The purpose of this study is to identify characteristics of the landscape changes in Gwangjyu city and Icheon city, the suburban areas on the outskirts of the Seoul metropolitan area, by focusing on the causes of the urban sprawl and the resultant morphological characteristics of landscape degradation. Particular attention has been given to the ‘advantages for developing suburb including geographical proximity and land price’, ‘institutional regulation such as land-use regulation’ and ‘community solidarity’ as drivers for possible introduction of external factors. The types of landscape change were divided into three, after having on-the-ground research on eleven chosen towns and interviews with head of a village: Overwhelming Change, Separated and Small-Scale Change. It was found that, in general, the quality of landscape was best for the small-scale change type, followed by separated and overwhelming change types. While the types of landscape change are correlated with the geographical proximity, its relevance with land regulation is relatively weak. The study found that imposing a land-use regulation as a means to prevent changes in suburban village landscape may not be fully effective. Also it analyzed that villages could better manage with keen interest the surrounding landscape if there is a high degree of solidarity within the village community. Therefore, the sense of community could play an important complementary role to land-use regulation which does not suffice in itself to manage suburban landscape.

In recent years, the research of 3D mapping technique in urban environments obtained by mobile robots equipped with multiple sensors for recognizing the robot’s surroundings is being studied actively. However, the map generated by simple integration of multiple sensors data only gives spatial information to robots. To get a semantic knowledge to help an autonomous mobile robot from the map, the robot has to convert low-level map representations to higher-level ones containing semantic knowledge of a scene. Given a 3D point cloud of an urban scene, this research proposes a method to recognize the objects effectively using 3D graph model for autonomous mobile robots. The proposed method is decomposed into three steps: sequential range data acquisition, normal vector estimation and incremental graph-based segmentation. This method guarantees the both real-time performance and accuracy of recognizing the objects in real urban environments. Also, it can provide plentiful data for classifying the objects. To evaluate a performance of proposed method, computation time and recognition rate of objects are analyzed. Experimental results show that the proposed method has efficiently in understanding the semantic knowledge of an urban environment.

강우가 지표면에 강하하여 일부는 지표를 따라 유출되고 나머지는 손실이 된다. 손실 중에는 일부는 증발이 되고 일부는 토양으로 침투가 된다. 이러한 수문사상의 변화를 분석하기 위해서는 유역의 토양 및 토지이용상태를 내포하고 있는 GIS정보를 입력하는 것 뿐 만아니라 토양의 함유수분에 따른 선행강우를 고려하여야 한다. 토양의 함유수분은 선행강우에 의해 유역의 토양이 포화됨으로써 강우-유출 분석에 영향을 미친다.

도시화로 인하여 불투수지역이 넓어짐에 따라 유역이 가지고 있던 자연적인 저류 및 침투능력의 감소로 인하여 하천에서의 첨두유출량 및 총유출량이 증가하고 있으며, 홍수도달시간도 짧아지고 있다. 최근의 기후변화로 인하여 기존의 계획빈도를 초과하는 강우발생으로 홍수량이 급증하고 있다. 이에 기존에는 하도정비나 펌프장 및 유수지 설치, 관거정비 등을 위주로 한 치수방재대책을 수립하였으나 이는 이미 한계를 도달한 실정이다. 따라서 유역 내 저류기능을 향상하고 지체시간을 늘리고 우수유출 저감효과 및 강우시 침수저감 효과를 극대화 하는 대안으로 저영향개발기법(Low Impact Development, LID) 중 하나인 우수저류시설을 설치가 늘어나고 있는 추세이다. 본 연구에서는 SWMM을 이용하여 부산시 온천천 유역의 부산대학교 대운동장 내에 설치되어 있는 우수저류시설에 대해 설치전·후 도시지역 홍수량 저감 효과와 침수저감 효과를 분석하였다. 온천천(부산대학교일원)에 대한 SWMM모형 침수영향 분석결과, 지속시간 160분의 경우 부산대학교를 통과하여 온천천으로 유입하는 간선에서 2,280톤의 침수량이 발생하였으나, 우수저류시설 설치로 인하여 침수량이 100%로 해소되는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 향후 도시지역 우수유출 저감 및 수해예방을 위해 유역 내 분산식 우수관리를 위한 저영향개발 기법에 대한 연구가 활발하게 진행되어야 할 것이다.

최근 기상이변으로 빈번히 발생하는 국지성 집중호우는 하나의 기상현상으로 자리를 잡아가면서 많은 피해를 야기하고 있다. 특히, 도시지역을 포함하는 중·소하천에서의 피해가 늘어나고 있는 상황에서 도시유역의 특성을 고려한 중·소하천 홍수예경보 모형의 구축이 필요하다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 도시유역에서의 중·소하천을 대상으로 자체 대상유역을 구분하는 기준을 마련하였으며, 이를 바탕으로 강우-유출 및 유량-수위 관계를 바탕으로 실제 배수위 영향을 고려한 도시유역 중·소하천 홍수예경보 모형을 개발하였다. 먼저 대상유역으로는 한강 및 낙동강 유역을 선정하였으며, 자체 구분기준에 따른 전체 55개 도심지 대상유역을 선정하였으며, 이들 중 한강수계 정릉천유역을 대표적으로 적용하여 홍수예경보 발령 기준을 선정하였다. 본 연구에서 개발된 도시유역 중·소하천 홍수예경보 모형은 강우량에 따른 의사결정지원 체계를 제안함으로써 방재관련 대책 수립 및 정비사업 계획 수립 등에 도움이 될 것으로 기대된다.

본 연구는 도시유역에서 기존에 설치된 우수배제시설인 우수관로시스템의 제한적 규모로 인하여 시설규모를 초과하여 발생하는 호우에서 홍수로 인한 피해를 최소화하기 위한 소규모 저류지의 다중설치를 최적화 기법을 도입하여 분석을 수행하였다. 설계강우량을 초과하여 발생하는 호우에서는 우수거의 통수능 부족으로 저지대 등 상대적으로 홍수에 취약한 지점들에서 국지적이고 다발적인 침수가 불가피하게 되므로 유역하구에 대규모의 유수지 및 빗물펌프장의 설치로 해결되기 어려운 국지침수에 대비하기 위한 다중의 분산형 소규모저류지가 효율성이나 경제성에서 유리하다. 소규모저류지를 침수취약지점들을 중심으로 분산하여 설치하기 위한 최적위치 및 규모에 대하여 최적화 분석을 수행하였다. 또한 최적홍수저감효율 대비 경제적인 요소를 반영하기 위하여 홍수저감과 상반되는 최소개략설치비를 고려하여 모의를 수행하였다. 분석결과 설치비 대비 홍수저감이 최대로 되는 최적설계의 선택이 가능함을 확인할 수 있었다. 본 연구기법을 이용하면 홍수저감율과 설치비라는 상반된 조건에서의 최적 분산형 소규모 저류시설의 설계가 가능하며 또한 제한된 예산에서의 최적 저감시설의 설계나 홍수저감 목표량 대비 개략사업비의 추정도 가능할 것으로 판단된다. 비록 경제적인 측면이 개략공사비에 국한하여 유지관리비나 감가상각 및 홍수의 증감 등이 고려되지 못하였으나 현재의 시점에서 진보된 실무활용성이 있다고 판단된다.

최근의 기후변화로 인한 국지성 호우의 증가로 도시유역의 내수침수피해가 증가하고 있다. 도시 내수침수에 큰 영향을 미치는 시간당 강우량이 증가하였으며, 도시화 및 산업화로 인한 불투수 지역의 증가로 인해 하천으로 유입되는 첨두유량의 증가, 도달시간의 감소 등의 수문학적 특성이 나타나게 되었다. 이로 인해 도시지역의 홍수에 대한 방어능력이 취약하게 되었으며 매년 호우로 인한 도시내수 침수 피해가 발생하고 있는 실정이다. 최근 침수피해가 발생한 광화문, 강남역, 사당역 일대 등은 불투수 지역의 비율이 80% 이상이므로 강우 발생시 빗물이 지하로 침투되지 못하며, 우수관거의 노후화로 인한 용량부족으로 인한 침수가 발생되는 것으로 판단된다. 대도시의 경우 대부분의 우수관거가 오래전에 매설되어 최근 발생하는 강우에 대한 대처능력이 떨어지므로 앞으로도 침수피해가 또다시 발생할 수 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 도시유역의 내수침수예측을 위해 현재 실무에서 가장 많이 사용되는 도시유출모형인 XP-SWMM을 이용하여 서울시 강남역, 목동 빗불펌프장 배수분구를 대상지역으로 선정하여 방재성능목표강우량을 입력강우로 적용하여 강우-유출분석을 실시하였으며, 침수피해가 발생하는 지역의 우수관거 용량 검토를 실시하였다.

최근 강우와 토지이용 변화로 인해 도시지역의 재해위험은 크게 악화되고 있다. 이에 본 연구에서는 불투수면 규제에 의한 유출 및 침수피해 저감효과를 살펴보고, 이를 근거로 불투수면 관리방향을 제시하였다. 이를 위해 불투수면 규제 시나리오를 작성하였으며, 각 시나리오에 대한 유출모의 결과를 비교하여 그 특성을 살펴보았다. 그 결과, 불투수면은 유출 및 침수피해 저감을 위한 관리대상인자임을 확인하였다. 또한 내수침수 피해저감과 물순환 체계 회복의 효과는 적용지역의 위치와 크기에 따라 달라질 수 있으므로, 가용한 면적을 최대한 확보하는 것이 중요함을 알 수 있었다. 따라서 시가화율이 높은 도시지역에서 불투수면 규제방안은 전략적인 입지선정이 무엇보다 중요하며, 토지이용의 공간적 배치 현황과 재해취약지역에 대한 홍수도달시간 등이 적절히 고려되어야 할 것이다

최근 도시유역에서 발생하는 홍수피해는 내수의 배제불량으로 인한 침수가 상당부분을 차지하고 있다. 내수침수 발생시 인명 및 재산피해를 최소화하기 위해서는 내수침수의 예측 및 경보가 필요하다. 그러나 도시지역의 내수침수예상 구역은 자연유역과는 현저하게 다른 강우-유출 반응을 보이며, 기존의 하천에 기존에 하천을 대상으로 개발된 예경보 모형의 적용이 불가능하여, 내수침수 예경보 시스템을 위한 별도의 모형을 구축하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 도시유역에 적용할 수 있는 내수침수 경보 모형을 개발하였다. 사전 시뮬레이션을 통하여 강우-유출 모의에 소요되는 시간을 줄이고, 실시간 강우를 활용하여도 도시유역에서는 침수 예경보를 통하여 확보되는 시간이 매우 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 예보와 경보를 구분하였다. 예측 강우자료를 활용하여 선행시간의 확보는 용이하지만, 정확도는 낮은 모형을 예보로, 실시간 강우를 사용하여 선행시간은 짧지만 정확도를 높일 수 있는 모형을 경보로 정의하였다. 내수 침수 경보모형은 사전 시뮬레이션을 통하여 해당 내배수 시스템에서의 지속기간별 최소 월류가능 강수량을 결정한 후, 실시간 관측강수량이 사전 모의한 월류 가능 강수량을 넘어설 때 경보를 발령하도록 구성하였다. 경보 대상강수는 10분∼90분까지 10분 간격으로 EPA SWMM 모형을 사용하여 모의하였으며, 강우의 시간분포는 고려하지 않았다. 개발된 모형을 부산의 거제지구, 서울 송파구 신천 빗물펌프장 유역, 서울 관악구의 신림 빗물펌프장 유역에 적용하여 지속기간별 월류발생지점 및 경보발령 강수량을 산정하였다.본 연구에서 개발된 내수침수 경보 모형은 향후 도시침수로 인한 인명 및 재산피해를 저감하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

지구 환경의 변화로 홍수 빈도 및 강도가 증가하고 있다. 이에 자연현상으로 생각하던 소극적인 자세에서 탈피하여 과학적이고 체계적인 접근 방법으로 적극적 홍수방어체계를 구축하고자 노력하고 있다. 본 연구에서는 자연환경의 변화로 특히 피해가 큰 도시하천으로 대상으로 실시간 강우 및 수위를 모니터링할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이를 기반으로 통계적 resampling method 중 하나인 k-nearest neighbors와 bootstrapping 기법을 적용하다. 이러한 모의발생기법 적용을 통하여 수위-유량 관계곡선식 생성 시 발생할 수 있는 불확실성을 저감시키는 기법을 연구하였다. 부산시 온천천 유역 내 설치된 10분 간격의 강우와 수위에 대한 실시간 자료를 기반으로 작성된 수위-유량 관계곡선식은 유량 측정 및 국지성 호우에 의하여 발생할 수 있는 다양한 문제점을 극복하고자 하였다. 이러한 resampling 기법에 의한 모의발생으로 수위에 대한 불확실성을 감소시키며 이로써 신뢰성 있는 자료 생성을 가능할 수 있도록 하였다. 향후 본 연구의 결과는 도시하천의 실시간 모니터링 시스템에 활용이 가능할 것으로 사료된다.

최근 도시의 발달과 기후변화로 인해 재난발생이 다양하고 복잡한 상태가 되어 예측이 어려워져 많은 피해가 발생하고 있다. 이러한 재난에 대응하기 위하여 표준운영절차를 작성하여 운영하고 있으나 활용 및 운영상의 문제 등 다양한 문제가 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 재난 표준운영절차에 대한 개념 및 현황을 검토하고 도시재난 사례를 통해 표준운영절차를 분석하여 그 지역 피해주민 의식조사를 통해 표준운영 절차상 시사점을 도출하였다. 이를 바탕으로 도시재난 발생에 따른 표준운영절차상 개선방안을 제시하였다. 첫째, 표준운영절차 활용 및 관리체계 향상을 위한 법·제도 개선이 필요하다. 표준운영절차에 대한 법/제도적 근거는 현재 미비한 부분이 많으며 개념도 명확하게 법적 근거로 명시되어 있지 않은 것이 현 실정이다. 이에 표준운영절차 활용의 의무화, 활용을 통한 관리체계화 등 법적 근거를 마련하여 체계적인 활용할 수 있는 여건을 마련해야 한다. 둘째, 표준운영절차 활용을 위한 교육 및 훈련 실시가 요구된다. 재난 발생 시 대응 조직 및 피해지역 주민은 혼란으로 당황하게 된다. 이에 혼란 없이 신속하게 대응하기 위해서는 교육 및 훈련에 대한 필요성을 인식하여 자발적으로 참여하는 여건을 만들고 반복적이고 지속적인 훈련을 통해 대응역량을 강화해야 한다. 이러한 체계적인 표준운영절차를 수립하여 교육 및 훈련에 활용할 수 있도록 학습해야 한다. 셋째 표준운영절차상 주민대피를 위한 예·경보체계를 강화해야 한다. 표준운영절차상에서는 주민대피를 위한 예·경보 방송, 대피를 위한 방송 등 예·경보체계가 운영되고 있다. 실질적으로 의식조사를 살펴보면 방송, 사이렌 등이 주민에게까지 전달되는 것이 미비한 실정이다. 이에 표준운영절차사상 주민대피를 위한 예·경보체계 강화를 위해 법·제도적으로도 개선이 요구되며 주민까지 신속하고 정확하게 전달하기 위한 세부적인 방안이 마련되어야 한다.넷째 주민조직 및 주민에 대한 표준운영절차상 역할을 명시하여 체계적인 대응이 이루어질 수 있도록 한다. 주민조직 및 주민에 대한 행동요령은 명시되어 있으나 상황 및 단계별로 주민조직 및 주민의 역할이 명시되어 있지는 않다. 이에 신속하게 대피하여 인명피해를 줄이기 위해서 주민조직 및 주민의 표준운영절차상 역할을 명시해야 한다.

최근 기후변화로 인한 집중호우와 돌발홍수로 인한 도심지의 침수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 특히, 인구밀도와 자산가치가 높은 도시지역에서는 침수에 따른 피해규모가 크기 때문에 이를 방지하기 위한 대책마련 등이 요구되고 있다. 이러한 도시지역 중 내륙에 위치한 도시지역과 달리 해안과 접해있는 연안 도시지역은 하천연장이 짧고 경사가 급하여, 조위에 따라 홍수위가 달라지기에 동일한 강우라도 피해가 크게 발생하는 특성을 가진다. 대표적 연안 도시인 창원(구 마산)시의 경우 지난 2003년 9월 태풍 매미로 인해 상당한 침수피해 및 인명 피해가 발생하였다. 당시 일강우량은 157mm로 창원시 하수관거의 설계강우량보다 낮았고, 창원기상관측소 확률강우량과 비교하였을 때 3년 빈도로 극단적으로 많은 호우는 아니었다. 하지만, 태풍 상륙 당시 호우와 함께 남해안의 만조 시각과 겹쳐 태풍에 의한 해일은 예측치를 훨씬 뛰어넘는 최대 439cm 에 달하여 피해가 발생하였다. 이는 단순히 집중호우 하나의 재해 요인에 따른 피해가 아닌 집중호우 발생시 만조위까지 영향을 미친 복합적인 재해발생에 의한 피해로 볼수 있다. 따라서 본 연구에서는 1차원 도시범람해석 모형인 XP-SWMM 모형을 이용하여 2003년 9월 태풍 매미의 영향을 받아 침수피해가 발생한 마산지역 배수유역에서의 침수범람 모의를 수행하고, 유역 하류지점에서 만조위가 발생하는 경우와 발생하지 않는 경우의 유출량을 분석하여 조위의 발생 여부가 유출 및 침수에 얼마나 영향을 주는지 분석하여보았다.

도시화로 인한 인구집중 및 개발 집중현상으로 하천변 저지대 및 지하공간 사용이 증가하였고, 불투수층이 증가하여 도시유역의 배수체계는 우수관거에 의존하고 있다. 이러한 변화로 의해 우수관거의 저류용량 부족 및 외수와 내수의 충돌로 인한 도심지 역류 현상으로 인한 침수피해가 발생하고 있다. 기후변화로 인한 국지성 기습폭우에 의해 우리나라 침수면적은 줄어드는 추세지만 수해 밀도는 높아지고 있어 인구가 밀집되어 있는 도시지역에서의 피해는 급증하고 있다. 도시 침수피해 발생시 인명 및 재산뿐만 아니라 사회기반시설의 피해 등, 내수배제 불량에 의한 침수빈도는 더욱 빈번히 발생할 것으로 예상되며, 도시유역 유출특성을 고려한 홍수의 정확한 예측과 내수배제 효율증가가 필요하다. 본 연구에서는 상습침수가 발생하는 도시유역에 대하여 도시유역 유출특성을 고려한 홍수의 정확한 예측을 위해 강우분석 및 내외수를 고려한 홍수량을 산정하고, 도시유출모형인 SWMM 모형을 이용하여 하수관거의 월류를 분석하고, 이 결과를 홍수범람해석 모형과 연계하여 도시유역에서의 집중호우 발생시 범람해석을 실시하여 수방시설물의 홍수배제 효율을 분석하였다. SWMM 모형의 적용결과 외수위영향에 따른 원활한 내수배제가 불가능 한 것으로 나타났고, 관거 월류량이 많아진 것으로 나타났다. SWMM 모형의 결과를 이용하여 홍수범람해석 모형을 모의한 결과 지표경사와 도로를 따라 노면수가 모여 침수현상을 발생시키는 것으로 나타났다.

곡선 승강장에 직선형태의 전동차량을 운행해야 하는 물리적 구조의 한계로 인하여 승강장 연단과 전동차 사이에 발이 빠져 발생하는 승강장 연단 실족 사상 사고는 어린이와 휠체어를 이용하는 장애인을 비롯한 교통약자의 도시철도 이용에 큰 위험 요소로 작용하고 있다.최근 도시철도 승강장과 전동차 사이의 간격을 방지하는 안전발판에 대한 관심의 증가로 관련 특허 및 연구가 활발히 이루어지고 있으며 서울시에서는 3호선 경찰병원역의 시범설치를 비롯하여 곡선 승강장에 대한 전면적인 설치를 계획하고 있다.따라서 본 연구는 도시철도 승강장 연단 간격 발생 원인과 건축분야의 승강장 설계 기준인 도시철도 건설 규칙 및 도시철도 정거장 및 환승·편의 시설 보완 설계 지침 대해 고찰 한다. 또한 연단 실족 사상사고 분석을 통해 승강장 안전발판의 필요성과 승강장 설치형 안전발판에 대해 연구하고 대안을 제시하고자 한다.본 연구에서는 지하철 운행 중 발생하는 사상 사고의 경우 많은 경제적 손실과 더불어 인명의 피해로 연결되는 경우가 많으므로 승강장 안전사고를 저감하고 동종의 사고에 대한 재발 방지를 위한 개선 방안으로 곡선 승강장에서의 승강장 연단 실족 사상사고 예방을 위한 안전발판에 대한 기준의 제시에 의미가 있다고 생각되며 향후 안전발판에 대한 연구가 지속된다면 도시 교통의 중추적인 역할을 하고 있는 도시철도에서의 안전성 확보에 중요한 자료가 될 것이다.

본 연구는 생활주변의 위험요소를 공익신고를 통하여 민관협력으로 조치완료하여 안전한 도시, 건강한 시민보호를 하여, 안전한 생활을 할 수 있도록 마을을 설계하는 이론과 적용에 관하여 다루고 있다. 서울시 서대문구 북가좌2동 지역을 대상으로 2010년부터 안전 위해요소 신고 700 여건을 통하여 마을이 지속적으로 안전한 마을로 개선되고 있으며, 2010년 동주민 37,000 여명 중 사망자 151명이, 2011년 사망자 128명으로 줄어들어, 23명의 사망자가 줄어들었다. 이는 OECD에서 분석한 우리나라 사망자중 12.8%가 사건사고에 의하여 사망한다는 가정에 의하면 18명이지만, 이 마을은 무려 5명의 사망자가 더 감소하는 결과를 얻었다. 하인리히 법칙인 1:29:300의 법칙에 의한다면, 무려 667명의 중경상자를 줄이고, 6,900 여명의 위험을 느끼는 시민을 줄였다는 결과를 얻었다. 이러한 생활안전 마을설계의 이론과 적용방법을 제시하고, 이를 시민에게 공개하여 방문할 수 있도록 생활안전 마을설계를 하였다. 생활안전 마을설계는 서울특별시의 안전마을 사업지원을 받아 생활안전마을 탐방 안내도를 2013년 12월에 작성하여, 이를 제시하였다.

서울을 위협하는 다양한 위험요소는 재난 및 안전관리 기본법에 의하여 자연재난, 사회재난으로 구분할 수 있으며, 이외에 일상생활에서의 사고, 범죄 등을 추가할 수 있다. 최근 기후변화에 의한 예측불허한 재해발생 빈도가 증가하고 있고, 규모 또한 과거 비교할 수 없을 정도로 점점 커지고 있는 추세이다. 본 연구에서는 서울시에 발생하는 자연재난 중 풍수해에 대한 위험도 분석과 그에 따른 대책의 우선순위 결정방법에 대하여 연구하였다. 위험도 분석(발생빈도, 피해규모)을 통해 서울시 풍수해 취약성을 평가하고, 이를 통해 수립된 다양한 대책들 중 어떤 정책들을 우선적으로 시행되어야 하는지 우선순위 결정방법에 대하여 연구하였다. 본 연구를 통해 서울시의 풍수해 관련 다양한 정책들이 체계적이고 효율적으로 집행될 수 있을 것으로 판단된다.

최근 들어 지구온난화 등의 환경적요인 및 지역별 온도차 등으로 인한 국지성호우가 증가하고 있다. 엄청난 양의 폭우가 좁은 지역에 집중적으로 비를 뿌리면서 산사태와 축대 붕괴, 저지대 침수의 가능성 또한 커지고 있다. 도시지역은 도시개발로 인해 자연공간이 감소하여 개발 전 지표면이 가지고 있던 유역 내 저류 및 지연효과가 현저하게 감소하고 시가지의 확대와 도로포장 등 유역 내 불투수층의 증가로 인하여 홍수유출량과 첨두유출량이 점차 증가되고 있으며 유출구 까지의 도달시간은 자연유역에 비해 현격하게 짧아져 과거 자연하천 유역과는 다른 수문학적 특성을 가진다. <br> 특히, 도시집중 현상으로 택지 및 시설부지의 부족현상이 가중됨으로써 하천범람 구역이나 홍수우려가 있는 범람원내 저지대까지 도시화가 이루어짐으로써 치수상의 안전도가 상대적으로 저하되고 있는 한편, 도시유역에서 집중호우로 인한 홍수 피해는 다른 지역에 비해 상대적으로 피해규모가 증대되고 있다. 하지만 이러한 피해규모를 예측하기란 상당히 많은 어려움이 있으며, 이러한 피해를 정량적으로 분석하기엔 경제적 손실 금액을 산출하는 것이 필요하다 생각된다. 본 연구는 국지성호우로 인한 도시지역 피해사례 및 각 피해에 대한 개선 및 대책방안을 도출하기위한 위험도 산출 시 경제적 손실을 분석하기 위한 방안을 제안함으로써, 좀 더 객관적이고 정량적인 위험도 분석이 이루어지도록 한다.

지진재해를 유발하는 지표면 부근 지반운동은 연약한 토사층 두께나 기반암 심도와 같은 기하학적 조건 그리고 토사 강성과 같은 지반동적 특성의 분포에 따라 공간적으로 다르게 표출된다. 이러한 지반특성 차이와 관련된 부지효과로 인해 지반운동은 위치에 따라 크게 증폭되어 종종 막대한 피해를 일으켜 왔다. 이 연구에서는 지반 자료에 관한 통합 GIS 기반의 정보 시스템을 국내 대표적 해안 대도시 권역인 부산 및 울산 지역에서의 지진운동에 대한 지역적 종합대책 수립의 일환으로 우선 구축하였다. 부산과 울산 지역에 대한 GIS 기반 지반정보 시스템을 구축하기 위하여, 먼저 각 연구대상 행정영역과 그 인근을 포함하는 확장영역에 대한 기존 지반조사 자료의 수집이 이루어 졌고, 지표 지반-지식 자료의 확보를 위한 부지 방문조사가 추가적으로 수행하여 체계적 지반 DB를 완성하였다. 자료의 공간확장 연산 효율성을 고려하여 부산과 울산의 각 개별 확장 영역에 대해 지반 DB를 이용한 공간 지반지층 예측을 우선 수행하고, 연구대상 행정영역의 정보를 추출하였다. 두 연구대상 영역의 추출 정보를 병합하여 부산-울산 권역의 공간 지반지층 정보를 합리적으로 구현하고, 이를 토대로 지반지진공학적 특성지표인 기반암 심도 및 부지주기에 관한 공간구역화를 수행하였다. 뿐만 아니라, 부지주기에 따른 부지분류 분포를 도출하여 영역 내 임의 위치에서의 증폭계수 결정을 통한 내진설계 및 내진성능평가를 위한 정보를 제시하였다. 이 연구에서는 또한 부산 및 울산 지역 내의 거점 산업시설들을 선정하고 위치 별로 부지분류에 따른 부지 조건을 도출하여 지반지진공학적 공간구역화 정보의 예비적 내진 활용성을 확인하였다.

최근 빈번하게 발생하고 국지성 집중호우와 같이 갑작스럽게 발생한 높은 강도의 강우에 의한 유출량에 적절하게 대처하기 위하여 실시간 배수펌프장 운영기법의 개발 및 내수침수 예측이 가능한 시스템 개발이 요구된다. 본 연구의 목적은 최근 빈번하게 발생하고 있는 도시지역에서의 집중호우로 인한 내수침수에 대비하기 위하여, 내배수 시설의 실시간 운영 알고리즘을 개발하고 이러한 도시홍수 대책의 효과를 분석 및 향후 내수침수 예측을 위하여 내수침수 해석 모형을 개발하고자 한다. 개발한 모형의 적용성을 검증하기 위하여 마포배수구역에 발생한 2010년 9월 호우사상에 대하여 적용하였다. 뉴로-퍼지 모형은 불필요한 입력자료의 수는 모형의 규칙수를 증가시키고 오차를 유발하므로 최소한의 입력자료를 구성하기 위하여 크게 시간적 매개변수와 공간적 매개변수로 나누어 모형을 개발하였으며 가장 작은 오차과 큰 결정계수를 가지는 모형을 최종적으로 선택하였다. 이전 시간의 입력자료로부터 현재 시간의 수위를 예측하고 예측된 현재 시간의 수위를 바탕으로 작동 펌프의 수를 산정해야 한다. 이 과정에서 최적의 작동 펌프의 수를 계산하기 위하여 최적화 기법으로 수정된 유전자 알고리즘을 적용하였으며 여러 제약조건과 목적함수를 만족시키는 작동 펌프의 수를 도출하였다. 계산된 작동 펌프의 수는 뉴로-퍼지모형의 입력자료가 되어 다음 시간의 수위 예측이 가능하도록 한다. 마포배수구역에 적용결과 모든 배수펌프장에서 최고수위와 최저수위를 만족하는 결과를 얻을 수 있었으며, 잦은 펌프의 작동과 정지상태를 피하여 운영비 측면에서도 효과적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 예상된다. 또한 뉴로-퍼지를 이용한 실시간 배수펌프장 내수위 예측 값을 경계조건으로 하여 개발한 2차원 통합침수해석 모형의 적용성을 검증하였다. 모의결과의 검증을 위해 침수실적도와 2차원 통합침수해석모형에 의해 계산된 침수면적간의 적합도 비교 결과 70~80% 범위를 보였다. 뉴로-퍼지 모형을 직접 가동 배수펌프의 수 혹은 토출량을 결정하도록 알고리즘을 구성하지 않음으로서 데이터 기반모형이 가지는 한계점을 극복하고자 우선 배수펌프장의 내수위를 예측하였고 예측된 수위로부터 운전자의 판단이 반영될 수 있으며 배수펌프장의 재난 비상상황시 재해정보지도를 구축함으로서 주민들에게 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 폭우재해에 대응하는 안전도시 구축을 위한 시스템을 검토하였다. 이 시스템은 폭우에 따른 PSR도출 및 폭우재해저감 도시설계기법 효과를 정량적으로 분석하는 시스템으로서 폭우재해의 취약성 정보와 도시개발 및 각종 규제를 제공함으로써 도시계획 및 관리 단계에서 합리적인 의사결정을 지원하게 된다. 이를 위해서 대상지역을 Point-Site-Region으로 구분하고 각각에 맞는 도시설계기법을 적용할 수 있도록 하였으며, 이에 따른 시간대별 침수심의 변화를 확인 할 수 있다. 침구구역이 되는 기준은 상황이나 지역에 따라 다르게 나타나게 되므로 본 시스템에서는 침수심을 사용자가 지정하여 침수구역을 확인할 수 있는 기능을 추가하여 다양한 침수심에 대한 침수구역을 확인할 수 있다. 또한 분포형 모형을 적용하여 시스템을 구성하였기 때문에 대상유역에 도시설계기법을 적용하는 경우 사용자가 위치와 규모를 선택하여 적용할 수 있도록 하였다. 도시화가 진행될수록 불투수면적이 증가하고 이에 따라 도시침수에 대한 관심도 증가하고 있는 실정이다. 이미 개발된 도시지역에 도시설계기법을 적용하여 유출저감효과를 분석하거나 새로운 신도시의 유출량 변화를 확인하는 경우 본 시스템을 활용한다면 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.전폭발로 인한 일본의 대피･구호 정책의 변화 사례를 분석하여 우리나라에서의 정책적 함의를 찾고자 한다.