그동안 우리나라는 화산재해에 대해 비교적 안전한 지역으로 인식되고 있었으나, 최근 백두산 지역의 다양한 화산분화 전조현상 발생 등 화산재해 위험성을 제기하는 전문가의 의견이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 향후 발생가능한 화산재해에 대해 신속·정확하게 대응하기 위한 공간정보 기반의 화산재해대응시스템 개발방안을 제시하였으며, 실제 파일럿 시스템을 개발하여 상용화 시스템 개발을 위한 기반을 마련하였다. 향후 화산재해대응시스템이 소방방재청 국가재난관리시스템(NDMS) 체계에 탑재되기까지는 추가적인 연구 및 시스템 보완이 필요하나, 해당 시스템이 방재업무에 실용화 된다면 향후 백두산을 비롯하여 우리나라 인근지역에서 발생하는 화산재해로 인한 피해를 최소화 할 수 있음은 물론, 인도네시아를 비롯한 중남미 지역 등 화산재해발생 국가들까지의 수출도 가능할 것으로 기대된다.

백두산은 2002년 이후 화산활동 재개 가능성에 대해 주목받고 있는 화산으로서, 지리적으로는 중국과 북한령에 해당하나 실제 화산분화가 이루어질 경우 우리나라는 물론 아시아 지역의 여러 국가에 피해가 있을 것으로 예측되고 있다. 그러나 국내에는 화산 전문가가 부족한 실정이며, 국제적인 활동 및 국제적 네트워크 구축 또한 미비한 상황이지만, 화산재해에 관련된 자료를 확보하여, 백두산이 분화했을 때 국내뿐만 아니라 국제적 공동 대응에 필요한 인접 국가 및 주요 화산중심국들과의 국제협력 체계가 구축되어야 한다.본 연구에서는 화산재해 국제전문가 참여연구 기반, 국제전문가들이 이용할 수 있는 온라인 네트워크 시스템, 화산재해 국제전문가 네트워크 등의 구축을 위해 참여 연구방안을 수립하고 국제 전문가 참여 연구 체계를 구축한다.본 연구의 기대효과로는 선진 화산재해 대응 기술을 조기 도입할 수 있게 되며, 화산재해 대응기술 분야의 국제적 협력 능력을 높이게 되고, 온라인 네트워크를 통한 해당 분야의 국제 전문가 네트워크를 확보할 수 있다.

지구온난화에 의한 이상기후는 대기온도 상승과 함께 태풍 등의 대형 강우와 강풍, 강설 등의 자연현상을 유발하며, 이로 인하여 SOC 시설물의 안전이 상시 위험에 노출되어 있다. 매년 전국적으로 공공시설의 피해가 지속적으로 발생하고 있으며, 피해지역에 대한 응급복구를 위해 많은 예산이 투입되고 있다. 본 연구에서는 재해 발생시 신속한 대응과 효율적인 복구를 위하여 원스톱 통합관리시스템의 개념설계를 수행하였다. SOC 시설물 통합관리시스템은 지능형 영상정보 통제센터, e-문서 네트워크, 스트림 피해통합분석 플랫폼, 최적 응급복구 지원 플랫폼으로 구성되며, 내부에서 서로 유기적으로 연결되어 하나의 시스템으로 통합운영된다. 시설물에 재해 피해가 발생하면 피해 영상정보와 안전도, 위험도 정보가 수집되고 이를 바탕으로 피해유형을 자동으로 분석하게 되며, 피해복구 시나리오에 기반하여 복구지원을 수행하게 된다. 피해복구 시나리오는 피해복구공법, 복구자원 현황, 우선순위 등을 고려하여 수립된다. 본 시스템의 개발을 통해서 재해대응속도를 향상시키고, 복구비용을 저감시킬 수 있을 것으로 기대된다.

전 세계적으로 자연재해의 빈도와 그 규모가 커지고 있으며, 그에 따른 피해도 늘어나고 있다. 우리나라도 그러한 피해에서 자유롭지 못한 것이 사실이다. 그에 대응하기 위해 세계 각국에서는 사전 예방시스템의 정비, 응급대응 및 사후 복구 시스템의 구축에 힘을 쏟고 있다.본 연구는 자연 재해에 대응하기 위한 응급대응 시스템의 일부인 응급대응자원관리 시스템에 대한 연구이다. 본 연구에서는 수변구조물에 재해가 발생하여 응급대응이 필요할 경우 사용되는 자원의 관리를 위한 데이터베이스의 구조, 정보의 갱신에 관한 시스템, 현재 상태와 속성에 맞추어 자동으로 분류하는 분류 시스템을 제안한다. 해당 시스템은 정보의 지속적인 갱신에 맞추어 자원의 현재 상태정보를 갱신하고, 그에 맞도록 갱신된 분류결과를 제공하여 자원의 추가 수급계획과 자원의 사용계획을 세우는데 도움이 되고자 한다.본 연구에서는 피해 정보 및 자원 정보를 위한 데이터베이스의 구조를 제안하고, 정보 갱신과 관리를 위한 시스템을 설계하였다. 그리고 해당정보를 적용한 분류 알고리즘을 개발하였고, 시뮬레이션을 통하여 분류 알고리즘의 성능을 시험하였다. 마지막으로 피해대응자원관리 시스템에 대한 프로토타입을 제안하고, 해당 시스템의 유용성에 대하여 논하였다.

지구 온난화의 심화에 따라 인근 바닷가의 기온 상승으로 강도 높은 태풍이 한반도에 올 가능성이 증대되고 있다. 또한 거듭된 기후 변화에 따라 호우 일수가 증가하고 있으며 지난 30년간의 지진 통계에 따르면 평균 9회의 발생하고 있으며, 발생회수 매년 증가하고 있다. 이처럼 태풍, 호우, 지진으로 인한 재해의 발생 가능성이 증가하고 있으므로, 수변구조물에 대한 피해 정보의 정확한 파악이 더욱 필요하다. 본 연구에서는 수변구조물 방재를 위하여 자연재해로 인한 피해정보를 분류하고, 이 피해 정보를 관리하는 피해정보 관리 시스템을 설계하고 구축하였다. 피해정보 관리 시스템은 피해정보를 수집하여 피해분석 전문가의 현재 피해평가, 향후 피해예측을 지원하는 시스템으로 수집한 피해정보를 기반으로 국가과학기술표준분류체계에 근간하여 재해분류, 피해유형분류, 수변구조물분류로 계층적으로 분류한다. 그리고 분류 코드를 부여하여 데이터베이스에 직관적으로 피해가 분류되어 저장된다. 본 연구를 적용할 시 기대되는 효과로는 여러 기관에서 공통으로 사용할 수 있는 수변구조물에 대한 재해피해 데이터베이스 확보로 수변구조물에 대한 체계적인 파악과 관리가 가능할 것으로 기대된다.

존 재난관리시스템은 피해상황을 실시간 입력이 아닌 우편물이나 팩스로 전송하여 입력하는 방식을 사용하여 실시간 처리가 안 되며, 지자체나 정부기관 등 기관이 조사하고 저장하고 있는 문서는 서로 상이한 형태나 내용으로 구성되어 전달 및 통합에 어려움이 있었다. 본 연구에서는 최근 증가하는 기상변동성 및 기후변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 관련기관 및 관련자에게 수변구조물 피해정보와 복구지시를 정확하고 신속하게 전달을 위하여 e-문서 표준화 기술을 개발하였다. 기존 피해정보 및 복구지시 문서를 분석하여 가능한 모든 정보를 담고 유사한 항목을 하나의 항목으로 통일하여 중복정보를 제거하였다. 신속한 e-문서 전달을 위하여 e-문서 인터페이스를 구축하여 피해제보 및 피해 상황 보고 그리고 응급복구지시등의 표준 e-문서를 해당 기관에 신속하게 전달하고 해당 기관에 맞는 형태로 변환하여 전달하도록 설계하였다. 본 시스템을 활용하여 통합운영 및 전달 등의 연계기술 확보를 통한 선진국형 시설물 안전관리체계 구축 및 효율적인 재해대응으로 피해를 최소화하는데 도움을 줄 것으로 예상된다.

태풍, 호우등 자연재해로 인한 사회기반시설물 피해를 예방하고 저감시키기 위한 예방 차원의 연구는 다각도로 수행되고 있는 반면, 대응 및 응급복구를 향상시키기 위한 연구는 미비한 실정이다. 본 논문에서는 효율적이고 신속한 피해복구를 지원하고자 피해복구 의사결정 지원시스템의 개발방안에 관한 연구를 수행하였다. 피해복구 의사결정 지원시스템은 복구자원 관리, 복구 우선순위도출, 피해복구 종합계획 수립 및 복구 지원 요청의 세부 모듈로 이루어져 있다. 복구자원관리 부분은 여러 개의 DB 엔티티로 구성되어 있으며, 복구에 필요한 모든 자원을 포함한다. 복구자원(인력 및 장비)은 복구공법과 연계되어 피해복구 종합계획 수립에 사용되며, 복구자원관리 모듈을 통해 효율적으로 관리할 수 있도록 설계하였다. 그와 더불어, 시스템 아키텍처, 복구자원 현행화 방안, ODATA 활용, DB설계, Map을 이용한 자원 정보 표출, 그리고 복구계획 및 실시에 대한 개념설계를 수행하였다. 본 연구는 사회기반시설물에 재해가 발생했을 때 보다 신속하게 복구하여, 2차 피해확산을 방지하고, 인명 및 재산 피해를 최소화 하는데 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

그동안 우리나라는 화산재해에 대해 비교적 안전한 지역으로 인식되고 있었으나, 최근 백두산 지역의 다양한 화산분화 전조현상 발생 등 화산재해 위험성을 제기하는 전문가의 의견이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 향후 발생가능한 화산재해에 대해 신속·정확하게 대응하기 위한 공간정보 기반의 화산재해대응시스템 개발방안을 제시하였으며, 실제 파일럿 시스템을 개발하여 상용화 시스템 개발을 위한 기반을 마련하였다. 향후 화산재해대응시스템이 소방방재청 국가재난관리시스템(NDMS) 체계에 탑재되기까지는 추가적인 연구 및 시스템 보완이 필요하나, 해당 시스템이 방재업무에 실용화 된다면 향후 백두산을 비롯하여 우리나라 인근지역에서 발생하는 화산재해로 인한 피해를 최소화 할 수 있음은 물론, 인도네시아를 비롯한 중남미 지역 등 화산재해발생 국가들까지의 수출도 가능할 것으로 기대된다.

인구의 고령화, 기후변화의 심화 및 적응실패, 자원·에너지의 고갈, 정치·경제적 전략에 따른 국제 정세 변화 등의 재난을 둘러싼 거시환경 즉, 정치, 경제, 사회, 기술, 환경 분야의 다양한 메가트렌드들은 재난에 직·간접적 영향을 주면서 변화를 초래한다. 따라서 본 연구에서는 미래재난의 다양한 모습을 예측하기 위하여, 글로벌 리스크에 대한 최근 국내 사회의 주요 이슈를 도출하고 이에 대한 함의를 도출하였다. 세계경제포럼(World Economic Forum, WEF)은 시대에 따라 전 세계가 직면하는 리스크의 변화를 파악하기 위해 경제·환경·지정학·사회·기술 분야의 리스크 조사 결과를 고찰 및 분석하여 매년 「글로벌 리스크 보고서」를 발표하고 있다. 본 연구에서는 「2012 글로벌 리스크 보고서」에서 제시된 50개의 리스크 중 발생가능성과 파급효과가 높은 핵심 리스크를 선별하였고, 전문가 면담을 통하여 국내 영향력이 가장 큰 ‘기후변화 적응실패’와 ‘수자원 공급위기’를 분석 대상 리스크로 선정하였다. 이슈 도출을 위한 분석에 사용된 자료는 2012년 5월 1일～2013년 10월 20일의 연합뉴스 기사로, 두 리스크에 대한 국내 사회의 이슈를 파악하기 위하여 리스크와 관련된 문서들을 추출하고 주요 토픽을 분석하였다. 기후변화 적응실패’를 주제로 추출된 3,093건의 문서들은 ‘곡물가격 급등’, ‘홍수·태풍 거대화’, ‘이상기후와 폭염’, ‘전력수급 계획’, ‘기후변화로 인한 작물 피해’, ‘생태계 환경변화’ 등 총 6개의 토픽으로 분류되었고, ‘수자원 공급위기’를 주제로 추출된 6,160건의 문서에서는 ‘폭염으로 인한 수자원 위기’와 ‘4대강과 녹조현상’, ‘농산물 공급위기’, ‘수온 상승과 적조현상’, ‘전력수급 위기’, ‘상하수도 공급’, ‘가축폐사 피해’, ‘수질오염과 식중독’과 같은 총 8가지 유의미한 토픽이 추출되었다. 본 연구에서는 각 토픽을 구성하고 있는 주요 키워드에 대한 빈도, 문서 수, 토픽 가중치 등의 정보와 기사 원문 검토를 통하여 토픽이 의미하고 있는 사회적 이슈를 파악하였으며, 재난과 연계될 가능성에 대해 검토하였다. 또한 본 연구에서는 환경부에서 2010년에 발표한 저탄소 녹색성장 기본법 시행에 따른 국가 기후변화 적응대책과 본 연구를 통해 추출된 토픽을 비교하여, 수립된 대책이 현재 국내 상황을 적절하게 고려하였는지에 대하여 검토하였고 그에 대한 시사점을 도출하였다. 이와 같이 주요 위험 주제에 대한 실제 국내 사회 이슈를 검토하여 정책 수립에 반영하는 과정은 더욱 현실적이고 체계적인 정책 수립에 기여할 수 있을 것이라 사료된다.

최근 다양한 기상변화에 의한 재해발생 위험도는 점차 높아지고 있다. 특히 대기, 하천, 해양 등 지구전역에 걸쳐 발생하고 있는 환경오염과 화학물질의 사용량 증가는 온난화와 같은 환경변화를 초래하고, 이는 곧 지구 물 순환 체계의 변화로 이어지게 된다. 2010년, 2011년의 서울을 비롯한 중부지역의 집중호우 이후 매년 발생하고 있는 홍수피해는 이러한 기상변화를 잘 대변하고 있다. 본 연구에서는 국내 홍수피해지역에 대한 경제적 피해추정을 위해 많이 사용하는 다차원홍수피해산정법(MD-FDA: Multi-Dimensional Flood Damage Analysis)에서 벗어나 실제 침수피해지역에 대한 설문조사를 통해 손실함수를 개발하고자 하였다. 대상지역은 2011년 7월에 발생한 집중호우로 인해 동두천시를 관통하고 있는 신천의 범람으로 인한 도심지 침수지역을 대상으로 실시하였다.

최근 일본은 2011년 3월 11일 진도 9.0 동일본대지진의 발생과 이로 인해 유발된 쯔나미로 인해 인하여 사망 15,878명, 실종 2,713명, 이재민 35만여 명, 피해액은 17조엔(약238조원) 등 막대한 피해를 입었다. 이는 1995년 1월 한신･아와지(阪神･淡路)대지진의 사상자 규모에 비해 약 2.5배에 가까운 대규모 재해이다. 이 두 대지진의 사례를 보면, 대피･구호에 따라 초기 대응역량이 사상자와 구조자라는 생사의 갈림길이 정해진다는 점에서 그 어느 정책보다도 각 부처의 협업과 민･관 협력이 매우 중요한 것으로 나타났다. 일본의 경우는 크고 작은 재난에 노출되어 있어 대피 및 구호 협력시스템이라는 측면에서 우리나라 보다는 민･관 및 관･관 협력체계 구축이 잘 되어 있다고 볼 수 있다. 반면 우리나라는 매년 5월 재난안전한국훈련, 8월 을지훈련 및 충무훈련 등을 실시하고 있으나 이들 훈련은 모두 관･관에서 이루어지고 있어 민･관 협력 대피･구호에 해당되는 대응훈련이 부족하고, 이로 인해 지역 민간 자원봉사인력 자원의 효율적 활용 및 전문성 제고 환경이 미흡한 현실이다.우면산 산사태, 동일본 대지진 및 지진해일, 필리핀의 초대형 태풍 등 자연재해의 집중화 및 대형화 추세와 2011년 9･15 대규모 정전사태(블랙아웃), 2012년 구미 화학물질 누출사고, 최근의 중국발 스모그 등 사회적재난의 복합화, 다양화 등 비정형 재난발생이 빈번하여 사회적 문제를 야기하고 있는 상황이다. 그러므로 재난의 초기 대응단계인 대피･구호에 대한 민･관 및 관･관 협력시스템 구축이 무엇보다도 시급한 단계이다. 이러한 측면에서 본 연구에서는 일본의 2대 대지진이라고 볼 수 있는 한신･아와지(阪神․淡路) 대지진과 3･11 동일본 대지진 및 원전폭발로 인한 일본의 대피･구호 정책의 변화 사례를 분석하여 우리나라에서의 정책적 함의를 찾고자 한다.

본 연구에서는 국가기반시설의 연쇄적인 운영중단을 효율적으로 차단하기 위하여 시설간 상호의존도 분석 방법론을 개발하였다. 2003년 발생한 미국 동부지역의 대정전, 2011년 일본 동북부 대지진까지 재난은 점점 더 대형화, 복잡화되어 가고 있다. 특히 동일본 대지진에서 동북부에 발생한 지진으로 인한 기반시설의 피해가 서부지역으로까지 파급된 것처럼, 국가기반시설(Critical Infrastructure)에 발생한 재난은 타 지역에 위치한 다른 국가기반시설로 재난영향이 파급되면서, 피해규모가 더욱 커지는 현상을 보이고 있다. 이에 국외에서는 기반시설간의 연쇄적인 기능마비를 방지하기 위하여 개념적 접근, 시뮬레이션적 접근, 경험적 접근방식 등을 통해 기반시설간 상호의존도를 파악하여 기반시설 보호계획을 수립하고 있다. 국내에서도 2003년 화물노조 파업을 시작으로 국가기반시설에 대한 관리를 강화하고 있으나, 각 시설 단위에만 그 범위가 국한되어 있는 실정이다. 하지만 2011년 9.15 대정전과 같이 국내에서도 국가기반시설에 발생한 재난이 사회 각 부문에 영향을 미친 사례가 있을 뿐만 아니라 원자력발전소의 잦은 중단으로 인한 전력수급의 불안정성이 커지고 있는 상황에서 국가기반시설간 중요도 및 상호의존도를 파악하는 것은 매우 시급한 사안이다. 이에 본 연구에서는 기반시설의 다양성과 특정분야의 전문성을 반영할 수 있는 국가기반시설 상호의존도 분석 방법론을 개발하였다. 또한 상호의존도 분석 방법론을 재난선진국의 연구결과와 비교 검토하여 타당성을 검증하였다.

전 세계적으로 기후변화로 인한 이상기후에 대한 관심이 높아지고 있다. 가속화되고 있는 지구온난화가 미래기후를 어떻게 변화시키고 이러한 변화로부터 받게 될 영향에 대한 우려가 증가되고 있으며, 실제로 현재기후에서도 전 세계 곳곳에서 이상기후로 인한 피해가 확인되고 있다. 우리나라도 지구온난화에 따른 기후변화로 연평균 강수량이 1910년대 1,155.6mm에서 2000년대 1,375.4mm로 약 19% 증가했으며 A1B 기후변화 시나리오에 따르면 21세기말(2071~2100년)에는 20세기말(1971~2000년)에 비해 약 17%가 증가할 것으로 전망하고 있다. 특히, 최근 10년간(1999~2008년) 1일 100mm/day 이상 집중호우의 발생빈도는 총 385회로, 70~80년대 222회에 비해 1.7배나 증가했다. 2002년도 태풍 루사 때는 강릉에 870.5mm의 일 최대강수량을 기록하며 많은 피해를 발생시켰다. 2011년 7월초부터 8월 중순까지 지속적인 장마와 집중호우로 인해 1285.3mm의 누적강수량이 발생하였으며. 특히, 올해 7월 서울 및 수도권 지역에 발생한 100년 빈도 설계강우를 초과하는 집중호우로 인하여 비교적 수해에 안전하다고 여겨졌던 서울 중심부가 침수되어 많은 재산 및 인명피해를 발생시켰다. 기후변화는 과거에는 발생하지 않았던 기간에 강수가 발생하고 집중되거나 지속시간이 길어지는 기상이변 현상 즉, 비정상적 기후로 설명되는 극한 기상 사상을 유발하기도 한다. Nicholls 등(1996)은 현재까지 세계 여러 지역에서 지구의 평균온도가 꾸준히 상승하고 있으며 이에 따라 강수량이 점차 증가하는 경향을 보인다고 하였다. 이는 온도의 변화에 따른 증기압 즉, 수증기의 변화를 측정하는 방법인 Clausius-Clapeyron 물리식 개념으로 설명할 수 있다. 이 물리식에 따르면 온도가 상승함에 따라 증기압이 증가하고, 이는 곧 홍수를 유발할 수 있는 잠재성적 가능성이 커지게 됨을 의미한다(Sonntag 등, 2005). 기후변화는 극한강수의 발생빈도와 강도를 변화시키고 있으며(Frei et al. 1998; Cubasch et al. 2001; IPCC, 2007). 특히, Trenberth (1999)은 기후변화로 인해 극한강수의 발생빈도가 증가할 가능성이 높다고 하였다. 이처럼 기후변화는 수공 관련 시설물을 설계하는 데 있어 가장 중요한 변수인 극한강우사상을 변화시키기 때문에 배수관련 기반시설물을 계획하고 설계하는 수공기술자들에게 있어 기후변화를 고려해야 한다는 것은 이제 현실이 되고 있다. 배수시스템 설계의 주목적은 특정 설계강우량에 대한 도시지역의 설계홍수량을 통과할 수 있도록 배수시스템의 규모를 결정하는 것으로 지금까지 설계에 이용되고 있는 보편적인 방법은 기후는 변화하지 않는다는 가정 하에 과거 기후자료만으로도 미래의 상황을 충분히 반영할 수 있다고 간주하고 있다. 즉, 기후자료는 시간에 따라 평균과 분산이 변하지 않는다는 정상성을 전제로 설계되고 있다. 그러나 불행히도 기후변화로 인해 극한강수의 빈도와 규모가 변화하고 있고 이로 인해 홍수의 규모가 증가되고 있다. 따라서 기존의 정상성을 가정한 설계방법은 많은 배수시설물 파괴의 원인과 설계범위를 벗어나는 원인이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 기후변화로 인한 도시지역에서 발생하는 홍수발생의 특성을 간략히 살펴보고 기후변화로 인한 설계빈도(치수안전도)의 저하를 확인하고자 한다. 또한, 마지막으로 기후변화를 고려한 목표연도 설계강우량의 도입 및 도시배수설계기준 강화의 필요성과 외국의 대응사례와 방법론 등을 살펴보았다.

폭우는 갑작스럽게 국지적으로 내리는 엄청난 양의 비로써 특히, 짧은 시간에 많은 양이 내리는 강우를 가리킨다. 기후변화 및 도시화에 따른 이상기상을 고려한 도시 특정지역의 미래 목표연도 확률강우량으로 정의하기도 하지만 기상학적으로 강우량, 강우강도, 지속 시간 등에 따른 명확한 정의는 없다. 최근 강원대학교에서는 방재와 수자원분야 전문가 300명을 대상으로 폭우의 정량적인 정의를 위한 설문조사를 실시한 바 있으며, 설문결과 응답자의 약 31 %가 50 mm/hr를 폭우라고 응답하였다. 본 연구에서는 강원대학교의 설문조사 결과를 근거로 기상청의 시강우자료와 AWS를 활용하여 폭우 발생 빈도 및 특성을 분석하였다. 폭우발생 빈도는 시계열적 추이, 전국 230개 지자체별, 권역별, 내륙․해안별로 구분하여 분석하였다. 폭우 특성에서는 폭우가 집중적으로 발생하는 시기, 기왕최대강우량(지역별 방재성능목표)의 80 %이상 강우의 발생 빈도 등을 추가적으로 분석하였다. 이러한 분석자료는 도시의 방재계획 수립 시 배수시스템의 설계용량을 초과하는 강우에 대한 재해저감 도시설계의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 폭우재해에 대응하는 안전도시 구축을 위한 시스템을 검토하였다. 이 시스템은 폭우에 따른 PSR도출 및 폭우재해저감 도시설계기법 효과를 정량적으로 분석하는 시스템으로서 폭우재해의 취약성 정보와 도시개발 및 각종 규제를 제공함으로써 도시계획 및 관리 단계에서 합리적인 의사결정을 지원하게 된다. 이를 위해서 대상지역을 Point-Site-Region으로 구분하고 각각에 맞는 도시설계기법을 적용할 수 있도록 하였으며, 이에 따른 시간대별 침수심의 변화를 확인 할 수 있다. 침구구역이 되는 기준은 상황이나 지역에 따라 다르게 나타나게 되므로 본 시스템에서는 침수심을 사용자가 지정하여 침수구역을 확인할 수 있는 기능을 추가하여 다양한 침수심에 대한 침수구역을 확인할 수 있다. 또한 분포형 모형을 적용하여 시스템을 구성하였기 때문에 대상유역에 도시설계기법을 적용하는 경우 사용자가 위치와 규모를 선택하여 적용할 수 있도록 하였다. 도시화가 진행될수록 불투수면적이 증가하고 이에 따라 도시침수에 대한 관심도 증가하고 있는 실정이다. 이미 개발된 도시지역에 도시설계기법을 적용하여 유출저감효과를 분석하거나 새로운 신도시의 유출량 변화를 확인하는 경우 본 시스템을 활용한다면 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.전폭발로 인한 일본의 대피･구호 정책의 변화 사례를 분석하여 우리나라에서의 정책적 함의를 찾고자 한다.

기우변화로 인한 폭우는 도시지역 내 침수피해의 빈도와 규모를 증가시키고 있으며, 이에 따라 전 세계적으로 통합적 홍수관리 및 저영향개발 개념의 종합적 대응책의 중요성이 강조되고 있다. 하지만 현재, 도시배수유역의 세부유형을 위한 객관적 분류 체계의 부재로 인하여 관련 기법의 전략적 배치가 어려운 상황이다. 따라서 본 연구는 PSR개념을 비롯한 종합적 대응책을 바탕으로 도시배수유역 구분을 위한 세부유형을 제시하고자 한다.본 연구에서는 지리정보시스템(GIS)을 바탕으로 수문학적 특성 및 인문학적 특성을 고려한 도시배수유역의 세부배수유역 유형을 도출하고자 하였다. 구축된 DEM 자료를 기반으로 피해발생지역(P)을 설정하였고, 계획홍수위 이하 표고지역을 피해영향지역(S)으로 설정하였다. 그 외의 지역은 피해발생유발지역(R)으로 구분하고, 간선가로로 구분되는 블록단위를 기준으로 피해발생유발지역(R)을 세부분할 하였다. 각 블록단위는 지표수의 움직임, 블록 내 경사, 블록 내 토양 등의 수문학적 특성과 토지이용, 건축물 밀도 등 인문학적 특성을 고려하여 도입시설을 결정할 수 있도록 하였다.본 연구에서는 수문학적 특성과 인문학적 특성을 고려한 세부유형분류체계를 도출하였으며, 이는 최근 강조되고 있는 종합적 방재대책의 효율성을 제고하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

최근 이상기후로 인해 도시지역에서는 폭우재해로 인한 피해가 크게 발생하고 있다. 이에 대한 지금까지의 대응에는 하천, 하수도 등 전토적인 방재시설이 중요한 역할을 해 왔으나, 기존의 방재시설로 도시의 전체적인 방재성능을 향상시키는 것은 경제적․물리적 한계에 이르게 되었다. 따라서 공원녹지와 같은 비방재적 도시계획시설에 유출저감기능과 같은 방재성능을 추가하여 일정용량의 재해방지역할을 수행하도록 하는 새로운 도시방재수법이 필요하다. 특히 가상유역에 대한 공원녹지의 우수유출저감 모의분석을 한 결과, 공원녹지에 저류기능을 부가할 경우, 약 15%의 저감효과가 나타났음에 따라 공원녹지가 방재시설의 역할을 수행할 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 폭우재해 발생 시 재해저감기능을 수행할 수 있는 공원녹지의 설계기법을 개발하고자 한다. 이를 위해서, 해외 방재관련 법제도의 검토와 가상유역에 대한 공원녹지의 우수유출저감능력 모의분석을 통하여 새로운 공원녹지 설계 가이드라인(이하 ‘공원녹지 설계기법’)을 작성하였다. 그리고 이 공원녹지 설계기법을 실제 공원녹지에 적용하여 시범설계를 함으로써 공원녹지 설계기법의 실제 적용 가능성을 평가하였다. 본 연구의 결과는 폭우재해 발생지역에 재해저감적응형 공원녹지를 설계할 수 있는 기준으로 활용할 수 있다.

최근 강우와 토지이용의 특성 변화로 인해 도시지역의 재해위험은 크게 악화되고 있다. 과거 도시지역 재난관리는 하천제방, 우수관망, 빗물펌프장 등과 같은 구조물적인 대책에 집중되었지만, 최근 도심지 침수피해의 증가는 추가적인 대책 마련이 시급함을 시사한다. 이에 국내외의 재난관리 정책에서는 장기적인 관점에서 사전예방 차원의 재해저감 및 완화단계에 초점을 둔 비구조적 대책들을 중요시하고 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 구조물적 대책에 더하여 비구조물적 대책의 효과를 경제성 측면에서 살펴보고자 한다. 이를 위해 기존의 우수관망의 설계기준을 상향 조정하고, 가용한 비구조물적 대책들을 고려하여 유출모의를 수행하였다. 분석 결과를 전체적으로 보면, 우수유출저감시설, 불투수율 규제, 토지이용 관리 등과 같은 비구조물적 수방대책은 기상이변에 대응하기 위한 보완적 수단으로써 시가지유역의 막대한 침수피해를 최소화하고, 간접적으로는 도시 물순환 체계를 회복하는 측면에서 경제성을 확보할 수 있을 것으로 보인다.

본 연구에서는 기존의 원형단면 CFT 기둥-기초부 연결부의 문제점을 분석하고 이를 개선하기 위한 구조상세를 제안하였다. 앵커를 이용한 구조물의 연결은 원형단면을 가진 CFT 기둥의 경우 하부에 베이스플레이트를 설치하게 된다. 기초부 설계시 앵커의 연결성능을 향상시키기 위하여 앵커프레임을 설치하게 되는데 이는 설계시 구조물의 구조상세가 복잡해지게 되며 시공 규모 또한 증가하게 된다. 또한 상부의 하중이 커짐에 따라 연결부의 앵커배치가 2열,3열로 증가하여 기초부와 콘크리트의 연결상세가 복잡해지고 경제적인 설계의 어려움이 있다. 이러한 기초부의 과도한 설계를 개선하기 위하여 새로운 구조상세에 대한 연구가 필요하다. 앵커연결을 지지하는 앵커프레임에 대한 구조상세를 개선하기 위하여 기존에 사용된 앵커대신 고장력 볼트를 사용하여 연결성능을 향상시켰으며 앵커프레임의 생략을 유도한 구조상세를 제안하였다. 이러한 연결상세의 합리적인 검토를 위하여 기존의 설계법과 고장력 볼트를 이용한 시험체를 각각 제작하였고 실험을 통하여 거동특성을 분석하였다. 고장력 볼트의 적용성을 확인하여 CFT 기둥-기초부의 연결성능을 향상시키기 위한 다양한 구조상세를 제안하였다. 고장력 볼트의 전단연결재 설치, 내부보강형식에 따른 구조상세 등 총 4가지의 설계변수를 기준으로 하여 시험체를 제작하였으며 탄성영역에서의 변형률 분포특성과 하중-변위관계를 통한 이력거동특성에 대한 검토를 수행하였다. 또한, 실험결과의 분석을 통하여 기둥부와 연결부의 강도평가를 실시하여 연결구조에 대한 개선된 구조상세를 제안하였다. 개선된 구조상세를 기준으로 유한요소해석을 실시하고, 이에 대한 타당성 검증 및 설계변수를 설정하여 이론에 의한 강도평가를 실시하고 개선된 구조상세에 대한 영향을 검토하였다.

본 연구에서는 가뭄분석 시 사용되는 월단위 강수자료를 모의발생하기 위해, 두 가지 강수모의기법을 적용하였으며, 이 중 반-비모수 방법을 활용하여 모의강수자료를 구축한 후, 이변량 가뭄빈도해석을 수행하였다. 이를 위해 가뭄 지속기간과 심도의 상호 의존구조를 충분히 반영하여 해석할 수 있는 코플라 함수를 적용하였다. 그 결과, 앞서 관측된 가뭄사상으로 추정된 이변량 가뭄빈도곡선에 대한 95%, 90%, 75%, 50%의 신뢰구간을 제시할 수 있었다. 또한 가뭄 지속기간(2개월∼8개월)과 심도에 해당하는 95% 신뢰구간의 이변량 가뭄재현기간의 경계값(상한값 및 하한값)을 추정하여 불확실성의 원인을 해석하였다. 또한, 미래 기후변화에 의한 가뭄의 불확실성을 추정하기 위해, 기상청에서 제공한 기후변화 시나리오(RCP4.5)를 이용한 가뭄특성분석을 수행하였다. 그 결과 미래 2011년∼2040년은 우리나라의 낙동강 유역의 일부와 강원도 산간 지역에 가뭄위험이 크게 나타나는 반면, 미래 2041년∼2070년은 한강 유역의 대부분과 영산강 유역에 가뭄위험이 클 것으로 예상되었다. 미래 2071년∼2100년에는 우리나라의 남부 지역에서 가뭄위험이 상대적으로 클 것으로 예상되었다. 이러한 결과는 지역적으로 장기적인 가뭄대비계획을 수립하는데 중요한 참고자료가 될 것으로 기대된다.