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파형 스펙트럼분석과 수문학에 적용

전문가 제언: ○ 수리(水利) 모델은 기상학과 수문학적 처리과정을 거쳐야 한다. 가끔 일시적으로 일어나는 예외적 공 변동을 입력하는 수문학적 예측이 그렇다. 이런 상황은 공 진동(시간‧주파수계급)으로 분석할 수 있다.

○ 수문기상학적으로 처리한 예외적 공분산과 일시적 계급의 예외적 공 진동으로 굉장한 수문학적 사건이 가끔 생긴다. 파형과 교차 파형 스펙트럼분석은 예외적 공 진동을 시간척도로 감지하고 분석하는 방법이다. 고산유역에서 관측한 홍수모델실험에 이 방법을 적용한다.

○ 시간계급으로 파형을 분석하는 것이 파형 분석이다. 이는 방법과 적용범위가 넓어서 CWT에 기초한 지속적 파형 스펙트럼분석으로 수문학적 연구에 응용한다. 파형 분석의 상대주파수는 상수이고, 시간 해상도는 분석계급에 맞춘다. Fourier 변형은 Data Set 전체의 모든 분해주파수를 상수(常數)화하여 지역을 대표한다.

○ 수문학의 CWT 백그라운드는 스펙트럼 유의성 검정을 공식화한 Torrence와 Compo의 연구로 대중화되었다. 이것으로 유량과 기후다양성의 관계를 검색하거나 기상학적 시계열의 수문학적 변화를 분석한다.

○ 이 방법을 알프스의 Vispa 강 유역에서 홍수발생 원인연구에 사용하여 얻은 결론은 물리학적 지식과 방법으로 파형을 분석한 음향조합에 기초한 적용가능성이다. 그러나 알프스에서 시간과 계급으로 푼 수문 기상학적 시계열의 분석은 지역 홍수예보 모델개선에 도움이 되고 새로운 모델 성능시험방법 개발의 기초를 구축할 것이다.

○ 우리나라도 홍수유발 하천이 많고 조절 시스템을 갖춘 하천은 기상예보에 따른 조절이 잘 되고 있지만, 환경변화에 따른 기상여건 변화에 따라 예외적 상황이 발생할 가능성은 매우 크므로, 유량예보에 따른 홍수조절 기술이 반드시 필요하고, 홍수조절 시스템을 갖추지 못한 하천은 항상 범람위험이 있다. 따라서 외국모델의 맹목적 적용이 아니라 우리 지형과 기상상태에 맞춘 변형적용이 필요하고, 이 모델을 인터넷상에서 보고 이용할 수 있으므로 이에 대한 대비가 필요하다.

저자: Schaefli, B; Maraun, D; Holschneider, M; AF Schaefli, B.; Maraun, D.; Holschneider, M.
자료유형: 학술정보