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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 고에서는 강우-유출 모형의 결과를 배제하고 하천에서 현재 발생하고 있는 수위를 바탕으로 짧은 시간주기의 발생가능한 수위를 예측하여 중소하천 홍수예경보에 활용할 수 있는 방법을 제시하였다. 예보 지점의 현재 관측수위자료와 상류의 관측수위자료를 활용하여 인공신경망(Artificial Neural Network)을 적용 30분 이내에 발생가능한 수위를 예측할 수 있는 기법을 제안하였으며, 제안된 방법론을 낙동강유역의 남강댐 상류유역에 적용하였다.
  • 아울러 예보지점의 현재 관측 수위자료와 상류의 관측수위자료를 활용하여 인공신경망(Artificial Neural Network)을 적용시 30분 이내에 발생가능한 수위를 예측할 수 있는 기법을 제안하였으며, 이를 낙동강 유역의 남강댐 상류유역에 적용하여 예측의 정확성을 검증하였다. 아울러 예측된 수위결과를 바탕으로 중소하천을 대상으로 홍수발령기준 설정의 필요성을 제시하고 한다.
  • 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고에서는 강우-유출 모형의 결과를 배제하고 하천에서 현재 발생하고 있는 수위를 바탕으로 짧은 시간주기의 발생가능한 수위를 예측하여 중소하천 홍수예경보에 활용할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 아울러 예보지점의 현재 관측 수위자료와 상류의 관측수위자료를 활용하여 인공신경망(Artificial Neural Network)을 적용시 30분 이내에 발생가능한 수위를 예측할 수 있는 기법을 제안하였으며, 이를 낙동강 유역의 남강댐 상류유역에 적용하여 예측의 정확성을 검증하였다.

가설 설정

  • 즉 Case 1와 case 3의 event 1, 2, 3는 학습(training) 과정이며, 학습된 결과를 이용하여 case 1와 case 3의 event 4와 case 2의 event 3이 예측한다는 것을 의미한다. 본 고에서는 하류단의 수위가 실시간으로 전송되어 다음시점의 하류단의 수위를 예측하는데 활용하는 경우라 가정하였으며, 10 min, 20 min, 30 min, 60 min에 대해 하류단의 예측을 수행하였다. 이들의 결과를 정리하면 아래 그림 5와 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
중소하천만을 대상으로 한 홍수예경보를 실시하지 않는 이유는? 인명피해, 하천범람으로 인한 침수, 가축 피해, 도로 및 농경지 유실 등이 소하천 인근 지역에서 발생하는 대표적인 피해사례에 해당된다. 그럼에도 불구하고 중소하천만을 대상으로 한 홍수예경보를 실시하지 않는 가장 큰 이유는 소하천의 짧은 도달시간의 특성 때문이다. 즉, 소하천의 홍수특성의 경우 짧은 도달시간으로 인해 정확한 범람시점을 알기 어려우며, 따라서 피해가 발생하였을 경우 피해상황을 단순히 일단위 집계한 후 피해 복구를 하는 실정이다.
수위계가 독립적으로 운영될 시 최대의 효과를 못 얻는 이유는? 현재 전국적으로 설치되고 운영되고 있는 수위계는 독립적으로 관측기록이 기록되거나 단순히 현재 상황을 보여주는 용도로 사용되고 있다. 그러나 독립적으로 운영될 경우 현재의 상황만을 파악하거나 재해가 발생된 현황만을 보여줄 수밖에 없기 때문에 최대의 효과를 얻지 못하고 있다. 따라서 선행시간확보를 위하여 운영중인 수위 지점간의 상하류 커플링을 구축할 필요성이 있으며, 구축된 시스템을 기반으로 홍수예경보 시스템의 운영 기법 개발 및 중소하천 홍수예 경보를 위한 수위관측망 구축의 필요성이 증대되고 있다.
강우-유출 관계를 예측하기 힘든 이유는? 유출량의 예측에 관한 사항은 치수·이수는 물론 방재의 측면에서도 역시 매우 중요한 관심사로 부각되고 있다. 강우-유출 관계는 유역의 수많은 시·공간적 변수들에 의해 영향을 받기 때문에 매우 복잡하여 예측하기 힘든 요소이며 과거에는 추계학적 예측모형이나 확정론적 예측 모형 혹은 경험적 모형 등을 사용하여 유출량을 예측하였다. 그러나 최근에는 인공신경망과 퍼지모형 그리고 유전자알고리즘과 같은 인공지능 기반의 모형들이 많이 사용되고 있다.
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