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미계측 지역에서 토석류 유발강우의 산정을 위한 레이더 강우의 활용에 대한 연구
A Study on Use of Radar Rainfall for Rainfall-Triggered Mud-Debris Flows at an Ungauged Site 원문보기

한국물환경학회지 = Journal of Korean Society on Water Environment, v.32 no.3, 2016년, pp.310 - 317  

전환돈 (서울과학기술대학교, 건설시스템공학과) ,  이지호 (서울과학기술대학교, 건설시스템공학과) ,  김수전 (컬럼비아 대학교, 컬럼비아 물 센터)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

It has been a big problem to estimate rainfall for the studies of mud-debris flows because the estimated rainfall from the nearest AWS (Automatic Weather Station) can tend to be quite inaccurate at individual sites. This study attempts to improve this problem through accurate rainfall depth estimati...

주제어

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문제 정의

  • 검토하고자 하였다. 기존 물 관리 분야에서 레이더 강우의 연구가 유역의 면적평균강우량을 산정하기 위한 연구였다면 본 연구는 특정 미계측 지점에서 토석류의 유발 강우를 보다 정확하게 예측하기 위한 방법론에 중점을 두고자 한다. 따라서 토석류 유발강우를 추정하기 위한 기존 방법론과 함께 레이더 강우를 활용하는 방법을 비교하고 실제 토석류의 발생지역에 적용하여 비교 평가하고자 한다.
  • 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위하여 AWS 보다 관측소의 밀도가 낮은 유인 기상관측소 지점(KMA 지점)을 토석류의 발생 지점으로 가정하고 각 모형을 평가하는 방법론을 활용하였다. 따라서 각 모형을 KMA 지점을 대상으로 적용하여 강우량을 모의한 후 실제 KMA 지점의 강우량과 비교함으로써 가장 우수한 방법론이 무엇인지 평가하고자 하였다.
  • 더욱이 우리나라의 경우 긴시간 동안 넓은 지역에 강우가 발생하는 장마 보다는 짧은 시간에 좁은 지역을 중심으로 강우를 유발하는 집중호우의 특성이 강화되고 있기 때문에 기존 AWS 를 활용하는 방법으로는 미계측지점에서 정확하게 강우량을 추정하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 AWS를 활용하는 기존 방법론과 더불어 레이더 강우를 활용하는 방법론을 구성하여 그 적용성을 비교 평가하고자 하였다. 이를 위하여 AWS만을 활용하는 방법(Model I), 레이더 강우를 활용하는 방법(Model II), 레이더 강우와 AWS를 동시에 활용하는 방법(Model III)를 비교·평가하고자 하였으며, 각 모델들의 평가 방법론을 도식적으로 표현하면 Fig.
  • 기존 물 관리 분야에서 레이더 강우의 연구가 유역의 면적평균강우량을 산정하기 위한 연구였다면 본 연구는 특정 미계측 지점에서 토석류의 유발 강우를 보다 정확하게 예측하기 위한 방법론에 중점을 두고자 한다. 따라서 토석류 유발강우를 추정하기 위한 기존 방법론과 함께 레이더 강우를 활용하는 방법을 비교하고 실제 토석류의 발생지역에 적용하여 비교 평가하고자 한다. 이를 위하여 2장에서는 레이더 강우의 활용을 위한 방법론을 소개하고 3장에서는 각 방법을 비교 분석하는 방법론과 실제 대상적역에 적용한 결과를 토의하며 4장에서는 연구에 대한 결론을 제시하였다.
  • 바 있다. 본 연구에서는 앞서 구축한 모형들을 이용하여 레이더 강우와 AWS에 의한 토석류 발생지점의 강우량을 추정하고자 하였다. 따라서 토석류의 발생에 영향을 미친 강우사상을 추출하였다.
  • 본 연구에서는 토석류 발생에 영향을 미치는 강우량의 추정을 위하여 토석류의 발생지점으로부터 가장 가까운 자동기상관측관측소(Automatic Weather Station, AWS)에서 측정한 강우량을 이용하는 기존 연구의 문제점을 개선하고자 강우의 시공간적 분해능이 우수한 레이더 강우의 적용성을 검토하고자 하였다. 기존 물 관리 분야에서 레이더 강우의 연구가 유역의 면적평균강우량을 산정하기 위한 연구였다면 본 연구는 특정 미계측 지점에서 토석류의 유발 강우를 보다 정확하게 예측하기 위한 방법론에 중점을 두고자 한다.
  • 본 연구에서는 토석류의 발생에 가장 큰 영향을 미치는 강우량을 정확하게 추정하기 위한 방법론을 제안하고자 하였다. 이를 위하여 토석류 발생지점으로 부터 가장 가까이 위치하고 있는 자동기상관측소(AWS)의 강우량 자료를 그대로 활용하는 기존 방법을 Model I로 구성하고, 레이더 강우를 활용하여 신경망으로 보정하는 방법을 Mdoel II로, Model I과 Model II를 통합하는 방법인 AWS와 레이더 강우를 함께 활용하여 신경망으로 보정하는 방법 Model III 을 구성하였다.

가설 설정

  • 하지만 토석류 발생지점의 경우, 강우의 관측기록이 없는 미계측 지점이기 때문에 각 모형의 결과를 직접적으로 평가할 수 있는 방법이 부재하다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위하여 AWS 보다 관측소의 밀도가 낮은 유인 기상관측소 지점(KMA 지점)을 토석류의 발생 지점으로 가정하고 각 모형을 평가하는 방법론을 활용하였다. 따라서 각 모형을 KMA 지점을 대상으로 적용하여 강우량을 모의한 후 실제 KMA 지점의 강우량과 비교함으로써 가장 우수한 방법론이 무엇인지 평가하고자 하였다.
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