Analysis of the Impact of the Hapcheon Dam on Drought Propagation Using a Drought Event Approach

Abstract

댐은 가뭄 시기에 안정적인 물 공급을 통해 가뭄 완화에 중요한 역할을 하며, 가뭄 전파과정에도 큰 영향을 미치기 때문에 가뭄 전파를 이용하여 댐의 영향을 분석하는 연구가 진행되고 있다. 많은 연구에서 가뭄 전파 시간과 가뭄 지연 시간을 결정하기 위해 CC (correlation coefficient) 방법과 TS (time-shift) 방법이 적용되고 있지만, 이러한 방법들은 가뭄의 실제 상황을 충분히 반영하지 못하며 주관적인 판단이 개입될 가능성이 있다는 한계가 있다. 또한 SPI와 SRI 간 상관관계가 기상학적 및 수문학적 가뭄의 상관관계와는 달라서, 가뭄 전파를 분석할 땐 전체 시계열 접근법보다 가뭄 이벤트 접근법을 적용하는 것이 더 적절한 것으로 확인되었다. 이에 본 연구에서는 최적 가뭄 전파 시간과 지연 시간을 결정하는 새로운 방법을 제시하고자 한다. 이를 바탕으로, 가뭄 이벤트 접근법을 통해 식별된 각 가뭄 이벤트의 특성을 파악하여 댐이 가뭄 전파에 미치는 영향을 분석할 것이다. 본 연구에서는 합천댐을 대상으로 댐의 영향을 분석하였고, 이를 위해 합천댐 유역의 평균 강우량을 바탕으로 10-day에서 360-day까지의 SPI를 계산하였으며, 합천댐의 관측 유입량과 방류량을 이용해 자연 상태의 SRIn과 조절된 상태의 SRIa를 산정하였다. 자연 상태와 조절된 상태 각각의 SPI와 SRI에서 가뭄을 식별하였고, 식별된 가뭄 이벤트인 MD와 HD의 특성을 비교 및 분석하여 가뭄 전파 특성을 분석하였다. 가뭄 이벤트의 특성 중 지속기간과 심도를 이용한 일변량 및 이변량 재현기간도 함께 살펴보면서 댐이 가뭄 전파에 미치는 영향을 여러 가지 방법으로 해석하고자 하였다. 본 연구는 최적의 가뭄 전파 시간과 지연 시간을 결정하는 데 기여하며, 가뭄 전파에 대한 이해를 심화하는 데 도움이 될 것이다. 또한, 댐의 효율적 운영 방안을 마련하고 미래의 가뭄을 조기에 식별하고 효과적으로 대응하는 데 기여할 것으로 기대된다.