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문제 정의
- 일반적으로 강우모의기법을 활용한 수문해석의 경우 대부분의 연구에서 유출분석 및 빈도해석에 적용되어 왔으며 국내에서는 아직 가뭄분석과 연계한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 가뭄을 분석함에 있어 가장 주요한 입력 자료인 강우량을 추계학적 모의기법에 적용하여 가뭄 시나리오 생산기법을 개발하고 다양한 기상학적 가뭄지수에 대하여 적합성을 평가하였다. 본 연구를 수행하여 얻은 결론은 다음과 같다.
- 본 연구에서 추계학적 강우모의기법과 연계한 가뭄 시나리오 생산기법을 적용하고자 장기간의 수문자료가 확보된 댐 유역을 대상으로 모형의 적합성을 검토하였다. 최근 가뭄현상이 극심히 발생했던 주요 권역별 다목적 댐을 선정하여 ‘국가 수자원관리 종합정보 시스템 (www.
- 이를 위해 분야별로 가용자료 및 사용목적에 맞추어 가뭄의 경향이나 정도를 평가하는데 유용한 수단으로 가뭄지수 (drought index)가 사용되고 있다. 본 연구에서는 가뭄 시나리오를 생산하기 위하여 비정상성 은닉 마코프 모형을 통하여 산정된 강우모의결과를 입력 자료로 활용하여 가뭄 시나리오를 산정하는데 있어 국내의 수문기상학적 자료를 이용하였다.
- 본 연구에서는 강우모의기법과 연계한 가뭄 시나리오를 생산하기 위하여 일종의 관측자료 기반의 Perfect Forecasting 기법을 통해 모형을 구축하고 최종적으로 구축된 모형을 기반으로 강우량 예측정보를 활용할 수 있는 모의체계를 수립하고자 한다. 즉, 기상예보는 일반적으로 아노말리 형태로 제공되며, 이러한 점에 착안하여 관측 자료 기반으로 모형을 구축하고 향후 예측정보가 확보되면 이를 다시 예측인자로 입력시켜 강우 시나리오를 도출하는 형태로 연구를 진행하였다.
- 본 연구에서 제안하는 비정상성 강우모의기법을 이용한 가뭄예측기법은 가뭄지수 산정에 있어 주요 입력 자료인 강우량을 모의발생 함으로 기존의 관측강우로부터 산정되는 가뭄지수에 비하여 다량의 시나리오 형태의 가뭄지수 산정이 가능하다. 앞서 서술한 연구배경에 따라서 본 연구에서는 기후변동성을 고려한 비정상성 강우모의기법에 근거한 가뭄 시나리오 생산기법의 활용성을 평가하고자 한다. 본 논문의 구성은 다음과 같다.
- 추가적으로 가뭄 시나리오 생산결과가 과거 각 댐 유역에서 발생한 가뭄사상의 특징을 나타내고 있는지 판단하기 위하여 각 댐에 대해 산정된 가뭄 시나리오에서 극심한 가뭄을 나타내는 시기에 실제로 가뭄이 있었는지 확인하였다. 주암댐의 경우 시나리오분석결과에서 가뭄을 나타내는 시기에 실제로 가뭄사상이 있었다는 것을 확인할 수 있었으며 특히, 심한 가뭄상태를 나타내고 있는 2008년 가을에 실제로 댐의 바닥을 보일 정도로 극심한 가뭄이 발생하였다는 것을 확인할 수 있었다.
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