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ESP 기법을 이용한 수문학적 가뭄전망의 활용성 평가
Applicability Assessment of Hydrological Drought Outlook Using ESP Method 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.48 no.7, 2015년, pp.581 - 593  

손경환 (세종대학교 물자원연구소.건설환경공학과) ,  배덕효 (세종대학교 물자원연구소.건설환경공학과)

초록
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본 연구에서는 ESP (Ensemble Streamflow Prediction)기법을 활용한 가뭄전망 체계를 구축하고 가뭄예보에 있어 활용성을 평가하였다. 과거 관측 수문기상 및 지형정보를 이용하여 우리나라 전역에 지면모델(Land Surface Model, LSM)을 구축하고 유출량(Historical Runoff, HR)을 생산하였다. 또한, 모의기간 동안 과거 30개 기상자료와 초기 토양수분량을 이용하여 선행시간별(1, 2, 3개월) 전망된 유출량(Predicted Runoff, PR)을 생산하였다. 평가결과 여름 및 가을철 보다 봄철 및 겨울철에 정확도가 높았으며, 1개월 전망 이후로는 정확도가 낮게 나타났다. 가뭄지수는 국내 가뭄해석에 있어 검증된 표준유출지수(Standardized Runoff Index, SRI)를 활용하였으며, PR_SRI을 산정 및 평가하였다. 1, 2개월 전망에서는 과거 HR이 고려되어 ESP HR에 비해 정확도가 크게 개선됨을 알 수 있었다. 선행시간별 상관계수는 평균 0.71, 0.48, 0.00, 평균제곱근오차는 0.46, 0.76, 1.01로 나타났으며, 건조기에 정확도가 높게 나타나 1, 2개월 전망까지는 ESP를 활용한 국내 가뭄예보의 활용성이 높다고 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study constructs the drought outlook system using ESP(Ensemble Streamflow Prediction) method and evaluates its utilization for drought prediction. Historical Runoff(HR) was estimated by employing LSM(Land Surface Model) and the observed meteorological, hydrological and topographical data in Sou...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 40으로 값이 낮아졌5. 결 론 본 연구에서는 ESP 기법을 이용하여 가뭄전망정보를 생산하고 가뭄예보에 있어 활용성을 평가하였다. 수문모 델로 VIC 모델을 선정하였으며, 모의기간 동안 과거 30개 기상자료와 예보시점에서의 초기 토양수분량을 이용하여 선행시간별 PR을 생산 및 평가하였다.
  • 3 전망결과 분석 및 평가방법 ESP 결과는 초기조건의 영향이 미치지 못할 정도로 시 간규모가 커질 경우 과거 기상자료의 영향에 지배되며, 변동성이 높은 만큼 정확도는 낮아지게 된다. 본 연구에 서는 예보시점을 기준으로 시간규모에 따른 입력자료(IHC 및 과거 30년 기상자료)의 영향을 검토하기 위해 모의기간 (1996~ 2010년) 동안 예보시점별 30개의 강수량과 전망된 지표유출량 및 기저유출량의 변동성을 분석하고자 하며,ergy balance) 등으로 구성되어 있으며, 각 모듈은 독립적으로 수행된다. 모델에서 적용 가 능한 격자의 범위는 1/8°〜2° 정도로 다양한 공간분해능이 가능하여 기상모델(Global Climate Model, GCM)과의 직 접적인 연계에 용이하다(Liang et al.
  • RMSE가 0에 가까울수록, CC가 +1에 가 까울수록 전망결과가 관측에 잘 일치한다고 평가된다. 본 연구에서는 PR_SRI 및 HR_SRI를 이용하여 두 통계치를 계산하고자 하며, 선행시간에 따라 이를 월별 및 계절별 로 제시하고자 한다. 여기서, 계절별 평가는 해당 계절에 속한 각 월별 통계치들의 평균값을 의미한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
가뭄이란 무엇인가? 가뭄은 강수량 부족에 따른 물수지 불균형 현상으로, 시작과 끝을 알기 어렵고 홍수와 달리 장기간 넓은 지역 에서 피해가 발생한다(Maliva and Missimer, 2012). 이로 인해 가뭄해석은 물 순환의 거동을 총체적으로 다뤄야할 만큼 해석범위가 넓고, 대처가 어려운 재해로 알려져 있 다.
통상 가뭄을 해석하기 위한 도구로는 무엇이 있는가? 이로 인해 가뭄해석은 물 순환의 거동을 총체적으로 다뤄야할 만큼 해석범위가 넓고, 대처가 어려운 재해로 알려져 있 다. 통상 가뭄을 해석하기 위한 도구로는 가뭄지수가 활 용된다. 가뭄지수는 가뭄을 정량화하고 객관적으로 판단 하기 위해 개발된 정보로 해석관점 및 가용되는 입력자료 (강수, 유출, 토양수분 등)에 따라 기상학적, 수문학적 및 농업적 가뭄지수 등으로 분류된다.
가뭄지수의 활용이 중요한 요소인 이유는? 따라서 가뭄관리에 수문학적 및 농업적 가뭄지수의 활용도 필요하며, 그 중 물 사용과 직결되는 수문학적 가뭄지수의 활용이 중요한 요소로 꼽힌다(Shukla and Wood, 2008). 적시에 경보해야하는 홍수와 달리 가뭄은 진행속도가 느려 시간적으로 대처할 여유가 많기 때문에 비록 진행중 일 지라도 초기에 감지할 수 있다면 피해를 최소화 할 수 있다. 이미 수문기상 선진국에서는 가뭄전망을 위한 연구 를 수행해 왔으며, 특히 물리적기반의 기후모델과 수문모 델의 연계해석을 통한 수문학적 가뭄전망에 관해 여러 기 술들이 개발되어 왔다(Shukla and Lettenmaier, 2011; Yuan et al.
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