최근의 극심한 기상이변으로 인하여 발생되는 이상호우의 예측에 관한 사항은 치수⋅이수는 물론 방재의 측면에서도 역시 매우 중요한 관심사로 부각되고 있다. 강우를 예측하기 위해 많은 방법들이 사용되고 있으나 강우의 메커니즘은 매우 복잡하여 수문순환과정에서 가장 예측하기 힘든 요소이며, 추계학적 예측모형이나 확정론적 예측모형 모두에 있어 상당한 불확실성을 내포하고 있다. 기상예측모형 등을 이용하여 강우예측에 대한 정도를 높여가고는 있으나 많은 수문학적 모형에서 요구하는 시공간적으로 정도가 높은 강우를 예측하기에는 힘들다.

본 연구에서는 3차원 BIM 기술을 활용한 수방시설의 능동형 재난관리체계를 구축하기 위하여 수방시설 BIM 모델을 개발하였다. 이러한 능동형 재난관리체계는 재해예측 모듈과 재해 시뮬레이션 모듈등으로 구성되며, 이러한 모듈들은 재난상황에 관한 다양한 정보를 통해 구현된다. 이러한 모듈들이 효율적으로 업무에 적용되기 위해서는 정보를 효과적으로 관리하여야 한다. 다양한 정보를 포함하고 있는 BIM 모델들은 추후 기술융합을 통해 통합방재시스템에서 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 3차원 기반의 수방구조물에 대한 정보모델을 구축하기 위해 건설분야에서 대표적으로 활용되는 데이터 모델인 CIS/2, IFC, CityGML, LandXML을 소개하고 분석하였다. 또한 수방구조물의 특성을 잘 반영하기 위한 데이터 모델로 CityGML을 선정하였고 적용성 확인을 위해 예시 수방구조물의 정보모델을 구현하였다. 3차원 기반 수방구조물의 정보모델 구축을 통해 시설물 관리와 재해시 안전 관리의 측면에서 정보관리가 효율적으로 이루어질 것으로 기대한다.

본 연구는 수방구조물의 방재시스템 구축을 위한 일환으로, IFC 기반 제방시설물의 BIM 모델을 대상으로 도시모형 기반의 모델인 CityGML 모델을 자동으로 생성하기 위하여 IFC와 CityGML 각각의 스키마를 분석하여 정보변환 프로세스를 제안하였다. 또한 CityGML에서 제공하는 스키마를 이용하여 형상 및 계측과 관련된 의미정보의 표현을 위한 방법을 제시하고, CityGML 제방 모델에 적용하여 형상 및 의미정보가 표현됨을 보였다. 이러한 도시모델 내에서의 구조물 및 관련 정보의 구현을 통해 전체 도시구조를 고려한 방재 시스템 구축 및 재해 예방이 용이하게 이루어 질 것으로 기대된다.

최근 세계가 빠른 속도로 발전하여 교량의 장대화등 특수교량이 늘어나며 예측할 수 없는 대형 자연재해와 인명피해가 발생하는 상황에서 보다 지능적인 점검 시스템이 필요한 상황이다. 교량 유지관리는 안전점검을 통하여 교량의 수명을 최대화 하며 사고발생을 예측할 수 있는 만큼 중요시 되지만, 현재 시행되고 있는 구조물의 점검은 대부분 육안점검이나 수동 측정 장비에 의존하고 있을 뿐만 아니라 접근이 가능한 구간에만 국한되어 있으며, 기존의 모니터링 시스템은 계측만을 위하여 사용되어 지고 있어 계측을 통한 안전확보가 미흡한 상태이다. 따라서 교량의 신축⋅회전 변위흡수, 하중전달의 역할을 하는 핵심적인 교좌장치의 기존 점검방식 문제점을 개선한 유비쿼터스 자동점검시스템을 제시하며 USN(Ubiquitous Sensor Network)기술과 LVDT, 센서를 이용하여 실시간 교좌장치 이동변위를 전송받고, 이동변위의 설정된 한계 값을 초과할시 교량관리 시스템에서 자동으로 액추에이터를 구동하여 VMS와 SMS를 통해 정보를 제공하는 자동점검시스템을 개발하는데 목적이 있다.

최근 들어 수질 환경 문제가 많이 발생함으로서 사회적으로 큰 이슈가 되고 있다. 오염된 하천을 회복시키기는 많은 비용과 장기간의 시간이 소요됨을 볼 때 하천 수질관리 시스템이 얼마나 중요한지 알 수 있다. 하지만 현재 관리시스템은 현장 조사와 단순모니터링에 의존하여 실시간으로 하천수질상태를 측정, 알림, 통보하는 것이 불가능하다. 이에 본 논문에서는 하천에 유량이 유입되는 주요지점에 수중환경감지 센서설치 및 USN, 수중환경 프로그램 개발을 통하여 주변오염지역 감지 및 수중환경상태를 실시간 감지하여 이상 징후 발생이 예상되는 시설물을 D/B 관리하는 지능형 수중환경 관리 시스템을 제시하고자 한다.

지구환경의 변화로 홍수빈도 및 강우강도가 증가하고 있다. 이에 따라 도시유역 내 홍수범람으로 인한 인명 및 재산 피해가 빈번히 발생하고 있다. 발생되는 피해에 대하여 과학적이고 기술적인 대응 방안이 필요하며 이를 위한 기술의 개발과 홍수예경보시스템의 연계에 관한 적정 방안을 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 효율적인 통합중소하천의 예경보 시범유역을 선정하고 이를 위하여 부산시 소재 내 온천천 유역을 시범유역으로 선정하여 홍수예경보를 위한 10분 간격의 실시간 모니터링을 구축하였다. 이는 현장에 설치된 강우계, 수위계, 유량계를 설치하여 이를 원격 시스템으로 데이터를 전송하고 관리할 수 있는 웹사이트를 구축하였다(http://pnuhydro.pusan.ac.kr). 이를 통하여 구축된 DB를 활용하여 도시 유역 내 단기 수문예측모형을 개발하였다. 수문예측모형은 온천천 유역 내 설치되어 있는 실시간 유역 모니터링 시스템의 수집된 자료 중 홍수시 강우사상별로 수문예측모형의 입력자료로 사용하였다. 역전파알고리즘 기반의 인공신경망을 이용하여 2006-2012년의 기간 중 10분 간격의 수위 및 강우 자료를 이용하여 홍수기 시 강우사상별로 자료를 정리 한 후 4가지 강우사상에 대하여 training과 testing 기간으로 나누어 10분부터 60분까지의 수위 예측을 실시하였다. 그 결과 10분 간격의 수위예측에서 10분 간격으로 최대 60분까지 예측한 경우 예측 기간이 길어질수록 예측 정도가 단기 예측에 비하여 RMSE와 CC(상관계수) 값 중 RMSE 커지긴 하지만 상관분석의 결과 및 RMSE 모형 분석 결과는 대체적으로 60분까지 예측 성능이 우수한 편이었다. 이는 실시간 모니터링 시스템에 의하여 DB화한 수문관측자료를 이용하여 역전파알고리즘 기반의 수위예측모형은 도시 유역 내 돌발홍수 및 범람에 대비할 수 있는 대안책으로 추후 효율적인 모니터링 시스템의 운영과 관리에 의한 DB의 축적과 이를 통한 다양한 강우사상에 대한 수문예측모형의 적용으로 그 적용성 평가가 필요할 것으로 사료된다.

최근 이상기후로 인한 홍수의 빈도 및 강도의 증가는 불가피한 자연현상으로 홍수재해를 발생하고 있다. 이러한 불가피한 자연현상으로 인한 피해를 통합적으로 관리하기 위해서 홍수 예·경보시스템을 구축하였으나 대부분 중요도가 높은 국가하천을 중심으로 구축되었다. 그러나 홍수재해에 따른 피해는 국가하천이나 지방하천보다는 중소하천에서의 피해영향이 상대적으로 크고 빈번하게 발생하고 있다. 중·소하천은 국가하천이나 지방하천과는 달리 소하천망이나 소하천 속성정보 등 홍수예·경보에 필요한 자료들이 많이 부족한 실정이다. 대부분의 중·소하천은 유역면적이 작고 유로연장이 짧은 지형적 특성상 짧은 시간에 상황을 판단 및 대응할 수 있는 홍수예·경보에 관한 연구 및 시스템 구축이 어려웠다. 본 연구에서는 중소하천 홍수예·경보시스템 구축을 위한 중소하천 DB구축, 중소하천 예·경보기준설정 그리고 위험지역등을 제시하여 중소하천에서 발생하는 홍수피해 저감 및 방재대책에 기준을 제시하고자 한다.

최근 기상현상의 변화로 인하여 국가하천 및 지방하천보다 소하천에서의 피해가 빈번하게 발생하고 있다. 소하천은 대부분 수충부나 만곡부, 지방하천과의 합류부 등에서 피해가 발생한다. 일반적으로 소하천은 짧은 유로와 큰 유역경사의 특성이 있어 짧은 시간의 집중호우에도 홍수가 발생하기 때문에 대응시간 확보 등 예경보의 필요성이 크나 현재까지는 미비한 실정이다. 이에 대한 근본적인 이유는 각종 하천정보가 DB로 구축, 관리되고 있는 국가하천이나 지방하천과는 달리 소하천의 경우, 소하천망이나 소하천 속성정보 등 예경보에 필요한 자료들의 목록이 표준화되거나 DB로 구축되어 있지 않기 때문이다. 소하천에 발생하는 피해에 대한 정확한 분석이나 예경보를 수행하기 위해서는 소하천의 필요한 정보를 정리하여 DB 목록을 표준화하고 이에 따른 DB를 구축할 필요가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 165개의 소하천 DB 표준안을 제시하였으며 소하천망과 소하천 DB를 구축하고 이를 지속적으로 관리할 수 있는 중소하천 표준 DB 관리시스템을 개발하였다. 이 시스템은 지속적인 소하천 DB 갱신과 관리의 용이성을 고려하고 소하천 정보를 일반인에게 제공하여 타연구에도 활용할 수 있도록 Web 기반으로 개발하여 접근성을 확보하였다.

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.

홍수의 빈도 및 강도의 증가는 불가피한 자연현상으로 최근의 기후변화 연구결과는 특히나 홍수재해의 발생 빈도와 규모가 증가할 것으로 예상하고 있다. 이러한 불가피한 자연현상으로 인한 피해를 국가적으로 관리하기 위해서 홍수 예·경보시스템이 구축되었으나 대부분 하천의 중요도가 높은 국가하천을 중심으로 구축되었다. 이에 따라서 중요도가 높은 국가하천이나 지방하천에서의 홍수 피해는 감소하는 대신 소하천에서의 피해는 급격하게 증가하고 있다. 중·소하천은 국가하천이나 지방하천과는 달리 하천망도나 소하천 속성정보 등 홍수예·경보에 필요한 자료들이 많이 부족한 실정이다. 대부분의 중·소하천 유역은 면적이 작고 유로연장이 짧은 지형적 특성상 짧은 시간에 상황을 판단 및 대응할 수 있는 홍수예·경보에 관한 연구 및 시스템 구축이 어려웠다. 본 연구에서는 중소하천 홍수예·경보시스템 구축을 위한 중소하천 DB구축, 중소하천 예·경보기준설정 그리고 위험지역등을 제시하여 중소하천에서 발생하는 홍수피해 저감 및 방재대책에 기준을 제시하고자 한다.

자연재해 및 인적재난 발생에 대한 신속한 상황판단과 의사결정 지원을 위해서는 재난현장의 정보를 빠른 시간 내에 정확히 파악하는 것이 중요하다. 따라서 재난현장의 실제 관측정보와 현장을 직접 확인할 수 있는 CCTV의 영상정보가 가장 중요한 요소가 된다고 할 수 있다. 이러한 CCTV 모니터링 관제업무의 효율화 및 지능화를 위해 CCTV의 영상정보에 지능형 영상감시 기술을 적용한다면 해당 상황을 자동으로 알려줄 수 있어 보다 재난현황에 대한 신속한 대응과 효율적인 정보를 얻을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 지능형 CCTV 기반의 자동수위감지 알고리즘 성능개선을 위해 서울특별시 서초구 양재천에 현장 적용하여 알고리즘의 정밀도를 개선하고, 안개, 바람, 야간, 악천우 등과 같은 자연환경에 대한 성능저하 방지대책을 수립 및 적용하여 지능형 CCTV기반 자동수위감지 경보체계를 마련하고자 한다. 수위감지 알고리즘의 정밀도 개선을 위해 CCTV 기종별(적외선, 근적외선, 열화상) 성능시험을 하였고, 수위감지 알고리즘의 성능저하 요인인 악조건의 자연환경에 대한 S/W와 H/W적인 영상보정에 의한 수위감지 알고리즘 성능개선에 의한 인식률 개선과 하천범람 시 신속한 상황판단 및 재난대응을 위해 경계·위험으로 설정된 수위레벨에 도달 시 재난관리 담당자에게 SMS를 통한 위험지역 경보알림, 유관기관 상황전파, 하천변의 이동통행로 통제 방안을 수립하여 지능형 CCTV기반 자동수위감지 경보시스템을 실용화하고, 재난대응체계에 따른 운영매뉴얼을 제공하여 재난대응체계의 고도화 기반과 향후 전국 확산을 위한 기술적 기반을 수립하고자 한다.

2007년 아이폰 출시와 함께 확산되기 시작한 스마트폰, 태블릿 등의 모바일 기기는 이동성·위치기반·실시간적 특성을 바탕으로, 기존 정보 전달 매체에서는 불가능한 방식의 의사소통을 가능하게 하는 소셜미디어와 시너지효과를 내면서 이를 재난재해 시에 활용하는 사례가 급증하고 있다. 이러한 모바일 및 소셜미디어의 활용은 앞으로도 계속해서 증가할 가능성이 높으며 이는 VGI(Volunteered Geographic Information) 등 최근 GIS 분야에서 일어나고 있는 패러다임의 변화와도 그 맥을 같이한다고 할 수 있다. 그러나 국내 현황을 살펴보면 소방방재청, 경찰청, 한국도로공사 등의 공공기관들이 교통 상황 및 다양한 재난재해 관련 정보들을 인터넷 웹 사이트나 SNS, 또는 애플리케이션을 통해 제공하고 있지만 정보의 실시간성이 약하고 사용자와의 상호작용적 측면이 무시된 채 다소 일방적인 정보 제공에 국한돼 있어 빠른 대처에 한계를 보이고 있다. 이와 같은 상황 속에서 현재 승용차 사용자들을 위한 실시간 유고정보 서비스는 TPEG 기술을 통해 제공되고 있는 반면에 대중교통 이용객들을 위한 유고정보 서비스는 실시간으로 제공되지 못 하고 있는 실정이다. 다양한 대중교통 중에서도 특히 서울시 지하철은 하루 이용 인구가 약 4백만 명에 이르지만 현재 지하철 이용객을 위한 서비스는 최단경로 및 최소환승 정보를 제공하는 데 그치고 있다. 그러므로 본 연구에서는 지하철 이용객들에게 실시간 유고정보를 제공하기 위한 서비스 모델 개발의 첫 단계로써 SNS를 활용한 지하철 유고정보 구축 방안을 제시하고자 한다. 최종적으로 개발하고자 하는 실시간 유고정보 서비스는 실시간성과 효과적인 시각화 작업이 요구된다. 본 논문에서는 소셜미디어 중에서도 정보의 실시간성과 개방성이 가장 강한 트위터와, 인터넷 뉴스를 통해 지하철 유고정보 관련 데이터를 수집하고 이를 기반으로 재해 온톨로지를 구축한다. 그리고 향후 연구로 국가주소정보시스템(KAIS)에서 제공하는 도로명주소 전자지도를 이용하여 포인트와 라인으로 구성된 방향성 네트워크를 구축하고 이것을 바탕으로 포인트와 라인을 각각 구별하여 표현하는 작업을 통해 실시간 유고정보를 효과적으로 시각화하여 제공하는 서비스 모델을 개발하고자 한다.

세계 각국은 기후변화에 대응하기 위한 노력의 일환으로 재난관리시스템의 고도화를 활발히 전개하고 있다. 이러한 관점에서 특히, 문화재는 상대적으로 희소적 가치를 가지고 있고 재난에 대한 취약성이 높은 자산으로서, 효과적인 재난관리를 위한 시스템 구축의 필요성이 더욱 절실하다. 효과적인 문화재 재난관리시스템 구축을 위해서는 문화재 재난관리 관련 기초정보가 요구되는데, 이에 대한 체계화가 미흡하고 정보가 매우 빈약한 실정이다. 이에 본 연구에서는 효율적이고 체계적인 문화재 재난관리시스템 구축을 궁극적 목표로 설정하고, 이를 위해 관련 연구 및 정책동향을 종합적으로 분석하고, 주요 사례를 중심으로 시사점을 고찰하여 시스템 구축의 당위성을 검토하는 한편, 현황진단을 통해 시스템 구축의 기본방향을 설정함으로써 효과적인 시스템 구축을 위한 기반을 마련하고자 하였다.

우리나라의 기후변화영향은 전 세계 평균보다 빠르게 진행되는 추세이며, 최근 기후변화 영향으로 도시에서의 재해는 대형화, 다양화, 일상화되고 있다. 따라서 국토해양부는 국토의 계획 및 이용에 관한 법률(3조)를 개정하여 도시계획을 통해 기후변화에 대응하고 풍수해를 저감하여 국민의 생명과 재산을 보호할 수 있는 근거를 마련하였다. 특히, 광역도시계획, 도시기본계획, 도시관리계획 수립지침을 개정하여 도시계획 시 재해 취약성 분석 결과를 반영하도록 제도화하였다. 본 연구에서는 자연재해(홍수, 가뭄, 폭염, 폭설, 강풍, 해수면상승) 중 홍수에 대한 기존의 취약성 분석 방법론을 개선하여 분석 결과를 시스템화하고, 이를 도시관리계획에 활용할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

파키스탄 Kunhar강 유역(2,500km2)은 국내유역과는 달리 표고차가 4,000미터로 고도가 높고 좁은 지형으로 경사가 급한 지형특성을 가지고 있다. 따라서 고도에 따른 기온차가 매우 크게 나타날 수 있으며, 일정고도 이상에서는 강수가 눈의 형태로 존재하게 됨에 따라 유역 내 적설분포가 복잡한 형태로 존재할 수 있다. 따라서 유역 내 유출량을 정확하게 모의하기 위해서는 고도분포에 따른 기온변화와 적설 및 융설 모의가 가능한 모형이 필요하다. 본 연구에서는 GIS 공간 수문자료를 입력자료로 활용하는 물리적기반의 격자단위 분포형 강우유출모형(K-DRUM, K-water Distributed Runoff Model)을 파키스탄 Kunhar강 유역에 구축하였으며 유출량 모의결과를 비교 분석하였다. GIS 수문입력자료로 DEM은 USGS에서 운영하는 웹사이트에서 입수하였으며, 투영 및 좌표변환 등의 전처리를 통하여 모형의 입력자료로 ASCII포맷의 격자단위의 표고값, 흐름방향도, 하천격자, 하천경사도 등을 생성하였다. 기온, 풍속, 일조시간, 이슬점온도, 강우 등의 기상자료는 기온 및 강우 시계열 자료 분석 결과 동일한 유역 내 표고에 따른 기온 및 강우차가 국내유역과는 달리 매우 심하게 나타나 기온감율 및 고도감율을 적용하여 모형의 입력값으로 산정하였다. 해발고도 4,000m차이의 융·적설 특성을 반영한 유출량 재현성은 비교적 양호하였으며 연중 유출패턴은 여름철 기온상승에 의해 융설로 인한 유출이 강하게 나타나고 있었다.

이웃한 상수도시스템의 공급 가능지역이 중첩될 경우, 이들 시스템을 연계함으로써 경제성과 수질 조건을 만족시키는 조건별 용수공급체계를 구축하는 것이 필요하다. 용수수요 조건별 경제적 급수구역과 최적 펌프운영율을 산정하기 위하여 관망수리해석 모형(EPAnet)과 네트워크 최적화모형(KModSim)을 연계 하는 최적 네트워크모형을 개발하였다. 개발된 최적 네트워크 모형을 사등가압장, 구천댐 그리고 연초댐의 3개 상수원이 존재하는 거제지역 상수도시스템에 적용하

The objectives of this study were to establish of resource cycling agricultural system focused on farmer’s organization. Case is selected as the farming corporation for the regional agriculture considering the amount of sowing by-products and livestock by-products generated. As a result, generation of fertilizer ingredient depend on feces and urine of Korean native cattle is estimated nitrogen 7.7 ton, phosphoric acid 2.9 ton, and potassium 4.9 ton. On the other hand, generation of fertilizer ingredient demand in cultivated acreage is estimated nitrogen 42.4 ton, phosphoric acid 14.3 ton, am! potassium 17.0 ton. Therefore, optimum livestock numbers is estimated 1,867 cattle and it means 1,468 cattle can be raise additionally. In order to complete the resource cycling agricultural system, it should be establish nutrient management system at all of organization level and achieve improvements in regional resource supply. Both economic value of organic fertilizer and the resource cycling system linked market system is considered to develop resource cycling level.