개방형 도시정보모델은 3차원 가시성으로 인한 상황 이해도를 증진시키고, 의미정보 및 객체간 관계정보로의 접근으로 인한 효율적인 정보 재사용을 가능하게 하며, 다양한 외부 데이터와의 연계를 통해 구체적이고 신뢰도 높은 의사결정을 지원한다. 본 연구에서는 실제 데이터를 기반으로 지형 및 건물에 대한 개방형 도시정보모델 생성하였다. 또한 침수해 발생과 관련한 수리해석 데이터와 도시정보모델을 연계한 건물의 침수 시뮬레이션 프로세스를 개발하고 이를 적용하였으며, 인명 및 재산피해 예상값을 도출하였다. 마지막으로 정보모델이 포함하고 있는 모델 데이터와 침수 수리해석 결과 및 피해결과를 활용한 구체적인 질의를 통해 도시정보모델의 활용성을 검토하였다.

체계적으로 구축된 3차원 정보모델은 응용분야에서 효과적으로 활용 가능하다. 본 연구에서는 침수에 따른 피해정보 관리에 적합한 도시정보모델을 생성하여 활용하는 방법을 제시하였다. 정보의 상호운용성과 재사용성을 보장받기 위해 개방형 표준 데이터 스키마인 CityGML이 포함하고 있는 정보 항목을 활용하는 방법 및 추가 필요항목에 대한 확장방안을 제시하였고, 지형과 건물모델을 효과적으로 통합할 수 있는 방안을 제시하여 적용하였다. 실제 침수피해 사례를 대상으로 생성한 통합정보모델이 포함하고 있는 데이터를 활용하여 침수해에 따른 예상 사망자 수, 예상 고립자 수를 산정하였으며, 이를 통해 정보모델이 침수피해 산정과 같은 응용분야에 활용 가능함을 확인하였다.

최근 집중호우로 서울 강남구(’12), 부산(’13), 울산(’16), 인천, 부산(’17) 등 대도시 지역의 침수 피해가 증가하고 있다. 도시침수는 하천유역의 홍수 피해와는 달리 매우 짧은 시간에 피해가 발생하며, 시설물의 파괴보다는 주택, 차량, 상가 침수로 인한 재산 피해가 높은 비율을 차지하고 있다. 현재 우리나라의 호우에 대한 예 ․ 경보는 기상청에서 발표하는 호우 주의보 및 경보에 의존하고 있지만, 기상청의 호우 주의보 및 경보는 전국공통 지표를 사용함으로써 지역적 특성을 반영하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 서울과 울산지역을 대상으로 지역별로 피해이력 기반의 한계강우량을 추정하였으며, 피해이력이 없어 한계강우량 추정이 불가능한 지역에 대해서는 유역특성이 반영된 Neuro-Fuzzy 모형을 통해 한계강우량을 예측하였다. 추정된 한계강우량을 통해 도시침수 위험기준을 설정하고 실제 침수사상에 적용한 결과 추정된 한계강우량은 실제 한계강우량과 1.8~20.4%의 오차를 보이고 있으며, 최소 28분에서 최대 70분의 대피시간을 확보 할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 도시침수 예 ․ 경보를 위한 위험기준으로 활용가능 할 것으로 판단된다.

인구와 자산이 밀집된 도시에서 침수가 발생할 경우 농촌과 달리 관거월류에 의한 건축물 피해가 지배적이기 때문에 이를 고려한 피해액산정기 법의 적용이 필요하다. 본 연구는 도림천 유역의 도림1 배수분구를 대상으로 침수예측을 다차원 홍수피해산정방법을 통한 침수피해액 분석을 실 시하였다. 과거 침수가 발생한 강우사상을 활용하여 XP-SWMM 모형을 통한 도시유출해석 및 침수해석을 실시하였고, 침수구역의 행정구역별 기 초자료와 유출해석 결과를 활용하여 건물 피해액을 산정하였다. 침수범위를 예측하기 위한 XP-SWMM모형 구동 결과, 관거 월류에 의한 침수 발 생 4시간 후인 16시 30분에 침수면적이 가장 넓게 나타났고, 계산된 침수심 별 침수면적을 다차원법과 연계하여 건물 피해액을 산정하였다. 연구 결과, 최대 침수면적은 305,955 m2으로 나타났으며, 0~0.5 m의 경우 305,190 m2, 0.5 m 이상은 765 m2으로 나타났으며, 침수해석 결과를 활 용한 도림1 배수분구의 건물피해액은 약 155억 원, 건물 내용물 피해액은 약 70억 원으로 산정되었고, 0~0.5 m 이하의 건물 및 건물 내용물 피해 액은 약 224억 원, 0.5 m 이상 약 1억 원으로 산정되었다. 본 연구결과를 토대로 할 때, 도시지역의 침수피해액 산정을 위해 침수심 및 침수시간과 같은 다양한 피해양상에 따라 세분화된 피해액 산정기법이 필요할 것으로 판단된다.

2011년에 발생한 동일본 대지진 이후 우리나라에서도 지진 및 지진해일에 대한 관심이 높아졌다. 본 연구에서는 가능최대지진해일에 의한 지진해일의 침수피해특성을 분석하기 위한 방법을 제시하였다. 분석 대상지역은 2012여수세계박람회가 개최되었던 여수시의 여수신항과 여수구항의 항만권역으로 설정하였으며, 지진원 설정은 대상지역에 가장 영향을 크게 미칠 것이라 판단되는 류큐 트렌치로 하였다. 류큐 트렌치에서 발생 가능한 가능최대지진해일을 산정하기 위하여 역사지진자료와 가상지진자료를 활용하였다. 역사지진자료를 이용해 Tapered G-R 기법을 적용하여 회귀식을 산정하고 가능최대지진해일을 발생시키는 지진을 도출하였으며, 이를 바탕으로 가상지진자료를 구성하고 타당성을 검토하였다. 최종 산정된 가능최대지진해일을 수치모의 하여 대상지역의 침수영역 및 침수심을 산정하였다. 또한, 지진해일로 발생하는 해안지역의 침수피해액 산정을 위하여 다차원침수피해액 산정방법을 기반으로 하는 침수피해액 산정방법을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 침수면적, 침수심, 침수피해액간의 관계를 바탕으로 해당 지역의 침수특성을 비롯하여 해안지역의 지진해일로 인한 침수특성을 도출하고자 한다.

최근 기후변화에 따른 전 지구적인 지구온난화는 단시간의 집중호우와 돌발홍수의 증가로 기존의 기후특성을 변화시키고 있다. 이로 인해, 자연재해의 강도가 강해지고, 재산피해가 커지고 있다. 특히, 내륙에 위치한 도시지역 보다 해안 도시지역은 조위에 따라 홍수위가 크게 영향을 받기 때문에 강우에 따른 피해규모는 더 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 기후변화로 인한 자연재해에 대비하기 위하여 미래 기후변화를 예측하고 해안 도시지역에 미치는 영향을 파악하고자 하였으며, 대상지역으로는 2012년 태풍 산바(Sanba)으로 인해 상당한 인명피해와 홍수피해가 발생한 마산(창원시) 일대를 선정하였다. 본 연구에서는 마산(창원시) 대상으로 빈도-지속기간별 강우와 조위의 영향을 고려한 침수모의를 실시하고자 한다. 또한 2004년도에 개발된 다차원법(다차원 홍수피해 산정방법(Multi-Dimensional Flood Damage Analysis))을 이용하여 조위와 홍수위의 영향을 받은 해안 도시의 경제성 분석을 실시하고, 침수에 따른 피해액을 산정하고자 한다. 본 연구의 결과는 향후 마산(창원시) 일대의 홍수피해 산정과 침수피해 관련 방재 정책을 수립하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

최근 기후변화의 영향으로 대규모 집중호우와 예측이 어려운 국지성 호우가 증가함에 따라 침수로 인한 피해가 증가하고 있다. 이러한 피해가 증가하면서 치수사업의 중요성이 대두되고 있으며, 예산사용 대비 효율적인 치수사업을 시행하기 위해서는 치수사업 전후의 비용과 편익을 비교한 정확한 경제성 분석이 필수적이다. 치수사업의 경제성을 분석하는 방법으로는 간편법, 개선법, 다차원법 등이 있으며 산간지역, 공업지역, 농업지역, 상업 및 주거지역의 특성을 고려해 피해액을 산정할 수 있어 정확도가 높은 다차원법을 실무에 가장 많이 사용하고 있다. 하지만 다차원법을 이용해 추정한 피해액과 재해연보의 실제피해액의 차이가 여전히 큰 것으로 나타나, 경제적 편익 및 투자비 회수 등의 문제점이 야기될 수 있다. 이러한 문제점을 해소시키기 위해서 군산시의 과거 침수피해액 자료를 이용하여 실제피해액에 의한 침수피해액 곡선과 다차원법의 결과값을 이용한 침수피해액 곡선을 비교하여 다차원법의 정확도를 파악하였다. 본 연구는 실측자료 기반의 침수피해 곡선을 이용하여 피해액 산출의 정확도를 개선시킬 뿐만 아니라 합리적인 비용-편익 분석을 통한 치수사업을 실시하는데 도움이 될 것으로 예상된다.

홍수와 가뭄은 과거부터 지금까지 모든 시대에 걸쳐 끊임없이 발생하여 왔으나 최근 들어 발생하는 홍수 및 가뭄의 재해 규모는 과거와 비교할 수 없을 정도로 대형화되고 홍수발생빈도 또한 급격히 증가하고 있다(하림 등, 2013). 소방방재청에 의하면 시간당 30㎜이상의 폭우발생빈도가 최근 30년 평균 3.8회, 5년 평균 5.2회로 나타났으며, 일 80㎜이상의 집중호우 일수는 1.5배 증가한 것으로 조사되었다. 또한 우리나라는 최근 기후변화로 인해 6-7년 주기로 가뭄 강도가 점차 증가하고 하천수 과잉 취수 등으로 하천 건천화가 발생하고 있다(맹승진 등, 2013). 이에 대한 대책으로 정부에서는 수자원종합개발 10개년 계획, 수자원 장기종합계획 등을 수립하고 하천정비사업 시행과 다목적 댐을 세우는 등 치수방재를 위해 노력하고 있지만, 급변하는 기상상황에 신속히 대처하기엔 어려움이 있어 홍수 및 가뭄 피해를 최소화 할 수 있는 대비책이 절실한 시점이다.이에, 본 연구에서는 홍수나 집중 호우시 빠른 대처가 가능하고 가뭄시 하천이나 용·배수로를 임시로 막아 농업용수를 확보할 수 있으며, 다방면에 적용성이 뛰어난 이동식 다목적 차수막을 개발 하였다. 이동식 다목적 차수막 개발을 위해 ⅰ) 이동성이 용이한 초경량 소재를 선정 하고, ⅱ) 구조해석 프로그램(MIDAS)을 적용한 최적 규격 선정, ⅲ) 현장 적용을 통해 안전성을 검증 하였다. 제품의 경량화뿐만 아니라 차수 효과의 극대화를 위하여 수압에 대한 내구성이 확보되고 불규칙한 바닥면에 우수한 접지력을 지니고 있는 Sol Tarpaulin(PVC 코팅 폴리에스테르)소재를 선정하였다. 또한, 3차원 구조해석 프로그램인 MIDAS를 이용하여 수압에 의한 차수막의 파손 및 밀림 현상이 발생하지 않는 구조로 설계하였다. 개발된 차수막을 서울시 관악구 내 도림천과 서울시 광진구 내 지하주차장에 적용한 결과, 수압에 의한 파손 및 밀림현상이 발생하지 않았고 지속적인 기립형상을 유지하며 차수되어 구조 및 소재의 안전성뿐만 아니라 다목적 활용이 높은 것으로 나타났다.현재까지 홍수 및 가뭄 대비를 위한 시설물들은 국지적인 집중호우에 취약하고 가뭄에 대한 대책은 미비한 실정이다. 본 연구에서 개발된 이동식 다목적 차수막을 적절히 사용한다면 이·치수 및 방재 설비 등으로 활용 가치가 높을 것으로 기대된다.

침수피해방지시설은 지진해일이 내습할 때 범람으로 인한 침수피해를 방지하기 위하여 해안가 육상에 건설된다. 특히 지진해일로 인한 침수피해가 잦은 일본에서 수많은 침수피해방지시설은 해안을 따라 건설되어있다. 하지만 2011년 동일본 지진해일 당시에 거대 지진해일에 침수피해방지시설이 제 역할을 충분히 수행하지 못하였다. 무엇보다 밀도가 높은 지진해일의 파력에 의해 침수피해방지시설이 전도 되거나 이탈되는 경우가 많았다. 이것은 전도나 이탈되는 지점에 대한 지진해일 파력이 집중되어 저항하지 못한 구조물이 파괴된 것으로 보인다. 침수피해방지시설의 한 지점이라도 손상이 되면 배후지 침수피해는 예방하기 어렵다. 본 연구에서는 앞으로 건설될 삼척항의 침수피해방지시설의 특정 지점에 대한 파력 집중을 수치모의를 통해 검증하였다. 14개의 역사 및 가상지진해일 통해 가장 큰 범람 특성을 갖는 지진해일을 선별하여 유속흐름을 분석하고 유속을 통해 파력을 산정하였다. 항의 형상에 따라 유속흐름이 달라지며 흐름이 모여 파력이 집중되는 곳을 확인할 수 있었다. 그러므로 침수피해방지시설물의 안전성과 배후지의 완전한 보호를 위해서는 파력이 집중되는 지점을 보강하여 지진해일에 저항할 수 있도록 하는 설계가 필요하다.

최근 강우와 토지이용의 특성 변화로 인해 도시지역의 재해위험은 크게 악화되고 있다. 과거 도시지역 재난관리는 하천제방, 우수관망, 빗물펌프장 등과 같은 구조물적인 대책에 집중되었지만, 최근 도심지 침수피해의 증가는 추가적인 대책 마련이 시급함을 시사한다. 이에 국내외의 재난관리 정책에서는 장기적인 관점에서 사전예방 차원의 재해저감 및 완화단계에 초점을 둔 비구조적 대책들을 중요시하고 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 구조물적 대책에 더하여 비구조물적 대책의 효과를 경제성 측면에서 살펴보고자 한다. 이를 위해 기존의 우수관망의 설계기준을 상향 조정하고, 가용한 비구조물적 대책들을 고려하여 유출모의를 수행하였다. 분석 결과를 전체적으로 보면, 우수유출저감시설, 불투수율 규제, 토지이용 관리 등과 같은 비구조물적 수방대책은 기상이변에 대응하기 위한 보완적 수단으로써 시가지유역의 막대한 침수피해를 최소화하고, 간접적으로는 도시 물순환 체계를 회복하는 측면에서 경제성을 확보할 수 있을 것으로 보인다.

The objective of this study was to make a map of farmland vulnerability to flood inundation based on morphologic characteristics from the flood-damaged areas. Vulnerability mapping based on the records of flood damages has been conducted in four successive steps; data preparation and preprocessing, identification of morphologic criteria, calculation of inundation vulnerability index using a fuzzy membership function, and evaluation of inundation vulnerability. At the first step, three primary digital data at 30-m resolution were produced as follows: digital elevation model, hill slopes map, and distance from water body map. Secondly zonal statistics were conducted from such three raster data to identify geomorphic features in common. Thirdly inundation vulnerability index was defined as the value of 0 to 1 by applying a fuzzy linear membership function to the accumulation of raster data reclassified as 1 for cells satisfying each geomorphic condition. Lastly inundation vulnerability was suggested to be divided into five stages by 0.25 interval i.e. extremely vulnerable, highly vulnerable, normally vulnerable, less vulnerable, and resilient. For a case study of the Jinju, farmlands of 138.6km2, about 18% of the whole area of Jinju, were classified as vulnerable to inundation, and about 6.6km2 of farmlands with elevation of below 19 m at sea water level, slope of below 3.5 degrees, and within 115 m distance from water body were exposed to extremely vulnerable to inundation. Comparatively Geumsan-myeon and Sabong-myeon were revealed as the most vulnerable to farmland inundation in the Jinju.

Climate change has increased the number of floods and inundation on farmland. Recently various mobile applications through inundation mapping, flood forecasts and evacuation routes have been developed for the prevention and reduction of flood damages. However, most of current prevention systems for farmland flooding are still web-based systems relying on the field survey which needs a lot of human and time resources although mobile devices has been rapidly improved and widely used. The purpose of this study is to design a mobile application for preventing and reducing farmland flood and inundation damages and collecting damage information in real time. We put advanced mobile device functions such as GPS, network communications, cameras into our system design. This system implement 2way communication and intuitive application that will increase information efficiency and decrease flood damage. Our design has been tested through previous flooding data of Jinju city in 2010.

극한기상재해가 빈번히 발생함에 따라 종래 시설물중심의 구조적 대책에 더하여 비구조적 대책을 병행한 종합적인 도시방재대책이 강조되고 있다. 이 연구는 도시계획을 통한 도시침수방재대책의 적용 가능성에 대한 기초연구로서 토지이용과 침수피해지역 간의 관계를 횡단면 통계 분석하였다. 서울시의 2010년 9월 및 2011년 7월 당시 침수피해를 사례로 하였고, 분석단위는 239개 배수분구이며, 배수분구별 침수면적을 당해 배수분구의 강우량(시간당 최대강우량, 1일 최대강우량), 토지이용특성, 배수시설용량(하수관거밀도, 통수능 부족관거비율)을 나타내는 변수들을 동원하여 관계성을 분석하였다. 특히 우수유출에 영향을 미치는 토지이용의 차원을 입지(하천홍수위 및 하상고 대비 저지대 비율, 저경사 지역비율, 지형습윤지수), 밀도(건폐면적률), 용도구성(토지용도별 구성비, 토지이용 혼합도), 토지피복(불투수율, CN값) 등으로 구분하여 그에 상응한 변수들을 동원하였다. 관계분석을 위한 통계모형으로 회귀분석모형을 적용하였는데, 침수피해가 없다고 기록된 배수분구가 상당 부분 차지하는 문제를 고려하기 위하여 OLS 회귀모형뿐만 아니라 Censored(Tobit) 모형, Ordinal Logistic 모형 등 다양한 회귀분석모형을 적용·비교하였다. 분석 결과, 서울시 배수분구별 침수지역 분포에 영향을 미치는 요인은 2010년 9월 침수피해에 대해서는 시간당 최대 강우량, 하천 하상고 이하 지역 비율, 경사 2% 미만 지역 비율, 주거·상업혼재지역 비율 등이 통계적으로 유의한 것으로 나타났으며, 2011년 7월 침수피해에 대해서는 시간당 최대강우량, 하천 하상고 이하 지역 비율, 경사 2% 미만 지역 비율, 상업·업무지역 비율, 불투수 토지피복 비율 등으로 나타났다. 배수시설용량과 관련된 변수들은 변수선별과정에서 제척되었고, 통계적 유의성이 약하였다. 따라서 도시지역 침수피해 예방을 위해서는 과도한 저지대 개발을 제어할 필요가 있고, 상업·업무지역 내지 주거·상업혼재지역을 중심으로 불투수층을 줄여 유출을 최소화하는 계획적 방안이 필요함을 시사하였다. 한편, 통계모형에서 강우량(시간당 최대) 변수는 침수지역 분포를 설명하는데 가장 영향력이 큰 변수인 것으로 나타나, 기후변화에 따른 극한기상에 대해 보다 적극적으로 대처할 필요가 있음을 시사하였다.

본 연구의 목적은 홍수범람 시에도 침수상황의 파악이 가능한 RADARSAT SAR 영상을 이용하여 안성천 농촌유역의 홍수에 의한 침수지역을 추정하고자 하였다. 분석에 사용된 영상은 안성천유역에 1998년 8월 9일에 발생한 홍수피해시기를 중심으로 홍수 전, 직후, 후의 세 시기 영상을 선정하였다. 5m DEM을 이용하여 정사보정을 실시한 후, 세 영상의 RGB 합성방법을 실시한 결과 침수된 지역의 공간적 위치를 파악할 수 있었으며, 영상간의 연산방법인

땅콩의 착협비대기인 '98. 8. 5 - 8. 6 사이 2일간 207 mm에 달하는 집중호우에 의거 침수피해가 발생된 지역에서 약 1개월 후 시료를 채취하여 땅콩의 생육, 수량 및 품질변화에 대하여 조사한 결과, 주경장, 분지장, 생체중 등 지상부 생육과 종실수량은 침수일수가 길수록 현저히 감소되었고, 침수기간이 1일 정도 짧아도 침수기간 3일과 큰 차이없이 피해가 컸으며 땅콩종실의 저장기간중 지질의 산패율은 침수일수가 길수록 산패가 빨랐고, 불