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서울지점 가뭄의 재현 및 지속특성 분석
Analysis of Drought Return and Duration Characteristics at Seoul

유철상   (고려대학교 공과대학 토목환경공학과UU0000159  ); 류소라   (한국수자원공사 수자원연구소 수자원연구부CC0186824  );
  • 초록

    본 연구에서는 서울지점 월강수량 자료에 나타난 가뭄의 재현 및 지속특성을 관측자료의 분석하고, 아울러 포아송 과정을 적용하여 비교하였다. 가뭄을 나타내는 지수로서 표준강수지수(SPI)를 이용하였으며, 10개월의 지속기간을 적용하였다. 관측자료의 분석을 위한 절단수준으로는 -1.00, -1.50, -2.00을 적용하였다. 관측자료의 분석을 통해서 나타난 서울지점 가뭄의 재현 및 지속특성은, 먼저, 보통 가뭄은 대략 2년에 한번 발생하며, 평균 지속기간은 4∼5개월 정도이다. 심한 가뭄은 대략 3∼5년 정도에 한번 발생하며, 평균 지속기간은 대략 2∼4개월 정도로 나타났다. 아주 심한 가룸의 경우에는 8∼23년에 한번 발생하며, 그 평균 지속기간은 2∼4개월 정도이다. 특히, 심한 가뭄의 경우(절단수준 -1.5 및 -2.0 기준)에는 장기 건조기 전반부가 후반부에 비하여 그 재현기간이 매우 크게 나타났으며, 반대로 지속기간은 매우 짧았던 것으로 나타났다. 이는 기본적으로 장기건조기 전반부에 강수 자체의 변동성이 더 컷다는 데서 그 원인을 찾을 수 있으며, 여기에 겨울철 강설량이 포함되지 않은 강수량을 사용한 것도 한 원인으로 작용한 것으로 판단된다. 마지막으로, 관측치에 나타난 결과와 포아송 과정을 적용한 결과를 비교해 본 결과 포아송 과정이 가뭄의 재현 및 지속특성을 잘 설명하고 있음을 파악할 수 있었다.


    This study has analyzed the drought return and duration characteristics using the monthly rainfall at Seoul, and compared them with those obtained by applying the Poisson process. The Standardized Precipitation Index (SPI) was used as the drought index along with the 10 month moving average for the rainfall smoothing. The thresholds applied for the analysis of drought were -1.00, -1.50, and -2.00. The drought return and duration characteristics derived from the analysis of observed data show that: (1) The moderate drought occurs every 2 years and lasts about 4 - 5 months. (2) The severe drought occurs every 3 - 5 years and lasts about 2 - 4 months. (3) The extreme drought occurs every 8 - 23 years and lasts about 1 - 4 months. Especially, the severe droughts (thresholds of -1.5 and -2.0) before the long dry period were found to have longer return periods but shorter durations than those after the long dry period. This seems to be because of the high variability of precipitation as well as the fact that no snowfall has been added for the winter precipitation before the long dry period. Finally, the comparison of results derived from the analysis of observed data and those derived by applying the Poisson process shows that the Poisson process well explain the return and duration characteristics of drought.


  • 주제어

    표준강수지수 .   가뭄 .   재현특성 .   지속특성 .   포아송 과정.  

  • 참고문헌 (10)

    1. Mckee, T.B., Doesken, N.J., and Klest, J.(1993). The Relationship of Drought Frequency and Duration of Time Scales, Department of Atmospheric Science Colorado State University, Fort Collins,Colorado 
    2. Parzen, E.(1962). Stochastic Processes, Holden-Day, U.S.A 
    3. Ashkar, F. and Roussele, J.(1987). Partial Duration Series Modeling under the assumption of a Possonian flood counts, Journal of Hydrology, Vol.90, pp.135-144 
    4. Guttman, N.B.(1999). Accepting the Standardized Precipitation Index: A Calculation Algorithm, Journal of the American Water Resources Association, Vol.35, No.2, pp.311-322 
    5. 이대희 (2002). 최근 국내가뭄의 특성 변화, 2002 가뭄대책 심포지움-가뭄의 진단과 가뭄극복 종합대책-, 한국방재협회, pp.29-62 
    6. 정현숙 (1999). 서울지역 강수량의 시계열에 나타난 시간 변동성의 해석, 박사학위논문, 서울대학교 
    7. 유철상, 류소라, 김정환 (2002). 서울지점 월강수량 자료에 나타난 가뭄의 장기 재현특성, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, Vol.22, No.3-B, pp.281-289 
    8. 유철상 (2002) 포아송 과정을 이용한 가뭄의 재현 및 지속 특성 분석, 한국수자원학회 학술발표회논문집, 한국수자원학회, pp.1262-1267     
    9. 류재희 (2000). 가뭄평가를 위한 가뭄지수의 비교연구, 석사학위논문, 고려대학교 
    10. 유원희 (2000) 유출량 계열을 이용한 가뭄 지수 산정 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (11)

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    2. Yoo, Chul-Sang ; Ahn, Jae-Hyun ; Ryoo, So-Ra 2004. "Analysis of Drought Spatial Distribution Using Poisson Process" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 37(10): 813~822     
    3. Yeon, Je-Mun ; Byun, Sung-Ho ; Lee, Jung-Kyu ; Kim, Tae-Woong 2007. "Evaluation of Droughts in Seoul Using Two-Dimensional Drought Frequency Analysis" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 40(4): 335~343     
    4. Yoo, Chul-Sang ; Kim, Dae-Ha ; Kim, Hyeon-Jun 2007. "Evaluation of Major Storm Events Both Measured by Chukwooki and Recorded in Annals of Chosen Dynasty: 1. Qualitative Approach" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 40(7): 533~543     
    5. Wi, Sung-Wook ; Chung, Gun-Hui ; Kim, Tae-Woong 2008. "Development of a Comprehensive Flood Index through Standardizing Distributions of Runoff Characteristics" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 41(6): 605~617     
    6. Hwang, Seok Hwan ; Kim, Joong Hoon ; Yoo, Chulsang ; Chung, Gunhui 2009. "Synoptic Change Characteristics of the East Asia Climate Appeared in Seoul Rainfall and Climatic Index Data" 大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, B. 수공학, 해안 및 항만공학, 환경 및 생태공학, 29(b5): 409~417     
    7. Hwang, Seok Hwan ; Kim, Joong Hoon ; Yoo, Chul Sang ; Lee, Jung Ho 2010. "Characteristics of Inter-monthly Climatic Change Appeared in Long-term Seoul Rainfall" 大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, B. 수공학, 해안 및 항만공학, 환경 및 생태공학, 30(b1): 1~11     
    8. Park, Minkyu ; Yoo, Chulsang ; Kim, Hyeon Jun 2010. "Comparison of Chukwooki and Modern data Using Annual Maximum Rainfall Event Series" 大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, B. 수공학, 해안 및 항만공학, 환경 및 생태공학, 30(b2): 137~147     
    9. Choi, Dae-Gyu ; Ahn, Jae-Hyun ; Jo, Deok-Jun ; Kim, Sang-Dan 2010. "Estimating Climate Change Impact on Drought Occurrence Based on the Soil Moisture PDF" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 43(8): 709~720     
    10. Yoo, Ji Young ; Shin, Ji Yae ; Kim, Dongkyun ; Kim, Tae-Woong 2013. "Drought Risk Analysis Using Stochastic Rainfall Generation Model and Copula Functions" Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, 46(4): 425~437     
    11. Yoo, Ji Young ; Yu, Ji Soo ; Kwon, Hyun-Han ; Kim, Tae-Woong 2016. "Determination of drought events considering the possibility of relieving drought and estimation of design drought severity" Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, 49(4): 275~282     

 저자의 다른 논문

  • 유철상 (99)

    1. 1989 "해석적 확산모델을 이용한 하도홍수추적" 韓國水文學會誌 = Journal of Korean Association of Hydrological Sciences 22 (4): 453~461    
    2. 1997 "관측오차문제에 대한 다차원 강우모형의 적용" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 30 (5): 441~447    
    3. 1997 "NOAA/AVHRR 자료를 이용한 순일차생산량 분포 추정" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 6 (6): 605~612    
    4. 1998 "지표면 조건의 변화에 따른 토양수분의 변화 평가" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 31 (6): 795~806    
    5. 1998 "Washita '92 토양수분 자료의 1차원 및 2차원 통계특성" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 31 (2): 145~153    
    6. 1999 "지구온난화에 따른 홍수 및 가뭄 발생빈도의 변화와 관련하여 : 2. 지구 온난화에 따른 일강수량 분포의 변화 추정" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 32 (6): 627~636    
    7. 1999 "지구환경의 변화에 따른 한반도 수자원환경의 변화 연구와 관련하여 -중규모 대기-수문 접합 모형을 중심으로-" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 32 (1): 64~68    
    8. 1999 "1999년 수자원분야 신규 박사학위 취득자 공동 세미나를 마치고" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 32 (5): 188~194    
    9. 2000 "Characterization Of Rainrate Fields Using A Multi-Dimensional Precipitation Model" Water engineering research : international journal of KWRA 1 (2): 147~158    
    10. 2000 "일강우자료의 다지점 모의 발생을 위한 간단한 방법 제안" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 33 (1): 99~110    
  • 류소라 (2)

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