통합 신뢰도-취약도 지수를 이용한 홍수조절효과 정량화 지표 개발 = Development of Flood Control Effect Index by Using Combine Reliability-Vulnerability index

국문 초록 (Abstract)

최근 이상기후로 인해 대규모 홍수의 발생 빈도가 증가하고 있어 홍수 피해 저감을 여러 가지 방안이 연구되고 있다. 이들 방안 중 신규 다목적댐을 건설하여 홍수 피해를 저감시키는 방안이 가장 적극적이고 효과적인 방안이나 환경에 대한 중요성이 점차 증가하고 있어 신규댐 건설을 통한 홍수피해 저감 방안은 실행 가능성이 낮다. 따라서 기존 다목적댐을 효율적으로 운영하기 위해 다목적댐의 계획, 설계, 운영에서 홍수조절효과를 명확하게 평가하는 것이 매우 중요하다.
현재 우리나라에서 널리 사용되고 있는 홍수조절효과 평가 지표로는 유량조절률, 저수지 저류율, 저수지 방류율, 저수지 이용률 등이 사용되고 있다. 이러한 평가지표들은 유입량, 방류량, 저류량 등의 자료를 단순 비교하는 방법을 사용하고 있는데, 홍수조절효과 평가지표 산정식에 사용되는 자료들이 가지는 불확실성이 평가에 고려되지 못하고 있으며, 저수지에서 얻을 수 있는 자료만을 사용함으로써 저수지 하류 지점에서의 홍수조절효과를 평가하지 못하고 있다. 또한 수자원 시스템의 설계에 있어서 허용 가능한 부분적인 실패를 고려하지 못하는 등의 문제점이 존재하므로, 홍수조절효과를 정량화 할 수 있는 새로운 지표의 개발이 요구된다.
본 연구에서는 각종 변수들이 가지는 불확실성, 댐 하류지점에서의 홍수조절효과, 수자원 시스템에서 허용 가능한 부분적 실패를 고려하기 위해 홍수조절효과 정량화 지표 개발에 fuzzy 집합이론을 적용하였다. 개발한 지표를 사용하여 다양한 강우사상에서 충주댐의 홍수조절효과를 평가하였으며 기존 지표와의 비교, 검토를 통해 개발한 지표의 적용성을 검토하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구목적 및 필요성 1
• 1.2 연구내용 및 범위 3
• 1.3 연구동향 4
• 제 2 장 이론적 배경 6
• 2.1 기존 지표 검토 6
• 2.2 fuzzy 집합이론 7
• 2.2.1 기본이론 7
• 2.2.2 membership function 8
• 제 3 장 지표 개발 11
• 3.1 홍수조절효과 정량화 지표 개발 11
• 3.1.1 신뢰도 분석 11
• 3.1.2 취약도 분석 13
• 3.1.3 통합 신뢰도-취약도 지수 17
• 제 4 장 지표 적용 19
• 4.1 연구대상 유역 및 강우사상 선정 19
• 4.1.1 연구대상 유역 선정 19
• 4.1.2 유역의 개황 19
• 4.1.3 강우사상 선정 22
• 4.2 저수지 모의운영 23
• 4.2.1 충주댐 유입량 산정 24
• 4.2.2 지류 유입량 산정 27
• 4.2.3 저수지 모의운영 28
• 4.3 홍수조절효과 평가 32
• 4.3.1 허용 가능한 부분적 실패 정도 32
• 4.3.2 2006년 7월 실제 강우사상에서의 홍수조절효과 35
• 4.3.3 모의강우사상에서의 홍수조절효과 38
• 4.3.4 PMP 강우사상에서의 홍수조절효과 54
• 4.4 기존 지표와의 비교를 통한 적용성 검토 58
• 제 5 장 결 론 60
• 참 고 문 헌 62
• Abstract 66
• 감사의 글