격자형 CN 기반의 토지피복별 유출가중치를 이용한 오염부하량 능형회귀모형 개발 :Development of Ridge Regression Model of Pollutant Load Using Runoff Weighted Value Based on Grid-type Curve Number

송철민,  Song, Chul Min

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자료유형: 학위논문

저자정보: 송철민, Song, Chul Min (충북대학교, 충북대학교 대학원)

지도교수: 김진수

발행연도: 2018

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2018

격자형 CN 기반의 토지피복별 유출가중치를 이용한 오염부하량 능형회귀모형 개발

송철민 ; Song , Chul Min 지역건설공학과 2018.01 학위논문

분포형 CN 기반 토지피복별 유출가중치를 이용한 오염부하량 능형회귀모형 개발

송철민 , 김진수 한국농공학회논문집 2018.01 학술저널

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본 연구의 목적은 유출가중치를 이용하여 오염부하량(BOD 및 TP)을 예측할 수 있는 능형회귀모형을 개발함에 있다.
여기서 유출가중치는 토지피복별 수문학적 조건 및 토양의 물리적 특성 등이 반영된 무차원 수치인데,
이를 추정하기 위해 격자형 CN의 개념을 도입하였다. 격자형 CN을 이용하여 유출고를 모의한 결과
선행연구에서 사용되고 있는 면적가중CN 방법보다 실측값에 더욱 근접하는 결과를 나타냈다.
능형회귀모형은 다중회귀모형의 결과에서 나타나는 다중공선성을 해결하기 위한 방법으로 본 연구에서의
다중회귀모형에서 다중공선성이 나타나 이를 해결하기 위해 능형회귀모형을 활용하였다.
또한 능형회귀모형은 다중공선성을 해결하는 데에 있어 기존의 통계학적 방법 중 독립변수의 축소 또는 압축 등의
방법을 사용하지 않아, 연구자가 최초 설계한 모형의 구조를 유지할 수 있는 장점을 갖고 있다.
본 연구의 대상 유역은 한강 지류인 흑천유역을 대상으로 시행하였으며, 개발된 능형회귀모형의 NSE는 BOD가 0.73, TP가 0.87, Pearson 계수는 BOD가 0.88, TP가 0.93으로 나타나 모형의 우수성을 입증하였다.
이에 본 연구의 방법론을 통해 유역관리를 위한 계획 수립 및 정책 등에 도움이 될 것으로 판단된다.

#격자형 CN #토지피복별 유출가중치 #능형회귀 #다중공선성

Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 연구사 5
2.1 CN을 이용한 유출 모형 6
2.2 오염부하량 회귀모형 12
2.2.1 다중회귀모형 12
2.2.2 능형회귀모형 16
Ⅲ. 이론적 배경 21
3.1 NRCS 유출방정식 21
3.2 회귀모형 28
3.2.1 다중회귀모형 28
3.2.2 능형회귀모형 47
Ⅳ. 연구 방법 59
4.1 연구범위 59
4.2 연구자료 61
4.3 연구절차 64
Ⅴ. 모형의 개발 69
5.1 모형개발을 위한 준비단계 69
5.1.1 일강수량 산정 69
5.1.2 유량지속곡선 및 부하지속곡선 산정 72
5.1.3 격자형 CN 산정 78
5.2 토지피복별 유출가중치 84
5.2.1 유출가중치의 개념 84
5.2.2 유출가중치 추정식 88
5.3 회귀모형개발 92
5.3.1 회귀모형의 구조와 변수 92
5.3.2 회귀모형의 가설 설정 93
5.3.3 다중회귀모형 및 검정방법 94
5.3.4 능형회귀모형 및 검정방법 100
5.4 모형 평가 106
Ⅵ. 결과 및 고찰 109
6.1 강수량 및 유출량 109
6.1.1 강수량 109
6.1.2 유출량 111
6.2 오염물질의 농도와 부하량 113
6.2.1 농도변화 113
6.2.2 오염부하량 변화 122
6.2.3 유량지속곡선 및 부하지속곡선 125
6.2.4 국내 오염물질 관리에 대한 문제점 131
6.3 수문학적토양군 현황 136
6.4 격자형 CN 및 토지피복별 유출가중치 139
6.4.1 격자형 CN 139
6.4.2 토지피복별 유출가중치 142
6.5 회귀모형 144
6.5.1 다중회귀모형 144
6.5.2 능형회귀모형 150
6.6 모형 평가 158
Ⅶ. 결 론 161

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