This study proposes a methodology for assessing seismic liquefaction hazard by implementing high-resolution three-dimensional (3D) ground models with high-density/high-precision site investigation data acquired in an area of interest, which would be linked to geotechnical numerical analysis tools. It is possible to estimate the vulnerability of earthquake-induced geotechnical phenomena (ground motion amplification, liquefaction, landslide, etc.) and their triggering complex disasters across an area for urban development with several stages of high-density datasets. In this study, the spatial-ground models for city development were built with a 3D high-precision grid of 5 m x 5 m x 1 m by applying geostatistic methods. Finally, after comparing each prediction error, the geotechnical model from the Gaussian sequential simulation is selected to assess earthquake-induced geotechnical hazards. In particular, with seven independent input earthquake motions, liquefaction analysis with finite element analyses and hazard mappings with LPI and LSN are performed reliably based on the spatial geotechnical models in the study area. Furthermore, various phenomena and parameters, including settlement in the city planning area, are assessed in terms of geotechnical vulnerability also based on the high-resolution spatial-ground modeling. This case study on the high-precision 3D ground model-based zonations in the area of interest verifies the usefulness in assessing spatially earthquake-induced hazards and geotechnical vulnerability and their decision-making support.

최근 기후변화로 인한 지속적 자연재해 증가에 대비하여 강력한 방재시스템을 구축하는 것이 중요하다. 더욱이 재해발생시 행정력 이 미치는 범위는 한정되기 때문에 주민 자율에 의한 재난 방지 시스템은 더욱 강력해야 한다. 본 연구는 재난에 대한 보호기관과 관리기관의 역할과 이러한 역할에 대한 주민들의 인지도에 관한 연구이며, 그 결과는 다음과 같다. 1) 재난 대비 상호지원기관은 하드웨어 부문에서 관리 기관에 의존하고 있다. 2) 소프트웨어 영역에서 재해로부터 보호하는 일부 시스템은 기관의 통제를 받고 특정 부분은 관리 기관의 통제를 받 는다. 3) 대피소는 모든 재난에 대처할 수 없기 때문에 지역내 존재하는 다양한 시설을 대피 장소로 활용해야한다, 4) 도시 내에서 일하는 직장인들은 재난 대책 조직에 대해 숙지하고 있으며, 재난 지도를 잘 인식하는 경향이 있어 방재활동의 중심적 담당자로 역할을 할 수 있다고 생각된다.

최근 10년간 우리나라 재해특성을 분석한 결과 호우에 의한 홍수피해가 가장 큰 것으로 나타났으며, 특히 도시지역에서의 홍수피해가 증가하고 있는 것으로 나타났다. 최근 5년간 총 25개 시·군 77개 동이 2회 이상 반복적인 주택침수를 겪은 것으로 나타났으며, 서울시는 2010년과 2011년 집중호우로 광화문, 강남역 등 도심지역에서 홍수피해를 입기도 하였다. 이렇듯 도시지역에서 홍수피해가 빈번하게 발생하는 원인은 강우패턴 변화와 지역집중현상 증가 그리고 강우강도의 증가를 들 수 있으며, 도시화로 인한 불투수성 증가, 위험지역으로의 주거지역 확대, 무분별한 도시계획 등을 꼽을 수 있다. 도시 지역에 활용 가능한 도시홍수저감대책으로는 우수유출저감시설, 하수·우수관거, 펌프장, 하천시설 그리고 분리배수시설 등이 있다. 현재 도시는 i) 전기배선, 통신라인 등 각종 지중 매설물 설치로 인한 우수·하수관거 확대 및 정비 어려움, ii) 계획홍수위 보다 낮은 지역에 주거지가 형성된 경우 계획홍수위 조정이 필요하나 도시화로 하천확대 및 정비 어려움, iii) 부처별로 기본계획을 수립하고 있는 등 하천, 펌프장, 하수관거, 우수유출저감시설을 동시에 고려하는 홍수재해저감종합대책 수립 어려움 등의 문제점을 낭고 있어 홍수저감대책을 효과적으로 수립하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 도시지역 홍수재해저감종합대책 수립을 위한 방안으로 일본의 특정도시하천특별법을 통한 도시지역 침수피해 저감 사례 등 국외 사례를 통해 하천, 펌프장, 하수관거, 우수유출저감시설을 동시에 고려하는 홍수피해저감대책 수립방안을 소개한다. 더불어 이러한 대책을 성공적으로 수행하기 위한 중앙정부, 지방정부, 전문가, 지역주민, NGO 등이 함께 참여하는 협의체 구성을 소개한다.

본 연구는 도심지 지역에서 위험지역 선정 - 사회경제적 취약성 평가 - 고위험구역 정밀평가로 이어지는 토사재해 통합 취약성 평가 가이드라인을 작성하는 것을 목적으로 하며, 그 첫 단계로 국내·외 취약성 평가 관련 제도 및 법률을 분석하였다. 국내 토사재해 관련 법률은 관리 주체와 관리 대상에 따라 다양하게 구분되어 있는 것으로 나타났다. 토사재해는 국토해양부, 안전행정부, 소방방재청, 산림청 등 4개 행정부처가 관할하며 관련 법률도 14개가 있는 것으로 분석되었다. 국토의 개발과 관리 및 그에 따른 개발제한, 주택건설과 관련해서는 국토교통부가 관할하고 있으며, 재난, 재해 및 안전관리, 재해 피해저감을 위한 이주 등은 안전행정부와 소방방재청, 산림의 보호, 관리 및 사방사업은 산림청이 관할하고 있다. 2012년부터는‘국토의 계획 및 이용에 관한 법률’을 비롯하여 도시 개발을 위한 장기계획인 ‘광역 도시계획 수립지침’, ‘도시군 기본계획 수립지침’과 ‘도시군 관리계획 수립지침’에 매 5년마다 재해 취약성 분석을 수행하고, 계획 수립시 반영토록 하여, 피해를 사전에 방지하는 예방형 토지이용체계로의 변화가 있었다. 미국, 캐나다, 스위스, 아일랜드, 스웨덴 등에서도 토사재해를 저감하기 위한 토지이용의 제한 및 대책수립을 법으로 강제하고 있는 것으로 나타났다. 토사재해 통합 취약성 평가 가이드라인의 원활한 활용을 위해서는 관련 법에 취약성 분석 수행여부를 명시하고 관련 고시(또는 예규)에 토사재해 통합 취약성 평가 가이드라인을 포함하는 방안이 고려되고 있다. 그러나 토사재해 관리체계가 국토해양부, 산림청, 소방방재청 등 3개 부서로 나누어진 상황에서 전 부처에서 통합적으로 사용하기 위해서는 각 부처와의 사전 의견 조율 및 협의가 매우 중요할 것으로 판단된다.

기후변화 조건에서 강우량 특성치 전망들은 도심지 폭우재해에 큰 우려를 낳고 있다. 폭우재해란 도시의 배수능을 크게 상회하는 집중호우에 의해 침수가 발생하여 주민, 주거지, 자산 및 경제활동 등을 위협하는 현상으로 설명할 수 있다. 폭우재해로 인한 직 · 간접적 피해를 중장기적으로 예방하기 위해서는 저류기능 부여, 침투능 향상, 우수유출 분산 · 지연 등 전통적 방재대책과 더불어 도시 기반시설(공원, 녹지, 광장, 도로 등) 개발입지와 토지이용 규제를 강화하는 대책들을 도시계획으로 메인스트리밍 (mainstreaming)할 필요가 있다. 본 연구에서는 유역을 폭우재해 피해지점 또는 침수발생 유역의 하류지점으로 설명되는 재해발생지점 (Point), 잠재적인 침수발생이 가능한 지역으로 분석되는 재해직접영향권 (Site), 침수발생을 최소화하기 위해 종합적 도시계획 수립이 가능한 지역인 재해간접영향권(Region)으로 구분하였다. 이 개념을 토대로 Point, Site, Region을 체계적으로 도출하기 위한 ‘분석모듈’과 구조적 비구조적 재해저감대안들의 효과를 분석하기 위한 ‘계획모듈’을 구축하여, 최종적으로 GIS 기반의 Urban PSR System을 개발하였다. 본 논문에서는 개발된 시스템에 대해 2011년 홍수피해가 심각했었던 서울 한강 이남지역을 대상으로 적용성과 유용성을 검토코자 한다.

본 연구에서는 분포형 모형을 이용하여 재해저감 도시설계기법 시설물 적용을 위한 시스템을 검토하였다. 이 시스템은 기후변화에 따른 폭우재해에 대하여 유출, 침수범람해석 분석 결과를 바탕으로 재해저감 도시설계기법 시설물 적용을 통하여 재해저감 효과에 대한 정량적 분석과 설치비용 등의 정보를 제공함으로서 분석 대상지역의 도시설계 시설물 설치 시 최적위치 및 조합Set 등의 합리적인 의사결정을 지원하게 된다. 이 시스템에서 유출, 침수범람해석 모의 및 도시설계기법 시설물 적용을 위한 분석모형으로는 GIS기반 분포형 모형을 사용하였다. 이는 투수성포장, 식생수로, 옥상녹화, 침투트랜치 등의 침투형 시설물과 빗물받이, 빗물통, 지하저류조 등의 저류형 시설물 크게 2가지로 구분한 도시설계기법 시설물에 대하여 시스템에 적용할 때 시설물의 설치 위치와 규모에 따라 매개변수와 입력 자료의 변경이 용이하고 간편하게 적용할 수 있기 때문이다. 이 시스템은 실제 침수지역과의 비교·분석, 재해저감 도시설계기법 시설물의 실증 실험을 통한 정확성 검토 등의 지속적인 연구가 필요하며, 적용성과 신뢰성에 대한 검증이 완료되었을 경우 폭우재해에 따른 위험분석과 재해저감 시설물 설치 지원 결정 등의 대응체계 정책 수립에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

현재 재난재해와 관련된 연구는 태풍, 홍수, 지진, 교통사고 등, 단일 대상 재난기술을 중심으로 투자 및 개발이 이루어지고 있다. 하지만 미국의 경우 9/11 사태 이후 국가의 핵심 사회기반시설(인프라)에 관해 위험 분석과 관리를 목표하는 연구 센터인 NISAC 설립등 재난재해와 관련하여 패러다임의 전환을 지원하고 있다. 기존의 패러다임은 재난을 일으키는 직접적인 요인이 되는 개별 사건(홍수, 사고 등)의 관점에서 접근하고 있으며 이는 개별 사건이 미치는 물리적, 인적, 사회적, 경제적 파급효과를 반영하기에는 미흡한 점이 있어 파급효과를 제대로 반영할 수 있는 재난 대비 및 대응이 요구된다. 본 연구는 이러한 맥락에서 국가 전반을 구성하는 주요 물리적, 인적, 사회적 기반체계에 대한 위험분석 및 상호연동 통합 플랫폼으로 구성된 국가 통합 안전관리 체계를 개발하고자 한다. 이는 국가 기반체계의 위험관리에 활용되는 동시에, 개별재난을 시스템적 관점에서 분석하여 정부 부처별 관리 대응하는 개별 재난 뿐 아니라 미래 재난 및 복합 재난 등에 관한 국가 및 지역 레벨의 안전관리 의사경정체계를 구축함에 기여한다. 이를 통해 국가 라이프라이(lifeline)에 해당하는 전력, 교통, 도시 인프라 등 국가주요 기반체계 별 재해재난 위험관리 모델링 및 시뮬레이션 모듈을 구축할 수 있으며, 다각적이고 유기적인 안전관리 기술 개발을 통해 개별적 안전관리를 통합하고 복합재난에 대응하여 국가적 안전도 향상을 기대할 수 있다.

지금 세계는 기후변화 영향으로 가뭄과 홍수, 태풍을 비롯한 각종 기상재해 등 자연재해들이 발생하고 있다. 서울시는 지형적으로 재해를 입을 가능성이 큰 특징을 가지고 있으며, 특히 급격한 도시화, 산업화와 최근의 기후변화에 의한 집중호우로 인하여 재해가 빈번히 발생되어 왔고 이때 마다 재발방지를 위한 대책보다 복구위주로 진행된 것이 사실이다. 그러나 재해는 2010년과 2011년 이후에 기후변화 영향으로 과거보다 더욱 커질 것이며, 이로 인한 피해규모도 증가할 것으로 예측되어 재해로 인한 피해를 최소화하기 위해 노력하고 있다. 집중호우로 인하여 도심지에서 내배수 침수피해가 빈번하게 발생하는 문제에 대해 주로 하수관로 및 빗물펌프장이 감당하여 왔으나 설계 빈도를 초과하는 홍수량은 유역에 적정 분담시키고 홍수방어시설을 설치하고 있다. 소유역별로 분산된 홍수방어대책 수립을 통해 주거지가 밀집되어 있는 하류유역 및 저지대 배수시설의 부담을 경감시키고 내수배제 불량 및 침수로 인한 홍수피해 잠재성을 경감시키는 대책을 추진하고 있다. 인명피해와 재산피해를 일으키는 홍수에 대응하고 치수관리를 위한 방안으로 하천제방 및 배수시설, 빗물저류시설 등 시설물을 설치하는 방법인 구조적 대책과 토지이용제도, 홍수위헌지도, 홍수예경보시스템 등과 같은 제도적인 방법인 비구조적 대책을 같이 실시하고 있다. 본 연구에서는 기후변화의 재난에 대비한 실질적인 방재 대책과 방안을 제시하기 위해, 기존의 방재 정책과 기후변화의 연계성을 가지면서 적응하기 위한 대책을 제시하고자 한다. 지금까지의 재해로부터 대책을 마련하고 앞으로 점진적으로 재해에 대한 대응책을 수립·추진하여 기후변화에 따른 재해로부터 피해를 최소로 하는 방안이다.

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.

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.

최근 웹과 스마트폰 기술의 발전으로 수십 제타바이트를 다루는 빅데이터의 시대가 도래되었다. 이는 기존의 데이터 마이닝의 주 대상이었던 구조화된 데이터뿐만 아니라, 비정형 데이터를 처리가 필수적이 되었음을 의미한다. 시공간 데이터를 포함하는 지오데이터는 빅데이터의 주요한 특징이라 일컬어지는 3V(다양성, 속도, 규모)를 잘 나타낸다. 위성 영상을 포함하는 대용량 지도서비스가 스마트폰에서도 가능하게 되었으며, 센서웹을 통해 스트리밍 기술로 실시간으로 공간정보 확보가 가능하다. 또한, 페이스북, 트위터 등에서 GPS를 통한 위치정보 확보뿐만 아니라, 위치와 연관된 키워드분석을 통해 비정형의 지오데이터 확보가 가능하게 되었다. 그리고 웹상에서 지오데이터를 공개/공유하는 Geo-Linked Data 서비스는 빅데이터 처리의 효율성이 증대시키리라 예상된다. 본 논문은 앞서 언급한 지오 빅데이터의 기술특징을 살펴보고, EU, 미국, 호주 등의 사례와 함께 EU FP7 프로젝트로 제안중인 Stream City 프로젝트를 통해 홍수, 화재, 가스폭발 등 도시재해에 지오 빅데이터 기술의 적용방안을 전망해보고자 한다.

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.