지역빈도해석은 대상 지점의 관측자료만을 사용하는 지점빈도해석과 달리 지역구분을 통해 정의된 동질지역 내에 포함된 모든 지점의 자료를 사용하여 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 확률수문량을 산정할 수 있는 방법이다. 지역빈도해석의 절차는 크게 지역구분인자를 이용한 동질지역구분과 홍수지수모형의 적용을 통한 확률강우량 산정으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 지역구분에 사용되는 지역구분인자가 지역빈도해석의 확률강우량 산정에 미치는 영향을 알아보기 위하여 지역구분인자와 확률강우량 산정결과와의 상관성을 분석하고자 한다. 먼저, 동질지역 구분을 위해 지형적 특성과 수문학적 특성을 나타내는 지역구분인자를 선정하였으며, 군집분석을 통해 동질지역 구분을 수행하였다. 구분된 동질지역에 대해 지역성장곡선을 추정하고 홍수지수모형을 통해 지점별 확률강우량을 산정하였다. 지역빈도해석을 통해 산정된 확률강우량의 지점빈도해석 대비 증감률과 동질지역구분에 사용된 지역구분인자와의 상관성분석을 통해 지역빈도해석의 확률강우량 산정에 영향을 주는 지역구분인자를 확인하였다.
지역빈도해석은 우리나라와 같이 자료 기간이 짧은 경우 지점빈도해석보다 더 정확한 확률강우량을 산정할 수 있는 기법이다. 지역빈도해석을 통한 확률강우량 산정 결과는 수문학적으로 동질한 지역의 구분 결과에 따라 달라진다. 지역을 구분할 때에는 강우에 영향을 미치는 다양한 변수들이 사용될 수 있다. 변수의 유형과 개수가 지역 구분의 효율성을 좌우하기 때문에 활용 가능한 모든 변수들의 정보를 요약할 수 있는 변수들을 선택하는 것이 지역 구분의 효율성 면에서 유리하다고 할 수 있다. 이런 면에서 지역 구분의 효율성을 증대시킬 목적으로 다변량 분석 기법이 활용될 수 있다. 본 연구에서는 주성분 분석, 요인 분석, Procrustes analysis와 같은 다변량 분석 기법을 활용하여 42개의 강우 관련 변수들을 33개의 변수로 줄일 수 있었다. 분석 결과 변수 개수 감소로 인한 정보 손실은 크지 않은 것으로 나타났다. 따라서 이러한 기법에 의한 변수 차원의 축소는 지역 구분의 효율성 향상에 기여할 수 있는 것으로 판단된다. 선정된 변수들을 바탕으로 군집해석을 수행하여 지역을 구분하였고, L-모멘트에 근거한 이질성척도(H)를 활용하여 구분된 지역의 동질성을 검토하였다. 또한 L-모멘트에 근거한 적합성 척도(Z)를 적용하여 구분된 지역에 적합한 확률분포형을 선정하였고, 선정된 적정 확률분포형을 바탕으로 각 지역에 대한 성장 곡선(growth curve)을 유도하였다.
본 연구에서는 타당성조사 수준의 재해저감시설 계획을 위한 지역구분을 시행할 때 지형자료 등 최소한의 자료만으로 객관성이 높고, 수문학적으로 의미있는 지역구분이 설정될 수 있도록 기준을 정립하고 그에 따른 근거를 설정하고자 하였다. 내배수 침수재해와 관련하여 기존의 치수계획이 빗물펌프장 등 일부 구조물에만 한정되어 해당 홍수방어시설에 과도한 부담을 주고 있으므로 유역내 저류지, 빗물 탱크, 침투시설 등의 다양한 내배수 홍수분담시설의 설치 및 그에 따른 효과를 종합적으로 고려한 계획수립이 필요하다. 또한 지속적으로 피해가 커지고 있고 피해원인 및 양상이 다양해지는 도시유역의 내배수 재해에 대한 대책으로 피해지역의 확인 및 관련 저감대책 수립을 위한 지역구분의 방안에 대한 연구가 최근들어 강조되고 있다. 내배수 재해에 대응하기 위해서 전체유역을 지형특성 및 재해저감 시설의 입지조건을 종합적으로 고려하여 보수, 유수, 저지지역의 구분 방안을 검토하였다. 저지지역 설정을 위한 기준으로 평균침수심을 활용하였고, 아울러 유수지역과 보수지역을 구분하기 위해서는 습윤지수를 활용한 지표의 포화여부와 한계경사를 활용하였다. 이러한 지역구분 결과는 내배수 재해저감시설의 설치를 위한 기초자료로써 활용 방안을 검토하였다.
도시생태환경복원을 위한 녹지기본계획에서 취급되어질 수 있는 녹지유형 구분에 관한 한일비교연구로, 한국의 환경부, 서울시, 울산시의 계획과 일본의 동경도, 오사카부, 아오모리현, 효고현, 가나가와현, 요코하마시의 녹의 기본계획을 참고로, 녹지공간의 구분기준에 대한 고찰을 행하였다. 그 결과내용은 다음과 같다. 한국에서의 녹화공간의 구분은 녹지 공간배치를 중심으로하는 시점에서의 공간 구분을 행하고 있어, 공간 위계질서 체계를 구축함에 유용한 구분으로 되어있다. 이와 달리, 일본에서의 녹화 공간구분은 관련법규와의 연계성을 고려한 행정적인 시점에서의 공간 구분을 행하고 있어, 실현성 높은 공간 구분으로 행정적인 관리체계에까지 일괄적인 연계가 가능하도록 고려되어 있다. 또한, 도시공간의 동일한 지역구분을 하고 있으나, 그 지역 내의 특성을 살릴 수 있도록 세부지역을 구분하여 지역성을 남길 수 있는 유연성을 갖고 있다. 이와 같은 점을 종합적으로 검토한 결과. 비록 법적인 체계 정립이 미비한 한국이지만, 녹화의 계획적인 면보다는 행정적으로 실질성을 가질 수 있는 녹지계획의 관련법규 및 규제 등을 고려한 공간유형구분이 보다 유용하다는 것을 시사하고 있다.
본 연구는 현 KDC 4판의 지역구분체계가 가지는 문제점을 지적하고 이에 대한 개선방안을 마련하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 주요 분류법들을 십진과 비십진으로 나누어 각각의 분류법에서 채택한 지역구분 원칙에 대해 분석하였으며, 아울러 한국, 미국, 일본의 국가기관에서 채택한 지역구분 기준에 대해 조사하였다. 이와 같은 분석 결과를 바탕으로 KDC 4판 한국지역구분표의 개선안을 도출하였다. 또한 국민편의를 위해 마련된 공공기관의 행정구역분류체계와의 연관성 및 일관성 유지 방안과 아울러 행정지리에 의한 구분 이외의 다양한 지리현상을 반영한 추가적인 지역구분기준의 마련 방안을 제시하였다.
본 연구에서는 한강유역 109개 지점의 강우관측소에서 관측된 지속기간별 연최대강우량을 기본으로 각 지속기간별 L-모멘트값을 산정하고, 한강유역에 적합한 빈도해석기법을 정의하기 위하여 지역구분을 실시하였다. 지역구분을 위한 군집분석을 수행하기 위하여 각 지점별 기상학적 인자와 지형학적 인자를 변수로 사용하였다. 군집분석 기법인 Ward, 평균연결법, Fuzzy-c means, Two-Step방법을 이용하여 지역구분을 실시하였다. GIS를 이용하여 각 방법들을 이용하여 군집된 결과를 도시한 결과 Fuzzy-c means방법으로 구분된 지역구분이 적합한 것으로 나타났다. 또한 구분된 지역의 동질성 여부를 판단하고 적정 분포형을 선정하였으며 지점빈도해석 및 지역빈도해석을 통하여 빈도별 확률 수문량을 산정하였다. 산정된 결과의 정확도 알아보기 위해 모의발생을 시킨 후, 각 기법별로 산정된 상대 평균 제곱근 오차(Relative Root Mean Square Error, RRMSE)를 비교 분석한 결과 대체적으로 지수홍수법과 계층적 방법이 낮은 RRMSE를 나타냈다. 따라서 한강유역에서는 지수홍수법과 계층적 방법을 적용한 지역빈도해석이 적합한 것으로 판단된다.
본 연구의 목적은 "한국십진분류법(KDC) 제5판"이 발간됨에 따라 역사(900) 분야에 대한 개정된 내용을 조사 분석하여, "한국십진분류법(KDC) 제6판"의 개정 방향을 제시하는데 있다. 주요 분석 내용은 크게 네 가지로 구분할 수 있다. 첫째, 지역구분에 대한 부분으로 지역구분표의 확장, 지역구분에서 계층구조의 강조, 북한 지역을 행정구역 명칭으로 변경, 외국의 주요 국가에 대해서 세부적인 지역구분, 중앙 및 서남 아시아 국가들의 위치 조정 등이 포함되었다. 둘째, 대한민국의 시대구분을 확장하였다. 셋째, 중국과 일본의 항목 주기를 간소화하였다. 넷째, 용어의 조정으로 중국 및 일본의 지명과 인명을 자국발음으로 변경하였고, 외국 지명에 대해 한국어로 번역하는 것을 지양하고 원음 그대로 적용하였다. 6판의 개정방향으로 한국지역구분에서 계층구조를 적용한 광역단위 전개, 해당 국가의 수도를 중심으로 한 지역전개, 자국에서 사용하는 지명표기, 시대별 연도구분을 제시하였다.
지역빈도해석은 짧은 기간의 자료를 보유하고 있는 계측 지점이나 자료가 없는 미계측 지점에서의 확률수문량을 산정하기 위하여 많이 쓰여 진다. 지역빈도해석을 실시하기 위한 조건으로는 우선 수집된 하천유역들을 대상으로 수문학적 동질 지역을 구분하는 것이 중요하다. 그리고 구분되어진 지역에 포함되는 모든 지점들의 자료를 빈도해석 함으로써 관심 지점의 신뢰할 만한 확률수문량을 산정하는 것이다. 그동안의 지역빈도해석은 주로 비건조지역을 중심으로 홍수와 같은 재난재해 대비 그리고 수자원 관리를 위한 연구들을 실시해왔다. 본 연구의 주 목적은 건조지역의 수자원 관리를 위해 건조지역 하천유역을 중심으로 지역빈도해석을 실시하여 신뢰할만한 확률수문량을 산정하는 것이다. 확률수문량 산정값의 정확도를 향상시키기 위해 지역빈도해석 모델에 쓰여 지는 새로운 지형학적 변수들을 제공하였고 수문학적 동질 지역을 구분 위해 수집된 각 하천유역의 형상들을 확인하여 동질 지역을 정의하였다. 예를 들면, 수지형 유역, 부채형 유역, 격자형 유역과 같은 다른 형상들을 구분하여 각 유역 형상 종류별로 동질 지역을 만들었다. 건조지역의 지역빈도해석을 위해 미국 건조지역의 105개 하천유역 유량자료들을 수집 및 이용하였다. 확률수문량 산정을 위하여 앙상블 인경신경망 (Ensemble Artificial Neural Network)과 정준 상관 계수(Canonical Correlation Analysis)를 이용한 지역빈도해석 모델을 만들었다. 제안된 모델의 수행평가와 정확성 평가를 위해 리샘플링 기법인 10-겹 교차 검증 (10-fold cross-validation), 잭나이프 (Jackknife) 기법들을 이용하였고 모델로부터 산정된 확률수문량값을 편향 (Bias), 상대 편향(rBias), 평균 제곱근 오차 (RMSE), 상대 평균 제곱근 오차 (rRMSE)를 통하여 산정 값과 실제 관측 값의 차이를 분석하였다. 그 결과 건조지역의 지역빈도해석을 위해 새롭게 제시된 지형학적 변수들을 사용하였을 때 모델의 수행능력이 향상되었음을 확인하였다. 또한 하천유역 형상에 따라 동질 지역을 구분하였을 때 향상된 확률수문량이 산정되었다. 향상된 지역빈도해석 모델을 통해 건조지역의 신뢰할만한 확률수문량을 산정함으로써 건조지역의 효과적인 수자원 관리를 위한 수공시설물 설계에 중요한 정보들을 제공할 것이다.
본 연구는 십진분류법인 DDC, UDC, KDC, NDC의 지역구분 보조표의 구조와 그 안에서 한국 지리 구분 전개에 관해 비교 분석하고 각각의 분류표 안에서 지역구분 보조표의 번호와 분류항목명을 기술하고 그 특징을 논하였으며 서로 다른 십진식 분류표에서 지역 구분과 관련하여 공통적인 사항과 차별화되는 사항을 조사하였다. 또한 위키 백과와 한국의 행정 구역 분류도 조사하여 십진식 분류법과 다르게 한국을 구분하는 기준을 살펴보았다. 이러한 분석을 바탕으로 한국에 관한 지역구분의 전개가 가장 적게 이루어진 DDC를 중심으로 좀 더 상세한 전개 방안을 기본 원칙과 임의조항과 함께 제시하였으며 향후 십진분류법 개정에 있어서 참고가 되도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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