[논문]강우의 시간해상도와 자료기간에 따른 설계홍수량의 변동성

김민석; 이정환; 문영일

doi:10.3741/jkwra.2018.51.7.599

강우의 시간해상도와 자료기간에 따른 설계홍수량의 변동성
Variation of design flood according to the temporal resolution and periods of rainfall 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.51 no.7, 2018년, pp.599 - 606

김민석 (서울기술연구원 연구기획팀) , 이정환 (서울시립대학교 토목공학과) , 문영일 (서울시립대학교 토목공학과)

초록
AI-Helper

대부분의 수문분석은 시 단위 강우를 기반으로 확률강우량과 강우시간분포를 산정하고, 확률강우량과 강우시간분포의 자료기간을 달리 적용하는 방법으로 강우-유출분석을 수행하고 있다. 본 연구에서는 자료형태(시 단위와 분 단위 강우자료)와 확률강우량과 강우시간분포의 다른 자료기간 적용에 따른 설계홍수량 변화를 정량화 하고자, 자료형태와 자료기간에 따라 지점빈도해석을 통한 확률강우량 산정과 Huff의 4분위 방법을 통한 강우시간분포를 산정하였다. 또한, 확률강우량과 설계강우 시간분포의 자료기간을 달리 적용한 강우-유출분석으로 설계홍수량 변동분석을 실시하였다. 분석결과, 자료형태에서는 분 단위 강우가 시 단위 강우보다 더욱 정확하고 효과적인 강우분석을 수행할 수 있는 것으로 나타났으며, 확률 강우량과 강우시간분포의 다른 자료기간을 적용하여 산정된 설계홍수량의 차 보다 자료형식에 따른 설계홍수량 결과가 보다 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이는 향후 분 단위 강우를 활용한 수문분석에 크게 기여할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Most hydrological analysis such as probability rainfall and rainfall time distributions have typically carried out based on hourly rainfall and rainfall - runoff analysis have carried out by applying different periods of rainfall time distribution and probability rainfall. In this study, to quantify the change of design flood due to the data type (hourly and minutely rainfall data) and the probability rainfall and application of different data period to the rainfall time distribution, probability rainfall is calculated by point frequency analysis according to data type and period and rainfall time distribution was calculated by Huff's quartile distributions. In addition, the change analysis of design flood was carried out by rainfall - runoff analysis applying different data periods of design rainfall time distribution. and probability rainfall. As a result, rainfall analysis using minute rainfall data was more accurate and effective than using hourly rainfall data. And the design flood calculated by applying different data period of rainfall time distribution and probability rainfall made a large difference than by applying different data type. It is expected that this will contribute to the hydrological analysis using minutely rainfall.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

홍수량 산정은 HEC-1 모형을 이용하였으며, 도달시간은 연속형 Craven, 저류 상수는 Sabot 공식, 유역 및 하도 추적은 유역추적법(Clark 법) 및 Muskingum 법을 적용하였다. Fig. 2와 같이 본 연구에서는 안양천권역 하천기본계획(2013)과 동일한 강우분석 조건으로 설계홍수량 747m³ /sec을 산정할 수 있는 강우-유출모형(SWMM)을 구축하였다.
본 연구에서는 서울(108) 지점의 시 단위 강우 자료와 분 단위 강우를 이용하여 Huff의 4분위 방법으로 설계 강우 시간 분포를 산정하였다. Huff의 4분위 방법은 무강우 지속기간(ITED)을 6시간으로 호우 강우 사상을 분리하고, 유역면적강우량 0.5 inch (12.7mm) 이상, 지점 강우량 1inch (25.4 mm) 이상의 호우사상으로 추출하였다. 추출된 호우사상은 전 지속기간으로 4 등분 하였을 때 각 분류된 구간의 우량 최대부위가 어느 부분에서 나타나는지를 1~4구간 호우로 분류하였으며, 분류된 1~4구간의 호우는 강우 지속기간과 누가 강우량을 무차원 누각 곡선화 하였다.
8%의 오차 범위를 갖는 것으로 나타났다. 다음으로는 산정된 연 최대치 계열을 기반으로 2010년 이후부터 최근 자료 기간까지 1년씩 연 최대치 계열을 추가하는 방법으로 각각 지점빈도해석을 수행하였으며, 분석결과는 Table 1과 같다.
또한, 분 단위 강우 자료를 이용한 확률강우량 산정에 대한 연구는 이루어졌으나, 분 단위 강우를 이용한 강우 시간 분포 산정 및 적용에 관한 연구는 상대적으로 부족한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 분 단위 강우와 시 단위 강우로 확률강우량 및 강우 시간 분포를 각각 산정하고 다른 자료 기간을 적용한 설계홍수량 산정으로 자료형태와 자료 기간에 따른 설계홍수량의 변화분석을 실시하였다.
먼저, 자료 기간에 따른 확률강우량과 강우 시간 분포 변동 특성에 관한 선행연구사례를 조사하였다. Ahn et al.
반면, 분 단위 강우 자료를 방대한 자료량과 짧은 지속기간 때문에 결 측이 발생할 경우, 역거리법 등과 같은 결 측 강우를 보완하는 기법을 통해 강우 자료 품질관리 단계를 실시하여야 한다. 본 연구에서는 Kim et al. (2015) 이제안한 결 측 치, 이상치, 강우보완 품질관리 단계를 적용하여본 단위 강우 자료의 품질관리 후 분석을 하였다.
실무에서 설계 강우의 시간 분포로 적용하고 있는 방법은 Huff의 4분위 방법이며, ｢설계홍수량 산정요령(Ministry of Land, Infrastructure and Transport, 2012)｣에서는 Huff의 3분위 적용을 원칙으로 제시하였다. 본 연구에서는 서울(108) 지점의 시 단위 강우 자료와 분 단위 강우를 이용하여 Huff의 4분위 방법으로 설계 강우 시간 분포를 산정하였다. Huff의 4분위 방법은 무강우 지속기간(ITED)을 6시간으로 호우 강우 사상을 분리하고, 유역면적강우량 0.
본 연구에서는 자료형태와 자료 기간에 따라 확률강우량 및 설계 강우 시간 분포를 각각 산정하고, 확률강우량과 강우 시간 분포의 자료 기간을 달리 적용하여 설계홍수량의 변동을 분석함으로써 다음과 같은 결론을 도출하였다.
본 연구의 분석방법은 자료형태에 따라 확률강우량과 HUFF의 4분위 방법의 차이를 분석하고, 확률강우량과 설계 강우 시간 분포의 적용 자료 기간 차이에 따른 설계홍수량 변동 분석을 실시하였다. 자료형태(시 단위, 분 단위)는 1961년부터 2010년 이후 최근 자료 기간까지 1년씩 추가하는 방법으로 각각 확률강우량과 Huff의 4분위 방법을 산정하였으며, 구축한 강우-유출모형을 토대로 자료형태 및 자료 기간에 따른 설계홍수량 변동분석을 하였다.
자료형태와 자료 기간별로 산정한 확률강우량과 강우 시간 분포를 기반으로 다른 자료 기간의 적용에 따른 설계홍수량 변화 양상에 대한 변화를 분석하였다. 설계홍수량의 산정방법은 자료형태와 자료 기간에 따라 산정된 지속기간 180분, 100년 빈도 확률강우량과 3분위 누가 확률 50% Huff의 4분위 방법을 2010년 이후 1년 단위로 확률강우량과 Huff의 4분위 방법의 자료 기간을 달리 설계 강우-유출모형에 적용하여 도림천 유역 하류의 설계홍수량을 Table 3과 같이 산정하였다.
본 연구의 분석방법은 자료형태에 따라 확률강우량과 HUFF의 4분위 방법의 차이를 분석하고, 확률강우량과 설계 강우 시간 분포의 적용 자료 기간 차이에 따른 설계홍수량 변동 분석을 실시하였다. 자료형태(시 단위, 분 단위)는 1961년부터 2010년 이후 최근 자료 기간까지 1년씩 추가하는 방법으로 각각 확률강우량과 Huff의 4분위 방법을 산정하였으며, 구축한 강우-유출모형을 토대로 자료형태 및 자료 기간에 따른 설계홍수량 변동분석을 하였다.
자료형태와 자료 기간별로 산정한 확률강우량과 강우 시간 분포를 기반으로 다른 자료 기간의 적용에 따른 설계홍수량 변화 양상에 대한 변화를 분석하였다. 설계홍수량의 산정방법은 자료형태와 자료 기간에 따라 산정된 지속기간 180분, 100년 빈도 확률강우량과 3분위 누가 확률 50% Huff의 4분위 방법을 2010년 이후 1년 단위로 확률강우량과 Huff의 4분위 방법의 자료 기간을 달리 설계 강우-유출모형에 적용하여 도림천 유역 하류의 설계홍수량을 Table 3과 같이 산정하였다.
4 mm) 이상의 호우사상으로 추출하였다. 추출된 호우사상은 전 지속기간으로 4 등분 하였을 때 각 분류된 구간의 우량 최대부위가 어느 부분에서 나타나는지를 1~4구간 호우로 분류하였으며, 분류된 1~4구간의 호우는 강우 지속기간과 누가 강우량을 무차원 누각 곡선화 하였다.

대상 데이터

강우 자료의 자료형태와 다른 자료 기간 적용에 따른 설계 홍수량 변화를 평가하기 위한 분석대상유역은 도림천 유역으로 설정하였다. 분석에 활용된 강우 자료는 신뢰성 높은 장기간의 자료를 보유하고 있는 기상청관할의 종관기상관측지점 (Automated Surface Observing System, ASOS)을 이용하였으며, Fig.
강우 자료의 자료형태와 다른 자료 기간 적용에 따른 설계 홍수량 변화를 평가하기 위한 분석대상유역은 도림천 유역으로 설정하였다. 분석에 활용된 강우 자료는 신뢰성 높은 장기간의 자료를 보유하고 있는 기상청관할의 종관기상관측지점 (Automated Surface Observing System, ASOS)을 이용하였으며, Fig. 1과 같이 기상청 관할 종관기상관측지점으로 티센망을 구축할 경우, 도림천 유역은 서울(108)지점에 포함된다. 서울(108)지점의 시 단위 강우 자료는 1961~2016년까지 총 56년의 자료를 보유하고 있는 것으로 조사되었으며, 분 단위 강우 자료는 1961~1999년까지는 1분 단위 자기 기록지를 독취한 강우 자료(Minutely data using the Magnetic Recording, MMR)와 2000년 이후부터 현재까지는 자동계측장비를 통해 관측한 자료를 이용하였다.
1과 같이 기상청 관할 종관기상관측지점으로 티센망을 구축할 경우, 도림천 유역은 서울(108)지점에 포함된다. 서울(108)지점의 시 단위 강우 자료는 1961~2016년까지 총 56년의 자료를 보유하고 있는 것으로 조사되었으며, 분 단위 강우 자료는 1961~1999년까지는 1분 단위 자기 기록지를 독취한 강우 자료(Minutely data using the Magnetic Recording, MMR)와 2000년 이후부터 현재까지는 자동계측장비를 통해 관측한 자료를 이용하였다.

이론/모형

최근 도림천 유역의 설계홍수량 분석을 실시한 안양천 권역 하천 기본계획(2013)에서는 서울(108)지점의 1961~ 2011년의 시 단위 강우 자료를 이용하여 확률강우량을 산정하였으며, 확률강우량도 개선 및 보완 연구(Ministry of Land, Infrastructure and Transport, 2011)에서 1961~2010년의 시 단위 강우 자료로 산정된 서울(108)지점의 Huff의 4분위 방법의 3분위 분포를 적용하였다. 홍수량 산정은 HEC-1 모형을 이용하였으며, 도달시간은 연속형 Craven, 저류 상수는 Sabot 공식, 유역 및 하도 추적은 유역추적법(Clark 법) 및 Muskingum 법을 적용하였다. Fig.

성능/효과

Figs. 4(a) and 4(b)에서 호우 시작지점에서는 분 단위 강우는 시 단위 강우보다 상대적으로 높은 강우 시간 분포를, 호우 종료지점에는 시 단위 강우가 분 단위 강우보다 높은 강우 시간 분포를 보이며 시 단위 강우가 분 단위 강우보다 중심부에서 더욱 큰 기울기를 보이며 강우가 집중되는 것으로 나타났다. 이는 자료형태의 차이로, Huff의 4분위 방법 산정 시 발생하는 호우사상의 구분, 제외 호우사상 여부, 최빈분위의 차이가 무차원 누각 곡선의 차이로 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
1) 자료형태에 따른 확률강우량과 강우 시간 분포를 산정한 결과, 분 단위 강우는 임의시간 환산계수의 적용이 불필요하므로 시 단위 강우에 비해 보다 정확한 확률강우량을 산정할 수 있었으며, 강우 시간 분포에서는 시 단위 강우에 비해 보다 실제호우의 시간 분포를 효과적으로 보여주는 것을 확인할 수 있었다.
2) 확률강우량과 강우 시간 분포의 자료 기간을 달리하여 설계홍수량을 산정한 결과, 자료형태에 따라 각각 9.9, 5.7, 10.0m³ /sec의 차를 보이는 것으로 나타났으며, 평균적으로 4.8 m³ /sec을 보이는 것으로 나타났다. 또한, 강우 시간 분포를 시 단위 강우와 분 단위 강우로 자료형태를 달리 적용하여 설계홍수량을 산정한 결과, 최대 19.
3) 설계홍수량 산정 시, 강우 시간 분포는 시 단위 강우로 산정된 Huff의 4분위 방법을 이용하고 있다. 본 연구를 통해 자료형태에 따른 강우 시간 분포 적용의 차이는 다소 큰 설계 홍수량의 차이를 도출하는 것으로 나타났다.
그 외 대부분의 지속기간과 자료 기간에서는 분 단위 강우를 이용한 빈도해석 결과가 크게 산정되는 것으로 나타났다.
8 m³ /sec의 설계홍수량의 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 다음으로 확률강우량과 강우 시간 분포의 자료형태에 따라 설계홍수량을 산정한 결과, 2010년에 확률강우량을 제외한 2011~2016년의 분 단위 강우의 확률강우량이 시 단위 강우의 확률강우량보다 1.4 mm 큼에도 불구하고 설계홍수량은 시 단위를 적용한 설계홍수량의 결과가 보다 크게 산정되었다. 이는 강우 시간 분포의 차이로, 시 단위 강우의 시간 분포가 분 단위 강우의 시간 분포에 비해 중심부에 기울기가 크기 때문에 설계 강우가 집중되어 분 단위 강우로 산정한 설계홍수량보다 크게 산정된다.
8 m³ /sec을 보이는 것으로 나타났다. 또한, 강우 시간 분포를 시 단위 강우와 분 단위 강우로 자료형태를 달리 적용하여 설계홍수량을 산정한 결과, 최대 19.3 m³ /sec의 차이를 보이는 것으로 나타났다. 즉, 확률강우량과 강우 시간 분포의 다른 자료 기간 적용보다는 자료형태에 따른 설계홍수량의 차이가 크다는 것을 확인할 수 있었다.
1) 자료형태에 따른 확률강우량과 강우 시간 분포를 산정한 결과, 분 단위 강우는 임의시간 환산계수의 적용이 불필요하므로 시 단위 강우에 비해 보다 정확한 확률강우량을 산정할 수 있었으며, 강우 시간 분포에서는 시 단위 강우에 비해 보다 실제호우의 시간 분포를 효과적으로 보여주는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 분 단위 강우는 시 단위 강우와 달리 호우사상의 구분, 제외호우사상 여부, 최빈분위 선정에서 다른 결과를 보이며 무차원누가곡선이 다소 다르게 산정되었다.
즉, 동일한 호우사상임에도 불구하고 자료형태에 따라 분위의 구분이 달리 산정되는 것으로 나타났다. 또한, 시 단위 강우는 무강우 지속기간 6시간, 분 단위 강우는 무강우 지속기간 360분을 적용하게 됨에 따라 총 호우사상의 수에 대한 차이가 발생하게 되며, 시 단위 강우는 3시간 이하의 호우사상은 분위의 구분이 모호하여 분석에서 제외되지만 분 단위 강우는 분위 구분에 따른 제외되는 호우사상이 없는 것으로 나타났다. Fig.
0m³ /sec의 설계홍수량 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 확률강우량과 설계 강우 시간 분포의 자료 기간 차이가 커질수록 설계홍수량의 차이 또한 점차 커지는 것으로 분석되었으며, 자료 기간을 달리 적용할 경우 평균적으로 4.8 m³ /sec의 설계홍수량의 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 다음으로 확률강우량과 강우 시간 분포의 자료형태에 따라 설계홍수량을 산정한 결과, 2010년에 확률강우량을 제외한 2011~2016년의 분 단위 강우의 확률강우량이 시 단위 강우의 확률강우량보다 1.
3) 설계홍수량 산정 시, 강우 시간 분포는 시 단위 강우로 산정된 Huff의 4분위 방법을 이용하고 있다. 본 연구를 통해 자료형태에 따른 강우 시간 분포 적용의 차이는 다소 큰 설계 홍수량의 차이를 도출하는 것으로 나타났다. 따라서 향후 확률강우량 및 강우 시간 분포 보완연구에서는 분 단위 강우를 이용한 Huff의 4분위 방법의 제시가 필요하며, 이는 보다 정확하고 향상된 설계홍수량 산정에 기여할 것으로 판단된다.
분석결과, 시 단위와 분 단위 강우 자료 모두 동일 시간에 동일 강우가 발생하였음에도 불구하고, 자료형태에 따라 강우 시간 분포의 경향은 다소 차이를 보이는 것으로 나타났다. 시 단위 강우 자료는 고정시간 1시간 단위로 강우 시간 분포를 실시하게 되므로 분 단위 강우 자료로 산정한 강우 시간 분포와 다르게 분포되며, 1~4구간으로 분위를 구분하였을 때도 시 단위 강우 자료의 최빈분위는 4분위로 구분되었지만, 분 단위 강우 자료의 최빈분위는 3분위로 구분되는 것으로 나타났다.
분석결과, 시 단위와 분 단위 강우 자료 모두 동일 시간에 동일 강우가 발생하였음에도 불구하고, 자료형태에 따라 강우 시간 분포의 경향은 다소 차이를 보이는 것으로 나타났다. 시 단위 강우 자료는 고정시간 1시간 단위로 강우 시간 분포를 실시하게 되므로 분 단위 강우 자료로 산정한 강우 시간 분포와 다르게 분포되며, 1~4구간으로 분위를 구분하였을 때도 시 단위 강우 자료의 최빈분위는 4분위로 구분되었지만, 분 단위 강우 자료의 최빈분위는 3분위로 구분되는 것으로 나타났다. 즉, 동일한 호우사상임에도 불구하고 자료형태에 따라 분위의 구분이 달리 산정되는 것으로 나타났다.
시 단위와 분 단위 강우의 연 최대치 계열 비교분석을 한 결과, 분 단위 강우로 산정된 연 최대치 결과와 다소 차이를 보이는 것으로 나타났다. 시 단위 강우의 고정시간 연 최대치 계열은 분 단위 강우의 연 최대치 계열과 같거나 작게 산정되는 것으로 나타났으며, 시 단위 강우의 임의시간 연 최대치 계열은 분 단위 강우의 연 최대치 계열에 비해 크거나 작게 산정되는 것으로 나타났다. 이는 자료형식에 따른 임의시간 환산계수 적용의 차이로, 시 단위 강우의 임의시간 연 최대치 계열은 분 단위 강우 연 최대치 계열보다 최대 -41.
시 단위와 분 단위 강우의 연 최대치 계열 비교분석을 한 결과, 분 단위 강우로 산정된 연 최대치 결과와 다소 차이를 보이는 것으로 나타났다. 시 단위 강우의 고정시간 연 최대치 계열은 분 단위 강우의 연 최대치 계열과 같거나 작게 산정되는 것으로 나타났으며, 시 단위 강우의 임의시간 연 최대치 계열은 분 단위 강우의 연 최대치 계열에 비해 크거나 작게 산정되는 것으로 나타났다.
전반적으로 서울(108)지점의 확률강우량은 2011년 이후 점차 감소하고 있는 것으로 나타났다. 시 단위와 분 단위 연 최대치 계열로 산정된 확률강우량 비교결과, 지속기간 60분과 같이 짧은 강우 지속기간과 자료 기간 1961~2010년까지의 확률강우량은 시 단위 강우를 이용한 빈도해석결과가 분 단위 강우보다 크게 산정되었다. 그 외 대부분의 지속기간과 자료 기간에서는 분 단위 강우를 이용한 빈도해석 결과가 크게 산정되는 것으로 나타났다.
시 단위 강우의 고정시간 연 최대치 계열은 분 단위 강우의 연 최대치 계열과 같거나 작게 산정되는 것으로 나타났으며, 시 단위 강우의 임의시간 연 최대치 계열은 분 단위 강우의 연 최대치 계열에 비해 크거나 작게 산정되는 것으로 나타났다. 이는 자료형식에 따른 임의시간 환산계수 적용의 차이로, 시 단위 강우의 임의시간 연 최대치 계열은 분 단위 강우 연 최대치 계열보다 최대 -41.5~15.8%의 오차 범위를 갖는 것으로 나타났다. 다음으로는 산정된 연 최대치 계열을 기반으로 2010년 이후부터 최근 자료 기간까지 1년씩 연 최대치 계열을 추가하는 방법으로 각각 지점빈도해석을 수행하였으며, 분석결과는 Table 1과 같다.
이는 강우 시간 분포의 차이로, 시 단위 강우의 시간 분포가 분 단위 강우의 시간 분포에 비해 중심부에 기울기가 크기 때문에 설계 강우가 집중되어 분 단위 강우로 산정한 설계홍수량보다 크게 산정된다. 이로 인해 시 단위-분 단위로 산정된 설계홍수량 결과는 분 단위-분 단위로 산정된 설계홍수량보다 작게 산정되었으며, 자료형태의 강우 시간 분포로 최대 19.3 m³ /sec (746.7 m³ /sec, 727.4 m³ /sec)의 차이를 보이는 것으로 나타났다.
시 단위 강우 자료는 고정시간 1시간 단위로 강우 시간 분포를 실시하게 되므로 분 단위 강우 자료로 산정한 강우 시간 분포와 다르게 분포되며, 1~4구간으로 분위를 구분하였을 때도 시 단위 강우 자료의 최빈분위는 4분위로 구분되었지만, 분 단위 강우 자료의 최빈분위는 3분위로 구분되는 것으로 나타났다. 즉, 동일한 호우사상임에도 불구하고 자료형태에 따라 분위의 구분이 달리 산정되는 것으로 나타났다. 또한, 시 단위 강우는 무강우 지속기간 6시간, 분 단위 강우는 무강우 지속기간 360분을 적용하게 됨에 따라 총 호우사상의 수에 대한 차이가 발생하게 되며, 시 단위 강우는 3시간 이하의 호우사상은 분위의 구분이 모호하여 분석에서 제외되지만 분 단위 강우는 분위 구분에 따른 제외되는 호우사상이 없는 것으로 나타났다.
3 m³ /sec의 차이를 보이는 것으로 나타났다. 즉, 확률강우량과 강우 시간 분포의 다른 자료 기간 적용보다는 자료형태에 따른 설계홍수량의 차이가 크다는 것을 확인할 수 있었다.
그 외 대부분의 지속기간과 자료 기간에서는 분 단위 강우를 이용한 빈도해석 결과가 크게 산정되는 것으로 나타났다. 지속기간 60분의 임의시간 환산계수는 1.136으로, 다른 지속기간에 비해 상대적으로 큰 계수 값을 적용함으로 분 단위 강우 자료의 연 최대치 계열과 다소 큰 편차가 발생하게 되고 이는 확률강우량 산정결과에도 영향을 주는 것을 나타났다.
확률강우량과 설계 강우 시간 분포의 자료 기간을 달리 적용한 결과, 시 단위-시 단위를 적용한 경우는 최대 9.9 m³ /sec, 분 단위-분 단위를 적용한 경우는 최대 5.7 m³ /sec, 시 단위-분 단위를 적용한 경우는 최대 10.0m³ /sec의 설계홍수량 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 확률강우량과 설계 강우 시간 분포의 자료 기간 차이가 커질수록 설계홍수량의 차이 또한 점차 커지는 것으로 분석되었으며, 자료 기간을 달리 적용할 경우 평균적으로 4.

후속연구

본 연구를 통해 자료형태에 따른 강우 시간 분포 적용의 차이는 다소 큰 설계 홍수량의 차이를 도출하는 것으로 나타났다. 따라서 향후 확률강우량 및 강우 시간 분포 보완연구에서는 분 단위 강우를 이용한 Huff의 4분위 방법의 제시가 필요하며, 이는 보다 정확하고 향상된 설계홍수량 산정에 기여할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	설계홍수량 산정에는 어떤 방법이 있는가?	설계홍수량 산정은 크게 홍수량 자료를 빈도 해석하는 방법과 설계 강우-유출분석을 실시하는 방법으로 구분할 수 있는데, 홍수량 자료의 부족으로 대부분의 수문분석은 설계 강우-유출분석 방법으로 설계홍수량을 산정하고 있다. 설계 강우-유출방법으로 설계홍수량을 산정하기 위해서는 확률강우량 산정, 설계 강우 시간 분포 등과 같은 강우 분석이 선행적으로 이루어져야 한다.
	설계 강우-유출방법으로 설계홍수량을 산정하기 위해 어떤 것이 선행적으로 이루어져야 하는가?	설계홍수량 산정은 크게 홍수량 자료를 빈도 해석하는 방법과 설계 강우-유출분석을 실시하는 방법으로 구분할 수 있는데, 홍수량 자료의 부족으로 대부분의 수문분석은 설계 강우-유출분석 방법으로 설계홍수량을 산정하고 있다. 설계 강우-유출방법으로 설계홍수량을 산정하기 위해서는 확률강우량 산정, 설계 강우 시간 분포 등과 같은 강우 분석이 선행적으로 이루어져야 한다. 일반적으로 설계홍수량 산정을 위한 강우분석은 시 단위 강우로 지점빈도해석을 통한 확률강우량 산정과 Huff의 4분위 방법을 이용한 설계 강우의 시간 분포 적용과정으로 수행된다.
	확률강우량과 강우 시간 분포의 자료 기간을 달리 적용하여 설계홍수량의 변동을 분석한 결론은?	1) 자료형태에 따른 확률강우량과 강우시간 분포를 산정한 결과, 분 단위 강우는 임의시간 환산계수의 적용이 불필요하므로 시 단위 강우에 비해 보다 정확한 확률강우량을 산정할 수 있었으며, 강우 시간 분포에서는 시 단위 강우에 비해 보다 실제 호우의 시간 분포를 효과적으로 보여주는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 분 단위 강우는 시 단위 강우와 달리 호우사상의 구분, 제외호우사상 여부, 최빈분위 선정 에서 다른 결과를 보이며 무차원 누가곡선이 다소 다르게 산정되었다. 2) 확률강우량과 강우 시간 분포의 자료 기간을 달리하여 설계홍수량을 산정한 결과, 자료형태에 따라 각각 9.9, 5.7, 10.0 m 3 /sec의 차를 보이는 것으로 나타났으며, 평균적으로 4.8 m 3 /sec를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 강우 시간 분포를 시 단위 강우와 분 단위 강우로 자료형태를 달리 적용하여 설계홍수량을 산정한 결과, 최대 19.3 m 3 /sec의 차이를 보이는 것으로 나타났다. 즉, 확률강우량과 강우 시간 분포의 다른 자료 기간 적용보다는 자료형태에 따른 설계홍수량의 차이가 크다는 것을 확인할 수 있었다. 3) 설계홍수량 산정 시, 강우 시간 분포는 시 단위 강우로 산정된 Huff의 4분위 방법을 이용하고 있다. 본 연구를 통해 자료형태에 따른 강우 시간 분포 적용의 차이는 다소 큰 설계 홍수량의 차이를 도출하는 것으로 나타났다. 따라서 향후 확률강우량 및 강우 시간 분포 보완연구에서는 분 단위 강우를 이용한 Huff의 4분위 방법의 제시가 필요하며, 이는 보다 정확하고 향상된 설계홍수량 산정에 기여할 것으로 판단된다.

참고문헌 (16)

Ahn, J. H., Kim, T. W., Yoo, C. S., and Yoon, Y. N. (2000). "Analysis of the changes in rainfall quantile according to the increase of data period." Journal of Korea Water Resources Association, Vol. 33, No. 5, pp. 569-580.
Alexis, B., Guy, D., Jean-Dominique, C., and Charles O. (2004). "Temporal and spatial resolution of rainfall measurements required for urban hydrology." Journal of Hydrology, Vol. 299, pp. 166-179.

상세보기
Berndtsson, R., Jinno, K., Kawamura, A., Larson, M., and Niemczynowicz, J. (1993). "Some Eulerian and Lagrangian statistical properties of rainfall at small space-time scales." Journal of Hydrology, Vol. 153, No. 1-4, pp. 339-355.
Huff, F. A. (1967). "Time distribution of rainfall in heavy storms." Water Resources Research, Vol. 3, No. 4, pp. 1007-1019.

상세보기
Jung, C. G., Jang, W. J., and Kim, S. J. (2016). "Spatial rainfall considering elevation and estimation of rain erosivity factor r in revised USLE using 1 minute rainfall data and program development." Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies, Vol. 19, No. 4, pp. 130-145

원문보기 상세보기
Kim, M. S., and Moon, Y. L. (2015). "A study on quality control method for minutely rainfall data." Journal of Korea Society of Civil Engineers, Vol. 35, No. 2, pp. 319-326.

원문보기 상세보기
Kim, M. S., Son, H. M., and Moon, Y. L. (2016). "A study on estimation of target precipitation in Seoul using AWS minutely rainfall data." Journal of Korea Water Resources Association, Vol. 49, No. 1, pp. 11-18.

원문보기 상세보기
Kim, S. H., Shin, H. J., Kim, T. R., Kim, H. B., and Heo, J. H. (2016). "A study on the changes of design flood quantiles based on rainfall quantile estimation methods in Han river basin." Journal of Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 16, No. 1, pp. 73-82.
Ministry of Land, Infrastructure and Transport (2011). Improvement and Supplement of design rainfall.
Ministry of Land, Infrastructure and Transport (2012). Estimation method of design flood.
Ministry of Land, Infrastructure and Transport (2013). River master plan of Anyangcheon basin.
Ogden, F., Sharif, H., Senarath, S., Smith, J., Baeck, M., and Richardson, J. (2000). "Hydrologic analysis of the Fort Collins, Colorado, flash flood of 1997. Journal of Hydrology, Vol. 228, No. 1-2, pp. 82-100.

상세보기
Oh, T. S., Kim, M. S., Moon, Y. L., and Ahn, J. H. (2009). "An analysis of the characteristics in design rainfall according to the data periods." Journal of Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 9, No. 4, pp. 115-127.
Oh, T. S., and Moon, Y. L. (2008). "Conversion factor calculation of annual maximum precipitation in Korea between fixed and sliding durations." Journal of Korea Society of Civil Engineers, Vol. 28, No. 5B, pp. 515-524.
Yoo, C. S., Park, C. Y., Kim, K. J., and Jun, K. S. (2008). "Analysis of rainfall spatial correlation structure using minutely data." Journal of Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 8, No. 6, pp. 113-120.
You, C. H., Kang, M. Y., Hwang, Y., Lee, J. J., Jang, M., and Lee, D. I. (2018), "A statistical approach to radar rainfall estimates using polarimetric variables." Journal of Atmospheric Research, Vol. 209, pp. 65-75. doi: 10.1016/j.atmosres.2018.03.016.

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증