본 논문에서는 다기준 의사결정방법 중에 하나인 AHP(Analytic Hierarchy Process)를 이용하여 상수도관의 개량 우선순위 결정 및 노후화에 영향을 가장 많이 주는 위험요인을 평가할 수 있는 기법을 제안한다. 제안된 방법은 3단계의 계층구조로 구성되어 있으며, 1단계에서는 AHP를 이용하여 우선순위를 예측하고자 하는 관망에 대해서 평가 인자들에 대한 출력값을 산출한다. 2단계에서는 1단계에서 계산된 값들을 이용하여 물리적 척도와 환경적 척도 값을 산출하고, 최종 3단계에서 산출값들을 이용하여 우선순위를 결정하도록 구성되어 있다. 제안된 방법은 FCP에 의한 기존 연구와 비교함으로써 타당성을 검증하였다.
전통적 의사결정 이론에 입각한 기존의 다기준 의사결정 모형은 명확하게 정의된 문제에 대해서 실함수로 표현된 사전의 선호정보에 의하여 모호함이 없이 확실한 선호의 판별을 산출하는 true-criterion 모형이다. 그러나 현실적인 의사결정 환경하에서 선호정보가 사전에 명확하게 하나의 실함수로 얻어지기는 매우 어렵다. 이는 곧 선호의 불확실성(fuzziness)이나 선호판별을 할 수 없는 비교불가능성(incomparability)등이 있을 수 있음을 의미한다. 1980년대 이후의 다기준의사결정 이론에 대한 연구는 불명확한 문제의 정형화나 선호의 불확실성을 인정하고, 이를 fuzzy 이론을 이용하여 모형의 설정에 반영하고 있다. 심지어는 선호관계의 비추이성(intransitivity)이나 비교불가능성까지도 인정하는 등 모형의 강건성(robustness)을 고려하는 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
GPS의 민간수요에 따른 응용분야가 날로 증가함에 따라 중저가 GPS 수신기를 이용한 실시간 정밀측위 기술의 필요성이 점차 부각되고 있다. 이에 한국천문연구원은 iRTK 기법을 이용한 준 실시간 정밀측위 시스템을 개발한 바 있다. 반송파 위상데이터를 이용한 정밀측위는 모호수를 결정해야하는 어려움이 있고 특히 짧은 시간 내에 정확한 모호수를 찾는 것은 쉽지 않다. 본 연구는 한국천문연구원이 개발한 iRTK시스템의 자료처리능력을 향상시키기 위한 것으로 실시간 모호수 결정 알고리즘 개발에 중점을 두었다. 이를 위해 2003년 7월부터 9월 사이에 실험이 이루어졌고 중저가 GPS 수신기를 이용해 측정한 데이터를 모호수 결정 알고리즘으로 구한 값과 이미 알고 있는 정밀좌표 값을 비교 분석하였다. 새로운 모호수 결정 알고리즘을 이용해 구한 결과 값이 기존의 iRTK시스템 결과보다 정밀하고 안정적으로 산출됨을 알 수 있었다. 개선된 모호수 결정 알고리즘은 iRTK시스템의 준 실시간 자료처리부분에 적용할 수 있도록 보완할 것이다.
댐 하류하천 정비사업을 계획함에 있어 사업의 투자우선순위 결정시 의사결정의 어려움에 직면할 수 있다. 본 연구는 이러한 어려움을 지원하고자 다기준의사결정기법 가운데 하나인 PROMETHEE를 활용하여 투자우선순위를 제시하였다. 댐 하류하천 19개에 대한 투자우선순위를 검토하기 위한 평가기준으로서 용수공급량 회복, 발전량 회복, 계획방류량 회복, 치수경제성 분석, 환경생태기능 개선, 잠재적 홍수피해도, 홍수방어능력 취약도를 고려하였고, PROMETHEE 시행 결과 평림댐 하류하천에 대한 정비사업이 가장 시급한 것으로 분석되었다. 본 연구에서 제시한 19개 댐 하류하천에 대한 투자우선순위 결과는 향후 댐 하류하천 정비사업 계획의 기초자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.
현실에서 실제 존재하는 문제들은 단일 목적이 아닌 다수의 목적들로 이루어지는 경우가 대부분이다. 수자원 분야의 저수지군 연계운영 경우 용수공급 부족량의 최소화, 저수량의 최대화, 발전량의 최대화, 그리고 수계외 유출량의 최소화 등의 다중목적들로 이루어지는데 저수량의 최대화와 발전량의 최대화처럼 서로 상충되는 목적들이 존재하게 된다. 따라서 저수지군 연계운영 효과를 극대화하기 위해서는 위와 같이 상충되는 목적들 간의 trade-off를 고려한 여러 대안을 도출하여 댐운영 의사결정자들 간의 협의를 통한 적절한 대안이 선택되어야 할 것이다. 이를 위해서는 자료의 공유가 필수적이며 각 의사결정자들의 요구사항 및 평가기준들이 합리적으로 수용되어야 할 것이다. 본 연구에서는 웹을 활용하여 의사결정자들에게 상충된 목적들에 대하여 실시간으로 대안을 제공하고 의사결정자들의 의사를 바탕으로 합의된 저수지군 연계운영 방안의 도출을 지원하는 웹 기반 다기준 그룹의사결정지원 모형을 구현한다. 합의된 해 선정을 위한 대안들은 CBITP(CHIM based Interactive Tchebycheff Procedure)를 활용한 다중목적 계획법에서 제시한 방안들을 이용하며 그룹의사결정은 PROMETHEE(Preference Ranking Organization Method for Enrichment Evaluation) 기법을 사용한다.
최근들어 Water Security에 대한 관심이 고조되고 있지만 국내의 경우 이에 대한 체계적인 연구가 아직 진행되지 않았고 상수도관망시스템의 오염예방 및 위험관리에 대한 연구는 매우 미비한 실정이며 특히 상수도관망시스템의 위험성 및 취약성에 대한 연구는 전무한 상태이다. 이러한 상수도관망시스템의 위험도와 관련된 여러 위험요소들은 인명의 피해, 재산상의 피해, 환경적 피해, 시스템의 피해 그리고 사회적 불안등 여러 기준을 고려하여 평가되어야 한다. 이 문제는 다기준의사결정(multi-criteria decision making)문제로서 평가기준들(criteria) 간의 상충관계(trade-off)로 인하여 판단이 모호한 대안들을 PROMETHEE(Preference Ranking Organization METHod Enrichment Evaluations) 기법을 이용하여 평가하였다. PROMETHEE는 선호의 유출량(leaving flow)과 유입량(entering flow)의 개념을 이용하여 여러 대안들의 순위선호(outranking)를 산정하는 기법으로, 의사결정자(decision matter)가 비교적 쉽게 이해할 수 있으며 기존의 AHP$\cdot$ANP와는 달리 명확한 판단이 어려운 대안들에 대해서는 비교불가능한(incomparable) 대안으로 분류한다. 이와 같은 위험도 평가결과는 위기상황에 대한 대처방안을 제시할 의사결정시스템 구축의 기초 자료가 될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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