The accuracy of digital elevation models (DEMs) is crucial for properly estimating flood inundation area. DEM pixel size is especially important when generating flood inundation maps of small streams with a channel width of less than 50 m. In Korea, DEMs with large spatial resolutions of 30 m have been widely applied to generate flood inundation maps, even for small streams. Additionally, when making river master plans, field observations of stream cross-sections, as well as reference points in the middle of the river, have not previously been used to enhance the DEM. In this study, it was graphically demonstrated that high-resolution DEMs can increase the accuracy of flood inundation mapping, especially for small streams. Also, a methodology was proposed to modify the existing low-resolution DEMs by adding additional survey reference points, including river cross-sections, and interpolating them into a high spatial resolution DEM using the inverse distance weighting method. For verification purposes, the modified DEM was applied to Han stream on Jeju Island. The modified DEM showed much better accuracy when describing morphological features near the stream. Moreover, the flood inundation maps were formulated with the original 30 m pixel DEM and the modified 0.1 m pixel DEM using HEC-RAS modeling of the actual flood event of Typhoon Nari, and then compared with the flood history map of Nari. The results clearly indicated that the modified DEM generated a similar inundation area, but a very poor estimate of inundation area was derived from the original low-resolution DEM.

본 연구에서는 홍수위험도 작성을 위한 낙동강 유역에서의 도달시간을 산정하였다. 현재 국내에서 제작되고 있는 홍수위험지도는 홍수범람범위 및 홍수심을 표출하는 것을 목적으로 하는 Flood Hazard Map이다. 최근 발생하고 있는 홍수피해는 태풍이나 국지성 호우에 의한 피해가 대부분으로 이를 대비하기 위해서는 실시간 홍수예보가 중요하며, 나아가서는 실시간 홍수위험도 예측이 필요한 실정이다. 특히 실시간 홍수예경보가 이루어지고 있는 대하천의 경우 4대강 살리기 사업으로 인해 보 설치 및 하천 준설 등으로 인해 하천환경이 변화되어 하천의 흐름특성이 변화되었다. 따라서 변화된 하천 단면의 적용 및 보 등의 내부구조물을 고려한 수리학적 분석을 통한 실시간 홍수예경보 및 홍수위험도 작성이 필요하다. 본 연구에서는 현재 제작되고 있는 Flood Hazard Map들이 홍수범람범위와 침수심의 제한된 정보만을 포함하고 있는 한계를 벗어나 다양한 범람 시나리오에 대한 불확실성을 고려한 홍수위험도를 작성하기 위한 요소 중 홍수파 도달시간을 산정하였다. 도달시간 산정을 위해 본 연구에서는 FLDWAV 모형을 사용하였으며 태풍 산바 사상을 통한 검증 후 가상 홍수 시나리오에 대한 낙동강 유역에서의 도달시간을 산정하였다. 또한, 4대강 살리기 사업으로 설치된 보의 영향을 분석하기 위해 보 설치 전·후를 비교하였다. 홍수에 대한 여러 가지 불확실성이 있겠지만 홍수 발생시 중요하게 고려되는 홍수심, 유속 등을 추가로 고려하여 이를 바탕으로 나아가 불확실성을 고려한 홍수위험도를 작성하고자 한다.

최근 기상이변에 의한 자연재해의 발생빈도가 증가하고 있으며 피해규모 또한 대형화·광역화되고 있다. 최근 10년간 자연재해 원인별 피해규모는 태풍(57.1%), 호우(31.3%), 대설(11.5%)이 차지하고 있어 이에 대한 대책이 시급하다. 우리나라는 자연재해에 의한 피해에 대응하기 위해 풍수해보험을 시행하고 있다. 풍수해보험은 소방방재청이 주관하며 민간보험사가 운영하는 정책보험으로 보험계약자가 부담해야 하는 보험료의 일부를 국가 및 지방자치단체에서 보조함으로써 국민이 저렴한 보험료로 예기치 못한 풍수해에 대해 능동적으로 대처할 수 있도록 하는 선진국형 재난관리제도이다. 풍수해보험의 대상 재해는 자연재해대책법 제2조 제3항에서 정의한 태풍, 홍수, 호우, 강풍, 풍랑, 해일, 대설이며, 크게 홍수, 강풍, 대설로 분류할 수 있다. 홍수에는 태풍, 호우, 홍수, 해일이 포함되고, 강풍에는 태풍, 강풍, 풍랑이 포함되며, 이렇게 분류된 홍수, 강풍, 대설은 각각 위험도분석을 통해 풍수해보험관리지도에 반영된다. 본 연구에서는 이러한 풍수해보험관리지도의 보험요율 산정시 필요한 목적물별 피해율을 어떻게 분석하고, 이를 위한 보험목적물 DB 구축과 GIS 분석하는 방법에 대하여 연구하였다. 본 연구에서 구축한 풍수해 보험의 보험목적물은 단독주택, 공동주택, 온실을 대상으로 하였으며 우리나라 전역의 광범위한 데이터를 어떻게 구축하고, 이 데이터를 실제 시스템으로 어떻게 운영할 것인지에 대하여 제시하였다.

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.

인공위성영상은 홍수특성을 연구하는데 있어 관측자료를 확보하기 위해 활용되어왔다. 과거, 홍수범람지역을 홍수 발생 후 고수위지점(high water mark)을 조사함으로 불연속적인 관측범람면적을 구축하는 것과는 달리, 인공위성영상을 이용한 범람지역은 연속적으로 표현이 가능하기 때문에 보다 높은 정확성을 가진다. 또한, 강우나 유량과 같은 수문요소들의 정량적 크기는 한 지점에 대해 시계열로 구축되어 있기 때문에 수문학적 경향을 분석하는데 많이 활용되어 왔듯이, 인공위성영상의 발전은 공간적 분포를 가지는 자료도 시계열로 구축을 가능하게 한다. 이러한 점에 착안하여, 본 연구의 목적은 한 대상유역에 대하여 홍수범람의 공간적 분포를 가지는 Landsat 영상과 DEM (digital elevation model)을 이용해 홍수위를 산정하여 홍수유량과의 관계를 수립하는 것이다. 대상하천은 미국 인디애나주 서쪽에 Wabash강의 일부구간을 선정하였다. 본 연구의 방법은 홍수발생시 촬영된 Landsat자료에서 ENVI(the Environment for Visualising Images)를 이용하여 수체 (waterbody)를 추출하고, 설정된 각 단면과 추출된 수체의 교차점의 표고를 DEM을 이용해 산정하였다. 또한, 각 단면에서 산정된 수위와 각 홍수사상에 대한 유량자료를 이용하여 홍수위-유량곡선을 수립하였으며, 이를 통하여 홍수범람도를 구축하였다. 이와 같은 방법으로 구축된 홍수범람지도는 F-statistics을 통하여 관측자료와 공간적, 정량적으로 일치하는 정도를 파악하였다. 정량적인 측면에서 모의된 홍수범람의 크기는 전 홍수량에 대해 관측된 홍수범람의 크기와 매우 유사한 결과를 보인다. 반면, 공간적인 측면까지 고려했을 때 모의된 홍수범람은 홍수량이 증가할수록 관측값에 근접하는 결과를 보인다. 본 연구에서 제안한 홍수범람도 구축에 대한 접근방법은 규모가 큰 홍수사상에 대하여 수리모형과 하상의 상세한 지형 자료에 대한 고려 없이 관측범람도와 유사한 결과를 도출하였다.