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목차

[표제지]=0,1,1

[제출문 등]=0,2,3

목차=i,5,4

표목차=v,9,2

그림목차=vi,11,2

제1장 서론=1,13,4

제2장 대상유역내 돌발홍수 수문자료의 수집 및 분석=5,17,3

2.1. 대상유역 내 돌발홍수 강우사상 및 유출자료 수집=7,19,1

2.1.1. 돌발홍수의 정의=7,19,2

2.1.2. 돌발 홍수사상의 선정=8,20,2

2.2. 돌발홍수 원인 조사 및 분석=9,21,1

2.2.1. 1996. 7. 26. ~ 7. 28(경기ㆍ강원 북부지역)=9,21,1

2.2.2. 1998. 7. 31. ~ 8. 20(서울, 경기 지역)=10,22,1

2.2.3. 1998. 7. 31. ~ 8. 1(지리산)=10,22,1

2.2.4. 2001. 7. 14. ~ 7. 15(서울, 인천, 경기)=10,22,2

2.2.5./2.2.6. 2002. 8. 4. ~ 8. 11=11,23,1

2.2.6./2.2.7. 2002. 8. 30. ~ 9. 1(태풍 '루사')=11,23,2

2.3. 시스템 설치 우선 순위 검토 및 시험유역의 선정=12,24,1

2.3.1. 시험유역 선정=12,24,1

제3장 돌발홍수 예보 모형의 특성분석=13,25,3

3.1. 돌발홍수에 대한 연구사례=15,27,4

3.2. 돌발홍수 모니터링 및 예측모형의 해외개발사례=18,30,3

3.3. 돌발홍수 모니터링 및 예보모형의 개발=20,32,1

3.3.1. 기본개념=20,32,2

3.3.2. 강우예측 기법=21,33,1

3.3.3. 한계유출량 산정 모형=22,34,2

3.3.4. 돌발홍수기준 산정 모형=23,35,2

제4장 돌발홍수 예측모형의 개발=25,37,3

4.1. 레이더를 이용한 강우예측 모듈 개발=28,40,1

4.1.1. 레이더 강우량 보정 기법 모듈화=28,40,2

4.1.2. 유역 공간강우 분포 및 평균 강우량 산정 모듈=29,41,2

4.1.3. 레이더 단기 강우예측 모형 모듈화=30,42,2

4.2. 한계유출량 산정 모듈=32,44,1

4.3. 돌발홍수기준 평가 모형=33,45,1

4.3.1. HEC-HMS 모형=33,45,1

4.4. TOPAZ를 이용한 지형분석 묘듈=34,46,1

4.4.1. TOPAZ 개념과 기본 구조=34,46,3

제5장 디지털 지형자료를 이용한 수문요소 구성=37,49,2

5.1. 대상유역의 디지털 지형자료의 해상도 결정=39,51,1

5.1.1. 지형인자 분석 지점=39,51,2

5.1.2. 지형인자 산출=40,52,9

제6장 시험유역내 돌발홍수기준도 작성=49,61,3

6.1. 대상유역의 수문관측소 및 수문자료의 현황=51,63,1

6.2. F2MAP 모형을 이용한 한계유출량 산정=52,64,1

6.2.1. F2MAP 모형을 이용한 GcIUH 매개변수 및 하천특성자료의 산정=52,64,2

6.2.2. F2MAP 모형을 이용한 제방월류 홍수량의 산정=53,65,6

6.2.3. F2MAP 모형을 이용한 한계유출량의 산정=58,70,3

6.3. 돌발홍수기준 평가=60,72,1

6.3.1. 지형특성인자 산출=60,72,4

6.3.2. 돌발홍수기준 산정을 위한 강우-유출 곡선의 유도=64,76,6

6.4. 돌발홍수기준도 작성=70,82,3

6.5. 강우레이더를 이용한 돌발홍수 예측=72,84,2

6.5.1. 레이더자료의 원시 볼륨자료의 추출 및 강우량 산정=73,85,4

6.5.2. 크리깅 기법을 이용한 유역평균 강우량의 산정=77,89,4

6.5.3. 예측 강우량 자료를 이용한 돌발홍수 예측=81,93,2

제7장 돌발홍수예보 시스템 구축 및 운영방안 검토=83,95,3

7.1. 돌발홍수예보시스템의 사례 조사 및 분석=85,97,1

7.1.1. 우리나라의 돌발홍수예보 시스템=85,97,2

7.1.2. 해외의 돌발홍수예보 시스템=86,98,6

7.2. 돌발홍수예보 발령 기준의 검토=91,103,1

7.2.1. 돌발홍수예보 발령명칭=91,103,2

7.3. 돌발홍수 예보 시스템 구축을 위한 사전 분석=93,105,1

7.3.1. 경제성 분석=93,105,2

7.3.2. 수문학적 분석(Hydrologic Analysis)=94,106,2

7.3.3. 사회 정치적 분석=96,108,1

7.4. 대상유역의 돌발홍수 예보 시스템 구축=97,109,1

7.4.1. 레이더 돌발홍수예보시스템의 구성=97,109,2

7.4.2. 강우레이더 자료의 활용=98,110,1

제8장 소형 강우레이더 시스템의 최적화 및 운영=99,111,3

8.1. 소형 강우레이더 장비의 전자기적 특성 조사=101,113,1

8.1.1. 소형 강우레이더 빔의 대기 중 전파(Propagation) 특성 조사=101,113,9

8.1.2. 소형 강우레이더의 안정적 운영 방안=110,122,5

8.2. 소형 강우레이더의 관측반경에 따른 펄스 볼륨 변화 및 효과분석=115,127,1

8.2.1. 레이더 빔 볼륨의 거리 변환=115,127,1

8.2.2. 소형 강우레이더 관측 자료의 빔 볼륨 효과 분석=116,128,2

8.3. 소형 강우레이더 장비의 강우관측 특성 조사=118,130,1

8.3.1. 소형 강우레이더의 신호처리 및 강우량 자료 생성=118,130,4

8.3.2. 소형 강우레이더의 강우관측 자료 분석 및 강우량 산정=122,134,4

8.4. 소형 강우레이더 관측자료와 고정 강우레이더의 관측자료 비교=126,138,1

8.4.1. 소형 강우레이더 및 고정 강우레이더 자료의 비교 분석=126,138,2

8.4.2. 고정형 대형 레이더에 대한 소형 강우레이더의 장ㆍ단점=128,140,2

8.5. 소형 강우레이더를 이용한 강우관측 방식의 최적화 전략 검토=130,142,1

8.5.1. 소형 강우레이더를 이용한 최적 강우관측 전략=130,142,4

8.5.2. 소형 강우레이더의 돌발홍수예보 업무 적용 방안=134,146,4

8.6. 소형 강우레이더를 이용한 단기 강우예측모형의 보완 방안=138,150,3

제9장 돌발홍수예보 시스템 이용자 전산 프로그램 개발=141,153,3

9.1. 자료관리 프로그램 개발=143,155,1

9.1.1. 지형분석 자료 관리=143,155,3

9.1.2. 수문기상자료 관리=145,157,3

9.1.3. 소유역 정보 관리=147,159,1

9.2. 돌발홍수예보 단위프로그램 개발=147,159,1

9.2.1. 지형분석 프로그램의 개발=147,159,2

9.2.2. 돌발홍수예보 프로그램 개발=148,160,3

9.3. 돌발홍수예보 운영 시스템 프로그램 개발=150,162,1

9.3.1. 돌발홍수예보 메인 메뉴=150,162,2

9.3.2. 돌발홍수예보 운영 시스템 프로그램=151,163,6

제10장 결론 및 향후과제=157,169,2

10.1. 결론=159,171,4

10.2. 향후과제=162,174,3

참고문헌=165,177,19

서지자료=184,196,1

표목차

표2.1.1. 돌발홍수 사상 선정=9,21,1

표3.2.1. FFMP 개발 상황=19,31,1

표4.4.1. TOPAZ의 출력자료형태와 종류=35,47,1

표5.1.1. 수위표 제원=39,51,1

표5.1.2. 한계 면적 입력 값=40,52,1

표5.1.3. 유역 면적 및 하천 길이=42,54,1

표5.1.4. 하천 차수 별 하천 개수 및 하천 길이=43,55,1

표5.1.5. 지형 인자 비교=46,58,1

표6.2.1. 소유역별 유역면적과 하천폭=55,67,1

표6.2.2. 소유역 별 하천폭 계산 결과=57,69,1

표6.3.1. 소유역별 지형특성 인자=62,74,2

표6.3.2. 지속시간 별 설계 강우량(200 년 빈도)=64,76,1

표6.3.3. 유출고 모의 결과(1HR, mm)=65,77,1

표6.3.4. 유출고 모의 결과(3HR, mm)=65,77,1

표6.3.5. 유출고 모의 결과(6HR, mm)=66,78,1

표6.3.6. 강우-유출관계(송산)=66,78,1

표6.3.7. 강우-유출관계(회화)=67,79,1

표6.3.8. 강우-유출관계(동연교)=67,79,1

표6.3.9. 강우-유출관계(공도)=68,80,1

표6.3.10. 강우-유출관계(평택)=68,80,1

표6.3.11. 강우-유출관계(Outlet)=69,81,1

표6.3.12. 강우-유출 회귀 방정식=69,81,1

표6.5.1. 공간상관함수의 매개변수 추정=78,90,1

표7.1.1. 자동경보 발령기준=86,98,1

표7.1.2. 수동경보 발령기준=86,98,1

표8.1.1. 전파조사에 따른 관측지점 선정=103,115,1

표8.1.2. 각 관측 지점의 LP(6.4㎲)-SP(1.6㎲)의 전력차 통계=103,115,1

표8.1.3. 소형 강우레이더의 관측거리별 빔폭과 빔 체적=104,116,1

표8.1.4. 소형 강우레이더의 빔 진행거리에 대한 빔 영역(고도각 : 1.4˚/해발고 : 50m)=106,118,1

표8.1.5. 여러 고도각에서의 레인지에 대한 빔 중심의 높이=108,120,1

표8.1.6. 표준 및 비표준 굴절=109,121,1

표8.1.7. MiniMax-25OC 수신기 제원=110,122,1

표8.1.8. MiniMax-250C 송신기 제원=111,123,1

표8.1.9. MiniMax-250C 안테나 제원=111,123,1

표8.1.10. MiniMax-250C RSP(Radar Signal Processor) 제원=112,124,1

표8.1.11. 운영 S/W(RADSYS-3000) 제원=113,125,1

표8.2.1. LP와 SP에 대한 차이점=117,129,1

표8.3.1. 레이더 신호 및 자료 단계별 주요 처리 내용=119,131,1

표8.3.2. 원자료 파일명=122,134,1

표8.3.3. 원자료 파일 구조=122,134,1

표8.3.4. Raw Prod Bhdr의 구조=123,135,1

표8.3.5. 지상 관측소(AWS) 비교 지점 선정 현황=123,135,1

표8.3.6. 지상 관측 강우량과 레이더 관측 강우량 비교=124,136,1

표8.4.1. 레이더별 각 AWS 지점 사이의 거리(km)=126,138,1

표8.4.2. 고정형 대형 레이더와 소형 레이더 장ㆍ단점=128,140,1

표8.4.3. 소형 강우레이더의 단점 및 개선 방안=129,141,1

표8.5.1. 소형 강우레이더의 최적 강우관측 스케줄=132,144,1

그림목차

그림2.1.1. 돌발홍수의 정의 및 특성(장종경, 2002)=8,20,1

그림2.3.1. 강화도 레이더의 관측범위=12,24,1

그림3.2.1. 기본 흐름 도식도, 돌발홍수 분석 도구(Tool)=19,31,1

그림3.3.1. 돌발홍수예보 개요=21,33,1

그림3.3.2. 한계유출량 산정 기본 자료=23,35,1

그림3.3.3. 강우-유출 관계곡선=24,36,1

그림4.1.1. 돌발홍수모니터링 및 예측 모형의 개념도=27,39,1

그림4.1.2. 레이더 강우량 보정 기법 모듈화=29,41,1

그림4.1.3. 강우레이더를 이용한 유역 평균 강우량 산정 절차=30,42,1

그림4.1.4. 단기 강우예측 모형 흐름도=31,43,1

그림4.2.1. 제방월류 유량과 첨두유량의 관계=32,44,1

그림5.1.1. 분석 대상 지점=40,52,1

그림5.1.2. 각 격자 크기 별 하도망=41,53,1

그림5.1.3. 격자크기 별 유역 면적=42,54,1

그림5.1.4. 격자크기 별 총 하천 길이=43,55,1

그림5.1.5. 격자 별 하천 개수=44,56,1

그림5.1.6. 하천 차수 별 하천 길이=45,57,1

그림5.1.7. 격자 크기 별 지형 특성 인자=46,58,2

그림6.1.1. 안성천 유역도=51,63,1

그림6.2.1. F2MAP 모형의 유역출구점 및 임계값 지정=52,64,1

그림6.2.2. F2MAP 모형의 지형분석 결과보기 화면=53,65,1

그림6.2.3. F2MAP 모형의 하천단면자료의 입력화면=54,66,1

그림6.2.4. 하천 단면 폭 계산 회귀 방정식=56,68,1

그림6.2.5. 소유역별 제방월류홍수량=58,70,1

그림6.2.6. 소유역별 한계유출량(지속시간 1hr)=59,71,1

그림6.2.7. 소유역별 한계유출량(지속시간 3hr)=59,71,1

그림6.2.8. 소유역별 한계유출량(지속시간 6hr)=60,72,1

그림6.3.1. GeoHMS에서 생성된 HEC-HMS의 BASIN 모형=61,73,1

그림6.4.1. F2MAP 모형의 돌발홍수기준 결과 화면=70,82,1

그림6.4.2. 안성천 유역의 돌발홍수기준도(Flash Flood Guidance Map)=71,83,2

그림6.5.1. 레이더 강우량 자료의 보종 및 면적 강우량 산정 알고리즘=73,85,1

그림6.5.2. 1km PPI와 CAPPI 반사도 영상(2003. 07. 22. 11:00~12:00)=74,86,1

그림6.5.3. 1km CAPPI 반사도 영상(2003. 07. 22. 11:48)=74,86,1

그림6.5.4. 30분 레이더 강우량 산정 방법=75,87,1

그림6.5.5. 레이더 강우량 영상=76,88,1

그림6.5.6. 크리깅 기법을 이용한 레이더 강우의 보정 및 평균강우량 산정=77,89,1

그림6.5.7. 안성천 유역의 공간상관도=78,90,1

그림6.5.8. 안성천 유역의 반분산도=78,90,1

그림6.5.9. 안성천 소유역 격자화=79,91,1

그림6.5.10. 크리깅 기법을 이용한 레이더 강우의 보정 및 평균강우량 산정=80,92,1

그림6.5.11. 레이더 단기모형에 모의된 3시간 예측 강우량=81,93,1

그림6.5.12. 3시간 돌발홍수예측 결과=82,94,1

그림7.1.1. 미국의 홍수관리체계도=87,99,1

그림7.1.2. NWS 웹상의 돌발홍수 예보 상황도=88,100,1

그림7.1.3. NWS/WFO의 돌발홍수 예보 상황도=88,100,1

그림7.1.4. FFG Products Sent To Weather Forecast Offices(WFO)=89,101,1

그림7.1.5. Missouri 유역의 RFC FFG-=89,101,1

그림7.1.6. 돌발홍수예보 시스템 개념 및 절차도=90,102,1

그림7.2.1. 미기상청 통합 돌발 홍수예보 시스템=92,104,1

그림7.4.1. 안성천 유역의 돌발홍수 예보 절차=97,109,1

그림7.4.2. 강우레이더 자료 및 홍수예보시스템 활용 모식도=98,110,1

그림8.1.1. 각 밴드별 강우관측 효율성 비교(레이더이론 및 원리, 2001)=102,114,1

그림8.1.2. Long Pulse와 Short Pulse의 자유공간손실 오차 비교=103,115,1

그림8.1.3. 소형 강우레이더의 빔폭과 관측거리와의 상관관계=104,116,1

그림8.1.4. 소형 강우레이더의 관측거리별 빔 체적=105,117,1

그림8.1.5. 소형 강우레이더의 빔 진행거리에 대한 빔 중심의 높이(해발고 : 0m/고도각 : 0.2˚~5.0˚)=105,117,1

그림8.1.6. 소형 강우레이더의 빔 진행거리에 대한 빔 영역(고도각 : 1.4˚/해발고 : 50m)=106,118,1

그림8.1.7. 4/3 지구반경 모델에서의 레이더 빔의 진행=107,119,1

그림8.1.8. 표준대기에서의 빔 중심선의 높이(레이더 기상학, 1995)=107,119,1

그림8.1.9. 과소 굴절과 표준 굴절=108,120,1

그림8.1.10. 과소 굴절과 표준 굴절=109,121,1

그림8.2.1. 소형 강우레이더의 반경별 지형 클러터 분석=116,128,1

그림8.2.2. 펄스폭에 따른 해상도 분석(관측 반경 : 30km)=117,129,1

그림8.3.1. 레이더 신호 및 자료의 흐름도=118,130,1

그림8.3.2. 소형 강우레이더의 관측 모멘트 영상=120,132,1

그림8.3.3. 레이더 강우량 처리 흐름도=121,133,1

그림8.4.1. 강우사상별 상자도표 비교 분석=127,139,1

그림8.5.1. 소형 강우레이더의 최적 고도각 선정=133,145,1

그림8.5.2. 고정형 강우레이더의 운영과 소형 강우레이더의 활용=136,148,1

그림8.5.3. 돌발홍수예측모형 예(Flash Flood Forecasting Over Complex Terrain, 2005)=137,149,1

칼라목차

jpg

그림6.2.1. F2MAP 모형의 유역출구점 및 임계값 지정=52,64,1

그림6.4.2. 안성천 유역의 돌발홍수기준도(Flash Flood Guidance Map)=71,83,2

그림6.5.2. 1km PPI와 CAPPI 반사도 영상(2003. 07. 22. 11:00~12:00)=74,86,1

그림6.5.3. 1km CAPPI 반사도 영상(2003. 07. 22. 11:48)=74,86,1

그림6.5.5. 레이더 강우량 영상=76,88,1

그림6.5.10. 크리깅 기법을 이용한 레이더 강우의 보정 및 평균강우량 산정=80,92,1

그림6.5.11. 레이더 단기모형에 모의된 3시간 예측 강우량=81,93,1

그림6.5.12. 3시간 돌발홍수예측 결과=82,94,1

그림7.1.2. NWS 웹상의 돌발홍수 예보 상황도=88,100,1

그림7.1.3. NWS/WFO의 돌발홍수 예보 상황도=88,100,1

그림7.2.1. 미기상청 통합 돌발 홍수예보 시스템=92,104,1

그림8.1.4. 소형 강우레이더의 관측거리별 빔 체적=105,117,1

그림8.1.6. 소형 강우레이더의 빔 진행거리에 대한 빔 영역(고도각 : 1.4˚/해발고 : 50m)=106,118,1

그림8.2.1. 소형 강우레이더의 반경별 지형 클러터 분석=116,128,1

그림8.2.2. 펄스폭에 따른 해상도 분석(관측 반경 : 30km)=117,129,1

그림8.3.2. 소형 강우레이더의 관측 모멘트 영상=120,132,1

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