본 연구의 목적은 지방자치단체 상수도사업의 효율성을 분석하는 것이다. 먼저, 네트워크분석절차를 사용하여 평가 요소들을 경제적 요인, 환경적 요인, 물공급 요인으로 군집화하고, 군집 내의 각 요소에 대한 가중치를 추정하였다. 그리고 네트워크분석절차에서 추정한 평가 요소별 가중치를 여분 기반 자료포락분석 모형의 가중치로 반영하여 지방자치단체 상수도사업의 효율성을 분석하였다. 이때, 자료포락분석 모형의 투입요소로는 유지관리비, 부채액, 누수량, pH, 탁도, 잔류염소를 사용하였고, 산출요소로는 급수량, 급수인구, 수도요금수입액을 사용하였다. 모형수행 결과, 지방자치단체의 상수도사업에 대한 효율성 순위를 도출하고, 비효율적인 지자체의 벤치마킹 대상을 확인할 수 있었다.

지하에 매설용 하수관거 자재에 대한 누수를 체크할 수 있는 장비로는 수밀시험 방법이 많이 사용되어 왔다. 공기압 시험을 활용한 누수시험방법은 수밀시험의 문제점을 보완할 수 있으며, 자연상태 및 대기중에 있는 공기를 활용하여 공기압으로의 대체를 통하여 훨씬 더 효율적이면서도 친환경적인 방법으로의 유도 및 국가 시방서의 개정을 통한 효과적인 누수시험방법을 제시하고자 하는 노력은 계속되어왔었던 것도 사실이다. 수밀시험방법의 문제점으로는 용수확보 문제, 사용 후 처리수의 문제, 펌핑 비용 및 인력의 과다한 투입문제 등이 늘 지적되어왔다. 이를 개선하기 위한 일환로 공기압 시험방법은 관로 내부로 공기를 형성하여 배기되는 시간을 모니터링 하고 적정 압력상태에서 밸브를 폐쇄시킨 다음 일정한 압력상태에서의 변화를 모니터링함으로서 대상관로의 수밀검사를 수행하는 기술이다.

최근 들어 환경 변화에 따른 이상기후의 영향으로 태풍 및 집중호우로 인한 하천범람 등 홍수재해에 의한 인명과 재산피해가 급증하고 있는 가운데, 특히 강원도는 지형적 특성으로 인한 집중호우, 태풍과 같은 이상강우로 인한 홍수피해의 발생이 매년 나타나고 있다. 홍수피해의 빈도와 강도는 지속적으로 증가하고 있으며, 지역에 따라 가뭄 피해도 잦은 실정이다. 이에 강원도지역에서 발생 가능한 홍수 및 가뭄의 피해원인 분석과 이에 대한 대비로서 우수저류조 활용방안을 제시하고, 여러 형태의 저장기법 등 홍수 및 가뭄피해의 방지책을 마련하는 것이 필요하다. 우수저류조의 설치는 홍수유출의 저감 및 집수된 용수의 이용을 통한 가뭄저감효과를 기대할 수 있고 규모, 형태, 위치 및 운영방법 등의 설계요소의 변화가 용이하다. 따라서 본 연구에서는 “우수저류조 저장기법을 활용한 강원지역 홍수/가뭄피해 최소화 기술개발”에 대한 연구개념, 방법 및 연구절차에 관해 소개하고자 한다. 추후 계속되는 연구결과를 통해 강원도의 지역특성을 반영한 우수저류조 최적 설계법을 제시할 수 있는 의사결정지원체계를 구축하고자 한다.

수공구조물 및 방재시설의 방재규모를 결정하기 위한 설계강우량은 대부분 빈도해석에 의한 확률강우량을 기반으로 결정된다. 그러나 확률강우량은 분석시점(년도)에 따라서 자료적용기간이 다르게 되므로 수공구조물의 규모도 설계시점에 따라서 기준이 다르게 되는 문제가 발생하게 된다. 본 연구에서는 빈도해석 시기에 따라 변화되는 확률강우량의 크기를 비교하기 위하여 서울 및 부산지역의 최근 50년간의 시강우량에 대하여 20년 자료를 하나씩 묶어서 일년씩 이동하며 자료군을 정리하고 지속시간 6, 12, 24시간에 대하여 빈도해석을 실시하여 재현기간 10, 20, 30, 50년에 대하여 적용 자료기간에 따른 확률강우량의 경향성을 분석하였다. 연구결과 연 최대치 강우량의 연별 진폭이 비교적 크게 나타났으며 일부 지속시간 외에는 점차적으로 확률강우량이 증가하고 있는 추세를 나타내었다. 따라서 수공구조물 설계에 있어서 확률강우량에 반영되지 못하는 연도별 최대치의 진폭과 확률강우량의 증가추세를 고려하여 계획강우량이 수공구조물 설계에 반영되어야 할 것으로 판단되었다.

본 연구는 최근 기후변화로 인하여 다양한 분야에서 나타나고 현상가운데 극한 강우에의 영향을 간접적으로 규명하고자 서울과 부산지역의 1961년부터 2010년까지 50년 동안 관측된 기상청 시강우량 자료를 이용하여 24시간 확률강우량을 산정하고, 산정된 빈도별 확률강우량을 초과하는 강우사상을 추출하여 발생 특성을 분석하였다. 확률강우량을 초과하는 강우사상의 도수를 연도별로 추출하였으며, 마찬가지로 매년 확률강우량 초과강우사상들의 평균값을 산정하여 연도별로 도시한 결과 관측년 후반기부터 강우의 규모와 횟수가 증가함을 알 수 있었다. 확률강우량을 초과하는 강우사상이 재현기간에 비하여 발생도수가 많고 최근으로 갈수록 확률강우량 초과호수 사상들의 평균강우량이 증가하는 것은 기후변화 요인의 하나라고 추정하였다. 이러한 결과를 바탕으로 소방방재청에서 제시한 도시방재성능 목표강우량과 비교하여 앞으로의 기후변화를 고려한 홍수발생빈도 선정 및 홍수방어대책 수립에 있어 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

본 논문에서는 최적화 기법의 하나인 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)을 도시유출해석모형인 SWMM(Storm Water Management Model) 5.0 DLL과 연계하여 최근에 활발히 진행 중인 도심지하저류지 조성사업과 관련한 최적의 위치와 규모를 선정하였다. 이에 따라 도시유역에서 지하저류지 사업의 진행시 중요하게 고려해야 할 설치 위치와 규모의 선정을 위해 가상유역에 적용하였으며, 각 위치와 규모의 결정에 따른 최적의 조합을 제안하였다. 또한 가장 큰 피해를 불러일으키는 집중호우의 경우를 고려하여 50년, 80년 및 100년 빈도의, 60분, 120분 및 180분의 지속기간을 갖는 다양한 초과강우사상을 적용하여 지하저류지의 위치에 규모의 최적 조합에 따른 월류량의 감소를 비교·확인하였다(표 1참조). 분석결과 적용된 가상 유역 내에서 월류량을 최소화하는 저류지의 최적위치와 규모를 선정해 본 결과, 1개의 저류지를 설치 할 경우 A8번 지점에 저류지를 설치하였을 때 월류량 감소효과가 가장 크게 나타났다. 또한 2개, 3개를 설치하였을 때 각각 A5, A8번과 A5, A7, A8번이 선정되었다. 선정된 위치를 보았을 때 공통적으로 A8번이 포함되어 있는 것으로 보아 주요 관리대상 지점임을 파악할 수 있다. 본 논문에서 제안한 최적화 알고리즘을 이용한 도심지하저류지의 최적위치와 규모 선정은 투수면적의 감소, 도달시간의 단축 등으로 인한 도시화 지역의 피해 감소 및 추후 정비 사업 계획 추진에 있어 위치와 규모의 결정으로써 활용될 수 있을 것이다.

본 논문에서는 가중치 산정방법의 하나인 엔트로피(Entropy)기법을 통해 평가항목별 가중치를 산정하고 다기준 의사결정 방법의 하나인 프로메티(Preference Ranking Organization METHod for Enrichment Evaluations, PROMETHEE)를 적용하여 도시유역의 위험도 평가기법을 제안하였다. 도시유역내 소유역의 위험도와 관련된 항목들로는 자연적 요인과 사회적 요인에 따른 항목으로 구분하였다. 엔트로피 기법과 프로메티를 이용한 도시유역 위험도 평가기법은 그 적용성을 검증하고자 서울시 대표적 저지대 지역인 성내배수분구에 적용하였으며, 전체 26개 소유역에 대한 각각의 가중치와 위험도가 산정되었다. 또한 26개의 소유역은 위험도 평가구분에 따라 고·중·저 위험유역으로 분류되었으며, 이중 높은 위험도에 해당하는 소유역이 과거 집중호우에 따른 침수이력이 있는 것으로 확인되었다.

기상이변으로 인한 대규모 자연재난과 급속한 도시화 및 산업화는 대형 인적재난의 피해를 해마다 증가시키고 있다. 특히 현대사회에서의 재난은 대형화, 복잡화되어 가고 있어 재난대응에 있어 과거와는 다른 방식으로 접근할 필요가 있다. 본 논문에서는 사회 환경에 따라 재난발생시 반복되는 재난현장 대응체계의 문제점을 파악하고 소방대원의 의식 조사를 통하여 재난현장 대응체계의 발전방안을 제시하였다

오늘날 재난의 다양화·복잡화로 다각적으로 계층 및 위험 분야별로 위험요소를 파악하여 안전대비책을 강구해야 할 필요성을 인지하게 되었고, WHO(세계보건기구)에서는 1989년 안전문제에 대해 지역사회 구성원과 각 기관 모두가 함께 참여하는 안전도시 프로그램을 개발하였다. 이에 우리나라도 지방자치단체 차원에서 안전사고 발생을 감소시키려는 정책과 움직임이 활발히 이루어지고 있다. 이에 본 논문에서는 안전한 도시 만들기 사업사례 및 국제안전도시 구축사례사례 분석을 통하여 발전방안 제시의 기초적 자료를 정리하였다.

우리나라의 연안지역은 경관 및 어메니티(amenity) 등의 이유로 개발압력의 가속화가 이루어져 현재 국가 총인구의 약 27%가 거주하고 있는 지역이다. 이러한 인명·재산의 연안 집중은 기후 변화와 맞물림에 따라 연안 재해에 대한 지역사회의 노출도 및 취약성을 증대시키고 있어 이에 대한 대응이 중요한 과제로 대두되고 있다. 기존의 연안 재해에 대한 대응은 주로 방파제를 중심으로 이루어져 왔다. 그러나 기존의 물리적인 대응 방안을 고수하는 것은 이상기후 및 해수면 상승을 동반하는 기후변화에 유연하게 대응하기 어려워 큰 인명·재산 피해와 사회적 비용으로 이어질 수 있다. 특히 연안 재해의 특성상 한 번 발생할 경우 돌이킬 수 없이 치명적인 피해를 입힐 수 있어 예방과 피해 최소화를 위한 저감 대책에 많은 노력이 요구되며, 이를 위해 단기적이고 구조적인 방법에서 장기적이고 비구조적인 대응 방법으로 패러다임을 전환할 필요가 있다. 이에 대두되는 것이 연안 커뮤니티의 ‘재해 레질리언스(Disaster resilience)’의 개념이다. 미국 SDR(Subcommittee on Disaster Reduction)의 보고서에 따르면 “재해 레질리언스는 재해에 노출된 커뮤니티가 수용가능한 수준의 구조와 기능에 도달하기 위하여 견디고(resisting) 변화함으로써(changing) 이에 적응하는 능력”이다. 즉 레질리언스는 단순히 재해에 물리적으로 저항하는 것이 아니라 과거의 재해 경험 등에 기초하여 커뮤니티가 학습하과 변화함으로써 재해에 적응해 나가는 방재 패러다임이라고 볼 수 있다. 이는 기후변화 적응의 영역과도 맞닿아 있으며 지속가능성과 유연성 측면에서 장기적인 효과를 나타낼 것으로 기대된다. 연안 재해에 대한 보다 유연하고 지속가능한 대응을 위해서는 이러한 레질리언스의 개념 하에 연안 도시 및 커뮤니티의 재해 대응 정책을 정비할 필요가 있다. 이와 같은 배경 하에 본 연구는 연안 재해에 대응하기 위해 레질리언스의 개념을 도입한 미국의 정책 사례를 살펴봄으로써 연안 커뮤니티 레질리언스 강화 방안을 모색하였다. 또한 이를 실제 국내 연안 도시의 커뮤니티 레질리언스를 평가하고 강화하기 위한 방안으로 적용하고자 하였다.

본 연구에서는 국립기상연구소에서 구축한 기상기술정책정보센터의 자료를 통해 방재분야에 대한 최근의 정보동향을 분석하였다. 그 결과, 재해를 줄이기 위하여 국내외에서 다양한 첨단 기술을 이용하여 방재 시스템을 구축하여 운영하고 있었으며, 중앙 정부에서 지원한 시스템 외에도 지자체에서 적극적으로 지역 특성에 맞게 방재 대책을 강구하고 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 국민들에게 기상재해 경감을 위하여 관련 교육과 홍보를 통해 유사시 대피 요령 등의 인지를 확대하기 위한 노력이 활발하였다.

본 연구에서는 원심모형시험기를 이용하여 강원도 강릉시 소재 장현 저수지의 축소 모형에 대하여 월류 시 제체의 붕괴 거동 특성을 파악하고, 제체보호공법을 고찰하였다. 원심모형시험 시 모형 단면은 1/50로 축소하여 축조하였고 LVDT, 간극수압계를 설치한 후 월류시험을 수행하였다. 월류시험은 차수매트 보강방법에 따라 미설치 시, 상류사면 및 제정부근 설치 시, 상하류 사면 전체 설치 시 등으로 나누어 수행되었다. 원심모형시험 결과 차수매트 설치 시 제체의 세굴과 토사의 유출을 방지할 수 있다는 것을 확인하였으며, 특히 차수매트의 보강을 최소한으로 한 상류사면 및 제정부근 설치 시에 하류사면의 유실은 불가피하게 발생하지만 상·하류방향으로 발생되는 제체의 절단은 막을 수 있는 것으로 나타났다. 앞으로 자치단체 소관 소규모 저수지에서 집중호우로 인한 월류 상황 발생을 사전에 예측하여 제체보호공법을 적용한다면 우기 시 빈번하게 발생하던 저수지 붕괴 사고는 막을 수 있을 것이라 사료된다.

우리나라에서 발생하는 토석류는 주로 장마철과 태풍이 지나가는 여름철에 집중적으로 발생한다. 특히 최근 이상기후로 인한 국지성 집중호우는 계절과 무관하게 강우지역에서 사면재해를 더욱 증가시키고 있다. 이러한 피해는 산악지형이 발달한 강원도지역에서 극심하게 나타나는데, 강원도의 경우, 타시·도에 비해 산악지형이 매우 발달하여 지형성 강우의 가능성이 상존하고 긴 해안선에 접해 있어 호우의 원인이 되는 수분공급원이 근접해 있으며 대부분의 하천이나 계곡이 유로가 짧고 경사가 급한 자연환경조건으로 인하여, 단시간의 집중호우가 빈발함과 동시에 그로 인한 피해 또한 심각한 상황에 이르기 때문이다. 여기에 지역적 특성을 고려한 대책공법의 부족과 한정된 지방재정여건으로 인한 지역 수방인프라의 구축 미흡 등의 문제가 더하여져 집중호우에 의한 수해의 우려가 더욱 커지고 있는 실정이다. 이러한 강원지역의 산사태 재해 중 대부분을 차지하는 토석류는 산지하천도로에 피해를 주는 가장 중요한 원인중의 하나이지만 그 원인 및 발생 거동을 이해하고 이에 대한 대책을 세우기 위한 연구는 현재 매우 부족한 실정이다. 본 연구는 토석류 대책 구조물 설계에 필요한 충격력을 실험을 통하여 규명하고 토석류 대책 구조물 설계기준 개선 방안을 제시하는데 있다.

국내에서 집중호우에 의한 산지재해의 발생이 늘어나고 있는 추세이다. 2011년 7월 서울 서초구 우면산 일원 및 춘천시 천전리 일원의 산지재해는 모두 집중호우로 인한 산사태 및 토석류 재해이며 이러한 현상은 재해의 새로운 국면을 시사하고 있다. 본 연구에서는 국내에서 부족한 토석류 실험을 수행하고 이를 통해 토석류의 유출농도특성을 분석하였다. 또한 공급유량과 토사의 입경조건을 변화시켜 국내 토석류 유동 평균경사에 근접한 18도 경사에서의 유출특성을 비교하였다. 실험결과 유출토사의 체적농도가 0.38～0.42로 나타났다. 추후 경사의 변화와 퇴적형태의 변화 등 추가적인 연구가 수행된다면 국내에서의 토석류 해석을 위한 기초자료로 활용성이 높을 것으로 판단한다.

최근 도심지 지역의 집중호우에 따른 우면산, 초안산 및 파주 등지의 산사태 등에서 알 수 있듯이 급경사면 붕괴에 의한 침수 피해가 증대하고 있으므로 비탈면 배수시설의 중요성이 크게 부각되고 있다. 비탈면 배수시설은 도로 비탈면에 내린 우수 및 비탈면으로 유입되는 우수(노면배수, 도로인접지 우수 등)를 배수하기 위하여 깎기부와 쌓기부 비탈면 및 비탈면 끝에 설치하여 우수를 기존배수로 또는 하천으로 배수시킨다. 비탈면 배수시설에는 측구, 도수로, 집수정, 소단 배수시설 등이 있다. 비탈면 배수시설중 도수로는 도수로 경사 및 유입 유량의 변화에 의하여 일정유량이상이 유입되면 유수가 도수로 측벽 높이 위로 튀어나가 도수로를 이탈하는 유수이탈현상이 발생한다. 이러한 유수이탈현상은 도수로가 설치된 경사사면의 세굴을 발생시켜 도수로의 붕괴 및 산사태를 유발하는 원인이므로 도수로에서의 유수 이탈현상에 대한 방지대책이 필요하다. 현재 도수로와 관련된 설계 기준은 도로설계편람(건교부, 2001)과 도로배수시설 설계 및 유지관리 지침(건교부, 2003)에 명시되어 있다. 이 설계기준에 의하면 도수로는 원칙적으로 현장타설 콘크리트로 설치하도록 되어있다. 또한 경사가 1:1보다 급한 곳과 비탈꼬리에서 1∼2m의 구간, 경사 변화점 등의 종배수구는 물이 튀어오를 우려가 있으므로 덮개를 부착하도록 명시되어 있다. 그러나 현장 조사를 실시한 결과 덮개가 설치되어 있지 않거나 덮개의 재질이나 규격, 설치위치 등이 제각각인 것으로 나타났다. 따라서 덮개 설치시 소단길이와 도수로 경사에 따른 덮개의 구체적인 설치 위치를 제시하기 위하여 수리실험 장치를 제작하고 수리실험을 수행한 결과 유량이 증가함에 따라 소단 하부에서 유수가 도수로를 이탈하는 현상이 발생하는 것을 관찰할 수 있었다. 유수 이탈 현상은 도수로 경사가 70°, 60°인 경우 도수로 폭에 비해 최대 약 3.2B로 나타났고, 50°, 40°인 경우에는 최대 3B정도로 나타났다. 따라서 덮개의 설치시 소단 하부로부터 3.5B 지점까지 덮개를 설치하는 경우 유수이탈 없이 유수를 유하 시킬 수 있는 것으로 판단된다.

매년 여름철 집중호우에 의한 산사태가 지속적으로 발생하고 있으나, 국내에서 산사태 분석에 대한 연구는 미진한 편이다. 현재 산사태 분석에 광범위하게 활용되는 GIS 분석기법(정성적 분석)은 주관적인 요소가 많아 산사태 위험지 평가시 위험지역이 넓게 나타나는 광역적 분포양상을 보인다. 본 연구에서는 중첩기법을 통한 정성적 분석방법을 보완하기 위하여 SINMAP 프로그램을 활용한 무한사면해석을 실시하였다. SINMAP을 통한 무한사면분석기법은 확률적 기법과 수리적 모델을 결합하여 정량적인 분석이 가능하도록 한다. SINMAP을 활용하여 기존 산사태 발생지역에 대한 산사태 분석결과 예측지역과 기존 산사태 발생지역이 거의 일치하는 것으로 분석되었다. 또한, 기존 산사태 분석기법에 비하여 산사태 발생가능지역의 정밀도가 향상됨을 확인하였다. 이러한 산사태 위험지 예측기법연구는 일정시간 강우가 지속되지 않을 경우 산사태 발생가능성이 없으므로, 향후 산사태 위험지 선정 후 강우조건에 따른 연계해석을 병행하여 산사태 위험지 평가에 대한 신뢰도를 높여야 한다.

본 연구에서는 강원도 삼척시 지역을 대상으로 산불발생관련 16개 인자별로 주제도로 구축하여 격자 자료로 변환하고 지역단위 산불발생확률을 산출함으로써 산불발생위험지도를 작성하고 진화자원 및 산불감시시설 배치의 적합성을 분석하였다. 또한, 삼척시 지역단위에 해당하는 산불발생확률 모형 추정식을 산출하여 5단계의 산불발생위험등급 지역을 분류하였으며, 산불감시탑, 감시카메라 및 감시초소의 산불감시 범위는 47.9% 정도의 가시권역을 감시할 수 있는 것으로 판단되었다.

본 연구에서는 산불위험도 등급화를 위하여 강원도 삼척시를 대상으로 산림연료의 연소특성 DB로부터 GIS를 이용하여 산불발생위험등급화 지도와 산불확산위험등급화 지도를 작성하고, 이로부터 총괄위험을 등급화 하였다. 총괄위험도 등급화에는 착화위험변수(착화특성)와 확산위험변수(발열량 및 화염지속기간, 발연량특성)가 이용되었다. 연구결과, 강원도 삼척시의 산불위험도등급은 1∼5등급으로 분류하였으며, 위험성이 높은 등급을 1등급으로 정하였다. 산불발생위험등급은 1등급과 5등급, 산불확산위험등급은 1등급, 2등급, 4등급, 5등급, 총괄위험등급은 1등급, 2등급, 3등급으로 구분되었다. 총괄위험도 등급에서 위험도 등급이 높은 1등급 구역은 산불발생위험등급과 산불확산위험등급의 영향을 받는 것으로 나타났다.

본 연구는 임목연료 조건에 따른 산불피해특성을 분석하고자 2009년 이후 산불이 발생했던 강릉, 양양, 고성, 삼척, 울진지역을 대상으로 현장조사를 실시하였으며, 그 결과 유령림이 장령림보다 산불피해에 약하고, 활엽수는 침엽수보다 산불에 강하게 나타났다. 그리고 수고와 지하고가 높을수록 산불피해를 적게 입는 경향이 있으며 흉고직경이 크고 임목밀도가 낮을수록 산불피해를 적게 받는 것으로 나타났다.

본 연구는 산불재난 대비 교육에 대한 공무원들의 인식을 분석하고자 산불이 빈번한 지역인 강원도, 울산, 경상도 산불담당 공무원들을 대상으로 선정하였다. 그 결과 산불재난 대비 교육은 대다수가 필요하다고 하였다. 이들은 교육재료 확충이 필요하다고 인식하고 있었고, 다양한 프로그램 개발이 교육 활성화의 좋은 방법이라고 지적하였다. 산불재난 대비 교육 내용으로는 산불을 예방하는 방법을 과반수가 생각하였고, 대다수 인원은 산불 현장 견학이 필요하며, 현행 산불 처벌 규정의 질이 보통이라고 고민하였다. 산불 교육을 실시하는 시기는 산불 위험 시기 3개월 전이나 수시로 교육을 실시하는 것이 좋고, 유치원 때부터 교육해야 한다고 생각하였다. 마지막으로 산불재난 대비 교육은 산불 담당 공무원이 담당하는 것이 적합하다고 생각하였다.