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문제 정의
- 4차년도에는 전망한 예측치를 이용하여 극한수문 사상을 포함한 수문량 변화를 검토하고 설계기준 개선안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 이에 따라 목표연도 지역별 확률강우량을 산정하고, 지역별 확률강우량의 변동특성을 분석하였다.
- 이 경우 대처 방안의 수립에 있어 아직 발생하지 않은 시나리오 상의 미래 사상을 기준으로 설계기준을 상향할 수 있는지에 대한 가능성을 살펴볼 필요가 있다. 따라서 본 보고서에서는 국토교통부『이상기후대비 시설기준 연구단(2005-2010)』, 『차세대 홍수방어기술 개발 연구단(2008-2013)』, 소방방재청 『극한홍수 대응방안에 대한 연구(2009)』, 새로이 제정된 『자연재해대책법(2012)』, 그리고 최근 발표된 『국가기후변화적응대책(2016-2020)』 등을 근거로 미지 사상에 대한 설계기준-설계홍수량 등의 상향 가능성 여부를 검토하였다.
- 따라서 이상치를 포함한 설계 확률강우량을 산정하되 이와 더불어 이상치에 상대적으로 기존의 매개변수 추정방법과 비교하여 강건한(robust) 매개변수 추적방법으로 확률분포함수를 추정할 필요성이 제기된다. 따라서 본 연구에서는 앞서 2차년도에서 구축된 전국 60개 강우관측소의 41개년 강우관측 자료를 이용하여 이상치에 강건하면서도 확률강우량 산정에 이상치의 영향을 고려할 수 있는MDPDE를 적용하여 그 적용성을 검토하였다.
- 4차 년도에서는 목표연도 지역별 확률강우량을 산정하고, 지역별 확률강우량의 변동특성을 분석하였다. 또한 목표연도 대상 설계기준 개선의 절차와 방법을 검토하고 목표연도 기준 구조물적 대응과 비구조 물적 대응의 분담 가능성을 검토하였다. 마지막으로 이상치를 감안한 확률강우분포의 매개변수 추정방법(MDPDE)의 적용성을 검토하였다.
- 또한 검토결과 지역에 따른 편차는 있으나 목표연도 기준의 급격한 설계홍수량(설계강우량)의 증가에 따른 구조물적 대책 및 비구조물적 대책의 대응분담의 필요성을 제기하였으며, 홍수터 복원 등 기존의 대책과 차별되는 새로운 대안의 필요성을 제기하였다. 또한 본 연구는 국제협력과제로서 홍강을 대상유역으로 극한강우의 변동성 추세를 검토하였으며, 베트남 설계기준과 기법을 검토하였다. 본 연구를 통해 구축된 인적 네트워크를 통해 향후 극한 수문사상의 변동성에 공동으로 대응할 수 있는 설계기준 개선안 마련에 더욱 발전된 형태의 상호 협력이 기대된다.
- 본 연구에서는 총 3차년(2차-4차년도)에 걸쳐 극한수문사상에 대비한 과학적 이해증진과 수리설계기준을 개선을 목표로 연구를 수행하였다. 2차 년도에서는 극한수문사상을 정의하고 과거 강우자료를 이용하여 시공간적 극한수문사상의 변동성을 검토하였다.
- 이에 따라 목표연도 지역별 확률강우량을 산정하고, 지역별 확률강우량의 변동특성을 분석하였다. 이어 목표연도 대상 설계기준 개선의 절차와 방법을 검토하고 목표연도 기준 구조물적 대응과 비구조물적 대응의 분담 가능성을 검토하였다. 또한 자연유역과 도시유역의 유출특성을 고찰하였다.
가설 설정
- 5 시나리오를 사용하여 미래 목표연도 기준 확률강우량의 변화를 분석하였다. 목표연도는 2025년, 2050년, 2075년, 2100년을 기준으로 하였으며, 분포형은 Gumbel 분포로 가정하였다. 분석지역은 서울, 강릉, 부산, 광주, 인천, 대전, 대구, 울산, 제주 등 아홉개 지역을 중심으로 분석하였다.
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