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퍼지논리를 이용한 달천의 물리서식처 모의
Physical Habitat Modeling in Dalcheon Stream Using Fuzzy Logic 원문보기

韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, v.45 no.2, 2012년, pp.229 - 242  

정상화 (한국건설기술연구원) ,  장지연 (연세대학교 대학원 토목환경공학과) ,  최성욱 (연세대학교 공과대학 토목환경공학과)

초록
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본 연구에서는 괴산댐 하류 달천에서 성어기 피라미에 대한 물리 서식처 모의를 수행하였다. 이를 위하여 퍼지논리에 의한 서식처 적합도 지수를 산정하는 CASiMiR 모형을 이용하였다. 또한 모의결과를 서식처 선호도 곡선을 이용하여 서식처 적합도 지수를 산정할 수 있는 수리모형인 River2D 모형의 결과와 비교, 분석하였다. CASiMiR 모형의 수위 자료는River2D 모형을 통한 수위계산결과를 활용하였으며 현장측정자료와 비교한 결과 잘 반영하는 것을 확인하였다. 대상구간의 만곡부 상류 직선구간에 있는 여울에서 성어기 피라미의 서식처가 가장 적합한 것으로 나타났다. CASiMiR 모형의 경우$7.23m^3/s$의유량조건에서가중가용면적이최대값을보였고, River2D 모형은$9m^3/s$의 유량에서 최대 가중가용면적을 예측하였다. 또한 갈수량(Q355), 저수량(Q275), 평수량(Q185), 풍수량(Q95) 유량조건에서CASiMiR 모형은River2D 모형에 비해 가중가용면적을 0.3~25.3% 정도 과대 추정하는 결과를 보였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study presents a physical habitat modeling of adult Zacco platypus in a reach of the Dalcheon Stream located downstream of the Goesaan Dam. CASiMiR model is used to estimate habitat suitability index based on the fuzzy logic. Results are compared with those from River2D model, which uses habita...

주제어

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문제 정의

  • 또한, 퍼지논리를 이용한 서식처 모의에는 대상종에 대한 소속함수와 규칙이 필요하나, 현재 가용한 자료는 피라미에 대해서만 구축되어 있다. 따라서 본 연구에서는 대상하천에 우점하고 있는 피라미를 대상으로 서식처 모의를 시행하였다.
  • 본 연구에서는 물리서식처 모의를 위하여 유량 조건을 갈수량 1.82m3/s, 저수량 4.02m3/s, 평수량 7.23m3/s, 풍수량 17.13m3/s에 대해서 모의하였다. Fig.
  • 본 연구에서는 퍼지논리를 적용한 서식처 적합도 지수 산정과 이를 기반으로 한 서식처 분석의 적용성을 검토하기 위하여 달천 유역(수전교∼대수보 구간)에서 성어기 피라미에 대한 물리서식처 분석을 실시하였다.
  • 본 연구의 목적은 괴산댐 하류 달천 구간에 퍼지논리를 적용하여 댐 하류 하천에서 유량 변화에 따른 어류 서식처의 변화를 분석하고, 기존 서식처 모의기법과 비교하는 데 있다. 이를 위하여 다양한 연구에서 서식처 적합도 지수 산정을 위한 적용 가능성을 높게 평가받고 있는 퍼지논리를 적용한 CASiMiR 모형을 이용하여 물리서식처 분석을 수행하였으며, 서식처 선호도 곡선을 이용한 서식처 적합도 지수 산정 기법으로 서식처 분석을 수행할 수 있는 수리해석 모형인 River2D 모형과의 비교를 통하여 서식처 적합도 지수를 산정함에 있어 퍼지논리에 대한 적용성을 검토하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
담수생태계는 어떤 기능을 수행하는가? 하천은 자연상태에서 물의 정화, 홍수 및 가뭄의 완화, 어류를 비롯한 야생생물 서식처의 유지 등 다양한 기능을 수행하고, 하천을 포함한 담수생태계는 인간의 사회환경과 조화를 이루는 자연의 기능을 수행한다(Poster and Richter, 2003). 이러한 하천은 살아있는 유기체와 같아 하천 내 인위적인 구조물이 건설되면 주로 수리현상이 변화되고, 침식 및 퇴적 양상이 바뀌게 되며 이로 인해 하천 모습이 변화되고 이는 다시 하천 주변 환경을 변화시키는 원인이 된다(Ligon et al.
하천은 어떤 기능을 수행하는가? 하천은 자연상태에서 물의 정화, 홍수 및 가뭄의 완화, 어류를 비롯한 야생생물 서식처의 유지 등 다양한 기능을 수행하고, 하천을 포함한 담수생태계는 인간의 사회환경과 조화를 이루는 자연의 기능을 수행한다(Poster and Richter, 2003). 이러한 하천은 살아있는 유기체와 같아 하천 내 인위적인 구조물이 건설되면 주로 수리현상이 변화되고, 침식 및 퇴적 양상이 바뀌게 되며 이로 인해 하천 모습이 변화되고 이는 다시 하천 주변 환경을 변화시키는 원인이 된다(Ligon et al.
물리서식처 모형의 기본적인 두 가지 성분의 특징은 무엇인가? 1(a)). 수리모의의 경우 1D, 2D, 3D 모형을 적용하여 모의할 수 있으며 서식처 모의경우 서식처 적합도 지수를 산정하는 방법에 따라 선호도 기준(전문가 판단, 서식처 이용 곡선, 서식처 선호도 곡선), 통계적 분석법, 로지스틱 회귀법, 인공신경망, 퍼지논리 등을 이용한 인공지능을 이용한 산정으로 분류할 수 있다(강형식 등, 2008). 각 방법으로 산정된 서식처 적합도 지수를 바탕으로 곱셈법, 기하평균법, 최소치법, 가중치법 등을 통해 복합 서식처 적합도 지수(combined habitat suitability)를 산정한다(Bovee, 1982). 또한 수리모의에 의해 획득한 수리량 자료를 기반으로 서식처 모의가 이루어지며 각각의 결과는 Eq. (1)과 Fig. 1(b)와 같이 각 셀의 면적에 대한 복합 서식처 적합도 지수를곱하여물리서식처의 양적 결과인 가중가용면적(Weighted Usable Area: WUA)으로 표현하게 된다.
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참고문헌 (37)

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