도시 내 기후변화로 인한 이상 기상 현상과 함께 다양한 환경문제의 발생 빈도가 높아지고 있다. 도시의 회복력 향상을 위해서 자연기반해법이 대두되며, 이는 식물의 생육과 밀접한 관련이 있으므로 환경 스 트레스에 회복력이 강한 식물 소재가 요구되고 있다. 본 연구는 식물 소재 중 지피식물 47종을 대상으로 침수 내성을 평가하여 식재 및 관리를 위한 기초자료로 활용하고자 수행되었다. 시험 식물을 3일 및 7일 간 지제부까지 완전히 침수시킨 후 관행의 방법으로 관리하여 생육 변화를 4주간 관찰하였다. 식물의 외관 변화와 대조구와 처리구간의 S/R율(Shoot / Root ratio)차이에 따라 내침수성을 5개 집단으로 구분 하였다. Group A는 ‘곰취’등 28종의 식물로 외관 변화가 없으며, 침수에 의한 영향을 받지 않는다. Group B, C, D 및 E의 17종은 침수에 의한 외관 변화나 S/R율의 차이가 뚜렷이 확인되었다. 특히 ‘구절초’등 4종은 외관의 변화가 뚜렷하고 대조구와 처리구간 S/R율이 4배 수준이며(Group C), ‘눈개승마’는 지상 부가 완전히 고사하였다(Group E). 따라서 침수에 대응한 식재 계획에서는 Group A의 식물을 이용하는 것이 적합할 것으로 판단된다.

개방형 도시정보모델은 3차원 가시성으로 인한 상황 이해도를 증진시키고, 의미정보 및 객체간 관계정보로의 접근으로 인한 효율적인 정보 재사용을 가능하게 하며, 다양한 외부 데이터와의 연계를 통해 구체적이고 신뢰도 높은 의사결정을 지원한다. 본 연구에서는 실제 데이터를 기반으로 지형 및 건물에 대한 개방형 도시정보모델 생성하였다. 또한 침수해 발생과 관련한 수리해석 데이터와 도시정보모델을 연계한 건물의 침수 시뮬레이션 프로세스를 개발하고 이를 적용하였으며, 인명 및 재산피해 예상값을 도출하였다. 마지막으로 정보모델이 포함하고 있는 모델 데이터와 침수 수리해석 결과 및 피해결과를 활용한 구체적인 질의를 통해 도시정보모델의 활용성을 검토하였다.

체계적으로 구축된 3차원 정보모델은 응용분야에서 효과적으로 활용 가능하다. 본 연구에서는 침수에 따른 피해정보 관리에 적합한 도시정보모델을 생성하여 활용하는 방법을 제시하였다. 정보의 상호운용성과 재사용성을 보장받기 위해 개방형 표준 데이터 스키마인 CityGML이 포함하고 있는 정보 항목을 활용하는 방법 및 추가 필요항목에 대한 확장방안을 제시하였고, 지형과 건물모델을 효과적으로 통합할 수 있는 방안을 제시하여 적용하였다. 실제 침수피해 사례를 대상으로 생성한 통합정보모델이 포함하고 있는 데이터를 활용하여 침수해에 따른 예상 사망자 수, 예상 고립자 수를 산정하였으며, 이를 통해 정보모델이 침수피해 산정과 같은 응용분야에 활용 가능함을 확인하였다.

본 연구는 최근 하천변 방재시설의 하나로 도입이 추진되고 있는 천변저류지가 가진 다목적 이용가치에 대한 경제적 편익을 산출하고자 연구되었다. 본 연구에서는 천변저류지의 경제적 가치를 산출하기 위해 일반 시장재를 대상으로실험경제학(experimental economics)과 가상가치평가법(contingent valuation)을 접목시킨 CVM-X를 적용하여 지역주민의지불의사금액(WTP)을 산출하였다. 연구대상지는 경기도 동남부를 지나며 한강으로 흐르는 청미천을 시범대상지로선정하여 인근지역인 장호원읍, 이천시, 여주군 주민 430명을 대상으로 표준화설문지를 활용하여 직접인터뷰 방식으로조사하였다. 질문한 지불가치(WTP)의 개념은 해당 천변저류지가 조성되었을 경우 당일교통비, 식비, 시설이용비 등을합산한 개략 방문비용을 묻는 방식으로 진행하였다. 천변저류지의 이용에 따른 경제적 가치를 계산한 결과, 천변저류지조성에 따른 이용객 1인당(1일․1회) 경제적 가치는 7,047원으로 추정되었다.

Japan is one of the major forest-rich countries in the world with two thirds of its national territory covered with forests. The various functions of forests, including the prevention of global warming, conservation of national land, recharging of water resources, and maintenance of biotic diversity, play an important role in our safe, secure, and comfortable living. With the increasing national expectations on the role of forests tocontribute to the prevention of global warming and “Accelerating forest carbon-sink measures to achieve Kyoto Protocol Commitment”, it is necessary to make efforts toward a large-scale forest regeneration in order to secure an absorption of 13 million carbon tons through forest carbon sink for the achievement of the target of six percent reduction under the Kyoto Protocol. Most importantly, however, is to accelerate the measures for forests as absorption sources, including thinning and other forestry management activities. However, there is a situation, among others, where thinning is not implemented properly due to the decreased willingness of forest owners to manage forests, because of the long-term low demand for domestic lumber and lumber prices.In addition, forestry workers are aging and decreasing in number. Thus, the circumstances surrounding forestry are severe. It is necessary for the protection of our precious forests to make effortsto create and maintain forests with activities that involve citizens such as the “National Movement for Utsukushii Mori Zukur (Fostering Beautiful Forests)”.

본 연구에서는 공간규모분할 기법(SCDM)을 적용하여 레이더 예측강우를 산정하고, 도시홍수예보 관점에서 기상청 현업 레이더 예측강우 (MAPLE 및 KONOS)와 함께 수문학적 활용성을 평가하였다. 본 연구에서 제시한 공간규모분할 기법은 강우를 층운형과 대류성 강우로 분리하여 각각의 이동속도를 고려하여 개별예측 및 재합성하는 것이다. 수도권 영역의 세 호우 사례를 대상으로 기상청 MAPLE 및 KONOS와의 예측강우 정확도를 평가한 결과, 본 연구에서 적용한 예측기법은 기법의 단순함에 비해 양호한 예측 정확도를 보였다. 또한, 강남유역을 대상으로 각 예측강 우의 수심모의 정확도를 평가한 결과, MAPLE 및 SCDM에 비하여 KONOS가 첨두수심을 보다 정확하게 모의하였으나, 호우의 시간적 패턴 구현 의 정확도가 높지 않았다. SCDM의 경우 정량적인 오차는 다소 크게 나타났지만, 전체적으로 관측수심과 유사한 모의 양상을 보였다. 추후 부족한 정량적 정확도를 보정 기법 및 수치예보자료와의 결합을 통해 개선한다면 SCDM의 예측강우가 홍수예보를 위한 입력자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

치성천의 홍수범람이 빈번하게 발생하는 구간을 대상으로 하단배출형 가동보를 다단으로 배치하여 가동보의 관리수위별 저류 및 홍수조절 효과 를 기존 고정보의 설치 경우와 비교분석하였다. 분석 결과를 기반으로 인공신경망 모형을 구축하여 목표하는 저류량과 하류부 홍수위 조절을 위한 가동보의 관리수위를 제안하였다. 하단배출형 가동보를 다단으로 배치할 경우 고정보 대비 하류부에서의 첨두 홍수위가 68.28%가 감소하였고, 대상구간의 총 저류량이 216%가 증가하였다. 인공신경망 학습모델의 구축을 위해 수치모의 결과 216개의 data 중 60%, 20%, 20%를 각각 학습, 검증 및 시험에 사용하였다. 학습결과 평균제곱오차가 0.1681 m2, 결정계수가 학습, 검증 및 시험에서 각각 0.9961, 0.9967, 0.9943으로 높게 나타났다. 인공신경망을 이용하여 목표하는 저류량과 하천의 하류부에서의 홍수위에 대한 각각 가동보의 관리수위의 결정방안을 제시하였다

기후변화로 인한 극한 강우사상의 빈번한 발생과, 도시화로 인한 토지이용의 변화로 도시유역의 침수피해가 많이 발생하고 있다. 도시에서의 홍수배제는 우수관거에 의존하고 있으며, 대부분 집중호우의 발생이후 하수도 시스템의 용량부족으로 침수가 발생하고 있다. 이러한 도시유역의 침수방지를 위한 내수배제시설에는 배수문, 배수펌프, 유수지, 우수관거 등이 있다. 도시유역에서의 침수피해는 지역 물 순환을 고려한 내수배제를 위해 내수 및 외수를 함께 고려하여야 하고, 유역의 재산상 피해와 밀접한 관계가 있어, 원활한 홍수량 배제 및 침수피해의 감소를 위해 각각 시설별 정확한 평가가 필요하다. 본 연구에서는 상습침수가 발생하는 도시유역으로 서울시의 도림천 유역을 선정하였다. 도림천 유역은 최근 폭우발생시 침수 피해가 빈번히 발생한곳이다. 도림천 유역은 관악산에서 발원하여 관악구, 구로구, 동작구등 도심지를 관통하며 하천의 일부가 복개되어 도로로 사용되고 있다. 도림천 유역은 총 17개의 배수분구로 구분되어 있으며, 침수피해는 복개되지 않은 부분에서의 하천의 범람, 하수관거 및 펌프장의 내수배제 불량 등의 원인에 의해 발생하고 있다. 본 연구에서 연구대상지역으로 선정한 곳은 신림3, 4 배수분구이며, 이러한 도림천 유역에 대하여 내수배제시설의 효율을 알아보기 위해 적용 가능한 내수배제시설을 선정하고, 시설별 내수 침수 저감율을 산정하였다. 불투수율이 높은 도시유역 유출특성을 고려한 홍수의 정확한 예측을 위해 도시유출모형인 SWMM 모형을 이용하여 관거에서 우수의 흐름을 모의하였고, 이 결과 발생한 월류량을 홍수범람해석 모형인 FLUMEN의 입력자료로 사용하여 범람해석을 실시하였다.

국내의 경우 각 지자체 기관에서 위험지도가 제작되고 관리되고 있으나 풍수해보험 적용에 활용될 위험지도와 보험관리지도는 제작과 관리가 이루어지고 있지 않는 실정이다. 이에 본 연구에서는 국외처럼 보험관리지도 및 풍수해위험지도(수해·풍해·설해)를 표출하고 관리할 수 있는 통합관리시스템 개발을 위한 연구를 수행하였다. 요구사항 분석을 통하여 보험관리지도와 풍수해 위험지도의 표출과 관리를 위한 시스템의 주요 검토사항을 도출하고, 주요 검토사항을 토대로 시스템의 세부적 기능과 시각적 효과 등에 대한 개발 방향을 수립하였다. 시스템은 관심지역의 목적물 보험요율 등의 신속한 조회와 이용자의 손쉬운 접근을 고려하여 Web기반의 Viewer 기능 중심의 시스템이 될 것으로 계획하고 있다. 주요기능으로는 재해별(수해·풍해·설해) 위험지도 및 보험관리지도의 표출, 보험관리지도와 연계한 목적물 정보(가격정보 등) 조회, 재해별 위험지도·보험관리지도 관련 DB 등의 체계적 통합관리, 다양한 지역 검색(주소검색, 도시명검색, 마우스검색 등)을 바탕으로 관리자, 지자체·보험회사, 주민 이렇게 3개의 이용자 분류를 통하여 이용자 맞춤형 정보를 제공하도록 계획하고 있다. 본 시스템은 전국단위의 재해별 위험지도와 보험관리지도의 통합관리 및 정보 제공을 통하여 각 지자체별 위험지역의 방재정책 수립 활용 및 풍수해보험 가입을 희망하는 잠재적 가입자에게 합리적인 보험료 정보를 제공함으로서 풍수해보험 가입의 증대에 기여할 것으로 기대한다.

최근 기후변화로 인해 지구촌 곳곳은 이전에 경험하지 못한 대홍수와 극한 가뭄으로 몸살을 앓고 있다. 특히 집중호우와 슈퍼태풍 등 기상이변에 따른 홍수는 점차 규모가 커지고 그 피해도 증가하는 실정이다. 2011년 태국에서는 짜오프라야강 범람으로 국토의 70% 이상이 침수되었고, 2013년도에는 태풍 ‘하이옌’ 내습으로 필리핀에서는 6천여명의 사상자가 발생한 바 있다. 대부분의 자연재난은 태풍 및 집중호우 등 물재해로 발생하고 있으며, 국내의 경우 2012년 전체 자연재난의 95.6%, 2013년 전체 자연재난의 93%를 물재해가 차지하였다. 이에 구조적·비구조적 홍수재해 저감대책 수립 및 시행 등 지속적인 물관리 노력으로 대하천에서 발생하는 홍수피해는 크게 감소하였으나, 지자체를 중심으로 운영·관리되고 있는 중소하천에서의 피해는 오히려 점차 증가하고 있다. 조사에 따르면 최근 5년간(2007~2011) 홍수피해의 98% 이상이 중소하천을 중심으로 발생한 것으로 발표된 바 있다. 이와 같이 최근 태풍, 집중호우 등 기후변화의 영향으로 중·소하천의 범람 및 침수가 빈번이 발생함에 따라 홍수재해 상황에 신속하고 효과적으로 대응하기 위한 과학적·체계적인 선진 홍수재해관리 체계 마련이 요구되고 있다. 이에 물관리 전문기관인 K-water에서는 지난 2010년부터 ICT기반의 우수한 물관리 기술력과 홍수대응 Know-How를 활용한 ‘지자체 홍수재해 통합관리 사업’을 추진하고 있다. ‘지자체 홍수재해 통합관리 사업’이란 수문상황을 실시간으로 모니터링하고 과학적인 홍수분석과 선제적 홍수대응으로 국민의 생명과 재산피해를 최소화하는 선진 방재시스템을 지자체에 구축하고, 운영관리·교육을 지원해주는 사업이다. 재난은 복구보다 예방이 우선되어야 함은 모두 다 아는 사실이지만 예산문제 등으로 항상 소 잃고 외양간 고치는 일이 아직까지 반복되고 있다. K-water는 물관리 전문 공기업으로써의 역할을 다하고, 예방 위주의 재난관리 체계 마련을 위해 ‘지자체 홍수재해 통합관리사업’을 지속적으로 확대 추진해 나갈 것이다.

소방방재청에서는 자연재해대책법 제21조를 근거로 침수흔적도 등 재해지도를 작성하고 있으나 지속적, 체계적으로 관리할 수 있는 시스템 개발은 미비한 실정이다. 그러므로 풍수해 위험과 보험요율을 반영한 보험지도의 지속적인 관리와 활용성을 위하여 이를 체계적으로 관리할 수 있는 시스템 개발이 필요하다. 본 연구에서는 풍수해 보험요율을 고려한 보험지도의 통합관리시스템 개발에 필요한 시스템 구성, 기능, 제공서비스 등을 정립하기 위하여 국내외 지도관리 및 자료관리 시스템을 조사 분석하였다. 미국은 FEMA의 지도서비스센터(MSC)에서 자홍수보험요율지도(DFIRM)를 관리하며 사용자가 다운로드 하여 사용하도록 SHP파일 형태로 제공한다. 오스트리아는 홍수위험 지역을 나타내는 GIS 기반의 HORA를 개발하여 Web을 통해 사용자에게 홍수위험정보를 제공하고 있다. 이외에도 체코의 FRAT, 보험회사 스위스RE의 CatNet이 개발 운영되고 있다. 각 시스템은 Web이나 별도의 소프트웨어를 제작하여 제공하고 있으며, 위치검색 기능 및 지도 다운로드 기능 등을 사용자에게 제공하고 있다. 국내에는 보험지도관리시스템이 부재한 상태이며 DB관리시스템들을 분석하였다. 분석결과 국가수자원관리종합정보시스템에서는 물지도 서비스를 제공하고, 통계지리정보서비스에서는 행정구역별 인구, 주택 등의 자료를 제공하고 있다. 위 국내외 사례에서 분석된 기능 및 제공 자료 등을 착안 및 연계하여 본 연구에서 개발하는 보험관리지도 통합관리시스템에 기틀을 만들 수 있을 것으로 판단된다. 향후 보험지도 통합관리시스템을 통해 보험지도 정보를 지속적으로 관리함으로써 보험지도 관리에 대한 표준화가 가능하며, 작성된 보험지도의 현황 등 자료공유가 이루어진다면 지도 작성의 중복을 방지할 수 있고 민영보험 등에서 활용 및 근거자료의 제시가 가능할 것이다.

하천은 유역의 반응체이고 유역은 하천의 모습이다. 즉, 하천은 유역의 지질구조, 토양형, 토지이용상태 및 물 이용패턴 등에 따라 유황과 수질 및 하상물질의 구성이 달라지게 되며, 유역은 하천환경을 지배하게 된다. 일반적으로 하천과 유역은 장구한 세월을 통해서 상호 밀접한 상관관계를 유지하면서 고유의 특성을 지닌 가운데 하천 본래의 기능을 유지해 왔다. 뿐만 아니라 하천은 수많은 지류를 포함하면서 유역의 반응체로서 하천기능을 수행해 왔으며, 본류와 지류는 상호 종속적인 관계에서 유황과 하상의 연속성 등이 지속적으로 평형을 이루어 왔다. 그러나 최근 시행되고 있는 4대강은 본류하도에서 준설과 보(가동보·고정보) 건설에 따른 하천의 유황과 하도환경이 완전히 바뀌게 되었다. 하천의 유황조건은 대체로 유량에서 큰 변화는 없으나 준설로 인해서 수위(수심) 변화가 크게 발생하게 되었다. 한편 본류 하도상에 설치된 보(수문)로 인한 평상시의 관리수위와 홍수시 홍수위 저감을 위한 정밀한 운영규정들이 마련되고 있으나, 아직까지 평상시에 유지되는 관리수위의 운영방안과 홍수시(장마전선 또는 태풍 등)에 의한 과도한 홍수위를 저감시키기 위해서는 직렬보 군의 연계운영 기법이 필요하게 되었다. 따라서 본 논문에서는 실제 4대강 사업이 진행되고 있는 낙동강 유역의 8개 보(수문)를 대상으로 수리학적 홍수추적 모형인 HEC-RAS를 이용하여 구축하였으며 각각의 보(수문) 상·하류 구간의 수위증가를 억제하기 위한 보(수문) 연계 운영 기법을 검토하고자 하였다.

우리나라에서 현재 시행중인 풍수해저감종합계획에서 제시하고 있는 대책은 주로 시설물 위주의 점적인 대책으로서 공간개념을 갖는 도시계획과의 연계가 어렵다는 한계점이 있어 풍수해저감종합계획의 실효성이 저하되고 있다. 또한, 각종 현행 법률에서 지정하고 있는 위험지구가 다양하여 상호간의 혼선을 초래하며, 지자체별로 풍수해저감종합계획 수립시 위험지구선정과 위험도를 분석하는 기준이 다른 문제점이 나타나고 있다. 따라서 현행 시설물 위주의 점적인 대책, 다양한 위험지구 혼재, 위험지구지정과 위험도 분석 기준 등을 개선하기 위한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 현행 관련 법체계, 운영 관리 체계 및 법제간 지구 지정·운영에서의 상호 연계성을 조사하여 각종 풍수해 위험지구지정상의 문제점을 분석 하고자 하였으며, 도시계획과 연계방안 및 위험지구지정에 대한 개선방안을 제시하고자 한다. 본 연구를 통해 각종 법률에서 지정하고 있는 위험지구의 통일화가 필요할 것으로 판단되며, 현재 풍수해저감종합계획은 각 지자체별로 풍수해저감종합계획 수립시 위험지구선정과 위험도를 판단하는 기준이 다르고, 가이드라인 부재에 따라 향후 위험지구 지정에 관련한 표준적인 기법개발이 필요 할 것으로 판단된다.

최근 세계적으로 증가하고 있는 이상홍수나 기후변화로 인하여 국내에서도 댐이나 대용량저수지에 비상대처계획을 법령으로 지정하여 필수적으로 수립하게 하고 있다. 하지만 이는 정보의 특성상 일반 시민이나 수방시설물 운영자에게 접근성이 떨어지며, 정보에 접근할 수 있다 하여도 가시성이 낮다는 단점이 있다. 본 연구는 소방방재청 자연재해저감기술개발사업단 과제의 일환으로 3차원 BIM 기술을 활용한 수방시설의 능동형 재난관리체계를 구축 사업을 통하여 이루어지고 있으며, 현재까지 의정부시의 pilot test 지역을 대상으로 수리·수문학적 홍수량 분석을 진행하였으며, 강우 사상의 발생과 저수지 붕괴 시의 피해예상범위를 예측하였다. 또한 연구과정에서 발생하는 모든 정보를 BIM 기술과 연계하기 위하여, 수방시설에 적용되는 정보항목들을 분류하고 표준화 기술 연구를 수행중이다. 또한 BIM 기반으로 지형을 모델링 하여 가시성을 높이고 있으며, 재난상황 발생 시 대피 시뮬레이션을 적용함으로서 본 과제를 수행중이다.

본 연구에서는 영산호의 상류에 위치한 나주유역의 홍수시 유출량을 실시간으로 예측하기 위하여 Grey홍수 유출모형을 개발하였다. 나주유역의 유출량은 나주수위관측소에서 실시간으로 측정하고 있으며, 이곳은 영산호의 유입홍수량을 예측과 홍수관리를 위한 주관측소이다. 모형의 지배방정식은 Grey시스템 이론에 근거하여 구성되었으며, 모형의 매개변수는 Grey 시스템매개변수의 조합으로 구성하였다. 모형의 차수는 실측자료와 모의결과를 비교하여 다른 차수 보다 양호한

국토개발에 따른 자연 재해가 많아지고 있으며, 특히 홍수에 의한 피해가 나날이 증대되고 있는 실정이다. 따라서 국민의 안전과 복리를 증진하고 홍수에 의한 피해를 최소화할 수 있는 방안의 대책이 시급하다. 선진국에서는 홍수관리 및 효율적인 재난관리를 위하여 홍수위험지도를 제작 배포하여 홍수에 대한 지역 주민의 경각심을 고취하고, 홍수재난 관리 등에 널리 활용하고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 수문 모형과 입력 데이터의 연계를 바탕으로 홍수침수범위의 예