-
1. ์ ๋ก
-
2. ๋ฐฐ๊ฒฝ์ด๋ก ๋ฐ ์ด์ฉ์๋ฃ
-
2.1 ํ์ค๊ฐ์์ง์(SPI) ๋ฐ ํ์ค์ ์ถ์ง์(SRI)
-
2.2 ์ ๋๋๊ฐ๊ฐ๋ญ์ง์(SADI)
-
2.3 ์์ ๋ SADI ์ฐ์ ๋ฐฉ๋ฒ
-
2.4 ๋์์ ์ญ ์ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ๊ตฌ์ถ
-
3. ์ฐ๊ตฌ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฐ ๊ณ ์ฐฐ
-
3.1 ์ผ ๋จ์ ๊ฐ๋ญ์ง์ ์ฐ์
-
3.2 ROC ๊ณก์ ๋ถ์์ ํตํ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ ๊ฐ๋ญ์ง์ ๊ฐ์ ์ผ๊ด์ฑ ํ๊ฐ
-
4. ๊ฒฐ ๋ก
1. ์ ๋ก
๊ฐ๋ญ์ ๋ํด ๋ช
ํํ ์ ์๋ฅผ ๋ด๋ฆฌ๋ ๊ฒ์ ๋งค์ฐ ์ด๋ ต๋ค. ๊ทธ ์ด์ ๋ ์๋ฌธ์ํ์ ๊ตฌ์ฑํ๋ ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ง ์ธ์๋ค์ ๋ณตํฉ์ ์ธ ์ํฅ์ผ๋ก ์ธํด ๊ฐ๋ญ์ด ๋ฐ์ํ๋ฉฐ, ๋
๋ฑ ์ธ์์ ์ธ ๋ฌผ ๊ณต๊ธ ์์ค์ด ์์ ๊ฒฝ์ฐ ๋จ์ํ ๊ฐ์๋์ด๋ ํ์ฒ์ ๋์ผ๋ก ์ฒด๊ฐ ๊ฐ๋ญ์ ํํํ๊ธฐ ์ด๋ ต๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๊ฐ๋ญ์ ๋น์ ์์ ์ธ ์๋ถ
๋ถ์กฑ์ด ์ง์๋์ด ๋ํ๋๋ ์๋ฌธํ์ ํ์์ผ๋ก ๋ฐ๋ณต์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ์ ์์ ์ธ ๊ธฐํํน์ฑ์ผ๋ก ์ ์๋๋ค. ๋น์ ์์ ์ธ ์๋ถ ๋ถ์กฑ์ ๊ฐ์๋์ ๋ถ์กฑ์ด ์ฃผ๋ ์์ธ์ผ๋ก
์ด๋ ์๋ฌธ์ํ ๊ณผ์ ์ ์ฒด์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์ณ ํ์ฒ์ ๋, ์งํ์, ๋ ๋ฐ ์ ์์ง์ ์ ์๋ ๋ฑ์ ๋ถ์กฑ์ผ๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋๋ค. ์ด์ ๊ฐ์ด ๊ฐ๋ญ์ ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ง ์๋ฌธ์ํ ์์๋ค์ด
๋ณตํฉ์ ์ผ๋ก ์์ฉํ์ฌ ๋ํ๋๊ฒ ๋๋ฏ๋ก ์ด๋ ํ ์์๋ฅผ ์ค์ฌ์ผ๋ก ๊ณ ๋ คํ๋๋์ ๋ฐ๋ผ์๋ ๋ค์ํ ์๊ฐ์ผ๋ก ์ ์๋๊ณ ์๋ค. ์ฆ, ๊ธฐ์์์๋ฅผ ์ค์ฌ์ผ๋ก ๊ฐ๋ญ์ ์ ์ํ๋
๊ฒ์ ๊ธฐ์ํ์ ๊ฐ๋ญ์ด๋ผ ํ๋ฉฐ, ์๋ฌผ์ ์์ก์ ์ํฅ์ ์ฃผ๋ ํ ์์๋ถ์ ์ค์ฌ์ผ๋ก ๊ณ ๋ คํ๋ ๊ฒ์ ๋์
๊ฐ๋ญ์ด๋ผ ํ๋ค. ๋ํ ํ์ฒ์ ๋, ์งํ์, ๋ ์ ์๋
๋ฑ ๋ฌผ ๊ณต๊ธ์์ ์ํฉ์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌผ ๋ถ์กฑ์ด ๋ฐ์ํ ๊ฒฝ์ฐ๋ฅผ ์๋ฌธํ์ ๊ฐ๋ญ์ด๋ผ ํ๋ค.
๊ทธ๋ฌ๋ฏ๋ก ๋ค์ํ๊ฒ ๋ํ๋๋ ๊ฐ๋ญ์ ๋ฐ์ํน์ฑ์ ์ ๋์ ์ผ๋ก ํด์ํ๊ธฐ ์ํ ๋ชฉ์ ์ผ๋ก ๋ค์ํ ๊ฐ๋ญ์ง์๊ฐ ๊ฐ๋ฐ๋์์ผ๋ฉฐ, ๋ํ์ ์ธ ๊ฐ๋ญ์ง์๋ก๋ ํ๋จธ๊ฐ๋ญ์ง์(Palmer
Drought Severity Index, PDSI), ํ์ค๊ฐ์์ง์(Standardized Precipitation Index, SPI), ํ ์์๋ถ์ง์(Soil
Moisture Index, SMI), ํ์ค์ ์ถ์ง์(Stan-dardized Runoff Index, SRI), ์งํ์๊ณต๊ธ์ง์(Surface Water
Supply Index, SWSI) ๋ฑ์ด ์๋ค. ์ค์ ๊ฐ๋ญ์ ํด์์ ๊ฐ๋ญ์ง์๋ฅผ ํ์ฉํ๊ธฐ ์ํด์๋ ๊ฐ ๊ฐ๋ญ์ง์์ ์ฅ๋จ์ ์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ์ ํฉํ ์ง์๋ฅผ ์ ํ์ ์ผ๋ก
ํ์ฉํ์ฌ์ผ ํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ง๊ธ๊น์ง ๊ฐ๋ฐ๋ ๊ฐ๋ญ์ง์์ ๋๋ถ๋ถ์ ๊ธฐ์ํ์ ์ธ ์์๋ฅผ ์ค์ฌ์ผ๋ก ๊ณ ๋ คํ๊ณ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ฌผ ๊ณต๊ธ์์ ์ํฉ์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ์ผ ํ๋ ์๋ฌธํ์
๊ฐ๋ญ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ์ค์ ๊ฐ๋ญ์ํฉ์ ์ ์ ํ ๋ํ๋ด๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ํ๊ณ๋ฅผ ๊ฐ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์๋ฌธํ์ ๊ฐ๋ญ์ ์๋ฌธ์ํ์์ ๊ฐ์ฉํ ๋ฌผ์ ๋ถ์กฑํ ์ ๋๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ํ๋จํ
์ ์์ด์ผ ํ๋ฉฐ, ํ์ฒ์ ๋, ๋ ์ ์๋ ๋ฑ๊ณผ ๊ฐ์ด ๋ฌผ ๊ณต๊ธ์์ ๋ํ ์งํ๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ๊ฐ๋ญ์์ค์ ํ๋จํ๊ณ ์๋ค(Richard, 2002; Tallaksen
and van Lanen, 2004; Tallaksen et al., 2009).
ํ์ฌ ์ฐ๋ฆฌ๋๋ผ ๋๋ถ๋ถ์ ํ์ฒ์์ ๊ด์ธก๋ ์ ๋์๋ฃ์ ๋ํ ๊ธฐ๋ก์ฐํ์ ๊ฒํ ํ๋ฉด 1990๋
ํ๋ฐ์ ์์์ผ๋ก ์ ์ฐจ ์ ๋ขฐ์ฑ์ด ํ๋ณด๋ ์๋ฃ๊ฐ ์ถ์ ๋๊ณ ์๋ค.
ํ์ง๋ง, ์ด์ฒ๋ผ ๊ตฌ์ถ๋ ์ ๋์๋ฃ์๋ ๊ฒฐ์ธก๊ธฐ๊ฐ๋ ๋ค์ ์กด์ฌํ์ฌ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ์ ์๋ฃ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ฐ๋ญ์ง์๋ฅผ ์ฐ์ ํ๋ ๋ฐ์๋ ์ฌ์ค์ ์ด๋ ค์์ด ์กด์ฌํ๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด
SPI๋ SRI์ ๊ฐ์ด ์ ์ ํ๋ฅ ๋ถํฌํ ๊ฒฐ์ ์ด ํ์ํ ๊ฐ๋ญ์ง์์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ์ ๋ขฐ์ฑ ์๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํ๋ณดํ๊ธฐ ์ํด ์ต์ 30๋
์ด์์ ๊ด์ธก์๋ฃ ํ๋ณด๊ฐ ํ์ํ๋ฉฐ(Jung
and Yoon, 2003), Moon and Lee (2012)๋ ์ฐ๋ฆฌ๋๋ผ์์ PDSI๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ๊ฐ๋ญ ๋ชจ๋ํฐ๋ง์ ์ํํ๊ฑฐ๋ ๊ฐ๋ญํน์ฑ ๋ถ์์ ์ํํ๊ธฐ
์ํด์๋ ์ต์ 40๋
์ด์์ ์๋ฃ๊ธฐ๊ฐ์ ํ๋ณดํ๊ณ ๋ถ์์ ํ์ฉํด์ผ ํ๋ค๋ ์ฐ๊ตฌ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ํ ๋ฐ ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ฐ์๋์ ๋นํด ํ์ฒ์ ๋์ ์ด๋ฌํ ์๋ฃ์กฐ๊ฑด์ด
์ถฉ์กฑ๋๋ ๊ด์ธก์ง์ ์ ํ๋ณดํ๋๋ฐ ์ด๋ ค์์ด ์๋ค. ์ฆ, ์ฅ๊ธฐ๊ฐ์ ์๋ฃ๊ฐ ์ถ์ ๋์ง ์์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ์๋ฌธํ์ ๊ฐ๋ญ์ํฉ์ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ๋ํ๋ผ ์ ์๋ ๊ฐ๋ญ์ง์
์ฐ์ ๋ฐฉ์์ ๊ฒํ ํ๊ณ ๊ฐ๋ญ๊ด๋ฆฌ ์
๋ฌด์ ํ์ฉํ ์ ์๋๋ก ํ ํ์๊ฐ ์๋ค.
Kwon et al. (2016)์ ๋์ ๊ฐ์๋์ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ ํจํด์ ์ฐ์์ ์ผ๋ก ๊ณ ๋ คํ์ฌ ๋์ ๊ด์ธก ๊ฐ์๋์ ํ์คํํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ด์ฉํ๋ ์๋ก์ด ๊ฐ๋ญ์ง์์ธ
๊ฐ์ฐ๋๊ฐ๊ฐ๋ญ์ง์(Rainfall Accumulation Drought Index, RADI)๋ฅผ ์ ์ํ ๋ฐ ์๋ค. RADI๋ ๊ด์ธก๊ฐ์๋์ ์ ์ฒด ๊ธฐ๊ฐ์
๋ํ ๊ฐ์ ๊ณผ๋ถ์กฑ ์ํ๋ฅผ ํ์คํํ์ฌ ์ง์ํํ ๊ฒ์ผ๋ก SPI ์ฐ์ ๊ณผ์ ์์ ํ๋ฅ ๋ถํฌํ์ ์ ์ฉํ๊ธฐ ์ํด ํ์๋ก ํ๋ ์๋ฃ์ฐํ ์กฐ๊ฑด์ ๋ํ ์ ์ฝ์ด ์๋ค๋
์ฅ์ ์ด ์๋ค.
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ Kwon et al. (2016)์ด ์ ์ํ RADI ์ฐ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ํ์ฉํ์ฌ ๋จ๊ธฐ๊ฐ์ ๊ด์ธก์ ๋์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ๋ ์๋ฌธํ์ ๊ฐ๋ญ์ง์(Streamflow
Accumulation Drought Index, SADI)๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๊ณ ๊ฐ์๊ด๋ฆฌ์์ ํ์ฉ์ฑ์ ๊ฒํ ํ์๋ค. SADI๋ RADI์ ๋ฐฉ๋ฒ๋ก ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ๊ณ
์์ผ๋ ํ์ฒ์ ๋ ์๋ฃ์ ํน์ฑ์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ 2๊ฐ์ง ์ธก๋ฉด์์ ๋ฐฉ๋ฒ๋ก ์ ์์ ํ์๋ค. ์ฒซ์งธ, ํ์ฒ์ ๊ตฌ์กฐ์ , ๋น๊ตฌ์กฐ์ ๋ณํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ๋ํจํด์ ๋ณ๋์์ (Change-Point)์
๋ฐ์ํ ์ ์๋๋ก ํจ์ผ๋ก์จ ๊ด์ธก์ ๋ ์๋ฃ์ ํน์ฑ์ด ๋ณํํ๋๋ผ๋ ์ผ๊ด๋ ์ง์ ์ฐ์ ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋๋ก ํ์๋ค. Assani (2016)๋ Lombard ๋ฐฉ๋ฒ์
์ด์ฉํ ๋ณ๋์์ ํด์ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํตํด ๋ ๊ฑด์ค ๋ฑ๊ณผ ๊ฐ์ ์ ์ญ ๋ด ๋ค์ํ ๊ตฌ์กฐ์ /๋น๊ตฌ์กฐ์ ๋ณํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ํฅ์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ , ๊ณผ๊ฑฐ ์๋ฌธ์๋ฃ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๋ชจ๋ํฐ๋ง์
์ค์ํ๊ณ ์๋ฌธํด์์ ์ํํ๋๋ฐ ์์ด ์ผ๊ด์ฑ ํ๋ณด๊ฐ ๊ฐ๋ฅํด์ง๋ค๋ ์ ์ ์ฆ๋ช
ํ ๋ฐ ์๋ค. ๋์งธ, ๊ด์ธก ์ผ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ต๊ทผ ์ ๋์ ์ํฅ์ ํฌ๊ฒ ๋ฐ์ํ๊ณ
๊ทธ ์ ์์ ์ ์ ๋์ ์ํ ์ํฅ์ ์ต๊ทผ์ ๋นํด ๊ฐ์์์ผ ๋ฐ์ํ๊ธฐ ์ํด ๊ฐ์ค์น ๊ฐ๋
์ ์ ์ฉํ์์ผ๋ฉฐ, ์ด ๊ณผ์ ์์ ํต๋ฐ๋ํจ์(kernel density
function)์ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ ๊ฐ์๊ณ์ ์ถ์ ๋ฐฉ์์ SADI ์ฐ์ ๊ณผ์ ์ ๋ฐ์ํ์๋ค.
๊ฐ๋ญ์ง์๊ฐ ์ค์ ๊ฐ๋ญ๊ด๋ฆฌ๋ ๊ฐ์๊ด๋ฆฌ ๋ฑ์ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ํ์ฉ๋๊ธฐ ์ํด์๋ ์ค์ ํ์ฒ์ด๋ ์ ์ญ์ ๊ฐ๋ญ ๋๋ ๊ฐ์ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ํ๋จํจ์ ์์ด ์ด์ฉ๋๋ ๊ธฐ์ค๊ณผ ์ผ๊ด๋
๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ํ๋ผ ์ ์์ด์ผ ํ๋ค. ์ด์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ SADI์ ์ ์ฉ์ฑ ๋ฐ ์ค์ ์
๋ฌด ํ์ฉ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ํ๋จํ๊ธฐ ์ํ ๋ฐฉ์์ ๊ฒํ ํ์๋ค. ์ด๋ฅผ ์ํด ํ์ํต์ ์์
๊ฐ์์๋ณด ์
๋ฌด์์ ํ์ฉ๋๊ณ ์๋ ๊ธฐ์ค์ ๋์ ์์งํ๊ณ ํด๋น ๊ธฐ์ค์ ๋์ ์ด์ฉํ ๊ฐ๋ญํ๋จ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์ ๊ฐ๋ฐ๋ SADI ๋ฐ ๊ธฐ์กด ๊ฐ๋ญ์ง์(SPI์
SRI) ์ฐ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋น๊ต ๊ฒํ ํ์๋ค. ๊ธฐ์ค์ ๋ ๊ธฐ๋ฐ ๊ฐ๋ญํ๋จ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ฌ๋ฌ ๊ฐ๋ญ์ง์ ์ฌ์ด์ ์ผ๊ด์ฑ์ ๊ฐ๊ด์ ์ผ๋ก ๊ฒํ ํ ์ ์๋๋ก ํต๊ณ์ ๊ธฐ๋ฒ์ธ ROC
๊ณก์ ๋ถ์์ ์ํํ์ฌ ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํ๊ฐํ์๋ค.
2. ๋ฐฐ๊ฒฝ์ด๋ก ๋ฐ ์ด์ฉ์๋ฃ
2.1 ํ์ค๊ฐ์์ง์(SPI) ๋ฐ ํ์ค์ ์ถ์ง์(SRI)
McKee et al. (1993, 1995)์ ๊ธฐ์ํ์ ์ธก๋ฉด์์ ์๋์ ์ผ๋ก ๋ฌผ์ ์์์ ๋นํด ๋ฌผ์ ๋ถ์กฑ์ ์ ๋ฐํ๋ ๊ฐ์๋์ ๊ฐ์์ ์ํด ๊ฐ๋ญ์ด ์์๋๋ค๋
์ ์ ์ฐฉ์ํ์ฌ SPI๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ์๋ค. SPI๋ฅผ ์ฐ์ ํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์ฐ์ ๋์ ์๊ฐ ๋จ์๋ณ ๊ฐ์์๊ณ์ด์ ๊ตฌ์ฑํ์ฌ์ผ ํ๋ฉฐ, ํน์ ํ ์๊ฐ ๋จ์์ ํด๋นํ๋ ๋๊ฐ๊ฐ์
์๊ณ์ด์ ์ฐ์ ํ๋ค. ์ด๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ฐ๊ฐ์ ํน์ ์๊ฐ ๋จ์๋ณ ํ๋ฅ ๋ถํฌํจ์๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ฉฐ, ๋๊ฐํ๋ฅ ๊ฐ์ ํด๋นํ๋ ํ์ค์ ๊ท๋ณ๋์ ์ถ์ ํจ์ผ๋ก์จ ์ต์ข
์ ์ผ๋ก SPI๊ฐ
์ฐ์ ๋๋ค. ์ผ ๋จ์ SPI์ ๊ฐ๋
์ ์ ๋จ์ SPI์ ๊ฐ๋
์ ์ผ๋ก๋ ๋์ผํ๋ฉฐ, SPI์ ๊ณ์ฐ์ ์ํด ๋๊ฐ๊ฐ์ ์๊ณ์ด์ ๊ตฌ์ถํ๋ ๊ณผ์ ์์ ์ผ ๊ฐ์๋์
๋ค์ํ ์๊ฐ๋จ์(30์ผ, 90์ผ, 180์ผ, 270์ผ ๋ฑ)๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ์ผ๋ณ ๋๊ฐ๊ฐ์ ์๊ณ์ด์ ๊ตฌ์ฑํ๋ค. ๊ตฌ์ฑ๋ ์๊ณ์ด ์๋ฃ์ ๋ํ ํ๋ฅ ๋ถํฌํจ์๋ฅผ ์ถ์ ํ
ํ, ํด๋น ๋๊ฐํ๋ฅ ๊ฐ์ ํด๋นํ๋ ํ์ค์ ๋ฅ๋ณ๋์ ์ญ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์ต์ข
์ ์ผ๋ก ์ผ๋ณ SPI๋ก ์ฐ์ ๋๋ค. SRI๋ SPI ์ฐ์ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ๋์ผํ ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๊ฐ๋ญ์ง์๊ฐ
๊ณ์ฐ๋๋ฉฐ, ๋ค๋ง ์
๋ ฅ์๋ฃ๊ฐ ๊ฐ์๋์ด ์๋ ์ ๋์๋ฃ๊ฐ ์ฌ์ฉ๋๋ค๋ ์ ์ด ๋ค๋ฅด๋ค. ์ด์ฒ๋ผ SPI์ SRI๋ ๊ฐ๋ญ์ง์ ์ฌ์ฉ ๋ชฉ์ ์ ๋ฐ๋ผ ๋จ๊ธฐ/์ฅ๊ธฐ ์๊ฐ๋จ์
์ค์ ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฐ๋ญ์ง์ ์ฐ์ ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ฉฐ, ๋์์ ๊ณ์ฐ๊ณผ์ ์ด ๋น๊ต์ ๋จ์ํ์ฌ ํ์ฉ์ฑ์ด ๋๋ค๋ ์ฅ์ ์ด ์๋ค. ๋ค๋ง, ์ ๋๋ ์ผ๋ณ ํ๋ฅ ๋ถํฌํ์ ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ
์ํด์๋ ์ต์ 30๋
์ด์์ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ ์๋ฃ๊ฐ ์๊ตฌ๋๋ค๋ ํน์ง์ด ์๋ค(Guttman, 1994).
2.2 ์ ๋๋๊ฐ๊ฐ๋ญ์ง์(SADI)
๊ฐ์๋๊ฐ๊ฐ๋ญ์ง์(Rainfall Accumulation Drought Index, RADI)๋ ๋์ ๊ฐ์๋์ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ ํจํด์ ์ฐ์์ ์ผ๋ก ๊ณ ๋ คํ์ฌ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ์
์๋ฃ์ฐํ(30๋
) ์กฐ๊ฑด์ด ์ถฉ์กฑ๋์ง ์์๋ ํต๊ณํ์ ์ผ๋ก ์ ์์ฑ ๋ฌธ์ ๊ฐ ๋ฐ์ํ์ง ์๋๋ก ์ ์๋ ๊ฐ๋ญ์ง์์ด๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ RADI์ ๋ฐฉ๋ฒ๋ก ์ด ํ์ฒ์ ๋์
๋ณด๋ค ์ ํฉํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จํ์์ผ๋ฉฐ, ๊ฐ์๋ ๋์ ํ์ฒ์ ๋์ ์ด์ฉํ ์ ๋๋๊ฐ๊ฐ๋ญ์ง์(Streamflow Accumulation Drought Index,
SADI)๋ฅผ ์ฐ์ ํ์๋ค. SADI๋ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ ํ๊ท ์ธ ๊ธฐ๋์ ๋(Cumulative Mean Daily Streamflow, CMDS)์ ๋ํ ๋์ ๊ด์ธก์ ๋(Cumulative
Observed Streamflow, COS)์ ๋ถ์กฑ๋ ๋น์จ์ ํตํด ๊ณ์ฐ๋๋ค. ์ฆ, CMDS๋ฅผ ์ถ์ ํ๊ธฐ ์ํด์๋ 1๋
์ 365์ผ๋ก ํ์ฌ ์ ์ฒด ์ฐ๋์
ํน์ ์ผ์ ๋ํ ์ ๋์ ํ๊ท ํ ์ผํ๊ท ์ ๋(Mean Daily Streamflow, MDS)์ ๊ณ์ฐํ๋ค.
(1)
์ฌ๊ธฐ์, ๋ 1์ผ๋ถํฐ 365์ผ๊น์ง๋ฅผ ์๋ฏธํ๋ฉฐ, ์ ์ ์ฒด ์๋ฃ๊ตฌ์ถ ๋
์, ๋ ๋
์ ์ผ์ ํด๋นํ๋ ์ผ์ ๋์ด๋ค. ์ด์ ๊ฐ์ด ์ฐ์ ๋ MDS๋ฅผ ๊ด์ธก์ฐ๋๋ณ๋ก ํด๋น ์ผ์ ํ ๋นํ๊ณ , ์ด๋ฅผ ๊ด์ธก์์ ์ผ๋ถํฐ ์๋ฒ์ ๋ถ์ฌํจ์ผ๋ก์จ NMDS (New
Mean Daily Streamflow)๋ฅผ ์ฐ์ ํ๋ค.
๋ํ, ํ์ฌ๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ด์ ์์ ์ ์ ๋์ ๋ํ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ์ ์ฉํ๊ธฐ ์ํด ํผํฉ์ ๊ท๋ถํฌ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋กํ ๊ฐ์๊ณ์๋ฅผ ์ถ์ ํ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ CMDS์ COS๋ฅผ
์ฐ์ ํ๋ ๊ณผ์ ์์ ๋ชจ๋ ๋์ผํ๊ฒ ์ ์ฉ๋๋ค. ๊ฐ์๊ณ์๋ ๊ด์ธก์ผ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ต๊ทผ ์ ๋์ ์ํฅ์ ํฌ๊ฒ ์ ์งํ๊ณ , ๊ทธ ์ ์ ๋์ ์ํฅ์ ์ต๊ทผ ๊ฐ์ ๋นํด ํฌ๊ฒ
๊ฐ์์ํค๊ธฐ ์ํด ๋์
๋ ๊ฐ๋
์ด๋ค. ํน์ ์ผ()์ ๊ธฐ๋์ ๋ ๋๋น ๋์ ๊ด์ธก์ ๋ ์์ค์ Eq. (2)๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ํธ์ฐจ๋ก ๊ณ์ฐ ๊ฐ๋ฅํ๋ฉฐ, ๊ธฐ๋์ ๋์ ๋ํ ๋ถ์กฑ ๋น์จ(Proportion of DS
to CMDS, PDS)์ Eq. (3)์ ์ด์ฉํ์ฌ ๊ณ์ฐํ ์ ์๋ค.
(2)
(3)
์ด๋ ๊ด๊ฐ๊ธฐ์ ๋น๊ด๊ฐ๊ธฐ ์ ๋์ ๋ํ ๊ณผ๋ถ์กฑ์ ์๋์ ์ผ๋ก ํ๊ฐํ์ฌ ๊ฐ๋ญ๊ธฐ์ค์ ์ผ๊ด์ฑ์ ๋ถ์ฌํ ์ ์๋ ์ฅ์ ์ด ์์ผ๋ฉฐ, ์ต์ข
์ ์ผ๋ก SADI๋ Eq. (4)์
๊ฐ์ด PDS๋ฅผ ํ์คํํ์ฌ ์ฐ์ ํ ์ ์๋ค.
(4)
2.3 ์์ ๋ SADI ์ฐ์ ๋ฐฉ๋ฒ
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ ์ ์์ ์ค๋ช
ํ SADI ์ฐ์ ๋ฐฉ๋ฒ์์ ์ ๋์๋ฃ ๊ธฐ๋ฐ์ ์๋ฌธํ์ ๊ฐ๋ญ์ง์๋ฅผ ์ฐ์ ํจ์ ์์ด ๋ณด์์ด ํ์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋ 2๊ฐ์ง ์ฌํญ์
๋ํด ๊ฐ์ ๋ฐฉ์์ ์ถ๊ฐ ์ ์ฉํ์๋ค.
์ฒซ ๋ฒ์งธ๋ ์๋ฌธ ์๊ณ์ด ์๋ฃ์์ ํ๊ท ๋๋ ๋ถ์ฐ์ด ๋ณํํ๋ ์์ ์ ๋ฐ์ ์ ๋ฌด๋ฅผ ๊ฒํ ํ ํ, ๊ฐ๋ญ์ง์ ์ฐ์ ๊ณผ์ ์ ํ์ํ ์ ๋จ์์ค์ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ์ฌ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ
์ํด Lombard ๊ธฐ๋ฒ(Lombard, 1987)์ ์ ์ฉํ์๋ค. ์ค์ ์๋ฌธ ์๊ณ์ด ์๋ฃ๋ ํน์ ์ฅ์์ ์ค์น๋ ๊ด์ธก์๋ฅผ ํตํด ์์ง๋๋ค. ๊ณ ์ ์ ๊ด์ธก์์์
์์ง๋๋ ์๋ฃ์ ๊ฒฝ์ฐ, ๊ธฐํ๋ณํ์ ๊ฐ์ ์์ฐ์ ๋ณํ ๋๋ ๊ด์ธก์์ ์์น ๋ณ๊ฒฝ์ด๋ ๊ตฌ์กฐ์ ์ธ ํ์ฒํ๊ฒฝ ๋ณํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ธ์์ ์ธ ์์ธ์ ๋ฐ๋ผ ์๋ฌธ์๋ฃ์ ํ๊ท
๋ฐ ๋ถ์ฐ๊ณผ ๊ฐ์ ํต๊ณ์ ํน์ฑ์ด ๋ณํํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์๋ค. ํนํ, ์์๋ ์ ๋์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ์ธ์์ ์ธ ์ฃผ๋ณ ํ๊ฒฝ ๋ณํ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ณ๋์ฑ์ด ํฌ๊ฒ ๋ํ๋๋ฉฐ, ์ด์
๊ฐ์ ์ธ์์ ์ธ ์์ธ์ผ๋ก ์ธํ ๋ณ๋ ํน์ฑ์ ๊ฐ๋ ์๋ฌธ ์๊ณ์ด ์๋ฃ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์๋ฌธํด์์ ์ค์ํ ๊ฒฝ์ฐ ์์ฐ์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ ์๋ฌธ ํน์ฑ์ ์ ๋๋ก ๋ฐ์ํ์ง ๋ชปํ๊ณ
์๊ณก๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ ์ฐ๋ ค๊ฐ ์๋ค(Assani, 2016). Lombard ๊ธฐ๋ฒ์ ๋น๋ชจ์์ ๊ฒ์ ํต๊ณ๋์ ์ด์ฉํ๋ ํต๊ณ์ ๊ฐ์ค๊ฒ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก โํ๊ท ๋๋
๋ถ์ฐ์ด ๋ณํํ๋ ๊ตฌ๊ฐ์ด ์กด์ฌํ์ง ์๋๋คโ๋ ๊ท๋ฌด๊ฐ์ค์ ๋ํด ๊ฒ์ ํต๊ณ๋์ด 95% ์ ๋ขฐ๊ตฌ๊ฐ์ ํฌํจ๋ ๊ฒฝ์ฐ ์๋ฌธ ์๊ณ์ด ์๋ฃ๋ ๋ณ๋์ฑ์ด ์๊ฑฐ๋ ์๋งํ ๋ณ๋์ฑ์
๊ฐ๋๋ค. ์ฆ, ์์ฐ์ ์ธ ๋ณํ์์ ๋ํ๋๋ ์๋งํ ๋ณํ๋ก ํ๋จํ๋ฉฐ, ๊ฒ์ ํต๊ณ๋์ด 95% ์ ๋ขฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋ฒ์ด๋ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ํน์ ํ ์์ ์ผ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ ๊ตฌ๊ฐ ์ฌ์ด์์
๊ธ๊ฒฉํ ํ๊ท ๋๋ ๋ถ์ฐ์ ๋ณํ๊ฐ ๋ํ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์๋ฌธ ์๊ณ์ด ์๋ฃ๋ ์์ฐ์ ๋ณ๋ ๋ฒ์๋ฅผ ๋ฒ์ด๋๋ ์ธ์์ ์ธ ๋ณ๋ ํน์ฑ์ ํฌํจํ๊ณ ์์์ ๋ํ๋ด๋ฉฐ,
Lombard ๊ธฐ๋ฒ์ ์ด๋ฌํ ๋ณ๋์์ (Change-Point)์ ๊ตฌ๋ถ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํ๋ค. Lombard ๊ธฐ๋ฒ์ ์ํ์ ํํ์ Eq. (5)์ ๊ฐ๋ค.
(5)
์ฌ๊ธฐ์, ๋ ์๊ณ์ด ์๋ฃ์ ๊ธธ์ด, ๋ ๋ณํ์์ ์, ๊ณผ ๋ ํ๊ท ๋๋ ๋ถ์ฐ๊ณผ ๊ฐ์ ํต๊ณ์ ํน์ฑ์ ๋ํ๋ด๋ฉฐ, ๊ท๋ฌด๊ฐ์ค์ ์ด๋ค. Lombard ๊ธฐ๋ฒ์ ๊ฒ์ ํต๊ณ๋ ๋์ถ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ๋ค. ๊ฐ์ ์๋ฃ๋ฅผ ๊ฐ๋ ์๋ฌธ ์๊ณ์ด ์๋ฃ ์ ๋ํด ์๋ฌธ ์๊ณ์ด ์๋ฃ์ ์ค๋ฆ์ฐจ์ ์์๋ฅผ ๋ผ ํ๋ฉด, ์ ๋ํ ์์ ์ ์๋ Eq. (6)๊ณผ ๊ฐ๋ค.
(6)
์ฌ๊ธฐ์, ์ด๋ฉฐ, , ๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ๋ค.
, (7)
Lombard์ ๊ฒ์ ํต๊ณ๋ ์ Eq. (8)๊ณผ ๊ฐ์ด ์ ์๋๋ค.
(์ฌ๊ธฐ์, ) (8)
Eq. (8)์ ํตํด ์ฐ์ถ๋ Lombard์ ๊ฒ์ ํต๊ณ๋์ ๋ํ ๊ฒ์ ์ ๋จ์ธก๊ฒ์ 5% ์ ์์์ค 0.4614๋ฅผ ์ ์ฉํ์์ผ๋ฉฐ, ์ ์์์ค์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฒ์ ๊ฐ์
Anderson and Darling (1952)์ ์ํด ์ ์๋์๋ค. ๊ท๋ฌด๊ฐ์ค์ด ๊ธฐ๊ฐ๋์์ ๋, ์๋ฌธ ์๊ณ์ด์์ ๋ํ๋๋ ๊ธ๋ณ ๊ตฌ๊ฐ์ Eq. (9)๋ฅผ
์ต๋๋ก ํ๋ ์ ์ ์ถ์ ํจ์ผ๋ก์จ ๊ตฌ๋ถํ ์ ์๋ค.
(9)
(10)
๋ ๋ฒ์งธ๋ ๊ฐ์ค์น ๊ฐ๋
์ ์ด์ฉํ์ฌ ๊ณผ๊ฑฐ์ ๋นํด ์ต๊ทผ ์ ๋์ ์ํฅ์ ํฌ๊ฒ ๋ฐ์ํ์ฌ ๋๊ฐ์ ๋์ ์ฐ์ ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์์ ํ์๋ค. ๋๊ฐ์ ๋์ ์ฐ์ ํ๋๋ฐ ํ์ํ
๋ถํฌํ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ๊ณผ์ ์์ ํ๋ฅ ๋ถํฌํจ์์ ๋งค๊ฐ๋ณ์ ์ฐ์ ์ด ์ง์ ์ ์ผ๋ก ํ์ํ์ง ์์ ํต๋ฐ๋ํจ์๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ฐ์๊ณ์๋ฅผ ์ ์ฉํ์ฌ ๋งค๊ฐ๋ณ์ ์ฐ์ ๊ณผ์ ์์
๋ํ๋ ์ ์๋ ๋ถํ์ค์ฑ์ ์ ๊ฑฐํ์๋ค. RADI ์ฐ์ ๊ณผ์ ์์๋ ์ผ์ ๋น์จ๊ฐ์ ๊ณก์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋์ฒดํ๊ธฐ ์ํด Eq. (11)๊ณผ ๊ฐ์ด 2๊ฐ์ ์ง์ํจ์๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ
ํผํฉ๋ถํฌ๋ฅผ ์ ์ฉํ์์ผ๋, ์ด๋ ๊ฐ์๊ณ์์ ์ ์ฉ ๋ฒ์์ ๋ํ ๊ฐ๊ด์ ์ธ ๊ทผ๊ฑฐ ๋ฐ ํผํฉ๋ถํฌ์ ๋งค๊ฐ๋ณ์ ์ค์ ์ ๋ํ ๊ฐ๊ด์ฑ ํ๋ณด์ ํ๊ณ๊ฐ ์์๋ค. ์ด์ ๋ณธ
์ฐ๊ตฌ์์๋ Eq. (12)์ ๊ฐ์ด Epanechnikov ํต๋ฐ๋ํจ์๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ๊ฐ์๊ณ์๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๊ณ , ๋๋ถ์ด ๊ฐ์๊ณ์์ ์ต์ ์ ์ฉ๋ฒ์๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๊ณ ์ 3์ผโผ์๋ฃ์
์๋งํผ ๋ชจ๋ ๊ฒํ ํ์ฌ ๊ฐ๊ด์ฑ์ ํ๋ณดํ๊ณ ์ ํ์๋ค. Epanechnikov ํต๋ฐ๋ํจ์๋ โ1~0์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ์ผ๋ฉฐ 0~0.75์ ๊ณต์ญ์ ๊ฐ๋๋ค. ์ด๋ฌํ
ํน์ฑ์ ์ด์ฉํ์ฌ, ์ ์์ญ์ ๊ตฌ๊ฐ์ ๊ฐ์๊ณ์์ ์ ์ฉ ๋ฒ์์ธ 3์ผ~์๋ฃ์ ์๋งํผ ๋ถํ ํ์ฌ ๊ฐ๊ฐ์ ๋์ํ๋ ๊ฐ์ ๊ฐ์๊ณ์๋ก ์ฐ์ ํ์ฌ SADI ๊ณ์ฐ์ ์ ์ฉํ์๋ค.
Fig. 1์ ์์ ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ํ SADI ์ฐ์ ๊ณผ์ ์ ๋์ํํ์ฌ ๋ํ๋ธ ๊ฒ์ด๋ค.
(11)
(12)
Fig. 1.
Calculation Process of Modified SADI
2.4 ๋์์ ์ญ ์ ์ ๋ฐ ์๋ฃ ๊ตฌ์ถ
๊ตญํ ๊ตํต๋ถ ํ์ํต์ ์๋ ์ํยท๊ณต์
ยท๋์
์ฉ๋๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ์ด์์ ๋๊ณผ ์์งยท์ํ ๋ฑ ํ์ฒ์ ๊ธฐ๋ฅ ์ ์ง์ ํ์ํ ํ์ฒ์ ์ง์ ๋์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ์ฃผ์ ํ์ฒ์ 37๊ฐ
์ง์ ์ ๋์์ผ๋ก ํ์ฒ๊ด๋ฆฌ์ ๋์ ์ฐ์ ํ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ๊ด๊ฐ๊ธฐ ๋ฐ ๋น๊ด๊ฐ๊ธฐ์ ๋ํ ๊ธฐ์ค์ ๋์ ์ค์ ํ๊ณ ๊ฐ์๊ด๋ฆฌ ์
๋ฌด์ ํ์ฉํ๊ณ ์๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋
37๊ฐ ๊ฐ์์๋ณด ์ง์ ์ ๊ด์ธก์ ๋ ์๋ฃ๋ฅผ ๊ฒํ ํ์์ผ๋ฉฐ, ๊ฒฐ์ธก๊ธฐ๊ฐ์ด ์๋์ ์ผ๋ก ์งง์ 2๊ฐ ์ง์ (์ฌ์ง๊ฐ ์๊ณ์ ๊ตฌ๋ก2 ์ง์ , ํ์ฐ๊ฐ ์๊ณ์ ์๊ฐ ์ง์ )์
SADI ์ ์ฉ ๋ฐ ๊ฒ์ฆ์ ์ํ ๋์ ์ง์ ์ผ๋ก ์ ์ ํ์๋ค. Table 1์ ๋์ ์ง์ ์ ๋ํด ์ฐ์ ๋ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋์ ๋ํ๋ด๊ณ ์๋ค.
์ฌ์ง๊ฐ ์๊ณ์ ๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ๊ด์ธก์ ๋์ 1997๋
1์ 1์ผ๋ถํฐ 2016๋
6์ 30์ผ๊น์ง์ ์๋ฃ๋ฅผ ์์งํ์ฌ ์ด์ฉํ์์ผ๋ฉฐ, ํ์ฐ๊ฐ ์๊ณ์ ์๊ฐ ์ง์ ์
2002๋
1์ 1์ผ๋ถํฐ 2016๋
6์ 30์ผ๊น์ง์ ์๋ฃ๋ฅผ ์์งํ์ฌ ์ด์ฉํ์๋ค. ๋๋ถ์ด ํ์ฒ์ ๋ ์๋ฃ๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์ฐ์ ๋๋ SADI์์ ๊ฒฐ๊ณผ ๋น๊ต๋ฅผ
์ํด 2๊ฐ ์ง์ ์ธ๊ทผ์ ์์นํ ๊ธฐ์์ฒญ ๊ฐ์ฐ๊ด์ธก์๋ฅผ ์ ์ ํ ํ ํด๋น ์ง์ ์ผ ๋จ์ ๊ฐ์ฐ๋ ์๋ฃ๋ฅผ ์์งํ ํ SPI ์ฐ์ ์ ์ด์ฉํ์๋ค. ์ด์ ๊ฐ์ ๊ณผ์ ์
ํตํด ์ ์ ๋ ๊ธฐ์์ฒญ ๊ด์ธก์๋ ๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ์ ๊ฒฝ์ฐ ๋จ์ ์ง์ ์ด๋ฉฐ, ์๊ฐ ์ง์ ์ ํฌํญ ์ง์ ์ด๋ค. ๊ตฌ์ถ๋ ์ผ ๋จ์ ๊ด์ธก์ ๋๊ณผ ๊ฐ์ฐ๋ ์๋ฃ๋ SADI, SPI
๋ฐ SRI ๋ฑ ๊ฐ๋ญ์ง์๋ฅผ ์ฐ์ ํ๋ ๋ฐ ์ง์ ํ์ฉํ์๋ค.
Table 1. Standard Flow to Forecast Low-flow (Unit: m3/s)
|
3. ์ฐ๊ตฌ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฐ ๊ณ ์ฐฐ
3.1 ์ผ ๋จ์ ๊ฐ๋ญ์ง์ ์ฐ์
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ ๋์๋ฃ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์๋ฌธํ์ ๊ฐ๋ญ์ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ ์ ์๋ ๊ฐ๋ญ์ง์์ธ SADI๋ฅผ ์ ์ํ์๋ค. SADI์ ์ ์ฉ์ฑ์ ํ๋จํ๊ธฐ ์ํด ๊ฐ๋ญ์ง์
์ฐ์ ๊ฒฐ๊ณผ์ ํ์ํต์ ์์ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ์ ๋น๊ต ๊ฒํ ๋ฅผ ์ํํ์์ผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์กด ๊ฐ๋ญ์ง์ ์ค SPI์ SRI๋ ํจ๊ป ์ฐ์ ํ ํ ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋น๊ต ๊ฒํ ํจ์ผ๋ก์จ
์ผ๊ด์ฑ ์๋ ๊ฐ๋ญ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ์ํ๋ ๊ฐ๋ญ์ง์๋ฅผ ํ์
ํ์๋ค.
์ ํ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ์ฌ ์์ ์ ์ํ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ๊ฐ์ ๋ฐฉ์์ ์ ์ฉํ์ฌ SADI๋ฅผ ์ฐ์ ํ์๋ค. ์ฆ, ๊ฐ๋ญ์ง์ ์ฐ์ ์ ๊ณ ๋ ค๋์ด ์ง๋ ๊ฐ๋ญ ์ ๋จ์์ค ๊ฐ๋
์์
ํ์ํ ์ผ ํ๊ท ์ ๋์ ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ์ ์์, Lombard ๊ธฐ๋ฒ์ ์ ์ฉํ์ฌ ์๋ฌธ ์๊ณ์ด ์๋ฃ์ ๋ณ๋์์ ๋ถ์์ ์ค์ํ์๋ค. Lombard์ ๊ฒ์ ํต๊ณ๋
์ฐ์ ๊ฒฐ๊ณผ 5% ์ ์์์ค์ ๊ฒ์ ๊ฐ 0.4614์ ๋น๊ตํ์์ ๊ฒฝ์ฐ ๋งค์ฐ ํฐ ๊ฐ(์ฌ์ง๊ฐ-๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ์ Sn=8.98์ด๊ณ , ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์ Sn=155.95)์ด ๋ํ๋ฌ๋ค. ๋ค์ ๋งํด ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋์ ์ง์ ์ ๊ด์ธก์ ๋ ์๊ณ์ด์ ํน์ ๋ณ๋์์ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ๊ท ๋ฐ ๋ถ์ฐ์ ํน์ฑ์ด ๊ฐ์ง ์์ ๋ ๊ตฌ๊ฐ์ผ๋ก
๋ถ๋ฆฌ๋ ์ ์์์ ์๋ฏธํ๋ค. Fig. 2(a)์ ๊ฐ์ด ์ฌ์ง๊ฐ-๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ์ 1997๋
9์ 6์ผ์ ๋ณ๋์์ ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋๋์ด์ง ๋ ๊ตฌ๊ฐ์ ํ๊ท ์ ๋์ด
์ (142.03m3/s)๊ณผ ํ(68.74m3/s)์ ํฐ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ฉฐ, ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์ 2006๋
10์ 1์ผ์ ๋ณ๋์์ ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋๋์ด์ง ๋ ๊ตฌ๊ฐ์ ํ๊ท ์ ๋์ด ์ (55.32m3/s)๊ณผ ํ(14.62m3/s)์ ํฐ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋ํ๋๋ค.
Fig. 2.
Temporal Variability of Daily Mean Flows According to Change-Point
์์ ๊ฒํ ๋ ์ ๋์๋ฃ ์๊ณ์ด์ ๋ณ๋์์ ๋ฐ์ ์ฌ๋ถ์ ๋ฐ๋ผ SADI๋ฅผ ๊ฐ๋ณ์ ์ผ๋ก ๊ณ์ฐํ๋ ๊ณผ์ ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ๋ค. ๋จผ์ , ์์ ์ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋ถํ ๋ ๊ตฌ๊ฐ์ ๋ํ์ฌ Eq. (1)์์ ์ ์ํ ์ผํ๊ท ์ ๋ MDS๋ฅผ ์ฐ์ ํ์ฌ ๊ฐ ๊ตฌ๊ฐ์ ๋ํ MDS๋ฅผ ๊ฐ๊ฐ MDS1๊ณผ MDS2๋ก ์ ์ํ๋ค. ๋ค์์ผ๋ก ๋ณ๋ ์์ ์ด์ ์ ๊ฒฝ์ฐ MDS1์ ์ฌ์ฉํ๊ณ ๋ณ๋ ์์ ์ดํ ๊ธฐ๊ฐ์ ๋ํด์๋ MDS2๋ฅผ ์ ์ฉํ์ฌ ๊ด์ธก ๊ธฐ๊ฐ์ ๋ํ NMDS๋ฅผ ๊ตฌ์ถํ๋ค. ์ดํ ๋์ผํ SADI ๊ณ์ฐ๊ณผ์ ์ ์ ์ฉํ์ฌ ์๋ฌธ ์๊ณ์ด์ ๋ณ๋์ฑ์ ๊ณ ๋ คํ SADI ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋์ถํ
๊ฒฐ๊ณผ๋ Fig. 3๊ณผ ๊ฐ์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์ SADI ์ฐ์ ๊ณผ์ ์ ๋ํ๋ด๋ ๊ทธ๋ฆผ์ด๋ค. Fig. 3(a)๋ ๊ธฐ์กด RADI ์ฐ์ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ๋์ผํ๊ฒ
CMDS๋ฅผ ๊ณ์ฐํ์ฌ SADI๋ฅผ ์ฐ์ ํ ๊ฒฝ์ฐ(CASE 1)์ด๋ฉฐ, Fig. 3(b)๋ ์์ ๊ฒํ ๋ ์ ๋์๋ฃ๊ฐ ๋ดํฌํ๋ ๋ณ๋์์ (2006๋
10์ 1์ผ)์
๊ณ ๋ คํ์ฌ CMDS๋ฅผ ์ฌ์ค์ ํ์ฌ SADI๋ฅผ ์ฐ์ ํ ๊ฒฝ์ฐ(CASE 2)์ด๋ค.
Fig. 3.
SADI Results According to Two Methods for Hyeongsan River-Angang
๋ ๋ฒ์งธ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ๊ด์ธก์ผ ๊ธฐ์ค ์ต๊ทผ ์ ๋์ ์์ค์ ํฌ๊ฒ ์ ์งํ๊ณ , ๊ทธ ์ ์์ ์ ์ ๋์ ๋ํ ์ํฅ์ ์ต๊ทผ์ ๋นํด ๊ฐ์์์ผ ๋ฐ์ํ๋ ๊ฐ์ค์น ๊ฐ๋
์ ์ ์ฉํ๋
๊ฒ์ผ๋ก ํต๋ฐ๋ํจ์๋ฅผ ์ด์ฉํ ๊ฐ์๊ณ์ ์ถ์ ์ ํตํ SADI (CASE 3)๋ฅผ ์๋กญ๊ฒ ์ฐ์ ํ์๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, Fig. 4์ ๊ฐ์ด ์ง์ ๋ณ ์ด 3๊ฐ์ง ๋ฐฉ๋ฒ์
๋ฐ๋ผ SADI๊ฐ ๊ณ์ฐ๋๋ค. ์ฆ, ์ ๋์๋ฃ ์๊ณ์ด์ ๋ณ๋์์ ๋ฐ์ ์ฌ๋ถ์ ๋ฐ๋ผ ์ฐจ๋ณ์ ์ผ๋ก ๊ณ ๋ ค๋ ๊ฐ๋ญ ์ ๋จ์์ค์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฐ๋ญ์ง์์ ์ํฅ์ CASE 1๊ณผ
CASE 2์ ๋ํ ๋น๊ต๋ฅผ ํตํด ํด์์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ฉฐ, ๊ฐ์ค์น ๊ฐ๋
์ ์ ์ฉํ๋ ๋ฐ ์์ด ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ถํฌํจ์์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฐ๋ญ์ง์์ ์ํฅ์ CASE 1๊ณผ CASE
3์ ๋ํ ๋น๊ต๋ฅผ ํตํด ํด์์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. Table 2๋ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์ ์ ์ฉํ ๊ฐ๋ญ์ง์๋ค์ ๊ธฐ๋ณธ ํต๊ณ์น๋ฅผ ์ ๋ฆฌํ์ฌ ๋ํ๋ธ ๊ฒ์ด๋ค.
Fig. 4.
SADI Time Series for Various Cases
Table 2. Basic Statistics of Various Drought Indices
|
3.2 ROC ๊ณก์ ๋ถ์์ ํตํ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ ๊ฐ๋ญ์ง์ ๊ฐ์ ์ผ๊ด์ฑ ํ๊ฐ
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์ ์ฌ์ฉ๋ ์ฌ์ง๊ฐ์๊ณ ๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ์ ๊ด์ธก ์ ๋์ ์ฝ 20๋
์ ๋(1997๋
1์ 1์ผ๋ถํฐ 2016๋
6์ 30์ผ, ์ด 7116์ผ)์ ์๋ฃ์ด๋ฉฐ,
ํ์ฐ๊ฐ์๊ณ ์๊ฐ ์ง์ ์ ๊ด์ธก ์ ๋์ ์ฝ 15๋
์ ๋(2002๋
1์ 1์ผ๋ถํฐ 2016๋
6์ 30์ผ, ์ด 5291์ผ)์ ์๋ฃ์ด๋ค. ๊ฐ ์ง์ ๋ณ ๊ฐ์ํ๋จ
๊ธฐ์ค์ ๋์ ๋ฐ๋ผ ๊ด์ฌ์ดํ ๋ฑ๊ธ์ด ๋ฐ์ํ ๋น์จ์ ๊ฒํ ํด๋ณด๋ฉด, ์ฌ์ง๊ฐ-๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ์ ์ฝ 14%, ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์ ์ฝ 19%๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค. ๊ฐ ์ง์ ๋ณ
์ธ๋ถ ๋จ๊ณ๋ณ ๋ถํฌ๋น์จ์ ๊ฒํ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ฌ์ง๊ฐ-๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ์ ๊ด์ฌ๋จ๊ณ(26%), ์ฃผ์๋จ๊ณ(39%), ๊ฒฝ๊ณ๋จ๊ณ(19%), ์ฌ๊ฐ๋จ๊ณ(16%)๋ก ๋ํ๋ ์ฃผ์๋จ๊ณ์
๋ฐ์๋น์จ์ด ์๋์ ์ผ๋ก ํฐ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธ๋์๋ค. ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์ ๊ด์ฌ๋จ๊ณ(92%), ์ฃผ์๋จ๊ณ(4%), ๊ฒฝ๊ณ๋จ๊ณ(3%), ์ฌ๊ฐ๋จ๊ณ(1%)๋ก ๋ํ๋ ๊ด์ฌ๋จ๊ณ์
๋ฐ์๋น์จ์ด ๋๋ถ๋ถ์์ ํ์ธํ์๋ค. ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์ ๊ด์ฌ๋จ๊ณ๊ฐ ๋ฐ์ํ ์์ ์ ์ฌ๊ฒํ ํด๋ณธ ๊ฒฐ๊ณผ, 2010๋
์ดํ์ ์ฐ๋ฆฌ๋๋ผ์ ๋ํ์ ์ธ ๊ฐ๋ญ๋ฐ์์๊ธฐ๋ก
์๋ ค์ง ํด๋น๊ธฐ๊ฐ์ ๋ํ์ฌ ํด๋น์ง์ ์์๋ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ ์ฐ์์ ์ผ๋ก ๊ฐ์์ํฉ(๊ด์ฌ๋จ๊ณ(attention stage))์ธ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธ๋์๋ค.
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ํ์ฒ์ ๊ฐ์ํ๋จ ์ ๋ณด์ ๋๋ถ์ด ๋ค์ํ ๊ฐ๋ญ์ง์์์ ์ผ๊ด์ฑ ๊ฒํ ๋ฅผ ์ํํ๊ธฐ ์ํด ROC ๋ถ์๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ฉํ์๋ค(Mason and Graham,
2002). ROC ๋ถ์์ ROC ๊ณก์ ์๋์ ๋ฉด์ (Area Under Curve, AUC)์ ๊ณ์ฐํ์ฌ ์ผ๊ด์ฑ ํ๊ฐ๋ฅผ ์ค์ํ๋ค. ์ฆ, ROC ๊ณก์
๋ถ์์ ์ํด ์ค์ ํ ๋ชจํ์ ์ค์ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๊ฐ๋ญ์ ํ๋จํ์์ ๊ฒฝ์ฐ, ๊ด์ฌ๋จ๊ณ ์ดํ๋ก ๊ฒฐ์ ๋ ๊ฒฝ์ฐ ๊ฐ๋ญ์ง์์์๋ ๋ณดํต๊ฐ๋ญ ์ดํ ๋ฑ๊ธ์ผ๋ก
ํ๋จ๋๋ ๊ฒฝ์ฐ์ ๋ํด ์ผ๊ด์ฑ ์๋ ๊ฐ๋ญ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๊ณตํ๊ณ ์๋ค๊ณ ํ๋จํ์ฌ โ์ฑ๊ณต(Hit, H)โ, ๊ทธ๋ ์ง ์๋ค๋ฉด โ์๋ชป๋ ๊ฒฝ๊ณ (Missing, M)โ๋ก
๋ํ๋ธ๋ค. ๋ฐ๋ฉด, ์ค์ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๊ฐ๋ญ์ด ์๋ ์ ์์ํ๋ผ๊ณ ํ๋จํ์์ ๊ฒฝ์ฐ์ ๊ฐ๋ญ์ง์๊ฐ ๋ณดํต๊ฐ๋ญ ์ดํ ๋ฑ๊ธ์ผ๋ก ํ๋จํ๋ ์ค๋ฅ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ค๋ฉด
โ์คํจ(False, F)โ, ๊ทธ๋ ์ง ์๋ค๋ฉด โ์์์ฑ๊ณต(Negative hit, N)โ์ผ๋ก ๋ํ๋ธ๋ค. ์ด ์ค ์ฑ๊ณต(H)๊ณผ ์์ ์ฑ๊ณต(N)์ ๊ฒฝ์ฐ๋ ๊ฐ๊ฐ
์ฐธ์ ๊ฐ์ผ๋ก ํ๋จํ๊ณ , ์คํจ์ ์๋ชป๋ ๊ฒฝ๊ณ ๋ ๊ฑฐ์ง์ ๊ฐ์ผ๋ก ๊ฒฐ์ ํ์ฌ ์๋ณด์ ์ ์ค๋ฅ ์ธ โ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ ๊ฐ๋ญ์ง์ ์ฌ์ด์ ์ผ๊ด์ฑโ์ ํ๊ฐํ๊ณ ์ ํ๋ค.
๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ Fig. 5์ ๊ฐ์ด 30์ผ, 90์ผ, 180์ผ, 270์ผ ์๊ฐ๋จ์์ ๋ํ์ฌ ์ฐ์ ๋ SPI ๋ฐ SRI์ AUC ๊ฐ์ ๊ฒํ ํ๋ฉด ์ง์ ๋ณ ๊ฐ์์๋ณด
๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ ์ผ๊ด์ฑ์ด ์๋์ ์ผ๋ก ๋์ ์๊ฐ๋จ์๋ฅผ ์ต์ข
์ ์ผ๋ก ๊ฒฐ์ ํ๋ ๊ฒ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ AUC์ ๋ฒ์๋ 0.5์์ 1 ์ฌ์ด์ ๊ฐ์ ๊ฐ์ผ๋ฉฐ, ์ต์ข
์ ์ธ
ROC ๊ณก์ ์ ์ข์ธก ์๋จ์ ๊ฐ๊น์ด ์์นํ ์๋ก ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ ๊ฐ๋ญ์ง์ ์ฌ์ด์ ์ผ๊ด์ฑ์ด ๋๋ค๊ณ ํด์ํ ์ ์๋ค. Fig. 5(a)๋ฅผ ํ์ธํด ๋ณธ ๊ฒฐ๊ณผ,
์ฌ์ง๊ฐ-๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ์ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ ์ผ๊ด์ฑ์ด ๋์ SPI์ ์๊ฐ๋จ์๋ 90์ผ(AUC=0.658)์ด๋ฉฐ, ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ ์ผ๊ด์ฑ์ด ๋์ SRI์
์๊ฐ๋จ์๋ 30์ผ(AUC=0.755)์ธ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธ๋๋ค. Fig. 5(b)๋ฅผ ํ์ธํด ๋ณธ ๊ฒฐ๊ณผ, ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ ์ผ๊ด์ฑ์ด ๋์
SPI์ ์๊ฐ๋จ์๋ 270์ผ(AUC=0.675)์ด๋ฉฐ, ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ ์ผ๊ด์ฑ์ด ๋์ SRI์ ์๊ฐ๋จ์๋ 30์ผ(AUC=0.663)์ธ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค.
Fig. 5.
ROC Curve Analysis Results of SPI and SRI below the Attention-Stage
Fig. 6์ ์ ๋์๋ฃ ์๊ณ์ด์ ๋ณ๋์์ ๋ฐ์ ์ฌ๋ถ์ ๋ฐ๋ผ ์ฐจ๋ณ์ ์ผ๋ก ๊ณ ๋ ค๋ ๋ ๊ฐ์ง SADI (CASE 1๊ณผ CASE 2)์ ๋ํ์ฌ ์ถ๊ฐ์ ์ผ๋ก ๊ฐ์์๋ณด
๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ์ ROC ๋ถ์์ ์ค์ํ ๊ฒฐ๊ณผ์ด๋ค. ์ฌ์ง๊ฐ- ๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ SRI30์ ์ผ๊ด์ฑ์ด ๊ฐ์ฅ ๋์ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๊ณ ,
๋ ๊ฐ์ง SADI (SADI_C1, SADI_C2)๋ ํ ๊ฐ๋ญ์ง์์ ๋น๊ตํ์ฌ ์๋์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ AUC ๊ฐ์ด ๊ณ์ฐ๋์๋ค. ๋ฐ๋ฉด ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋
SADI_C1์ด ์๋์ ์ผ๋ก ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ ๊ฐ์ฅ ํฐ ์ผ๊ด์ฑ์ ๋ณด์์ผ๋ฉฐ, ๋ค์์ผ๋ก๋ SPI270, SRI30, SADI_C2์ ์์๋ก ํ์ธ๋์๋ค.
์ด๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ ์ผ๊ด์ฑ์ด ๋์ ๊ฐ๋ญ์ง์๋ฅผ ๊ฐ์ ํ๋ ๋ฐ ์์ด, ๊ธฐ์กด SADI์ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ๊ฐ์ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์ ์ํ ์ ๋์๋ฃ ์๊ณ์ด์ ๋ณ๋์์
๋ฐ์ ์ฌ๋ถ์ ๋ฐ๋ผ ๋ณํ๋ ๊ฐ๋ญ ์ ๋จ์์ค์ ๋ฐ๋ฅธ ์ํฅ์ ํฌ์ง ์๋ค๊ณ ํด์๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ๊ณผ ๊ฐ์ด ์ ๋์๋ฃ ์ฐํ ์งง์ SRI๋ฅผ ์ฐ์ ํ๋
๋ฐ ๋ฌด๋ฆฌ๊ฐ ์๋ ์ง์ ์์๋ SADI๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์์ฐ๋ ๊ฐ๋ญ์ ๋ณด๋ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ์ ์ผ๊ด์ฑ ์๋ ์ ๋ณด ์ ๊ณต์ด ๊ฐ๋ฅํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ด๋ฉฐ, ๊ฐ์๊ด๋ฆฌ ์
๋ฌด์ํ์
์์ด ํจ์ฉ์ฑ์ด ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
Fig. 6.
ROC Curve Analysis Results of SPI, SRI, and SADIs for Two Methods (CASE1 VS CASE2)
according below the Attention-Stage
Fig. 7์ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ ๊ฐ์ค์น ๊ฐ๋
์ ์ ์ฉํ๋ ๋ฐ ์์ด ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ถํฌํจ์ ์ ํ์ ๋ฐ๋ผ ๊ณ์ฐ๋ ๋ ๊ฐ์ง SADI (CASE 1๊ณผ CASE
3)์ ๋ํ์ฌ ์ถ๊ฐ๋ก ROC ๋ถ์์ ์ค์ํ ๊ฒฐ๊ณผ์ด๋ค. ์ฆ, ๊ฐ์๊ณ์๋ฅผ ์ ์ฉํ๊ธฐ ์ํ ์ต์ ์๊ฐ์ ์ ์ฉ๋ฒ์๋ฅผ ์ฐ์ ํ๊ธฐ ์ํด ์ต์ 3์ผ~์ต๋ 5,000์ผ
๋์์ Epanechnikov ํตํจ์๋ฅผ ์ด์ฉํ ๊ฐ์๊ณ์๋ฅผ ์ฐ์ ํ ํ, ์ด์ ๋ฐ๋ฅธ ROC ๊ณก์ ๋ถ์์ ํตํด AUC ๊ฐ์ ๊ณ์ฐํ ๊ฒฐ๊ณผ์ด๋ค. ์ฌ์ง๊ฐ-๊ตฌ๋ก2
์ง์ ๊ณผ ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ ์ต์ ์๊ฐ์ ๊ฐ์๊ณ์ ์ ์ฉ ๋ฒ์๋ ๋ชจ๋ 10์ผ๋ก ํ์ธ๋์์ผ๋ฉฐ, ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์์ ๋ SADI (CASE 3)์ ์ถ๊ฐ
๊ฐ๋ญ์ ๋ณด๋ก ๊ณ ๋ คํ์ฌ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ์ ์ผ๊ด์ฑ์ ๊ฒํ ํ์๋ค.
Fig. 7.
ROC Curve Analysis Results of SPI, SRI, and SADIs for Two Methods (CASE1 VS CASE3)
according below the Attention-Stage
๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ฌ์ง๊ฐ-๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ๊ณผ ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ๋ชจ๋ SADI_C3๊ฐ ๊ฐ์ฅ ํฐ AUC ๊ฐ์ ๋ํ๋ด๋ ๋ฑ ์๋์ ์ผ๋ก ์ผ๊ด์ฑ์ด ๋์ ๊ฐ๋ญ์ง์๋ SADI
(CASE 3)์ธ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธ๋์๋ค. ์ฌ์ง๊ฐ-๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ์ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ SADI_C3์ AUC ๊ฐ์ 0.807์ด๋ฉฐ, ๋ ๋ฒ์งธ๋ก ๋์ ์ผ๊ด์ฑ์
๋ํ๋ด๋ SRI30 (AUC=0.755)๊ณผ ์ฐจ์ด๋ ํฐ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธ๋๋ค. ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ SADI_C3์ AUC ๊ฐ์ 0.843์ผ๋ก
์ฐ์ ๋์์ผ๋ฉฐ, ๊ทธ ๋ค์์ผ๋ก ๋์ ์ผ๊ด์ฑ์ ๋ณด์ด๋ ์ง์๋ SADI_C1 (AUC=0.711), SPI270 (AUC=0.675), SRI30 (AUC=0.663)
์์ผ๋ก ํ์ธ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ ์ผ๊ด์ฑ์ด ๋์ ๊ฐ๋ญ์ง์๋ฅผ ๊ฐ์ ํ๋ ๋ฐ ์์ด, ๊ธฐ์กด SADI์ ๋ ๋ฒ์งธ ๊ฐ์ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์ ์ํ ๊ฐ์ค์น
๊ฐ๋
์ ์ ์ฉํ๋ ๋ฐ ์์ด ๋ถํฌํจ์ ์ ํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ํฅ์ ํฌ๋ค๊ณ ํด์๋๋ค. ์ฆ, SADI (CASE 1) ์ฐ์ ์ ์ ์ฉ๋ ๊ฐ์๊ณ์ ์ฐ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ํ์ฒ๋ณ ๊ณ ์ ํ
ํน์ฑ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ๋์ ์ง์ฒด์๊ฐ์ ๋ฐ์ํ์ฌ ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ ๋ฐ ํ๊ณ๊ฐ ์์ผ๋ฉฐ, ์ค์ SADI (CASE 3) ์ฐ์ ์ ์ ์ฉ๋ ํต๋ฐ๋ํจ์ ๊ธฐ๋ฐ์ ํ์ฒ๋ณ
์ ๋์ ์ง์ฒดํน์ฑ์ ์ต์ ํํ์ฌ ๊ฐ์๊ณ์๋ฅผ ์ถ์ ํ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ค์ ๊ฐ์์๋ณด ๊ธฐ์ค์ ๋๊ณผ์ ์ผ๊ด์ฑ์ด ํฅ์๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
4. ๊ฒฐ ๋ก
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์๋ฌธํ์ ๊ฐ๋ญ์ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๊ณ ํ์ฒ์ ๊ฐ์๊ด๋ฆฌ๋ฅผ ์ํํจ์ ์์ด ํ์ฉํ ์ ์๋ ๊ฐ๋ญ์ง์์ธ ์ ๋๋๊ฐ๊ฐ๋ญ์ง์(Streamflow Accumulation
Drought Index, SADI)๋ฅผ ์ ์ํ์๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํตํด ์ ์๋ SADI์ ์ค์ ๊ฐ์๊ด๋ฆฌ ์
๋ฌด ํ์ฉ์ฑ์ ํ๋จํ๊ธฐ ์ํด ํ์ํต์ ์์ ๊ฐ์์๋ณด
๊ธฐ์ค ์ง์ (์ฌ์ง๊ฐ ์๊ณ์ ๊ตฌ๋ก2 ์ง์ , ํ์ฐ๊ฐ ์๊ณ์ ์๊ฐ ์ง์ ) ๊ธฐ์ค์ ๋์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฐ์ ํ๋จ ๊ฒฐ๊ณผ์ ROC ๊ณก์ ๋ถ์์ ์ํํ์๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก
๋์ถ๋ ๊ฒฐ๋ก ์ ์ ๋ฆฌํ๋ฉด ๋ค์๊ณผ ๊ฐ๋ค.
(1) ์ฌ์ง๊ฐ-๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ์ ๋ํด ์ง๋ 20๋
๋์์ ๊ด์ธก์ ๋ ์๋ฃ๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ๊ฐ์ํ๋จ ๊ธฐ์ค์ ๋์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฐ์์ํฉ์ ํ๋จํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๊ด์ฌ๋จ๊ณ ์ดํ ๋ฑ๊ธ์ด
14% ๋ฐ์ํ์์์ ํ์ธํ์๋ค. ์ค์ ๊ด์ฌ๋จ๊ณ ์ดํ์ ๋ฑ๊ธ์ด ๋ํ๋ ๊ธฐ๊ฐ์ ์๋์ ์ผ๋ก ์ผ๊ด์ฑ์ด ๋์ ๊ฐ๋ญ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๊ณตํ ๊ฐ๋ญ์ง์๋ Epanechnikov
ํต๋ฐ๋ํจ์๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ฐ์๊ณ์๋ฅผ ์ถ์ ํ์ฌ ์ฐ์ ๋ SADI (CASE 3)์ 30์ผ ๋๊ฐ์ ๋์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ฐ์ ํ SRI๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค. ์ด๊ฒ์ ์ ํ์ฐ๊ตฌ์์
์ฌ์ฉํ ํผํฉ๋ถํฌํจ์์ ๋งค๊ฐ๋ณ์ ์ถ์ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ถํ์ค์ฑ์ ๊ฐ์์ํค๊ธฐ ์ํด ํต๋ฐ๋ํจ์๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ต์ ์ ๊ฐ์๊ณ์ ๋ฒ์๋ฅผ ์ค์ ํ์ฌ ์์ ๋ SADI๊ฐ
๊ฐ์๊ด๋ฆฌ์ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ ์ฉ๋ ์ ์์์ ์์ฆํ๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ผ ํ ์ ์๋ค. ๋ํ ์ฌ์ง๊ฐ-๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ์ ๊ด์ธก์ ๋ ๊ธฐ๋ก๋
์๊ฐ 30๋
๋ฏธ๋ง์ธ ์ ์ ๊ฐ์ํ์์
๋, ํต๊ณํ์ ์ผ๋ก ์ ์์ฑ์ ์ง๋ ๊ฐ๋ญ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๊ณตํ๊ธฐ ์ํด์๋ SRI์ ๋๋ถ์ด SADI (CASE 3)๋ฅผ ๋ณตํฉ์ ์ผ๋ก ํ์ฉํ๋ ๊ฒ์ด ํ๋นํ ๊ฒ์ผ๋ก ์ฌ๋ฃ๋๋ค.
(2) ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์ ์ง๋ 15๋
๋์ ๊ฐ์ํ๋จ ๊ธฐ์ค์ ๋์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๊ด์ฌ๋จ๊ณ ์ดํ ๋ฑ๊ธ์ด 19% ๋ฐ์ํ์์ผ๋ฉฐ, ์ด ์ค ๋๋ถ๋ถ์ 2010๋
์ดํ์
๋ฐ์ํ ๊ฐ๋ญ์ผ๋ก ํ์ธ๋์๋ค. ์ค์ ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์ ๊ด์ฌ๋จ๊ณ ์ดํ์ ๋ฑ๊ธ์ด ๋ํ๋ ๊ธฐ๊ฐ๊ณผ ๊ฐ์ฅ ์ผ๊ด์ฑ์ด ๊ฐ์ฅ ๋์ ๊ฐ๋ญ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๊ณตํ ๊ฐ๋ญ์ง์๋ Epanechnikov
ํต๋ฐ๋ํจ์๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ฐ์๊ณ์๋ฅผ ์ถ์ ํ์ฌ ์ฐ์ ๋ SADI (CASE 3)๋ก ํ์ธ๋์๋ค. ๋ค๋ง ๊ทธ ๋ค์์ผ๋ก ๊ฐ์ํ๋จ ๊ธฐ์ค(๊ด์ฌ๋จ๊ณ)๊ณผ ์ผ๊ด์ฑ์ด ๋๊ฒ
ํ๊ฐ๋ ์ง์๋ ๊ธฐ์กด ์ ํ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์ฐ์ ํ SADI (CASE 1)์ธ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ธ๋์๋ค. ์ฆ, ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์์๋ ์ฌ์ง๊ฐ-๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ๊ณผ ๊ฐ์ด
SADI๋ฅผ ์ฐ์ ํจ์ ์์ด์๋ ํต๋ฐ๋ํจ์๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ต์ ์ ๊ฐ์๊ณ์ ๋ฒ์๋ฅผ ์ค์ ํ๋ ๊ฒ์ด ํจ๊ณผ์ ์ด๋ผ๊ณ ํด์ํ ์ ์์ผ๋, ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ๊ณผ ๊ฐ์ด ์ ๋
๊ด์ธก์ด 15๋
์ด ์ฑ ๋์ง ์์ ๊ด์ธก์๋ฃ ๊ธฐ๋ก๋
์๊ฐ ์ถฉ๋ถํ์ง ์์ ์ง์ ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ SRI๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ฐ๋ญ์ ๋ณด๋ฅผ ์์ฑํ๋ ๊ฒ ๋ณด๋ค๋ SADI๋ฅผ ํ์ฉํ๋
๊ฒ์ด ํ๋นํ๋ค๊ณ ํ ์ ์๋ค.
(3) ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ SADI๋ฅผ ๊ฐ์ ํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์๋ฌธ ์๊ณ์ด ์๋ฃ์์ ํ๊ท ๋๋ ๋ถ์ฐ์ด ๋ณํํ๋ ์์ ๋ถ์์ ์ค์ํ์ฌ, ์ง์ ๋ณ ๋ณ๋์์ ๋ฐ์ ์ฌ๋ถ์
๋ฐ๋ผ ๊ฐ๋ญ ์ ๋จ์์ค์ ์ฐจ๋ณ์ ์ผ๋ก ์ ์ฉํ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ฌ์ง๊ฐ-๊ตฌ๋ก2 ์ง์ ๊ณผ ํ์ฐ๊ฐ-์๊ฐ ์ง์ ์์๋ ๋ณ๋์์ ๋ฐ์ํ SADI (CASE 2)์ ๋นํ์ฌ,
๋ณ๋์์ ์ ๋ฐ์ํ์ง ์๊ณ ๊ธฐ์กด ์ ํ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์ฐ์ ํ SADI (CASE 1)์ ๊ฐ์ํ๋จ ๊ธฐ์ค(๊ด์ฌ๋จ๊ณ)๊ณผ์ ์ผ๊ด์ฑ์ด ๋ ๋๊ฒ ํ๊ฐ๋์๋ค. ์ฆ,
๊ฐ์ํ๋จ ๊ธฐ์ค(๊ด์ฌ๋จ๊ณ)๊ณผ ์ผ๊ด์ฑ์ด ๋์ ๊ฐ๋ญ์ง์๋ฅผ ๊ฐ์ ํจ์ ์์ด ์๊ณ์ด์ ๋ณ๋์์ ๋ฐ์ ์ฌ๋ถ์ ๋ฐ๋ผ ๋ณํ๋ ๊ฐ๋ญ ์ ๋จ์์ค์ ์ํฅ์ ๋ฏธ๋ฏธํ๋ค๊ณ ํด์๋๋ค.
๋ค๋ง ์ค์ Lombard ๊ธฐ๋ฒ์ ์์ฐ์ ์ธ ๋ณํ์์ ๋ํ๋๋ ์๋งํ ๋ณํ๊ฐ ์๋, ์ธ์์ ์ธ ์ฃผ๋ณ ํ๊ฒฝ์ ๋ณํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์์์ ์ ๋์ ๋ณ๋์์ ์ ๋ถ์ํ๋
๋ฐ ์ฅ์ ์ด ์๋ค๋ ์ ์ ๊ฐ์ํ์ฌ ์ด์ ์ ํฉํ ํน์ฑ์ ์ง๋ ํ์ฒ์ ๋์์ ์ญ์ผ๋ก ์ ์ ํ ํ ํฅํ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ง์ํ ํ์๊ฐ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.