비선형 회귀식을 이용한 강우-홍수피해액 추정 함수 개발

어규,김경태,김연수,이종소,김형수 한국재난정보학회 2015 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2015 No.11

재해가 발생하기 전에 피해규모와 이에 따른 영향 및 피해액을 신속하게 추정하는 것은 효율적인 재난 관리를 하는데 있어 중요하고, 더불어 정책결정자들이 의사결정을 할 때 도움이 될 수 있다. 하지만 기존의 연구는 단순 재해 피해발생 후에 그 피해액 혹은 복구액을 산정하는 수준이며, 현재 피해액 추정에 대한 연구는 전무 하며 그 기술개발에 또한 초기단계에 있다. 이에 피해액 추정에 대한 연구가 시급한 실정이다. 실질적으로 자연재해 정보에 대한 수요가 급증하고 있는 반면에 체계적이고 일관된 통계기반의 정보체계는 미흡하다. 이에 국가에서도 재해에 대한 피해액 및 복구비 산정 등 예산편성에 있어 큰 어려움을 겪고 있 다. 기존통계 방식에 대한 개선의 필요성 인식과 더불어 본 연구의 목적은 재해 발생 전에 그 피해규모와 영향을 고려하여 이에 따른 피해액을 신속하게 추정하기 위함에 있다. 본 연구에서는 비선형 회귀식을 이 용하여 강우-홍수피해액에 대한 함수를 제시하고자 한다.

기후변화 영향을 고려한 유출변화에 따른 북한 수자원시설 발전량 평가

어규,이찬희,심우배,안재현,Eo, Gyu,Lee, Chan Hee,Sim, Ou Bae,Ahn, Jaehyun 한국수자원학회 2018 한국수자원학회논문집 Vol.51 No.4

기후변화 영향으로 미래의 유출량은 변화할 것이다. 미래 유출량의 변화는 수자원시설에 유입량을 변화시켜 발전량에 영향을 미친다. 본 연구는 기후변화로 인한 유출변화에 따른 북한 수자원시설 발전량을 평가하였다. 수자원시설에 대한 발전량은 물의 에너지에 의해 수차 발전기를 회전시켜 전력을 발생시킨다. 즉, 물의 위치에너지를 운동에너지로 바꾸고 운동에너지를 다시 전기에너지로 변화시키는 것이다. 본 연구의 평가 결과, 북한 수자원시설 발전량은 현재보다 2011년부터 2040년까지 감소하였고, 2041년부터 2100년까지는 증가하였다. 또한, 기존 북한 수자원시설의 발전량은 미래에 감소하거나 현재와 비슷하게 나타났다. 신규 북한 수자원시설의 발전량은 단기적으로는 감소하지만, 중장기 미래에는 증가하는 것으로 나타났다. 기존 북한 수자원시설은 기후변화 영향에 취약하고, 신규 북한 수자원시설은 기후변화 영향에 유리하게 입지하고 있는 것으로 판단된다. The runoff will be changed in the future due to climate change, and this phenomenon affects the flood inflow to Water Resources Facilities (WRF) and its production. This study has evaluated the electric power generation of WRF in North Korea as climate change. The WRF can produce the electric power by rotating the hydraulic turbine using the energy of water. In other words, it converts the potential energy to the kinetic energy, then the kinetic energy to the electric energy. As a result of this study, the amount of power generation of WRF in North Korea decreased from 2011 to 2040, and increased from 2041 to 2100, comparing with present. In other words, the productivity will decrease at first (2011~2040) but increase (2041~2100). It is because there will be new facilities for climate change, and the capacities of them will be getting far better than the existing facilities. The existing North Korean WRFs are vulnerable to the effects of climate change, and it is judged that the new North Korean WRFs are advantageously located in the influence of climate change.

홍수위험지도를 활용한 치수안전도 방법 개선 및 평가 - 영·섬진강 유역중심으로 -

어규,이성현,임인규,이규원,김지성 한국수자원학회 2024 한국수자원학회논문집 Vol.57 No.1

최근 기후변화로 영향으로 재해의 양상이 다양화 및 대형화되고 있다. 이에 우리나라는 안전한 치수계획을 세우기 위해 수자원장기종합계획에서 홍수위험도 평가를 위해 홍수피해잠재능(Potential Flood Damage, PFD)의 개념이 도입되었다. 하지만, PFD의 문제점이 제기되면서 다양한 연구들이 진행되어왔다. 선행연구 대부분 PFD 인자를 수정·보완하거나 인자를 새로 추가하는 연구들이 진행되었다. 본 연구는 위험성 인자를 내포하고 있는 홍수위험지도를 사용하여 기존의 치수안전도 평가방법을 개선하고, 대상지역인 영·섬진강권역을 중심으로 평가하고자 한다. 본 연구에서 제시한 평가방법은 위험성 요소 및 잠재성 요소 분석, PFD 및 홍수방어수준 분석, 치수안전도 평가로 크게 3가지로 제시하였다. 본 연구에서 제시한 개선된 평가방법은 각종 치수안전도 평가 및 치수계획 수립시 활용될 것으로 기대된다. Recently, the patterns of climate change-induced disasters have become more diverse and extensive. To develop an effective flood control plan, Korea has incorporated the concept of Potential Flood Damage (PFD) into the Long-Term Comprehensive Water Resources Plan to assess flood risk. However, concerns regarding the PFD have prompted numerous studies. Previous research primarily focused on modifying and augmenting the PFD index or introducing new indices. This study aims to enhance the existing flood control safety evaluation method by utilizing a flood risk map that incorporates risk indices, specifically focusing on the Yeong-Seomjin river basin. The study introduces three main evaluation approaches: risk and potential analysis, PFD and flood management level analysis, and flood control safety evaluation. The proposed improved evaluation method is expected to be instrumental in evaluating various flood control safety measures and formulating flood control plans.

해안가 복합재난 지역맞춤형 재해예방기법 적용

어규(Eo, Gyu),임준혁(Im, Jun Hyeok),강태욱(Kang, TaeUk),남수용(Nam, SuYong),오국열(Oh, Kuk Ryul) 한국방재학회 2019 한국방재학회논문집 Vol.19 No.7

기후변화에 따라 단일 재해 보단 동시다발적인 복합재난이 발생하는 추세이다. 우리나라는 대부분 해안 및 하천에 연결되는 하구에 도시가 발달되어 있어 해수면 상승에 따른 복합재난 위험성이 크게 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 해안가 복합재난에 대한 지역맞춤형 요소를 도출하고 현장에 시범적용 하는데 목적이 있다. 5개의 지역맞춤형 요소와 재해예방기법을 전문가 설문을 통해 최종적으로 도출하였고, 과거 피해이력과 침수 시뮬레이션을 통하여 시범지역에 적용하였다. 시범지역에 하천대책, 내수(도시)대책, 다중방어대책을 제시하였으며, 향후 지역특성을 고려한 재해예방기법을 적재적소에 적용 가능할 것으로 판단된다. Because of climate change, composite disasters have been occurring rather than single disasters. The risk of composite disasters due to sea-level rise has increased because most cities in Korea are developed in estuaries, which are connected to the coasts and rivers. The purpose of this study is to identify the regional-condition factors that cause coastal composite disasters and to apply on-site prevention. Five regionally tailored elements and disaster-prevention techniques were finally derived through surveys and were applied to the pilot area using past damage history and flooding simulation. We proposed multi-defense measures for rivers, urban areas (cities), and the pilot area. We believe that customized disaster-prevention techniques will be applicable to the region in the future.

도시차원 홍수재해 다중방어체계 복구기법 개발

어규(Eo Gyu),이찬희(Lee Chan Hee),이성현(Lee Sung Hyun),오국열(Oh Kuk Ryul),심우배(Sim Ou Bae) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.6

본 연구는 대규모 홍수발생 시 근원적 피해원인 해소와 재피해 방지를 위해 시군구 지자체 단위인 도시차원에 대한 다중방어체계 복구기법 개발하는 것을 목적으로 한다. 우리나라의 복구기법은 피해시설물, 피해지점 중심의 구조적 기능복원에 초점을 두고 있으며, 개별시설 설계기준을 적용하여 복구하는 실정이다. 이러한 한계에 국내 해외사례, 현행 복구기법 제도, 재해영향 및 원인분석을 통해 다중방어체계 개념을 도입한 복구기법을 개발하였다. 이를 위해 도시차원 다중방어체계 복구기법 적용기준을 정립하였고, 현행 시설기준 및 방재신기술을 추가 조사하여 도시차원 다중방어체계 복구기법을 개발하였다. 본 연구를 통해 대규모 재해발생시 복구에 활용이 가능하며, 동일한 대규모 피해에 대한 재피해 방지 및 재해 이전보다 높은 안전을 확보하는데 기대된다. The purpose of this study is to develop an urban-scale, multi-defense system restoration scheme for use in cities and counties. Restoration techniques used in Korea focus on restoration of structural functions based on damaged facilities and damaged points. This restoration technique is implemented by applying individual facility design standards. In this study, a recovery method that incorporates the concept of multiple defense systems was developed through analysis of domestic and foreign cases, current recovery techniques, disaster impacts, and causes. First, the criteria for applying the urban-scale, multi-defense system recovery technique was established. Next, an urban-scale defense system construction restoration technique was developed by further investigating the existing facilities standard and the new disaster prevention technology. The results of this study would be useful for recovering and preventing cities from urban-scale disasters and improving safety.

해안가 복합재난 위험지구에 대한 재해예방기법 특성요소 개발 및 평가

어규(Eo, Gyu),임준혁(Im, Jun Hyeok),권태영(Kwon, Tae Young),오국열(Oh, Kuk Ryul),심우배(Sim, Ou Bae) 한국기후변화학회 2019 한국기후변화학회지 Vol.10 No.3

기후변화로 인한 해수면상승과 범람에 따른 침수피해액 분석

어규,김덕환,한희찬,이종소,김형수 한국방재학회 2015 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.14 No.-

최근 기후변화에 따른 전 지구적인 지구온난화는 단시간의 집중호우와 돌발홍수의 증가로 기존의 기후특성을 변화시키고 있다. 이로 인해, 자연재해의 강도가 강해지고, 재산피해가 커지고 있다. 특히, 내륙에 위치한 도시지역 보다 해안 도시지역은 조위에 따라 홍수위가 크게 영향을 받기 때문에 강우에 따른 피해규모는 더 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 기후변화로 인한 자연재해에 대비하기 위하여 미래 기후변화를 예측하고 해안 도시지역에 미치는 영향을 파악하고자 하였으며, 대상지역으로는 2012년 태풍 산바(Sanba)으로 인해 상당한 인명피해와 홍수피해가 발생한 마산(창원시) 일대를 선정하였다. 본 연구에서는 마산(창원시) 대상으로 빈도-지속기간별 강우와 조위의 영향을 고려한 침수모의를 실시하고자 한다. 또한 2004년도에 개발된 다차원법(다차원 홍수피해 산정방법(Multi-Dimensional Flood Damage Analysis))을 이용하여 조위와 홍수위의 영향을 받은 해안 도시의 경제성 분석을 실시하고, 침수에 따른 피해액을 산정하고자 한다. 본 연구의 결과는 향후 마산(창원시) 일대의 홍수피해 산정과 침수피해 관련 방재 정책을 수립하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

다목적 인공습지의 홍수저감 및 수질개선 효과 분석

정재원,김연수,어규,김정욱,김형수 한국방재학회 2015 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.14 No.-

인공습지는 습지의 수자원 확보 및 홍수제어, 생태서식처, 조경 및 레크레이션, 기후조절, 수질정화 및 환경교육 등의 기능을 목적으로 조성한 습지를 의미한다. 인공습지는 고유의 물순환, 생태, 자연정화, 경관, 심미적 기능 등의 융합적 기능에 의하여 복잡하고 다양한 문제해결에 적당한 기술로 평가받고 있으며, 선진국에서는 이러한 인공습지가 도시화, 기후변화 및 생활수준 향상으로 인한 홍수와 가뭄, 하천생태계 변화, 수질오염과 같은 문제를 해결하는 방안으로 제시되고 있다(환경부, 2014). 이와 같이 여러 목적으로 인공습지가 많이 조성되고 있는데, 특정 기능을 목적으로 인공습지가 조성된다 하더라도 인공적 생태계가 조성되는 습지의 특성상 융복합 기능을 갖게 된다. 인공습지 조성 시에는 특정 목적만이 아닌 다양한 효과에 대한 통합적 분석이 필요하지만, 한 가지 목적에 초점을 맞추는 게 대부분이다. 따라서 본 연구에서는 하천변 인공습지 조성 목적 중 홍수 저감 및 수질개선 효과를 함께 분석하고자 한다. 홍수 저감효과의 경우 동일한 홍수량을 홍수위 산정 모형인 HEC-RAS모형을 이용하여 저류지와 식생수로의 하도를 입력하여 모의하였으며, 수질모형인 QUAL2E모형에 동일한 인공습지를 적용하였을 때의 오염부하량 삭감량을 고려한 시나리오를 적용하여 수질개선효과를 분석하였다. 이와 같이 인공습지를 조성하였을 때의 다양한 효과들을 예측하여 습지의 총체적인 이익을 정량화할 수 있다면 수 있다면 다목적 인공습지를 적재적소에 더욱 효율적으로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

기개발도시 물순환 체계구축을 위한 저영향개발기법 도입 개선방안 : 광주광역시 상무지구를 중심으로

이성현,어규,오국열,서형덕,정상만 한국기후변화학회 2022 한국기후변화학회지 Vol.13 No.6

LID techniques are being applied to build urban water circulation, but most of them are applied to basic urban plans such as the development of new cities and new development projects such as district unit planning. In this study, we derive LID application scenarios for establishing an appropriate water circulation system by selecting an old town. The applicability was reviewed through an effectiveness analysis. In addition, we identified problems in the LID introduction process and suggested ways to improve them, and conducted research with the following purposes. The target area was selected as the Gwangju Metropolitan City Sangmu District, which is an old town. The LID application scenarios were derived for establishing an appropriate water circulation system in the old town, and the effects of water balance analysis and non-point pollution sources were analyzed for each scenario. Finally, the problems of the LID introduction process were analyzed and an improvement method was proposed for establishment of the water circulation system. Urban environmental problems, such as urban development in an old town, are expected to be more diverse and increase, and one such problem will include environmental issues due to changes in water circulation. The need for LID techniques to solve these water circulation distortion problems will continue to increase. It is necessary to apply LID techniques to restore water circulation in the old town, as well as legal and institutional improvement methods that can support them.

비선형 회귀식을 이용한 강우-홍수피해액 추정함수 개발

이종소,어규,최창현,정재원,김형수 한국재난정보학회 2016 한국재난정보학회 논문집 Vol.12 No.1

Predicting and estimating the disaster characteristics will be very important for disaster planning such as prevention, preparedness, response, and recovery. Especially, if we can predict the flood damage before flooding, the predicted or estimated damage will be a very good information to the decision maker for the response and recovery.However, most of the researches, have been performed for calculating disaster damages only after disasters had already happened and there are few studies that are related to the prediction of the damages before disaster. Therefore, the objective of this study was to predict and estimate the flood damages rapidly considering the damage scale and effect before the flood disaster, For this the relationship of rainfall and damage had been suggested using nonlinear regression equation so that it is able to predict the damages according to rainfall. We compared the damages beween the estimated and the actual ones. As a result, the damages were underestimated in 14.16% for Suwon-city and 15.81% for Yangpyeong-town but the damage was overestimated in 37.33% for Icheon-city. The underestimated and overestimated results could be occurred due to the uncertainties involved in natural phenomenon and no considerations of the 4 disaster steps such as prevention, preparedness, response, and recovery which were already performed.. Therefore, we may need the continuous study in this area for reducing various uncertainties and considering various factors related to disasters. 재해가 발생하기 전에 재해의 규모와 이에 따른 영향 및 피해액을 신속하게 추정하는 것은 효율적인 재난관리를 하는데 있어 중요하고, 더불어 정책결정자들이 의사결정을 할 때 도움이 될 수 있다. 하지만 기존의 연구는 재해 발생 후에 그 피해액 혹은 복구액을 산정하고 있어 재해 발생전에 미리 피해액을 추정하는 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 재해 발생 전에 그 피해규모와 영향을 고려하여 이에 따른 피해액을 신속하게 추정하기 위해 비선형 회귀식을 이용해 강우-홍수피해액에 대한 함수를 제시하여 강우에 따른 피해액을 미리 추정할 수 있도록 하고자 하였다. 경기도 3개 지역에 대한 강우-홍수피해액의 비선형 회귀식을 이용한 결과, 수원시 경우 실제 피해액보다 -14.16%, 양평군의 경우 –15.81%, 이천시의 경우 +37.33%로 과소·과대 추정이 되었다. 과소추정의 원인으로는 지역의 재해대응력증가, 자연재해의 불확실성 및 재해연보의 부정확성으로 볼 수 있으며, 과대추정의 원인으로는 피해액에 대한 자료의 부족, 강우-홍수피해액간의 낮은 상관성이 원인으로 분석되었다. 이러한 문제점들은 근원적으로 해결하기 어려운 자연현상의 불확실성과, 이에 따른 대응능력 또한 지역별로 다르다는 점이다. 따라서 이러한 부분들을 개선하는 연구가 수행된다면 보다 더 신뢰할 수 있는 결과가 도출될 것으로 기대된다.