[논문]가뭄 경보기준과 모니터링 시스템

이동률; 이대희; 강신욱

doi:10.3741/jkwra.2003.36.3.375

[국내논문] 가뭄 경보기준과 모니터링 시스템
Drought Triggers and Monitoring System 원문보기

韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, v.36 no.3 = no.134, 2003년, pp.375 - 384

이동률 (한국건설기술연구원 수자원환경연구부) , 이대희 (한국건설기술연구원 수자원환경연구부) , 강신욱 (한국건설기술연구원 수자원환경연구부)

초록
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우리나라는 거의 5년마다 심한 가뭄이 발생하고 있고 과거에 발생한 많은 가뭄의 경험으로 제도적 측면에서 중앙정부, 지방정부 및 물 관리기관의 제휴에 의하여 원활한 가뭄대책을 수행하고 있다. 그러나 이들 가뭄 대책은 가뭄이 심하게 진행된 상황에서 이루어지는 경우가 많이 발생하고 있다. 이와 같은 원인은 체계적인 가뭄 모니터링과 가뭄단계 기준의 미비에서 찾을 수 있다. 본 연구에서는 가뭄지수의 시공간적인 해석과 과거 정부의 가뭄대책을 통하여 경보를 위한 가뭄단계 기준을 설정하였다. 가뭄단계는 준비, 주의, 경보 및 비상의 4단계로 분류하였고 각 단계에 해당되는 가뭄지수의 범위 및 가뭄면적을 제시하였다. 또한 Web 기반으로 개발된 가뭄 모니터링 시스템을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Severe drought tends to occur in almost event five years in Korea. Drought responses have been well operated in close collaboration with the central, local government and the water management authorities on the institutional framework. However, the responses are usually post-activities to a drought event. The responses often face difficulties in operating and managing process due to an absence of a drought monitoring system and drought triggers. The objective of this study is to set up drought triggers through a time-spatial interpretation of drought index and the government responses during historical drought events. Drought triggers are divided into four categories: advisory, watch, warning and emergency stage. The range and drought-impacted area of an each stage in triggers have been addressed using drought index. Furthermore, a web-based drought monitoring system is illustrated.

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문제 정의

본 논문의 목적은 가뭄지수로서 가장 널이 이용되고 있는 PDSKPalmer Drought Severity Index), SPI (Standard Precipitation Index) 및 SWSKSurface Water Supply Index)의 전국적인 가뭄지수의 분석과 과거 가뭄기간의 정부 대책의 평가를 통하여 가뭄단계발령 기준을 설정하는 것이다. 또한, 가뭄 모니터링과 가뭄 정보를 제공하기 위하여 개발된 Web기반 가뭄모니터링 시스템을 제시하였다.
기준을 설정하는 것이다. 또한, 가뭄 모니터링과 가뭄 정보를 제공하기 위하여 개발된 Web기반 가뭄모니터링 시스템을 제시하였다.
본 연구에서도 가뭄 단계 기준은 준비, 주의, 경보 및 비상 4단계로 구분하였다. 또한 각 단계는 가뭄지수, 가뭄 면적 비율 및 과거 시행된 정부의 가뭄대응을 분석하여 설정하고자 하였다.
표 2에 제시한 가뭄 기간은 1977년부터 가장.최근에 발생했던 2001년까지의 연도 중에서 가뭄의 심도가 크고 피해대상 지역 범위가 넓어 중앙정부를 중심으로 대응 조치가 취해졌던 월이다 본 연구에서는 과거의 가뭄 대응 상황과 이들 시기의 가뭄지수의 비교에 의해 표 1에 제시되어 있는 가뭄의 상황과 실제 가뭄 상황의 연관성을 파악하여 가뭄지수에 따른 가뭄단계를 설정하고자 하였다. 각각의 가뭄지수들은 한계성이 있고, 우리나라의 과거 가뭄 연도에 산정된 가뭄지수의 결과도 실제상황과 정확하게 일치하지는 않는 경우도 있기 때문에 하나의 가뭄지수만으로 가뭄의 단계를 규정할 수는 없는 어려움이 있다.
본 연구에서는 PDSI와 6개월 및 3개월 지속기간의 SPI, SWSI를 조합하여 가뭄 단계의 적절성을 검토하였다. 가뭄단계의 설정은 먼저 과거 가뭄 기간에 있었던 가뭄 대응을 기준으로 준비, 주의, 경보 및 비상을 설정하고 이때의 가뭄지수를 파악하여 각 단계별 가뭄지수의 범위를 설정하였다 과거의 가뭄 대응은 본 연구에서 제시한 4단계에 따라 가뭄 대응이 이루지지 않았고, 대부분의 대응은 주의와 경보 단계에서 수행되는 시책으로 나타났다.
본 연구에서 수립한 가뭄 모니터링 시스템은 가뭄의 시. 공간적인 전개 과정의 조기 확인을 통하여 물 수요자와 공급자들이 가뭄에 대비함으로서 피해경감을 최대한 유도하기 위해 구축되었다. 제공 자료는 가뭄지수 강수량 및 저수량 현황 등 기뭄을 여러 측면에서 정량화하여 파악할 수 있는 항목들이다.
그림4는 시스템에서 제공되는 대표적인 가뭄 모니터링 정보이다. 또한 본 시스템은 가뭄지수를 토대로 시스템에서 제공하는 자료들을 종합적으로 검토하여 지역적인 가뭄 단계를 발령할 수 있는 기반을 제공한다. 가뭄 심화 정도에 따라 가뭄 지역을 구체적으로 제시함으로써 가뭄 관련 기관들이 단계별 대응조치를 선정하고 수행하기 위한 기반을 제공한다.
본 연구에서는 과거 발생하였던 가뭄 기간의 가뭄지수, 가뭄지역의 면적 및 시행된 정부의 가뭄대책을 이용하여 가뭄단계를 설정하였다. 가뭄단계는 준비, 주의, 경보 및 비상의 4단계로 분류하였고, 각 단계별 가뭄지수의 범위와 가뭄 면적 비율을 설정하였다.
또한 본 시스템은 가뭄지수를 토대로 시스템에서 제공하는 자료들을 종합적으로 검토하여 지역적인 가뭄 단계를 발령할 수 있는 기반을 제공한다. 가뭄 심화 정도에 따라 가뭄 지역을 구체적으로 제시함으로써 가뭄 관련 기관들이 단계별 대응조치를 선정하고 수행하기 위한 기반을 제공한다.

제안 방법

가뭄 단계 기준을 설정하기 위하여 우리나라의 수문 기상자료를 이용한 PDSI, 3개월 및 6개월 SPI 및 SWSI를 산정하였다. PDSI는 미국에서 동질한 기후 특성을 가진 대규모 지역에서 개발되었다 - 그러나 이들 기후 특성은 우리나라와 다르기 때문에 우리나라의 기후 특성을 이용하여 수정된 PDSI를 산정하였다.
이를 고려하여 일반적으로 가뭄단계는 4단계로 구분하고 있다. 본 연구에서도 가뭄 단계 기준은 준비, 주의, 경보 및 비상 4단계로 구분하였다. 또한 각 단계는 가뭄지수, 가뭄 면적 비율 및 과거 시행된 정부의 가뭄대응을 분석하여 설정하고자 하였다.
이와 같이 가뭄 단계를 설정함으로써 각 단계별 효율적인 가뭄대응책을 수립하여 가뭄 피해를 경감할 수 있다. 본 연구에서는 그동안 정부에서 수행해 온 가뭄대응책을 각 가뭄 단계별로 분류하여 표4에 함께 제시하였다.
중요한 요소이다. 따라서 모니터링 시스템은 가뭄 정보의 획득을 손쉽게 하기 위하여 웹프로그램으로 구성하였다. 시스템에서 제공되는 가뭄 정보는 강수량, 가뭄지수, 저수량 및 하천 유량 등이다.
가뭄단계를 설정하였다. 가뭄단계는 준비, 주의, 경보 및 비상의 4단계로 분류하였고, 각 단계별 가뭄지수의 범위와 가뭄 면적 비율을 설정하였다. 또한 각 단계별 수행해야 되는 가뭄대책을 제시하였다.
가뭄단계는 준비, 주의, 경보 및 비상의 4단계로 분류하였고, 각 단계별 가뭄지수의 범위와 가뭄 면적 비율을 설정하였다. 또한 각 단계별 수행해야 되는 가뭄대책을 제시하였다. 가뭄지수에 의한 가뭄단계 설정에서 가뭄지수와 정부의 가뭄대책과실제 가뭄상황이 일치되지 않는 경우가 있었다 이는 체계적인 가뭄 모니터링에 의한 대책의 시행보다는 가뭄이 이미 심하게 진행된 상황에서 대책이 이루어 진 경우가 있었기 때문이다 또한 각 가뭄지수는 설정된 가뭄단계와 서로 다른 단계를 보이는 경우도 있었다이 같은 원인은 가뭄지수가 갖는 장단점에 의한 것으로 하나의 가뭄지수게 의한 가뭄단계 발령보다는 여러 가뭄지수의 종합적인 가뭄지수에 의한 해석이 필요함을 보여준다.
가뭄정보를 제공하기 위하여 Web기반의 가뭄모니터링 시스템을 개발하였다. 인터넷의 인프라가 잘 구축된 우리나라에서 본 시스템은 물관리자 및 일반 대중들에게 신속하고 손쉽게 가뭄 정보를 제공할 수 있다.
가뭄단계의 설정은 먼저 과거 가뭄 기간에 있었던 가뭄 대응을 기준으로 준비, 주의, 경보 및 비상을 설정하고 이때의 가뭄지수를 파악하여 각 단계별 가뭄지수의 범위를 설정하였다 과거의 가뭄 대응은 본 연구에서 제시한 4단계에 따라 가뭄 대응이 이루지지 않았고, 대부분의 대응은 주의와 경보 단계에서 수행되는 시책으로 나타났다. 따라서 과거 가뭄 대응 내용에 따라 먼저 가뭄 주의 및 경보 단계를 설정하였고, 준비와 비상단계는 가뭄지수의 상황에 따라 제시하였다 이 과정을 통해본 연구에서 가뭄 기간에 설정된 가뭄 단계는 표3의 마지막 열에 제시하였다

대상 데이터

PDSI와 SPI을 산정하기 위한 강우와 기온자료는 장기간 축적되어 있고 신뢰도가 높은 기상청 59개 관측소의 1971~2001년 자료를 이용하였다 또한 SWSI의산정시 요구되는 권역별 저수 현황을 대표하기 위해 한국수자원공사에서 운영하고 있는 10개 다목적댐을 대상으로 하였으며, 각 댐의 운영 시점에서 2001년까지의 저수량 자료를 이용하였다. 이들에 대한 상세한 자료내역과 각 가뭄지수 산정 과정은 한국수자원공사<2002) 를 참고할 수 있다.

이론/모형

자료를 이용하였다. 이들에 대한 상세한 자료내역과 각 가뭄지수 산정 과정은 한국수자원공사<2002) 를 참고할 수 있다.

성능/효과

가뭄단계의 설정은 먼저 과거 가뭄 기간에 있었던 가뭄 대응을 기준으로 준비, 주의, 경보 및 비상을 설정하고 이때의 가뭄지수를 파악하여 각 단계별 가뭄지수의 범위를 설정하였다 과거의 가뭄 대응은 본 연구에서 제시한 4단계에 따라 가뭄 대응이 이루지지 않았고, 대부분의 대응은 주의와 경보 단계에서 수행되는 시책으로 나타났다. 따라서 과거 가뭄 대응 내용에 따라 먼저 가뭄 주의 및 경보 단계를 설정하였고, 준비와 비상단계는 가뭄지수의 상황에 따라 제시하였다 이 과정을 통해본 연구에서 가뭄 기간에 설정된 가뭄 단계는 표3의 마지막 열에 제시하였다

후속연구

가뭄지수에 의한 가뭄단계 설정에서 가뭄지수와 정부의 가뭄대책과실제 가뭄상황이 일치되지 않는 경우가 있었다 이는 체계적인 가뭄 모니터링에 의한 대책의 시행보다는 가뭄이 이미 심하게 진행된 상황에서 대책이 이루어 진 경우가 있었기 때문이다 또한 각 가뭄지수는 설정된 가뭄단계와 서로 다른 단계를 보이는 경우도 있었다이 같은 원인은 가뭄지수가 갖는 장단점에 의한 것으로 하나의 가뭄지수게 의한 가뭄단계 발령보다는 여러 가뭄지수의 종합적인 가뭄지수에 의한 해석이 필요함을 보여준다. 또한 가뭄단계의 발령에는 전문가들의 경험적인 판단과 현장 여건의 파악이 필요할 것으로 사료된다
인터넷의 인프라가 잘 구축된 우리나라에서 본 시스템은 물관리자 및 일반 대중들에게 신속하고 손쉽게 가뭄 정보를 제공할 수 있다. 본 시스템은 가뭄의 시공간적인 상황 가용수자원 현황을 제공하며 가뭄 단계 발령을 위한 기반을 제공할 수 있을 것이다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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