거대강우 시나리오를 이용한 거대홍수량 산정

한대건,김덕환,김정욱,정재원,이종소,김형수 한국습지학회 2019 한국습지학회지 Vol.21 No.5

In recent years, flood due to the consecutive storm events have been occurred and property damage and casualties are in increasing trend. This study calls the consecutively occurred storm events as a mega rainfall scenario and the discharge by the scenario is defined as a mega flood discharge. A mega rainfall scenario was created on the assumption that 100-year frequency rainfall events were consecutively occurred in the Gyeongancheon stream basin. The SSARR (Streamflow Synthesis and Reservoir Regulation) model was used to estimate the mega flood discharge using the scenario in the basin. In addition, in order to perform more reasonable runoff analysis, the parameters were estimated using the SCE_UA algorithm. Also, the calibration and verification were performed using the objective functions of the weighted sum of squared of residual(WSSR), which is advantageous for the peak discharge simulation and sum of squared of residual(SSR). As a result, the mega flood discharge due to the continuous occurrence of 100-year frequency rainfall events in the Gyeongan Stream Basin was estimated to be 4,802m3/s, and the flood discharge due to the 100-year frequency single rainfall event estimated by “the Master Plan for the Gyeongancheon Stream Improvement” (2011) was 3,810m3/s. Therefore, the mega flood discharge was found to increase about 992m3/s more than the single flood event. The results of this study can be used as a basic data for Comprehensive Flood Control Plan of the Gyeongan Stream basin. 최근 연속적인 호우사상으로 인해 홍수가 발생하고 있으며, 이로 인한 재산 및 인명피해가 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 연속적인 호우사상 발생 사례를 바탕으로 거대강우 시나리오와 거대홍수를 정의하였다. 경안천 유역의 100년 빈도 확률강우사상이 연속적으로 발생한다는 가정하에 거대강우 시나리오를 생성하였으며, 거대홍수량을 산정하기 위하여 SSARR(Streamflow Synthesis and Reservoir Regulation)모형을 이용하였다. 또한, 보다 합리적인 유출해석을 수행하기 위하여 SCE_UA기법을 통해 매개변수를 추정하고, SSR(Sum of Squared of Residual)과 첨두유량 모의에 유리한 WSSR(Weighted Sum of Squared of Residual)의 목적함수를 이용하여 모형의 보정 및 검증을 수행하였다. 이를 통해 적합성 검토를 수행하였다. 그 결과, 경안천 유역의 100년 빈도 강우사상의 연속발생으로 인한 거대홍수량은 4,802m3/s로 산정되었고, 경안천하천정비기본계획(2011)에서 산정한 100년 빈도 단일 강우사상에 의한 홍수량은 3,810m3/s으로 산정되었다. 따라서 거대홍수량이 단일 호우사상에 의한 홍수량 보다 약 992m3/s 만큼 증가하는 것으로 확인되었으며, 이는 향후 거대홍수를 고려할 경우, 경안천 유역의 치수방어대책 수립시 참고자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

기후변화 대응을 위한 경안천 유역의 홍수저감 대안 선정

한대건,최창현,김덕환,정재원,김정욱,김수전 한국습지학회 2016 한국습지학회지 Vol.18 No.2

최근 기후변화로 인하여 태풍 및 집중호우로 인한 극한 강우사상의 발생빈도가 증가하고 있으며, 급격한 도시화로 인한유역 내 불투수 면적이 늘어나고 있다. 이로 인해 재산피해가 증가하고 있어 기후변화를 고려한 미래 하천범람 등 홍수피해를경감시키기 위한 홍수저감 대안 선정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기후변화를 고려하여 목표기간별로(기준년도: 1971∼2010년, 목표기간Ⅰ : 2011∼2040년, 목표기간Ⅱ : 2041∼2070년, 목표기간Ⅲ : 2071∼2100년) HEC-HMS모형을 이용하여 기후변화에 따른 홍수량을 산정하였다. 또한, 배수펌프와 저류지를 각각 5개씩 홍수저감 대안으로 설정하여HEC-RAS모형을 통해 대안별 홍수위를 산정하였다. 지형자료 및 홍수위를 이용하여 홍수범람도를 도시하였으며, 다차원홍수피해액산정법(Multi dimension – Flood Damage Analysis ,MD-FDA)을 이용하여 홍수피해 저감을 위한 대안별경제성분석을 실시하였다. 홍수저감효과를 분석한 결과 배수펌프를 설치했을 경우 홍수위는 최소0.06m, 최대0.44m 감소하였고, 저류지는 최소0.01m, 최대1.86m 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 침수면적은 최소 0.3%, 최대 32.64% 감소하였고, 침수심 역시 낮아지는 것으로 확인되었다. 또한, 경제성분석을 실시하여 대안별 편익⋅비용비를 비교한 결과 목표기간Ⅰ에서는 저류지E, 목표기간Ⅱ, 목표기간Ⅲ에서는 배수펌프D가 홍수저감을 위한 타당한 대안으로 판단되었다. 본 연구의 결과를통해 기후변화 적응을 위한 치수사업 시 주요사례로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. Recently, the frequency of extreme rainfall event has increased due to climate change and impermeable area also has increased due to rapid urbanization. Therefore, we ought to prepare countermeasures for flood reduction to reduce the damage. To consider climate change, the frequency based rainfall was calculated according to the aimed period(reference : 1971∼ 2010, Target period Ⅰ : 2011∼2040, Target period Ⅱ : 2041∼2070, Target period Ⅲ : 2071∼2100) and the flood discharge was also calculated by climate change using HEC-HMS model. Also, the flood elevation was calculated by each alternative through HEC-RAS model, setting 5 sizes of drainage pumps and reservoirs respectively. The flood map was constructed using topographical data and flood elevation, and the economic analysis was conducted for reduction of flood damage using Multi dimension – Flood Damage Analysis, MD-FDA. As a result of the analysis on the flood control effect, a head of drainage pump was reduced by 0.06m up to 0.44m while it was reduced by 0.01m up to 1.86m in the case of a detention pond. The flooded area shrunk by up to 32.64% from 0.3% and inundation depth also dropped. As a result of a comparison of the Benefit/Cost index estimated by the economic analysis, detention pond E in period Ⅰ and pump D in period Ⅱ and Ⅲ were deemed appropriate as an alternative for climate change. The results are expected to be used as good practices when implementing the flood control works considering climate change.

환경산업기술 분류체계 및 기술 경쟁력 평가

한대건,배영혜,김태용,정재원,이충기,김형수 한국습지학회 2020 한국습지학회지 Vol.22 No.4

The purpose of this study is to evaluate the technological competitiveness of the environmental industry with developed countries in order to establish an international market expansion strategy of the Korean environmental industry and technology. In order to evaluate the competitiveness of the environmental industry and technology, core technologies were classified by the environmental industry sectors based on the classification system of the domestic and international environmental industry and technology. After developing the evaluation index data, the Delphi analysis, journal and patent analysis, as well as the export and import analysis were carried out and the standardization analysis was performed on the index data. Moreover, the weights of each evaluation index were calculated using the AHP(Analytic Hierarchy Process) method and the evaluation results of competitiveness of the environmental industry and technology in Korea, the United States, the United Kingdom, Germany, and France were derived. As a result of the evaluation, the United States was rated with the highest technological competitiveness in all the environmental industry sectors, while Korea got the lowest technological competitiveness rating compared to the 4 developed countries. In particular, Korea got the lowest level of technological competitiveness in the sector of multi-media environmental management and development for a sustainable social system. Therefore, in order for the Korean environmental industry and technology to enter the global advanced market, it is necessary to strengthen the competitiveness through the development of the fourth environmental industry based on IoT(Internet of Things), cloud, big data, mobile, and AI(Artificial Intelligence), which are currently the country’s domestic strengths. 본 연구의 목적은 우리나라 환경산업 해외시장 진출 전략 수립을 위하여 선진국과의 환경산업 기술경쟁력을 평가하고자하였다. 환경산업 기술경쟁력을 평가하기 위하여 국내·외 환경산업기술 분류체계를 바탕으로 환경산업 분야별 중점 기술을 분류하고, 기술경쟁력 평가지표를 구축하였다. 평가지표 자료 구축을 수행한 후 델파이 분석 및 논문·특허 분석, 수출· 입 분석을 수행하였으며, 지표값에 대한 표준화 분석을 수행하였다. 또한, AHP(Analytic Hierarchy Process) 기법을 통해평가지표별 가중치를 산정하여 한국, 미국, 영국, 독일, 프랑스의 환경산업기술 경쟁력 평가 결과를 도출하였다. 평가 결과, 모든 환경산업 분야에서 미국이 상대적으로 기술경쟁력이 가장 높은 것으로 평가되었으며, 한국은 선진국에 비해 상대적으로 가장 낮은 경쟁력을 가지고 있는 것으로 평가되었다. 특히, 한국은 다매체 환경관리 및 지속가능 사회시스템 구축분야가 선진국에 비해 기술경쟁력 수준이 가장 낮은 것으로 나타났다. 따라서 국내 환경산업기술이 글로벌 선진시장에 진출하기 위해서는 국내 강점인 사물인터넷, 클라우드, 빅데이터, 모바일, 인공지능 기반의 4차 환경산업 개발을 통해 경쟁력을 강화해야 할 것으로 판단된다.

기후변화 적응을 위한 경안천 유역의 적정 홍수저감 대안 선정

한대건,최창현,장홍석,최영주,김덕환,김형수 한국재난정보학회 2015 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2015 No.11

최근 기후변화로 인하여 태풍 및 집중호우로 인한 극한 강우사상의 발생빈도가 증가하고 있으며, 급격 한 도시화로 인한 유역 내 불 투수 면적이 늘어나고 있다. 이로 인해 재산피해가 증가하고 있어 기후 변화를 고려한 미래 하천범람 등 홍수피해를 경감시키기 위한 홍수저감 대안 선정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기후변화를 고려하여 목표기간별로(기준년도 : 1971∼2010년, 목표기간Ⅰ : 2011∼2040 년, 목표기간Ⅱ : 2041∼2070년, 목표기간Ⅲ : 2071∼2100년) HEC-HMS모형을 이용하여 기후변화에 따 른 홍수량을 산정하였다. 또한, 배수펌프(A∼E)와 저류지(A∼E)를 홍수저감 대안으로 설정하여 HEC-RAS모형을 통해 대안별 홍수위를 산정하였다. 지형자료 및 홍수위를 이용하여 홍수범람도를 도 시하였으며, 다차원 홍수피해액산정법(Multi dimension – Flood Damage Analysis ,MD-FDA)을 이용 하여 홍수피해 저감을 위한 대안별 경제성분석을 실시하였다. 홍수저감효과를 분석한 결과 배수펌프를 설치했을 경우 홍수위는 최소0.06m, 최대0.44m 감소하였고, 저 류지는 최소0.01m, 최대1.86m 감소하였으며, 침수면적은 최소 0.3%, 최대 32.64% 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 경제성분석을 실시하여 대안별 편익·비용비를 비교한 결과 목표기간Ⅰ에서는 저류지 E, 목표기간Ⅱ, 목표기간Ⅲ에서는 배수펌프D가 기후변화를 적응을 위해 타당한 홍수저감 대안으로 판단되었다.

한국교회에 바란다

한대건(韓大建) 광주가톨릭대학교 신학연구소 1970 神學展望 Vol.- No.7

기후변화에 따른 경안천 유역의 홍수범람 모의

한대건,김덕환,최창현,홍승진,김형수 한국방재학회 2015 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.14 No.-

전 세계적으로 기후변화로 인한 기상이변으로 홍수, 가뭄, 태풍 등의 기상재해가 급격히 증가하고 있다. 기후변화에 의한 온도상승은 증기압을 더 증가시켜 홍수를 유발할 수 있는 강우의 잠재력을 증가시키고 있다.(IPCC, 2001). 즉, 기후변화는 수문순환 과정을 빠르게 진행시키고 극한 수문사상의 빈도를 증가시키고 있기 때문에 홍수관리에 있어 기후변화를 고려하는 것은 매우 중요한 이슈이다. 따라서 기후변화가 홍수 재해 및 관리에 미치는 영향을 파악하기 위해서는 기후변화를 고려한 홍수범람모의를 통해 기후변화가 유역에 미치는 영향을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 IPCC 5차 평가보고서(AR5, 2013)에서 제시한 기후변화 시나리오인 RCP(Representative Concentration Pathways)를 이용하여 경안천 유역의 홍수범람을 모의하였다. 홍수범람 모의를 위해 RCP 시나리오 중 온실가스 저감 정책이 상당히 실행 되는 경우인 RCP 4.5와 현재 추세로 온실가스가 배출되는 경우인 RCP 8.5를 활용하였으며, 목표기간별로(Reference : 1971∼2005년, 목표기간Ⅰ : 2006∼2040년, 목표기간Ⅱ : 2041∼2070년, 목표기간Ⅲ : 2071∼2100년) 강우·유출분석 모형에 적용해 미래 기후변화가 경안천 유역의 홍수범람 모의에 미치는 영향을 분석하였다.

기후변화시나리오를 고려한 홍수저감 대안 선정

한대건(Han, Daegun),김덕환(Kim, Duckhwan),박주언(Bak, Juun),오승현(Oh, Seunghyun),김형수(Kim, Hung Soo) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

기후변화 적응대책을 위한 기후변화 리스크 평가

한대건(Han, Daegun),김덕환(Kim, Duckhwan),김형수(Kim, Hung Soo) 대한토목학회 2017 대한토목학회 학술대회 Vol.2017 No.10

기후변화에 따른 지속가능한 홍수관리

한대건(Daegun Han),임종훈(Jonghun Lim),김경훈(Kyunghun kim),김형수(Hung Soo Kim) 대한토목학회 2019 대한토목학회지 Vol.67 No.8

기후변화를 고려한 홍수저감 대안 선정

한대건(Han, Dae Gun),Choi, Chang Hyun,Hong, Seung Jin,김덕환(Kim, Duck Hwan),김형수(Kim, Hung Soo) 한국방재학회 2017 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2017 No.-