In this study, the AHP (analytic hierarchy process) technique was used to analyze the risk of expected risk factors and fishing possibilities during gillnet fishing within the floating offshore wind farms (floating OWF). For this purpose, the risks that may occur during gillnet fishing within the floating offshore wind farms were defined as collisions, entanglements, and snags. In addition, the risk factors that cause these risks were classified into three upper risk factors and ten sub risk factors, and the three alternatives to gillnet fishing available within the floating OWF were classified and a hierarchy was established. Lastly, a survey was conducted targeting fisheries and marine experts and the response results were analyzed. As a result of the analysis, among the top risk factors, the risk was the greatest when laying fishing gear. The risk of the sub factors for each upper risk was found to be the highest at the berthing (mooring), the final hauling of fishing net, and the laying of the bottom layer net. Based on the alternatives, the average of the integrated risk rankings showed that allowing full navigation/fisheries had the highest risk. As a result of the final ranking analysis of the integrated risk, the overall ranking of allowing navigation/fisheries in areas where bottom layer nets were laid was ranked the first when moving vessels within the floating OWF was analyzed as the lowest integrated risk ranking of the 30th at the ban on navigation/fisheries. Through this, navigation was analyzed to be possible while it was analyzed that the possibility of gillnet fishing within the floating OWF was not high.

서남해 해상풍력발전단지 내 선박 통항 금지와 조업 제한으로 인해 사업자와 어민간의 갈등이 심화되고 있다. 이러한 문제 해결을 위하여 국내에서도 유럽의 해상풍력발전단지와 같이 발전단지 내 선박 통항과 어로작업 허용을 검토하고 있다. 이 연구는 서남해 해상풍력발전단지 내 선박 통항을 가정하여 항로의 형태에 따른 해상교통위험도 발생비율을 ES 모델과 IWRAP을 이용하여 분석하였다. 또한, 항로의 형태(십자형 항로 및 격자형 항로)와 선박 통항량(현재, 3배, 5배, 10배)에 변화를 주어 위험도를 정량적으로 평가하였다. 주요 평가결과는 다음과 같다. 현재의 교통량에서 십자형 항로와 격자형 항로를 운영할 경우 조선부담감(종합환경스트레스치가 750 이상)이 높은 구간은 발생하지 않았으며, 연간 충돌확률도 큰 차이가 발생하지 않았다. 그러나 통항량이 현재보다 3배, 5배, 10배 증가함에 따라 교차지점에서 조선부담감과 연간 충돌확률이 급격히 증가함을 확인하였으며, 이를 통해 격자형 항로에서 교통류 분리를 통해 위험도를 효과적으로 분산시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 서남해 해상풍력발전단지 내에서 항로설정, 항로운영방식, 안전대책 등에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

본 연구에서는 한국에 대한 기후변화로 인한 미래 풍속의 변화를 예측하고, 건축물 외장재에 대한 풍해 위험도를 정량적으로 평가하였다. 미래의 기후변화로 인한 풍속의 변화를 예측하기 위해서 기상청에서 제공하는 RCP 시나리오와 HadGem3-RA 모델을 사용한 풍속 변화 예측치에 관한 이전 연구의 결과가 활용되었다. 강풍에 대한 위험도는 임의의 풍속에 대한 손상확률인 강풍 취약도 모델과 강풍이 발생할 확률인 강풍 위험 모형의 결과를 합성곱하여 평가 되었다. 강풍 취약도 모델은 몬테카를로 모사(Monte-Carlo simulation)를 사용하여 개발되었으며, 강풍 위험모델은 과거 태풍에 대한 자료와 몬테카를로 모사를 사용한 강풍의 발생확률 분석에 관한 이전 연구의 결과를 기초로 개발되었다. 본 연구에서는 강풍 위험도 연구의 결과를 기초로 미래 풍속의 변화로 인한 건축물의 강풍 위험도 변화를 정량적으로 분석하였다. 연구결과로부터 서울보다 남쪽 지역인 부산에 미래 강풍이 더 발생하는 것으로 파악되었다. 또한, RCP 4.5와 RCP 8.5 시나리오 하에서 부산에서의 미래 풍속의 차이가 크지 않기 때문에 강풍 위험도의 변화 역시 크지 않은 것으로 평가되었다. 본 연구에서 제안한 방법론은 미래 강풍으로 인한 피해를 예측하고 대비하기 위한 방법으로 사 용될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서의 강풍 위험도 평가를 국가 차원에 적용하기 위해서는 강풍 위험에 대한 공간적 확장과 더불어 피해 대상물에 대한 강풍 취약도의 추가적인 개발이 필요할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 강풍 위험 모델과 강풍 취약도 모델을 개발하여 옥외 광고물의 강풍 위험도를 정량적으로 평가하였다. 강풍 위험 모델과 강풍 취약도 모델 모두 확률론적 접근법인 몬테카를로 모사 모형을 적용하여 개발되었으며, 강풍 위험도 모델은 평가된 강풍 위험과 강풍 취약도의 수학적 계산을 통해서 평가되었다. 강풍 위험은 국내 내륙과 해안지역의 대도시인 서울과 부산 지역에 대하여 평가되었으며, 강풍 취약도 모델은 현장 조사와 문헌 조사를 통하여 파악된 10종의 벽면 이용형, 8종의 돌출형 옥외 광고물을 대상으로 개발되었다. 강풍 위험도에 영향을 미치는 요인을 파악하기 위하여 지표조도구분, 옥외 광고물의 형태, 설치 지역, 설치 높이 등에 따른 강풍 위험도를 정량적으로 평가하였다. 본 연구에서 제안한 강풍 위험도 평가 방법은 강풍으로 인한 옥외 광고물의 손실 추정 및 피해 저감 대책 수립을 위하여 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 태풍 동반 강풍으로 발생한 피해를 예측하기 위하여 강풍 위험도 평가 모델을 개발하고 위험도를 평가하였다 . 강풍 위험도 평가 모델은 강풍 위험 모델과 강풍 취약도 모델의 합성곱을 통하여 개발되었으며, 강풍 위험과 강풍 취약도 모델은 모두 확률기반의 몬테카를로 모사 기법을 이용하여 개발되었다. 강풍 위험도는 아파트에 설치되어 있는 창호 시스템에 대하여 정량적으로 평가되었다. 강풍 위험도에 영향을 미치는 요인들의 상대적 영향성을 평가하기 위하여 지역적 요인(부산, 대구, 대전, 서울), 지형적 요인(지형계수, 지표조도구분), 건물의 형태적 요인(건물 높이, 지붕 경사각, 주 호수)에 따라 강풍 위험도를 비교하였다. 개발된 위험도 평가 모델을 적용하여 총 432개 강풍 위험도를 비교한 결과, 지표조도구분이 강풍 위험도에 가장 높은 영향을 보이는 것을 확인하였으며, 다음으로 지형계수, 건물 높이, 평가 지역, 지붕 경사각, 주호 수 차례로 영향을 미치는 것을 파악하였다. 본 연구에서 확립된 강풍 위험도 평가 모델은 창호 시스템의 경제적 가치와 결합하여 강풍으로 인한 손실 추정 및 피해 저감 대책 수립의 기본 데이터로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 강풍 위험과 강풍 취약도의 합성곱을 통하여 강풍 위험도를 평가할 수 있는 확률적 체계를 수립하였으며, 수치적으로 개발한 모형으로 아파트 창호 시스템의 강풍 위험도를 평가하였다. 강풍 위험 모형은 1951년부터 2013년까지에 한반도에 영향을 준 태풍의 기후학적 자료를 몬테카를로 모사기법에 적용하여 개발되었다. 또한 몬테카를로 모사기법으로 창호 시스템의 저항성능과 풍하중의 확률 분포를 비교하여 강풍에 대한 4가지 피해단계의 구조적 파괴확률을 평가할 수 있는 취약도 모형이 개발되었다. 개발된 몬테카를로 모사기법으로 평가한 강풍 위험과 강풍 취약도는 각각 웨이블 분포와 로그정규분포로 곡선맞춤 되었으며, 합성곱을 통한 강풍 위험도 평가에 사용되었다. 본 연구에서 개발한 확률적 위험도 평가체계를 통하여 평가지역, 지표조도, 지형, 지붕 경사각, 건물 높이 등이 아파트 창호 시스템의 강풍 위험도에 미치는 영향성을 정량적으로 평가할 수 있었다. 향후 본 연구를 통하여 개발된 강풍 위험도 평가 모델은 평가지역의 존재하는 건축물에 대한 데이터베이스와 결합하여 손실추정 및 피해 저감대책 수립 등의 분야에서 활용이 가능할 것으로 판단된다.

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.

도로를 주행하는 차량이 강풍구간을 지날 때 바람에 의한 횡력으로 경로를 벗어나 추돌사고를 일으킬 수 있다. 또한 높은 풍속에서는 차량이 전도하면서 대형 사고를 유발할 수 있다. 본 연구에서는 우선 횡풍에 의한 차량의 경로이탈과 전도에 대한 해석 매카니즘을 고찰하였다. 그리고 차량의 횡풍 위험도를 파악하기 위해 승용차와 트럭 등 10종의 대표 차량에 대한 위험도 해석을 실시하였다. 또한 횡풍 위험도가 차량의 주행속도와 특성 등에 따라 많은 편차가 있으며, 편차 발생 원인을 분석하였다. 본 연구 결과는 강풍이 잦은 도로환경에서 주행안전성 확보 방안을 마련하기 위한 기초자료로 활용 가능할 것이다.

Probabilistic risk of an offshore wind turbine tower-monopile foundation structure is investigated using in this paper. It can consider both soil-structure-fluid coupled effect in the system and a large amount of variability in both ocean environmental load and soil resistance.

지구온난화로 인한 이상기후현상은 기온 상승과 함께 태풍, 강풍, 폭우 및 폭설 등의 극한기후현 상을 유발하며, 이로 인해 시설물의 안전이 위협받고 있다. 그 결과, 매년 전국적으로 자연재해에 대한 피해가 발생하고 있으며, 피해지역의 응급 복구를 위해 많은 예산이 투입되고 있는 것이 현실이다. 본 연구에서는 시범지역을 선정하여 바람재해에 따른 시설물의 위험도를 산정하는 풍해위험도 평가시스템의 개발을 통해 향후 전국화를 위한 기반을 마련하였다. 풍해위험도 평가시스템은 재현기간별 풍속 혹은 태풍 바람장에 따라 대상 시설물의 개별 피해확률을 추정하고, 이를 바탕으로 풍해위험도가 산출되는 기능을 제공한다. 이를 통해 사용자는 시설물, 단위지역별 분석결과를 확인할 수 있다. 또한 시스템에서 제공하는 강풍위험요인 외에도 사용자가 입력한 데이터를 바탕으로 분석할 수 있는 기능도 제공한다. 본 시스템은 전라남도 여수시와 강원도 강릉시를 시범지역으로 선정하여 DB를 구축하고, 풍해위험 도를 평가하기 위한 알고리즘과 각종 분석 기능을 웹 환경으로 개발하였다. 이를 통해 연구 성과를 실제 시스템으로 구축 및 검증하였으며, 활용성에 대한 검토도 실시할 수 있었다. 이러한 연구 성과는 향후 풍해위험도 평가시스템의 신뢰도 향상과 함께 전국으로 확장될 시스템의 구축에 활용될 수 있을 것이다.

풍해의 위험도 분석을 수행하기 위해서는 강풍위험요인, 풍해위험지표, 시설물과 같이 풍해 위험도 분석에 필요한 자료에 대해 데이터베이스를 구축할 필요가 있다. 구축되는 데이터베이스의 품질은 풍해 위험도 분석 결과의 정확성 및 신뢰도와 직결되기 때문에 정확한 데이터를 확보하고 체계적인 과정으로 데이터베이스를 구축하여 데이터베이스의 품질을 높일 필요가 있다. 특히 시설물 데이터베이스는 타 데이터베이스와 다르게 1차적으로 기본자료를 확보한 후 현장조사를 통해 데이터베이스를 통해 구축해야 하므로 조사항목 및 기준설정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 각 시설물별로 풍해 위험도 평가시 활용되는 구성항목을 결정하고 건축물 대장 및 농업시설자료를 통해 전라남도 여수시와 강원도 강릉시를 대상으로 산업용시설물, 아파트, 상업용시설물, 연립주택, 다세대주택, 비닐하우스, 축사에 대한 자료를 확보하고 조사대상 시설물을 결정하였으며, 현장조사를 통해 데이터베이스를 구축하였다.

본 연구에서는 풍해 위험도 평가 IT 기반 시스템을 이용하여 풍수해저감종합계획에서 바람재해 위험요인 평가의 적용 방안에 대해 검토하였다. 바람재해 위험요인 평가의 경우 지역적 특성을 반영한 바람의 영향에 대해 정량적으로 평가하는 기술이 필요하다. 미국재난관리청(FEMA)에서는 HAZUS-MH를 개발하여, 재해 발생에 따른 피해액 산출 및 피해 예측을 통해 재해피해 경감 정책 개발, 사전대비 계획, 구호 및 복구 계획 수립의 근거를 위한 의사결정지원도구로 활용하고 있고, 대만의 경우 HAZUS-MH를 자국의 상황에 맞게 수정하여 사용하고 있다. 그러나 국외시스템 도입 시 국내 실정에 맞게 수정하기 위해서는 상당한 추가 개발 비용이 들어 도입하기에 어려움이 있다. 매년 반복적인 피해가 발생하고 있으나 과학적인 방법에 의한 위험도 산정 시스템의 부재로 인해 과학적인 재난대처의 한계가 있으며, 자연재해에 대한 선제적 대응 및 방재정책의 효율적인 확립을 위해 국내 실정에 맞는 위험도 평가 시스템 개발이 요구되고 있으며, 풍해 위험도 평가 IIT 기반 시스템은 강풍위험요인 평가 모형, 강풍 취약도 평가 모형, 풍해 위험도 평가 모형, 풍해 위험지표 평가 모형을 기반으로 공간정보 및 시설물 DB를 활용하여 도시 풍해 위험에 대해 정량적으로 평가하고, 피해 규모에 대한 예측 및 분석을 통해 과학적인 내풍저감대책 수립의 기틀을 마련하고 풍수해저감종합계획 수립의 의사결정지원 도구로서 활용될 수 있을 것으로 예상된다. 다만, 현재단계는 시범도시인 여수시 및 강릉시에 대하여 구축되어 있는 실정으로 전국으로의 확대가 필요하다.

최근 10년간 발생한 자연재해 중 태풍, 강풍 및 홍수와 관련한 피해는 전체의 90%를 넘을 정도로 풍수해의 피해는 막대하며, 계속되는 산업화와 도시 집중화로 인해 피해 규모는 증가 추세에 있다. 이러한 피해의 경감을 위하여 최근 풍수해의 피해를 사전에 예측함으로써 예방 및 대비는 물론 재해 발생에 따른 응급 대응 및 복구의 효율성을 제고하고자 하는 과학적 방법론에 대한 연구가 진행되고 있다. 풍수해 피해의 예측은 위험요인(Hazard)의 추정, 피해 대상 자료의 구축 (Inventory) 및 피해대상의 취약도 (Fragility)의 세 가지 요소를 이용하여 수행되는 것이 일반적이다. 위험요인에 대해서는 자연재해의 특성인 강우, 풍속 등을 물리적으로 모델링함으로써 강도 및 빈도를 추정할 수 있으며, 피해 대상 자료는 공공 및 사유 시설물을 총 망라함으로써 피해의 사회, 경제적인 피해 규모 예측에 활용된다. 각각의 피해 대상이 위험요인에 따라 갖는 취약도는 최종 피해 및 손실 규모의 평가 자료로 이용된다. 이러한 위험도 또는 피해의 예측은 민간 보험사의 위험평가 절차나 미국의 HAZUS-MH에서 활용되는 대표적 과정이다. 본 연구에서는 최근 수행되고 있는 도시 지역의 강풍 피해 예측 시스템 개발 연구를 기반으로 한국의 자연재해 환경에 적합한 풍수해 위험성 평가 방법론을 제시하고 피해 예측 기술 개발 방향을 제시하고자 한다.

기후변화로 인한 태풍, 홍수, 폭설 등과 같은 자연재해의 빈도가 높아지며 재난 재해로 인한 방재 문제에 사회적인 관심이 높아지고 있다. 특히, 도시환경변화와 동반하여 토지 피복 변화, 온도 상승, 인공 배열량 증가, 녹지면적 감소, 수증기 발생량 증가 등의 변화와 초고층 빌딩 증가에 따라 도시의 강풍 및 돌풍과 같은 풍해가 증가하고 있다. 이와 관련하여 예측 및 효율적인 대응을 위해 과거 태풍 및 재현주기 풍속을 이용하여 단위지역별 위험도를 추정하는 풍해위험도 평가시스템을 개발을 진행하고 있다. 본 연구에서는 도시 풍해위험도 평가시스템 구축의 일환으로, 시스템에 탑재되어지는 취약도 산정 및 바람장 계산 모듈의 분석을 통해 시스템 표출 방안을 제시하고, 파일럿 시스템에 적용하여 GIS 기반 표출을 진행하였다.

최근 이상기후로 인한 자연재해 발생빈도가 증가하고 있으며, 강풍을 동반한 태풍에 의한 피해가 광범위한 지역에서 발생하고 있다. 강풍에 의한 피해는 직접적인 시설물 피해뿐만 아니라 사회 기반시설 및 산업용 시설물 피해로 이어져 막대한 사회비용 지출을 증가시키고 국가 전반적인 피해를 유발시킨다. 따라서 자연재해에 대한 사전 대응을 통해 국가와 국민의 안전을 지키기 위한 도시 환경변화 모형 기술을 개발하고 도시 풍해에 대응하기 위한 시스템 개발이 필요하다. 본 연구에서는 기존에 개발된 국내외 풍해 위험도 평가 시스템을 조사하고 그 시스템에서 적용하고 있는 DB의 입력 방식과 형식을 분석하여 시스템에 적용할 수 있는 부분을 추출하여 비교·분석하고, 현재 개발하고자하는 시스템에 필요한 주택, 비닐하우스, 축사 등 내풍취약시설과 광범위한 지역의 자료를 시스템에 대입하기 위한 DB를 국내 실정에 맞게 구성하고 각각의 자료를 확보할 수 있는 방안 및 DB 구축 방법을 제시하고자 한다.

본 연구에서는 위험도 평가 시스템에 대한 국내외 연구동향 및 기술현황을 조사하고 위험도 평가 모형의 사례별 특성을 분석하여 이를 기반으로 “풍해 위험도 평가를 위한 GIS 기반 전산 모형 개발 방안”을 도출하였다. 국내외 연구동향 및 기술현황 조사에서는 위험도 평가 시스템, GIS 기반 시스템, 기술 현황으로 나누어 국내와 국외의 사례를 조사하였으며, 위험도 평가 모형의 사례별 특성 분석에서는 조사된 내용을 바탕으로 분석 항목을 세분화하여 “풍해 위험도 평가 IT 기반 시스템”에 적용 및 활용할 수 있는 항목을 정리하였다. 이러한 내용을 토대로 앞으로 구축될 시스템을 구체적으로 정의함으로써 향후 진행될 시스템의 개발 범위와 내용, 개발 방안 및 시스템 구성 방안을 제시하였다.