초록 ▼

(1) 한반도의 극치사상 및 특성분석
• 2011년(2차년도) 연구내용
- 본 연구는 한반도의 극치사상 및 특성분석에 대한 2차년도 성과로서, 극치사상에 대한 정의 및 특성 분석을 하였다. 여러 시계열(AMR, TY, COV)에 대한 확률강우량과 혼합모형을 적용한 확률강우량에 대한 특성들을 분석하였다. 분석 결과 적절한 확률강우량을 산정하기 위해 혼합분포모형을 적용할 필요가 있음이 밝혀졌다. 또한, 4대강 유역별 국가지하수관측망의 관측소의 지하수위 관측 자료를 활용하여 경향성 분석을 실시하였고, 지표수-지하수 상호작용

(1) 한반도의 극치사상 및 특성분석
• 2011년(2차년도) 연구내용
- 본 연구는 한반도의 극치사상 및 특성분석에 대한 2차년도 성과로서, 극치사상에 대한 정의 및 특성 분석을 하였다. 여러 시계열(AMR, TY, COV)에 대한 확률강우량과 혼합모형을 적용한 확률강우량에 대한 특성들을 분석하였다. 분석 결과 적절한 확률강우량을 산정하기 위해 혼합분포모형을 적용할 필요가 있음이 밝혀졌다. 또한, 4대강 유역별 국가지하수관측망의 관측소의 지하수위 관측 자료를 활용하여 경향성 분석을 실시하였고, 지표수-지하수 상호작용을 고려한 지역별 수위변동 특성분석을 위해 VISUAL MODFLOW를 활용하여 분석을 실시하였다. 이와 더불어 홍수를 수위와 유출량으로 대신하여, 여러 강우 특성과 비교한 결과 최고 시강우량에 대해서, 유출량은 강우지속시간과 총강우량에 대해 증가경향이 나타나는 것을 알 수 있었다.

(2) 우리나라 수자원 관리현황 평가 및 미래수자원 관리방안
• 2011년(2차년도) 연구내용
- 본 연구에 해당하는 2차년도에서는 국내외 수자원정책 변천과정 및 우리나라 수자원 정책평가를 통해 국내 수자원관리에 대한 시사점을 도출하고자 하였다. 특히 우리나라에서는 최근 급격한 기후변화로 집중호우가 발생하고 있다. 이러한 점에서 본 연구에서는 재해를 유발하는 여러 인자 중 가장 설명력이 큰 강수량을 대상으로 전국 단위에서 사회기반시설 피해액과 집중호우에 상관성을 평가할 수 있는 모형을 개발하고 미래의 수문기상학적 변화에 대응할 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 이를 위해서 먼저 한반도 전체에 대한 과거수문자료 특성을 분석하였고 기상청 A1B 시나리오를 기본 기후변화 시나리오로 선정하여 유역단위에 상세수문시나리오를 구축하였다. 이를 위해서 다지점 비정상성 Downscaling을 적용하여 한반도 전역에 대해서 시공간적(spatio-temporal)으로 변동하는 기후변동성을 평가하였다. 미래의 기후변화 시나리오 분석 결과로부터 극치강수특성과 관련된 4개의 인자를 Bayesian GLM 모형에 적용시켜 상관성분석을 수행하였으며, 그 결과 기후변화로 인한 미래의 재해위험도 변동성을 전망 할 수 있었다. 최종적으로 재해피해액의 확률밀도함수를 비교하여 미래의 전반적인 재해위험도를 평가하고, 기후변화에 대응한 수재해 저감 방안을 도출하고자 한다.

(3) 물 안보 확보를 위한 전 지구적 전략과 사례 및 우리나라 대응체계
• 2011년(2차년도) 연구내용
- 본 연구는 물 분야에서의 안보란 어떻게 정의하고, 어떠한 현안이 있으며 우리나라의 실정에 맞는 물 안보 전략의 수립과 이행을 위한 국제적 동향 파악과 지수 개발을 통해 정책을 제언하기 위한 목표로 진행되었다. 이를 통해 수자원관리 지수를 조사하고, 전반적으로 재해대응, 안정적 물 공급, 친수 환경 조성, 물의 재이용 등 각각의 세부 분야별로 물 안보 구현을 위한 전 지구적 전략을 살펴보는 가운데 국내 상황을 적용한 물 안보 지수를 산정하여 정책 목표를 설정해 보고자 한다.

(4) 기후변화로 인한 우리나라 생태환경변화가 수문기상특성에 미치는 영향 분석
• 2011년(2차년도) 연구내용
- 본 연구과제의 목표는 기후변화의 영향에 따라 달라질 것으로 예상되는 식생의 분포가 증발산과 토양수분 등 수문인자에 어떠한 변화를 야기하는지를 규명하고자 하는 것이다. 식생인자는 MODIS 13 Vegetation Indices Product에서 추출한 Normalized Difference Vegetation Index(NDVI)를 이용하였고, 탄소 순환 지표 중 하나인 총 일차 생산량과 수분 이용 효율을 이용하여 MODIS 16 Global Evapotranspiration(ET) Product, 기상청 증발접시 관측치, 플럭스타워 증발산 관측치와 각각 비교하였다. 식생인자와 수문기상인자의 시계열 자료를 이용하여 각 지점에 대한 인자가 시간의 경과에 따라 변화하는 양상을 알아내고, 총 일차 생산량과 수분 이용 효율의 공간적인 분포를 확인하여 변동성을 확인하고자 하였다. 또한 기후변동에 따른 생태환경변화 및 그에 따른 수문기상특성에 미치는 영힘을 살펴볼 목적으로 Horton 지수의 시공간적 변동성을 분석하였다 식생의 물 이용성에 관한 대리변수로 서 습윤량에 대한 기화량의 비로 표현되는 Horton 지수를 미 계측 지역에도 계산하기 위하여 연 증발산량을 추정할 수 있는 경험적인 공식을 제안하였으며, 이를 바탕으로 낙동강 전체 유역의 Horton 지수를 산정한 결과를 논의하였다.

(5) 수문 및 수질자료의 전자출판 보급
• 2011년(1차년도) 연구내용
- UNESCO에서 운영하는 4개의 자연과학 프로그램 중의 하나인 국제수문학프로그램 (International Hydrological Programme, IHP) 사업은 우리나라에 적합한 수문해석 기법을 연구 조사하여 다른 회원국과 정보 교환을 토대로 수자원 기술발전과 국제기술협력 증진을 주요 목적으로 하고 있다. 이를 위해 1975년 부터 IHP 1단계 사업을 통해 대표 시험유역을 선정하여 운영하면서 각종 수문 자료를 관측, 조사 및 분석을 실시하고 있다.
본 연구에서는 IHP 사업을 통해 이룬 연구 성과를 체계적으로 정리하고, 대표 시험유역의 수문자료를 보다 체계적으로 정비하고 데이터베이스 기반으로 구축하여 인터넷 웹 사이트(www.ihpkorea.or.kr)에 공개함으로써 국내 · 외 이용자가 쉽게 자료를 검색하고 이용할 수 있도록 하였다. 구축된 웹 사이트에 대한 IHP 사업의 연구 성과와 대표 시험유역의 수문자료를 지속적으로 갱신하여 사용자들의 편이성과 활용성을 높이고자 한다.

(6) 청미천 시험유역 운영
• 2011년(4차년도) 연구내용
- 최근 IHP 7단계 사업에서 강조하는 생태적 특성을 조사할 수 있는 시험유역 선정의 필요성이 대두되었다. 이에 따라 청미천 유역이 2007년부터 새로운 시험유역으로 선정되어 운영되고 있다. 2011년에는 청미천 시험유역에서 유역과 하천의 특성자료 외에도 기온, 풍속, 기일, 상대습도, 일조시간, 강우, 증발과 같은 기상자료, 수위-유량곡선, 수위자료, 유사량자료, 지하수위와 같은 수문자료, 수변환경, 식생, 어류와 같은 자연생태자료를 관측, 조사하였다.

(7) 대동천 시험유역 운영
• 2011년(4차년도) 연구내용
- 대동천 유역은 2007년부터 IHP(International Hydrologic Programme)의 대표시험 유역으로 새롭게 선정되어 운영되고 있다. 대동천은 대전광역시에 위치하고 있으며 유역면적이 21.18km²인 전형적인 도시하천으로서 도시/방재 시험유역으로서의 모니터링 계획이 수립되어 강수량, 유출량 및 수질 등과 같은 수문 기초자료를 수집하여 제공하는데 그 목적이 있다. 2007년도에는 시험유역의 설계가 이루어 졌으며, 2008년도에는 2개의 수위관측소와 1개의 관측소가 설치되어 시험유역 운영의 기반을 조성하였다. 2009년과 2010년도에는 설치된 관측소 지점을 중심으로 본격적인 수문 및 수질 모니터링이 수행되었으며 판암2교 및 철갑교 수위관측소에서 유량측정이 이루어졌다. 2011년 금회에는 수문 및 수질모니터링에 의해 관측된 자료를 분석 및 보완하였으며, 각종 수문 및 수질 자료는 향후 도시수문 관련 연구에 유용한 자료가 될 것으로 예상된다.

(출처 : IHP 사업소개 및 세부과제별 설명 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 목차 ... 4
• IHP 사업소개 및 세부과제별 설명 ... 6
• 한반도의 극치사상 및 특성 분석 ... 15
• 요지 ... 15
• 1. 서론 ... 15
• 1.1. 연구 배경 및 목적 ... 15
• 2. 연구 방법 ... 16
• 2.1. 우리나라 태풍 및 강우 특성 ... 16
• 2.2. 지하수위 경향성 분석 및 지역별 수위변동 특성분석 ... 18
• 2.3. 극치수문사상 ... 20
• 3. 연구 결과 ... 22
• 3.1. 태풍 사상을 고려한 극치강우사상 특성분석 ... 22
• 3.2. 지하수위 변동 특성 분석 ... 37
• 3.3. 극치수문사상 분석 ... 86
• 4. 결론 및 제언 ... 92
• 4.1. 태풍사상 특성 분석 ... 92
• 4.2. 지하수위 변동 특성 분석 ... 92
• 4.3. 극치수문사상 분석 ... 93
• 참고문헌 ... 93
• 우리나라 수자원 관리현황 평가 및 미래 수자원 관리 방안 -수자원 정책 사례 평가 및 방향 ... 95
• 요지 ... 95
• 1. 서론 ... 95
• 1.1. 연구 배경 및 필요성 ... 95
• 1.2. 연구 내용 ... 96
• 2. 국내외 수자원 정책 변천 및 평가 ... 96
• 2.1. 외국의 수자원 관리 주요 특성 ... 96
• 2.2. 우리나라 수자원 정책의 변천 및 평가 ... 97
• 2.3. 동적모형을 결합한 통합적 수자원관리체계(IWRM) ... 98
• 3. 과거 수문자료 특성 분석 ... 99
• 3.1. 관측지점 및 자료의 형태 ... 99
• 3.2. 선형 경향성 평가 ... 100
• 3.3. Mann-Kendall 경향성 분석 ... 102
• 4. 기상변동성을 고려한 한반도 기후변화 전망 ... 104
• 4.1. 연평균강수량 변동성 ... 104
• 4.2. 연평균온도 변동성 ... 105
• 4.3. 연평균최고온도 변동성 ... 105
• 4.4. 연평균최저온도 변동성 ... 106
• 4.5. 연평균강우일수 변동성 ... 106
• 4.6. 연평균강우강도 변동성 ... 107
• 4.7. 100년 빈도 강수량 변동성 ... 107
• 4.8. SPI 변동성 ... 108
• 5. 동적 위험도 모형을 통한 미래 재해위험도 변동성 평가 ... 109
• 5.1. 대상 자료 및 기상인자 추출 ... 109
• 5.2. 기후변화에 의한 피해액 예측 모형 ... 110
• 5.3. 모형 적용 및 결과 ... 112
• 5.4. 미래 재해피해액 변동성 모의 ... 113
• 6. 결론 및 제언 ... 115
• 참고문헌 ... 116
• 물 안보 확보를 위한 전 지구적 전략과 사례 및 우리나라의 대응 체계 ... 119
• 요지 ... 119
• 1. 서론 ... 119
• 1.1. 연구 배경 및 목적 ... 119
• 1.2. 연구의 범위 ... 120
• 2. 물 안보 확보를 위한 물 관리 측면의 논의 ... 120
• 2.1. 물 관련 재해 경감 ... 121
• 2.2. 물 분쟁 ... 124
• 2.3. 안정적 물 공급을 위한 지역 격차 해소(Water Divide) ... 127
• 2.4. 친수 환경 조성(Balanced Water Environment) ... 129
• 2.5. 물의 재이용(Water recycling) ... 130
• 3. 물과 에너지, 식량 안보에 대한 국제적 동향 ... 131
• 4. 물 안보 지수 산정 ... 136
• 4.1. 기 개발된 물 안보 관련 지수 ... 136
• 4.2. 우리나라 지역간 물 안보 취약성 산정 사례 ... 142
• 4.3. 물 안보 지수의 개발 ... 157
• 5. 결론 및 제언 ... 185
• 참고문헌 ... 186
• 부록 ... 188
• 부록 1. DPSIR 산정 결과 ... 188
• 부록 2. 사회, 경제, 환경적 요소별 지수 산정 결과 ... 193
• 기후변화로 인한 우리나라 생태환경변화가 수문기상특성에 미치는 영향 분석 ... 199
• 요지 ... 199
• 1. 서론 ... 199
• 1.1. 연구 배경 및 목적 ... 199
• 2. Downscaling ... 201
• 2.1. Downscaling ... 201
• 2.2. 연구지역 ... 201
• 2.3. 고해상도 토양수분 mapping ... 202
• 3. 총 일차 생산량 ... 203
• 3.1. 총 일차 생산량(Gross Primary Production, GPP) ... 203
• 3.2. 연구 지역 ... 203
• 3.3. 한반도 GPP 공간 분포 ... 205
• 3.4. MODIS NDVI, 토양수분, 증발산, 강우량, GPP의 시간분포 추세 ... 205
• 4. 증발산 ... 207
• 4.1. MODIS 16 Global Evapotranspiration (ET) Product ... 207
• 5. 수분 이용 효율 ... 209
• 5.1. 수분 이용 효율(Water Use Efficiency, WUE) ... 209
• 5.2. 한반도 수분 이용 효율 공간 분포 ... 210
• 5.3. MODIS NDVI, 토양수분, 증발산, 강우량, 수분 이용 효율의 시간분포 추세 ... 210
• 6. 증발산량 추정 모형 ... 213
• 6.1. 증발산량 추정 모형의 기본 개념 틀 ... 213
• 6.2. 모형의 일반화 ... 215
• 6.3. 경험식과 관측 값의 비교 ... 217
• 6.4. 선정된 경험식의 상세 분석 ... 218
• 7. Horton 지수 ... 222
• 7.1. Horton 지수 ... 222
• 7.2. Horton Index 적용 유역 ... 222
• 7.3. Horton 지수를 구성하는 수문요소 ... 223
• 8. 결론 ... 226
• 참고문헌 ... 227
• 수문 및 수질자료의 전자출판 보급 ... 231
• 1. 서론 ... 231
• 1.1. 연구 배경 및 목적 ... 231
• 1.2. 연구의 범위 ... 232
• 2. 연구 개발 수행내용 ... 232
• 2.1. IHP 홈페이지 시스템 구축 ... 232
• 2.2. IHP 홈페이지 구성 ... 234
• 3. 시스템 유지보수 ... 238
• 3.1. 자료 관리 ... 238
• 3.2. 보안서버 구축 ... 238
• 3.3. 유지관리 방안 ... 239
• 4. 결론 ... 240
• 참고문헌 ... 240
• 청미천 대표시험유역의 운영 ... 241
• 요지 ... 241
• 1. 서론 ... 241
• 2. 청미천 유역 개황 ... 241
• 2.1. 하천 특성 ... 241
• 2.2. 유역의 인문, 사회적 특성 ... 246
• 3. 기상·수문·수리 조사 ... 248
• 3.1. 관측현황 ... 248
• 3.2. 조사 내용 ... 253
• 4. 유량조사 및 유사측정 ... 377
• 4.1. 기초자료 조사 및 유량조사 ... 377
• 4.2. 유사량 조사 및 분석 ... 384
• 4.3. 지하수 관측망 시험 설치 ... 451
• 5. 자연생태 조사 ... 455
• 5.1. 수변환경 조사 ... 456
• 5.2. 식생 조사 ... 466
• 5.3. 어류 조사 ... 473
• 6. 결론 ... 476
• 7. 참고문헌 ... 476
• 대동천 대표시험유역 운영 ... 477
• 요지 ... 477
• 1. 서론 ... 477
• 2. 시험유역 현황 ... 478
• 2.1. 유역개황 ... 478
• 2.2. 토양도 및 토지이용도 ... 479
• 2.3. 기복도 및 지형도 ... 480
• 2.4. 하수관망도 ... 480
• 2.5. 유황분석 ... 481
• 2.6. 홍수량 및 홍수위 ... 481
• 3. 수문관측망 운영 및 현황 ... 482
• 4. 수문자료 수집 및 분석 ... 483
• 4.1. 강우자료 ... 483
• 4.2. 수위자료 ... 488
• 4.3. 유량자료 ... 502
• 4.4. 수위-유량 관계곡선 ... 508
• 5. 유량가중평균농도 (Event Mean Concentration, EMC) ... 512
• 5.1. 수질측정 성과 ... 513
• 5.2. 호우사상별 EMC분석 ... 518
• 6. 연구결과 및 향후계획 ... 527
• 참고문헌 ... 527
• 끝페이지 ... 528