돌발홍수 지수를 이용한 북한 홍수 위험도 평가 - 임진강 유역을 중심으로 -

곽창재,최우정,조재웅,Kwak, Chang Jae,Choi, Woo Jung,Cho, Jae Woong 한국수자원학회 2015 한국수자원학회논문집 Vol.48 No.12

북한의 대규모 자연재난은 홍수와 태풍 그리고 집중호우로 인한 수해피해가 대부분이며 이러한 피해는 1990년대 중반부터 해마다 북한의 경제난을 악화시키고 있다. 북한 당국도 수해피해의 심각성을 인식하여, 1990년대 말부터 하천정리, 농경지 복구, 토지정리사업, 조림사업 등을 실시하였으나, 계속되는 수해피해를 막지 못하고 있다. 본 연구는 상습적으로 발생하는 북한의 홍수피해에 대한 위험도를 산정하기 위해 일반적인 위험도 평가과정은 동일하게 유지하되 대외적으로 수문자료 취득이 힘들고 지형자료가 공개되지 않은 미계측지역이라는 유역특성을 반영하여 강우-유출에 대한 모의를 추가적으로 실시하였다. 또한, 위험도 평가는 국제기구(IPCC)의 기준에 따라 홍수에 대한 위험성과 노출성, 취약성 인자들을 선정하여 홍수 위험도를 판단하였다. The most of natural disasters that occur in North Korea are flood, typhoon and damage from heavy rain. The damage caused by those disasters since the mid-1990s is aggravating North Korea's economic difficulties every year. By recognizing the seriousness of the damages from the floods, the North Korean government has carried out the river maintenance, farmland restoration, land readjustment and afforestation projects since the last-1990s, but it has failed preventing the damages. In order to estimate the degree of flood risk regarding damage from chronic floods that occur inveterately in North Korea, this research conducted an additional simulation for rainfall-runoff analysis to reflect the characteristics of the ungauged area that make foreign countries hard to obtain the hydrological data and do not open the topographical data to public. In addition, this research estimates the degree of flood risk by selecting the factors of the hazard, exposure and vulnerability by following the standards of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).

대도시 복합유역의 지표 및 지표하 유출해석기법 개발 (II) - 분석 및 적용 -

곽창재,이재준,Kwak, Chang-Jae,Lee, Jae-Joon 한국수자원학회 2012 한국수자원학회논문집 Vol.45 No.1

본 연구 (II)에서는 앞선 연구 (I)에서 개발된 지표 및 지표하 유출해석 모듈의 적용성과 수치해석적인 안정성에 대한 분석하였다. 개발 모듈의 유출해석에서 기존 강우-유출해석 모형에 비해 특징적인 침투해석에 관한 모의를 위해 침투해석 방식이 서로 다른 FFC2Q 모형과 $Vflo^{TM}$을 비교대상으로 선정하여 동일한 투수층 유역에 적용하여 모의 결과를 비교분석해 보았으며, 강우의 크기와 토양의 유효토심 및 강우발생시점부터 강우종료 후 경과시간에 대한 모의조건을 설정하여 개발모듈의 적용성과 해석결과의 안정성을 검토해 보았다. 이상의 테스트에서 본 연구의 개발 모듈은 침투과정을 물리적으로 나타내는 전형적인 형태를 잘 나타내었으며, 토양조건 별 포화시점도 상이하였고, 수두가 증가되는 기울기도 다르게 구현함으로써 토양별 특성치를 비교적 잘 보여주었다. 또한, 강우강도가 유출에 미치는 영향과 시간분포에 대한 모의결과도 잘 반영하였으며, 마지막으로 타 모형과의 비교결과에서도 강우-유출해석에 대한 정확도가 높게 평가될 만한 결과를 도출하였다. In this study (II), the module developed in the previous study (I) has been tested on application and numerical stability. The runoff module was compared the result of analysis with two different models (FFC2Q and $Vflo^{TM}$) considering characteristic of infiltration. To examine the application and stability of developed module, runoff aspect was simulated under the variety case of rainfall intensity, effective soil depth, elapsed time. The development module was presented typical type of infiltration process looking physically, the different of saturation point on soil type, and characteristic of soil type. Also, the module was reflected in the runoff feature about rainfall intensity and time distribution. Finally, this paper drew a conclusion that result of rainfall-runoff analysis as compared with difference models (FFC2Q and $Vflo^{TM}$) has a high accuracy.

재난관리평가의 역량강화를 위한 컨설팅 방안

곽창재(Kwak Chang jae),서보람(Seo Bo ram),고미정(Ko Mi jung),최우정(Choi Woo jung) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.5

재난관리평가는 「재난 및 안전관리기본법」 제33조2에 따라 2005년부터 시행되었다. 반면에 재난관리평가의 미흡한 점을 개선하고 환류하기 위한 컨설팅은 2014년이 되어서 시작되었고 현재까지 평가결과가 미흡한 기관을 대상으로 요청시 실시하고 있는 실정이다. 본 연구는 재난관리평가 계획수립부터 평가 이후 컨설팅까지 연계되는 선순환적 체계를 구축을 통하여 기관별 특성과 수준을 고려한 역량강화를 마련하는 것이 목적이다. 주요 연구내용은 첫째, 재난관리평가 컨설팅의 사례분석을 통한 취약점 진단과 개선점 마련이고 둘째, 재난관리 역량강화를 위한 컨설팅 개선방안 제시이다. 재난관리 컨설팅의 문제점과 개선점을 중심으로 새로운 컨설팅 기법을 개발하기 위해 모델을 구성하고 적절한 프레임에 맞추어 운영하는 방안을 제시하였다. 또한, 새로운 컨설팅 방안을 2개 기관에 적용하여 개선가능성을 확인하였다. The disaster management assessment has been carried out according to the 「Enforcement Decree of the Framework Act on the Management of Disasters and Safety」 Article 33 2. since 2005. On the other hand, consulting to improve and feedback the weak points of the disaster management assessment started in 2014. The purpose of this study is to establish a system of virtuous cycle from assessment plan revision to consulting after assessment, and to strengthen capabilities considering the characteristics and level of each institute. The main contents consist of two parts; the first thing is to find out weak and improvement points for disaster management assessment consulting, the second thing is to suggest improvement of consulting for strengthening capabilities of disaster management. This study results are direction of improvement, consulting model and strategy operating plan for new disaster management assessment consulting. By applying the new consulting method to 2 institutes, we confirmed possibility for improvement.

Jackknife 방법을 이용한 강우량의 대표확률분포형 결정

곽창재(Kwak Chang Jae),이재준(Lee Jae Joon),이상원(Lee Sang Won) 대한토목학회 2008 대한토목학회 학술대회 Vol.2008 No.10

An Approach of Enhance Disaster Mitigation Measures for Prior Consultations on Examination of Factors Influencing Disasters

Chang Jae Kwak(곽창재) 위기관리 이론과 실천 2017 Crisisonomy Vol.13 No.6

This study aims to point out structural limitations of the Prior Consultations on Examination of Factors Influencing Disasters based on the Countermeasures Against Natural Disaster Act and suggest the measures of enhancing disaster mitigation. This system reviews both structural and non-structural measures to mitigate the effects of seven types of disasters (river; heavy rain, etc.). Structural measures include any physical construction to reduce possible impacts of hazards and the application of engineering techniques or technology to achieve hazard resistance and resilience in structures or systems. Non-structural measures do not involve physical construction processes but use knowledge, practice or agreement to reduce disaster impacts, particularly through policies and laws, public awareness enhancement, training and education. Considering that structural measures tend to fail in case of excessive disasters surpassing a designed frequency, both structural and non-structural measures should be augmented against unexpected disasters. 본 논문은 자연재해대책법에 근거를 둔 사전재해영향성검토협의의 구조적인 대책의 한계를 지적하고 비구조적인 대책의 활성화를 통해 재해저감 대책의 실효성 증진 방안을 제안한 것이다. 사전재해 영향성검토협의 제도에서는 하천, 호우, 사면, 지반, 연안, 바람, 기타 등 7가지의 재해영향성에 대비한 구조적 대책과 비구조적 대책을 검토하고 있다. 구조적 대책은 예상가능한 재해영향을 줄이기 위한 물리적인 시설 또는 재해영향의 저감과 구조물과 시스템의 회복에 필요한 공학적 기술을 활용 하는 것으로 대표적인 사례는 댐, 하천제방, 방조제, 내진구조물, 대피소 등이 있다. 비구조적 대책은 물리적 시설을 활용하지 않고 재해영향을 줄이기 위한 사회적 동의 및 실천과 지식의 활용을 말하며 대표적으로 도시건축법, 토지이용규제, 평가, 위험정보 전달, 공공의식 강화 프로그램 등이다. 설계 빈도를 상회하는 재해가 발생하면 구조적인 대책의 한계는 분명히 발생한다. 따라서 사전재해영향 성검토협의에서는 예상하지 못한 재해에 대비하기 위해서 구조적인 대책과 더불어 비구조적인 대책 을 증진해야 할 것이다.

재해영향평가 제도 운영현황 분석 및 발전방향

곽창재(Kwak, Chang Jae),장광진(Jang, Kwang Jin) 한국방재학회 2019 한국방재학회논문집 Vol.19 No.7

우리나라에서는 1996년부터 개발 행위에 대한 재해영향을 사전에 저감하기 위해 재해영향평가 제도를 도입하여 시행하고 있다. 그간 제도 운영 과정에서 타 영향평가와의 통합 등 많은 변화가 있었고 최근 개정된 법령(2018.10)에 따라 제도가 새롭게 개편되었다. 앞으로 재해영향평가 제도가 우리나라를 대표하는 영향평가로 발전하기 위해서는 과거의 운영현황 분석과 장기적인 발전계획 수립이 필요하다. 본 논문에서는 재해영향평가 제도의 정책적 발전방향을 운영현황 분석 결과에 따라 다음의 5가지로 제안하고자 한다. 첫째, 재해영향평가 협의대상은 사업의 특성 및 지역 재해발생 현황 등 재해위험에 기반하여 선정되어야 할 것이다. 둘째, 사업의 시행·협의·승인이 동일 지자체에서 운영될 경우 시·도 및 시·군·구에 위임된 협의권한을 격상할 필요가 있다. 셋째, 심의의견 조율에 관한 제도정비가 필요하다. 넷째, 준공 후 저감시설에 대한 사후관리체계 마련이 필요하다. 다섯째, 재해영향평가 보고서 작성에 대한 적절한 계약이 이루어 질 수 있도록 산정기준 및 발주방식 변경이 필요하다. In 1996, Korea introduced a Disaster Impact Assessment (DIA) system, and has implemented it since, to reduce the effects of disasters on development activities in advance. There have been many changes in the operation of the DIA system, including integration with other impact assessments, and the system was reorganized under the recently revised Act (Oct., 2018). In order for the DIA system to be developed as an impact assessment representing our country in the future, it is necessary to analyze the operational status of the past and establish a long-term development plan. In this paper, the direction for policy development of the DIA system is proposed as follows, according to the analysis results of the operation status. First, the scope of consultation on the DIA should be selected based on the disaster risks such as the characteristics of the project and the status of local disasters. Second, when the implementation, consultation, and approval of a project are managed by the same local government, it is necessary to upgrade the authority of consultation delegated to the Si·Do and Si·Gun·Gu. Third, an institutional readjustment for mediating opinions from consultation is needed. Fourth, it is necessary to prepare a post-management system for facilities reducing impact of disaster after completion. Fifth, it is necessary to change the calculation criteria and ordering method so that appropriate contracts can be made for the preparation of the DIA report.

유출저감용 저류지 설계를 위한 간이기법 개발

이재준,곽창재,김호년,이상원,Lee. Jae-Joon,Kwak. Chang-Jae,Kim. Ho-Nyun,Lee. Sang-Won 한국방재학회 2007 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2007 No.1

Detention pond has an important role in peak flow reduction to mitigate flood damage. Design of detention pond is accomplished through the preliminary stage, planning stage, and design stage in general. New development projects produce increased peak flow and flow amounts. In this case it is necessary to design the detention pond easily and simply. The simple procedure of detention pond design is proposed in this study. The relevant variables are peak flow ratio (<TEX>$\alpha$</TEX>) for the before and after development, and storage ratio which is ratio of storage volume to flow amounts. Simplified method for the detention pond design with runoff reduction is easily used for practical purposes.

도시유역의 저류지 설계를 위한 계획모형 비교분석

이재준,곽창재,이상원,Lee,Jae-Joon,Kwak,Chang-Jae,Lee,Sang-Won 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.8 No.3

도시화로 인한 유출량의 증가 및 도달시간의 단축은 도시재해의 한 원인이 되고 있다. 이를 막기 위하여 도시 배수유역내에 저류지를 설치하여 첨두도달시간을 지연시키고 방류량은 하수관거의 통수능 이하로 조절하는 방안을 활용하고 있다. 저류지를 설계 운영함에 있어서 사용되는 수문모형은 일반적으로 계획모형, 설계모형 및 운영모형으로 분류되고 있다. 본 연구에서는 재해영향평가서 22개소의 기 설계된 저류지를 분석대상으로 하여 여러 가지 저류지 계획모형의 적합성을 검토하였다. 저류지 계획모형으로는 삼각형, 사다리꼴 설계수문곡선과 경험적 공식을 이용한 11가지의 모형을 적용하였다. 저류지 계획모형의 분석에서 on-line 저류지의 경우는 사다리꼴 형태 설계수문곡선을 채택하고 있는 이종태 등 모형(1991)의 결과가 대상 저류지의 실저류량과 가장 유사함을 보였고, off-line 저류지의 경우는 삼각형 형태 설계수문곡선을 채택하고 있는 Abt and Grigg 모형(1978)의 결과가 비교적 양호한 결과를 보이는 것으로 나타났다. Urbanization results in increased runoff volume and peak flowrate and shortening in time of concentration, which may cause frequent flooding downstream. There are various types of flow retardation methods including detention ponds, retention ponds, and infiltration ponds. In general, hydrologic models to design the detention pond are classified into planning model and design model. This study is comparing and analyzing of planning model to design the detention pond in urban area. Detention ponds data of Disaster Impact Assessment Report on 22 sites were analyzed to investigate proper planning models in this study. From this research, following conclusions are derived, 1) In case of on-line detention pond, Lee model(1991) is the best planning model and similar to real storage volume. 2) In case of off-line detention pond, Abt and Grigg model is much more proper model compared to other models.

팔당댐 방류량에 따른 한강 시민공원의 수리학적 영향 분석

이재준,곽창재,이상원,Lee,Jae-Joon,Kwak,Chang-Jae,Lee,Sang-Won 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.8 No.6

서울시민의 대표적인 친수환경 공간인 한강시민공원은 조성 이후 이용자에게 위락 및 자연공간으로서 그 역할을 다하여 왔으나 최근에 급증하고 있는 이상기상현상과 국지적 집중호우의 증가에 따른 도시지역 및 상류지역의 홍수 발생시에는 한강시민공원의 폐쇄와 함께 이용자의 접근을 사전통제하거나 신속하게 대피시켜 안전을 도모하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 팔당댐 방류량에 따른 한강시민공원의 수리학적 영향을 모의분석하기 위해 필요한 각종 기본 자료와 매개변수에 대한 고찰을 실시하였고, 1차원 및 2차원 수리수치모형을 통한 한강시민공원의 홍수위 영향을 분석함과 아울러 조석의 영향에 대해 고찰하였으며, 상류부 Key Station과 하류부 한강시민공원 각 지구간의 수위관계식 및 홍수도달시간관계식을 제시하여 한강시민공원 각 지구에서 장래의 홍수위 상황을 예측할 수 있게 하였다. 본 연구에서 분석한 결과는 홍수 발생시 한강시민공원의 합리적인 이용 및 관리와 이용자의 안전 및 비상대처계획 등의 수립에 있어서 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다. Hangang Parks have been played an important role as the source of various Civilian activities by providing a natural space near Han River ever since it was developed. Due to the local-heavy rain caused by recent climate change, the Hangang Parks tends to be easily overflowed. Evacuation of the park in emergency and its controlled system should be made for the sake of Civilian`s safety. In this study, various basic data and several parameters were analyzed to simulate the hydraulic effect of Hangang Parks based on the outflow in <TEX>$P1/4{\div}1/4^3$</TEX> Dam. Rising effects of flood water level were investigated through the one-dimensional and twodimensional numerical hydraulic models. Relationships of water level and travel time of flood between key station and centeral part of each park were also identified. It can be used to forecast the future flood water level of each individual park in Hangang Parks. Obtained results can be used to establish the rational plan of usage, management, citizen`s safety, and emergency action plan of the Hangang Parks as the flood is occurred from the outflow of Paldang dam.

도시유역에서 저류지 설계를 위한 특성인자 분석

이재준,김호년,곽창재,Lee. Jae-Joon,Kim. Ho-Nyun,Kwak. Chang-Jae 한국방재학회 2006 한국방재학회논문집 Vol.6 No.4

도시화로 인한 유출량의 증가 및 도달시간의 단축은 도시재해의 한 원인이 되고 있다. 이를 막기 위하여 도시 배수유역내에 저류지를 설치하여 하수관거의 통수능 이하로 방류량을 조절하는 방안을 고려할 수 있다. 기초계획 단계에서의 저류지 설계를 위해서는 복잡한 연관성을 지니고 있는 제반 변수를 고려하지 않고 대표적인 관련 주요변수를 택하여 저류용량을 결정하는 여러 가지 저류지 계획모형이 이용되고 있다, 기왕의 저류지 계획모형에서는 주로 도시화 특성인자인 첨두유량비<TEX>$(\alpha)$</TEX>와 도달시간비<TEX>$(\gamma)$</TEX>를 활용하고 있다. 본 연구에서는 재해영향평가서 22개소의 저류지를 분석대상으로 하여 도시화에 따른 도시배수유역 특성인자와 저류지 특성인자간의 분석을 통해 저류지의 계획단계에서 활용할 수 있도록 편의성을 도모하고자 한다. 첨두유량비 <TEX>$\alpha$</TEX>가 도달시간비 <TEX>$\gamma$</TEX>보다 저류 용량에 미치는 영향이 더욱 민감함을 알 수 있었으며, 개발전 후의 유출계수비 <TEX>$\beta$</TEX>가 설계강우강도의 지역계수 n값 보다 <TEX>$\alpha$</TEX>에 미치는 영향이 작음을 알 수 있었다. 사다리꼴 설계수문곡선을 사용하는 경우에는 강우지속기간이 저류비에 미치는 영향이 큰 것을 알 수 있었다. Urban development results in increased runoff volume and flowrates and shortening in time of concentration, which may cause frequent flooding downstream. Flow retardation structures to limit adverse downstream effects of urban storm runoff are used. There are various types of flow retardation measures include detention basins, retention basins, and infiltration basins. In basic planning phase, a number of planning models of detention ponds which decide storage volume by putting main variables were used to design detention ponds. The characteristics of hydrological parameters <TEX>$\alpha,\;\gamma$</TEX> which are used in planning models of detention pond were analyzed. In this study, detention ponds data of Disaster Impact Assessment report at 22 sites were analyzed in order to investigate correlation between characteristic of urban drainage basin parameter and characteristics of detention pond parameter due to urbanization effects. The results showed that storage volume was influenced by peak discharge ratio <TEX>$\alpha$</TEX> more than runoff coefficient ratio <TEX>$\beta$</TEX> and peak discharge ratio <TEX>$\alpha$</TEX> was influenced by runoff coefficient ratio <TEX>$\beta$</TEX> less than regional parameter n. Storage ratio was mainly influenced by duration of design rainfall in the case of trapezoidal inflow hydrograph such as Donahue et al. method.