수문/수리 해석을 위한 KICT 모델 소개 = KICT models for hydrologic and hydraulic analysis

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 수문 및 수리 해석을 위해서 한국건설기술연구원(Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology, KICT)에서 개발되어 사용되고 있는 모델을 개략적으로 소개하고, 그 중 GRM (Grid based Rainfall-runoff Model) 모델과 G2D (Grid based 2-Dimensional land surface flood model) 모델에 대해서 좀 더 상세히 기술하고자 한다. KICT에서는 유역 유출, 하천 흐름, 침수 모의 등과 같이 수자원 분석 과정 전반에서 필요한 모델을 개발하여 제공하고 있다. 우선 유역 유출에서는 연속형 물순환 해석을 위해서 CAT (Catchment hydrologic cycle Assessment Tool), DWAT (Dynamic Water resources Assessment Tool)이 있고, 홍수이벤트 해석은 GRM과 CAT 모델을 이용할 수 있다. 또한 광역 불배분 모의는 K-WEAP (Korea-Water Evaluation And Planning System) 모델을 사용할 수 있다. 하천 흐름해석을 위해서는 1차원 SNS (Subcritical and Supercritical flow analysis model) 모델이 있고, 안정하도 설계를 위한 SCAD (Stable Channel Analysis and Design) 모델이 있다. 침수해석을 위해서는 광역 홍수터 침수모의를 위한 G2D 모델이 있으며, 지하공간을 포함한 도시지역 침수모의를 위해서는 KICT-UF (Urban Flood)를 이용할 수 있다. 각 모델은 국내외의 다양한 적용 사례가 있으며, 특히 DWAT은 WMO (World Meteorological Organization) 웹사이트에 등재되어 있고, GRM은 홍수유출 분야에서 WMO에서 추천하는 대표 모델 중 하나로 채택되었다. 각 모델의 상세사항은 각각의 매뉴얼과 논문을 참고할 수 있다. 이 중 GRM 모델은 물리적 분포형 강우-유출 모델로 댐방류를 고려한 실시간 홍수모의가 가능하다. G2D 모델은 정형 사각 격자 기반의 2차원 침수해석 모델로 이송가속도항을 제외한 DWE(-)(Dynamic Wave Equation -) 방정식을 음해법으로 해석함으로써 모의시간이 빠르고 해의 수렴이 안정적인 특징이 있다. GRM 모델과 G2D 모델은 오픈소스로 공개되어 있으며, Github (https://github.com/floodmodel)를 통해서 소스코드, 실행파일, 매뉴얼 등을 참고할 수 있다. 이 두 모델은 오픈소스 GIS S/W인 QGIS에서 모델을 실행할 수 있는 plug-in GUI를 제공하고 있으며, 이 또한 Github를 통해서 공개하고 있다. 그러므로 개발된 모델의 사용뿐만 아니라, 모델의 개발 및 수정, 모델 구현의 세부사항에 관심 있는 전문가들은 Github를 통해서 참여할 수 있다. 본 고에서는 수자원 관리를 위한 전반적인 영역에서 KICT에서 개발 및 활용하고 있는 모델을 제시하였다. 이러한 연구 결과물들이 향후 국내 수자원 모델 관련 기술의 지속적인 발전과 국제사회에서 우리나라의 위상이 나날이 커져가고 있는 상황과 더불어 수자원 분야에서 우리나라의 역할 증대에 기여할 수 있기를 기대한다.