Monte Carlo 모의실험을 이용한 Burr XII 분포형의 적용가능성에 관한 연구

• 영문명: Applicability of Burr XII Distribution for Rainfall Frequency Analysis using Monte Carlo Simulation
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 서정호(Seo, Jungho) 김성훈(Kim, Sunghun) 안현준(Ahn, Hyunjun) 신주영(Shin, Ju-Young) 허준행(Heo, Jun-Haeng)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 19권3호, 11~21쪽, 전체 11쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2019.06.30

국문 초록

수공구조물의 설계 및 관리에 있어서 확률강우량을 산정하는 것은 매우 중요하며, 특히 강우 빈도해석을 수행할 때 수문자료를 적절하게 표현할 수 있는 최적의 확률분포형을 선정하는 것은 매우 중요하다. 수문통계분야에서는 generalized extreme value(GEV), generalized logistic (GLO), Gumbel (GUM) 분포와 같은 다양한 분포 모형을 널리 사용하여 왔다. 우리나라 극한 강우 사상의 경우 GEV 분포와 GUM 분포가 비교적 적합한 것으로 알려져 있다. 하지만 GEV, GLO, GUM 분포와 같이 기존에 사용하던 분포형은 하나의 형상매개변수 혹은 형상매개변수가 없어 자료의 통계적 특성을 정확하게 표현하는데 한계가 있을 수 있다. 반면에 Burr XII (BUR) 분포는 두 개의 형상매개변수를 가지고 있어 분포형이 나타내는 통계적 특성의 범위가 넓은 장점이 있다. 또한, 다양한 분야에서 유연하게 적용할 수 있는 통계적 특성을 가지고 있기 때문에 최근 수자원 분야에서도 이를 적용하기위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 강우자료에 대하여 BUR 분포를 적용하여 적합도 검정을 수행하였고, 기존에 사용되고 있는 분포형의 결과와 비교⋅분석하였다. 또한 Monte Carlo 모의실험을 이용하여 BUR 분포형의 적용 가능성을 확인하였다. 그 결과 GEV 및 BUR 분포형이 GUM 및 GLO 분포형과 비교하여 적합한 것으로 나타났다.

영문 초록

Hydrological quantile estimation is crucial for the design and management of hydraulic infrastructure. In the frequency analysis of extreme rainfall, it is important to select the most appropriate probability distribution that can adequately reproduce the extreme rainfall quantiles. In statistical hydrology, various distributions such as the generalized extreme value (GEV), generalized logistic (GLO), and Gumbel (GUM) distributions have been used widely. The GEV and GUM distributions are often suggested as the appropriate probability models for data on cases of extreme rainfall in Korea. However, the GEV, GUM, and GLO distributions have a limit for reproducing the statistical characteristics of data because they either have one shape parameter or do not have one at all. However, the Burr XII (BUR) distribution has two shape parameters and has a high flexibility for fitting data. Therefore, it has been widely used in the hydrological field and others. In this study, the applicability and suitability of the BUR distribution were examined for annual maximum rainfall data in Korea. The performance of the BUR distribution was compared with those of the conventional distributions using the Monte Carlo simulation. As a result, it was found that the GEV and BUR distributions are more appropriate models for Korean extreme rainfall data compared to the GUM and GLO distributions.

목차

1. 서 론

2. 기본이론

3. 적용 및 결과

4. 결 론

키워드

Burr XII Distribution Monte Carlo Simulation Hydrological Applicability Burr XII 분포 Monte Carlo 모의실험 수문학적 적용성