한 경 향은 냉대기후(D)가 북쪽으로 후퇴하는 것과 관계가 있는 것으로 생각할 수 있다. 이와 같이 호냉성 작물의 재배지가 북쪽으로 이동하는 경향은 남한에 이어 북 한에서도 보여질 것으로 판단된다. 북한에서 생산되 는 과수의 80%를 차지하는 사과는 주로 북한의 서해 안 평야지대, 서해안 중간지대, 동해안 중부지대, 동북 해안 남부지대에서 재배되어 왔으나, 재배지 북상함 에 따라 더 다양한 곳에서 재배가 가능할 것으로 예상 된다.

북한의 주요 식량작물 중 하나인 보리도 이와 비슷 한 전망이 예상된다. 보리는 월동기간 중 최한월의 평 균기온과 최저기온을 기준으로부터 재배한계선을 평 가할 수 있는데(Ha, 2000), 기준에 따르면 겉보리는 1월 평균기온 -4℃이상, 최저기온이 -10℃ 아래로 내 려가지 않는다면 안전하게 재배할 수 있어 내륙산간을

제외한 남한 지역 대부분에서 재배가 가능하다. 쌀보 리는 1월 평균기온 -3℃이상, 최저기온이 -8℃로 남부 지역에서 재배되어 왔고, 맥주보리의 경우 1월 평균기 온이 영하로 내려가거나 1월 최저기온이 -4℃까지만 떨어져도 재배가 불가능하여 제주도와 남해안 일부에 서만 안전하게 재배할 수 있다. 북한의 경우 일부 해안 지역을 제외하고는 전역이 보리재배에 부적합한 지역 으로 분류되어 있다. 쾨펜의 기후구분 기준 요소인 Tcold는 최한월의 평균기온으로, Tcold가 -3∼18℃이 면 온대기후(C), -3℃이하면 냉대기후(D)가 된다.

Tcold의 전망에 따르면 북한지역의 온대기후 분포는 현재평년에서 볼 수 없지만 미래로 갈수록 북상하는 것을 확인할 수 있다(Fig. 3 and Fig. 4). 이는 미래 한반도의 냉대기후가 서서히 북쪽으로 후퇴됨에 따라 보리의 재배가능 지역은 점차 확대 될 것으로 예상할 수 있음을 의미하며, RCP8.5 시나리오에 기반하여 한 반도 보리 재배적지 변화를 전망한 Kim et al.(2012)의 결과와도 동일한 양상이다.

기후대의 이동은 작물 재배지의 변화를 의미한다.

기후변화에 대응하지 못한다면 농업 분야는 직접적인 피해를 피할 수 없다(Jeong et al., 2018). 2020년 4월 Climate types 1981-2010 (%) 2011-2040 (%) 2041-2070 (%) 2071-2100 (%)

Warm C temperate

Csa - 0 0.6 0.4

Csb - 0 0 0

Csc - 0 - -

Cwa 15.8 33.3 46.0 37.2

Cwb 0.1 0.1 0

Cwc - - - -

Cfa 8.2 14.6 27.1 46.0

Cfb 0.2 0.2 0.1 0

Cfc - - - -

D Snow

Dsa 0.4 0 0.7 1.0

Dsb 5.8 0 1.1 0.7

Dsc 1.6 - 0 0

Dwa 32.8 26.9 10.9 5.5

Dwb 11.0 6.8 1.3 0

Dwc 0.1 0.3 - -

Dfa 2.3 5.1 3.7 6.8

Dfb 16.5 12.0 8.3 2.4

Dfc 5.4 0.8 0.2 0

* Area (%) for Korean peninsula.

Table 5. Area (%) of Köppen climate classification during the period of 2011-2100

에는 전국적으로 이상 저온 현상이 나타나 개화기를 앞둔 많은 과수 농가들이 냉해 피해를 입었고, 여름철 장마가 길게 지속되어 낙과 피해까지 중첩되었다. 특 히, 긴 장마와 집중호우로 인하 침수피해와 이어진 폭 염에 따른 병충해로 과수뿐 아니라 채소 농가도 크게 피해를 입었고, 농산물의 가격이 대폭 상승하여 소비 가 감소하였다고 언론에 도보되었다. 이처럼 농가소득 의 감소는 지역경제 침체로 이어지게 된다. 최근에는 기상이변이 빈번하게 발생하는 등 기후변화가 점차 가 속화 되고 있으므로, 품종의 개량과 새로운 재배기술 의 도입, 재배 작물의 교체 등 기후대 이동에 대처하는 농업분야의 노력은 보다 시급한 과제이며, 해결해야 할 중요한 문제가 될 것이다.

적 요

지구온난화로 기후변화 및 이상 기상현상이 증가함 에 따라 전 세계적으로 미래 기후 전망에 대한 관심과 연구의 필요성이 증대되고 있다. 온난화로 인한 기온 의 상승 경향은 미래에도 지속될 것으로 예상되며, 현 재 남해안에 국한되는 아열대 기후구는 점차 북상할 것으로 전망된다. 기후대의 이동은 작물재배지의 변화 를 의미하기 때문에 본 연구에서는 변화하는 농업기후 조건에서 작물 재배 적응 대책을 마련할 수 있도록 우리나라의 고해상도 기후 자료를 기반으로 현재-미래 에 대한 기후대 전망을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 평년 기간(1981-2010)에 대해 제작된 남한과 북한의 통합된 고해상도 월 최고기온 및 최저기온, 월 적산강 수량을 확보 및 제작하였고, 쾨펜 기후대 구분 기준에 따라 한반도 기후대를 분류하였다. 동일한 방법으로 기상청의 RCP8.5 기후변화 시나리오를 기반으로 30- 270m 격자 해상도로 상세화 된 한반도 지역의 월 단위 기후 자료를 확보하여, 미래에 예상되는 기후대 변화 를 전망하였다. RCP8.5 시나리오를 바탕으로 같은 기 후 구분 기준을 적용한 결과, 한반도의 기온과 강수량 은 지속적으로 증가하여 기후가 점차 단순해지는 것으 로 나타났다. 현재 남부지방에 나타나는 온대기후(C) 는 점차 확대되어, 2071-2100년대에는 북한의 함경도 와 평안도 일부 지역을 제외한 한반도의 대부분이 온 대기후(C)가 될 것으로 예상되었다. 반면 냉대 기후 (D)는 서서히 북쪽으로 후퇴하여 한반도가 점점 온난 습윤해질 것으로 예상되었다.

감사의 글

본 논문은 농촌진흥청 연구개발사업 (과제번호:

PJ015123032020)의 지원에 의해 이루어진 것임.

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