The quantified analysis of damages to wastewater treatment plants by natural disasters is essential to maintain the stability of wastewater treatment systems. However, studies on the quantified analysis of natural disaster effects on wastewater treatment systems are very rare. In this study, a total disaster index (DI) was developed to quantify the various damages to wastewater treatment systems from natural disasters using two statistical methods (i.e., AHP: analytic hierarchy process and PCA: principal component analysis). Typhoons, heavy rain, and earthquakes are considered as three major natural disasters for the development of the DI. A total of 15 input variables from public open-source data (e.g., statistical yearbook of wastewater treatment system, meteorological data and financial status in local governments) were used for the development of a DI for 199 wastewater treatment plants in Korea. The total DI was calculated from the weighted sum of the disaster indices of the three natural disasters (i.e., TI for typhoon, RI for heavy rain, and EI for earthquake). The three disaster indices of each natural disaster were determined from four components, such as possibility of occurrence and expected damages. The relative weights of the four components to calculate the disaster indices (TI, RI and EI) for each of the three natural disasters were also determined from AHP. PCA was used to determine the relative weights of the input variables to calculate the four components. The relative weights of TI, RI and EI to calculate total DI were determined as 0.547, 0.306, and 0.147 respectively.

2012년 자연재해로 인한 피해액 중 90% 이상이 태풍과 강풍 등 풍해로 인한 것이었다. 계속되는 기후변화와 도시지역의 확장은 풍해를 지속적으로 증가시키고 있다. 풍해에 효율적으로 대처하기 위해서는 도시에 대한 풍해 위험을 정확하게 평가하고 위험지역에 대한 효과적인 재해경감사업을 수행해야 한다. 본 연구에서는 이와 같은 정책적 필요성을 충족시키기 위해 국내외의 자연재해 위험지표에 대한 면밀한 사례분석을 바탕으로 한국적 도시환경에 가장 적합한 풍해 위험지표를 제안한다. 제안된 풍해 위험지표는 구조적 취약성 세부지표 3개, 사회적 취약성 세부지표 5개, 대응 및 복구능력 세부지표 7개 등 총 15개의 세부지표로 구성된다. 각 세부지표는 모두 정량적인 지표로서 기 구축된 국가통계자료를 활용하여 빠르고 쉽게 계산이 가능하며, 무차원화 과정을 통해 하나의 통합적인 점수로 종합화될 수 있다. 정책 입안자들은 본 연구에서 제안한 풍해 위험지표를 활용하여 풍해로 인한 고위험 도시를 사전에 판별할 수 있으며, 이를 바탕으로 효율적인 자원분배를 통해 재해경감사업을 펼침으로써 풍해로 인한 피해를 최소화할 수 있을 것으로 기대된다.

2014년 8월 태풍 “나크리”가 북상하여 제주도의 윗세오름에 146.5 mm/hr 강수가 발생하였으나, 별다른 큰 피해는 없었고, 이달 말 부산에서는 130 mm/hr 집중호우로 인해 사망자 5인 등, 피해액 1,200억원으로 특별재난지역으로 선포되는 등 많은 피해를 야기시켰다. 이는 해당지역의 방재취약성에 따라, 동일한 호우사상에 대한 피해정도가 매우 다를 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같은 상황에서 기상청 호우특보 발표는 전국적으로 획일화된 기준으로 “호우주의보･경보”를 발표하나, 실제 전국적인 피해양상은 해당 지역별 지형특성, 인공적인 치수사업 개발정도 등의 사회·인문학적 재해발생요소에 따라 달라진다. 이에, 전국 46개 지자체의 지역별 방재역량을 산정하고 평가하기 위해, 자연재난 발생시 위험지표를 위험성 및 취약성 부문으로 구분하였다. 직접영향 요인, 자료의 공공신뢰성 등을 지표 선정 원칙으로 설정하여 과거 10년 동안 누적 재산피해액, 불투수면적비 등 세부지표 10개를 선정하였고, 이를 근거로 풍수해위험지수(H-index)를 개발하였다. 지표항목의 가중치는 설문조사 및 엔트로피 방법으로 비교·검토한 결과, 불확실성의 정량적 평가가 용이한 엔트로피 방법에 의해 가중치를 설정하여 대상지역의 지형특성과 위험등급의 적정성을 검토하였다. 전국 46개 지자체를 대상으로 기 발표된 과거 10년간의 호우특보 발표기간 및 강수량의 편차를 조사하여 평균오차에 의한 특보차등화계수를 도출하였다. 지역특성에 맞는 방재역량을 고려한 H-index와 토양의 함수조건을 알 수 있는 AMC를 활용하고, 기준강수량의 편차를 정량화한 특보차등화계수에 의해 침수피해 및 토사재해의 위험매트릭스를 사용하여 사전에 인지할 수 있는 지역별 방재기상특보 설정기법을 제시하였다.