Copula 함수 기반의 모형들은 가뭄빈도해석 및 수문시계열분석 등 수문학적 모델링을 위해 다각적으로 활용되고 있다. 그러나 기존 연구에서는 Copula 함수 및 주변확률분포 매개변수에 대한 불확실성을 정량적으로 평가할 수 있는 모형의 개발 사례는 국내외적으로 미진한 실정이다. 이러한 점에서 본 연구에서는 기존 Copula 모형에 Bayesian 기법을 도입하여 매개변수의 불확실성을 평가할 수 있는 이변량 가뭄빈도해석 기법을 개발 하였다. 본 연구에서는 우선적으로 모의자료를 대상으로 모형의 적합성을 평가하였으며, 모형 적용결과 가정한 매개변수를 정확하게 재추정하는 것을 확인할 수 있다. 최종적으로 기 개발된 Bayesian Copula 함수 기반의 이변량 가뭄빈도해석 모형을 한강유역에 적용하여 최근 2013~2015 년에 가뭄 사상을 평가하였다. 서울, 경기 및 강원 지역에서 특히 가뭄이 심한 것으로 나타났으며, 대부분의 지역에서 결합재현기간이 100년을 상회하는 것으로 평가되었다. 본 연구를 통해 제안된 모형의 검증과정과 도출된 결과를 기준으로 판단해보면 가뭄자료의 분포특성 및 자료간의 상관성을 효과적으로 재현하는데 유리할 뿐만 아니라 매개변수의 불확실성을 평가할 수 있는 장점을 확인할 수 있었다.

댐 위험도 해석시 수문학적 변량(강수, 유출 및 수위)들의 상호관계를 고려한 체계적인 분석과정이 요구된다. 그러나 기존 댐 위험도 해석 연구에서는 변량간의 체계적인 관계 평가를 수행하는데 있어서 한계점을 나타내고 있다. 이러한 점에서, 본 연구에서는 수리·수문학적 변량간의 관계를 효과적으로 평가하고자 Bayesian Network 기반의 댐 위험도 해석 기법을 개발하였다. 실제 댐에 대해서 제안된 모형을 적용한 결과 파괴인자간의 상호관계 규명 및 불확실성을 평가하는데 있어서 기존 연구보다 쉽게 가장 큰 파괴인자를 파악할 수 있는 장점이 있었다. 이와 더불어 다양한 시나리오에 따른 댐의 안정성을 파괴확률 및 예상피해의 함수인 위험도로 평가할 수 있도록 하였다. 즉, 기존 댐 위험도 기법으로 수행한 결과에서는 월류 확률이 도출 되지 않았지만, Copula 함수를 도입하여 댐 초기수위를 고려한 결과 댐 월류 확률이 발생하였 으며, 피해결과 역시 크게 증가하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 기반으로 향후 댐의 보수보강 등의 우선순위 결정을 위한 도구로서 활용이 가능할 것으로 판단된다.

소규모 대댐과 저수지 시설물은 일상점검, 정기점검 등을 실시하도록 규정하고 있으나 시설물이 안정성을 파악하기 위한 점검 항목, 항목별 평가 방법이 정립되어 있지 못한 상태이다. 또한 관리 전문 인력의 부족, 점검 시 제도적 평가 기준의 미비 등으로 체계적인 유지관리가 이루어지지 못한 실정으로 규모가 큰 댐에 비해 저수지의 파괴 가능성이 높다고 할 수 있다. 실제 소규모 댐과 저수지는 규모가 큰 댐과 정밀안전진단 세부지침이 상이하여 기존의 평가기준을 적용하기엔 무리가 있으며, 소규모 댐과 저수지에 최적화된 안정성 평가 기법의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내외 저수지 위험도 해석방안 조사 및 평가, 소규모 저수지 위험도 평가 및 DB 구축방안 수립, 수리수문학적/지반공학적/구조적 위험도 평가방안 마련, 저수지 붕괴로 인한 피해액 산정방법 검토에 대한 연구 방안을 수립하고자 한다. 최종적으로 저수지 위험도 평가 방안이 종합적으로 검토된 위험도 기반 저수지의 안전성 평가방안 수립하고 이를 활용한 저수지 재개발 우선순위 결정 모델을 개발하고자 한다.

사회간접시설의 위험도 증가는 대규모 인적/물적 피해로 귀결될 수 있으며 특히 방조제와 같은 해안구조물의 경우 기후변화로 인한 태풍강도 증가 및 해수면 상승으로 인해 과거보다 다양한 위험도에 노출되고 있다. 그러나 국내외적으로 이러한 외부 환경변화 요인을 포함하여 구조물의 지반공학적, 해안수리학적 위험요인을 종합적으로 고려하여, 정량적으로 위험도를 평가하는 연구는 매우 미진한 실정이다. 우리나라의 경우 방조제 안정성 평가방법은 설계기준에 근거하여 현재의 상태를 평가하는 수준으로 미래에 발생 가능한 위험도에 대한 인지 및 대처에는 상대적으로 불리한 면이 존재한다. 최근 미국 및 유럽을 중심으로 기후변동성의 증가로 인한 방조제 안정성 확보가 주요 이슈로 부각되고 있으며 위험도 해석기반의 확률론적 평가방법과 대응기술에 관심이 모아지고 있다. 이러한 점에서 본 연구에서는 새만금 방조제에 대한 위험도 평가를 수행하기에 앞서 위험도 평가를 위한 체계 확립과 더불어 다양한 위험도 평가 시나리오를 개발하고자 한다. 이를 위해서 국내외 방조제의 주요 위험요소 및 파괴모드별 위험도 평가방안을 종합적으로 검토하였으며, 위험도 해석 결과의 신뢰성을 개선하기 위해서 Network Theory 기반의 새만금 방조제 위험도 평가 모형의 적용 가능성을 평가하였다.