수자원공학에서 일강수량 모의기법은 다양한 목적으로 활용되고 있지만, 일반적으로 홍수와 가뭄의 영향을 고려할 수 있는 수공구조물의 위험도 및 신뢰성 평가 및 수자원 계획을 수립하기 위한 입력 자료생성을 목적으로 활용된다. 유역 단위의 분석시 단일 지점에 대한 강수 모의 기법을 적용할 경우 각각의 지점에서 관측된 강수 자료의 시계열 및 통계치 특성이 효과적으로 재현되지만 공간적으로 발생하는 즉, 지점 간의 종속관계를 재현하지 못하는 문제가 발생한다. 이러한 이유로 공간적인 전이 특성이 있는 가뭄 분석 및 유역내 유출량의 공간적 변동 특성 분석에 단일지점별 모의 결과를 이용할 경우 관측 자료와 상반된 공간적 변동성으로 인하여 잘못된 가뭄 및 유출 분석 결과가 도출되는 문제점이 있다. 따라서, 실제적으로 발생하는 강수 특성을 반영한 유역 단위의 홍수 및 가뭄 등의 수문 분석을 위해서는 지점간의 종속성을 반영할 수 있는 다지점 강수 모의 모형의 적용이 필수적이다. 본 연구에서는 다지점 모의에 있어서, Wilks 모형의 지점별 시변동 특성과 공간상관성 재현 능력, HMM 모형이 갖는 강수 사상별로 분포된 양적 분포 패턴 재현 능력을 복합적으로 나타낼 수 있는 새로운 다지점 일강수량 모의 모형인 기계학습 기반 범주화 기법을 이용한 다지점 일강수량 모의 모형(ML-MRS)을 개발하였다. 또한, 지점별 강수량에 적용되는 확률분포모형은 Gamma 분포로 구성된 혼합모형을 적용하여 단일 확률 분포 모형의 자료 적합 문제를 개선하였다. 모의를 통한 일강수량 시계열 자료는 일 강수자료의 통계량을 효과적으로 모의하였으며, 다지점 모형의 모의 결과를 적용한 가뭄 모의 결과 관측 자료에서 나타나는 공간적 패턴이 재현되었다. 본 모형은 시 공간적 사상을 효과적으로 재현함으로서 지역의 변동특성을 반영한 가뭄, 홍수, 기상 현상 분석 등 활용도가 매우 높을 것으로 판단된다.
본 연구는 2016년부터 2017년까지 한국 정부가 선정한 다수의 도시재생사업 중 수변공간 관련 사업을 선별하여 세부내용을 살펴보고 수변공간 도시재생사업의 거버넌스 특성을 분석한다. 도시재생사업에서 거버넌스는 사업의 성패를 가르는 핵심 요소로 대두되고 있다. 특히, 협업을 통한 민간 커뮤니티의 역할과 주민참여는 더욱 중요한 비중을 갖게 되었다. 본 연구는 Tallon(2013)의 도시재생 거버넌스 네 가지 형태-관주도(top-down), 주민주도(bottom-up), 시장주도(market-led), 지주주도(property-led) 재생을 기준으로 도시재생사업 활성화계획의 세부내용을 분석한다. 향후 도시재생사업의 추진 및 시행단계에서 거버넌스의 역할이 제대로 작동할 수 있도록 시사점을 제공하고자 한다. 연구의 공간적 범위를 수변공간을 한정하여 분석한 결과 총 20개의 도시재생사업이 도심 내 하천변과 해안가를 활용하여 추진되고 있었다. 구체적인 사업의 형태로는 (1) 생태하천복원, (2) 역사문화자원을 연계한 수변관광지 개발, (3) 수변네트워크 녹지 산책로 조성 (4) 항구 기반 수변도시개발 및 도심재생, (5) 섬의 이점을 활용한 수변경관사업, (6) 조선업 침체지역재생 등이 있었다. 한국의 수변공간 도시재생사업은 가장 일반적인 도시재생방식인 '관주도'로 진행되고 있었다. 그러나 지역의 권한과 역할을 강화하고자 하는 노력은 우선시되고 있었다. 또한, 관계부처 및 공공기관과의 파트너십 구축을 통한 도시재생사업의 효과성 향상을 도모하고 있었다. 특히, 부산시 영도구와 경상남도 통영시의 도시재생사업에서 협업의 노력이 두드러지게 나타났다. '마을만들기'와 같은 주민주도의 도시재생방식은 '주민참여협의체'를 통하여 일부 반영되고 있었다. 예를 들어, 서울시 도봉 노원구, 인천시 부평구, 경상남도 김해시, 부산시 영도구 등이 해당한다. 그러나 구체적인 실천 방안을 통한 주민주도 도시재생 거버넌스를 구축하는데는 부족함을 보였다. 더불어 민간투자를 유치하는 시장주도의 도시재생 접근은 찾아볼 수 없었다. 도시재생사업의 장기적이고 통합적인 특성을 고려했을 때, 안정적인 도시재생사업 추진을 위한 재원 마련에 대한 지속적인 노력이 요구된다.
본 연구에서는 국토동남권의 인구와 고용에 따른 공간구조 변화과정을 분석하고 향후 경부고속철도 건설에 따른 변화를 예측하였다. 본 연구의 공간범위는 양산시, 울산시, 경주시, 포항시를 대상지역으로 한 총 52개 지역공간을 기초분석 단위로 하였다. 국토동남권내 인구와 고용의 공간구조를 분석 전망하기 위하여 공간구조 측정방법인 로렌쯔곡선측정식, 중심성측정식, 접근도측정식등의 기법을 이용하였으며 공간적 집중과 분산의 정도를 전망하였다. 본 연구에서는 1970년부터 1994년까지 인구와 고용구조를 조사하여 공간구조의 변화과정을 분석하였다. 그리고 현재까지 계획된 건설 공정을 바탕으로 개통 예정시점인 2006년부터 2016년까지의 국토동남권 공간구조를 전망하기 위하여 3가지 시나리오에 따라 인구와 고용의 공간구조 변화를 예측하였다. 시나리오(1)은 경부고속철도의 서울-대구 구간을 우선적으로 건설하여 운행하고 대구-부산 구간은 경부철도의 기존선을 전철화하여 활용하는 방안이다. 시나리오(2)는 경부고속철도를 기본계획과 같이 2006년 완공하고 국토동남권내 1개 정차역인 경주시 건천역을 개통하였을 경우이다. 시나리오(3)은 시나리오(2)와 같은 조건하에서 국토동남권내 2개 정차역인 건천역과 울산역을 개통하였을 경우이다. 시나리오 (2)와 (3)의 경우는 일본 시즈오카현 노선을 경유하는 신간선 주변의 지역공간 특성이 우리나라 국토동남권과 유사함을 근거로 신간선개통전과 개통후의 지역공간 변화를 분석하여 본 연구와 비교하였다.
자연계에서 토양의 침식 및 퇴적 반복적 과정은 매우 복잡한 형태로 발생하며, 호우로 인한 토사유출은 유역의 지형 및 지질학적 특성과 수문기상학적 특성 등에 의해 매우 민감하게 반응한다. 즉, 토양 침식 및 퇴적은 유역의 형상, 토양종류, 토지 이용 및 피복상태, 강우사상 등에 따라 시 공간적 분포가 다양하게 변화한다. 따라서 유역내 침식 및 퇴적의 시·공간적 변동성을 분석하기 위해서는 지형학적 특성인자와 수문기상학적 특성인자에 따른 유역내 수문학적 응답을 이해해야 한다. 본 연구에서는 분포형 강우-유사-유출 모형을 이용하여 용담댐 상류 천천유역을 대상으로 Strahler 하천차수구분법에 의해 유역을 차수별 소유역으로 구분하고, 지형학적 특성인자(유역면적, 지표흐름 이동거리, 국부경사)와 수문학적 특성인자(총 강우량)에 따른 침식 및 퇴적의 공간분포 변화에 대하여 분석하였다.
최근 빈번한 여름철 집중호우로 인하여 인명과 재산에 큰 피해를 보고 있다. 이러한 여름철 집중호우에 대한 시, 공간적 변동 특성 분석의 필요성이 증가되고 있다. 이에 최근에 빈번히 집중호우가 발생하는 한반도 남서 지역에 18개 관측 지점에 대해 1981년부터 2000년까지 시간별, 연도별 집중호우의 빈도수를 조사하였다. 분석결과, 최근에 집중 호우의 빈도는 증가하였으며 1일 집중호우 빈도는 해안지방이 많았으며, 시간당 집중호우 빈도는 해안지역 뿐만 아니라 산악 또는 내륙 지역에서도 증가하였다. 또한 시간별 집중호우는 해안지역의 경우에는 새벽에 많았으나 산악 또는 내륙 지역은 오후에 빈도수가 많았다. 월별 집중호우는 8월, 7월, 9월, 6월 순으로 많았다. 8월이 가장 많은 이유는 장마 종료 후 태풍의 영향이 컸음을 알 수 있다. 이러한 분석 결과를 기초로 하여 향후 한반도 남서 지역 집중 호우 발생에 대한 시..공간적 변동의 기후학적 특성에 대한 이해력 향상에 도움이 될 것이다.
본 연구는 충청권을 대상으로 공간특성을 분석하고 쇠퇴지역을 도출하는데 목적이 있다. 쇠퇴지역 도출을 위해 쇠퇴지표를 선정하고 충청권의 시 공간적 지표자료를 가공하여 공간자료로 이용하였으며, 쇠퇴지역의 특성을 도출하기 위하여 공간적 자기상관을 적용하였다. 공간적 자기상관은 '공간'이라는 요인을 고려하여 공간특성을 도출할 수 있는 방법이다. 또한 쇠퇴지역의 특성 도출을 위해 경제학적 개념을 도입하여 정(+)의 값을 가지는 지역은 보완지역으로 부(-)의 값을 가지는 지역은 대체지역으로 구분하였다. 이를 통해 주변지역의 성장으로 인해 쇠퇴되는 지역과 주변지역의 성장으로 인해 함께 성장하는 지역 등의 특성을 도출하였다. 본 연구는 충청권 시 군의 쇠퇴지역 도출 및 특성을 분석함으로써 향후 재생계획 수립을 위한 의사결정을 지원하고자 한다.
낙뢰란 뇌운 속에서 분리 축적 된 음 (-)과 양 (+)의 전하 사이 또는 뇌운 속의 전하와 지면에 유도되는 전하 사이에서 발생하는 불꽃 방전을 말한다. 뇌운 안에는 이 불꽃 방전을 반복하기에 충분한 전하의 분리가 계속 일어나고 있는데, 그 결과 양전하 (+)는 구름의 상부에 넓게 분산되어 분포하고, 음전하 (-)는 주로 구름 하부에 분포한다. 이 때 음전하가 대지로 방전되어 발생하는 낙뢰를 부극성 (-)낙뢰, 양전하가 대지로 방전되어 발생하는 낙뢰를 정극성 (+)낙뢰라 한다. 낙뢰의 약 80%는 구름 내부 또는 구름 대 구름 사이에서 발생하고, 약 20%만이 구름과 지면 사이에서 발생하는데, 이러한 구름-지면 낙뢰 (Cloud-to-ground lightning)는 가장 위험하고 그 피해도 크다. 우리나라는 동아시아 몬순 기후의 영향으로 여름철에 대기가 불안정하여 낙뢰가 집중적으로 발생하며, 복잡한 지형과 해양의 영향으로 낙뢰현상의 공간적 변동도 크게 나타난다. 이러한 낙뢰는 최근으로 올수록 강도가 증가하고 있어 그 피해의 증가가 우려되기 때문에 낙뢰 발생 특성에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 낙뢰자료와 강수자료, 그리고 시 공간 분해능이 뛰어난 MTSAT-1R (Multi-functional Transport SATellite - 1 Replacement) 정지궤도 위성의 휘도온도를 이용하여 낙뢰 발생 시 강수 및 위성 휘도온도의 특성을 분석하고자 한다. 이러한 연구는 대류활동에 대한 정보 제공 뿐 아니라, 낙뢰 예측성 향상 및 재해 경감에도 활용될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 2001년 기상청에 도입되어 운영 중인 신 낙뢰관측 시스템 (Total Lightning Detection System, TLDS)에서 관측된 낙뢰자료와 MTSAT-1R 위성에서 관측된 휘도온도 자료, 그리고 자동기상관측장비 (Automatic Weather System, AWS)에서 관측된 강수자료를 사용하였으며, 세 자료의 출처는 모두 기상청이다. 분석 기간은 2006년부터 2007년까지이며 우리나라에서 낙뢰발생 빈도가 여름철에 집중되어 나타나는 것을 고려하여 여름철 (6~8월) 낙뢰에 대해서만 분석하였다. 또한 낙뢰 발생 사례에 대하여 관측 효율이 90% 이상으로 알려진 위도 $33{\sim}39^{\circ}N$, 경도 $124{\sim}130^{\circ}E$ 영역에서 낙뢰발생시 강수 및 위성 휘도온도의 특성을 분석하였다. 사례는 낙뢰 발생 횟수가 많은 날을 중심으로 먼저 적외영상과 낙뢰영상을 정성적으로 분석한 후 뇌우의 지속시간이 긴 9개 사례를 선정하였다. MTSAT-1R 위성과 낙뢰자료 및 강수자료는 관측주기와 공간규모가 서로 다르기 때문에 세 자료를 함께 사용하기 위해서는 시 공간을 일치시키는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 위성자료 관측시간(00분, 33분)과 AWS 지점 위 경도를 시 공간 일치를 위한 기준으로 사용하였다.
유역관리 및 수질 향상을 위해 다양한 환경정책이 시행되고 있으며, 최근 수질오염총량관리제의 시행으로 인해 보다 집중적인 유역관리와 수질 향상을 위한 노력이 배가되고 있다. 이러한 노력의 일환으로 현재 환경부 국립환경과학원에서는 수질오염총량관리를 위하여 단위유역의 말단지점에서 수질 및 유량자료에 대한 정기적인 측정을 8일 간격으로 시행하고 있으며, 데이터 베이스 및 웹시스템을 통하여 자료를 공개하고 있다(이호열, 2009). 이와 같은 자료의 측정과 축적은 그 분석을 통해 수질 개선을 위한 우선 관리 대상지점의 파악 등과 같이 수질오염총량관리제의 시행과 평가를 위해 사용될 수 있을 뿐만 아니라 새로운 환경정책의 수립에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 현재 소수의 연구들에서만 상기의 자료를 단순히 활용한 결과를 찾을 수 있으며, 특히 측정된 수질 및 유량자료를 분석하여 발표한 연구결과 역시 소수에 지나지 않는다(김철겸 등, 2009). 측정 자료에 대한 분석 및 이에 따른 자료의 활용성 제고를 위해서 다양한 자료 분석 기법의 개발과 적용이 절실하다. 이러한 자료 분석 기법의 개발 및 적용에 관한 연구의 일환으로 최근 패턴분류를 위해 다양한 분야에서 활용되고 있는 자기조직화 특성 지도(Self Organizing Feature Map: SOFM)를 상기의 측정 자료에 적용한 연구 결과가 보고된 바 있다(진영훈 등, 2009; 2010). 본 연구에서는 수질오염총량관리제를 위해 측정되고 있는 수질 및 유량자료를 수집하여 자료에 내재되어 있는 시 공간적 특성을 분석하고자 하였다. 영산강 유역을 대상으로 하여, 본 유역 내의 단위유역들 중 황룡_A, 지석_A, 영본_A, 영본_B, 영본_C, 영본_D의 말단지점에서 측정되고 있는 BOD (Biochemical Oxygen Demand), TOC (Total Organic Carbon), T-N (Total Nitrogen), T-P (Total Phosphorus), SS (Suspended Solids) 수질농도 및 유량자료를 대상으로 연구를 진행하였다.
도시쇠퇴와 공동화 현상을 방지하고 침체된 지역경제를 활성화시키기 위한 새로운 도시재생 패러다임이 등장하고 있다. 본 연구는 도시재생특별법에 제시된 쇠퇴기준과 공간자기상관 탐색을 기반으로 GIS 및 공간통계기법을 활용하여 도시쇠퇴 특성을 분석하는데 그 목적을 두고 있다. 광주광역시를 대상으로 하여 도시재생특별법에 제시된 쇠퇴 기준인 인구감소, 사업체감소, 노후건축물에 관한 지표를 적용함으로써 객관성을 확보하고자 하였다. 특히 GIS와 공간 통계기법을 적용함에 있어서 공간자기상관 탐색을 통해 도시쇠퇴 특성을 분석한다는 점에서 기존의 연구와 차별성을 지닌다. 전체적인 분석과정은 도시활성화지역 지정 기준을 원용하고, 공간탐색적 절차에 따라 단계적으로 추진하였다. 따라서 본 연구를 통해 제시된 공간통계분석 절차 및 도시쇠퇴 특성 분석의 결과는 대도시권 수준에서 도시쇠퇴 진단에 기여하고, 도시재생과 관련한 공간의사결정에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대한다.
본 연구는 도시특성 요소가 자연재해 피해액에 미치는 영향을 분석하는 것을 목적으로 한다. 특히, 자연재해 피해액에 대한 공간적 자기상관성을 분석하고, 이를 고려한 공간회귀모형을 통한 실증분석을 실시하였다. 연구 대상지는 울릉군, 제주시, 서귀포시를 제외한 전국의 227개 지방자치단체로 설정하였고, 수집할 수 있는 가장 최근의 자료가 2013년이라는 점을 고려하여 분석 시점을 2013년으로 설정하였다. 여기서 울릉군, 제주시, 서귀포시를 제외한 것은 해당 지역들이 육지와 원거리에 있어 공간적 자기상관성 분석에서의 오차 내지는 오류가 발생할 소지가 있기 때문이다. 공간적 자기상관성 분석 결과, 2013년의 전국 지자체에서 발생한 자연재해 피해액은 통계적으로 유의한 공간적 자기상관성이 존재하는 것으로 도출되었다. 따라서 공간회귀모형을 활용하여 공간적 자기상관성을 통제할 필요가 있었고, 공간회귀모형과 OLS회귀모형의 비교를 통하여 공간회귀모형 중 공간시차모형이 최적합 모형인 것을 확인하였다. 공간회귀모형의 추정 결과를 살펴보면, 주거지역 면적이 증가할수록 자연재해 피해액이 감소하는 것으로 추정되었다. 반면에 녹지지역 및 하천 면적은 증가할수록 자연재해 피해액을 증가시키는 것으로 추정되었고, 통제변수로 활용된 연 강수량과 강우강도도 자연재해 피해액의 증가 요인으로 추정되었다. 실증분석 결과를 토대로 향후 자연재해 피해액 저감을 위하여 피해액 증가 요인에 대한 적절한 정책의 수립과 시행이 필요하다고 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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