Development of a Predictive Model for Groundwater Use

지하수 이용량 추정기법 개발

For a total of 210 city and Kun areas in Korea, a model was developed to predict the amount of groundwater use at each area. At first, the total areas were classified into 3 groups by the characteristics of groundwater use: residential(87), industrial(27) and agricultural (96) areas. Among them, type areas, represented by the dominant groundwater usage for typical purposes, were selected: residential(22), industrial(8) and agricultural(32) areas. Data for the various factors possibly related to the groundwater use were statistically analyzed. The factors include, 1) agricultural area, 2) industrial area, 3) adininistrative unit area(city or Kun), 4) population, 5) groundwater capadty for community water supply, 6) average water supply for a person per day, 7) agricultural water-use, 8) industrial water-use, 9) residential wateruse, 10) rates of community water supply. The data were correlated to the total amount of groundwater use, and the correlations tested at the 95% and 99% significance levels. Influential, significantly related, factors were identified from the tests. Using the multiple regression method with the influential factors, predictive equations were drawn to calculate the amount of groundwater use for residential-industrial and agricultural areas, respectively. The equations were calibrated to minimize the RMS(root mean square) of the differences between predicted and observed groundwater use. After the validation with future data, the model can be utilized in the regional development plans to predict the maximum groundwater demand at each area.

전국 210개 시군을 대상으로 지역별 지하수 이용량을 예측하는 기법을 개발하였다. 우선 210개 대상지역은 각 지역 지하수 이용 특성에 따라 생활형, 공업형, 농업형 지역으로 대분하고, 이들로부터 각 지역별 특성을 잘 나타내는 표본(생활형 22개 : 공업형 8개 : 농업형 32개)지역을 선정하였다. 이 지역에서 지하수 이용에 연관 가능한 인자들로 1) 농지면적, 2) 공업부지 면적, 3) 행정단위 면적, 4) 인구, 5) 지하수원 상수도 시설용량, 6) 1인 1일 평균수량, 7) 농업용수 사용량, 8) 공업용수 사용량, 9) 생활용수 사용량, 10) 상수도 보급률 등을 선정하고 이들의 자료를 수집 분석하였다. 이들과 지역별 지하수 이용량과의 관계를 분석한 결과 얻어진 상관계수를 t-test 방법으로 신뢰도 95%와 99%에서 그 관계의 중요성을 검증하였고, 이로부터 영향인자를 도출하였다. 이와 같이 도출된 영향인자들을 사용하여, 다중 회기분석법으로 생공형 지역과 농업형 지역에서의 지하수 이용량을 추정하는 관계식을 두출하였고, 이 식으로부터 얻어진 예측치를 실제 이용량과 비교하여 그 오차의 RMS를 최소화하도록 보정하였다. 이 모델은 미래 자료에 의하여 타당성이 검증된 후, 지역별 지하수자원의 개발 계획 수립시 최대 수요량의 예측에 사용될 수 있다.