시계열 자료에 대한 경향성 분석기법의 비교 연구

초록

수자원 계획 수립을 위하여 목적에 따라 추계학적 모형 구축이나 빈도분석등 수문시계열 해석을 시행한다. 이 때 수문시계열 자료는 정상성과 독립성을 지녀야 하고 우선적으로 이들에 대한 검정(test)을 수행하여야 한다. 그러나 국내의 경우 사전에 수문 시계열 자료가 정상성이나 독립성을 지니고 있다고 가정하고 수문 분석을 실시하는 경우가 많았기 때문에, 왜곡된 결과를 초래할 여지가 있었다고 사료된다. 그러므로, 수문자료를 확률적인 분석이나 추계학적 분석에 사용하기 위해서는 수문자료의 시계열 특성을 사전에 반드시 분석할 필요가 있다. 자료의 독립성과 비선형성 검정을 위해 BDS 통계를 사용하였으며, 시계열 자료의 특성 중 하나인 경향성은 자료를 도시함으로써 쉽게 파악할 수 있지만, 경향성이 뚜렷하게 나타나지 않는 경우에는 통계적 방법을 이용하여 경향성 분석을 실시한다. 경향성 분석을 위한 통계적 분석 방법으로는 T-검정, Hotelling-pabst 검정, 비선형 경향성 검정(nonlinear trend test), Mann-Kendall 검정(MK 검정), Sen 검정등의 여러 가지 방법이 있다. 본 연구에서는 수문 시계열 자료의 경향성분석 방법중 하나인 Mann-Kendall 검정에서 자료의 자기 상관성이 검정에 미치는 영향을 파악하고, 자기 상관성의 영향을 소거시키기 위해 lag-1 계열상관계수에 의한 효과적 자료크기(Effective sample size, ESS)를 이용하여 수정된 Mann-Kendall 검정을 실시하였으며, 수정 MK 검정이 가지고 있는 오류를 파악하므로 자기 상관성을 지닌 자료의 경향성 분석기법을 연구하였다. 즉, 수정 MK 검정이 계열 상관성의 영향 제거에 어떠한 효과를 나타내는지를 분석하였다.