지구 온난화가 심화됨에 따라 도시지역에서 집중호우에 의한 침수 피해가 증가하는 추세이다. 이러한 지구온난화에 의한 기후변화의 변동성은 IPCC 5차 보고서(2014)에서도 기술되어 있으며 기후변화에 의한 강수 패턴의 변화, 수문시스템의 변화 등 수자원 불확실성의 증가에 대하여 시사하고 있다. 최근 서울이나 부산과 같은 대도시의 관로의 수용 범위를 초과하는 국지성 호우가 발생하여 큰 피해를 초래하였다. 도시지역의 침수는 1차적으로 우수관거 통수능부족에 의한 내수범람이 발생하고 방류구와 인접한 하천의 외수범람이 발생한다. 인구가 밀집되어 있는 도시지역에서 발생하는 침수는 인명피해 뿐만 아니라 도로, 교량, 지하공간 침수 및 파괴를 복구하기 위한 사회・경제적 피해를 동반하기 때문에 농촌, 산지 지역에 비해 피해량이 크다. 또한 도시개발에 인한 불투수면적 증가, 강우 유출시 출구부까지의 짧은 도달시간, 배수시설의 통수능부족 등 다양한 원인이 침수피해를 증대시킨다. 본 연구에서는 집중호우에 취약한 지역을 선정하고 XP-SWMM을 이용하여 내수침수 모의를 실시하였다. 또한 시범지역에 관로 개량, 우수저류지 설치, 우수펌프장 설치와 같은 홍수방어대안을 적용하여 각각의 침수모의를 실시하였으며 해당유역을 격자별로 분할하여 대안별 침수데이터를 추출하였다. 또한 격자별로 가장 적합한 구조적 홍수방어대안을 제시하기 위해 침수시간, 최대침수심, 구조물 설치비용을 평가요소로 이용하였으며 MCDM 기법 중 하나인 Compromise Programming 기법을 적용하였다. 본 연구에서는 동일 유역이라도 지리적 여건에 따라 대안의 선호도가 다르다는 점을 반영하고자 하였으며, Spatial Multi-Criteria Decision Making을 적용하여 지역특성을 고려한 홍수방어대안을 선정하는 방법에 대하여 연구하였다.

최근 우리나라는 온난화 현상 및 기후변화 등으로 인해 국지성 호우 발생 빈도가 잦아지고 있다. 특히 인구가 밀집되어 있는 도심지역이면서 지형 적․ 지리적 여건, 우수배제능력 부족 등으로 인해 내수침수의 위험도가 높은 지역은 국지성 호우에 취약하다. 이에 본 연구에서는 집중호우에 취약 한 장항읍을 시범유역으로 지정하고 대표적인 내수범람 해석모형인 XP-SWMM 모형을 이용한 침수해석을 실시하였다. 또한 해당지역에 알맞은 홍수방어 대책 을 수립하기 위해 다기준 의사결정기법(Multi-Criteria Decision Making)을 이용, 다양한 홍수방어 대안을 비교 및 평가하여 최적 의 홍수방어대안을 제시하였다. 해당지역의 침수해소를 위해 구조적 침수방지대책(관로 개량, 우수저류지 설치, 우수펌프장 설치)을 선정하였으 며, 대상지역을 3개의 소유역으로 분할하여 최적대안을 결정하였다. 2차원 내수침수 해석모형인 XP-SWMM을 이용하여 각 대안 설치 시 침수모 의를 진행하였으며, 다기준 의사결정기법 Compromise Programming 기법을 이용하여 시범지역에 적합한 최적대안 우선순위를 결정하였으며, 그 결과 장항1지구의 경우 우수펌프장 설치, 장항2지구와 3지구의 경우 우수저류지 설치가 홍수방어를 위한 최적대안으로 선정되었다.

서울에서 발생한 2010년 광화문 지역의 침수, 2011년 우면산 산사태는 도시지역에 국지적으로 짧은 시간에 많은 양이 쏟아지는 강우에 도시홍수 방어의 취약한 면이 드러났다. 홍수량과 같은 유출량을 빠르고 정확하게 예측하기 위해서는 공간적인 지역적인 특성을 고려한 정확한 강우 자료와 조밀한 관측망의 요구가 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 효과적으로 레이더 기반 도시홍수 방어 대응을 위하여 실제 레이더 자료의 도시홍수를 조기에 탐지하고 SK-Planet 강우자료를 평가하고 예측할 수 있는 품질관리 및 신뢰도를 향상하고자 한다. 먼저 서울 지역의 강우분포의 고적확 관측을 위해 약 2km 수준 밀도유지를 하였다. SK-Planet의 경우 기상청 AWS에 비해 공간상세화 정도는 높았으나, 간헐적 다발적 이상치 발생으로 현수준 자료를 실무에 그대로 활용하는 데는 한계가 있다. 따라서 SK-Planet자료의 결측률 케이스에 따라서 생성된 SK-Planet과 AWS 간의 거리를 고려하여 2km 격자 안에 AWS가 존재할 경우 격자 안에 있는 SK-Planet를 제거를 하고, AWS가 존재하지 않을 경우 격자 안에 가장 가까운 SK-Planet이 두 개 이상 위치를 한다면 격자중심에서 가까운 SK-Planet지점을 탐색하는 알고리즘 사용하여 최적의 공간적인 분포를 제시한 결과 레이더 자료 정확도 향상을 위해 SK-Planet 전지점 활용은 경제성 대비 효용성이 높지 않다고 판단된다. 이 경우 관측 공간정밀도가 전체 자료를 이용하는 경우와 유의한 차이가 없어, 선별 후 기기 유지관리 및 자료 품질관리를 강화하여 활용하는 것이 효율적으로 판단된다.