• 한국수자원학회논문집
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• 제49권1호
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• pp.41-49
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• 2016

본 연구에서는 일강수량의 누적 패턴을 고려하여 새로운 가뭄지수(RADI)를 개발하였다. RADI는 누적 강수량의 장기간의 평균과 특정 기간에 관측된 누적 강수량을 비교하여 일단위로 가뭄지수를 간단히 산정할 수 있도록 개발되었다. 우리나라의 대표적인 가뭄기간 동안의 RADI의 시 공간적 변동성과 재현 주기를 살펴봄으로써 장 단기 가뭄의 감시에 대한 RADI의 적용성을 평가하였다. SPI의 경우, 장 단기 가뭄을 표현하기 위해서는 여러 가지 지속기간을 가지는 SPI를 사용해야 하지만, RADI는 하나의 지수로 단기 및 장기가뭄을 표현하고 모니터링 할 수 있다. RADI의 전국 평균값을 살펴본 결과, 우리나라에서 20년 주기로 가뭄이 발생하고 있다는 사실을 확인하였다. 또한 RADI의 발생확률 및 통계 분석을 통해 5단계의 가뭄 등급을 제안하였으며, 이는 가뭄 예보와 대응을 위한 기준으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.135-144
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• 2009

본 연구에서는 대표단위도가 작성되어 있는 중규모 하천유역을 대상으로 첨두유량을 발생시키는 임계지속기간을 결정하고 임계지속기간과 관련된 수문요소들에 대한 평가를 수행하였다. 임계지속기간과 유역특성인자, 유역응답시간 특성인자 그리고 단위도 특성인자들과의 상관분석을 실시하였다. 분석결과, 재현기간을 제외한 나머지 수문요소(확률강우강도식, 유출량 산정방법, 유효우량 산정방법, 강우시간분포)이 임계지속기간에 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 상관분석을 통하여 유역면적, 유로연장, 유로경사, 유역경사가 임계지속기간과 상관성이 높은 것으로 나타났다. 상관성이 높은 유역특성인자와 임계지속기간과의 다중회귀 분석을 실시하고 7가지 형태의 회귀식을 제시하였으며, 유도된 회귀식의 결정계수가 모두 $0.96{\sim}0.97$으로 나타나 매우 높은 상관관계를 갖는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권3호
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• pp.275-290
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• 2012

본 연구에서는 극치강우의 시간분포 연구를 위하여 서울지점 우량관측소의 자기기록지를 1분단위로 독취한 MMR(minutely data using the magnetic recording)자료와 최근 들어 관측을 시작한 AWS (automatic weather system) 분단위기상관측 자료를 이용하여 연최대치 계열의 중앙값을 기준으로 한 POT(peaks over threshold) 계열 추출을 통하여 강우의 최적 시간분포 모형을 개발하였다. 기존 Huff 방법에서의 최대 단점인 지속기간별 시간분포 변화 특성을 고려하지 못하는 점과 강우사상별 강우총량에 대한 기준강우량의 일괄적용 등의 문제를 개선하였으며, 분단위 관측자료의 가중치 적용을 통한 순위결정으로 최빈분위를 선택하고 IQR (interquartile range) matrix의 적용을 통한 Quartile별 호우사상을 추출하는 방법을 제안하였다. 마지막으로 추출된 분단위 무차원 단위우량주상도에 핵밀도함수를 적용하여 자료의 크기와 분포 특성을 고려한 지속기간별 최적 시간분포형을 유도하였다.

• 물과 미래
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• 제20권2호
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• pp.139-150
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• 1987

본 연구는 우리나라의 확율강우량도 작성을 위한 수문해석기법을 개발제시하는 것을 내용으로 하고 있다. 강우량계열의 적정분포형검정과정에서는 변수변환정규분포(Y-k법)등 11개의 연속확율분포형을 적용하였으며, 각 지속기간별 연최대강우량자료에 대한 수문해석을 실시하였다. 최적분포형 선정을 위한 적합도검정은 $-test와 Kolmogorov-Smirnov test에 의거하였으며 계급구간은 등간격으로 취하였다. 서울, 인천, 부산 및 광주지점의 강우지속기간 10분, 60분, 6시간 및 24시간에 대한 연최대 강우량에 각종 확율분포를 적용하고, 분포형의 적용상 특성과 강우량 자료집단의 특성을 고려하여 최적확율분포형을 설정하였다. 이와같은 해석기법으로 설정된 최적확율분포형은 종전의 방법으로 얻어진 적정분포형 보다도 자료면에서 확장된 자료집단일 뿐 아니라 확대검정된 합리적인 결과라고 생각된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.17-28
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• 2005

본 연구의 목적은 소규모 유역에서 홍수 저류시설물과 홍수 조절시설물 사이의 임계지속기간을 평가하는데 있다. 4개 소규모 유역을 통하여 수문분석을 실시하였으며, 유효우량은 NRCS 유효우량 산정방법으로 산정하였다. 홍수 저류시설물과 홍수 조절시설물의 임계지속기간은 허용방류량 고정개념을 이용하여 평가하였다. 허용방류량 고정개념을 이용한 경우 최대 저류비를 발생시키는 시간분포는 Huff 2분위 시간분포로 나타났으며, 자연방류형 단일저류지에서 홍수 조절시설물의 임계지속기간은 홍수 저류시설물의 임계지속기간과 유사한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.15-24
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• 2010

최근에는 확률강우량을 산정할 경우 지점빈도해석의 단점을 보완한 지역빈도해석법이 자주 실무에 적용되고 있으나, 가뭄에 관련한 연구에서는 대부분 아직까지 지점자료를 이용한 가뭄분석을 실시하고 있다. 본 연구에서는 가뭄의 지역적 특성 분석을 실시하기 위하여 필요한 동질한 가뭄특성을 지닌 지역을 구분하는 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 기상청 강우관측 지점자료 중 30년 이상의 강우자료를 보유한 58개의 관측지점을 대상으로 표준강수지수(SPI)를 산정하여 가뭄의 심도, 지속기간, 강도, 발생빈도 등과 같은 가뭄특성인자를 생성하였다. 가뭄특성인자는 수문학적으로 동질한 특성을 지닌 지역을 구분하는데 중요한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 다양한 가뭄특성인자를 효율적으로 활용하여 K-means 기법을 적용한 군집분석을 실시하여 동질한 가뭄특성을 지닌 지역을 6개 지역으로 구분하였다. 이러한 지역구분은 가뭄 특성의 공간적 해석을 가능하게 할 수 있고, 지점빈도 해석의 단점을 보완하는 지역빈도 해석도 가능하게 할 수 있다.

• 물과 미래
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• 제28권5호
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• pp.205-217
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• 1995

위천대표유역의 11년간의 단독강우사상 3,550개를 선별하여 Yen-Chow의 삼각형 및 사다리꼴, Huff, Pilgrim-Cordery 및 Mononobe의 방법에 의한 지속시간별 설계강우의 시간적분포 특성치를 제시하였다. Yen-Chow 방법의 삼각형분포의 특성치 $a^0$값은 0.44에서 0.50까지 분포하였고, 사다리꼴은 지속시간이 길어질수록 무차원 특성변수 $h^0$의 값이 점차 커지는 경향을 나타내었다. Huff 4분기법에 의한 분석결과는 2구간 강우가 지배적이고 3구간 강우가 낮은 분포를 나타내었다. 또한 Pilgrim-Cordery방법에서는 6시간까지는 전방위 강우형이고, 6시간이상은 점차 후방위로 변화하였다. Mononobe 방법은 시간별 강우량을 중앙집중형으로 나타내었다. 본 방법들의 적용성을 검토하기 위해 위천유역의 32개 관측 강우-유출자료를 이용하였고, 분석결과 Yen-Chow 방법의 삼각형분포가 비교적 재현성이 높게 나타났다. 이들 설계강의의 시간적분포모형들은 미계측유역의 유출해석에 중요한 수단을 제공할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권2호
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• pp.161-172
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• 2024

일반적으로 수문기상변량의 상관관계를 파악하기 위해서는 Copula 기법을 활용하여 의존관계를 규명하고 있으나, 단순히 Copula 기법을 다변량으로 확장하는 것은 분석결과가 유연하지 않으며 Copula 기법에 대한 수학적인 가정을 확인하여 만족 여부를 판단해야 하는 등 복잡해지는 단점이 있다. 또한, 기존의 이변량 Copula 기법을 활용하여 기후변화모델의 지속시간에 따른 설계강우량을 추정하는 과정은 주로 일별 자료만을 활용하여 분석하므로 24시간 최대강우량에 대한 정보와의 의존관계를 규명하여 추정하는 방법을 채택하고 있다. 그러나, 24시간 최대강우량만을 활용하여 다른 지속시간에 대한 설계강우량을 산정하는 것은 다른 지속시간에 대한 의존관계 정보는 제공되지 않아 지속시간에 따른 강우 강도가 역전되는 현상이 야기되는 원인이다. 따라서, 본 연구에서는 변수간의 쌍구조 관계를 연결하는 Vine Copula 기법을 활용하여 다른 지속 시간에 대한 정보를 반영하여 미래 강우강도의 변화를 전망하고자 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권4호
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• pp.261-272
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• 2023

최근 급격한 도시화와 기후변화에 따라 재난에 의한 피해가 증가하고 있다. 국내 기상청에서는 표준 경보(주의보, 경보)를 전국적으로 통일된 표준 경보 기준(3시간 및 12시간 최대 누적강우량)에 따라 발령하여 재해에 따른 지역별, 재난 사상별 특성이 고려되지 않은 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 서울특별시, 인천광역시, 경기도의 호우·태풍에 대한 재해 피해액 및 누적강우량을 활용하여 대상지역별 재해강도에 따른 단계별 기준을 설정하고, 강우에 따라 발생할 수 있는 재해의 강도를 분류하는 모형을 개발하고자 하였다. 즉, 본 연구에서는 호우·태풍에 의한 재해 피해액 누적 분포 함수의 분위별로 재해강도의 범주(관심, 주의, 경계, 심각 단계)를 분류하였고, 재해강도의 범주에 따른 누적강우량 기준을 대상 지자체별로 제시하였다. 그리고 지자체별 재해강도 분류모형 개발을 위해 4가지(의사결정나무, 서포트 벡터 머신, 랜덤 포레스트, XGBoost)의 머신러닝 모형을 활용하였는데 강우량, 누적강우량, 지속시간 최대 강우량(3시간, 12시간), 선행강우량을 독립변수로 이용하여 종속변수인 지자체별 재해강도를 분류하였다. 각 모형별 F1 점수를 이용한 정확도 평가 결과, 의사결정나무의 F1 점수가 0.56으로 가장 우수한 정확도를 보였다. 본 연구에서 제시한 머신러닝 기반 재해강도 분류모형을 활용하면 호우·태풍에 의한 재해에 대한 지자체별 위험 상태를 단계별로 파악할 수 있어, 재난 담당자들의 신속한 의사결정을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.253-267
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• 1998

본 연구에서는 유역의 크기와 형상 및 도시화 정도가 다른 동수천유역과 무심천의 청주 시험유역, 두 곳을 대상으로 ILLUDAS 모형과 SWMM 모형을 적용한 유출특성을 바탕으로 각 매개변수의 민간도 정도를 분석하였다. 총 유출량비는 선정 매개변수 대부분 강우지속기간과 유역면적크기에 따라서 일정한 관계가 있는 것으로 분석되었으며 강우의 시간적 분포형변화에는 관계성이 약한 것으로 분석되었다. 첨두유출량비는 ILLUDAS 모형에서는 침투능과 매개변수 모두 일정한 관계성을 갖고 선형변화하는 것으로 분석되었다. 유출민감도비는 1 이하의 값을 유지하는 것으로 나타나 첨두유출량보다 총유출량에 대한 민감도 영향이 더 큰 것으로 분석되었고, SWMM 모형의 조도계수 유출민감도비는 거의 1의 값을 갖는 것으로 분석되었다. 적용모형에서 선정된 주요 매개변수에 대해 유역면적크기별, 60,120,180분 강우지속기간별과 Huff의 4분위형별로 총유출량비, 첨두유출량비, 유출민감도비를 산정하여 도시적인 방법으로 분석하였고 민감도비율 결과를 표로 제시하였다.