• 2015.12
    ARCROM 뉴스레터 제16호
    • · 발행인:  서일원
    • · 편집인:  박기두, 정유진



■ 파워하우스 > 우수성과물
하천정보 분석 모델 및 예보 시스템 (RIVERCAST-K)
2015년 국토교통부 R&D 우수성과 25선 수상

국내 하천 환경은 기후변화와 도시화 그리고 대하천 정비사업 등을 통해 과거에 비해 크게 변화되고 있다. 변화하는 환경에 적응할 수 있는 지속 가능한 하천 및 수자원관리가 부각되고 있어 하천정보를 능동적으로 관리해야 하는 상황이 만들어졌다. 이에 하천에서의 수변공간 이용 및 친수활동의 활성화, 수리ᆞ수질정보 제공을 위한 지능형 하천정보 분석 및 예보 시스템을 개발하였다.

 

본 연구의 목적은 하천 관리자 및 대시민용 정보의 능동적인 제공을 위하여 하천 정보를 분석하여 공급하는 것으로, 친수활동 지수 모델, 데이터 기반 유량 및 수질 모델, 수위예측을 위한 물리기반 모델 등으로 이루어져 있다. 친수활동지수 모델은 최근 많은 분야에서 적용되고 있는 데이터마이닝 기법을 적용하여 수리 및 수질인자를 예측하고 이를 바탕으로 수리 및 수질상의 안전성을 나타내는 종합지수인 친수활동지수를 산정한다. 수리인자에는 하천 유량, 수위 등이 포함되고, 수질인자에는 대장균, DO, 탁도, 클로로필a 등이 포함된다. 하천에서 친수활동을 수영, 수상스키, 보트타기와 같은 입수형 친수활동과 하천변 자전거타기, 산책, 캠핑 등 비입수형 친수활동으로 분류한 후 각 각에 대한 수리, 수질 조건을 설정하고 종합 지수를 예보할 수 있도록 하였다.

 

데이터 기반 유량 및 수질 모델의 경우 인공신경망 모델인 ANN을 이용하여 기존에 존재하는 일 단위 자료를 이용하여 목표로 하는 날의 수질과 유량을 예측할 수 있도록 개발하였다. 이 모델은 시험 적용 구간인 낙동강에 구축되어 낙동강의 다음 날 DO, 탁도, 클로로필 a와 같은 수질과 유량을 예측할 수 있도록 하였다. 물리기반 수위 예측 모델은 수리거동 곡선을 사용하여 신속하고 정확성 있는 일차원 수위예측 결과를 제시하도록 하였다. 임의로 하천 구간에서 가능한 모든 흐름 조건에 대한 1차원 흐름 방정식 계산을 미리 진행하여 데이터베이스를 작성한 다음, 그 결과를 다시 활용할 수 있도록 시스템의 유량 예측 모델과 연결하여 예보시스템의 수위 예측을 담당한다. 이러한 모델들은 시민들이 안전하고 건강하게 하천을 이용할 수 있도록 하여 하천 이용의 효율성을 높일 것으로 기대된다.  





신재현
연구원
서울대학교 박사과정