최근 기후변화와 도시화의 영향으로 도시침수 위험이 증가함에 따라, 실시간 모니터링 기반의 비구조적 대응체계 구축 필요성이 확대되고 있다. 본 연구에서는 도시배수관망의 수위 패턴 유사성과 침수 취약성을 동시에 고려한 최적 수위계 배치 방법론을 제안하였다. 연구대상지역 을 대상으로 EPA-SWMM 모형을 구축하고, 12개의 설계 강우 시나리오에 대한 모의를 수행하여 월류 발생 주요 지점을 도출하였다. 이후 관망의 위상 연결성을 고려한 공간 그룹화와 Dynamic Time Warping(DTW) 기반 수위 시계열 유사성 분석을 수행하였으며, 이를 침수흔적까지의 거리와 결합한 다목적 파레토 최적화를 통해 최적 후보 지점을 선정하였다. 또한 설치 개수 제한 및 설치 배제 반경(200 m) 제약조건을 적용하여 최종 수위 모니터링 지점을 도출하였다. 분석 결과, 16번, 27번, 31번 및 52번 맨홀이 최적 수위계 설치 지점으로 선정되었다. 본 연구는 수리적 거동 특성과 공간적 침수 취약성을 통합적으로 고려한 수위계 배치 방법론을 제시함으로써 도시침수 모니터링 및 예⋅경보 체계 구축을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Urban flood risk has increased due to climate change and urbanization, highlighting the need for non-structural flood management strategies based on real-time monitoring. This study proposes an optimal water level gauge placement methodology that simultaneously considers water level pattern similarity and flood vulnerability in urban drainage networks. An EPA-SWMM model was developed for the study area, and twelve design rainfall scenarios were simulated to identify major overflow locations. Spatial grouping based on network topology and Dynamic Time Warping (DTW) analysis were applied to evaluate the similarity of water level time series. Multi-objective Pareto optimization was then performed using DTW distance and proximity to historical flood traces as objective functions. In addition, budget constraints and a 200 m exclusion radius were applied to determine the final monitoring locations. The results identified Nodes 16, 27, 31, and 52 as the optimal water level gauge locations. The proposed methodology provides an integrated framework for optimal sensor placement by incorporating both hydraulic behavior and flood vulnerability, and can support urban flood monitoring and early warning systems.

요약문
ABSTRACT
1. 서 론
2. 연구 방법
    2.1 연구 개요
    2.2 연구대상지역 현황 및 도시유출모형 구축
    2.3 수문 분석 및 강우 시나리오 설계
    2.4 주요 지점 선정 및 공간 그룹화
    2.5 DTW 및 다목적 최적화 기반 최적 수위 모니터링지점 도출
3. 결과
    3.1 수문 분석 및 강우 시나리오 설계 결과
    3.2 도시유출모형 검⋅보정 및 주요 지점 공간그룹화 결과
    3.3 DTW 및 다목적 파레토 최적화 분석 결과
    3.4 공간 필터링 기반 최종 수위 모니터링 지점 확정
4. 결 론
사 사
References

• 김유진(전주시정연구원 전주시탄소중립지원센터) | Eugene Kim (Jeonju Carbon Neutrality Center, Jeonju Research Institute (JJRI))
• 김태현(한국건설기술연구원 수자원하천연구본부) | Taehyeon Kim (Department of Hydro Science & Engineering Research, Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (KICT))
• 오유진(서울시립대학교 환경공학과) | Yoo-Jin Oh (Department of Environmental Engineering, University of Seoul)
• 구자용(서울시립대학교 환경공학과) | Ja-Yong Koo (Department of Environmental Engineering, University of Seoul) Corresponding author