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SUMMARY

목차

제1장 서론 28

1.1. 연구개발의 목적과 필요성 28

1.2. 연구내용 29

제2장 시나리오 기반의 용수공급 부족량 추정기법 개발 31

2.1. 기후변화 영향이 고려된 미래 용수공급 부족량 추정기법 개발 31

2.1.1. 개요 31

2.1.2. 시나리오 기반의 용수공급 부족량 추정기법 개발 33

2.1.3. 미래 기후·수문시나리오 생산 및 전망 55

2.1.4. 수문기상정보 기반의 가뭄정보 생산 및 전망 76

2.1.5. 지역별 미래 용수부족량 추정 및 평가 102

2.2. 기후변화와 하천환경변화에 따른 시나리오 기반의 용수공급 부족량 추정 123

2.2.1. 기후변화-물수요 시나리오의 작성 및 용수공급 추정방법 123

2.2.2. 물수지 기반의 용수공급 추정모형 구축 131

2.2.3. 시나리오 기반의 미래 용수 공급 부족량 추정 및 평가 151

제3장 국가 가뭄재해 관리 정보시스템 구축 188

3.1. 전국 RDI계산 모듈 개발 188

3.1.1. 인위적물공급시스템 RDI 계산 모듈 개발 190

3.1.2. 자연적물공급시스템 RDI 계산 모듈 개발 197

3.2. 전국 RDI 계산 모듈 적용 207

3.2.1. 인위적물공급시스템 RDI 계산 모듈 적용 207

3.2.2. 자연적물공급시스템 RDI 계산 모듈 적용 238

3.3. 과거 가뭄자료를 이용한 전국 RDI 계산 모듈 검증 275

제4장 전국을 대상으로 하는 가뭄 상황관리 시스템 구축 287

4.1. 한강, 금강, 기타 유역 가뭄재해관리 정보시스템 구축 287

4.1.1. 한강, 금강, 기타 유역 SPI, PDSI 분석 기능 구현 291

4.1.2. 수문기상자료 조회 및 통계 분석 기능 298

4.2. 가뭄 상황관리 305

4.2.1. 저수지 모니터링을 활용한 가뭄상황판단 기능 구현 305

4.2.2. 지자체 입력을 통한 가뭄상황판단 기능 구현 330

4.2.3. RDI 가뭄지수를 활용한 가뭄상황판단 기능 구현 339

4.2.4. 가뭄 상황관리 Report기능 340

4.3. 마을상수도 및 소규모 급수시설 D/B구축 342

4.3.1. 한강, 금강 유역 마을상수도 및 소규모 급수시설 DB구축 342

4.3.2. 기타 유역 마을상수도 및 소규모 급수시설 DB구축 345

4.4. 시스템 검토사항 및 향후 발전 방향 제시 346

제5장 가뭄관리를 위한 물 공급 체계 방안 및 가뭄 피해 저감을 위한 대책 방안 347

5.1. 가뭄단계기준 및 피해저감을 위한 대책수립방안 347

5.1.1. 가뭄단계기준설정 347

5.1.2. 가뭄단계별 대책수립 359

5.2. 국가가뭄관리센터 운영을 위한 법/제도 활성화 방안 마련 398

5.2.1. 국내외 가뭄관련 기관의 역할 및 법제도 여건분석 398

5.2.2. 국가가뭄관리센터의 운영시스템마련계획 416

5.2.3. 국가가뭄관리센터의 Action Plan 작성 432

5.3. 효율적인 통합가뭄관리를 위한 가뭄지표 개발 및 일반화 된 가뭄정보 구축 452

5.3.1. 다양한 가뭄기관별 가뭄지수 산정결과 검토 및 분석 452

5.3.2. 소방방재청 업무특성을 고려한 효율적인 가뭄지표개발 461

5.3.3. 통합 가뭄정보 제공방안 마련 475

제6장 결론 485

참고문헌 493

연구개발결과 활용계획서 510

표 2.1. Characteristics of Hydrological Models 48

표 2.2. 가뭄지수 및 확률의 범위에 따른 가뭄심도 분류 53

표 2.3. IPCC AR4에 참여한 GCM 종류 및 특성 55

표 2.4. 확률론적 불확실성 평가기법에 따른 강수량 분석 결과 56

표 2.5. 확률론적 불확실성 평가기법에 따른 기온 분석 결과 57

표 2.6. 확률론적 불확실성 평가기법에 따른 GCM 선정 결과 57

표 2.7. 권역별 과거기간 대비 미래기간의 계절별 평균기온 변화 63

표 2.8. 권역별 과거기간 대비 미래기간의 계절별 강수량 변화 64

표 2.9. 유출해석결과의 통계적 평가 결과 65

표 2.10. 국내 과거 가뭄피해 사례조사 결과 77

표 2.11. M-K Test를 이용한 SPI3, SRI3의 경향성 평가(A2) 90

표 2.12. M-K Test를 이용한 SPI3, SRI3의 경향성 평가(B1) 91

표 2.13. M-K Test를 이용한 SPI6 SRI6의 경향성 평가(A2) 91

표 2.14. M-K Test를 이용한 SPI6, SRI6의 경향성 평가(B1) 92

표 2.15. M-K Test를 이용한 SPI12, SRI12의 경향성 평가(A2) 92

표 2.16. M-K Test를 이용한 SPI12, SRI12의 경향성 평가(B1) 93

표 2.17. 권역별 연평균 물부족량 추정결과 104

표 2.18. 권역별 연최대 물부족량 추정결과 104

표 2.19. 시나리오별 연평균 물부족량 추정결과 105

표 2.20. 시나리오별 연최대 물부족량 추정결과 106

표 2.21. 4대강 유역별 계절 및 연 수자원 공급시설의 신뢰도 평가 114

표 2.22. 신뢰도 구간에 따른 중권역의 수 114

표 2.23. 과거 및 미래기간의 5대강 권역 별 신뢰도 (A2) 118

표 2.24. 5대강 권역의 회복도의 최대·최소·평균값 비교 121

표 2.25. 장래 물 수요 추정을 위한 시나리오 설정(수자원장기종합계획 (2006)) 123

표 2.26. 물 공급 분석 방법(수자원장기종합계획(2006~2020)) 124

표 2.27. 기후변화와 미래 물 수급 전망에 따른 시나리오 구성 125

표 2.28. 지역가뭄평가 모형의 모의 조건 및 방법 128

표 2.29. 한강 유역의 중권역 분할 현황 132

표 2.30. 낙동강 유역의 중권역 분할 현황 133

표 2.31. 금강 유역의 중권역 분할 현황 134

표 2.32. 영산강 유역의 중권역 분할 현황 135

표 2.33. 소유역별 물 수요 현황(한강유역) 136

표 2.34. 소유역별 물 수요 현황(낙동강유역) 137

표 2.35. 소유역별 물 수요 현황(금강유역) 138

표 2.36. 소유역별 물 수요 현황(영산강유역) 138

표 2.37. 월별 생활용수 수요량 변화율 139

표 2.38. 한강 유역내 증고가 계획된 농업용저수지의 통합 144

표 2.39. 낙동강 유역내 증고가 계획된 농업용저수지의 통합 146

표 2.40. 금강 유역내 증고가 계획된 농업용저수지의 통합 148

표 2.41. 영산강(영신강) 유역내 증고가 계획된 농업용저수지의 통합 150

표 3.1. RDI 가뭄 등급 분류 196

표 3.2. RDI 가뭄 등급 분류기준 196

표 3.3. 적용 행정구역 207

표 3.4. 대상지역 댐 현황 209

표 3.5. 용수별 수요량 자료 구축 212

표 3.6. 2011년 행정구역별 생활용수 수요량 213

표 3.7. 2011년 행정구역별 농업용수 수요량 218

표 3.8. 2011년 행정구역별 공업용수 수요량 223

표 3.9. 하천 용수 공급가능량 산정 228

표 3.10. 생활용 저수지 용수 공급가능량 산정 229

표 3.11. 댐 용수 공급가능량 산정 231

표 3.12. 5대강유역의 유역 및 하천특성 238

표 3.13. 선정된 57개 강우 관측소 241

표 3.14. 자연적물공급시스템 지역 생활용수수요량 243

표 3.15. 자연적물공급시스템 지역 농업용수수요량 250

표 3.16. 자연적물공급시스템 지역 용수수요량 255

표 3.17. 과거 가뭄기록과 제한급수 시행 기록 260

표 3.18. 경기도 및 강원도의 과거 가뭄 및 제한급수 시행 기록과 용수부족일수 비교 271

표 3.19. 충청도의 과거 가뭄 및 제한급수 시행 기록과 용수부족일수 비교 272

표 3.20. 전라도의 과거 가뭄 및 제한급수 시행 기록과 용수부족일수 비교 273

표 3.21. 경상도의 과거 가뭄 및 제한급수 시행 기록과 용수부족일수 비교 274

표 4.1. 국가가뭄 재해상황관리 정보시스템 기능 289

표 4.2. 시스템 개발 환경 290

표 4.3. SPI에 의한 가뭄의 분류 294

표 4.4. PDSI에 따른 습윤기와 건조기의 범위 294

표 4.5. 시도별 가뭄 단계별 시군구 개수(6월 분석 기준) 297

표 4.6. 30년 평년강우(1971년~2000년) 298

표 4.7. 30년 평년강우(1981년~2010년) 301

표 4.8. 시군구 권역별 대표저수지 306

표 4.9. 지자체 상황관리 입력 항목 331

표 4.10. 대도시 유형 단계별 조치방안 334

표 4.11. 중소도시 유형 단계별 조치방안 335

표 4.12. 농어촌지역 유형 단계별 조치방안 336

표 4.13. 공업지역 단계별 조치방안 338

표 4.14. 시군구별 수도시설 총합계 및 구축 현황 343

표 4.15. 수도시설 현황(강원도 춘천시 일부) 344

표 5.1. 가뭄 단계별 가뭄 현황 348

표 5.2. '예외적인 상황' 의 정의 350

표 5.3. 영국의 가뭄발전단계 352

표 5.4. 영국의 가뭄대처단계 352

표 5.5. 주요 가뭄 발생 현황 353

표 5.6. 과거 주요 가뭄 발생 현황 354

표 5.7. 가뭄 상태별 과거 가뭄 년의 분류 355

표 5.8. 우리나라 가뭄심도 분류기준 355

표 5.9. 가뭄지수에 따른 가뭄단계 분류기준 357

표 5.10. 생활·공업용수의 가뭄단계별 대책 359

표 5.11. 농업용수의 가뭄단계별 대책 360

표 5.12. 부처별 주요 가뭄대책 361

표 5.13. 가뭄단계별 용수 관리계획 362

표 5.14. 국토교통부 가뭄상황별 단계구분 및 대처요령 363

표 5.15. 콜로라도 가뭄 단계별 대처방안 364

표 5.16. 가뭄분류에 따른 가뭄 감시 및 대책기관 377

표 5.17. 방재기본계획에 포함되어야할 사항 382

표 5.18. 가뭄지수와 각 지수들의 장단점 388

표 5.19. 미국 Colorado 주의 가뭄 단계별 가뭄 지수와 대응 시책 390

표 5.20. 특정독립행정법인의 명칭 및 소관부처 400

표 5.21. 국가지하수정보센터의 주요역할 406

표 5.22. 국가지하수정보센터의 기타 업무영역 407

표 5.23. 하천정보센터의 주요업무 및 세부내용 409

표 5.24. 중앙기관 분리 독립관리형 가뭄관리센터 설립 방안 420

표 5.25. 지하수정보센터 및 하천정보센터 설립 사례 421

표 5.26. 중앙기관 산하기관형 가뭄관리센터 설립 방안 423

표 5.27. 미국 국립가뭄센터(NDMC)의 설립 사례 425

표 5.28. 대학위탁기관형 가뭄관리센터 설립 방안 425

표 5.29. 운영시스템 및 활용방안 427

표 5.30. 운영방안 종합 428

표 5.31. 공공부문으로써 국가가뭄관리센터의 개념적 범위 431

표 5.32. 국가가뭄센터구축 및 업무실행을 위한단계별 추진절차 435

표 5.33. 국가가뭄관리센터의 대응계획 및 내용 438

표 5.34. 장기적 측면의 구조/비구조적 대책 440

표 5.35. 미국 NDMC의 인력구성 현황 441

표 5.36. 호주 MDBA의 주요 업무 442

표 5.37. 국가가뭄관리센터의 인력규모(안) 442

표 5.38. ISP의 중점 개념 448

표 5.39. 국가가뭄관리센터의 장기적 운영방안 451

표 5.40. 가뭄심도 분류기준 455

표 5.41. 가뭄지수 범주의 정확도 비교(Hit Rate) 455

표 5.42. 기관별 파머가뭄지수 입력자료 검토 457

표 5.43. 기관별 파머가뭄지수 계산과정 검토 457

표 5.44. 우리나라 대권역별 월 단위 SPI VS 일 단위 SPI 의 통계량 비교 468

표 5.45. 우리나라 대권역별 월 단위 SPI VS 일 단위 SPI 의 상관계수 470

표 5.46. ROC 곡선의 절단점 471

표 5.47. 일 단위 SPI와 EDI의 ROC Score 결과 474

그림 1.1. 연구 흐름도 29

그림 1.2. 전체 연구 체계도 30

그림 2.1. 시나리오 기반의 용수공급 부족량 추정 절차 34

그림 2.2. 단순가중변화율 적용 방법 36

그림 2.3. SRES 온실가스 배출시나리오의 특성 38

그림 2.4. 확률론적 불확실성 해석기법 40

그림 2.5. 서울 기상관측소 및 타 지점의 강수량 상관계수 42

그림 2.6. Schematic diagram of PRMS 45

그림 2.7. Schematic diagram of SWAT 46

그림 2.8. Schematic diagram of SLURP 47

그림 2.9. 연도별 6월달 모의 유량과 관측유량의 차이 49

그림 2.10. 분위사상법의 개념도 50

그림 2.11. 확률해석 기반의 가뭄지수 산정절차 53

그림 2.12. 서울 기상관측소 및 타 지점의 강수량 상관계수 58

그림 2.13. 월평균 강수량(1976-2005년)의 비교 59

그림 2.14. 과거기간 대비 미래기간의 연평균 기온 및 강수량의 변화 60

그림 2.15. 과거기간 대비 미래(2020s, 2080s)기간의 기온의 변화 61

그림 2.16. 과거기간 대비 미래(2020s, 2080S)기간의 강수량의 변화율 62

그림 2.17. 과거 대비 미래(2020s, 2080S)기간의 증발산량의 변화율 66

그림 2.18. 과거 대비 미래(2020s, 2080s)기간의 유출량의 변화율 67

그림 2.19. 중권역 별 계절 유출량의 변화 68

그림 2.20. 미래 2080s기간의 계절별 유출량의 변화(A2 시나리오) 70

그림 2.21. 미래 2080s기간의 계절별 유출량의 변화(B1 시나리오) 71

그림 2.22. 4대강 권역별 미래 3기간의 월별 유출량의 변화(A2 시나리오) 72

그림 2.23. 4대강 권역별 미래 3기간의 월별 유출량의 변화(B1 시나리오) 73

그림 2.24. 기온 증가에 따른 실제 증발산량의 변화 74

그림 2.25. 과거 및 미래기간의 증발산량과 유출량 비율 75

그림 2.26. 5개 행정구역에 대한 Thiessen 가중치 산정 결과 78

그림 2.27. 전라 지역의 가뭄지수 산정 결과 79

그림 2.28. ROC Table 80

그림 2.29. ROC Curve 82

그림 2.30. ROC Curve 83

그림 2.31. ROC Score 산정 결과 83

그림 2.32. 앙상블 기반의 가뭄전망정보 생산 절차 85

그림 2.33. SPI3와 SRI3의 미래 계절별 가뭄의 선형회귀분석 (A2) 86

그림 2.34. SPI3와 SRI3의 미래 계절별 가뭄의 선형회귀분석(B1) 87

그림 2.35. SPI의 장단기 가뭄의 발생빈도 분석 94

그림 2.36. SRI의 가뭄발생 빈도 분석 96

그림 2.37. SPI3를 이용한 Moderato 가뭄의 지역별 전망 98

그림 2.38. SPI를 이용한 Severity~Extreme 가뭄의 지역별 전망 99

그림 2.39. SRI를 이용한 Moderato 가뭄의 지역별 전망 100

그림 2.40. SRI를 이용한 Severity~Extreme 가뭄의 지역별 전망 101

그림 2.41. 4개 대권역별 물 수급 네트워크(K-WEAP 모형) 102

그림 2.42. 계절별 평균 물부족 변화율 추정 107

그림 2.43. 계절별 최대 물부족 변화율 추정 108

그림 2.44. 자연유량 변화 및 물수요량의 비교검토 110

그림 2.45. 관측자료를 이용한 계절별 물부족의 신뢰도 평가 112

그림 2.46. 과거 대비 미래 3기간의 중권역 별 신뢰도 변화 115

그림 2.47. 5대강 권역의 신뢰도 변화 116

그림 2.48. 미래 2기간(2020s, 2080s)의 신뢰도 전망결과 (A2) 117

그림 2.49. 미래 2기간(2020s, 2080s)의 신뢰도 전망결과 (B1) 117

그림 2.50. 관측자료를 이용한 회복도 평가 120

그림 2.51. 5대강 권역의 과거 및 미래기간의 회복도 변화 121

그림 2.52. 과거 및 미래기간의 회복도 변화 (A2) 122

그림 2.53. 기후변화와 하천환경변화를 고려한 용수부족량 추정기법 127

그림 2.54. 한강유역내 다목적 댐별 용량배분 기준 130

그림 2.55. 월별 생활용수 사용 패턴(변화율) 139

그림 2.56. 한강 1001 유역의 농업용수 사용 패턴 140

그림 2.57. 낙동강 2001 유역의 농업용수 사용 패턴 140

그림 2.58. 금강 3001 유역의 농업용수 사용 패턴 140

그림 2.59. 영산강 4001 유역의 농업용수 사용 패턴 140

그림 2.60. 물수급 네트워크에 저류지(보) 요소의 고려(한강유역) 141

그림 2.61. 저수용량 및 수위저수량 관계곡선 입력 142

그림 2.62. 농업용 저수지의 유역별 통합(한강 유역) 143

그림 2.63. 농업용 저수지의 유역별 통합(낙동강 유역) 145

그림 2.64. 농업용 저수지의 유역별 통합(금강 유역) 147

그림 2.65. 농업용 저수지의 유역별 통합(영산강 유역) 149

그림 2.66. 물수요 시나리오에 따른 한강유역의 물부족량 추이 152

그림 2.67. 한강 유역의 기간별-시나리오별 평균 물 부족량(좌)과 물 부족량의 상대크기(우) 153

그림 2.68. 기간별-소유역별-시나리오별 물 부족량 예측 154

그림 2.69. 소양강댐의 미래 저수용량 변동 추이 156

그림 2.70. 충주댐의 미래 저수용량 변동 추이 157

그림 2.71. 강천보의 미래 저수용량 변동 추이 158

그림 2.72. 여주보의 미래 저수용량 변동 추이 159

그림 2.73. 이포보의 미래 저수용량 변동 추이 160

그림 2.74. 물수요 시나리오에 따른 낙동강 유역의 물부족량 추이 163

그림 2.75. 낙동강 유역의 기간별-시나리오별 평균 물 부족량(좌)과 물 부족량의 상대크기(우) 164

그림 2.76. 낙동강 유역의 기간별-소유역별-시나리오별 물 부족량 예측 165

그림 2.77. 안동댐의 미래 저수용량 변동 추이 167

그림 2.78. 임하댐의 미래 저수용량 변동 추이 167

그림 2.79. 합천댐의 미래 저수용량 변동 추이 167

그림 2.80. 남강댐의 미래 저수용량 변동 추이 168

그림 2.81. 밀양댐의 미래 저수용량 변동 추이 168

그림 2.82. 보현댐의 미래 저수용량 변동 추이 168

그림 2.83. 부항댐의 미래 저수용량 변동 추이 169

그림 2.84. 영천댐의 미래 저수용량 변동 추이 169

그림 2.85. 화북댐의 미래 저수용량 변동 추이 169

그림 2.86. 상주보의 미래 저수용량 변동 추이 170

그림 2.87. 낙단보의 미래 저수용량 변동 추이 170

그림 2.88. 구미보의 미래 저수용량 변동 추이 170

그림 2.89. 칠곡보의 미래 저수용량 변동 추이 171

그림 2.90. 강정보의 미래 저수용량 변동 추이 171

그림 2.91. 달성보의 미래 저수용량 변동 추이 171

그림 2.92. 합천보의 미래 저수용량 변동 추이 172

그림 2.93. 함안보의 미래 저수용량 변동 추이 172

그림 2.94. 물수요 시나리오에 따른 금강 유역의 물부족량 추이 174

그림 2.95. 금강 유역의 기간별-시나리오별 평균 물 부족량(좌)과 물 부족량의 상대크기(우) 175

그림 2.96. 금강 유역의 기간별-소유역별-시나리오별 물 부족량 예측 176

그림 2.97. 용담댐의 미래 저수용량 변동 추이(고수요) 178

그림 2.98. 용담댐의 미래 저수용량 변동 추이(기준수요) 178

그림 2.99. 대청댐의 미래 저수용량 변동 추이(고수요) 178

그림 2.100. 대청댐의 미래 저수용량 변동 추이(기준수요) 179

그림 2.101. 대청댐의 미래 저수용량 변동 추이(저수요) 179

그림 2.102. 금남보의 미래 저수용량 변동 추이 179

그림 2.103. 금강보의 미래 저수용량 변동 추이 180

그림 2.104. 부여보의 미래 저수용량 변동 추이 180

그림 2.105. 물수요 시나리오에 따른 한강유역의 물부족량 추이 182

그림 2.106. 영산강 유역의 기간별-시나리오별 평균 물 부족량(좌)과 물 부족량의 상대크기(우) 183

그림 2.107. 낙동강 유역의 기간별-소유역별-시나리오별 물 부족량 예측 184

그림 2.108. 섬진강댐의 미래 저수용량 변동 추이 186

그림 2.109. 주암댐의 미래 저수용량 변동 추이 186

그림 2.110. 승천보의 미래 저수용량 변동 추이 187

그림 2.111. 죽산보의 미래 저수용량 변동 추이 187

그림 3.1. 전국 RDI 모듈 개발 목적 189

그림 3.2. RDI 산정 절차 189

그림 3.3. 자연적물공급시스템 지역의 용수부족량 산정 198

그림 3.4. 푸리에분석 그래프 202

그림 3.5. 티센다각형 작도 방법 203

그림 3.6. 통계청 및 수자원장기종합계획 204

그림 3.7. 지자체 홈페이지 및 환경부 205

그림 3.8. 대상지역 수위관측소 위치도 208

그림 3.9. 대상지역 저수지 위치도 211

그림 3.10. 실시간 하천유량 적용을 위한 기준수위관측소 선정 228

그림 3.11. 실시간 생활 및 공업용 저수지 유량 적용을 위한 저수지 선정 229

그림 3.12. 실시간 댐유량 적용을 위한 댐 선정 231

그림 3.13. 실시간 농업용저수지 유량 적용을 위한 저수지 선정 232

그림 3.14. 행정구역별 저수지 용수 공급가능량 232

그림 3.15. 생활용수 인위적물공급시스템 RDI 산정 결과 233

그림 3.16. 농업용수 인위적물공급시스템 RDI 산정 결과 235

그림 3.17. 공업용수 인위적물공급시스템 RDI 산정 결과 236

그림 3.18. 전체용수 인위적물공급시스템 RDI 산정 결과 237

그림 3.19. 국가수자원관리종합정보 시스템(WAMIS) 239

그림 3.20. 5대강 유역 시/군 별 해정구역도 239

그림 3.21. 5대강 유역 기상관측소 240

그림 3.22. 기상청 242

그림 3.23. 강우자료 242

그림 3.24. 5대강 유역의 티센망도 261

그림 3.25. 서울 및 홍천(한강유역) SPI90 262

그림 3.26. 대전 및 태안(금강유역) SPI90 262

그림 3.27. 광주 및 신안(섬진강 및 영산강유역) SPI90 263

그림 3.28. 부산 및 통영(낙동강유역) SPI90 263

그림 3.29. 3~4월 지역매개변수 A(자연적물공급시스템) 264

그림 3.30. 5~6월 지역매개변수 A(자연적물공급시스템) 265

그림 3.31. 7~9월 지역매개변수 A(자연적물공급시스템) 265

그림 3.32. 10~11월 지역매개변수 A(자연적물공급시스템) 266

그림 3.33. 12,1,2월 지역매개변수 A(자연적물공급시스템) 266

그림 3.34. 자연적물공급시스템 지역 RDI결과(2008.10.31) 268

그림 3.35. 자연적물공급시스템 지역 RDI결과(2008.12.31) 269

그림 3.36. 자연적물공급시스템 지역 RDI결과(2009.01.31) 269

그림 3.37. 자연적물공급시스템 지역 RDI결과(2009.02.06) 270

그림 3.38. 자연적물공급시스템 지역 RDI결과(2009.03.20) 270

그림 3.39. 전국 가뭄지역 현황(2008.10.31) 276

그림 3.40. RDI 산정 결과(2008.10.31) 277

그림 3.41. 전국 가뭄지역 현황(2008.12.31) 278

그림 3.42. RDI 산정 결과(2008.12.31) 279

그림 3.43. 전국 가뭄지역 현황(2009.01.31) 281

그림 3.44. RDI 산정 결과(2009.01.31) 282

그림 3.45. 전국 가뭄지역 현황(2009.02.06) 283

그림 3.46. RDI 산정 결과(2009.02.06) 284

그림 3.47. 전국 가뭄지역 현황(2009.03.20) 285

그림 3.48. RDI 산정 결과(2009.03.20) 286

그림 4.1. 국가가뭄 재해상황관리 정보시스템 구성도 287

그림 4.2. 시스템 기능별 구성도 288

그림 4.3. 데이터 흐름도 291

그림 4.4. 기상학적 가뭄지수 구축 293

그림 4.5. 2012년 가뭄현황(기상청 : 2012.6.24기준) 296

그림 4.6. 2012년 가뭄현황(국가가뭄재해상황관리정보시스템 : 2012.6.기준) 296

그림 4.7. 강우통계분석 기능 304

그림 4.8. 강우 조회 기능 304

그림 4.9. 농어촌공사 관리 저수지 DB 구축 방법 326

그림 4.10. 농어촌공사 관리 저수지 위치 자료 326

그림 4.11. 농어촌공사관리 대표 저수지 선정 327

그림 4.12. 시군구 저수지 저수량 산정 과정 328

그림 4.13. 저수지 기반 가뭄 전망 기능 329

그림 4.14. 지자체 상황관리 입력 기능 330

그림 4.15. 가뭄 방재물자 및 가뭄취약지구 입력 화면 332

그림 4.16. 지자체 상황관리 입력 결과 화면(예시) 332

그림 4.17. 지자체 가뭄 상황관리 조치방안 화면 333

그림 4.18. RDI 가뭄지수 구성 339

그림 4.19. 가뭄 상황판에 적용된 RDI 340

그림 4.20. 가뭄 상황관리 Report 기능 341

그림 4.21. 마을상수도 및 소규모 급수시설 활용 343

그림 4.22. 마을상수도 및 소규모 급수시설 DB 시스템 적용 345

그림 5.1. U.S. Drought Monitor(국가, 지역, 주) 348

그림 5.2. 가뭄지수의 등급 및 발생빈도의 통일화 356

그림 5.3. 기상청 관할 강우관측소 현황 358

그림 5.4. 가뭄위원회 구성도 366

그림 5.5. 잉글랜드·웨일즈의 10개 상하수도 서비스 회사 372

그림 5.6. 가뭄계획의 수립과정 379

그림 5.7. 미국 Colorado 주의 각 기관의 가뭄관리 목표 384

그림 5.8. 미국 Colorado 주의 가뭄관리 체계 386

그림 5.9. 미국 Colorado 주의 가뭄 단계별 대응 순환 389

그림 5.10. 통합연계가뭄관리 시스템의 체계 392

그림 5.11. 일본 독립행정법인의 운영원리 401

그림 5.12. 일본 수자원기구의 운영원리 403

그림 5.13. 국가지하수정보센터의 주요기능 405

그림 5.14. 하천정보센터의 구성현황 408

그림 5.15. 호주 MDBA의 조직도(2013) 410

그림 5.16. 미국 가뭄정보체계 412

그림 5.17. 기후/환경변화예측연구센터 목표 415

그림 5.18. 가뭄관리센터의 운영 및 Action Plan 수립방향 417

그림 5.19. 시스템 구성 예시 418

그림 5.20. 가뭄관리센터 중앙기관 분리 독립형 조직도(예시) 420

그림 5.21. 중앙기관 산하 정보제공형 가뭄관리센터 조직도(예시) 423

그림 5.22. 국가가뭄관리센터 설립 유형 430

그림 5.23. 국가가뭄관리센터 내부 시스템의 목표 432

그림 5.24. 국가가뭄관리센터 상세운영 프로세스 434

그림 5.25. 국가가뭄관리센터의 시스템의 활용방안 437

그림 5.26. 가뭄 시 장비 및 인력의 활용 443

그림 5.27. BCP의 프로세스 446

그림 5.28. ISP 핵심내용 및 추진절차 448

그림 5.29. 가뭄지수 비교 대상지점 453

그림 5.30. 과거 극한 가뭄기간 내 가뭄지수 비교(서울지점) 454

그림 5.31. ROC 분석 결과 및 ROC 곡선 459

그림 5.32. ROC Score 산정 결과 461

그림 5.33. 티센망을 이용한 면적평균 강수량 재구축 463

그림 5.34. 표준강수지수 산정방법 465

그림 5.35. 일 단위 SPI와 월 단위 SPI(경상남도) 466

그림 5.36. ROC 분석 결과(적중률(HR), ROC Score(AUC)) 472

그림 5.37. 강원도(속초시) 일 단위 가뭄지수(SPI_D9O와 EDI) 473

그림 5.38. 기상청 가뭄판단지수 산정절차 476

그림 5.39. 미국 NDMC 내 Drought Monitor(DM) 사례 478

그림 5.40. 2012년 서울·경기지역의 일 단위 SPI와 월 단위 SPI 산정 결과 479

그림 5.41. 2012년 6월 23일 ~ 30일 SPI_D30 481

그림 5.42. 2012년 6월 23일 ~ 30일 SPI_D60 482

그림 5.43. 한국형 Drought Monitor(안) 483

I. 연구제목

국가 가뭄재해 상황관리 정보시스템 구축

II. 연구목적

1. 기후변화의 영향 및 하천환경변화를 종합적으로 고려한 미래의 용수공급 부족량을 추정하여 가뭄재해에 대한 예방, 대비, 대응방안 등의 마련에 효과적으로 활용하고자 함

2. 실시간 가뭄지수의 개발, 즉 실직적인 용수공급과 용수부족에 대한 정량적 분석을 통해 국민들의 가뭄에 대한 이해 향상과 막연한 불안감을 해소시키고자 함

3. 국가 가뭄재해 상황관리 정보시스템을 구축함으로써 중앙정부와 지방자치단체간의 가뭄피해 경감 업무의 효율화를 극대화하고, 사용자들이 자유로이 접속하여 가뭄에 대한 정보를 얻고 가뭄발생시 그 피해를 최소화시키고자 함

4. 우리나라 실정에 적합한 물 공급 체계와 가뭄 피해 저감을 위한 대책을 마련함으로써 효율적인 가뭄관리를 하고자 함

III. 연구내용

1. 시나리오 기반의 용수공급 부족량 추정기법 개발

가. 기후변화 영향이 고려된 미래 용수공급 부족량 추정기법 개발

나. 기후변화와 하천환경변화에 따른 시나리오 기반의 용수공급 부족량 추정

2. 국가 가뭄재해 관리 정보시스템 구축

가. 전국 RDI 계산 모듈 개발

나. 전국 RDI 계산 모듈 적용

다. 과거 가뭄자료를 이용한 전국 RDI 계산 모듈 검증

3. 전국을 대상으로 하는 가뭄 상황관리 시스템 구축

가. 한강, 금강, 기타 유역 가뭄재해관리 정보시스템 구축

나. 가뭄 상황관리

다. 마을상수도 및 소규모 급수시설 D/B구축

4. 가뭄관리를 위한 물공급 체계 방안 및 가뭄 피해 저감을 위한 대책 방안

가. 가뭄단계기준 및 피해저감을 위한 대책수립방안

나. 국가가뭄관리센터 운영을 위한 법/제도 활성화 방안 마련

다. 효율적인 통합가뭄관리를 위한 가뭄지표 개발 및 일반화된 가뭄정보 구축

IV. 주요 연구성과

1. 시나리오 기반의 용수공급 부족량 추정기법 개발

2. 대하천 유역 RDI 산정 및 검증

3. 국가가뭄관리센터 Action Plan 기본체계 마련

4. 농어촌 공사 관리 저수지 위치자료 GIS D/B 구축

5. 마을상수도 및 소규모 급수시설 D/B 구축

6. 국가 가뭄재해 상황관리 정보시스템 구축