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연최대 호우사상 계열을 이용한 측우기자료 및 현대자료의 비교
Comparison of Chukwooki and Modern data Using Annual Maximum Rainfall Event Series 원문보기

大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, B. 수공학, 해안 및 항만공학, 환경 및 생태공학, v.30 no.2B, 2010년, pp.137 - 147  

박민규 (고려대학교 건축.사회환경공학과) ,  유철상 (고려대학교 건축.사회환경공학과) ,  김현준 (한국건설기술연구원 수자원연구부)

초록
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본 연구에서는 연최대 호우사상 계열을 이용하여 측우기자료와 현대자료를 비교하였다. 측우기 시강우 자료를 이용하여 현대 빈도해석에서 필요한 특정지속기간의 연최대치 계열을 얻는 것이 불가능하므로 두 관측기간의 비교를 위해 독립호우사상 개념을 이용해 연최대 호우사상 계열을 작성하였다. 연최대호우사상은 이변량지수분포를 이용하여 결정하였으며 모수 추정을 위해 연도별 모수를 이용하는 경우가 보다 적절할 것으로 검토되었다. 이는 연도별 모수를 이용할 경우의 결과가 모수의 경년별 변동성이 연강수량의 변동성과 비교해 의미를 가지기 때문이다. 전체적인 독립호우사상을 비교한다면 현대기록이든 측우기기록이든 강우지속기간에서는 큰 차이가 없지만 현대보다는 측우기 관측기록의 경우가 총강우량과 강우강도가 크게 나타났다. 그러나, 연최대 호우사상의 비교에서는 측우기에 비해 현대의 경우가 강우지속기간이 현격하게 길어지면서 강우강도는 큰 차이가 없게 나타나 총강우량에서 상당한 증가를 보이는 것으로 확인되었다. 또한 이러한 연최대호우사상의 경향성을 살펴본 결과 현대관측기간 동안에는 강우지속기간과 총강우량이 증가하는 경향을 보이고 있지만 측우기 관측기록과 비교시에는 일정한 주기성의 한 부분으로 보는 것이 보다 적절한 것으로 판단되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, Chukwooki and modern data were compared using annual maximum rainfall event series. Annual maximum series for specified rainfall duration in modern frequency analysis can not be constructed from Chukwooki data, so the concept of independent rainfall event is introduced to compare Chuk...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 관측기간이 짧기 때문에 나타나는 신뢰성 부족이라는 현대 강우관측의 가장 큰 문제점을 보완하기 위한 수단으로서 측우기 관측기록을 활용하기 위한 방안의 선행연구를 수행하였다. 빈도해석을 통한 확률강우량을 결정하기 위해서는 연최대치 계열의 작성이 선행되어야 하며 펄스 형태로 기록된 측우기 자료를 이용하기 위하여 먼저 독립호우사상을 정의하고 이변량에 지수분포를 적용하여 재현기간을 산정하였다.
  • 본 연구에서는 우리나라의 측우기 시강우자료로 부터 독립 호우사상을 추출해내고 재현기간을 기준으로 연최대치 호우 사상을 결정하는 방안을 검토하였다. 이를 위하여 서울지점의 1777년부터 1907년까지의 측우기 관측자료와 1961년부터 2006년까지의 현대 관측자료를 우기(6월~9월)동안에 대해 수집하였다.
  • 본 연구의 결과는 측우기 자료를 이용한 이변량 빈도해석의 선행작업으로서 연최대 호우사상의 결정과정을 살펴보고 그에 따라 얻어진 모수의 물리적 의미와 연최대 호우사상의 특징을 살펴보았다. 측우기 기록기간의 연최대 호우사상 계열을 구축할 수 있게 되면 현대 관측기록과 동일선상에서의 분석이 가능하게 되며 그 결과 수공구조물 설계에서 보다 신뢰도가 높은 설계호우사상을 정의하는데 도움이 될 것으로 기대된다.
  • 이에 본 연구에서는 측우기 강우자료로부터 연최대치 호우 사상을 결정하기 위해 총강우량과 강우강도를 함께 고려하여 계산한 재현기간을 기준으로 적용하기 위한 방안을 검토하였다. 이를 위해 강우자료를 독립호우사상으로 분리하여 계열을 작성하고 이들 전기간치 독립호우사상 계열에 대해 이변량 지수분포를 적용하여 매년 최대 재현기간을 가지는 호우사상을 연최대치 호우사상으로 결정하는 방안을 검토하였다.

가설 설정

  • 첫 번째는 전기간 단일 모수 방법으로 측우기 관측기간과 현대 관측기간의 두 가지로 구분하여 해당 기간의 전체 호우사상을 대상으로 모수를 추정하는 방법이다. 첫 번째 방법으로 모수를 추정하는 경우의 수문학적 의미는 전기간에 대해 총강우량과 강우강도의 이변량의 상관관계가 일정하게 유지된다고 가정하는 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
측우기 관측 자료는 어떤 기록형태로 구성되는가? 현대 관측자료는 매시간 간격으로 관측값이 존재하기 때문에 적정한 호우사상 분리 시간정의(기간)만 이루어진다면 독립호우사상 계열을 쉽게 구성할 수 있다. 한편, 측우기 관측 자료는 일반적으로 기존의 기록형태가 시작시점과 끝나는 시점 그리고 호우총량으로 구성되어 있어 이미 관측단계에서 부터 독립호우사상으로 기록되었다고 볼 수도 있다. 그러나 실제 측우기 기록을 살펴보면 Fig.
수문학적으로 호우사상을 분리하는 일반적은 방법은 무엇인가? 장기간의 여러 강우사상들을 각각의 일반적인 독립호우사상으로 분리하기 위해서는 각 강우사상의 시작과 끝을 구분할 수 있는 기준이 필요하다. 수문학적으로 호우사상을 분리하는 일반적인 방법은 호우사상 사이의 시간을 분석하여 독립적인 호우사상으로 구분해 줄 수 있는 무강우 시간을 결정하는 것이다(권재호 등, 2004; Adams and Papa, 2000). 이것은 Fig.
측우기 자료가 국내강우분석에서 언급되는 자료기간의 부족을 보완할수 있는 이유는 무엇인가? 측우기 자료는 국내강우분석에서 자주 언급되는 자료기간의 부족으로 인해 발생하는 해석의 신뢰도 문제를 보완하는데 큰 도움을 줄 것으로 기대되어 이를 이용한 정성적 또는 정량적 해석이 다양하게 이루어지고 있다. 이는 측우기의 자료기간이 131년으로 현대 관측기간보다 길기 때문에 만약 현대자료와 함께 어우러질 수 있다면 약 200년 전후의 장기간의 자료를 가질 수 있기 때문에 그 의미가 크다. 측우기 자료와 관련된 연구는 김승과 신현민(1993), Lim and Jung(1992), 정현숙과 임규호(1994), 전종갑과 문병권(1997), 정현숙(1999), 정현숙 등(1999), 유철상(2000), 유철상 등 (2000), 유철상과 김보윤(2000), 유철상 등(2002), 유철상과류소라(2003), Jung et al.
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참고문헌 (31)

  1. 권재호, 박무종, 김중훈(2004) 비점오염원 산정을 위한 강우 분석, 한국수자원학회 04 학술발표회, 한국수자원학회, pp. 666- 670. 

  2. 김 승, 신현민(1993) 서울지점 강수의 장기간 변동성향에 대한 통계학적 검증, 제34회 수공학연구발표회논문집, 한국수문학회, pp. 264-272. 

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  4. 유철상(2000) 서울지점 연강수량 자료에 나타난 장기 건조기의 재현 가능성에 관한 고찰, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제33권, 제5호, pp. 519-526. 

  5. 유철상, 김보윤(2000) 서울지점 연강수량 자료에 나타난 다우해 및 과우해의 재현 특성에 관한 연구, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제33권 제3호, pp. 307-314. 

  6. 유철상, 김보윤, 노재경(2000) 서울지점 연강수량 자료에 나타난 다우해 및 과우해의 재현 특성에 관한 연구, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제33권, 제3호, pp. 307-314. 

  7. 유철상, 류소라, 김정환(2002) 서울지점 월강수량자료에 나타난 가뭄의 장기 재현특성, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제22권 제3B호, pp. 281-289. 

  8. 유철상, 류소라(2003) 서울지점 가뭄의 재현 및 지속특성 분석, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제36권, 제4호, pp. 561-573. 

  9. 유철상, 김대하, 김현준(2007) 조선왕조실록 및 측우기 기록에 나타난 주요 호우사상의 평가: 1. 정성적 평가, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제40권 제7호, pp. 533-543. 

  10. 전종갑, 문병권(1997) 측우기 강우량 자료의 복원과 분석, 한국기상학회지, 한국기상학회, 제33권, 제4호, pp. 691-707. 

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  12. 정현숙, 임규호(1994) 서울지역 월강수량과 강수일의 관계, 한국기상학회지, 한국기상학회, 제28권, 제2호, pp. 125-132. 

  13. 정현숙, 임규호, 오재호(1999) 측우기 관측강우량 자료에 근거한 한반도 건조기에 관한 연구, 1999년도 학술발표회논문집, 한국수자원학회, pp. 147-152. 

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