<313620C8AEB7FCB0A1C1DFB8F0B8E0C6AEC0C720C2F7BCF620BAAFC8ADBFA120B5FBB8A520C8ABBCF6B7AE20BAAFB5BF20C6AFBCBA20BAD0BCAE202D20B8CDBDC2C1F82E687770>
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- 서국 견
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1 한국산학기술학회논문지 Vol. 10, No. 5, pp , 2009 확률가중모멘트의차수변화에따른홍수량변동특성분석 맹승진 1*, 황주하 1 1 충북대학교지역건설공학과 Analysis on Characteristics of Variation in Flood Flow by Changing Order of Probability Weighted Moments Seung-Jin Maeng 1* and Ju-Ha Hwang 1 1 Dept. of Agricultural & Rural Engineering, Chungbuk University 요약본연구에서는우리나라수위관측소들중에서관측유량이검증된총 19개유역을선정하고관측된홍수량을사용하여적정설계홍수량을유도함으로써우리나라의설계홍수량특성을분석하였다. 대상유역별로관측개시년도에서부터분석시작년을기준으로 1년씩증가시키는점진적구성방식으로연최대홍수량에대한빈도분석을실시하기위해, 연강우량변동특성을이동평균법에의해분석하였다. 19개대상유역에대한연최대홍수량계열구성기간별로기본통계치를산정하고독립성, 동질성및 Outlier 검정을실시하였다. Gumbel, Generalized Extreme Value, Generalized Logistic 및 Generalized Pareto 분포의적합도검정을 LH-모멘트비도와 Kolmogorov-Smirnov 검정에의해수행하였다. 적정확률분포로선정된 GEV 분포의매개변수를확률가중모멘트의차수변화에의한 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트법에의해추정하고대상유역및연최대홍수량계열구성기간별설계홍수량을유도하였다. 본연구에서사용한변동률분석에따라최근지구온난화에따른우리나라기후변화를고려한적절한수리구조물의설계조건변경시기는 2002년전후로하여야할것이다. Abstract In this research, various characteristics of South Korea's design flood have been examined by deriving appropriate design flood, using data obtained from careful observation of actual floods occurring in selected main watersheds of the nation. 19 watersheds were selected for research in Korea. The various characteristics of annual rainfall were analyzed by using a moving average method. The frequency analysis was decided to be performed on the annual maximum flood of succeeding one year as a reference year. For the 19 watersheds, tests of basic statistics, independent, homogeneity, and outlier were calculated per period of annual maximum flood series. By performing a test using the LH-moment ratio diagram and the Kolmogorov-Smirnov (K-S test, among applied distributions of Gumbel (GUM, Generalized Extreme Value (GEV, Generalized Logistic (GLO and Generalized Pareto (GPA distribution was found to be adequate compared with other probability distributions. Parameters of GEV distribution were estimated by L, L1, L2, L3 and L4-moment method based on the change in the order of probability weighted moments. Design floods per watershed and the periods of annual maximum flood series were derived by GEV distribution. According to the result of the analysis performed by using variation rate used in this research, it has been concluded that the time for changing the design conditions to ensure the proper hydraulic structure that considers recent climate changes of the nation brought about by global warming should be around the year Key Words : Watershed, Annual maximum flood, Distribution, LH-moment, Variation rate 이논문은 2006년도정부재원 ( 교육인적자원부학술연구조성사업비 으로학술진흥재단지원을받아연구되었음 (KRF D * 교신저자 : 맹승진 (maeng@cbnu.ac.kr 접수일 09년 02월 18일수정일 (1차 09년 04월 29일, 2차 09년 05월 12일 게재확정일 09년 05월 27일 1009
2 한국산학기술학회논문지제 10 권제 5 호, 서론 우리나라는세계적인기후변화에따른영향으로홍수와가뭄피해가심화되고있는실정이다. 최근 10년간자연재해피해액이 17조원에이르고있으며연간 1조원이상의홍수피해발생은 1998년을비롯하여 1999년, 2001 년, 2002년, 2003년, 2004년, 2006년에걸쳐 7회에달하고있다. 1998년 8월경기북부지역의홍수를시작으로전국에걸친호우피해와 1999년에발생한경기북부지역홍수및 2001년낙동강유역의태풍오사마이에의한피해가매우컸다. 특히 2002년 8월 31일부터 9월 1일사이에우리나라를통과한태풍루사와 2003년 9월 11일남해안지역으로상륙하여 9월 13일빠져나간태풍매미에의한피해액은무려 9조 4천여억원에달하였다 년 7월 14일에서 9월 21일까지약 3개월동안에는태풍에위니아와태풍빌리스및산산의영향으로오래동안장마전선이형성되었고이때발생한강원지역의집중호우는 62명의인명손실과약 1조 5천억원의홍수피해를가져왔다 [3]. 홍수피해를저감하기위한대책을수립하기위해서우선적으로선행되어야할것은각종댐및수리구조물의설계시신빙성있는설계홍수량을유도하는데있다. 관행의방법은관측시작시부터현재까지의관측된자료를사용하여설계홍수량을유도하는것이통상적이었다. 그러나이방법은관측기록년이후에기록된수문량보다월등히큰수문량이발생한다면과거의자료에기초하여추정한설계홍수량의신뢰성이급격히저감되는단점을갖고있다. 또한이러한문제점을극복하기위해가능최대강수량과가능최대홍수량을기준으로수리구조물을설계할경우과대설계가되어사회및경제적으로큰손실을가져오게된다. 신빙성있는설계홍수량유도를위해, Wang은오스트레일리아 Wickliffe 및 Savage's Crossing 유역의연최대홍수량을대상으로 Generalized Extreme Value 분포형의매개변수를 LH-모멘트법으로추정하여빈도분석을실시한결과 LH-모멘트의차수가 2인 L2-모멘트법에의한빈도분석이적정한것으로제안함과동시에 LH-모멘트법에의해추정된설계홍수량이실측치의 Outlier에민감하지않고, 실측치를계급별로분포시켰을때분포곡선의말단 (tail 부에대한특성을적절히재현할수있는 LH- 모멘트의차수를결정해야한다고제안하였다 [14,15]. 따라서본연구에서는 Wang이 LH-모멘트의적정차수결정에관한연구 를제안한것에착안하여, 장기간의홍수관측자료를보유한우리나라주요수계의 19개유역을선정하고관측된유출량으로연최대홍수량계열의점진적구성을통해유역에따른빈도별홍수량을유도 한다 [2]. 유역별로연최대홍수량계열의점진적구성에의한자료는선정된적정확률분포와차수변화에따른확률가중모멘트법에의해설계홍수량을산정한다 [1]. 산정된설계홍수량은변동률분석에의해유역및재현기간별변동특성을분석하여우리나라기후변화에따른적절한수리구조물의설계조건변경시기를추정해냄으로서수리구조물의설계기준변경을위한기초자료를제공하고자한다. 2. 차수변화에따른확률가중모멘트이론 본연구에서는우리나라의주요지점별설계홍수량의변동특성을분석하기위해 Gumbel(GUM, Generalized extreme value(gev, Generalized logistic(glo 및 Generalized pareto(gpa 분포를적용하였다. 적용되는확률분포의매개변수는확률가중모멘트의차수를 0에서부터 4까지변화하여추정하는 LH-모멘트법에의해산정하고자한다. 차수변화에따른확률가중모멘트인 LH-모멘트법을정리하면다음과같다. 누가분포함수 을갖는확률변수 에대한확률가중모멘트의일반식은식 (1 과같다 [5,8,11]. (1 여기서, 는정수이고, 인 이면 는비부성정수 ( 非負性定數 가되고 은원점에대한기존의 차모멘트와동일한값을나타낸다. 확률가중모멘트의차수를증가시켜이들을선형조합한 LH-모멘트법은 Wang에의해제시되었다 [14,15]. 여기서 Wang은 LH-모멘트를식 (2~(5 와같이정의하였다. (2 (3 (4 (5 1010
3 확률가중모멘트의차수변화에따른홍수량변동특성분석 여기서, 는차수이며, 은누가분포함수 을갖는임의표본크기 의 차기대값이며다음의식 (6 과같다. 또한 Wang은식 (2~(5 에해당하는 LH-모멘트추정식을식 (7~(10 과같이제시하였다 [14,15]. (6 (7 (8 여기서, (9 (10 LH-모멘트법의경우에도일반모멘트법에서의변동계수, 왜곡도및첨예도에해당하는 LH-모멘트비인 LH-변동계수, LH-왜곡도및 LH-첨예도를가지며, 각각식 (17~(19 와같이정의된다. LH-변동계수 (17 LH-왜곡도 (18 LH-첨예도 (19 본연구에서는 LH-모멘트의차수 을 0부터 4까지변화하여적용확률분포의매개변수를추정하고자하며이들을확률가중모멘트의차수에따라순차적으로 L-모멘트, L1-모멘트, L2-모멘트, L3-모멘트및 L4-모멘트라한다. 여기에서 LH-모멘트의차수 가 0인 L-모멘트는 Hosking이제안한 L-모멘트와동일하다 [8,10,11,14]. 본연구에서적용한 4개확률분포의매개변수추정을위한확률밀도함수, 누가밀도함수등은 Hosking[7,9], Wang[15] 및 Lee와 Maeng[12] 에의해제시되었다. (11 3. 사용수문자료 상기의식 (7~ 식 (10 을재정리하면식 (12~(15 와같다. (12 (13 (14 여기서, (15 (16 본연구에서는설계홍수량변동특성을분석하기위해전국을대상으로한강수계의 25개유역, 낙동강수계의 46개유역, 금강수계의 23개유역, 섬진강수계의 8개유역, 영산강수계의 8개유역및기타수계 8개유역으로총 118 유역의홍수량자료를사용하였다. 118개유역에서사용된연최고수위와수위-유량곡선식은국가수자원관리종합정보시스템에서제공하는자료를활용하여연최대홍수량계열을구성하였다 [16]. 구성된연최대홍수량계열은후술할연최대홍수량계열의점진적구성을위한시작년을기준으로 1년씩추가된연최대홍수량계열을작성하여독립성, 동질성및 Outlier 검정을통한통계학적분석여부를판정하였다. 그결과최종적으로 19개유역이선정되었다. 한강수계에서는여주, 청평, 목계, 홍천, 주천유역이며낙동강수계에서는수산, 낙동, 동촌, 봉화, 김천, 이안, 양산유역이다. 금강수계에서는규암, 양강교, 용담, 회덕유역이며섬진강수계에서는송정유역, 영상강수계에서는남평유역, 만경강수계에서는대천유역이다. 이상의 19개유역에대한설계홍수량유도를위해선정 1011
4 한국산학기술학회논문지제 10 권제 5 호, 2009 된대상유역별특성은표 1 과같다. 수계유역유역면적 (km 2 [ 표 1] 대상유역별특성 주하천장 (km 평균폭 (km 관측기간 ( 년 여주 11, ~2005(43 청평 10, ~2005(44 한강 목계 8, ~2005(44 홍천 ~2005(43 주천 ~2005(43 수산 20, ~2003(42 낙동 9, ~2005(44 동촌 1, ~2005(44 낙동강 봉화 ~2005(43 김천 ~2005(44 이안 ~2005(37 양산 ~2005(43 규암 8, ~2003(42 금강 양강교 2, ~2004(42 용담 ~2004(42 회덕 ~2001(40 섬진강 송정 4, ~2004(48 영산강 남평 ~2002(41 만경강 대천 ~2002(40 4. 결과 4.1 강우량변동기준년및연최대홍수량의점진적구성시작년설정 LH-모멘트법에의한설계홍수량변동특성을분석하기위해서는연최대홍수량의점진적구성을실시하여야한다. 연최대홍수량의점진적구성을하기위해우선적으로유출에직접적인영향을미치는강우량의변동기준년을파악한다. 강우량변동기준년을설정하는데있어서는우리나라에영향을미치는태풍의수와관련이있을것으로판단된다. 우리나라주변에서매년발생되는태풍과우리나라에직 간접적으로영향을미치는태풍의횟수를기반으로강우관측이전국적으로개시된 1961년부터 2004년까지의연강우량을 3개년과 5개년에걸친이동평균법과우기인 6월부터 9월까지의누가강우량을 3개년과 5개년에걸친이동평균법에의해분석하여우리나라강우량의변동기준년을설정하였다. 연강우량및 3개년과 5개년이동평균법에의한결과를도시한것은그림 1과같고우기강우량및 3개년과 5개년우기이동평균법에의한결과를도시한것은그림 2와같다. Rainfall (mm Rainfall (mm Annual rainfall Moving average of 3 years during annual rainfall Moving average of 5 years during annual rainfall Year [ 그림 1] 이동평균법에의한연강우량변동 Rainy season rainfall Moving average of 3 years during rainy season Moving average of 5 years during rainy season [ 그림 2] 이동평균법에의한우기강우량변동그림 1과그림 2에서보는바와같이최근우리나라의강우량변동이 1994년을기준으로현저하게증가하고있는것으로나타남에따라강우량변동기준년을 1994년으로설정하였다. 따라서본연구에서는대상유역별로관측개시년도에서부터 1994년을기준으로 1년씩증가한연도의연최대홍수량에대한빈도분석을실시하고자하였다. 그러나 1994년이전의설계홍수량변동특성을반영하고이에대한원활한분석을위해타년에비해태풍의영향을비교적많이받기시작한 1990년을연최대홍수량계열의점진적구성을위한분석시작년 ( 이하 분석시작년 으로칭함 으로정하였다. 19개대상유역별로관측개시년도부터분석시작년인 1990년까지의연최대홍수량계열에대한빈도분석을실시하고, 관측개시년도부터 1990년을시작으로점진적으로매 1년씩증가된연도까지의연최대홍수량에대한빈도분석을실시하고자한다. 4.2 사용수문자료의기본통계치분석본연구를위해선정된 19개유역에대한기본통계치인평균치, 표준편차, 왜곡도, 변동계수및첨예도를각유역별로구하였다. Year 1012
5 확률가중모멘트의차수변화에따른홍수량변동특성분석 표본예로한강수계의홍천, 낙동강수계의봉화, 금강수계의용담유역에대한결과는표 2 표 4와같다. 연최대홍수량구성기간 [ 표 2] 한강수계홍천유역의기본통계치 평균 ( 표준편차 (S 왜곡도 ( 변동계수 ( 첨예도 ( , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 연최대홍수량구성기간 [ 표 3] 낙동강수계봉화유역의기본통계치 평균 ( 표준편차 (S 왜곡도 ( 변동계수 ( 첨예도 ( 연최대홍수량구성기간 [ 표 4] 금강수계용담유역의기본통계치 평균 ( 표준편차 (S 왜곡도 ( 변동계수 ( 첨예도 ( 연최대홍수량계열의독립성, 동질성및 Outlier 검정 본분석에서는전술한바와같이선정된유역및분석기간별연최대홍수량계열의통계학적분석여부를판단하기위해독립성및동질성검정을각각 Wald- Wolfowitz 및 Mann-Whitney 방법에의해실시하였다 [1,2,4]. 또한구성된자료의통계학적분석을실시하고자할때극치자료를포함하여분석하면결과가왜곡될가능성이커지기때문에이를방지하기위한방편으로상한과하한의극치자료가포함되었는지의여부를판단하는 Outlier 검정방법인 Grubbs-Beck Test를실시하였다 [1,2,4]. 그결과 19개유역에서분석기간별로구성된연최대홍수량계열의독립성, 동질성및 Outlier가모두인정되었다. 4.4 적합도검정 LH- 모멘트비도에의한방법 본연구에서선정된대상유역의연최대홍수량에대한적정확률분포의선정은 LH-모멘트비인 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트비의산정과함께 LH-모멘트비도를도시함으로써이루어질수있다. 따라서본분석에서사용된 GUM, GEV, GLO 및 GPA 분포의 L, L1, L2, L3 및 L4-왜곡도 (LH-skewness 와 L, L1, L2, L3 및 L4-첨예도 (LH-kurtosis 의관계인 L, L1, 1013
6 한국산학기술학회논문지제 10 권제 5 호, 2009 L2, L3 및 L4-모멘트비도를도시하고, 각대상유역별연최대홍수량의 L, L1, L2, L3 및 L4-왜곡도와 L, L1, L2, L3 및 L4-첨예도를적용분포별로구한다. 각분포별로구해진 L, L1, L2, L3 및 L4-왜곡도는 x축에, L, L1, L2, L3 및 L4-첨예도는 y축에플로팅하여 LH-모멘트비도를작성함으로써이를근거로적정한확률분포를선정한다. 대상유역에대한연최대홍수량의 L, L1, L2, L3 및 L4- 모멘트비인 L, L1, L2, L3 및 L4-왜곡도와 L, L1, L2, L3 및 L4-첨예도를구하였다. 대상유역별로구해진 LH-모멘트비와 LH-모멘트비의평균값을 LH-모멘트비도인 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트비도에도시한결과는그림 3과같다. 그림 3에나타난바와같이대상유역별연최대홍수량계열을 L, L1, L2, L3 및 L4-왜곡도와 L, L1, L2, L3 및 L4-첨예도의무차원 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트플로팅포지션점이 GEV 분포의곡선에고루산재해있으며, LH-모멘트비의평균값에서 LH-왜곡도인 L, L1, L2, L3, 및 L4-왜곡도의평균값이각각 0.202, 0.244, 0.262, 및 0.277로써타확률분포의 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트비곡선보다 GEV 분포의 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트비곡선에보다근접되어있음을볼수있다. 결론적으로, 대상유역별연최대홍수량에 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트법을적용하여 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트비를플로팅한결과 GEV 분포가적정한확률분포로나타났다. (b L1- 모멘트비도 (c L2- 모멘트비도 (a L- 모멘트비도 (d L3- 모멘트비도 1014
7 확률가중모멘트의차수변화에따른홍수량변동특성분석 (e L4-모멘트비도 [ 그림 3] LH-모멘트비도 Kolmogolov-Smirnov 검정 19개유역및연최대홍수량계열구성기간별로 LH-모멘트법에따른 6개확률분포에대한적합도판정을위해전술한 LH-모멘트비도에이어서비매개변수방법인 Kolmogorov-Smirnov(K-S 검정을이용하였다. K-S 검정결과 5% 유의수준에서유역및연최대홍수량계열구성기간별연최대홍수량자료가 GEV, GLO 및 GPA 분포를따르는것으로인정되었다. 이상의 2개의적합도검정인 LH-모멘트비도에의한검정과 K-S 검정을수행한결과적용된 4개확률분포중 GEV 분포가타확률분포에비해적정한것으로검정되었다. 이와같은사실에비추어양방법에서유일하게적정확률분포로판정된 GEV 분포를최종적으로선정하였다. 4.5 LH-모멘트법에의한 GEV 분포의매개변수및설계홍수량산정본분석에서는적정확률분포로선정된 GEV 분포에대한유역및연최대홍수량계열구성기간별설계홍수량을유도하기위해 GEV 분포의매개변수인위치매개변수, 척도매개변수및형상매개변수를 LH-모멘트의차수변화에따른 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트법에의해각각추정하였다. 또한 LH-모멘트의차수변화에따라 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트법에의해추정된 GEV 분포의매개변수를이용하여대상유역별로설계홍수량을유도하였다. 4.6 LH-모멘트의적정차수선정대상유역의연최대홍수량을각각 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트법을적용함으로써각각의빈도별설계홍수량이추정되었다. 본분석에서는 Gringortoen 플로팅포지 션법에의한연최대홍수량과 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트법별로추정된각각의빈도별설계홍수량의차이를나타내는상대절대오차 (Relative Absolute Error, RAE 에의한분석을실시함으로써 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트법에따른빈도별설계홍수량간의적정성여부에관해비교분석을수행하였다 [1,6,12,13]. 단, 본연구에서는신뢰성있는홍수량산정에목적을두었기때문에 19개유역별로재현기간 2년이상의설계홍수량을대상으로상대절대오차분석을실시하였다. 이들의결과를표본예로한강수계의홍천, 낙동강수계의봉화, 금강수계의용담유역에대해나타나낸결과는표 5~ 표 7과같다. 표 5~ 표 7에서보는바와같이 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트법에의한상대절대오차는연최대홍수량구성기간전반에걸쳐 LH-모멘트법의차수가증가할수록, 즉 L-모멘트법보다는 L1-모멘트법이, L1-모멘트법보다는 L2- 모멘트법이, L2-모멘트법보다는 L3-모멘트법, L3-모멘트법보다는 L4-모멘트법에의한상대절대오차가감소하였다. [ 표 5] 한강수계홍천유역에대한 LH- 모멘트법과 GEV 분포에의해추정된상대절대오차 연최대홍수량구성기간 GEV 분포 L L1 L2 L3 L
8 한국산학기술학회논문지제 10 권제 5 호, 2009 [ 표 6] 낙동강수계봉화유역에대한 LH- 모멘트법과 GEV 분포에의해추정된상대절대오차 연최대 GEV 분포 홍수량구성기간 L L1 L2 L3 L [ 표 7] 금강수계용담유역에대한 LH- 모멘트법과 GEV 분포에의해추정된상대절대오차 연최대 GEV 분포 홍수량구성기간 L L1 L2 L3 L 이런결과는타대상유역에서도동일한양상을나타내었다. 따라서연최대홍수량구성기간별설계홍수량은 LH- 모멘트의차수가 4인 L4-모멘트법에의해유도된빈도별설계홍수량이전반적으로적절한것으로판정되었다. 4.7 연최대홍수량계열구성기간에따른설계홍수량변동특성 본분석에서는각유역별로연최대홍수량계열의구성기간을달리하여 L4-모멘트법에의해산정된빈도별홍수량의변화를파악하고자한다. 각유역별로관측개시년도부터 1990년의연최대홍수량계열에대한빈도별홍수량과관측개시년도부터 1990 년에서 1년씩증가된년도의연최대홍수량계열이포함된빈도별홍수량간의재현기간별홍수량변동특성을구할수있는변동률식 (20 에의해규명하고자한다. (20 여기에서 는변동률, 는관측개시년부터분석시작년까지의연최대홍수량에의해산정된재현기간 년의홍수량, 는관측개시년부터분석시작년을중심 으로 1년씩증가한분석년까지의연최대홍수량에의해산정된재현기간 년의홍수량이다. 변동률의값이양의값이면관측개시년부터분석년까지의연최대홍수량에의해산정된재현기간 년의홍수량이관측개시년부터분석시작년까지의연최대홍수량에의해산정된재현기간 년의홍수량보다크다는것을의미하며, 음의경우에는반대로작다는것을의미한다. 따라서본분석에서는각유역별로연최대홍수량계열의구성기간에따른변동률을산정하였다. 표본예로한강수계의홍천, 낙동강수계의봉화, 금강수계의용담, 섬진강수계의송정, 영산강수계의남평, 만경강수계의대천유역에대한재현기간별변동률의결과는그림 4~ 그림 6 과같다. 그림 4~ 그림 6에서보는바와같이각유역별로연최대홍수량계열의구성기간에따른설계홍수량의재현기간별변동률은재현기간이증가함에따라전반적으로커짐을알수있다. 이는재현기간이증가함에따라설계홍수량간의값에대한편차가커짐을나타내며, 사용된연최대홍수량계열에서의최대값은확률론적분석시재현기간이큰설계홍수량산정에미치는영향이크다는것을의미한다. 1016
9 확률가중모멘트의차수변화에따른홍수량변동특성분석 Variation rate (% Variation rate (% Variation rate (% Hongcheon( Hongcheon( Hongcheon( Hongcheon( Hongcheon( Hongcheon( Hongcheon( Hongcheon( Hongcheon( Hongcheon( Hongcheon( Hongcheon( Hongcheon( Hongcheon( Hongcheon( Return period (year [ 그림 4] 한강수계홍천유역의설계홍수량변동률 Bonghw a( Bonghw a( Bonghw a( Bonghw a( Bonghw a( Bonghw a( Bonghw a( Bonghw a( Bonghw a( Bonghw a( Bonghw a( Bonghw a( Bonghw a( Bonghw a( Bonghw a( Return period (year [ 그림 5] 낙동강수계봉화유역의설계홍수량변동률 Y ongdam( Y ongdam( Y ongdam( Y ongdam( Y ongdam( Y ongdam( Y ongdam( Y ongdam( Y ongdam( Y ongdam( Y ongdam( Y ongdam( Y ongdam( Y ongdam( Return period (year [ 그림 6] 금강수계용담유역의설계홍수량변동률 그림 4와같이한강수계의홍천유역에서는관측개시년부터분석시작년인 1990년까지의연최대홍수량계열에의해산정된설계홍수량 ( 이하기준설계홍수량 을중심으로연최대홍수량계열구성기간의점진적증가에따라산정된설계홍수량 ( 이하대상설계홍수량 과비교한 변동률은재현기간 20년이하에서는전반적으로양의값을나타내며재현기간이 50년이상에서는음의값을나타내었다. 그림 5와같이낙동강수계봉화유역에서의변동률은모든재현기간에서 2001년까지음의값을나타내며, 이후급격히증가한양의값을나타내었다. 그림 6과같이금강수계용담유역에서의변동률은재현기간 5년이하에서양의값을나타내며, 10년이상의재현기간에서는음의값을나타내었다. 이상을수계별로분석하면, 한강과금강수계의경우재현기간이커짐에따라기준설계홍수량에비해대상설계홍수량이감소하는경향을보였으며, 낙동강수계의경우재현기간이커짐에따라기준설계홍수량에비해대상설계홍수량이급격히증가하는경향을나타내었다. 타수계의경우만경강은한강과금강수계, 섬진강과영산강은낙동강수계와같은경향을나타내었다. 특히낙동강, 섬진강및영산강수계에속한유역에서는 2002년이후의대상설계홍수량에서뚜렷하게증가하는양상을나타내었다. 즉 2002년의태풍루사에의해대상설계홍수량이증가한것은우리나라전수계에걸친것이아니라경상남도, 경상북도및남해안지역에위치한낙동강, 섬진강및영산강수계에직접적인영향을미친것으로분석되었다. 따라서본연구의연최대홍수량의점진적구성에따른설계홍수량의변화추이를분석한결과, 최근지구온난화에따른우리나라기후변화를고려하여 2002년이후설계되는수리구조물의경우에설계빈도등과같은설계조건들은사회경제적인측면과환경적요인을고려하여수문통계학적분석에의한설계치보다큰값을사용하여야할것이다. 특히설계재현기간이증가함에따라예상되는자연재해의피해는감소할수있지만수공구조물설치에소요되는총투자비용은증가하기때문에앞으로수문경제학적분석이함께수행되어최적설계재현기간결정에의한설계홍수량의제시가무엇보다도중요하다고사료된다. 5. 결론 본연구에서는우리나라수위관측소들중에서관측기록년수가 20년이상이고, 수위-유량곡선식이검증된한강수계의 5개유역, 낙동강수계의 7개유역, 금강수계의 4개유역, 섬진강수계, 영산강수계및만경강수계각 1개유역, 총 19개유역을선정하고관측된홍수량을사용하여적정설계홍수량을유도함으로써우리나라의설계홍 1017
10 한국산학기술학회논문지제 10 권제 5 호, 2009 수량특성을고찰하였다. 이에대한결과는다음과같다. 참고문헌 1. 대상유역별로관측개시년도에서부터분석시작년을기준으로 1년씩증가시키는점진적구성방식으로연최대홍수량에대한빈도분석을실시하기위해, 연강우량변동특성을이동평균법에의해분석한바 1990년이분석시작년으로결정되었다 개대상유역에대한연최대홍수량계열구성기간별로기본통계치를산정한다음독립성, 동질성및 Outlier 검정을실시한후 LH-모멘트비도인 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트비도에의한검정과 K-S 검정을수행한결과적용된 4개확률분포중 GEV 분포가타확률분포에비해적정한것으로검정되었다. 3. 적정확률분포로선정된 GEV 분포에대한대상유역및연최대홍수량계열구성기간별설계홍수량을유도하기위해 GEV 분포의매개변수를 L, L1, L2, L3 및 L4-모멘트법에의해추정하여설계홍수량을유도한결과 LH-모멘트의차수가 4인 L4-모멘트법에의해유도된빈도별설계홍수량이전반적으로적절한것으로판정되었다. 4. 각유역별로 L4-모멘트법과연최대홍수량계열의구성기간에따른설계홍수량은재현기간별로다소의차이가있었으며재현기간이증가함에따라점차적으로커지는경향을나타내었다. 농업용저수지의설계기준인 200년빈도홍수량은한강, 금강및만경강수계의유역에서연최대홍수량계열의점진적구성기간이증가함에따라감소하는경향을나타내었으며, 낙동강, 영산강및섬진강수계의유역에서는연최대홍수량계열의점진적구성기간이증가함에따라증가하는경향을나타내었다. 5. 변동률에의한분석결과한강, 금강및만경강수계의경우재현기간이커짐에따라기준설계홍수량에비해대상설계홍수량이감소하는경향을보였으며, 낙동강, 섬진강및영산강수계의경우재현기간이커짐에따라기준설계홍수량에비해대상설계홍수량이급격히증가하는경향을나타내었다. 특히낙동강, 섬진강및영산강수계에속한유역에서는 2002년이후의대상설계홍수량에서뚜렷하게증가하는양상을나타내었다. 6. '4' 의결과에의하면최근지구온난화에따른우리나라기후변화를고려한적절한수리구조물의설계조건변경시기는 2002년전후로하되차후에수문경제학적분석이함께수행됨으로써최적설계재현기간의결정에의한설계홍수량제시가요망된다. [1] 맹승진, LH-모멘트의적정차수결정에의한설계홍수량추정, 충북대학교박사학위논문, [2] 송기헌, 연최대홍수량의점진적구성에따른 L-모멘트법에의한설계홍수량특성, 충북대학교박사학위논문, [3] 최홍식, 수리시설정비및안전관리세미나자료, [4] B. Bobée and F. Ashkar, "The Gamma Family and Derived Distributions Applied in Hydrology", Water Resources Publications, [5] D. R. Maidment, "Handbook of Hydrology", McGraw-Hill, Inc., pp. 17.1~17.55, [6] I. I. Gringorten, "A Plotting Rule for Extreme Probability Paper", Journal of Geophysical Research, Vol. 63, No. 3, pp. 813~814, [7] J. R. Hosking, et al., "Estimation of the Generalized Extreme-Value Distribution by the Method of Probability-Weighted Moments", Tachnometrics, Vol. 27, No. 3, [8] J. R. Hosking, "The Theory of Probability Weighted Moments", IBM Research Division T.Y. Watson Research Center Yorktown Heights, NY 10598, [9] J. R. Hosking, "Fortran Routines for Use with the Method of L-Moments version 2", Research Report RC17079, IBM Research Division, T. J. Watson Research Center, Yorktown Heights, New York, [10] J. R. Hosking, "On the Characterization of Distribution by Their L-Moments," Journal of Statistical Planning and Inference, 136, pp , [11] J. A. Greenwood, et al., "Probability Weighted Moments : Definition and Relation to Parameters of Several Distributions Expressed in Inverse Form", Water Resources Research, Vol. 15, No. 5, pp. 1049~1064, [12] S. H. Lee and S. J. Maeng, "Comparison and Analysis of Design floods by the Change in the Order of LH-moment", Irrigation and Drainage, Vol. 52, No. 3, pp. 231~246, [13] Q. J. Wang, "Unbiased Plotting Positions for Historical Flood Information", Journal of Hydrology, 124, pp. 197~205, [14] Q. J. Wang, "LH Moments for Statistical Analysis of Extreme Events", Water Resources Research, Vol. 33, No. 12, pp. 2841~2848, 1997a. [15] Q. J. Wang, "Using Higher Probability Weighted Moments for Flood Frequency Analysis", Journal of Hydrology, 194, pp.95~106, 1997b. 1018
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04 Çмú_±â¼ú±â»ç
42 s p x f p (x) f (x) VOL. 46 NO. 12 2013. 12 43 p j (x) r j n c f max f min v max, j j c j (x) j f (x) v j (x) f (x) v(x) f d (x) f (x) f (x) v(x) v(x) r f 44 r f X(x) Y (x) (x, y) (x, y) f (x, y) VOL.
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연세대학교 상경대학 경제연구소 Economic Research Institute Yonsei Universit 서울시 서대문구 연세로 50 50 Yonsei-ro, Seodaemun-gS gu, Seoul, Korea TEL: (+82-2) 2123-4065 FAX: (+82- -2) 364-9149 E-mail: yeri4065@yonsei.ac. kr http://yeri.yonsei.ac.kr/new
에너지경제연구 제12권 제2호
에너지경제연구 Korean Energy Economic Review Volume 12, Number 2, September 2013 : pp. 33~58 지구온난화가가정부문에너지소비량에미치는 영향분석 : 전력수요를중심으로 33 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 34 ~ 35 ~ 36 ~ 37 < 표 1> 변수들의기초통계량 ~ ~ ~ ~ 38 [ 그림 1] 로그변수들의시간에대한추세
Journal of Educational Innovation Research 2018, Vol. 28, No. 1, pp DOI: * A Study on the Pe
Journal of Educational Innovation Research 2018, Vol. 28, No. 1, pp.405-425 DOI: http://dx.doi.org/10.21024/pnuedi.28.1.201803.405 * A Study on the Perceptions and Factors of Immigrant Background Youth
에너지경제연구 Korean Energy Economic Review Volume 11, Number 2, September 2012 : pp. 57~83 발전용유연탄가격과여타상품가격의 동조화현상에대한실증분석 57
에너지경제연구 Korean Energy Economic Review Volume 11, Number 2, September 2012 : pp. 57~83 발전용유연탄가격과여타상품가격의 동조화현상에대한실증분석 57 58 59 60 exp exp < 표 1> 일치도계수의유의수준별반응표면회귀식추정치 61 ± ± 62 63 64 < 표 2> 분석대상상품및지수내역 65
= ``...(2011), , (.)''
Finance Lecture Note Series 사회과학과 수학 제2강. 미분 조 승 모2 영남대학교 경제금융학부 학습목표. 미분의 개념: 미분과 도함수의 개념에 대해 알아본다. : 실제로 미분을 어떻게 하는지 알아본다. : 극값의 개념을 알아보고 미분을 통해 어떻게 구하는지 알아본다. 4. 미분과 극한: 미분을 이용하여 극한값을 구하는 방법에 대해 알아본다.
농학석사학위논문 폴리페닐렌설파이드복합재료의기계적및열적 특성에영향을미치는유리섬유 환원된 그래핀옥사이드복합보강재에관한연구 The combined effect of glass fiber/reduced graphene oxide reinforcement on the mecha
저작자표시 - 비영리 - 변경금지 2.0 대한민국 이용자는아래의조건을따르는경우에한하여자유롭게 이저작물을복제, 배포, 전송, 전시, 공연및방송할수있습니다. 다음과같은조건을따라야합니다 : 저작자표시. 귀하는원저작자를표시하여야합니다. 비영리. 귀하는이저작물을영리목적으로이용할수없습니다. 변경금지. 귀하는이저작물을개작, 변형또는가공할수없습니다. 귀하는, 이저작물의재이용이나배포의경우,
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27(2), 2007, 96-121 S ij k i POP j a i SEXR j i AGER j i BEDDAT j ij i j S ij S ij POP j SEXR j AGER j BEDDAT j k i a i i i L ij = S ij - S ij ---------- S ij S ij = k i POP j a i SEXR j i AGER j i BEDDAT
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The Korean Journal of Applied Statistics (2013) 26(1), 201 208 DOI: http://dx.doi.org/10.5351/kjas.2013.26.1.201 A Note on Model Selection in Mixture Experiments with Process Variables Jung Il Kim a,1
Typhoon Damage Function의 개발 위 표와 같이, 재해 발생회수로는 호우가 45%로 가장 많은 비중을 차지하지만, 태풍이 피해액과 피 해복구비에서 각각56%, 53%로 가장 많은 비중을 차지함을 알 수 있다. 이는 태풍이 우리나라에 많은 금전적 손해를
Hot Issue 핫 이슈 Typhoon Damage Function의 개발 1. 서론 김 지 명 GLCC jimyong.kim@samsung.com 매년 기후 변화에 따른 기상 이변은 재앙으로 일 컬어 질 만큼 피해 규모가 커지고 있다. 최근 10년의 사례로 보면, 5조원이 넘는 재산 피해를 낸 2002년 태풍 루사를 시작으로 강풍과 호우를 동반 한 2003
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x x x x Abstract The Advertising Effects of PPL in TV Dramas - Identificaiton by Implicit Memory-based Measures Kim, Jae - hwi(associate professor, Dept. of psychology, Chung-Ang University) Ahn,
행정학석사학위논문 공공기관기관장의전문성이 조직의성과에미치는영향 년 월 서울대학교행정대학원 행정학과행정학전공 유진아
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13 1 ( 24 ) 2004 6 Korean J Med Hist 13 1 19 Jun 2004 ISSN 1225 505X 1) * * 1 ( ) 2) 3) 4) * 1) ( ) 3 2) 7 1 3) 2 1 13 1 ( 24 ) 2004 6 5) ( ) ( ) 2 1 ( ) 2 3 2 4) ( ) 6 7 5) - 2003 23 144-166 2 2 1) 6)
확률 및 분포
확률및분포 박창이 서울시립대학교통계학과 박창이 ( 서울시립대학교통계학과 ) 확률및분포 1 / 15 학습내용 조건부확률막대그래프히스토그램선그래프산점도참고 박창이 ( 서울시립대학교통계학과 ) 확률및분포 2 / 15 조건부확률 I 첫째가딸일때두아이모두딸일확률 (1/2) 과둘중의하나가딸일때둘다딸일확률 (1/3) 에대한모의실험 >>> from collections import
비점오염원관리지역목표수질달성을위한 이행평가및환류체계구축 임하호 - 물환경연구부수질총량연구과,,,,,,,,,, 2013
11-1480523-001687-01 비점오염원관리지역목표수질달성을위한 이행평가및환류체계구축 임하호 - 물환경연구부수질총량연구과,,,,,,,,,, 2013 목차 ⅰ ⅱ ⅲ Abstract ⅳ Ⅰ. 1 Ⅱ. 3 Ⅲ. 4 1. 4 2. 4 3. 7. 7. 7., 8 4. 8 5. 12 6. SS 14 7. SS 16 8. 20 9. 23. 23. 23. 24 Ⅳ.
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- - The Brand Touchpoint Analysis through Corporate Identity Typeface of Mobile Telecommunication Companies - Focusing on and - : Lee, Ka Young Dept. Lifestyle Design, Dankook University : Kim, Ji In Dept.
목차 ⅰ ⅲ ⅳ Abstract v Ⅰ Ⅱ Ⅲ i
11-1480523-000748-01 배경지역 ( 백령도 ) 에서의 대기오염물질특성연구 (Ⅲ) 기후대기연구부대기환경연구과,,,,,,, Ⅲ 2010 목차 ⅰ ⅲ ⅳ Abstract v Ⅰ Ⅱ Ⅲ i 목차 Ⅳ ii 목차 iii 목차 iv 목차 μg m3 μg m3 v 목차 vi Ⅰ. 서론 Ⅰ μm μg m3 1 Ⅰ. 서론 μg m3 μg m3 μg m3 μm 2
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The Korean Journal of Applied Statistics (2014) 27(1), 13 20 DOI: http://dx.doi.org/10.5351/kjas.2014.27.1.013 Maximum Tolerated Dose Estimation by Stopping Rule and SM3 Design in a Phase I Clinical Trial
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A Variation of Summer Rainfall in Korea* Seungho Lee** and Won Tae Kwon*** Abstract : Daily rainfall data from 14 stations during 1941 to 2000 were analyzed in order to examine the characteristics of the
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수자원 운영계획 시스템의 구현을 위한 수리계획 모형 자료구조의 활용 서 론 김재희김승권박영준 댐 군 최적 연계 운영문제 화천 춘천 북한강 계 소양댐 상류권 의암 청평 수도권 #2 소양댐 하류권 팔당 소양 남한강 계 수도권 #1 충주 충주권 댐 발전소 용수 수요지 수자원 운영계획 시스템의 구현을 위한 수리계획 모형 자료구조의 활용 Shortage 화천댐 SPL
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Properties of Channel and Evolutions of Fluvial Terraces in Odae River Gwang-Ryul Lee* 1 3 OSL 1 MIS 2 2 MIS 3 2 0 205m/ka 0 269m/ka Abstract This study analyzes the properties of fluvial landforms in
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에너지경제연구제 16 권제 1 호 Korean Energy Economic Review Volume 16, Number 1, March 2017 : pp. 35~55 학술 전력시장가격에대한역사적요인분해 * 35
에너지경제연구제 16 권제 1 호 Korean Energy Economic Review Volume 16, Number 1, March 2017 : pp. 35~55 학술 전력시장가격에대한역사적요인분해 * 35 36 37 38 39 40 41 < 표 1> 표본자료의기초통계량 42 [ 그림 1] 표본시계열자료의추이 43 < 표 2> 수준및로그차분변수에대한단위근검정결과