[논문]다기준 의사결정기법의 불확실성 분석기법을 이용한 기후변화 취약성에 대한 지역별 우선순위 결정

송재열; 정은성

doi:10.3741/jkwra.2017.50.2.121

다기준 의사결정기법의 불확실성 분석기법을 이용한 기후변화 취약성에 대한 지역별 우선순위 결정
Spatial prioritization of climate change vulnerability using uncertainty analysis of multi-criteria decision making method 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.50 no.2, 2017년, pp.121 - 128

송재열 (서울과학기술대학교 건설시스템공학과) , 정은성 (서울과학기술대학교 건설시스템공학과)

초록
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본 연구는 강건성 지수와 불확실성 분석기법을 활용하여 기후변화 취약성 평가과정에서 발생하는 불확실성을 정량화하였다. 본 연구는 우리나라의 6개 광역시(부산, 대구, 인천, 광주, 대전, 울산)를 대상으로 다기준 의사결정기법 중 하나인 TOPSIS 기법을 이용하여 용수공급 취약성 순위를 산정하였다. 강건성 지수는 두 대상 도시의 순위가 가중치의 변화로 인해 순위역전현상이 발생할 수 있는 가능성을 정량화하고 불확실성 분석 기법은 두 도시 사이에 순위역전이 발생할 수 있는 가중치의 최소 변화량을 산정한다. 그 결과 인천과 대구는 용수공급 측면에서 취약한 것으로 나타났으며, 대구와 부산은 용수공급 취약성에 민감한 것으로 나타났다. 따라서 대구는 다른 대안에 비해 상대적으로 용수공급이 취약한 지역으로 나타났으나, 취약성에 민감하기 때문에 기후변화 적응대책 수립 및 시행을 통해 취약성이 크게 향상될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 기후변화와 용수공급 측면에서의 적응전략을 계획하고 수립하는데 있어서 우선적으로 고려해야하는 방향을 제안하는 데 사용될 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, robustness index and uncertainty analysis were proposed to quantify the risk inherent in the process of climate change vulnerability assessment. The water supply vulnerability for six metropolitan cities (Busan, Daegu, Incheon, Gwangju, Daejeon, and Ulsan), except for Seoul, were prioritized using TOPSIS, a kind of multi-criteria decision making method. The robustness index was used to analyze the possibility of rank reversal and the uncertainty analysis was introduced to derive the minimum changed weights of the criteria that determine the rank reversal between any paired cities. As a result, Incheon and Daegu were found to be very vulnerable and Daegu and Busan were derived to be very sensitive. Although Daegu was relatively vulnerable against the other cities, it can be largely improved by developing and performing various climate change adaptation measures because it is more sensitive. This study can be used as a preliminary assessment for establishing and planning climate change adaptation measure.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 설문조사를 통해 조사된 평균값을 가중치로 사용하는 기존의 기후변화 취약성 연구를 보완하기 위해 가중치에 대한 불확실성을 종합적으로 정량화하는 방법을 제안하였다. 이때 강건성 지수와 Hyde et al.

제안 방법

본 연구는 6개 광역시를 대상으로 기후변화에 따른 용수공급 취약성 평가를 수행하였으며, 다기준 의사결정 과정에서 발생할 수 있는 불확실성을 고려하여 강건성 지수와 TOPSIS 방법을 함께 사용하였으며, 총 5단계의 절차로 진행되었다. 1단계에서는 연구 대상 지역을 선정하고, 2단계에서는 용수 공급 취약성과 관련된 평가지표를 선정하고, 3단계에서는 모든 평가지표 대한 가중치를 결정하고, 4단계에서는 모든 도시의 강건성 지수를 산정하고, 5단계에서는 두 도시의 순위 역전이 발생하는 최소 가중치 변화량 합계(min d_c )를 산정하였다.

대상 데이터

(2005)가 제안한 불확실성 정량화 기법을 사용하였다. 본 연구는 서울을 제외한 대한민국의 6개 광역시(인천, 부산, 대구, 대전, 광주, 울산)를 대상으로 기후변화를 고려한 용수공급 취약성 평가를 수행하였다. 서울은 대부분 지표에서 매우 큰 값을 보여서 다른 도시들의 비교에서 객관성을 저해할 수 있어서 제외하였다.

성능/효과

M03 (인천)과 M02 (대구)는 타 지역에 비해 용수공급 취약성이 상대적으로 높은 것으로 나타났으며, M02 (대구)와 M01 (부산)은 타 지역에 비해 상대적으로 용수공급 취약성에 민감한 것으로 나타났다. M02 (대구)는 용수공급 측면에서 취약한 하지만 대응대책 수립 및 관리를 통해 취약함이 나아질 수 있을 것으로 예상 된다. 반면에 M01 (부산)은 타 지역에 비해 용수공급의 취약함이 덜하지만 타 도시에 비해 취약성 순위가 쉽게 바뀔 수 있을 것으로 예상되기 때문에 꾸준한 관리가 예상된다.
본 연구는 강건성 지수와 TOPSIS 방법에 대한 불확실성 분석을 통해 우리나라의 6개 광역시를 대상으로 기후변화에 따른 용수공급 취약성 평가를 수행하였다. M03 (인천)과 M02 (대구)는 타 지역에 비해 용수공급 취약성이 상대적으로 높은 것으로 나타났으며, M02 (대구)와 M01 (부산)은 타 지역에 비해 상대적으로 용수공급 취약성에 민감한 것으로 나타났다. M02 (대구)는 용수공급 측면에서 취약한 하지만 대응대책 수립 및 관리를 통해 취약함이 나아질 수 있을 것으로 예상 된다.
따라서 TOPSIS를 활용한 불확실성 분석에서는 대안의 순위변동 여부 측면에서 강건성 지수와 동일한 결과를 보이지만, 순위변동을 위한 가중치 결정 과정에서 강건성 지수보다 투명한 결과를 보여준다. 본 연구에서 용수공급 취약성 평가를 위해 사용한 두 가지 의사결정 불확실성 분석기법은 상호 단점을 보완하며 기후변화의 불확실성을 고려한 대안들의 가중치 분석을 수행가능하게 해준다. ;

후속연구

본 연구는 미래 기후 시나리오를 반영한 용수공급 취약성 을 공간적으로 정량화하였으므로 각 지자체가 기후변화에 대한 적응전략을 수립하는데 중요한 기초 자료로 사용될 수 있을 것으로 판단하며, 향후 현재와 미래의 용수공급 취약성 비교 연구를 수행한다면 지자체에서 보다 구체적인 기후변화 적응전략을 수립하는데 도움이 될 것으로 예상된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	연구를 통해 밝혀낸 용수공급 취약성 순위에 대한 결과는 무엇인가?	강건성 지수는 두 대상 도시의 순위가 가중치의 변화로 인해 순위역전현상이 발생할 수 있는 가능성을 정량화하고 불확실성 분석 기법은 두 도시 사이에 순위역전이 발생할 수 있는 가중치의 최소 변화량을 산정한다. 그 결과 인천과 대구는 용수공급 측면에서 취약한 것으로 나타났으며, 대구와 부산은 용수공급 취약성에 민감한 것으로 나타났다. 따라서 대구는 다른 대안에 비해 상대적으로 용수공급이 취약한 지역으로 나타났으나, 취약성에 민감하기 때문에 기후변화 적응대책 수립 및 시행을 통해 취약성이 크게 향상될 수 있을 것으로 판단된다.
	수자원 측면의 취약성 연구에서 주성분분석기법을 이용한 객관적 가중치 결정 방법의 한계는 무엇인가?	, 2012; Won et al., 2015), 자료의 고유 특성으로부터 산정되기 때문에(대안별 수치의 차가 크면 엔트로피 값이 작아지고, 수치의 차가 작으면 엔트로피 값이 커짐) 평가지표에 대한 진정한 중요도가 정량화된다고 볼 수 없다.
	수자원 측면에서 기후변화에 효과적으로 대응하기 위한 방법은 무엇인가?	특히, 기후변화로 인한 주기적인 가뭄발생으로 급수 제한, 하천 건천화 등 물 부족 관련 피해 및 건전한 물 순환 체계가 악화되고 있다. 수자원 측면에서 기후변화 영향에 효과적으로 대응하기 위해서는 용수공급 취약성을 신뢰성 있게 전망하고, 이를 근거로 취약한 지역을 파악하여 효과적인 대응책을 수립해야 한다(Vorosmarty et al., 2000; Padowski and Jawitz, 2012).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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