매립지에서 발생하는 메탄 발생량 추정을 위한 Tier 2 방법의 적용은 가장 먼저 배출 통계 자료의 신뢰 수준 파악이 요구된다. 메탄 발생량 추정을 위한 각 영향 인자들 자료의 신뢰 수준이 파악이 된다면 이를 이용하여 국내 상황에 적합한 Tier 2 적용을 할 수 있을 것이기 때문이 다.
따라서 매립지 메탄 발생량 추정을 위한 Tier 2 적용을 위해, 본 연구 에서는 메탄 발생량을 Tier 2에 적용하여 추정하기 위해 국내에서 현재 이용가능한 주요 영향 인자들의 신뢰 수준 파악과 이들 자료를 Tier 2에 적용하여 분석하는 방법을 연구하도록 할 것이다.
매립지에서의 메탄 추정량과 이 결과의 신뢰도를 파악하기 위해서는 메탄 발생량 추정결과에 대한 통계적 분석을 통해 결과의 불확실성 파 악이 필요하고, 이를 위해서는 먼저 Tier 2 적용을 위해 필요한 변수별 로 어느 정도의 불확실성이 존재하는 가를 분석하는 것이 필요하다. 따 라서 본 연구에서는 가장 먼저 Tier 2 주요 변수들의 불확실성 검증을 통한 신뢰도를 결정한 후, 검증작업을 거친 변수들을 가지고 Tier 2를 이용한 메탄 발생량 추정과 불확실성을 평가하고자 한다.
가. 전통적 분석법에서 불확실성 확인 방법
전통적 분석법에서 변수들의 불확실성 확인을 위한 방법은 점 추정 (point estimates)치를 이용하는 결정적 접근법(Deterministic Assessment)을 이용하였다. 불확실한 값들에 대해 가장 근접한다고 생각하는 값들을 사
용하여 발생량에 대해 하나의 값으로 점 추정치를 제공하는 방법이다.
그러나 이 방법은 계산은 쉽지만 잘못된 결과를 이끌 가능성이 크다. 특 별한 결과를 이끌어 낼 수 있는 가능성의 정도를 보여주지 못하기 때문 이다. 즉, 결과의 가능성(possibility)은 보여주지만 확률(probability)을 제시 해 주지는 못하게 된다. 따라서 이처럼 발생량 추정치가 하나의 값으로 제공된다면 추정치와 관련 있을지도 모르는 변동과 불확실성에 대한 정 보가 제공되지 못하게 된다. 그러나 이에 반해 확률적 접근법은 발생량 추정치에 대한 결과를 분포를 통해 얻기 때문에, 분포를 이용하여 발생 량의 변동과 불확실성을 함께 분석할 수 있는 방법이라고 할 수 있다.
따라서 확률분포를 이용한 발생량 추정 기법은 모형의 변수들이 가질 수 있는 가능 값들의 범위(range)와 관련하여 이용할 수 있는 정보들을 통합하는 방법이기 때문에 기존 하나의 값들만을 가지고 추정한 방법에 비해 향상된 방법이라고 할 수 있겠다.
Tier 2가 바로 메탄발생 추정량을 위해 확률적 방법을 이용한 접근법 이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 앞으로 Tier 2 적용을 위해 확 률적 접근법 중 하나인 몬테카를로 법칙(Mont-Carlo techniques)을 이용하 기로 하겠다. 앞으로 우리가 시행할 확률적 접근법(Probabilistic Assessment)과 기존의 결정적 접근법(Deterministic Assessment) 사이의 차 이점을 <표 1-13>에 나타내었다.
(결정적 접근법) Deterministic Assessment
(확률적 접근법) Probabilistic Assessment
y 발생량은 점 추정치(point estimates)로 나타내어진다.
y 발생량의 점 추정치는 변동과 불확실성을 알기 어렵다.
y 모든 이용 가능한 정보의 발생의 확률 (probability)을 고려한다.
y 발생량은 각 값에 확률을 부여하여 분포로 나타내어진다.
y 발생량의 분포는 변동(variability)과 불확실성(uncertainty)을 나타내준다.
<표 1-13> 모집단 추측의 통계학적 접근법
확률적 접근법인 몬테카를로 법칙(Mont-Carlo techniques)은 결과(메탄 발생 추정량)와 관련된 빈도(frequencies)들의 분포를 통해 오랜 기간에 대한 예측을 할 수 있게 된다. 하지만 정확하게 어느 시점에서 어떤 결 과가 나올지를 예측할 수 있는 것이 아니라 확률적 분포를 통해 잠재 결과들의 발생 가능구간에 대한 예측을 할 수 있게 된다.
나. 민감도분석
따라서 본 연구에서는 기존의 전통적 분석법의 한계를 보완하여 불확 실성을 확률적으로 가늠하기 위한 민감도분석(sensitivity analysis)을 도입 하여 불확실성 분석을 실시하고자 한다.
민감도는 종속 변수가 독립 변수의 변화에 얼마나 민감하게 변하는가 를 가늠할 수 있는 척도로서 정의할 수 있다. 즉, 민감도분석이란 독립 변수를 변화시켜 주면서(특정 범위 안에서 Tier 2 변수들의 값을 다양하 게 변화시켜 주면서) 그에 따른 종속변수의 변화(Tier 2 결과 값의 상대
적 변화량)를 관찰하는 것이다. 따라서 민감도 분석을 통해 Tier 2 변수 들의 불확실성을 언급할 수 있게 된다. 즉, 메탄 발생 추정량에 영향을 미치는 요인들의 영향력이 어느 정도 인가를 비교하여 파악할 수 있게 되는 것이다. 따라서 이 결과를 통해 앞으로 Tier 2 적용을 위해 필요한 자료수집 방향도 제시할 수 있을 것으로 사료된다.
다. Tier 2 산정 방법 및 결과 평가 과정
다음은 Tier 2를 이용한 CH4 배출량 추정 방법의 4단계 과정이다.
1)
실제 측정 자료의 분포 확인매립지의 실측자료를 통한 배출량 산정에 있어서, 각 변수에 대한 자 료의 해석이 먼저 이루어져야 한다. 이 과정은 자료의 퍼진 정도, 모양, 중심 경향 등 자료의 측정이 이루어진 것 중에서 이용가능 자료들을 이 용하여 Tier 2 변수들 각각의 분포를 파악한 후 자료를 잘 설명할 수 있 는 확률 분포 모형 선택을 하기 위해서이다.
2)
확률 분포의 가정Tier 2 변수들 각각에 대해 적절한 모수 분포의 선택은 확률적 분석 결과들의 통합을 위해 중요하다. 이 때 Tier 2 각 변수들의 분포선택은 자료를 잘 설명할 수 있고 국내 상황을 고려한 전문가의 판단을 근거로 이루어지게 된다. 이 때 선택된 확률 분포는 기존의 대표적 모수분포(정 규 분포, 로그 정규 분포, 감마 분포, 베타 분포, 로지스틱 분포, 균등 분 포 등)들 중에 하나일 수 있다. 분포가 모수적 확률 분포를 통해 설명될 수 있다면 최소의 통계치를 통해서 그 자료를 설명할 수 있고 분포 모
양이 이미 알려진 상태이기 때문에 관찰 자료를 벗어나서 예측을 하는 것이 가능하게 된다는 큰 장점이 있게 된다.