KR20090116285A - 다기준 의사결정기법을 이용한 대안평가지수 산정방법 - Google Patents

다기준 의사결정기법을 이용한 대안평가지수 산정방법 Download PDF

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KR20090116285A
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Abstract

본 발명은 다기준 의사결정기법을 이용한 대안평가지수 산정방법에 관한 것으로, (a) 물순환 건전화를 위한 대안들을 비교하여 우선순위를 제시하기 위해 대안평가지수를 산정하고자 하는 대상유역을 선정하는 단계와; (b) 이수 및 수질관리 측면에서 물순환 건전화를 위한 대안들 중 상기 단계(a)에서 선정된 대상유역에 적용하여 실행가능한 대안을 선정하는 단계와; (c) 상기 단계(b)에서 선정된 대안 각각에 대하여 이수 및 수질관리 측면에서 가중합계법을 이용한 일정한 수학식을 만족하는 효과지수를 지속가능성 평가모형인 DPSIR 모형의 요소를 고려하여 산정하는 단계, 및 (d) 이수 및 수질관리 측면에서 상기 단계(c)에서 산정된 각각의 효과지수를 이용하여 일정한 수학식을 만족하는 대안평가지수를 산정한 후 물순환 건전화를 위한 대안들의 우선순위를 정하는 단계로 구성됨으로써, 많은 대안들을 몇 가지 목적(이수와 수질관리)에 대해 서로 비교하기 위해 평가지수를 산정함과 더불어 특정 유역에 대해 물순환 건전화를 위한 대안의 효과를 정량화하여 손쉽게 우선순위를 제시할 수 있는 효과가 있다.

Description

다기준 의사결정기법을 이용한 대안평가지수 산정방법 {METHOD FOR CALCULATION OF ALTERNATIVE EVALUATION INDEX USING MULTICRITERIA DECISION MAKING TECHNIQUES}
본 발명은 다기준 의사결정기법을 이용한 대안평가지수 산정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지속가능성 개념 모형인 DPSIR을 이용하여 유역 자체의 관리에 대한 수요, 상태를 위협하는 요소, 현재의 상태, 위협하는 요소들로 인한 영향, 대안의 효과를 모두 반영하도록 함으로써, 많은 대안들을 몇 가지 목적(이수와 수질관리)에 대해 서로 비교하기 위해 평가지수를 산정함과 더불어 특정 유역에 대해 물순환 건전화를 위한 대안의 효과를 정량화하여 손쉽게 우선순위를 제시할 수 있는 다기준 의사결정기법을 이용한 대안평가지수 산정방법에 관한 것이다.
물순환 건전화를 위한 다양한 대안 중 어떤 대안을 선택하느냐 하는 것은 의사결정자와 상황에 따라 달라질 수 있는 문제이다. 예를 들어 건기의 수량 확보를 위한 대안 중 효과를 평가하기 위한 기준으로 갈수량(drought flow, Q355)이나 저수량(low flow, Q275) 또는 건기의 총 유출량 등이 다양하게 선택될 수 있다.
또한 같은 유역 내의 대안끼리 비교하는 경우와 다른 유역에 적용하는 대안끼리 비교하는 경우는 접근 방법이 전혀 다른데, 전자의 경우에는 단순히 가격대비 효과를 비교하면 되지만 후자의 경우는 유역의 위험도를 감안한 평가가 이루어져야 하기 때문이다.
또한 대안들은 각각의 목적에 따라 전혀 다른 효과를 나타내게 된다. 예를 들어 지하수 용출수의 활용은 건기의 수량확보에만 효과가 있는데 반해 소규모 저수지 건설은 건기의 수량확보 뿐만 아니라 홍수시 홍수분담량의 저감효과까지 있으므로 서로 다른 효과를 정량적으로 비교하는 것은 쉽지 않다.
국내의 경우 ELECTRE와 타협계획법(compromise programming)을 이용하여 충주댐을 대상으로 다목적댐의 운영률을 평가하거나, 다목적댐과 같은 대규모 국책사업의 경우 의견수렴과정이 전문가나 일반시민을 대상으로 하고 있어 지역주민의 의견수렴은 상대적으로 미흡하다고 지적하고 환경, 경제 및 사회문화적 영향에 대한 평가를 위해 fuzzy 다기준 의사결정해석을 적용하거나, 설문조사 결과를 바탕으로 ELECTRE-I, ELECTRE-II, 타협계획법 등의 다기준 의사결정분석(multicirteria decision making, MCDM) 기법을 사용하여 댐사업의 투자우선순위를 제시한 바 있다.
그러나, 이런 대부분의 연구에서 의사결정을 하는데 있어, 현 세대뿐만 아니라 다음 세대들도 사용이 가능하도록 수자원을 재생이 가능하게 이용하며 생태계를 고려하면서 사용자가 원하는 수준의 수량과 수질을 달성하도록 수자원을 관리하고 수자원과 관련된 사회적 시스템을 유지 발전시키는 개념인 지속가능성 개념을 반영 하여 평가기준을 사용하거나 다기준 의사결정기법을 사용하여 다양한 관리 목적을 동시에 반영하였지만, 대안의 효과분석을 컴퓨터 모형을 사용하여 정량적으로 수행하고 다양한 의사결정기법을 사용하여 비교한 경우는 없었고, 기존의 대부분의 계획 수립 과정에서는 몇 가지의 유의한 대안들에 대해 단일 목적의 몇 가지 항목을 상대비교하거나 일정 목표를 달성하는가를 확인하는 것이 대부분이었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 지속가능성 개념 모형인 DPSIR을 이용하여 유역 자체의 관리에 대한 수요, 상태를 위협하는 요소, 현재의 상태, 위협하는 요소들로 인한 영향, 대안의 효과를 모두 반영하도록 함으로써, 많은 대안들을 몇 가지 목적(이수와 수질관리)에 대해 서로 비교하기 위해 평가지수를 산정함과 더불어 특정 유역에 대해 물순환 건전화를 위한 대안의 효과를 정량화하여 손쉽게 우선순위를 제시할 수 있는 다기준 의사결정기법을 이용한 대안평가지수 산정방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 물순환 건전화를 위한 대안들을 비교하여 우선순위를 제시하기 위해 대안평가지수를 산정하고자 하는 대상유역을 선정하는 단계와; (b) 이수 및 수질관리 측면에서 물순환 건전화를 위한 대안들 중 상기 단계(a)에서 선정된 대상유역에 적용하여 실행가능한 대안을 선정하는 단계와; (c) 상기 단계(b)에서 선정된 대안 각각에 대하여 이수 및 수질관리 측면에서 가중합계법을 이용한 일정한 수학식을 만족하는 효과지수를 지속가능성 평가모형인 DPSIR 모형의 요소를 고려하여 산정하는 단계, 및 (d) 이수 및 수질관리 측면에서 상기 단계(c)에서 산정된 각각의 효과지수를 이용하여 일정한 수학식을 만족하는 대안평가지수를 산정한 후 물순환 건전화를 위한 대안들의 우선순위를 정하는 단계로 구성되는 것을 기본 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 단계(c)에서 사용되는 수학식에서의 가중치는 계층화분석과정(Analytical Hierarchy Process)을 이용하여 산정하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본, 본 발명인 다기준 의사결정기법을 이용한 대안평가지수 산정방법은 지속가능성 개념 모형인 DPSIR을 이용하여 유역 자체의 관리에 대한 수요, 상태를 위협하는 요소, 현재의 상태, 위협하는 요소들로 인한 영향, 대안의 효과를 모두 반영하도록 함으로써, 많은 대안들을 몇 가지 목적(이수와 수질관리)에 대해 서로 비교하기 위해 평가지수를 산정함과 더불어 특정 유역에 대해 물순환 건전화를 위한 대안의 효과를 정량화하여 손쉽게 우선순위를 제시할 수 있는 효과가 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명에 따른 일실시예의 대상유역으로 선정된 안양천 유역의 물순환 건전화를 위해 가능한 대안을 나타낸 도면이고, 도 2 는 본 발명에 따른 대안평가지수 산정을 위한 인자 목록을 나타낸 도면이다.
유역의 물순환 건전화를 위해서는 창의적이고 다양한 대안들이 제시되어야 하며 구체적인 실행가능성과 상관없이 검토할 만한 가치가 있는 대안들은 모두 수집되어야 하고, 되도록 다양한 측면에서 긍정적인 효과가 있는 것이 바람직하며 한 가지 측면에서는 우수하지만 다른 측면에서는 좋지 않은 대안들은 피하는 게 좋다. 특히 최근에 연구 중이거나 시행 중인 대안까지 감안하여 수립하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서 대상유역에 대해 이수 및 수질관리 측면에서 물순환 건전화를 위해 제시되는 대안들은 저류지/저수지 건설, 기존 저수지 재개발, 지하수 취수 금지, 지하철 용출수를 하천유지용수로 활용, 침투증진시설 설치, 유역간 이동: 하수처리장 방류수 재이용, 유역간 이동: 한강 또는 안양천 본류로부터 도수, 합류식 하수관거를 분류식 하수관거로 치환, 상류지역에 소규모 하수처리장 건설, 복개구간 철거, 하천수 바닥 손실방지이다.
이 중 본 발명에서 대안의 효과분석에 사용하는 HSPF(Hydrological Simulation Program-Fortran) 모형으로 분석이 어려운 대안인 지하수 취수금지, 침투증진시설, 합류식 하수관거를 분류식 하수관거로 치환하는 대안들을 제외하고 대상유역에 대해 구체적인 적용 계획을 수립하면 다음의 표 1과 같다. 본 발명의 일실시예에서는 대상유역으로 안양천 유역을 선정한다.
Figure 112008032383900-PAT00001
상기 표 1에서 제안된 32개 대안들을 기술적 가능성(technical feasibility), 경제적 효율성(economic feasibility), 환경적 안정성(environmental feasibility) 측면에서 정성적으로 검토하여 실행가능한 대안을 선정하면 도 1과 같다. 이 과정은 일반적으로 특정 대안이 대상 유역에 적용할 수 있는지 여부만 판단하는 과정으로 현장답사 및 문헌조사 등을 통해 검토하여 결정함이 바람직하다.
한편, 대안평가지수를 산정하는 식은 다기준 의사결정기법의 종류에 따라 다른데, 그 중 가장 많이 사용되는 가중합계법(weighted summation method)에 대한 수식을 나타내면 다음의 수학식 1과 같다.
Figure 112008032383900-PAT00002
여기서, a i 는 i대안이며, n은 대안 i가 적용된 중유역이며, f 1은 치수 측면의 효과지수 (0~1), f 2는 이수 측면의 효과 지수(0~1), f 3은 수질관리 측면의 효과 지수(0~1)를 나타내는 값이며, p n , q n , r n 은 치수, 이수, 수질관리에 대한 가중치인데, 특히 p n , q n , r n 은 지역주민와 관련 지자체 공무원의 의견을 반영하여 지역마다 다르게 산정되며 설문을 통해 의견을 평균하거나 계층화분석과정을 이용할 수 있다.
치수, 이수, 수질관리 측면에서 대안의 효과지수인 f j는 지속가능성 모형인 DPSIR (Drivers-Pressure-State-Impact-Response)의 요소인 추진력(driver)-압 력(pressure)-상태(state)-영향(impact)-반응(response)을 고려하여 다음의 수학식 2와 같이 제안할 수 있다.
Figure 112008032383900-PAT00003
여기서, i는 대안명이고, j는 1인 경우 치수, 2인 경우 이수, 3인 경우는 수질관리를 의미하며, w j ,1~w j ,5는 추진력, 압력, 상태, 영향, 반응에 대한 가중치인데, 이는 다수의 전문가 의견을 반영하여 지역마다 다르게 산정될 수 있으며 일반적으로 계층화분석과정이 이용되고, DR j ,i 은 대안 i가 j측면에 미치는 추진력에 대한 지수, PR j ,i 은 대안 i가 j측면에 미치는 압력에 대한 지수, ST j ,i 는 상태에 대한 지수, IM j ,i 는 대안 i가 j측면에 미치는 영향에 대한 지수, RE j ,i 는 반응에 대한 지수를 의미한다.
한편, 치수, 이수, 수질관리 측면 모두를 반영하기 위해서는 많은 시간과 노력이 필요하고, 일반적으로 지역주민들은 수질관리에 대한 관심과 요구가 가장 높아 수질관리와 관련성이 많이 떨어지는 치수 부분은 본 발명에서는 제외한다.
상기 DPSIR 모형은 기존의 Pressure-State-Response (PSR) 모형을 개선하여 지속가능성을 지표화하기 위해 개발된 것으로, 기존의 PSR 모형은 복잡한 생태학적 과정과 인간 환경의 인과관계를 설명하지 못하였다. 특히 상태의 변화로부터 생기는 영향(impact)을 전혀 설명하지 못하는 단점을 가지고 있을 뿐만 아니라 반응이 시스템에 영향을 미치는 상황을 반영하지 못한다.
즉 PSR 모형은 인간의 활동(pressure)이 환경(state)에 영향을 미치고 환경은 다시 인간으로 하여금 압력을 줄이기 위한 활동(response)을 촉진하게 하지만, DPSIR 모형은 여기에 두 가지 개념이 추가되었다. 인간의 행복은 환경의 질과 관계가 있고 사회의 활동과 경제적 압력은 환경과 인간의 행복에 영향을 미친다는 것이다.
이러한 개념은 추진력(driving force or drivers)과 영향(impact)에 반영되어 PSR 모형에 추가되었는데, 즉 DPSIR 모형은 사회의 추진력이 인간 사회에 압력을 발생시키고 압력이 상태에 영향을 미침에 따라 상태가 반응을 야기하는 영향을 유발하며 다시 반응은 이상의 네 가지 요소에 각각 다시 영향을 미친다는 관계에 착안한 것이다.
여기서 추진력(D)은 환경에 영향을 미치는 사회-경제적 요소로 일반적으로 인구, 자원의 사용량, 교육수준, 거주자수, 에너지 소비량 등이 있고, 압력(P)은 환경의 상태에 직접적으로 영향을 미치는 자연적인 요소로 오염부하량, CO2 배출량 등이 있으며, 상태(S)는 환경의 질과 자연자원의 양을 정량적으로 측정하는 것으로 하천수질 농도, 오존의 농도 등이 있고, 영향(I)은 환경의 상태가 인간, 동물, 생화학적 과정에 미치는 영향으로 질병의 정도, 생태계에 환경오염물질 배출량 등이 있으며, 반응(R)은 환경의 변화에 대한 사회의 반응으로 환경개선을 위한 다양한 활동 등이 이에 해당된다.
본 발명에서도 D, P, S, I, R에 해당되는 각각의 인자를 도 2와 같이 산정한다.
즉 물순환에 가장 많은 영향을 미치는 근본적인 요인(D)을 인구와 인구밀도로 가정하고, 인간의 활동 중 물순환에 압력(P)을 미치는 요소로 이수 측면에서는 도시지역 비율과 하천수 누수 여부, 유역경사, 지하수 취수량을 사용하며, 수질관리 측면에서는 BOD, COD, SS, TN, TP 부하량, 미처리 하수 유입여부, 복개구간 비율, 인구밀도를 가정한다.
이러한 압력으로 인해 영향을 받는 자연상태 요소는 이수 측면에서 유황곡선에서 평균 갈수량과 평균 저수량의 목표 수문학적 갈수량에 대한 비율로 가정하고, 수질관리 측면에서는 목표수질 대비 BOD 평균 농도, 일최대허용부하량(total maximum daily load, TMDL) 대비 BOD 평균 일총부하량으로 가정한다.
물순환의 악화로 인해 인간에게 나타나는 직접적인 영향은 이수측면에서 연중 유지유량 부족일수, 수질측면에서는 연중 TMDL을 만족하지 못하는 일수로 가정한다.
이러한 영향을 회복하기 위해 국가, 사회, 관리부처 등에서 시도하는 여러 대안들을 반응이라고 하며 반응으로 인한 효과를 정량화하기 위해 선택된 각각의 기준들은 정량적 분석이 가능한 상태와 영향의 인자들의 변화값을 사용한다. 여기서 반응의 효과를 정량화하기 위한 평가기준으로 D와 P를 사용하지 않는 이유는 D와 P 자체를 변화시키려는 대안을 설정하지 않는 한 직접적으로 이들과의 연관성을 규명하기 어렵기 때문이다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 지속가능성 평가모형인 DPSIR 모형의 각각의 요소를 산정하는 수식 또한 다기준 의사결정방법마다 다른데, 가장 많이 사용되는 가중합계법의 이수 측면에서의 추진력(DR 2 ,n ), 압력(PR 2 ,n ), 상태(ST 2 ,n ), 영향(IM 2 ,n ), 반응(RE 2 ,n )에 대한 수학식 3 내지 수학식 7과 수질관리 측면에서의 추진력(DR 3 ,n ), 압력(PR 3 ,n ), 상태(ST 3 ,n ), 영향(IM 3 ,n ), 반응(RE 3 ,n )에 대한 수학식 8 내지 수학식 12를 제시하면 다음과 같다.
Figure 112008032383900-PAT00004
Figure 112008032383900-PAT00005
여기서, s PD 는 인구밀도의 무차원화된 값, s P 는 인구의 무차원화된 값, s SS 는 하천수 누수 여부(누수 1, 비누수 0), s UR 는 도시화 비율의 무차원화된 값, s GW 는 지하수/하천수 단위면적당 취수량의 무차원화된 값, s SW 는 유역경사의 무차원화된 값이고, β 2,1~β 2,6은 각각의 인자에 대한 가중치로 전문가들에게 설문조사를 실시하고 계층화분석과정을 통해서 정량화함이 바람직하다.
Figure 112008032383900-PAT00006
Figure 112008032383900-PAT00007
Figure 112008032383900-PAT00008
여기서, d(a i ), l(a i ), △d(a i ), △l(a i )는 대안 a i 가 적용되는 유역의 갈수량과 저수량 및 각각의 증감량을 의미하며, t 1(a i ) 는 대안 a i 가 적용되는 유역의 수문학적 목표유지유량을 의미하며, n 1(a i ), △n 1(a i )은 대안 a i 가 적용되는 유역의 목표유지유량 만족일수와 그 증감량을 의미하고, β 2,7~β 2,11은 각각의 인자에 대한 가중치로 전문가들에게 설문조사를 실시하고 계층화분석과정을 통해서 정량화함이 바람직하다. 한편, 상기 값들은 대상유역에 대한 HSPF 모의결과와 기 산정된 지역별 하천유지유량을 활용하여 산정될 수 있다.
Figure 112008032383900-PAT00009
Figure 112008032383900-PAT00010
여기서, s PD 는 인구밀도의 무차원화된 값, s P 는 인구의 무차원화된 값, s LB 는 BOD 부하량, s LC 는 COD 부하량, s LS 는 SS 부하량, s LPN 는 TN, TP 부하량의 무차원화된 값, s WI 는 미처리 하수의 유입여부(유입 1, 미유입 0), s CSN 은 하천복개구간비율의 무차원화된 값이고, β 3,1~β 3, 9은 각각의 인자에 대한 가중치로 전문가들에게 설문조사를 실시하고 계층화분석과정을 통해서 정량화함이 바람직하다.
Figure 112008032383900-PAT00011
Figure 112008032383900-PAT00012
Figure 112008032383900-PAT00013
여기서, q 1(a i ), q 2(a i ), △q 1(a i ), △q 2(a i )는 대안 a i 가 적용되는 유역의 평균 BOD 농도, 총 BOD 일부하량과 각각의 증감량을 의미하며, t 2(a i ), t 3(a i ) 는 대안 a i 가 적용되는 유역의 목표수질, 목표 총일부하량을 의미하며, n 2(a i ), n 3(a i ), △n 2(a i ), △n 3(a i )은 대안 a i 가 적용되는 유역의 목표수질 만족일수, 목표 총일부하량 만족일수와 각각의 증감량을 의미하고, β 3,10~β 3,16은 각각의 인자에 대한 가중치로 전문가들에게 설문조사를 실시하고 계층화분석과정을 통해서 정량화함이 바람직하다. 한편, 상기 값들은 대상유역에 대한 HSPF 모의결과와 기 산정된 지역별 목표수질, 일최대 허용오염부하량을 활용하여 산정될 수 있다.
또 수학식 2에서의 DPSIR 모형의 지속가능성 구성요소의 가중치 w j ,1~w j ,5는 계층화분석과정(Analytical Hierarchy Process)을 이용하여 산정할 수 있고, 대상유역을 안양천 유역으로 하는 본 발명의 일실시예에서 사용된 가중치 값은 표 2와 같다.
Figure 112008032383900-PAT00014
본 발명의 일실시예의 대상유역인 안양천에 대해 대안평가지수를 산정하기 위해 사용할 추진-압력-상태-영향-반응 요소의 자료를 HSPF 모의결과와 기 산정된 자료 및 수학식 3 내지 수학식 12를 이용하여 이수 측면에서 정리하면 표 3, 수질관리 측면에서 정리하면 다음의 표 4와 같다.
Figure 112008032383900-PAT00015
Figure 112008032383900-PAT00016
결국, 평가지수가 0.6 이상인 것은 ‘G' 등급, 0.3~0.6은 ‘A' 등급, 0.3 이하는 ‘P' 등급으로 구분하여 대안들을 등급별로 나누고, 본 발명의 일실시예의 대상유역인 안양천에 대해서 이수와 수질관리에 대한 가중치인 수학식 1의 q n , r n 는 각각 0.5를 사용한 가중합계법을 이용하여 대안평가지수와 등수 및 등급을 제시하면 표 5와 같다.
Figure 112008032383900-PAT00017
참고로, 안양천에 대한 상기 결과를 비교분석해 보면, 일반적으로 DPSIR의 각각의 요소가 모두 좋은 값을 보이는 도림천 유역(도림천, 봉천천, 대방천)에 적용 가능한 대안들인 S5+U4(1위), S5(2위), S4(3위), S1(4위), S4+U3(5위)이 높은 순위를 보이고 있고, 대안의 종류별로 살펴보면 복개하천의 복원과 관련된 대안들이 평균적으로 좋은 순위를 보이고 있으며, 그 다음으로 상류에 소규모 하수처리장을 건설하는 것이 수량과 수질 측면에서 그 다음으로 좋은 효과를 보이고 지하철 용출수 활용이 복개하천 복원과 함께 실행될 경우 좋은 효과를 보이고 있는 반면 저수지 재개발은 수질측면에서 전혀 효과가 없고 수량측면에서도 다른 대안에 비해 좋지 않은 효과를 보이므로 낮은 등급을 보이고 있으나, 이 대안은 비교적 저렴하게 실행할 수 있는 장점이 있으므로 나쁜 대안으로 볼 수는 없을 것이다. 또한, 하수처리수 재이용 관련 대안들은 수량적인 측면에서는 탁월한 효과가 기대되나 수질 측면에서 상류 지천의 농도를 높일 뿐만 아니라 오염총량 또한 크게 증가시키므로 좋지 않은 결과를 보인다.
상기에서는 본 발명에 대한 특정의 바람직한 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 요지를 벗어남이 없이 다양하게 변경시킬 수 있을 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 일실시예의 대상유역으로 선정된 안양천 유역의 물순환 건전화를 위해 가능한 대안을 나타낸 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 대안평가지수 산정을 위한 인자 목록을 나타낸 도면.

Claims (4)

  1. (a) 물순환 건전화를 위한 대안들을 비교하여 우선순위를 제시하기 위해 대안평가지수를 산정하고자 하는 대상유역을 선정하는 단계와;
    (b) 이수 및 수질관리 측면에서 물순환 건전화를 위한 대안들 중 상기 단계(a)에서 선정된 대상유역에 적용하여 실행가능한 대안을 선정하는 단계와;
    (c) 상기 단계(b)에서 선정된 대안 각각에 대하여 이수 및 수질관리 측면에서 가중합계법을 이용한 다음의 수학식을 만족하는 효과지수를 지속가능성 평가모형인 DPSIR 모형의 요소를 고려하여 산정하는 단계,
    Figure 112008032383900-PAT00018
    (여기서, i는 대안명이고, j는 2인 경우 이수, 3인 경우는 수질관리를 의미하며, w j ,1~w j ,5는 추진력, 압력, 상태, 영향, 반응에 대한 가중치이고, DR j ,i 은 대안 i가 j측면에 미치는 추진력에 대한 지수, PR j ,i 은 대안 i가 j측면에 미치는 압력에 대한 지수, ST j ,i 는 상태에 대한 지수, IM j ,i 는 대안 i가 j측면에 미치는 영향에 대한 지수, RE j ,i 는 반응에 대한 지수임.) 및
    (d) 이수 및 수질관리 측면에서 상기 단계(c)에서 산정된 각각의 효과지수를 이용하여 다음의 수학식을 만족하는 대안평가지수를 산정한 후 물순환 건전화를 위한 대안들의 우선순위를 정하는 단계
    Figure 112008032383900-PAT00019
    (여기서, a i 는 i대안이며, n은 대안 i가 적용된 중유역이며, f 2는 이수 측면의 효과 지수(0~1), f 3은 수질관리 측면의 효과 지수(0~1)를 나타내는 값이며, q n , r n 은 이수, 수질관리에 대한 가중치임.)
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 다기준 의사결정기법을 이용한 대안평가지수 산정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(c)에서의 가중치 w j ,1~w j ,5는 계층화분석과정(Analytical Hierarchy Process)을 이용하여 산정하는 것을 특징으로 하는 다기준 의사결정기법을 이용한 대안평가지수 산정방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(c)에서 이수 측면에서의 추진력(DR 2 ,n ), 압력(PR 2 ,n ), 상태(ST 2 ,n ), 영향(IM 2 ,n ), 반응(RE 2 ,n )에 대한 지수가 다음의 각각의 수학식
    Figure 112008032383900-PAT00020
    ,
    Figure 112008032383900-PAT00021
    ,
    (여기서, s PD 는 인구밀도의 무차원화된 값, s P 는 인구의 무차원화된 값, s SS 는 하천수 누수 여부(누수 1, 비누수 0), s UR 는 도시화 비율의 무차원화된 값, s GW 는 지하수/하천수 단위면적당 취수량의 무차원화된 값, s SW 는 유역경사의 무차원화된 값이고, β 2,1~β 2,6은 각각의 인자에 대한 가중치임.)
    Figure 112008032383900-PAT00022
    ,
    Figure 112008032383900-PAT00023
    ,
    Figure 112008032383900-PAT00024
    (여기서, d(a i ), l(a i ), △d(a i ), △l(a i )는 대안 a i 가 적용되는 유역의 갈수량과 저수량 및 각각의 증감량을 의미하며, t 1(a i ) 는 대안 a i 가 적용되는 유역의 수문학적 목표유지유량을 의미하며, n 1(a i ), △n 1(a i )은 대안 a i 가 적용되는 유역의 목표유지유량 만족일수와 그 증감량을 의미하고, β 2,7~β 2,11은 각각의 인자에 대한 가중치임.)
    을 만족하는 것을 특징으로 하는 다기준 의사결정기법을 이용한 대안평가지 수 산정방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(c)에서 수질관리 측면에서의 추진력(DR 3 ,n ), 압력(PR 3 ,n ), 상태(ST 3 ,n ), 영향(IM 3 ,n ), 반응(RE 3 ,n )에 대한 지수가 다음의 각각의 수학식
    Figure 112008032383900-PAT00025
    ,
    Figure 112008032383900-PAT00026
    ,
    (여기서, s PD 는 인구밀도의 무차원화된 값, s P 는 인구의 무차원화된 값, s LB 는 BOD 부하량, s LC 는 COD 부하량, s LS 는 SS 부하량, s LPN 는 TN, TP 부하량의 무차원화된 값, s WI 는 미처리 하수의 유입여부(유입 1, 미유입 0), s CSN 은 하천복개구간비율의 무차원화된 값이고, β 3,1~β 3, 9은 각각의 인자에 대한 가중치임.)
    Figure 112008032383900-PAT00027
    ,
    Figure 112008032383900-PAT00028
    ,
    Figure 112008032383900-PAT00029
    (여기서, q 1(a i ), q 2(a i ), △q 1(a i ), △q 2(a i )는 대안 a i 가 적용되는 유역의 평균 BOD 농도, 총 BOD 일부하량과 각각의 증감량을 의미하며, t 2(a i ), t 3(a i ) 는 대안 a i 가 적용되는 유역의 목표수질, 목표 총일부하량을 의미하며, n 2(a i ), n 3(a i ), △n 2(a i ), △n 3(a i )은 대안 a i 가 적용되는 유역의 목표수질 만족일수, 목표 총일부하량 만족일수와 각각의 증감량을 의미하고, β 3,10~β 3,16은 각각의 인자에 대한 가중치임.)
    을 만족하는 것을 특징으로 하는 다기준 의사결정기법을 이용한 대안평가지수 산정방법.
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