홍수방어시설용량-피해 매트릭스를 이용한 서울시 행정구역별 고유홍수취약성 평가

김응석,최유진,최현일,정건희,Kim. Eung Seok,Choi. Yu Jin,Choi. Hyun Il,Chung. Gunhui 한국방재학회 2014 한국방재학회논문집 Vol.14 No.2

도시화의 속도가 빨라지고 있고, 기후변화 등으로 인해 극한 강우 등 이상기후현상이 자주 나타나고 있어 도시 홍수의 발생 빈도가 높아지고 있다. 그러므로 도시의 홍수취약성을 평가하고, 이에 따른 정책을 펼치는 것은 정책결정자에게 매우 중요한 일이며, 도시홍수방어의 역사가 길어짐에 따라 구조적인 홍수방어대책에 기 투자된 비용이 많은 지역은 과거와 달리 홍수피해가 거의 발생하지 않는 지역도 생기게 되었다. 그러므로 본 연구에서는 기존에 건설되었던 홍수방어시설이 작동하지 않을 경우, 특정 지역의 지형적인 요인 등으로 인해 필연적으로 홍수피해를 입어야만 하는 지역을 고유홍수취약성이 높은 지역이라고 정의하였다. 또한 제안된 고유홍수취약성과 현재의 홍수위험도를 나타내기 위한 방법으로 경영전략 분야에 자주 사용되는 BCG 매트릭스를 변형한 홍수방어시설용량-피해 매트릭스(PCD 매트릭스)를 제안하였다. PCD 매트릭스는 도시홍수방어를 위한 구조적 대책의 크기와 과거 홍수피해액을 이용하여 고유홍수취약성이 큰 지역과 현재 홍수위험도가 큰 지역을 구분한다. 서울시의 구별 자료를 활용하여 PCD 매트릭스를 그려본 결과, 상대적으로 홍수에 안전한 지역, 홍수에 취약한 지역, 고유홍수취약성이 커서 잠재적으로 홍수에 취약한 지역, 추가적인 홍수방어시설이 필요한 지역으로 구분하고, 기존의 취약성-탄력성 지수 결과와 비교하여, 기존의 방법에 비해 타당한 결과가 도출됨을 확인하였다. 예를 들어, 서울시의 송파구와 마포구의 경우 재정자립도가 높거나 홍수방어시설이 다수 구축되어 있어 기존 방법에 의하면 홍수취약성이 낮다고 알려져 있으나, 고유홍수취약성은 높은 지역으로 분류되었다. 이러한 결과는 홍수방재 정책 결정에 있어 보다 폭넓은 시각을 제공할 것으로 판단된다. Due to the rapid urbanization rate and extreme rainfall as a form of the abnormal climate, the urban flood frequency has been increased. Therefore, it is very important for the policy makers to evaluate the urban flood vulnerability and propose the corresponding flood mitigation policies. Since the interests on the urban flood mitigation is increased, many structural flood measures has been constructed. If a city has many structural flood measures, the city is considered as the flood safe city. In this study, inherent flood vulnerability is proposed using Flood Protection Capacity and Damage(PCD) matrix with the flood damage cost and constructed structural flood mitigation measures. The proposed inherent flood vulnerability method was applied in Seoul. The results are categorized by four areas such as relatively flood safe area, flood risk area, inherent flood vulnerable area, and the area where more structural flood measures are needed. Calculated inherent flood vulnerabilities were compared to the conventional flood vulnerability-resilience indices. The proposed inherent flood vulnerability showed more reasonable results. For example, Songpa and Mapo were considered as the flood safe districts because of its high financial independence rate and many constructed flood mitigation measures. However, their inherent flood vulnerability is relatively high. There results could show the comprehensive aspect on the flood mitigation policies.

계층분석기법을 이용한 하수관거 결함항목별 가중치 산정

김응석,김중훈,이정호 대한상하수도학회 2003 상하수도학회지 Vol.17 No.2

In domestic sewer rehabilitation works, the numerical weighting based on number of sewer defect is used to determine the propriety of rehabilitation order. In case of the decision standard in each defect contents of inside and outside of the country, the weight for determining sewer rehabilitation order is composed of several distribution of marks, not considering the weight in each sewer defects. In this study, the fifteen defect contents are determined suitable for domestic situation based on the sewer defect data of inside and outside of the country. Also, we select persons in charge of the business to calculate the detail weight and pose questions about important level of each sewer defect contents. The results of using Delphi method which is a question survey method apply the AHP and calculate the weight in each sewer defect. The appropriate marks matrix of sixteen sewer defects is made for laying precise decision standard of sewer condition through the result of analysis. The marks matrix of sixteen sewer defects can solve the complicated decision making problems of sewer rehabilitation works.

계층적분석과정을 이용한 상수관로의 노후도 평가를 위한 항목별 가중치 산정

김응석,Kim, Eung-Seok 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.8 No.5

The purpose of this study is to estimate deterioration assessment for weighting factors in pipe network for which each local selfgovernment takes rehabilitation and replacement work at present time. Deterioic hierarchy process(AHP), calculates the weighting factors. The appropriate marks matrix of sixteen deterioration factors are made for the precise decision standard of pipe condition through the result of this analysis. The marks matrix of sixteen deterioration factors can solve the complicated decision making problems of pipe rehabilitation workration factors in the pipe network might be influenced by local factors, such as province, location, or land use, in water supply systems. In this study, the sixteen deterioration factors are determined suitable for domestic situation based on the pipe deterioration factor data inside and outside of the country. Also, we select persons in charge of calculating the detail weighting factors and do survey about important level of each deterioration factors. Delphi method, a question survey method applying the analyts. 본 연구의 목적은 현재 지방자치단체에서 수행하는 상수관로 개량 및 교체 사업시 상수관로의 노후도 평가를 위한 항목별 가중치를 산정하는 것이다. 상수도시스템에 상수관로의 노후도 항목은 지역 및 위치, 토지이용 등의 특성에 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 국내외 자료를 바탕으로 국내 실정에 맞는 노후도 항목 16개를 선정하였다. 또한, 노후도 항목별 세분화된 가중치 산정을 위해 실무업체를 선정하여 해당 전문가들을 대상으로 노후도 항목별 중요도에 대한 설문을 실시하였다. 설문 조사 방법으로는 델피법을 이용하여 이 결과를 바탕으로 계층적분석과정(AHP)을 적용하여 노후항목별 가중치를 산정하였다. 분석결과 국내 실무에 적합한 16개 결함항목별 점수배점표를 작성하여 명확한 판단기준을 마련하였으며 관거 개량사업에 있어서 복잡한 의사결정 문제들에 대한 활용 가능성을 제시하였다.

수생식물에 의한 소류지 수질개선 분석 및 예측

김응석,심규범,정건희,최현일 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.6

The different types of influent pollutants due to the urbanization has exceeded the self-purification capacity in storage, and thewater quality degradation and ecosystem destruction have been the main concerns in the urban area. Since the selected Garakbawistorage was the leisure area of the local residents, located in Asan-si Tangjung-Myeon where is the newly urbanized area, thisstudy has analyzed the degree of water quality improvement by using eco-friendly aquatic plants. For the qualitative analysis onthe water quality improvement abilities of the aquatic plants, the required water surface area was estimated by literatures on thepollutant load removal efficiency with respect to the water quality scenarios such as 10%, 25%, and 30% improvements of TN andTP, which are known as the main reason of eutrophication. This study has also implemented WASP7 model under the above waterquality improvement scenarios to predict water pollutant concentrations on the inlet and outlet points of the storage in 2013. TheWASP7 simulation results show that the water quality concentrations were improved at the outlet of the storage as about 13.4% ofTN and 14.81% of TP under the 10% water quality improvement scenario, as about 22% of both TN and TP under the 25% waterquality improvement scenario, and as about 25% of both TN and TP under the 30% water quality improvement scenario, respectively. It would be concluded that the construction of an artificial floating island in Garakbawi storage is not only a good ecofriendlyapproach for water quality improvements but also the most efficient restoration method. 최근 신도시의 개발에 따라 다양한 오염원이 소류지에 유입되면서 소류지의 자정능력으로는 수질회복이 어려우며 이로 인한수질악화 및 생태계의 파괴가 우려되고 있다. 대상지역인 가락바위 소류지의 경우 아산시 탕정면의 신도시 개발지역에 위치하고있으며 인근주민의 휴식장소 등을 제공하고 있어, 자연친화적인 방법인 수생식물을 이용한 수질개선을 효과를 분석하였다. 수생식물의 정략적인 수질오염 저감능력을 확인하기 위하여, 문헌조사의 결과를 바탕으로 가락바위 소류지의 부영양화에 직접적으로영향을 주는 인자인 TN 및 TP의 농도를 각각 10%, 25%, 30% 저감시킬 수 있는 수생식물의 필요 수면적을 산정하였다. 또한 소류지의 유입부 지점과 유출부 지점에서 2013년 수질상태를 예측하기 위하여 제시된 수질오염 저감 시나리오에 따라WASP7모형을 모의하였다. 유출부에서의 수질예측결과 10%수질오염 저감시 TN의 경우 13.4%, TP의 경우 14.81% 수질오염을 저감할 수 있었으며, 25%수질오염 저감시 TN 및 TP에서 약 22% 정도, 그리고 30%수질오염 저감시 TN 및 TP에서 약25%정도 수질오염 농도를 저감할 수 있었다. 본 연구결과를 기초로, 향후 인공식물섬을 설치한다면, 자연친화적으로 가락바위소류지의 수질을 개선할 뿐만 아니라 생태계복원에도 크게 기여할 것으로 판단된다.

점 강우량 결측시 보정방법에 관한 비교 연구

김응석,김형수,김중훈 한국수자원학회 1999 한국수자원학회 학술대회 Vol.1999 No.1

Observer Based Nonlinear State Feedback Control of PEM Fuel Cell Systems

김응석 대한전기학회 2012 Journal of Electrical Engineering & Technology Vol.7 No.6

In this paper, the observer based nonlinear state feedback controller has been developed to control the pressures of the oxygen and the hydrogen in the PEM(Proton Exchange Membrane) fuel cell system. Nonlinear model of the PEM fuel cell system was introduced to study the design problems of the state observer and model based controller. A cascade observer using the filtering technique was used to estimate the pressure derivatives of the cathode and the anode in the system. In order to estimate the pressures of the cathode and the anode, the sliding mode observer was designed by using these pressure derivatives. To estimate the oxygen pressure and the hydrogen pressure in the system,the nonlinear state observer was designed by using the cathode pressure estimates and the anode it. These results will be very useful to design the state feedback controller. The validity of the proposed observers and the controller has been investigated by using the Lyapunov’s stability analysis strategy.

QUALKO 및 QUAL2K를 이용한 길안천 수계 수질모의

김응석,박무종,강두기,최현일,Kim. Eung-Seok,Park. Moo-Jong,Kang. Doo-Kee,Choi. Hyun-Il 한국방재학회 2011 한국방재학회논문집 Vol.11 No.6

본 연구는 조류의 생성 및 사멸에 따른 유기물 변화를 고려 할 수 있는 QUALKO모형과 QUAL2K모형을 낙동강수계에 적용하였다. 또한, 2개 모형의 특징을 파악하기 위해 BOD, T-N, T-P의 3개 수질항목을 적용하여 분석하였다. 2개 모형의 실측값과 모의값과의 오차의 범위는 BOD의 경우 25.99%-26.57%, T-N은 2.34%-3.29%, T-P는 3.57%-7.14%의 결과가 산정되었다. BOD의 경우 Detritus의 융해와 가수분해를 고려하여 모의하기 때문에 오차율이 크게 나타났다. T-N의 경우, QUALKO모형이 QUALK2K모형 보다 정확한 결과를 나타내었다. T-P의 경우, 하천변 점오염원으로부터 유기인과 용존성인의 증가로 인해 상류에서 하류로 갈수록 증가하는 경향을 보였다. 전반적인 결과에서, QUALKO 모형과 QUAL2K모형은 모두 비슷한 결과를 보였으며 2개 모형의 오차는 큰 차이가 없었다. 모형의 예측도를 향상시키기 위해서는 매개변수의 검정이 필요한 것으로 판단되었다. This study has implemented QUALKO and QUAL2K models for the Nakdong River watershed, which can simulate the change in organic matters due to growth and death of algae. Also the two models simulated three water quality factors such as BOD, T-N, and T-P to understand characteristics of the both models. The model errors, differences between observed and simulated values, result in ranges of 25.99%-26.57% for BOD, 2.34%-3.29% for T-N, and 3.57%-7.14% for T-P, respectively. The model error for BOD is relatively larger because it is simulated by the meling and hydrolysis of Detritus. The simulated result of T-N was more accurate in QUALKO than QUALK2K. The trend of T-P increases from upstream to downstream due to increases of organic P and dissolved P from point sources along the river. In general, the results from QUALKO and QUAL2K models were similar and the model errors from the both models produce no significant differences. The calibration of parameters in models is required to improve model predictability.

제왕절개분만자의 사회경제적 특성과 관련변요인에 관한 연구

김응석,변용찬,이상헌 한국인구보건연구원 1991 保健社會論集 Vol.11 No.2

화력발전소 보일러 프로세스의 고장진단을 위한 지능형 경보시스템 개발

김응석,마복렬,이찬주 제어로봇시스템학회 1999 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 Vol.4 No.10

특이 섭동 이론에 의한 유연성 관절 매니풀레이터의 적응제어 ( Adaptive Control of Flexible Joint Manipulators based on the Singular Perturbation Theory )

김응석,양해원 대한전자공학회 1991 대한전자공학회 학술대회 Vol.1991 No.01