전기화재의 주된 원인은 단락, 과부하·과전류, 누전 및 접촉 불량 사고로 크게 구분되고, 전기화재는 상기의 1차적인 원인보다는 이들 사고에서 동반되는 전기아크(electric arc)에 의한 주변 가연물질로 확대되는 2차적인 영향에 의한 화재가 대부분이다. 본 논문에서는 저압배선계통을 이용하는 가정이나 산업현장에서 주로 발생하는 전기화재의 주요 원인인 아크 사고를 감지하지 못하는 기존 과부하겸용 누전차단기(RCD)의 문제점을 해결하기 위하여, 첨단 마이크로프로세서를 이용한 고속 고정밀의 아크 펄스 사고 감지용 마이크로프로세서 제어기를 제안한다. 또한 아크 펄스 사고 시뮬레이터를 이용한 실측 특성분석을 통하여 그 성능을 입증하고자 한다. 제안한 마이크로프로세서 제어기는 구조와 제어알고리즘 기법이 간단하여 소형·경량으로 설계 및 제작이 가능하고, 이에 따른 제작비용 감소와 설치 방법이 간단한 장점을 가진다.

Images created by stack imaging spectral amplitudes based on the impact-echo (SIBIE) method are largely one-dimensional because a single frequency domain spectrum for waves reflected below a single point of impact is used to create them. The method has limitations for representing defects in a cross section of a concrete structural element using two-dimensional coordinates. This study focused on defect detection and visualization in a concrete structural element using multiple impacts and accumulated SIBIE. An impactor was used to induce energy at multiple points positioned at prescribed intervals along the structural element. A modified SIBIE method was applied to the collected data for each point and the modified SIBIE images were accumulated to generate one image (an accumulated SIBIE image). As a result, the defect positions could be represented in the cross section of the structural element using a two-dimensional coordinate system. And the method appears to improve upon existing methods to detect voids or other defects in concrete.

최근 기후변화 및 4대강 보에 의한 본류 구간에서의 조류 발생 우려로 인하여 지류로부터 유입되는 영양염류 물질 등 비점오염에 대한 관리의 필요성이 증대되고 있다. 이와 같이 영양염류의 다량 유입 등 원인제공에서 대 조류 발생과 같은 수질현상으로 발현되기까지 장기간이 소요되는 경우, 오염원의 입체적 관리 및 사전예방 대책 수립을 위한 장기 수질예보의 필요성이 높아지고 있다. 국내의 경우 「수질예보 및 대응조치에 관한 규정」에 따라 현재 국립환경과학원에서는 4대강 본류 중심의 7일 단위의 단기 수질예보를 수행하고 있으며, 해외의 경우에도 장기 수질예보의 사례를 찾아보기 힘들다. 본 연구에서는 3개월 선행예측기간(lead time)의 장기 수질예보를 위해서 통계적 접근 방법과 모델링 기반 접근 방법의 예측성을 비교하였다. 통계적 접근 방법의 경우 관측자료 기반 기후인자(Climate Index)와 중권역 규모 관측 수질 사이의 지체시간(lag time)을 갖는 원격상관(teleconnection)을 이용하여 모델링 과정 없이 수질을 예측하였다. 반면 모델링 기반 방법의 경우에는 장기 기후예측 정보를 유역규모 및 일 단위로 시·공간적 상세화(downscaling)를 거쳐 유역모형의 입력으로 사용하여 수질을 예측하였으며, 유역모형으로는 국내에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 및 Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF) 모형을 사용하였다. 낙동강의 위천 중권역을 대상으로 하여 총질소(TN) 및 총인(TP) 수질항목에 대한 예측성을 평가하였다. 통계적 방법의 경우 3개 관측지점에서 월별(12개월) 수질 장기 예측을 수행한 결과 유의수준 0.05에서 유의미한 상관계수(Temporal Correlation Coefficient) 이상의 값을 보인 경우는 TN, TP의 경우 각각 83%, 89%로서 적절한 예측성을 보였다. 반면 모델링 방법의 경우에는 수질의 절댓값(농도) 비교를 통한 예측성 평가에는 어려움이 있는 것으로 나타났으며, 향후 추가적인 예측성 평가 기법의 개발이 필요할 것으로 사료된다.

우리나라는 사계절이 기후변화로 인해 봄이 짧아지고 여름이 길어지며 가을과의 경계가 모호하며, 겨울로 접어드는 기후로 변해가고 있다. 이러한 기후변화는 지구 주변에 있는 태양의 움직임과 관련이 있기 때문에 이를 24계절 부문은 태양 달력 즉, 절기(節氣)와 이에 따른 강수량과 기온의 변화가 발생하고 있다. 이러한 24절기(節氣)로 우리 조상들은 농경사회에서 농사를 짓고, 좋은 날씨에 추수를 해왔다. 허나 절기(節氣) 이 또한 옛날과 비교해 강수량과 기온의 변화가 많이 달라져 현재 24절기에 따른 기후의 양상이 과거와는 많이 다르게 느껴지고 있다. 본 연구에서는 강우와 기온의 변화양상을 24절기를 기준으로 분석하였다. 24절기사이의 강우량의 변화와 기온의 변화를 30년 이상의 관측소를 중심으로 평가한 결과 변화양상이 뚜렷하게 나타나는 절기가 여름에서 겨울로 변화하는 과정에서 강우량의 뚜렷한 증가 양상이 나타나는 것으로 분석되었다. 이러한 24절기는 용수공급문제에서 많은 양을 차지하고 있는 농업용수의 공급이 절기의 변화와 온난화로 인한 농업형태의 변화 등을 고려할 때 월별 또는 순별로 공급량을 분석하는 현재의 방법에서 변화를 모색할 방향을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

Seasonal rainfall forecasts are one of the most important part of water resources management in minimizing climate-related risk. Recently, abnormal change in precipitation raised the attention of not only scientists it gets big interest in general public too. Seasonal climate forecasts are typically based on simulations from general circulation models (GCMs) that approximate the complex physical, chemical, and biological processes. But it has been known that General Circulation Models have considerable uncertainties. Recent studies suggested that Multi-Model Ensemble(MME) could reduce this uncertainties and give an improvement on the results. There have been used several MME estimation techniques that are simply averaging models and regression based techniques. This study aims to improve MME using Bayesian Model Averaging(BMA) technique which gives weights to the models based on each model performance to present observation. The result showed that BMA technique output is statistically more fitted to the observation than the other techniques and it is very important to further analysis such as downscaling and other simulation method that uses future precipitation as a main input data.

최근 강우와 토지이용 특성의 변화로 도시지역의 재해위험은 크게 악화되고 있다. 이에 본 연구에서는 재해예경보 시스템의 정도 향상을 목적으로 서울 지역의 기상관측망을 평가하였다. 이를 위해 서울시 관내의 30개 AWS 관측소를 대상으로 강우자료를 수집한 후, 월별 및 호우발생 특성별로 구분하여 분석에 이용하였다. 혼합분포를 이용하여 강우를 모형화하였으며, 강우의 공간상관함수를 유도하고, 대상 관측망의 영향범위를 산정하여 강우관측망의 공간적 특성을 평가하였다. 그 결과, 서울 지역 강우관측망의 적정 영향범위는 반경 7 km 정도이며, 최소설치기준은 더욱 엄격한 반경 5 km 정도가 적절함을 알 수 있었다. 아울러 서울 지역의 예경보 시스템 개선을 위해서는 기존 관측망의 자료 품질 확보와 더불어 외곽 산악지역의 부족지역에 관측망 신설방안이 병행되어야 함을 알 수 있었다.

컴퓨터의 발달로 인하여 분포형 입력 자료를 기반으로 복잡한 물리현상을 고려할 수 있는 수자원/수문 분야의 다양한 해석 모델이 활발하게 개발 및 연구되어지고 있다. 현재 우리나라에서 운영중인 지상관측장비는 AWS(Automatic Weather System), ASOS(Automated Synoptic Observing System)로 총 668개의 조밀한 자동 관측 장비가 운영 중이지만 공간적인 연속자료의 취득에 있어서 보간법의 적용이 불가피하며, 그에 따른 오차가 발생하고 있다. 위성 자료는 연속적인 자료의 취득이 가능하다는 장점이 있지만 지상 관측 장비와의 오차로 인하여 직접적인 기상 위성자료의 이용이 불가능한 상황이다. 이에 본 연구에서는 TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission) 위성자료와 기상청에서 운영중인 80여개의 지상관측장비 자료, 한국의 지형자료를 이용하여 TRMM 위성자료를 이용한 고해상도 강수정보를 생성해보고자 한다. 본 연구는 지점 강우자료와 지형자료 또는 공간적 연속성을 갖는 위성자료(NDVI) 사이의 비교를 통하여 관계성이 큰 연속자료를 선택한다. 차후 선택된 자료와 TRMM 강우자료 사이의 관계식을 통하여 지점 관측자료와 상응하는 위치에 보정된 TRMM 강우 결과와 지점 관측 자료와의 적합성이 뛰어난 관계식을 도출한다. 마지막으로 도출된 결과에 대한 다양한 적합성 검정을 통하여 상세화 된 TRMM 강우정보의 적용성을 평가하고자 한다. 관계식을 활용한 보정된 TRMM의 상세화 정보는 미계측 지역의 공간적 상관성을 재현함으로서 지점자료가 갖는 한계를 보정할 수 있을 것으로 판단되며 다양한 분포형 기반의 수문/수자원 모형에 활용이 가능할 것으로 판단 된다.

본 연구에서는 서울지역에 설치된 SK-Planet의 강우관측소에서 관측된 강우자료의 품질을 평가하고, 자료의 품질과 관측소의 공간분포를 고려하여 자료의 신뢰성 및 활용성이 검증된 최적관측소를 선정하였다. 이를 위해 SK-Planet 강우관측소에서 2013년 6월 1일부터 2014년 5월 31일까지 관측된 강우자료를 수집하여 관측소별 결측치와 이상치에 대한 통계적 특성을 분석하였다. 강우자료의 결측률은 전체 자료에 대한 것뿐만 아니라 강우발생 조건과 강우강도를 고려하여 분석하였다. 그 결과 전체 자료에 대한 결측률은 대략 20% 전후로 나타났으며, 강우 발생 시 결측률은 대략 10% 미만으로 나타났다. 이상치는 각 관측소의 총 강우량 및 인근 관측소의 강우자료를 이용하여 분석하였다. 그 결과 전체 자료에 대한 오측률은 대략 10% 전후로 나타났다. 분석 결과를 이용하여 우수한 품질의 강우자료를 관측하는 최적관측소를 선정하였다. 그 결과, 서울 지역에 설치된 전체 263개의 강우관측소 중 64개의 관측소가 최적관측소로 선정되었다. 최적관측소는 공간적으로 균질하게 분포하고 있으며, 영향범위를 고려했을 때 서울 지역을 전체적으로 포괄하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 선정된 최적관측소의 강우자료는 서울 지역에 대한 홍수예경보 및 강우유출해석에 유용한 기초자료로 쓰일 수 있을 것이라 판단된다.

본 연구에서는 레이더 자료를 이용하여 강우발생을 판단하는데 있어 그 정확성을 살펴보고, 이를 높이기 위한 방법으로 가강수량의 역할을 평가하고자 한다. 강우/무강우 정보는 재해 차원에서는 중요성이 덜하지만 농업, 건설 등의 산업분야나 우리의 일상생활에 많은 영향을 미치는 인자이다. 이러한 이유로 강우강도의 추정뿐만 아니라 강우발생 자체를 예측하는 기술도 기상예보의 중요한 부분을 차지하고 있다. 본 연구에서는 레이더 자료를 이용한 강우발생 판단의 정확성을 파악하기 위하여 관악산 레이더 자료와 레이더 반경 내 분포되어 있는 30개 지점의 AWS 강우자료를 분석하였다. 또한, 레이더를 이용한 강우발생 판단의 정확성에 가강수량이 미치는 영향을 분석하기 위하여 오산 고층기상관측소와 백령도 고층기상관측소 자료를 이용하여 산정한 가강수량을 적용하였다. 가강수량의 경우 오산 고층기상관측소와 백령도 고층기상관측소의 영향권 내에 위치한 AWS 지점에 적용하여 강우 발생 판단을 위한 월별 기준을 결정하였다. 이러한 연구를 통해 본 연구에서는 (1) 레이더 자료를 이용한 강우발생 판단의 정확성을 검토하고, (2) 강우발생 판단의 정확성에 미치는 가강수량의 영향을 분석하였다.

도시화 및 기후변화에 의한 물순환 특성의 변동 분석을 도시지역별로 평가하고 특성이 유사한 지역별로 대상 집단을 분류하여 낙동강 유역 내 도시 지역을 도시화 및 기후의 변화로 발생되는 유사 특성을 나타내는 지역별로 그룹화하였다. 본 연구는 도시화에 따른 불투수면적의 증가에 따른 물순환 변동의 특성을 분석하기 위하여 낙동강 유역을 대상으로 1975년, 1990년, 2009년의 토지이용도 자료를 수집하였다. 또한 기후변화의 영향을 고려하기 위하여 기상청에서 제공하는 AR5 시나리오 기반의 RCP 8.5 시나리오를 선정하였다. 낙동강 유역 내 지역별 물순환 변동 지수를 산정하기 위하여 SWAT 모형을 구축하여 토지이용시나리오 및 기후변화 시나리오를 적용함으로써 소유역별 발생되는 물순환 결과를 도출하였다. 낙동강 유역은 표준단위유역을 기준으로 145개 소유역으로 분할하였으며, 산정된 물순환 결과 및 토지피복별 변화 정도의 결과를 이용하여 군집분석의 입력자료로 활용하였다. 물순환 및 토지피복별 변화 정도를 면적대비 변화율로 정의하여 지수를 도출하고 지수 간의 Spearman's rank-order 상관분석을 통하여 상관분석을 실시하였다. 지수 간 상관 정도가 높은 지역별 지수를 군집분석 기법 중 k-means clustering analysis 기법에 적용하여 145개 소유역에 대하여 3 가지 cluster로 분류하였다. cluster1의 경우는 도시화의 증가율이 비교적 적은 지역으로 산림 및 농지가 대부분을 차지하였고, cluster2는 도시화 진행 정도가 5 % 미만인 지역이며, cluster3은 도시화가 5 % 이상으로 면적 대비 증가율이 비교적 크고 산림 및 농지의 면적의 비율이 작은 지역으로 분류되었다. 유역 내 도시 단위별 도시화 및 기후변화에 따른 물순환 특성의 변동이 유사한 지역으로 군집화 함으로써 수자원 개발 또는 도시 개발 계획 시 유사한 지역의 사례를 통한 기초 조사·분석에 활용이 가능하다.

1960년대부터 우리나라는 증가하는 용수수요에 대한 안정적인 생·공용수 공급, 수력발전, 하천생태계 유지를 위한 하천유지용수 공급 및 하천 연안지역의 홍수피해 경감 등의 목적으로 댐 사업이 본격적으로 시작되었다. 그러나 현재 댐 건설적지의 감소, 환경보전에 대한 인식 증대, 지가 상승에 따른 보상비 증가, 지역 주민의 반대 등으로 신규댐 건설에 한계가 있는 실정이다. 이에 대한 대안으로 지하수 이용, 해수의 담수화 등의 대체수자원 개발과 함께 기존 댐의 연계운영에 의한 효율성 극대화 및 기존 댐을 최대한 활용하는 재개발 방안의 필요성이 대두되고 있다. 한정된 자원과 인력을 통해 댐 재개발의 효과를 극대화하기 위해서는 댐 재개발 우선순위 결정이 필수적이다. 따라서 우선순위 결정에 위험성, 경제성, 정책 및 환경성의 사항들을 반영하여 각 사항을 정량화하고, 댐 재개발의 우선순위를 결정하는 방안을 모색해야한다. 현재 국민의 정부와 참여정부에 들어 의사결정 시스템의 개방과 참여자의 다양성으로 인해 공공사업의 투자우선순위를 결정하는 방법이나 과정이 날로 복잡해지고 있다. 본 연구에서는 국내 댐 현황 및 제원 조사를 통해 기초자료 수집을 실시하고, 댐 재개발 우선수위 평가기준 개발을 위한 국내 사례 분석을 통해 기존의 댐 재개발 우선순위 결정 기술에서 나아가 기후변화 및 시대적·환경적 측면을 고려한 다기준 댐 재개발 우선순위를 개발하여 향후 기후변화 적응 댐 재개발 실행 프레임워크 구축 기술에 활용하고자 한다.

본 연구에서는 기후변화 시나리오 자료 생산시 편의 보정(bias correction) 분석 기법을 이용하여 적정 시간 규모 결정 분석 연구를 수행하였다. 기후변화 시나리오는 기후변화에 대응한 수자원의 효율적인 관리를 위해 중요한 근거를 제공하는 자료이다. 그러나 기후변화 시나리오의 경우 시계열 형태로 제공되지만 관측치의 경향성을 효과적으로 반영하지 못하고 있으며, 관측값과 비교하였을 때 상당한 편의(bias)를 보여주고 있다. 이러한 기후변화 시나리오의 계통적 오차(systematic bias)를 줄이기 위해 편의보정 기법을 활용하여 미래 기후변화를 전망하는 것이 일반적이며, 이러한 편의 보정은 월별 또는 계절별로 자료를 분리하여 분석이 이루어지고 있다. 그러나 수문기상자료의 특성을 단순히 계절적 기준으로 분리하기에는 통계적 관점에서 분리한 면이 존재한다. 이러한 점에서 본 연구에서는 기후변화 시나리오의 편의 보정시 국내 수문기상자료에 적합한 시간규모 및 통계적 분리기준을 제공하는 동시에 이를 자동화 할 수 있는 방안을 수립하고자 한다. 이를 위해서 다음과 같이 연구를 진행하고자 한다. 첫째, 본 연구에서는 기상청에서 제공하는 RCP 기반 국가표준 기후변화 시나리오를 활용하였다. 둘째, 기후변화 시나리오는 기상청 산하 관측소를 이용하여 지점간 분석을 수행하였으며, 관측일수를 점차 누적한 자료(1일,2일,3일...)를 활용하여 Bias Correction 분석을 수행하였다. 이때 Bayesian 기법을 도입하여 불확실성을 정량화 하였으며, 국내 특성에 맞는 적정 시간 규모를 제공하고자 한다.

본 연구에서는 1979년부터 2013년까지 소방방재청 재해연보에 기록된 690건의 기상재해를 대상으로 재해의 원인이 된 기상현상을 분류하고, 그에 따른 피해액을 조사하여 기상재해가 우리나라의 경제에 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과 35년간 기상재해로 인한 총 피해액은 28조원에 이르며, 매년 평균적으로 19.7건의 재해로 인해 8,039억 원의 피해가 발생한 것을 확인하였다. 기상재해의 발생빈도는 1980년대가 41.9%, 2000년대가 19.3%이었으나, 피해액은 1980년대 10.6%, 2000년대 56.8%으로 기상재해가 대형화되고 있는 것을 알 수 있었다. 재해연보에 나타난 기상재해의 발생원인은 총 31가지로 나타났으며, 두 가지 이상의 기상현상이 나타난 복합현상(5.1%) 보다는 대부분 단일현상(94.9%)에 의해 발생하였다. 기상재해의 발생원인은 호우가 37.8%, 태풍이 8.7%를 차지하였으나, 피해액은 태풍이 45.6%, 호우가 35.4%로 두 개의 현상으로 인한 피해액이 전체의 81%를 차지하였다. 따라서 이에 대한 집중적인 방재대책이 필요한 것으로 보인다. 태풍의 경우 복합적으로 사회, 경제 전반에 걸쳐 파급효과가 가장 크므로 기상정보와 수문, 방재 등을 통합하는 국가적 정보전달 체계가 필요하며, 호우는 도심의 상수 침수 지역에 대한 예측 역량 강화를 통해 맞춤형 집중호우 예측정보에 대한 제공이 필요하다.

최근 지구온난화와 기후변화에 의한 가뭄과 홍수의 발생빈도가 증가하고 있는 추세이며 기후변화에 의한 재해는 국민 생활에 직접적인 영향을 미칠 수 있기 때문에 세계 여러 나라에서는 기후변화에 대한 연구를 활발하게 진행하고 있는 실정이다. 우리나라의 도시유역의 경우 인구와 재산이 밀집해 있기 때문에 기후변화에 의한 수자원의 영향평가나 극한홍수 등의 자연재해에 대비한 홍수방어 적응 대책에 대한 연구가 절실히 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 급격한 기후변화로 인한 현재 하천시설물의 취약성에 대한 분석이 미비한 실정을 고려하여 하천시설물의 기후변화 영향을 고려한 분석기술에 대하여 국내의 취약성 분석 기술인 유역평가지수(Watershed Evaluation Index, WEI), 홍수위험지수 (Flood Risk Index, FRI), 홍수취약성 지표(Flood Vulnerability Index, FVI) 등과 외국의 취약성 분석 기술들에 대해 비교하여 국내 실정에 맞는 취약성 분석 기술을 도출하여 취약성 분석을 통한 기후변화대응과 하천시설물 설계 및 수방전략 수립에 활용하고자 한다.

최근 들어 기후변화로 인한 수자원 분야의 잠재적 영향 예측 및 평가를 위한 연구를 활발히 수행하고는 있으나, 수문기상학적인 자연현상을 정확히 예측하기란 사실상 어려운 일이며, 불확실성이 매우 크다는 문제점과 지역규모 유역의 기후변화 영향에 대한 종합적 평가기준이 아직까지 모호하다는 어려움을 안고 있다. 최근에 실시된 4대강 정비 사업은 변화된 하천 조건과 기후변화에 따른 유역의 수자원 예측의 불확실성과 기후변화 영향 평가와 대응책 마련의 어려움을 더욱 가중시키는 인자로 작용할 수 있다. 그러나 아직까지 일반화된 지역규모 유역에 대한 수문학적 통합위험지수에 대한 연구는 기초단계에 있으며, 지역적 규모의 기후변화 영향분석 및 취약성 평가를 위한 개념적 인자분류 체계 구축을 통한 표준화 연구의 수행이 필요하다. 본 연구에서는 4대강 하천정비 사업 이후 행정구역단위 중소규모 유역에 대하여 통합지역위험지수 산정을 통한 개념적 인자분류체계를 구축하여 기후변화와 수자원 영향 평가를 실시하였다. 본 연구는 기후변화로 인한 수문학적 위험성을 표준화하고 정량화된 값으로 제시할 수 있다는 점에서 장점이 있으며, 최근 4대강 사업으로 인하여 변화된 하천유역에 대하여 지역적 규모의 수문학적 위험도 변화를 효율적으로 평가하고, 체계적인 수자원 관리계획과 기후변화 적응을 위한 지역의 통합위험성 평가를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

기상청에서 제공하는 강우자료는 현재 ASOS(종관기상관측장비)와 AWS(자동기상관측시스템) 등이 대표적으로 존재하고 다양한 분야에서 이를 활용한 연구·분석이 이루어지고 있다. 특정지점에서의 기상조건을 탐색하기 위한 방법으로는 지역의 기상조건을 대표할 수 있는 관측소의 값을 이용하거나 일련의 내삽(Interpolation)방법을 통해 공간적인 분석이 이루어 질 수 있다. 하지만 이러한 방법으로는 분석을 위해 자료를 개량하고 추측을 통해야 한다는 한계점이 존재한다. 공간에 기반을 둔 분석을 위해 이러한 한계점을 개선하기 위해서는 일정한 규모의 격자자료가 필요할 것이라 판단된다. 기상청에서는 동네예보를 지원하기 위해 RSA(실황분석자료, Real State Analysis)자료를 생산하고 있다. 이는 KLAPS(초단기 기상분석 및 예측시스템) 재분석자료, 합성레이더 강우량, AWS 관측자료를 합성시켜 생산한 자료로써 5km×5km의 공간해상도를 가진 격자자료이다. 본 연구에서는 ASOS와 AWS, RSA 자료에서 제공되는 강우량과 환경부에서 제공되는 대기측정자료를 이용하여 서로 다른 성격의 기상자료에서 제공되는 기상조건의 변화가 대기오염망에는 어떠한 영향을 미치는지에 대해 분석하고자 한다. 이를 통해 지점(Point)자료와 격자(Raster)자료간에 분명한 차이가 존재한다면 산사태 지점, 교통사고 지점 등과 같이 위치 중심의 공간분석에서 비교적 정밀한 결과를 도출하는데 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

본 연구는 한반도의 8개 다목적댐을 대상으로 일 유량자료의 특성을 분석하였다. 자료의 Noise의 제거를 위해 3-Day 평균 평활화(Smoothing)를 적용하였으며, 댐유입량 자료에 대하여 Mann Kendall test와 Poisson Regression을 분석을 통하여 경향성 분석을 실시하였다. 일유량 자료의 Peak Flow 및 7-day Low Flow에서 추출되는 극치유량 발생시점, 유출변화, 지속기간 및 발생빈도 등 4가지 IHA 지표의 경향성(Trend) 및 유형화(Typology) 분석을 수행하였다. Peak Flow 분석결과, 6개 다목적댐의 첨두유량 발생빈도의 변화가 통계적으로 유의한 증가패턴으로 나타났다. 특히 섬진강댐 유역은 4가지 지표 모두에서 증가 경향이 분석되어 다른 댐유역보다 하천의 생태학적 스트레스가 가장 큰 것으로 나타났다. 일 최소유량에 대한 경향성 분석결과, 댐유입량에 대해서 섬진강댐에서는 증가경향이 나타났으며 안동댐과 충주댐에서는 통계적으로 유의한 감소패턴이 분석되었다. 댐유량 자료에 대한 유형화 분석 결과, 상위분위 및 하위분위에 관한 유형화 분석 결과 상위분위만 증가하는 경우는 7월∼8월, 9월∼10월 사이에 소양댐, 충주댐 등에서 간헐적으로 발생하였고, 상위분위 또는 하위분위만 감소하는 경향이 교차적으로 11∼12월, 1∼3월, 3∼5월, 5∼7월 사이에 발생하였다. 이외에도 섬진강댐(5월∼ 12월, 1월), 대청댐(1∼3월, 5∼7월)에서 하위분위만 증가경향을 보이는 것으로 나타났다.

기후변화는 기온과 강수량의 변화를 초래하여 수자원의 시공간적 변화를 야기한다. 이러한 변화는 홍수 및 가뭄 등 수재해 발생에 영향을 미치게 되므로, 이러한 영향을 평가하기 위한 가장 기초적인 방법은 장기 관측자료를 이용하여 경향성을 분석하는 것이다. 다만, 관측된 수문자료의 경우 국가 혹은 해당 관측소 지점마다 관측기간, 관측방법 등이 상이하여 자료의 일관성을 유지하기 힘들며 신뢰성이 낮은 한계점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 아시아 지역의 과거 관측자료 및 수문모형을 통해 생산된 수문자료를 이용하여 과거 기후 및 수문자료의 경향성을 분석하였다. 본 연구를 위해 관측자료는 APHRODITE 기온과 강수량 자료를 이용하였으며, 수문모형은 VIC 모형을 이용하였다. 평가를 위해 대상지역을 쾨펜의 기후대로 구분하여 평가를 수행하였으며, 경향성 분석은 선형회귀식을 이용한 방법과 Mann-Kendall test를 이용하였다. 평가 결과, 아시아 전역의 연유출량이 감소하는 것으로 나타났으며, 기후대 분석 결과 Af, Am, Bs, Bs, Cs, Cw, Dw, Df에서 감소 경향, Cf, ET 증가 경향, Aw, Ds는 경향이 없는 것으로 나타났다. 그 중 연평균 유출량이 가장 높은 Af, Am 기후대의 감소하는 경향이 뚜렷하게 나타났으나 Aw지역은 감소율이 적었다. 특징적인 것은 1∼2년에 한번씩 강수량이 많고 적은 해가 반복적으로 나타났다. 건조지역인 B기후대도 감소하는 경향이 나타났으며, 그 중 Bs 지역이 크게 감소하는 것으로 나타났다. C기후대에서도 여름철이 건조한 Cs지역과 겨울철이 건조한 Cw지역은 감소하는 것으로 나타났으나, 건조한 기간이 없는 Cf 지역은 증가하였다. D 기후대(Ds, Dw, Df)는 다소 감소하는 경향이 나타나며, 그중 Ds 지역은 경년 변화가 점점 크게 나타나는 경향이 나타났다. 이러한 연평균 유출량의 감소는 향후 아시아 지역의 가뭄 및 물부족에 더욱 취약해질 것으로 판단된다.

최근 국지성 도시홍수탐지 및 예측의 실패는 기존 대형 S밴드 레이더 관측망의 저층관측 한계를 시사한다. 기존 관측망의 한계를 극복하고자 돌발홍수의 조기탐지 및 분석을 위한 새로운 첨단관측기법인 X밴드 이중편파레이더 관측망(X-Net)의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 X-Net 실증 테스트베드를 구축하고자 수도권 지역에서 X밴드 이중편파 레이더 설치를 위한 후보지를 조사하고 각 후보지의 적합성 판단을 위해 현장조사, 전파환경조사를 수행하여 최적 관측망을 검토하였다. 최적의 관측망을 선정하기 위해 레이더 빔시뮬레이션을 통하여 각 후보지의 빔차폐율을 조사하고 설치후보지에 대한 현장조사를 통하여 기존시설(전력, 도로, 통신망 등)의 가용성을 판단하였다. 이와 함께 전파환경조사를 실행하여 X밴드 대역의 주파수 할당 가능성을 평가하고, 각 후보지별 간섭이 없는 주파수대역을 조사하였다.

북한의 수자원 현황을 분석하고 미래를 전망하는 일은 수자원 분야 전문가들의 공통 관심사 중 하나이다. 그러나 북한의 폐쇄적인 정책으로 인해 수자원에 대한 정보를 획득하기 매우 어려운 현실이다. 이에 대한 대안으로 위성으로부터 획득한 정보와 글로벌 지형정보를 이용하면 개략적으로나마 북한의 수자원 또는 홍수로 인한 재해에 대해 확인할 수 있다. 본 연구는 위성으로부터 유도된 위성강우 자료와 글로벌 지형자료를 활용하여 대표적인 비접근 지역인 북한지역의 청천강 상류에 위치한 동신군 지역을 대상으로 유출분석을 수행하는 것을 목적으로 하였다. 언론보도에 나타난 북한지역의 2013년 7월 19일부터 21일 사이에 북한의 기상수문국 통보에 의하면 자강도의 동신군 413mm, 송원군 383mm, 희천시 322mm의 폭우가 쏟아졌다고 보고하고 있다. 이 시기의 위성으로부터 유도된 강우자료인 GSMaP_NRT자료에서는 최대 173.2mm, 유역 평균 160.3mm 정도의 강우가 발생한 것으로 제시하고 있다. 이는 Xie 등(2011)에 의하면 2000-2009년의 10년간의 연평균 강수량에 대하여 CMORPH자료를 분석한 결과 공간분포 패턴은 매우 잘 반영하고 있으나, 열대 및 아열대 지역에서는 과대 산정되고 중간 및 고위도 지역에서는 과소하게 산정되는 것으로 발표한 바 있어 본 연구에서 사용한 위성강우도 같은 결과를 제시하고 있다. 이 위성강우자료와 글로벌 지형자료인 Aster GDEM, GLCC자료를 이용하여 유출분석을 수행한 결과 첨두유출이 957.6㎥/sce의 유출이 발생한 것으로 분석되었다. 향후 위성강우의 정확도 평가와 위성강우와 지점 및 레이더를 이용한 보정을 통해 보정된 시계열 자료를 생산하여 유출분석을 수행할 계획이다.