토석류 충격력의 패턴을 분석하기 위하여, 개별요소법(DEM, discrete element method)에 기초를 둔 프로그램인 PFC(Particle Flow Code)를 이용하여 사면모형을 수치해석적으로 모델링하였다. 본 연구에서는 입자의 총 중량, 사면경사, 입자의 월류가 발생하는 경우의 충격력 특성을 분석하였다. 본 수치해석을 통해 1. 입자 총 중량 3kg의 경우 사면경사가 증가할수록 토석류의 충격력은 증가한다. 2. 입자 총 중량 7kg의 경우 사면경사가 증가할수록 토석류의 충격력이 증가한다. 사면경사 45°의 경우에는 입자의 월류가 발생하여 최종충격력이 적게 산정되었다. 하지만 월류가 발생하는 시점의 충격력은 가장 큰 것을 볼 수 있다. 3. 개별요소법을 적용한 PFC 2D를 이용하여 토석류 충격력을 분석하여 보았다. 모든 수치해석 결과에서 초반 충격력이 크게 튀는 현상을 보였는데, 이는 마찰이 없는 비현실적인 가정으로 인하여 해석 초기에 수개의 입자가 흘러내리면서 발생한 것으로 판단된다. 향후 입자의 물성에 관한 연구가 더 이루어져야 할 것으로 판단된다.

전 국토의 64%가 산악지형으로 이루어져 있는 우리나라는 산업 및 도시의 발달에 따른 새로운 택지조성, 도로개설 및 산업기지 건설, 대규모 주택단지 개발 등으로 자연 사면을 변형시키는 규모나 빈도가 증가하고 있다. 최근에는 기상 이변에 의한 집중호우가 빈번히 발생하여 절취사면에서 낙석이 발생할 위험이 더욱 높아졌다. 국내 절개면 낙석방지시설은 전체 위험절개면 대책공법 중 70%이상을 차지하고 있으며, 낙석방지울타리는 20%정도를 차지하고 있다. 국내 낙석발생현황을 참고하여 낙석에너지를 계산하면 최대는 1,469kJ이고, 평균은 312kJ이다. 국내 관리지침에는 48～61kJ에 상응하는 낙석방지울타리의 규격기준만 제시되어 있기 때문에 312kJ의 평균낙석에너지의 낙석이 발생하는 경우에도 상당한 크기의 도로, 차량, 인명피해가 예상된다. 반면에 국외 낙석방지울타리 설계기준에는 다양한 성능등급과 표준시험방법이 제시되어 있어 다양한 낙석에너지를 방호할 수 있는 낙석방지울타리의 개발이 이루어지고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 낙석발생현황을 참고하여 낙석방지울타리의 성능등급, 표준시험방법, 평가방법을 제시하고 시뮬레이션과 실물충돌시험을 통하여 기존 낙석방지울타리에 대한 성능평가를 수행하고, 국내 낙석발생 현황은 50kJ의 낙석보다 큰 낙석들이 발생하기 때문에 기존의 낙석방지울타리를 개선하여 100kJ낙석을 방어할 수 있는 낙석방지울타리의 개발이 성공적으로 이루어졌다.

최근 우리나라는 기상이상으로 인한 자연재해 현상의 증가뿐만 아니라 다양한 인적 및 사회적 재난이 증가로 매년 다양한 종류의 재난으로 인한 피해를 입음에도 불구하고 교통공학적으로 대응측면에서의 연구가 다양화되어 있지 않아 도로 파손, 차단 등의 상황이 발생한 경우 원활한 교통운영이 어려워 주변 도로는 극심한 정체를 겪는다. 이러한 문제는 최근 증가추세를 보이며, 특히 2011년 7월 서울 및 수도권 폭우로 인해 우면산 산사태 발생, 강남 및 서초구 일대의 도로 침수 발생으로 이 주변 일대의 교통이 마비가 되는 현상이 반복적으로 발생하였다. 재난 발생시 교통문제 발생 요인으로는 도로 자체가 파괴되어 통행이 불가능하게 되는 경우, 도로가 폐쇄되어 통행이 불가능하게 되는 경우, 대량의 자동차가 한정된 도로에 집중되는 경우 등으로 이를 해결하기 위해서는 도로망의 차단, O/D 변화 등을 고려한 대피방안 연구가 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 재난 발생시 최단시간 내에 도시망을 대피할 수 있는 신호운영 기본 설계원칙을 세워 대피 및 우회차량의 대피경로를 분석하여 최적의 교통운영기법을 선정하고자 한다.

900kg의 승용차와 2000kg의 SUV가 120km/h의 속도와 20°의 각도로 충돌하는 조건과 14ton의 트럭이 85km/h의 속도와 15°의 각도로 충돌하는 조건, 그리고 13ton의 버스가 90km/h의 속도와 15°의 각도로 충돌하는 조건을 만족하는 종방향 강성 배리어를 효율적으로 개발하기 위해서 차량 속도-시간 이력이 이용되었다. 차량 종방향 속도-시간 이력 곡선과 횡방향 속도-시간 이력 곡선의 기울기가 충돌초기의 전반 부분에서 가능한 증가되고 THIV 발생시간 전후의 시간구간인 후반 부분에서 감소될 수 있도록 강성 배리어의 설계가 이루어 질 때 THIV가 효과적으로 감소될 수 있었다. 이러한 이상적인 차량 속도-시간 이력을 발생시킬 가능성이 있는 다양한 형상이 LS-DYNA 프로그램을 이용한 유한요소해석을 통하여 결정되었고 최적형상이 선정되었다. 최적형상에 대한 실물차량 충돌시험을 통하여 위의 충돌조건을 만족하는 종방향 강성 배리어의 개발이 성공적으로 이루어졌다.

국내 천연자원은 1980년대 이후 지속적인 국토개발 사업으로 사용량이 한계에 이르고 있다. 특히, 건축 및 토목분야에 가장 많이 사용되고 있는 건설재료 중의 하나는 골재로 시멘트 및 아스팔트와 함께 사용되어 구조물의 골격을 이루는 중요한 자원이다. 현재의 건설경기는 장기화된 경기침체로 감소의 경향을 나타내고 있지만, 과거에 무분별하게 사용되었던 실적으로 천연 골재의 수급이 어려운 실정이다. 또한, 국민들의 의식 수준이 높아짐에 따라 환경보전의식이 대두되어 새로운 천연자원의 개발은 많은 제약이 따르게 된다. 이러한 제약을 탈피하고자 골재의 경우에는 기존 구조물의 철거 시 발생하는 폐기물을 재활용하여 사용하고 있지만, 기존 골재보다 품질성능이 좋지 않아서 제품으로써의 파급효과가 적은 실정이다. 하지만, 한정된 천연 자원을 보존하는 현실을 감안한다면 순환골재의 사용은 증가할 것으로 사료되며, 이와 더불어 순환골재를 대체할 수 있는 대체재료의 개발과 적용이 동반하여 증가할 것으로 판단된다. 이상의 국내 현실을 감안하여 본 연구에서는 철강산업의 부산물로 발생하는 전기로 산화슬래그를 아스팔트 콘크리트용 골재로 제품화하여 천연골재를 보존하는 친환경 연구를 추진하고자 한다. 현재, 전기로 산화슬래그는 기타 다른 철강부산물보다 품질성능이 우수하지만, 발주처의 인식부족으로 신설도로의 노반재료로 대부분 사용되고 있는 실정이다. 일부 시멘트 콘크리트용 골재로 사용된 실적도 소개되고 있지만, 슬래그에 존재하는 불안정한 Free-CaO와 MgO가 물과 반응하여 체적팽창에 따른 구조물의 파괴를 초래하여서 시멘트 콘크리트용 골재로는 기피하고 있는 실정이다. 하지만, 아스팔트 콘크리트는 아스팔트가 골재를 코팅하고 있는 형태로 수분이 전기로 슬래그에 직접적으로 닿는 것을 차단하므로, 전기로 슬래그의 체적팽창을 방지할 수 있는 구조이다. 따라서, 본 연구에서는 수분의 침투에 따른 체적팽창을 모사할 수 있는 수분 민감도 시험과 마샬 안정도, 간접인장강도를 측정하여 실내 내구성능을 분석하였다. 또한, 중차량의 통행량이 빈번한 제철 사업장의 사내도로에 포설하여 전기로 슬래그 골재의 실제적인 거동을 분석하였다. 전기로 산화 슬래그를 적용한 아스팔트 혼합물의 전반적인 물성결과는 다음과 같다. 수분의 침투에 따른 강도저하를 평가할 수 있는 수분민감도에서는 86%의 높은 강도유지발현을 하고 있었다. 마샬 안정도와 간접인장강도 역시 기준을 훨씬 상회하는 것은 물론이며, 일반 천연골재 아스팔트 혼합물보다 우수한 강도를 발휘하고 있는 것을 알 수 있었다. 현장 시험포장에서 코아를 채취하여 측정한 다짐 에너지는 일반이 96 %, 전기로 슬래그가 99.6 % 로 일반 혼합물보다 다짐 에너지가 충분히 전달된 것으로 분석되었다.

최근의 기후변화에 따른 이상가뭄 발생가능성의 증대와 상수원 오염사고 등으로 인하여 상수관망에 의한 물공급의 중단현상이 자주 발생하고 있다. 상수관망에서 제한급수를 실시하는 이유는 확보된 원수의 양이 절대부족한 경우가 가장 많다. 2008년부터 2009년 초까지 태백권 제한급수는 이 지역의 상수원인 광동댐의 저수량 감소에 기인하며 이는 겨울 가뭄이 심화되었기 때문이다. 이와 같이 제한급수를 시행해야할 상황이 발생하면 급수량을 평시대비해서 줄이게 되며 감소된 급수량에 따라 피해가 발생하게 된다. 따라서 이와 같이 제한된 급수량을 효율적으로 활용하게 되면 기왕에 발생하는 제한급수에 따른 피해를 최소화 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 블록화 시스템으로 구성된 상수관망을 대상으로 개별 블록을 대상으로 제한된 양의 물공급 우선순위를 결정하여 제한급수에 따른 영향을 최소화 할 수 있는 방안을 제시하였다. 제안된 모형의 구성은 블록별 물 수요 특성을 고려하여 선취적 우선순위(Preemptive priority)를 설정한 후 선취적 목표계획(Preemptive Goal Programming)으로 최적해(제한급수의 피해의 최소화 또는 제한급수 효과의 최대화)를 도출하도록 하였다. 수요의 선후 관계가 불분명할 경우 AHP로 가중치를 부여하여 결정하도록 하였다. 목적함수는 모든 블록의 수요 미충족에 대한 벌점의 합을 최소화하도록 식을 구성하였고 주요제약식(constraint)은 배수지의 공급량, 블록별 흐름량, 미충족량 산정등으로 하였다. 수요의 우선순위 요소는 실제 상수관망을 운영하는 지자체와 수자원공사 연구소의 전문가를 대상으로 인터뷰를 통하여 결정하였고 제안된 모형을 가상 블록을 대상으로 적용하여 적용성을 검증하였다. 추후 실제 상수도 사업소 자료를 바탕으로 모형을 적용할 예정이다.

상수관망의 노후화에 따라 관파괴와 같은 상수관망의 용수공급 성능을 저하시키는 사고가 자주 발생하게 된다. 이때 파괴부분의 수리나 유지보수를 위해서 물의 흐름을 차단해야 하며 이를 위해서 제수밸브를 차폐하게 된다. 제수밸브는 상수관망 전체에 넓게 분포하고 있으며 설치개수도 관망의 크기에 따라 만개 이상이 설치되어 있다. 이러한 이유로 제수밸브의 유지보수에는 많은 시간과 노력이 필요하다. 제한된 인력과 비용으로 최대의 효과를 얻기 위해서는 제수밸브의 중요도를 평가, 등급화 한 후 중요한 제수밸브들을 우선적으로 관리하는 것이 효율적이다. 본 연구에서는 제수밸브의 중요도 등급을 결정하는 기법을 다수의 실제 상수관망에 적용하여 제수밸브별 상대적 중요도를 산정하고 산정된 결과를 분석하여 실제 상수관망에서 제수밸브 중요도의 특성을 파악하고자 하였다. 상수관의 관파괴에 의한 단수의 피해는 단수인구로 정량화하였으며 이를 위해서 segment 및 unintended isolation을 전체 상수관망을 대상으로 결정하였다. 이를 바탕으로 제수밸브의 중요도는 VII(Valve Importance Index)로 정량화 되었다. 적용된 실제 상수관망은 국내 10개 중블록, 국외 3개 관망이다. 제수밸브의 중요도 특성 파악결과, 배수지에 가까운 제수밸브와 같이 명백하게 중요한 밸브 이외에도 관망의 중앙부분에 위치한 제수밸브도 중요한 경우가 많았으며 관망의 구조적인 연결성에도 많은 영향을 받고 있음을 확인하였다.

상수관망에서 관파괴가 발생할 경우 제수밸브의 차폐를 통하여 일정 부분의 상수관망이 다른 부분으로부터 격리되게 된다. 이러한 영역을 segment라고 정의하고 이에 대한 다양한 연구가 진행되었다. segment에 포함되는 상수관은 물흐름이 차단되기 때문에 단수가 발생하게 된다. 또한 segment의 차폐에 의해서 추가적으로 단수가 되는 영역이 발생할 수 있고 이러한 영역을 unintended isolation(UI)으로 정의된다. 상수관망을 운영하는 측면에서 관파괴는 피할 수 없는 문제이기 때문에 관파괴가 발생할 경우 단수에 의한 피해를 최소화하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 대규모 피해를 야기하는 대규모 segment가 발생하지 않도록 해야 한다. 그러나 대규모 segment는 상수관망의 구조(water supply network topology)와 제수밸브의 배치에 따라 발생한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 대규모 segment를 파악하고 적절한 위치에 제수밸브를 추가하여 대규모 segment를 분할하는 방안을 제시하여 관파괴에 따른 상수관망의 피해를 최소화하는 방안을 제시하였다. 대규모 segment 분할을 위한 모형은 네가지 모듈로 구성되어 있다. 첫 번째는 상수관망에 존재하는 모든 segment를 정의하고 segment와 연관된 UI를 정의하는 모듈이다. 두 번째 모듈은 정의된 segment별로 단수피해를 정량화하여 segment별 등급을 부여하는 모듈이다. 세 번째는 단수피해기준 대규모 segment별로 분할을 위한 제수밸브 위치 결정 모듈이다. 네 번째 모듈은 추가된 제수밸브에 의한 상수관망 피해 저감효과를 분석하는 상수관망 신뢰도 산정 모듈이다. 세 번째 모듈의 경우 수학적인 방법이 아닌 상수관망 운영주체가 직접 적용할 수 있도록 다섯 가지 기준을 제시하여 적정 제수밸브 위치를 결정하도록 하였다. 제안된 모형을 이스라엘의 실제 상수관망에 적용하여 적용성을 검증하였다.

물은 인간의 생존에 가장 필수적인 요소 중 하나이다. 상수관망 시스템은 수용가에게 적합한 수량, 수질, 그리고 수압을 만족시키며 물을 공급하는 것을 목적으로 한다. 따라서 급수 구역의 수요와 수질기준을 만족시키는 적절한 수량과 수질의 용수를 적절한 수압으로 공급할 수 있도록 수도시설을 효율적이고 안정적으로 관리하는 것은 매우 중요하다. 특히, 상수관은 매설년도, 관종, 매설환경 및 사고이력 등에 따라 노후가 진행 되며, 이것은 관을 통한 흐름의 수두 손실 증가에 의한 수압저하로 나타나게 된다. 결국 수용가가 필요로 하는 적절한 양의 물을 공급할 수 없으며, 또한 정수 처리된 용수의 수질을 유지할 수 없는 문제가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 16개의 관과 11개의 복합절점으로 구성된 가상관망에 대하여 경제적, 수리학적 영향을 고려한 노후관거의 최적 개량 의사결정을 수행하였다. 목적함수는 관망의 교체, 갱생, 유지보수 비용을 포함하는 개량비용과, 개량 시 양수비용 절감으로 산정되는 개선이익의 합을 최소화 하는 것으로 결정하였다. 최적화 기법은 Geem et al.(2001)이 제안한바 있는 Harmony Search(HS) 알고리즘을 기반으로, 해탐색의 효율성과 사용성을 높이기 위해 Fuzzy 기법과 Parameter Setting Free(PSF) 기법을 결합한 알고리즘을 개발하여 사용하였다. 즉, 기존 HS 기법의 첫 단계인 Harmony Memory(HM)를 구성하는 과정에서 초기해의 적합도를 향상시키기 위해 Fuzzy 기법을 적용하였으며, 이를 통해 관의 특성과 관 파손이 전체관망에 미치는 영향을 정량화하여 개량 우선순위를 산정하였다. 또한 반복횟수의 증가에 따른 HS 알고리즘의 수렴성과 매개변수 결정의 어려움을 개선하기 위해 HS의 매개변수를 자동적으로 조절하는 Gibbs et al.(2010)과 Geem and Sim(2010)의 Parameter Setting Free Harmony Search(PSF-HS) 알고리즘을 적용하여 최적 개량 계획을 도출하였다. 적용 결과, 1. 우선 기존 HS 알고리즘의 적용 결과 상수관망의 최적 개량 의사결정을 할 수 있음을 확인하였으며, 2. 초기해의 구성에 Fuzzy 기법을 적용하여 HM의 초기 적합도를 향상(초기 HM의 평균 목적함수 값을 약 14.47% 감소시킴)시켰으며, 3. 추가적으로 PSF-HS 알고리즘을 적용하여 기존 HS의 매개변수 결정의 편의성 향상과 알고리즘의 수렴 속도 개선(최적해 도출 반복 시행수를 약 40%로 감소시킴) 효과를 얻을 수 있었다.

최근 동일본 대지진 쓰나미 발생 이후로 국내에서도 해안재해에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다. 우리나라는 매년 태풍이 발생하고 때때로 엄청난 인적·물적 피해가 발생하므로, 본 연구에서는 과거 태풍에 의한 피해 경험이 있는 충남 보령시를 대상으로 가상 태풍시나리오를 작성하여 최대범람범위를 산정하였다. 범람에 대한 평가는 과거 발생 태풍 중 해일고가 가장 크게 발생했던 1995년 태풍 제니스(9507)와 2003년 태풍 매미(0314)와 동일한 강도의 가상 태풍이 보령을 내습할 경우에 대하여 각각 수행하였다. 이때 적용한 조위면은 약최고고조위로 하여 보수적 평가가 될 수 있도록 하였으며, 해일 및 범람발생으로 해안전면에 설치된 구조물(방조제, 방파제, 호안 등)의 기능이 상실되어 월류 및 범람이 발생되는 상황으로 가정하여 최대범람 범위를 평가 및 분석하였다. 태풍 제니스가 약최고고조위에서 발생했다면 E.L. 470 cm, 태풍 매미의 강도가 내습한 태풍일 경우는 E.L. 530 cm에 해당 할 것으로 예상된다. 폭풍해일 및 가상 태풍시나리오에 의한 범람 면적을 표출하고 이에 대한 피해를 산출하기 위하여 범람범위와 공간보간된 토지가격, 주거인구 등의 DB를 중첩하여 수치적 피해 결과를 도출하였으며 결과를 시각적으로 지도화 하였다.

화산재해대응을 위하여 화산분화의 전조를 모니터링하고 분화 시 피해규모 및 범위를 사전에 예측하는 것이 중요하다. 그러나 최근에 이슈가 되고 있는 백두산의 경우 공간적으로 중국과 북한의 접경지역이며, 정치적인 이유로 접근이 불가능하여 해당 국가의 공조가 전제되지 않은 상태에서는 직접적인 모니터링이나 관측 및 대응을 위한 정보를 확보할 수가 없다. 따라서 본 연구에서는 백두산 분화에 대비 대응에 활용하기 위한 목적으로 Landsat TM과 ETM＋적외선 위성영상을 이용하여 백두산의 온도변화를 관측하는 것이 가능한지를 확인하였다. 1988년부터 2012년까지 Landsat TM과 ETM＋영상 102장(TM 30장, ETM＋72장)중에서 구름이 없고 눈으로 덮히지 않은 영상 4장을 본 연구를 위하여 선택하였다. 선택된 자료는 백두산에 이상이 있다고 알려진 시기와 그렇지 않은 시기의 영상을 각각 2장씩 포함한다. Landsat 영상의 3번 밴드와 4번 밴드를 이용하여 우선 정규식생지수(NDVI, normalized difference vegetation index)를 계산하고 이로부터 복사율(emissivity)을 유추하였고, 6번 밴드를 이용하여 지표 온도를 계산하였다. 본 연구에서는 관측된 네 장의 지표온도자료로부터 백두산 외곽지역에서 내부로의 온도변화를 확인한다.

행정안전부는 오는 2015년까지 230개 시·군·구에 ‘CCTV 통합관제센터’를 설치하여 방범·재난감시·교통단속·시설물관리용 등으로 나뉘어 운용되고 있는 CCTV 10만 여대를 시·군·구 단위로 통합 운영하고, 방범용 CCTV 2만9천 여대를 추가 설치하는 내용의 “CCTV 종합대책(2011)”을 발표했다. CCTV 종합대책을 통해 방범 및 어린이 안전용 62,523대, 주정차 및 신호위반 단속, 차선위반 단속용 5,108대, 재난·재해감시용 및 산불감시용 등 재난용 CCTV 2,907대, 학교내에 설치된 17,777대 CCTV 및 도로, 교량, 하천, 상하수도시설, 댐 등 자치단체의 국가기반시설용 12,515대 설치할 계획이 있다. 이와 같이 매년 CCTV 설치에 대한 계획이 추진 중에 있으나, 지자체별 CCTV 설치위치에 대한 가이드라인이 불명확한 실정이다. 본 연구에서는 전국 지자체 시군구 중에서 서울특별시 서초구의 CCTV가 설치된 곳을 대상으로 제원을 분석하여 입지 적정성을 검토하기 위하여 CCTV 전수조사 양식을 작성하여 4명의 조사인원으로 약 3주의 현장조사와 약 1주의 내업을 통해 총 614대 가운데 286대의 CCTV 제원 및 위치를 조사하였다. 서울특별시 서초구 관내의 반포동, 방배동, 서초동, 우면동, 잠원동에 대하여 전수조사 양식을 바탕으로 286개의 CCTV에 대한 공간정보 구축하였으며, 속성으로는 CCTV명, 설치 장소명, 설치목적, 설치연도, CCTV제조사, 모델명, 주감시 방향, 좌표, 높이 등이 포함되어 있다. 위와 같이 전수조사된 결과인 GPS 정보의 좌표 값 및 주 카메라 의 감시방향, 감시거리 및 최대감시거리는 계산식을 통해 정보를 취득하고, 또한 Wide값 및 Tele값은 서초구의 CCTV 대장을 바탕으로 수집하였다. GIS기반의 CCTV 설치 적정성 평가를 위해 ①최대감시 거리만 있는 경우 ②최대감시거리와 방위가 있는 경우 ③화각 Wide(Horizontal)만 있는 경우 ④화각 Tele(Vertical)만 있는 경우 ⑤화각 Wide(H) 및 화각 Tele(V)가 있는 경우와 같이 5가지로 GIS기반의 CCTV 설치 적정성에 대한 밀도분석을 실시하여 서초구 전수조사 지역에 대해 시각적으로 표현하였다. 현장조사를 통해 구축된 GIS DB로 도식화한 결과를 살펴보면 동별로는 CCTV가 밀집되어 있다고 판단되나, 이는 서초구 전체가 아닌 일부 지역을 도식화한 것이므로 섣부른 결과를 도출하기에는 어려움이 있다. 향후, 서초구 자체적으로 나머지 328대 및 추가 설치되는 CCTV에 대해 현장조사를 실시한다는 업무협조를 취해 놓은 상태이며, 전체 설치된 CCTV의 정보를 취득한 후 분석한다면 보다 정확한 결과를 도출할 것으로 판단된다.

재해의 발생원인 중 최근 가장 심각하게 인식되고 있는 것은 기후변화로서 집중호우의 증가, 가뭄의 증가, 태풍의 강도 증가 등 실재로 기후변화로 인한 재해의 가중이 발생하고 있는 상황이다. 재해위험경감을 위한 노력은 예전부터 각 국가별로 정도의 차이는 있으나 지속적으로 이루어져왔다. 그러나 21세기에 접어들면서 기후변화의 심각성이 이론뿐 아니라 현실로 나타나기 시작하면서 세계적으로 대형 재해가 급증하는 양상을 보이면서 각국의 우려는 더욱 증대되기 시작하였다. 특히 2004년 12월 발생한 남아시아 지진해일은 자연재해가 더 이상 국가 차원에서 다루어질 문제가 아니라 국가 간의 공조체제를 구축하여 공동 대응을 해나가야 할 심각한 현안으로 대두되었음을 인지하기 시작하였다. 본 연구에서는 기후변화 및 개발과 재해위험경감과 관련된 국내외 주요 선행연구 및 전략을 분석하여 기후변화와 재해 그리고 개발과 관련된 재해위험경감과 관련된 국제사회의 패러다임을 분석하였다. 기후와 재해 그리고 이와 관련된 개발과의 연관성을 분석한 결과 기후변화적응과 재해위험경감을 연계해야 할 필요성과 그 두 가지를 개발 계획과 의사결정에 주류화 해야 할 필요성을 확인할 수 있었다.

지금까지 우리나라의 방재 개념은 재해로부터 발생하게 되는 인명 및 재산피해 등의 1차적 피해 저감을 주요 목적으로 수행되어 왔다. 그러나 재해위험을 근원적으로 저감시키기 위해서는 재해의 발생 원인을 제거하는 개념의 도입이 필요하다. 이러한 상황에서 재해위험경감대책 수립 시 기후변화를 고려하여 기후변화로 인해 가중되고 있는 피해 규모를 근원적으로 경감시키는 개념의 도입이 필요한 시점이다. 또한 개발 및 사회 각 분야의 계획 및 관리에 있어 방재개념을 도입함으로써 각종 개발 수립 시 계획단계에서부터 재해예방을 고려함으로써 재해 발생 요인의 발생을 근본적으로 차단하는 전략 수립의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 사회분야에 방재개념 적용을 위한 전략을 제시하였으며, 사회분야별로 재해저감을 위한 정보 및 기술이 공유될 필요가 있으며 사회적으로 지속가능한 개발과 재해위험경감에 대한 의식 향상 등 사회 및 문화적 접근 방법의 패러다임이 필요성 확인할 수 있었다. 또한 사회 및 문화의 주요 분야별로 재해 취약성을 분석하고 취약한 분야에 대한 재해경감 전략 수립 등 체계적인 정책적 접근이 필요하다.

자연 환경의 영향에 의해서 선명한 영상정보를 수신하지 못할 경우 정밀한 알고리즘도 한계가 발생한다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 다양한 CCTV카메라를 통해 자연환경 조건인 바람, 안개, 야간에 대해 테스트를 수행하여 수위감지에 가장 적절한 카메라를 선택하는 것이 수위 알고리즘 감지 성능을 향상 시킬 수 있다. 자연환경에 대한 성능저하 방지대책으로 하드웨어와 소프트웨어적인 방지대책을 보면, 먼저 H/W적인 영상보정방법으로는 Stabilizer 추가 장착, Defog 장비 추가 장착 및 Day&Night와 근적외선 카메라 설치 등 장비를 통한 바람, 안개, 야간 환경에 대한 보정방법이 있으며, S/W방법은 Stabilizer에 의한 바람에 대한 보정방법과 Defog에 의한 안개보정 그리고 DSS(Digital Slow Shutter)에 의한 야간 조도의 보정방법이 있다. 첫 번째, 바람에 대한 영상보정 방법으로 폭풍이나 바람이 심하게 불 때 카메라의 떨림에 의해서 영상을 분석하는데 성능이 떨어지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 Stabilizer를 이용한 방법으로 하드웨어 영상보정기를 추가하여 영상의 흔들림을 보정해주는 방법과 흔들림 보정 알고리즘을 소프트웨어적으로 전처리에 의한 지능형 영상분석처리를 통한 전·후 영상으로 성능을 개선한다. 두 번째, 하천의 경우 안개가 발생하여 수위감지 성능에 영향을 줄 수 있다. 소프트웨어적으로는 Defog 기능을 구현하여 영상분석 전처리로 안개의 영상을 제거하고, 하드웨어적으로는 가시광선 영역보다는 파장이 길어 안개의 영향을 덜 받는 근적외선 카메라를 통해 좋은 품질의 영상을 획득 할 수 있다. 마지막으로 야간의 경우 조도가 약해지므로 수위감지 알고리즘에 영향을 미치게 된다. 이러한 문제를 개선하기 위해서는 물리적으로 조명을 비춰주는 방법이 있으나, 추가 설비가 필요하며 구축비용 및 전략 소모가 된다. 현재 대부분의 카메라에 DSS(Digitla slow shutter)라는 기능이 있어 조도가 약한 경우 Framerate를 낮추어 일정 수준의 이미지를 캡쳐가 가능하다. 수위감지 알고리즘의 경우 긴 시간동안의 물의 변화량을 관측하는 것으로 Framerate에 크게 영향을 받지 않으므로 DSS 기능을 통해 조도의 영향을 보상할 수 있다. 본 연구의 결론은 Day&Night 카메라에 근적외선 영역만을 받아들일 수 있도록 Filter를 사용하여 가시광선에서의 안개에 의한 영향을 줄이고, DSS를 이용하여 조도가 부족한 야간 환경에서 셔터의 스피드를 줄여 선명한 이미지를 가져 오도록 한다. 이와 같은 설정을 통해 선명한 이미지를 받아 수위감지 알고리즘의 성능을 향상시킬 수 있다고 판단된다.

지역사회의 홍수 대비능력을 평가하기 위해 소방방재청 및 지자체 협조를 통해 소하천 주변 거주자를 중심으로 총 1,141명에 대한 설문을 실시하였다. 설문은 작성자 기본사항과 함께 8개 세부항목인 사유재산 및 기반시설의 안전, 자원확보, 대피소, 재난약자 지원, 지역 결속력, 비상연락 체계, 재난대비 교육 및 훈련, 소하천 정비로 구분하였으며 총 52개 문항으로 구성되었다. 주민의식조사 결과에 따르면 전반적으로 홍수피해에 대한 주민 방재의식이 부족하며 이를 개선하기 위한 노력이 필요할 것으로 사료되며, 소하천 정비사업이 홍수피해예방에 효과적이라는 의식이 높게 나타났다. 또한, 홍수 피해경험 유무에 따른 주민의식 분석 결과, 소하천 주변 거주자들의 49%정도가 홍수피해를 경험하였고, 홍수피해 비경험자들은 경험자들에 비해 홍수에 대한 준비 및 교육 훈련 참석 등 주민의식이 상대적으로 낮다는 것을 알 수 있었으며, 홍수피해 경험자는 거주지의 방재시설물이 상대적으로 부족하다고 느껴 홍수에 대한 불안감이 더욱 큰 것으로 분석되었다. 그러나, 홍수피해 경험 유무와 무관하게 홍수에 대비하는 지역사회 주민의식은 전체적으로 부족하며, 이를 극복하기 위해 지역주민을 대상으로한 홍수대비 교육훈련 개선 및 확대, 지속적인 홍보 등 주민의식 향상 방안마련을 위한 대책이 시급히 강구되어야 할 것으로 사료된다.

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.

전 세계적인 기후변화로 인한 극한기후현상이 심화되고 우리나라도 자연재해 피해규모가 대형화되고 국지적·돌발성 재해가 빈번하게 발생하는 등 그 양상이 급변하고 있다. 앞으로도 기후변화로 인한 한반도의 평균기온 상승과 강수량 및 해수면의 증가가 예상되고 있어 가뭄, 폭염, 한파, 폭설, 폭우 등의 재해로 인한 피해가 우려되고 있다. 또한 기후 변화로 인하여 호우 규모의 대형화와 국지적·돌발성 호우로 인한 피해가 증가하고 있다. 이에 따라 지금까지의 방재업무와는 달리 첨단과학기술을 방재분야에 적용하여 좀 더 정확한 예측과 재해의 사전 예방 및 피해 경감을 이루도록 해야 할 것이다. 최근 첨단 IT기술 및 GIS 기술, 영상처리기술 등 첨단과학기술의 발전은 홍수예보의 정확도를 향상시키고 있으며, 국토해양부에서는 비구조적 홍수대책으로 홍수위험지도를 제작하고 집중호우 및 돌발호우 관측 및 예보를 위한 강우레이더를 설치하고 있다. 또한 각 기관별로 구축된 물관련 자료의 공동활용을 위하여 수자원정보화를 추진하고 있다. 현재 국토해양부, 환경부 등 5개 부처 10개 물관련 기관에서 생성되는 자료를 온라인으로 공동 활용할 수 있는 물관리정보유통시스템(WINS：Water Management Information Networking System)을 구축하여 수문, 기상, 공간정보 등 65종의 물관련 정보를 공유하고 있으며, 수자원정보를 과학적으로 수집, 생성, 가공, 분석하여 대국민 서비스를 목적으로 국가수자원관리 종합정보시스템(WAMIS：WAter Resources Management Information System)을 구축하여 운영하고 있다. 수문기상, 유역, 하천, 댐, 지하수, 수도 등 10개 분야 300여개의 다양한 기초자료와 GIS를 이용한 수자원단위지도를 제공하고 있다. 그리고 국가하천의 효율적인 관리와 대민 서비스의 질 향상, 하천관리업무의 효율성 제고 등을 목표로 하천에 관련한 제반 업무를 지원하기 위해 하천관리지리정보시스템(RIMGIS：RIver Management Geographic Information System)을 개발하여 하천기본계획보고서, 국가하천의 측량자료 및 하천관리대장, 한국하천일람, 홍수위험지도 등 하천의 다양한 기초자료를 제공하고 있다. 수자원정보화에 따라 구축된 다양한 물관련 정보들의 방재분야 적용을 통해 재난예측 및 예·경보시스템의 과학화·현대화를 촉진하고 재해의 사전예방 및 피해 경감이 가능해질 것으로 판단된다.

본 논문에서는 해양경찰의 지진해일을 고려한 재난대응체계를 조사하기 위해 국내·외 재난관리체계 및 해양경찰의 재난대응 현황을 분석하고, 해양경찰의 의식조사를 바탕으로 현재 해양경찰의 지진해일 대응체계의 문제점 및 향후 재난관리와 정책 수립에 필요한 기초적 내용을 검토하였다. 이를 통하여 지진해일 내습 시 초기 대비·대응과 관련하여 보완해 나가야 할 문제에 대해 분석하고 지진해일 대응과 관련한 해양경찰의 향후 발전방안을 제시하였다.

본 연구에서는 산사태 발생에 따른 재난관리현황을 알아보기 위하여 동해시, 삼척시 등 지방자치단체 및 유관기관의 방문조사를 실시하였다. 먼저 산사태의 재난관리를 위한 법/제도를 검토하였고 각 지역별 산사태 재난관리 현황 및 업무에 대하여 조사하였다. 이를 토대로 향후 산사태 재난관리 개선방안을 제시하였다.