KR101055291B1 - 기후 위기 지수 산출방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기후 위기 지수 산출 방법에 관한 것으로서, 기후 변화에 따른 위험 여부를 알리는 척도인 기후 위기 지수를 산출하는 방법에 있어서, 대기 중 이산화탄소 농도를 이용한 이산화탄소 지수와, 온도 아노말리를 이용한 온도 지수와, 식량 통계치를 이용한 식량 안전 지수와, 총 전기 순 생산량을 이용한 에너지 안전 지수와, 강수량을 이용한 물 안전 지수 및, 국가의 취약성을 나타내는 실패 국가 지수를 더하여 계산된 평균값을 기후 위기 지수로 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하면, 본 발명은 기후 변화에 따른 여러 가지 인자들을 기초로 기후 위기 지수를 정량적으로 지수화하여 산출하도록 구성하였으므로 기후 변화에 대한 적응 전략을 효과적으로 수립하고 대책을 개발할 수 있다.

Description

기후 위기 지수 산출방법 및 시스템{CALCULATING METHOD AND THE SYSTEM OF CLIMATE CRISIS INDEX}
본 발명은 기후 위기 지수 산출 방법 및 시스템에 관한 것으로, 특히 여러 가지 인자들을 고려하여 그 평균값을 취함으로써 기후 위기 지수를 산출하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
지구 온난화 및 기후 변화, 그리고 이에 따른 기상이변으로 지구촌 곳곳이 몸살을 앓고 있다. 현재 세계 기상, 기후 전문가들의 공통된 전망을 보면, 지구 온난화와 기후 변화의 영향으로 인하여 오는 2100년이면 지구촌 온도가 현재보다 2.0~3.8℃, 강수량은 3%정도 증가할 것이라고 한다. 남극조사과학위원회의 보고서에 따르면, 지구 온난화가 지속되면 대양의 섬나라들이 2100년이면 물에 잠긴다고 한다. 또한 엘니뇨 현상으로 수자원이 고갈되고, 환경변화에 따르는 광합성 피해를 크게 증가시켜 식물고사가 발생할 수 있으며, 홍수, 아열대성 질병 발생 등의 대재앙을 몰고 올 수 있다.
2007년 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change, 정부간 기후 변화 패널) 제 4차 보고서에 따르면 지구 온난화로 인한 기후 변화가 21세기에 더욱 가속화될 전망이며, 특히 한반도의 기후 변화 진행속도는 전 세계 평균을 상회하고 있다. 더욱이 온실 가스의 대기 중 체류시간을 감안한다면, 온실 가스 배출 감축 대책과 더불어 기후변화 영향 평가 및 적응대책 수립이 병행되어야 한다. 즉 세계 곳곳에서 발생하는 기후 변화 및 그에 따른 이상 기후 현상들에 대한 정확한 자료와 정보에 의한 적응대책을 수립하기 위해서는 기후변화를 감시 예측하고 기후변화에 의한 영향 평가 및 취약성을 평가할 수 있는 시스템이 뒷받침되어야 한다.
종래의 기후 위기 정도를 가늠하기 위해 사용해온 척도에는, 환경위기시계(environmental crisis clock), 지구 종말 시계(doomsday clock), 세계 평화지수(world peace index), 상식적인 기후지수(common sense climate index), 환경 신호등(environmental signal), 기후위험지수(climate risk index), 기후신뢰지수(climate confidence index) 등이 있다. 그러나 이러한 척도는 부족한 점이 많았으며 여러 가지 조건들을 종합적으로 반영하지는 못하였다.
따라서 보다 간단하지만 종합적인 내용을 포함하고, 명확하며 객관적이고 상식적으로 이해가 되는 지수를 개발할 필요성이 대두되었다. 나아가 가용성(availability), 접근성(accessibility), 안전성(safety), 안정성(stability)이 보장되며, 자연 현상에 따른 위험성과 사회적 여건(social factors)에서 비롯되는 취약성(vulnerability)까지 고려하는 지수 개발이 반드시 필요하다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 여러 가지 인자를 바탕으로 기후 위지 지수를 산출하는 것을 특징으로 하였기 때문에 기후 변화 및 변동성을 예측할 수 있는 방법 및 시스템을 얻고자 하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명에서는 다수의 인자를 고려하여 기후 위기 지수를 산출하는 방법 및 시스템이 제공된다.
본 발명의 기후 위기 지수 산출 방법은, 기후 변화에 따른 위험 여부를 알리는 척도인 기후 위기 지수를 산출하는 방법에 있어서, 대기 중 이산화탄소 농도를 이용한 이산화탄소 지수 및, 온도 아노말리를 이용한 온도 지수의 평균값을 기후 위기 지수로 산출하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 이산화탄소 지수는 다음과 같은 식에 의해 도출되며,
Figure 112010012263010-pat00001
상기 x는 대기 중 이산화탄소 농도인 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로 상기 x는 미국 상무부(US Department of Commerce) 소속의 마우나 로아 관측소(Mauna Loa Observatory)에서 관측된 대기 중 이산화탄소 농도인 것을 특징으로 한다.
또한 여기서 상기 온도 지수는 다음과 같은 식에 의해 도출되며,
Figure 112010012263010-pat00002
상기
Figure 112010012263010-pat00003
는 해수면 온도와 지표 기온 자료를 결합하여 만들어진 온도 아노말리(anomaly)인 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로 상기
Figure 112010012263010-pat00004
는 HadCRUT3 자료에서 계산된 온도 아노말리로써 영국 기상청(UK Met Office)의 해들리 센터(Hadley Center)와 영국 이스트 앵글리아(East Anglia) 대학의 CRU(Climate Research Unit, 기후 연구 유닛)가 만든 전구 온도 자료인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 이산화탄소 지수 및 온도 지수에 식량 통계치를 이용한 식량 안전 지수, 총 전기 순 생산량을 이용한 에너지 안전 지수 및, 강수량을 이용한 물 안전 지수를 합한 후 그 평균값을 기후 위기 지수로 산출할 수 있다. 나아가 국가의 취약성을 나타내는 실패 국가 지수를 상기 이산화탄소 지수, 온도 지수, 식량 안전 지수, 에너지 안전 지수 및 물 안전 지수에 더 포함하여 계산된 평균값을 기후 위기 지수로 하여 산출할 수 있다.
여기서 상기 식량 통계치는 유엔 식량농업기구(Food and Agricultural Organization of the United Nations)에서 제공하는 전 세계 시장 분석(Global market analysis) 자료를 사용하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 식량 안전 지수는 다음과 같은 식에 의해 도출되며,
Figure 112010012263010-pat00005
상기 cc_impact는 온도 증가, 강수량의 변화, 식물에 대한 화석 연료 사용이 농작물 생산량에 미치는 영향에 관한 정보를 제공하는 농업 생산량 영향 지수이고 화석 연료의 사용 등에 따른 기후 변화로 인한 2080년 농업 생산량의 예측 추이이다.
한편 상기 인구 증가율은 미국 사무국의 경제 사회처 인구국(Population Division of the Department of Economics and Social Affairs)에서 제공하는 세계 인구 전망 보고서(World Population Prospects: the 2008 Revision Population Database) 자료를 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한 여기서 상기 에너지 안전 지수는 다음과 같은 식에 의해 도출되며,
Figure 112010012263010-pat00006
상기 전기 가격은 KW/h 에 해당하는 가격이고, 상기 GDP는 국내 총 생산량(단위: 백만 미국달러) 인 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 총 전기 순 생산량 (단위: 십억 Kw/h) 및 전기 가격 (단위: 미국달러 (KW/h)) 은 미국의 에너지 정보청(Energy Information Administration)의 전 세계 총 전기 순 생산량(The World Total Electricity Net Generation) 통계 자료와 가정용 전기 가격(Electricity Prices for Households)을 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한 여기서 상기 물 안전 지수는 다음과 같은 식에 의해 도출되며,
Figure 112010012263010-pat00007
상기 WPI는 가정 복지와 물 가용성 간의 관계를 나타내는 학제간 측정 지표로써 물 부족이 인구수에 미치는 영향의 정도를 나타내는 물 부족 지수이고,
상기
Figure 112010012263010-pat00008
은 1950년부터 2008년 기간의 평균 강수량이며,
상기 P i 는 년 강수량인 것을 특징으로 한다. 여기서 변수 P는 NCEP(National Centers for Environmental Prediction, 국립 환경 예측 센터)과 NCAR(National Center for Atmospheric Research, 국립 기상 연구 센터)가 공동으로 생산한 강수량 재분석자료를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 WPI(Water Poverty Index, 물 부족 지수)는 영국 킬리 대학(Keele University)의 경제 연구소(Centre for Economic Research)에서 발간한 "물 부족 지수: 국제 비교(The Water Poverty Index: an International Comparison)" 보고서를 이용하는 것을 특징으로 한다.
한편 상기 실패 국가 지수는 평화를 위한 미합중국 두뇌 집단 기금 및 외교 정책 잡지(United States think-tank Fund for Peace and the magazine Foreign Policy)에서 발표된 자료를 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서 기후 위기 지수 산출 시스템은, 대기 중 이산화탄소 농도 자료를 수집하는 이산화탄소 농도 수집 모듈,
상기 이산화탄소 농도 수집 모듈에 의해 수집된 대기 중 이산화탄소 농도 자료와 제1 수식을 이용하여 이산화탄소 지수를 산출하는 이산화탄소 지수 산출 모듈,
온도 아노말리를 수집하는 온도 아노말리 수집 모듈,
상기 온도 아노말리 수집 모듈에 의해 수집된 온도 아노말리와 제2 수식을 이용하여 온도 지수를 산출하는 온도 지수 산출 모듈,
특정 국가의 인구 증가율 및 세계 인구 증가율 자료를 수집하는 인구증가율 수집 모듈,
전 세계 식량 통계치를 수집하는 식량 통계 자료 수집 모듈,
상기 인구 증가율 수집 모듈에 의해 수집된 인구 증가율과 상기 식량 통계 자료 수집 모듈에 의해 수집된 식량 통계치 및 제3 수식을 이용하여 식량 안전지수를 산출하는 식량 안전지수 산출 모듈,
총 전기 순 생산량과 전기 가격 자료와 GDP 자료를 수집하는 전기 통계 및 GDP 수집 모듈,
상기 인구 증가율 수집 모듈에 의해 수집된 인구 증가율과, 상기 전기 통계 및 GDP 수집 모듈에 의해 수집된 총 전기 순 생산량과 전기 가격 및 GDP자료와, 제4 수식을 이용하여 에너지 안전지수를 산출하는 에너지 안전지수 산출 모듈,
전 세계 물 부족 지수와 전 세계 강수량 자료를 수집하는 물 부족지수 및 강수량 수집 모듈과,
상기 인구 증가율 수집 모듈에 의해 수집된 인구 증가율과, 상기 물 부족지수 및 강수량 수집 모듈에 의해 수집된 전 세계 물 부족 지수와 전 세계 강수량 자료 및 제5 수식을 이용하여 물 안전지수를 산출하는 물 안전지수 산출 모듈,
국가의 취약성을 나타내는 실패 국가 지수를 수집하는 실패 국가지수 수집 모듈 및,
상기 이산화탄소 지수 산출 모듈, 상기 온도지수 산출 모듈, 상기 식량 안전지수 산출 모듈, 상기 에너지 안전지수 산출 모듈, 상기 물 안전지수 산출 모듈 및 상기 실패 국가지수 수집 모듈에 의해 산출 및 수집된, 이산화탄소 지수, 온도 지수, 식량 안전지수, 에너지 안전지수, 물 안전지수 및 실패 국가지수를 모두 합하여 평균한 값을 산출하는 평균 산출 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 제1 수식은,
Figure 112010012263010-pat00009
이며, 상기 x는 상기 이산화탄소 수집 모듈에 의해 수집된 대기 중 이산화탄소 농도이고 미국 상무부(US Department of Commerce) 소속의 마우나 로아 관측소(Mauna Loa Observatory)에서 관측된 대기 중 이산화탄소 농도이다.
또한 상기 제2 수식은,
Figure 112010012263010-pat00010
이며, 상기
Figure 112010012263010-pat00011
는 상기 온도 아노말리 수집 모듈에 의해 수집된 해수면 온도와 지표 기온 자료를 결합하여 만들어진 HadCRUT3 자료에서 계산된 온도 아노말리로써 영국 기상청(UK Met Office)의 해들리 센터(Hadley Center)와 영국 이스트 앵글리아(East Anglia) 대학의 CRU(Climate Research Unit, 기후 연구 유닛)가 만든 전구 온도 자료이다.
한편 상기 제3 수식은,
Figure 112010012263010-pat00012
이며, 상기 전 세계 식량 통계치는 유엔 식량농업기구(Food and Agricultural Organization of the United Nations)에서 제공하는 전 세계 시장 분석(Global market analysis) 자료를 사용하고, 상기 cc_impact는 화석 연료의 사용 등에 따른 기후 변화로 인한 2080년 농업 생산량의 예측 추이로서 상기 식량 통계 자료 수집 모듈에 의해 수집된, 온도 증가, 강수량의 변화, 식물에 대한 화석 연료 사용이 농작물 생산량에 미치는 영향에 관한 정보를 제공하는 농업 생산량 영향 지수이다.
또한 상기 제4 수식은,
Figure 112010012263010-pat00013
이며, 상기 전기 가격은 KW/h 에 해당하는 가격이고, 상기 GDP는 국내 총 생산량이며, 상기 총 전기 순 생산량 및 전기 가격은 미국의 에너지 정보청(Energy Information Administration)의 전 세계 총 전기 순 생산량(The World Total Electricity Net Generation) 통계 자료와 가정용 전기 가격(Electricity Prices for Households)을 이용한다.
또한 상기 제5 수식은,
Figure 112010012263010-pat00014
이며, 상기 WPI(Water Poverty Index)는 상기 물 부족지수 및 강수량 수집 모듈에 의해 수집된 가정 복지와 물 가용성 간의 관계를 나타내는 학제간 측정 지표로써 영국 킬리 대학(Keele University)의 경제 연구소(Centre for Economic Research)에서 발간한 "물 부족 지수: 국제 비교(The Water Poverty Index: an International Comparison)" 보고서를 이용하고, 상기
Figure 112010012263010-pat00015
은 상기 물 부족지수 및 강수량 수집 모듈에 의해 수집된 1950년부터 2008년 기간의 평균 강수량이며, 상기 P i 는 상기 물 부족지수 및 강수량 수집 모듈에 의해 수집된 년 강수량이며, 상기의 변수
Figure 112010012263010-pat00016
및 P i 는 NCEP(National Centers for Environmental Prediction, 국립 환경 예측 센터)과 NCAR(National Center for Atmospheric Research, 국립 기상 연구 센터)가 공동으로 집계한 강수량 재분석자료를 사용한다.
한편 여기서 상기 인구 증가율은 미국 사무국의 경제 사회처 인구국(Population Division of the Department of Economics and Social Affairs)에서 제공하는 세계 인구 전망 보고서(World Population Prospects: the 2008 Revision Population Database) 자료를 이용한다.
또한 여기서 상기 실패 국가 지수는 평화를 위한 미합중국 두뇌 집단 기금 및 외교 정책 잡지(United States think-tank Fund for Peace and the magazine Foreign Policy)에서 발표된 자료를 이용한다.
상기와 같은 구성에 의하면, 본 발명은 기후 변화에 따른 여러 가지 인자들을 기초로 기후 위기 지수를 정량적으로 지수화하여 산출하도록 구성하였으므로 기후 변화에 대한 적응 전략을 효과적으로 수립하고 대책을 개발할 수 있다.
도 1a는 마우나 로아 관측소(Mauna Loa Observatory)에서 관측된 대기 중 이산화탄소(Atmospheric Carbon Dioxide) 농도 자료.
도 1b는 선형 내삽, 상기 도 1a의 관측자료 및 A1B 시나리오를 바탕으로 하여 얻어진 이산화탄소 농도를 나타내는 그래프.
도 1c는 [수학식 1]에 의해 계산된 이산화탄소 지수(Carbon Dioxide Index).
도 2a는 HadCRUT3 자료에서 계산된 온도 아노말리로써 영국 기상청(UK Met Office)의 해들리 센터(Hadley Center)와 영국 이스트 앵글리아(East Anglia) 대학의 기후 연구 유닛(Climate Research Unit, CRU)이 만든 전구 온도 자료.
도 2b는 [수학식 2]에 의해 계산된 온도 지수(temperature index).
도 3a는 식량농업기구(Food and Agricultural Organization of the United Nations)에서 제공되는 식량 통계치.
도 3b는 화석 연료의 사용 등에 따른 기후변화로 인한 2080년 농업 생산량의 예측 추이를 나타내는 지도.
도 3c는 인구 증가율(population growth rate)을 나타내는 미국 사무국의 경제 사회처 인구국(Population Division of the Department of Economics and Social Affairs)에서 제공하는 세계 인구 전망 보고서(World Population Prospects: the 2008 Revision Population Database) 자료.
도 3d는 [수학식 3]에 의해 계산된 식량 안전 지수(food security index).
도 4a는 미국의 에너지 정보청(Energy Information Administration)에서 제공하는 전 세계 총 전기 순 생산량(The World Total Electricity Net Generation) 통계 그래프.
도 4b는 미국 에너지 정보청에서 제공하는 각 국가별 전기 가격(world domestic electricity prices)을 나타내는 그래프.
도 4c는 국내 총 생산량(Gross Domestic Product, GDP)을 나타내는 그래프.
도 4d는 [수학식 4]에 의해 계산된 에너지 안전 지수.
도 5a는 NCEP(National Centers for Environmental Prediction, 국립 환경 예측 센터)과 NCAR(National Center for Atmospheric Research, 국립 기상 연구 센터)가 공동으로 집계한 강수량 재분석자료.
도 5b는 영국 킬리 대학(Keele University)의 경제 연구소(Centre for Economic Research)에서 발간한 "물 부족 지수: 국제적 비교(The Water Poverty Index: an International Comparison)" 보고서 내용 중 나라별 물 부족 지수를 나타내는 그래프.
도 5c는 상기 [수학식 5]에 의해 계산된 물 안전 지수.
도 6a 및 도 6b는 평화를 위한 미합중국 두뇌 집단 기금 및 외교 정책 잡지(United States think-tank Fund for Peace and the magazine Foreign Policy)에서 발표한 각국 별 실패 국가 지수(failed state index)를 나타내는 자료.
도 6c는 미국, 인도, 남한의 실패 국가 지수를 나타내는 그래프.
도 7a는 미합중국(the U.S.)의 6가지 인자 및 기후 위기 지수를 나타내는 통계자료.
도 7b는 미합중국의 6가지 인자 및 기후 위기 지수를 나타내는 그래프.
도 8a는 인도(India)의 6가지 인자 및 기후 위기 지수를 나타내는 통계자료.
도 8b는 인도의 6가지 인자 및 기후 위기 지수를 나타내는 그래프.
도 9a는 남한(S. Korea)의 6가지 인자 및 기후 위기 지수를 나타내는 통계자료.
도 9b는 남한의 6가지 인자 및 기후 위기 지수를 나타내는 그래프.
도 10은 전 세계의 기후 위기 지수(Climate Crisis Index)를 알아보기 쉽도록 색깔별로 구분한 지도.
도 11은 본 발명에 있어서 6가지 인자를 합하여 평균한 기후 위기 지수를 산출하는 시스템을 나타내는 전체 구성도.
이하에서는 기후 위기 지수(Climate Crisis Index, CCI)를 계산하기 위해 고려한 각 인자들과 계산방법을 도면과 함께 보다 상세하게 설명한다.
도 1a는 미국 상무부(US Department of Commerce) 소속의 마우나 로아 관측소(Mauna Loa Observatory)에서 관측된 대기 중 이산화탄소(Atmospheric Carbon Dioxide) 농도로써, 1958년부터 2009년까지의 월별 관측자료이다.
도 1b는 선형 내삽, 상기 도 1a의 관측자료 및 A1B 시나리오를 바탕으로 하여 얻어진 이산화탄소 농도를 나타내는 그래프이다.
한편 본 발명에 있어서 기후 위기 지수를 산출하기 위한 이산화탄소 지수를 계산하는 식은 [수학식 1]과 같다.
Figure 112010012263010-pat00017
변수 x는 미국 상무부(US Department of Commerce) 소속의 마우나 로아 관측소(Mauna Loa Observatory)에서 관측된 대기 중 이산화탄소 농도로써, 1960년부터 2010년까지는 도 1a의 관측자료(observation)를 사용하였다.
한편 도 1b에 도시된 바와 같이, 2010년부터 2100년까지는 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change, 정부간 기후 변화 패널)의 온실가스 배출에 관한 특별 보고서(Special Report on Emission Scenario, SREA)의 여러 온실가스 배출 시나리오 중 A1B 시나리오(2100년 대기 중 온실 가스 농도가 720ppm 이라고 가정)를 사용하고, 1910년부터 1950년까지는 280ppm(1800년)부터 320ppm(1960년)까지의 농도를 선형 내삽하여 사용하였다.
아래의 [표 1]은 본 발명에서 사용된 이산화탄소 농도(x)를 나타내는 수치 데이터이다.
Figure 112010012263010-pat00018
그러나 온실 가스 배출 시나리오 중 가장 극단적인 A1B 시나리오(온실 기체 방출량이 현재의 방출 속도로 2100년에는 720ppm까지 지속적으로 증가)를 대신하여, 기후학자들 사이에서는 사회적, 정책적으로 온실가스 방출량을 70% 수준까지 낮출 것이라는 학계 의견이 보다 합리적이라고 판단되므로 온실가스 배출량(x)을 450ppm으로 나눈 백분율 값을 대기 중 이산화탄소 지수로 사용하였다.
도 1c는 [수학식 1]에 의해 계산된 이산화탄소 지수(Carbon Dioxide Index)이다. 도 1c에 도시된 바와 같이 이산화탄소 지수가 해년마다 증가하고 있다는 것을 알 수 있다. 예를 들어 미국의 2000년도 이산화탄소 지수는 x/450ppm ×100%=370/450 ppm ×100%=82.22이다.
도 2a는 HadCRUT3 자료에서 계산된 온도 아노말리로써 영국 기상청(UK Met Office)의 해들리 센터(Hadley Center)와 영국 이스트 앵글리아(East Anglia) 대학의 기후 연구 유닛(Climate Research Unit, CRU)이 만든 전구 온도 아노말리로서, 해수면 온도와 지표 기온 자료를 결합하여 만들어진 1850년 1월부터 2008년 7월까지의 월별 온도 아노말리 자료이다.
한편 본 발명에 있어서 기후 위기 지수를 산출하기 위한 온도 지수를 계산하는 식은 [수학식 2]와 같다.
Figure 112010012263010-pat00019
상기
Figure 112010012263010-pat00020
는 해수면 온도와 지표 기온 자료를 결합하여 만들어진 온도 아노말리이다. 보다 구체적으로, 상기
Figure 112010012263010-pat00021
는 HadCRUT3 자료에서 계산된 온도 아노말리로써 영국 기상청(UK Met Office)의 해들리 센터(Hadley Center)와 영국 이스트 앵글리아(East Anglia) 대학의 기후 연구 유닛(Climate Research Unit, CRU)이 만든 전구 온도 자료를 말한다. 상기 전구 온도 자료는 전지구 영역에 대해 5°×5°의 해상도를 가지며, 대상 영역에 대한 온도 공간 평균값을 사용하였다.
장래 2100년까지의 전지구 기온변화 연구들에 따르면, 2000년 현재 전지구 평균 기온 14.7℃ 대비 적게는 16.5℃(+1.8℃)에서 많게는 19.9℃(+5.2℃)까지 증가할 것으로 예측하고 있다. 따라서 2009년에서 2100년까지의 전지구 기온변화는 그 중간값인 3.5℃/100년을 기준으로 하여 연간 0.035℃/년의 비율로 증가시킨 온도 아노말리값을 사용하였으며, 이전 1910년부터 2008년까지는 HadCRUT3의 온도 아노말리값을 그대로 사용하였다.
또한 기후변화에 따른 경제학 보고서 등에 따르면 기온이 5℃만 증가하더라도 식량, 수문, 생태계, 수산생물, 건강 등에 심각한 문제를 초래할 것으로 예상되어, 온도 아노말리(
Figure 112010012263010-pat00022
)를 5℃로 나눈 백분율 값을 대기 중 온도 지수로 사용하였다.
아래의 [표 2]은 본 발명에서 사용된 온도 아노말리()를 나타내는 수치 데이터이다.
Figure 112010012263010-pat00024
예를 들어, [수학식 2] 및 [표 2]를 이용하면, 미국의 2000년도의 온도 지수는 Δt/5°× 100% = 1.62/5 × 100%=32.40 이 된다.
도 2b는 [수학식 2]에 의해 계산된 온도 지수(temperature index)이다. 도 2b에 나타난 바와 같이 온도 지수가 해년마다 전 세계적으로 증가하고 있다는 것을 알 수 있다.
도 3a는 식량농업기구(Food and Agricultural Organization of the United Nations)에서 제공되는 식량 통계치로서, 2009년 6월에 발표된 전세계 시장 분석(Global market analysis) 자료이다.
한편 본 발명에 있어서 기후 위기 지수를 산출하기 위한 식량 안전 지수를 계산하는 식은 [수학식 3]과 같다.
Figure 112010012263010-pat00025
아시아, 아프리카, 아메리카, 유럽, 호주 등 주요 국가들의 식량 통계치는 도 3a에서 나타난 바와 같이, 유엔 식량농업기구(Food and Agricultural Organization of the United Nations)에서 제공되는 것으로 2009년 6월에 발표된 전세계 시장 분석(Global market analysis) 자료를 사용하였다. 상기 자료는 2008년부터 2009년에 대해 식량 생산량, 수출입량, 총 소비량, 재고량 통계치와 함께 2010년 식량 전망 자료를 포함하고 있으며, 상기 계산을 위해서 2009년 식량 생산량/수입량/소비량 추정치를 전 기간(1910년∼2100년)에 걸쳐 사용하였다. 예를 들어, 미국은 2009년 식량 생산량/수입량/소비량 추정치가 각각 385.8, 324.3, 6.5 백만 톤이며, 전 기간(1910년~2100년)에 걸쳐 같은 값을 사용하였다.
도 3b는 화석 연료의 사용 등에 따른 기후변화로 인한 2080년 농업 생산량의 예측 추이를 나타내는 지도이다.
여기서 도 3b의 화석 연료의 사용 등에 따른 기후변화로 인한 2080년 농업 생산량의 예측 추이를 [수학식 3]의 cc_impact로 사용하였다. 이는 온도 증가, 강수량의 변화, 식물에 대한 화석 연료 사용이 농작물 생산량에 미치는 영향에 관한 대략적인 정보를 제공한다. 따라서 본 발명의 식량 안전 지수를 위해서는 1910년부터 2000년까지는 1.0의 cc_impact 지수를 사용하고, 2010년부터 2100년까지는 2080년 농업 생산량의 예측 추이를 바탕으로 선형적으로 내삽하여 cc_impact로 사용하였다.
보다 구체적으로 농업 생산량 영향지수인 cc_impact는 화석 연료의 사용에 따른 기후 변화로 인한 2080년 농업 생산량 예측 추이를 참고하였고, cc_impact를 계산하기 위해서 각 국가별로 현재 2000년대는 1.0으로 하고, 1910년부터 2000년까지는 현재의 값과 동일하게 1.0의 cc_impact 지수를 사용하였다. 그리고 2010년부터 2080년까지는 2080년 농업 생산량의 예측추이를 나타내는 그림을 바탕으로 선형적으로 내삽하여 사용하였으며, 2080년부터 2100년은 동일한 값을 사용하였다.
예를 들어, 미국의 경우 cc_impact를 계산한다고 하면, 먼저 도 3b에서 미국은 짙은 붉은색(-15%~-50%, 중간값 -32.5%)이 45%, 짙은 녹색(+15%∼+35%, 중간값 +25%)이 45%, 옅은 녹색(0∼+15%, 중간값 +7.5%)이 10% 의 면적을 차지한다. 이로부터, 계산된 결과는 [(-0.325×0.45)+(0.25×0.45)+(0.075×0.1)]=-0.0263이 된다. 따라서 미국의 2080년 농업 생산량은 현재(2000년=1.0)에 비해 약 0.026만큼 감소하여 2080년의 cc _ impact는 0.974이 된다. 따라서 2000년대 (1.0)에서부터 2080년 (0.974)를 선형 내삽하면 아래의 [표 3]과 같다.
Figure 112010012263010-pat00026
도 3c는 해당 국가의 인구 증가율(population growth rate)과 세계 인구 증가율을 나타내는 미국 사무국의 경제 사회처 인구국(Population Division of the Department of Economics and Social Affairs)에서 제공하는 세계 인구 전망 보고서(World Population Prospects: the 2008 Revision Population Database) 자료이다.
국제 연합 식량 농업 기구(UN FAO)에 따르면 2009년 현재 전세계 약 10억 2천만 명의 인구가 굶주림에 시달리고 있으며, 이는 거의 인구 7명 중의 1명에 해당한다. 즉, 식량 위기에 가장 큰 영향을 미치는 요소 중의 하나가 바로 인구 증가율이며, 이를 고려하기 위해 미국 사무국의 경제 사회처 인구국(Population Division of the Department of Economics and Social Affairs)에서 제공하는 세계 인구 전망 보고서(World Population Prospects: the 2008 Revision Population Database) 자료를 이용하였다. 상기 자료로부터 2010년 인구 증가율을 1.0으로 하고, 나머지 연도에 대해서는 이에 대한 비율로 계산하였다. 1910년부터 1950년과 2050년부터 2100년까지는 1950년 및 2050년의 인구증가율과 같다고 가정하였다. 예를 들어, 미국의 경우 인구 증가율은 2000년에 0.91이다. 세계 인구 증가율도 같은 방법으로 계산하였으며, 2000년 세계 인구 증가율은 0.89이다.
결국 미국의 2000년도 자료를 특정해서 계산된 식량안전지수는 [수학식 3]을 이용하면, 324.3×0.91 / [(385.8×1.0)+(6.5/0.89)] ×100%=75.07이 된다.
도 3d는 [수학식 3]에 의해 계산된 식량 안전 지수(food security index)이다. 도 3d에 나타난 바와 같이 식량 안전 지수가 향후 수십년 동안 해년마다 전 세계적으로 증가하고 있다는 것을 알 수 있다.
도 4a는 미국의 에너지 정보청(Energy Information Administration)에서 제공하는 전 세계 총 전기 순 생산량(The World Total Electricity Net Generation) 통계 그래프이다.
도 4b는 미국 에너지 정보청에서 제공하는 각 국가별 전기 가격(world domestic electricity prices)을 나타내는 데이터이다. 단위는 [penny/kWh]이다(NA는 Not Available).
도 4c는 국내 총 생산량(Gross Domestic Product, GDP)을 나타내는 그래프이다.
한편 본 발명에 있어서 기후 위기 지수를 산출하기 위한 에너지 안전 지수를 계산하는 식은 [수학식 4]와 같다.
Figure 112010012263010-pat00027
상기 전기 가격은 kW/h 에 해당하는 가격이고, 상기 GDP는 국내 총 생산량이다. 보다 구체적으로, 상기 총 전기 순 생산량 및 전기 가격은 미국의 에너지 정보청(Energy Information Administration)의 전 세계 총 전기 순 생산량(The World Total Electricity Net Generation) 통계 자료와 가정용 전기 가격(Electricity Prices for Households)을 이용하였다.
상기 자료에서 제공하는 총 전기 에너지는 열 전기 에너지, 수력 전기 에너지, 원자력 에너지, 지역 에너지, 태양 에너지, 풍력 에너지 등을 포함하며, 기간은 1980년에서 2010년까지이다. 따라서 이 기간에 대해서는 총 전기 순 생산량 실제값을 사용하였으며, 2006년 18조 kW/h 대비 2015년 23조 2천억 kW/h, 2030년 31조 8천억 kW/h의 증가율을 감안하여 전 세계 전기 에너지 생산량 증가율을 계산하였으며, 2010년부터 2100년 기간에 대해서도 같은 비율을 사용하여 전기 에너지 생산량 증가율을 추정하였다. 상기 전세계 국내 전기 가격 또한 상기 에너지 정보청에서 제공되는 값으로써 1999년부터 2007년까지의 전기 가격의 평균치를 일괄 사용하였다. 미국의 경우 아래 [표 4]와 같다.
Figure 112010012263010-pat00028
결국 미국의 경우 2000년 총 전기 순 생산량과 전기 가격은 각각 3808.00 십억 Kw/h, 0,09 US 달러(dollar)(Kw/h)가 된다.
도 4c에서, 국내 총 생산량(Gross Domestic Product, GDP)은 어느 특정 한 해 동안 생산된 최종 용역과 재화의 가치를 나타내는 지표이다. 에너지 생산/소비량 또한 국내 총 생산량과 밀접한 관계가 있으므로, 세계 은행 그룹(The World Bank Group)의 세계 개발 지표(World Development Indicators)로부터 선택된 디디피 퀵 쿼리(DDP Quick Query)에서 제공되는 자료를 사용하였다. 상기 자료는 세계 은행 그룹의 홈페이지에서 확인할 수 있다. 상기 자료는 1960년부터 2008년까지의 GDP를 제공하므로, 1910년에서 2050년까지의 기간에 대해서는 도 4c의 자료를 사용하였다. 자료가 제공되지 않는 1960년 이전과 2008년 이후의 기간에 대해서는 과거 변동 추이를 바탕으로 선형적으로 추정한 GDP를 사용하였다. 미국의 경우는 아래 [표 5]와 같다. [표 5]에 따르면 미국의 2000년 GDP는 9764800 백만 US 달러이다.
Figure 112010012263010-pat00029
도 4d는 [수학식 4]에 의해 계산된 에너지 안전 지수이다. 도 4d에 도시된 바와 같이 남한의 에너지 안전 지수가 1980년경부터 2010년경까지 감소하다가 다시 해년마다 증가하고 있다는 것을 알 수 있다.
여기서 미국의 2000년도 자료를 특정하여 안전지수를 계산해보면, [(3808.00×0.09×0.91)×1000/(0.1×9764800)]×100%=31.94이다. 여기서 분자에 곱해준 1000은 분자의 전기 생산량의 십억(billion)과 분모의 GDP의 단위 백만(million) 간의 단위를 맞춰주기 위해 곱해준 값이다.
도 5a는 NCEP(National Centers for Environmental Prediction, 국립 환경 예측 센터)과 NCAR(National Center for Atmospheric Research, 국립 기상 연구 센터)가 공동으로 집계한 강수량 재분석자료이다. 이에 의하면 미국의 경우는 [표 6]과 같다. 단위는 mm이다.
Figure 112010012263010-pat00030
도 5b는 영국 킬리 대학(Keele University)의 경제 연구소(Centre for Economic Research)에서 발간한 "물 부족 지수: 국제적 비교(The Water Poverty Index: an International Comparison)" 보고서 내용 중 나라별 물 부족 지수를 나타내는 그래프이다. 이에 의하면 미국의 경우는 [표 7]과 같다.
Figure 112010012263010-pat00031
한편 본 발명에 있어서 기후 위기 지수를 산출하기 위한 물 안전 지수를 계산하는 식은 [수학식 5]와 같다.
Figure 112010012263010-pat00032
상기 WPI(Water Poverty Index)는 가정 복지와 물 가용성 간의 관계를 나타내는 학제간 측정 지표로써 물 부족이 인구수에 미치는 영향의 정도를 나타내는 물 부족 지수이고, 상기
Figure 112010012263010-pat00033
은 1950년부터 2008년 기간의 평균 강수량이며, 상기 P i 는 년 강수량이다.
변수
Figure 112010012263010-pat00034
와 P i 는 도 5a의 NCEP(National Centers for Environmental Prediction, 국립 환경 예측 센터)과 NCAR(National Center for Atmospheric Research, 국립 기상 연구 센터)가 공동으로 생산한 강수량 재분석자료로써 1948~2008년 기간의 강수량 자료를 사용하였다. NCEP/NCAR 재분석자료에 포함되어 있지 않는 1948년 이전과 2009년 이후의 기간에 대해서는 선형 내삽한 강수량 자료를 사용하였다.
상기 [수학식 5]에서 사용된 WPI는 영국 킬리 대학(Keele University)의 경제 연구소(Centre for Economic Research)에서 발간한 "물 부족 지수: 국제적 비교(The Water Poverty Index: an International Comparison)" 보고서를 이용하였다. WPI의 목적은 가정 복지(household welfare)와 물 가용성(water availability) 간의 관계를 나타내는 학제간 측정 지표(interdisciplinary measure)로써, 물 부족이 인구수에 미치는 영향의 정도를 나타낸다. 이러한 지표를 이용하면 물 부족과 관련하여 물질적, 사회경제적인 면을 고려하여 각 나라별로 (혹은 국가 내 집단 간) 계급을 나눌 수 있다. 또한 이 지표는 물 자원의 공급과 관리를 담당하는 국가기관 또는 국제기관으로 하여금 현 가용자원과 이러한 가용자원의 사용에 영향을 미치는 사회경제적 요인 등을 감시할 수 있게 한다. 상기 보고서(Lawrence, P., Meight, J., and Sullivan, C.(2002). "The Water Poverty Index: an International Comparison", Keele Economics Research Papers, 19, October, pp. 1-17)에서는 총 140개국에 대한 정보를 담고 있다.
도 5c는 상기 [수학식 5]에 의해 계산된 물 안전 지수이다. 도 5c에 도시된 바와 같이 물 안전 지수는 전 세계적으로 점차 증가하는 추세에 있다.
미국의 경우 2000년도의 물안전지수를 [수학식 5]에 의해 계산하면, (65.0×409×0.91)/431=56.13이 된다.
도 6a 및 도 6b는 평화를 위한 미합중국 두뇌 집단 기금 및 외교 정책 잡지(United States think-tank Fund for Peace and the magazine Foreign Policy)에서 발표한 각국 별 실패 국가 지수(failed state index)를 나타내는 자료이다. 또한 도 6c는 미합중국, 인도, 남한의 실패 국가 지수를 나타내는 그래프이다.
한편 본 발명에 있어서 기후 위기 지수를 산출하기 위한 실패 국가 지수는 평화를 위한 미합중국 두뇌 집단 기금 및 외교 정책 잡지(United States think-tank Fund for Peace and the magazine Foreign Policy)에서 발표한 자료를 이용하였다.
상기 실패 국가 지수는 몇 가지 특성을 바탕으로 한 지수로써, 한 국가의 중앙 정부가 매우 취약하거나 비효율적이어서 그 국가의 영토, 공공 서비스의 취약, 사회에 만연한 부패와 범죄, 난민과 인구의 무의식적인 이동 등에 대해 실질적인 영향력을 발휘하지 못하고 통치하지 못하는 상태를 나타내는 것으로써, 최종적으로는 급격한 경제 하락을 초래한다. 이 지표는 값이 낮을수록 안정된 상태를, 값이 높을수록 불안정하고 위험한 상태를 나타낸다.
상기와 같은 이산화탄소 지수, 온도 지수, 식량 안전 지수, 에너지 안전 지수, 물 안전 지수 및 실패 국가 지수 등의 6가지 인자를 바탕으로 평균값을 계산하면 본 발명의 기후 위기 지수가 산출된다. 즉 기후 위기 지수(Climate Crisis Index, CCI)는 다음의 [수학식 6]으로부터 도출된다.
Figure 112010012263010-pat00035
도 7a는 미합중국(the U.S.)의 6가지 인자 및 기후 위기 지수를 나타내는 통계자료이다. 도 7b는 미합중국의 6가지 인자 및 기후 위기 지수를 나타내는 그래프이다.
도 8a는 인도(India)의 6가지 인자 및 기후 위기 지수를 나타내는 통계자료이다. 도 8b는 인도의 6가지 인자 및 기후 위기 지수를 나타내는 그래프이다.
도 9a는 남한(South Korea)의 6가지 인자 및 기후 위기 지수를 나타내는 통계자료이다. 도 9b는 남한의 6가지 인자 및 기후 위기 지수를 나타내는 그래프이다.
상기 도 7a 내지 도 9b에서 나타난 기후 위기(Climate Crisis) 지수를 비롯한 기후 위기 지수에 영향을 미치는 이산화탄소(CO2) 지수, 온도(Temperature) 지수, 식량 안전(Food security) 지수, 물 안전(Water security) 지수, 에너지 안전 지수, 실패 국가(Failed state) 지수 등은 값이 작을수록 위험도가 낮은 반면, 값이 클수록 위험도가 높음을 의미한다. 예를 들어, 인도의 경우는 2070년이 되면 기후 위기 지수가 100을 넘게 되어 위험도가 매우 커지는 반면, 미합중국의 경우 2100년까지 비교적 위험도가 낮음을 나타낸다. 좀 더 구체적으로, 미국의 2000년도 기후 위기 지수를 계산하면, CCI=(82.22+32.40+75.07+31.94+56.13+34.00)/6=51.96이 된다.
도 10은 전 세계의 기후 위기 지수(Climate Crisis Index)를 알아보기 쉽도록 색깔별로 구분한 지도이다. 즉 기후 위기 지수를 No data, 0~50, 50~60, 60~70, 70~80, 80~90, 90~100, 100이상의 9단계로 구분하여 지도상의 해당 지역을 각 색깔로 표시한 것이다.
도 11은 본 발명에 있어서 6가지 인자를 합하여 평균한 기후 위기 지수를 산출하는 시스템을 나타내는 전체 구성도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기후 위기 지수 시스템은 대기 중 이산화탄소 농도 자료를 수집하는 이산화탄소 농도 수집 모듈(121), 상기 이산화탄소 농도 수집 모듈(121)에 의해 수집된 대기 중 이산화탄소 농도 자료와 제1 수식을 이용하여 이산화탄소 지수를 산출하는 이산화탄소지수 산출 모듈(122), 온도 아노말리를 수집하는 온도 아노말리 수집 모듈(131), 상기 온도 아노말리 수집 모듈(131)에 의해 수집된 온도 아노말리와 제2 수식을 이용하여 온도 지수를 산출하는 온도 지수 산출 모듈(132), 특정 국가의 인구 증가율 및 세계 인구 증가율 자료를 수집하는 인구증가율 수집 모듈(170), 전 세계 식량 통계치를 수집하는 식량 통계 자료 수집 모듈(141), 상기 인구 증가율 수집 모듈(170)에 의해 수집된 인구 증가율과 상기 식량 통계 자료 수집 모듈(141)에 의해 수집된 식량 통계치 및 제3 수식을 이용하여 식량 안전지수를 산출하는 식량 안전지수 산출 모듈(142), 총 전기 순 생산량과 전기 가격 자료와 GDP 자료를 수집하는 전기 통계 및 GDP 수집 모듈(151), 상기 인구 증가율 수집 모듈(170)에 의해 수집된 인구 증가율과, 상기 전기 통계 및 GDP 수집 모듈(151)에 의해 수집된 총 전기 순 생산량과 전기 가격 및 GDP자료와, 제4 수식을 이용하여 에너지 안전지수를 산출하는 에너지 안전지수 산출 모듈(152), 전 세계 물 부족 지수와 전 세계 강수량 자료를 수집하는 물 부족지수 및 강수량 수집 모듈(161)과, 상기 인구 증가율 수집 모듈(170)에 의해 수집된 인구 증가율과, 상기 물 부족지수 및 강수량 수집 모듈(161)에 의해 수집된 전 세계 물 부족 지수와 전 세계 강수량 자료 및 제5 수식을 이용하여 물 안전지수를 산출하는 물 안전지수 산출 모듈(162), 국가의 취약성을 나타내는 실패 국가 지수를 수집하는 실패 국가지수 수집 모듈(180) 및, 상기 이산화탄소 지수 산출 모듈(122), 상기 온도지수 산출 모듈(132), 상기 식량 안전지수 산출 모듈(142), 상기 에너지 안전지수 산출 모듈(152), 상기 물 안전지수 산출 모듈(162) 및 상기 실패 국가지수 수집 모듈(180)에 의해 산출 및 수집된, 이산화탄소 지수, 온도 지수, 식량 안전지수, 에너지 안전지수, 물 안전지수 및 실패 국가지수를 모두 합하여 평균한 값을 산출하는 평균 산출 모듈(110)을 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
110:평균 산출 모듈 121:이산화탄소 농도 수집 모듈
122:이산화탄소지수 산출 모듈 131:온도 아노말리 수집 모듈
132:온도 지수 산출 모듈 141:식량 통계 자료 수집 모듈
142:식량 안전지수 산출 모듈 151:전기 통계 및 GDP 수집 모듈
152:에너지 안전지수 산출 모듈 161:물 부족지수 및 강수량 수집 모듈
162:물 안전지수 산출 모듈 170:인구 증가율 수집 모듈
180:실패 국가지수 수집 모듈

Claims (23)

  1. 기후 변화에 따른 위험 여부를 알리는 척도인 기후 위기 지수를 산출하는 방법에 있어서,
    대기 중 이산화탄소 농도를 이용한 이산화탄소(CO2) 지수와,
    온도 아노말리를 이용한 온도 지수와,
    식량 통계치를 이용한 식량 안전 지수와,
    총 전기 순 생산량을 이용한 에너지 안전 지수와,
    강수량을 이용한 물 안전 지수 및,
    국가의 취약성을 나타내는 실패 국가 지수를 더하여 계산된 평균값을 기후 위기 지수로 산출하는 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이산화탄소 지수는 다음과 같은 식에 의해 도출되며,
    Figure 112010012263010-pat00036

    상기 x는 대기 중 이산화탄소 농도인 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 온도 지수는 다음과 같은 식에 의해 도출되며,
    Figure 112010012263010-pat00037

    상기
    Figure 112010012263010-pat00038
    는 해수면 온도와 지표 기온 자료를 결합하여 만들어진 온도 아노말리인 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 식량 안전 지수는 다음과 같은 식에 의해 도출되며,
    Figure 112010012263010-pat00039

    상기 cc_impact는 온도 증가, 강수량의 변화, 식물에 대한 화석 연료 사용이 농작물 생산량에 미치는 영향에 관한 정보를 제공하는 농업 생산량 영향 지수인 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 에너지 안전 지수는 다음과 같은 식에 의해 도출되며,
    Figure 112010012263010-pat00040

    상기 전기 가격은 KW/h 에 해당하는 가격이고, 상기 GDP는 국내 총 생산량인 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 물 안전 지수는 다음과 같은 식에 의해 도출되며,
    Figure 112010012263010-pat00041

    상기 WPI(Water Poverty Index)는 가정 복지와 물 가용성 간의 관계를 나타내는 학제간 측정 지표로써 물 부족이 인구수에 미치는 영향의 정도를 나타내는 물 부족 지수이고,
    상기
    Figure 112010012263010-pat00042
    은 1950년부터 2008년 기간의 평균 강수량이며,
    상기 P i 는 년 강수량인 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 x는 미국 상무부(US Department of Commerce) 소속의 마우나 로아 관측소(Mauna Loa Observatory)에서 관측된 대기 중 이산화탄소 농도인 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기
    Figure 112010012263010-pat00043
    는 HadCRUT3 자료에서 계산된 온도 아노말리로써 영국 기상청(UK Met Office)의 해들리 센터(Hadley Center)와 영국 이스트 앵글리아(East Anglia) 대학의 CRU(Climate Research Unit, 기후 연구 유닛)가 만든 전구 온도 자료인 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 식량 통계치는 유엔 식량농업기구(Food and Agricultural Organization of the United Nations)에서 제공하는 전세계 시장 분석(Global market analysis) 자료를 사용하는 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 cc_impact는 화석 연료의 사용 등에 따른 기후 변화로 인한 2080년 농업 생산량의 예측 추이인 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  11. 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인구 증가율은 미국 사무국의 경제 사회처 인구국(Population Division of the Department of Economics and Social Affairs)에서 제공하는 세계 인구 전망 보고서(World Population Prospects: the 2008 Revision Population Database) 자료를 이용하는 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  12. 청구항 5에 있어서,
    상기 총 전기 순 생산량 및 전기 가격은 미국의 에너지 정보청(Energy Information Administration)의 전 세계 총 전기 순 생산량(The World Total Electricity Net Generation) 통계 자료와 가정용 전기 가격(Electricity Prices for Households)을 이용하는 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  13. 청구항 6에 있어서,
    변수
    Figure 112010012263010-pat00044
    및 P i 는 NCEP(National Centers for Environmental Prediction, 국립 환경 예측 센터)과 NCAR(National Center for Atmospheric Research, 국립 기상 연구 센터)가 공동으로 집계한 강수량 재분석자료를 사용하는 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  14. 청구항 6에 있어서,
    상기 WPI(Water Poverty Index, 물 부족 지수)는 영국 킬리 대학(Keele University)의 경제 연구소(Centre for Economic Research)에서 발간한 "물 부족 지수: 국제 비교(The Water Poverty Index: an International Comparison)" 보고서를 이용하는 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 실패 국가 지수는 평화를 위한 미합중국 두뇌 집단 기금 및 외교 정책 잡지(United States think-tank Fund for Peace and the magazine Foreign Policy)에서 발표된 자료를 이용하는 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 방법.
  16. 대기 중 이산화탄소 농도 자료를 수집하는 이산화탄소 농도 수집 모듈,
    상기 이산화탄소 농도 수집 모듈에 의해 수집된 대기 중 이산화탄소 농도 자료와 제1 수식을 이용하여 이산화탄소 지수를 산출하는 이산화탄소 지수 산출 모듈,
    온도 아노말리를 수집하는 온도 아노말리 수집 모듈,
    상기 온도 아노말리 수집 모듈에 의해 수집된 온도 아노말리와 제2 수식을 이용하여 온도 지수를 산출하는 온도 지수 산출 모듈,
    특정 국가의 인구 증가율 및 세계 인구 증가율 자료를 수집하는 인구증가율 수집 모듈,
    전 세계 식량 통계치를 수집하는 식량 통계 자료 수집 모듈,
    상기 인구 증가율 수집 모듈에 의해 수집된 인구 증가율과 상기 식량 통계 자료 수집 모듈에 의해 수집된 식량 통계치 및 제3 수식을 이용하여 식량 안전지수를 산출하는 식량 안전지수 산출 모듈,
    총 전기 순 생산량과 전기 가격 자료와 GDP 자료를 수집하는 전기 통계 및 GDP 수집 모듈,
    상기 인구 증가율 수집 모듈에 의해 수집된 인구 증가율과, 상기 전기 통계 및 GDP 수집 모듈에 의해 수집된 총 전기 순 생산량과 전기 가격 및 GDP자료와, 제4 수식을 이용하여 에너지 안전지수를 산출하는 에너지 안전지수 산출 모듈,
    전 세계 물 부족 지수와 전 세계 강수량 자료를 수집하는 물 부족지수 및 강수량 수집 모듈과,
    상기 인구 증가율 수집 모듈에 의해 수집된 인구 증가율과, 상기 물 부족지수 및 강수량 수집 모듈에 의해 수집된 전 세계 물 부족 지수와 전 세계 강수량 자료 및 제5 수식을 이용하여 물 안전지수를 산출하는 물 안전지수 산출 모듈,
    국가의 취약성을 나타내는 실패 국가 지수를 수집하는 실패 국가지수 수집 모듈 및,
    상기 이산화탄소 지수 산출 모듈, 상기 온도지수 산출 모듈, 상기 식량 안전지수 산출 모듈, 상기 에너지 안전지수 산출 모듈, 상기 물 안전지수 산출 모듈 및 상기 실패 국가지수 수집 모듈에 의해 산출 및 수집된, 이산화탄소 지수, 온도 지수, 식량 안전지수, 에너지 안전지수, 물 안전지수 및 실패 국가지수를 모두 합하여 평균한 값을 산출하는 평균 산출 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 수식은,
    Figure 112010012263010-pat00045
    이며,
    상기 x는 상기 이산화탄소 수집 모듈에 의해 수집된 대기 중 이산화탄소 농도이고 미국 상무부(US Department of Commerce) 소속의 마우나 로아 관측소(Mauna Loa Observatory)에서 관측된 대기 중 이산화탄소 농도인 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 시스템.
  18. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 제2 수식은,
    Figure 112010012263010-pat00046
    이며,
    상기
    Figure 112010012263010-pat00047
    는 상기 온도 아노말리 수집 모듈에 의해 수집된 해수면 온도와 지표 기온 자료를 결합하여 만들어진 HadCRUT3 자료에서 계산된 온도 아노말리로써 영국 기상청(UK Met Office)의 해들리 센터(Hadley Center)와 영국 이스트 앵글리아(East Anglia) 대학의 CRU(Climate Research Unit, 기후 연구 유닛)가 만든 전구 온도 자료인 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 시스템.
  19. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 제3 수식은,
    Figure 112010012263010-pat00048
    이며,
    상기 전 세계 식량 통계치는 유엔 식량농업기구(Food and Agricultural Organization of the United Nations)에서 제공하는 전 세계 시장 분석(Global market analysis) 자료를 사용하고,
    상기 cc_impact는 화석 연료의 사용 등에 따른 기후 변화로 인한 2080년 농업 생산량의 예측 추이로서 상기 식량 통계 자료 수집 모듈에 의해 수집된, 온도 증가, 강수량의 변화, 식물에 대한 화석 연료 사용이 농작물 생산량에 미치는 영향에 관한 정보를 제공하는 농업 생산량 영향 지수인 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 시스템.
  20. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 제4 수식은,
    Figure 112010012263010-pat00049
    이며,
    상기 전기 가격은 KW/h 에 해당하는 가격이고, 상기 GDP는 국내 총 생산량이며,
    상기 총 전기 순 생산량 및 전기 가격은 미국의 에너지 정보청(Energy Information Administration)의 전 세계 총 전기 순 생산량(The World Total Electricity Net Generation) 통계 자료와 가정용 전기 가격(Electricity Prices for Households)을 이용하는 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 시스템.
  21. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 제5 수식은,
    Figure 112010012263010-pat00050
    이며,
    상기 WPI(Water Poverty Index)는 상기 물 부족지수 및 강수량 수집 모듈에 의해 수집된 가정 복지와 물 가용성 간의 관계를 나타내는 학제간 측정 지표로써 영국 킬리 대학(Keele University)의 경제 연구소(Centre for Economic Research)에서 발간한 "물 부족 지수: 국제 비교(The Water Poverty Index: an International Comparison)" 보고서를 이용하고,
    상기
    Figure 112010012263010-pat00051
    은 상기 물 부족지수 및 강수량 수집 모듈에 의해 수집된 1950년부터 2008년 기간의 평균 강수량이며, 상기 P i 는 상기 물 부족지수 및 강수량 수집 모듈에 의해 수집된 년 강수량이며,
    상기의 변수
    Figure 112010012263010-pat00052
    및 P i 는 NCEP(National Centers for Environmental Prediction, 국립 환경 예측 센터)과 NCAR(National Center for Atmospheric Research, 국립 기상 연구 센터)가 공동으로 집계한 강수량 재분석자료를 사용하는 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 시스템.
  22. 청구항 16에 있어서,
    상기 인구 증가율은 미국 사무국의 경제 사회처 인구국(Population Division of the Department of Economics and Social Affairs)에서 제공하는 세계 인구 전망 보고서(World Population Prospects: the 2008 Revision Population Database) 자료를 이용하는 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 시스템.
  23. 청구항 16에 있어서,
    상기 실패 국가 지수는 평화를 위한 미합중국 두뇌 집단 기금 및 외교 정책 잡지(United States think-tank Fund for Peace and the magazine Foreign Policy)에서 발표된 자료를 이용하는 것을 특징으로 하는 기후 위기 지수 산출 시스템.
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