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다변량 분석을 통한 우리나라 가뭄의 지역적 특성 분석
Regional Characterization Analysis of Drought in Korea Using Multivariate Analyses 원문보기

한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집, 2009 May 21, 2009년, pp.1462 - 1466  

유지영 (한양대학교 대학원 토목공학과) ,  최민하 (한양대학교 건설환경공학과) ,  김태웅 (한양대학교 건설환경시스템공학전공)

초록
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우리나라 가뭄의 지역적 특성은 수문학적으로 동질한 지역의 구분 결과에 따라 달라진다. 지역의 구분에는 가뭄에 영향을 미치는 다양한 변수들이 사용될 수 있다. 가뭄을 특징짓는 요소로서 지속기간, 심도, 이외의 통계적 특성들이 있으며, 이 변수들을 정보화하여 변수의 유형을 구분지어 모든 변수들을 요약된 정보로 활용하여 가뭄의 특성을 구분할 수 있다. 본 연구에서는 우리나라 기상청 강우자료 75개 관측지점 중 30년 미만의 강우기록이 있는 17개의 지점을 제외한 58개 강우 관측 지점을 대상으로 가뭄지수(SPI)를 산정하여 가뭄사상의 특성을 정량화 과정으로 남한지역 가뭄특성을 분류하였다. SPSS를 활용한 다변량 분석기법인 주성분 분석(principal component analysis)을 통해 가뭄특성인자의 상관관계가 높은 변수들을 조합하여 그 변수들 중 가뭄정보를 가능한 많이 함축하고 있는 새로운 특성 변수를 만들어 내었으며, 선정된 변수들을 바탕으로 요인분석(factor analysis)의 직각회전 방식(Varimax)을 이용하여 변수들의 표준화를 통해 가뭄특성요인을 찾아내었다. 이를 통해 지역간 동질성을 파악하여 K-means기법을 적용하여 군집해석(clustering analysis)을 실시하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서 기초통계분석인 SPSS를 활용하여 요인분석을 실시하였으며, 가뭄특성인자의 수(60개)와 같이 변수가 많은 경우 군집해석의 효율성 저하 문제를 해결하기 위해 수행하였다. 요인분석 수행에 필요한 회전 방법으로는 기후자료에 대해 가장 적합한 회전방법으로 알려진 varimax를 사용하였으며, 표 1은 주성분 분석을 통해 7개의 주성분요소를 추출한 결과이며, 이 7가지 요소는 전체 60개의 변량을 95.
  • 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 본 연구에서는 가뭄의 특성을 다변량 분석 기법을 활용하여 가뭄요인을 분류하고, 이를 통해 동일한 가뭄특성을 지닌 지역을 군집화 하여 지역해석을 실시하였다. 이는 향후 가뭄빈도해석과 지역해석을 동시에 고려하는 이변수해석을 위한 사전연구 단계로서 기존의 가뭄해석보다 신뢰성이 높은 가뭄평가를 가능하게 하는데 목적이 있다.
  • 그러나 우리나라는 수문자료의 관측기간이 짧고, 지점 내 충분한 수의 자료를 확보하기가 어렵다는 문제가 있어 우리나라 강우량의 자료만으로 가뭄의 특성을 파악하기에는 한계가 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 본 연구에서는 가뭄의 특성을 다변량 분석 기법을 활용하여 가뭄요인을 분류하고, 이를 통해 동일한 가뭄특성을 지닌 지역을 군집화 하여 지역해석을 실시하였다. 이는 향후 가뭄빈도해석과 지역해석을 동시에 고려하는 이변수해석을 위한 사전연구 단계로서 기존의 가뭄해석보다 신뢰성이 높은 가뭄평가를 가능하게 하는데 목적이 있다.
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