An Investigation of the Adequacy of Urban Evacuation Centers Using Index-based Flood Risk Assessment

RUBIO CHRISTABEL JANE,유인상,김하룡,김상단,정상만 한국방재학회 2019 한국방재학회논문집 Vol.19 No.2

With frequent intense flood events in recent years, reliable flood risk assessment has become a critical component of flood mitigation. This research aims to assess the adequacy of pre-determined evacuation centers using a multi-criteria flood risk map that considers urban-specific indicators such as physical, social, economic, and environmental criteria. The analytical hierarchy process (AHP) was used as the multi-criteria decision technique for calculating the weight of each criterion. These criteria weights were used to spatially map the flood risk index using an overlay function in a geographic information system (GIS), with the flood risk index divided into seven categories ranging from very low risk to very high risk. Then, 202 pre-determined evacuation centers from the Disaster Response Operations Monitoring and Information Center (DROMIC) were plotted on the developed flood risk map. Very high risk areas were found mostly in the City of Manila. This could be attributed to its very high exposure index values. The highest number of evacuation centers were found at Valenzuela where flood risk ranges from moderately low risk to moderate high risk. Only two evacuation centers were declared within Quezon City where flood risk ranges from very low risk to moderately high risk. Remarkably, there were no declared evacuation centers in Pasig and Pateros. The approach in this study is merely one of several flood risk assessment applications. Results from this study can assist the government agencies responsible in assessing the sufficiency and reliability of pre-determined evacuation centers.

Analysis of Natural Disaster Risk based on Flood, Wind and Snow Risk

유인상,변지석,김하룡,정상만 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.6

This study developed flood, wind and snow risk map, after which an integrated natural disaster risk map of Daegu, Ulsan, Gyeongbook and Gangwon was generated. A 100-year flood inundation map was used for developing flood risk map and the results show 670 km 2 (1.8%) of the whole 36,860 km 2 study area was flooded. While for a 100-year wind velocity frequency mapping, results showed a range of 19.3 m/s to 59.9 m/s. For 100-year snow load frequency, the results ranged from 0.31 kN/m 2 to 7.53 kN/m 2 . Four levels of risk were used to identify the flood risk namely: Safe, Warning, Dangerous and Severely Dangerous. These levels represents the degree of damage caused by flood to buildings and people lives. The same levels of risk were adopted for the determination of wind and snow risk. Integrated natural disaster risk map was developed by applying weights calculated from flood, wind and snow damage according to administrative districts to each risk map.

다기준의사결정기법을 이용한 홍수위험지구 선정

최현일,박승용,송재하,박무종,Choi. Hyun Il,Park. Seung Yong,Song. Jae Ha,Park. Moo Jong 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.2

통합홍수위험관리 측면에서 지역의 홍수위험도에 따라 지구를 구분하기 위하여, 본 논문에서는 다기준의사결정기법 중 하나인 PROMETHEE(Preference Ranking Organization METHod for Enrichment Evaluation)를 적용하여 상대적 홍수위험도를 평가하였다. 낙동강 수계에 대하여 P-S-R(Pressure-State-Response) 구조로 분류되는 3개의 주요 인자인 압력지표(PF), 현상지표(SF), 대책지표(RF)를 대표하는 총 12개 세부평가항목들을 엄선하여, 시 군 구 단위의 공간해상도로 평가지표 자료를 구축하였다. 또한 엔트로피(Entropy) 가중치 산정방법에 의한 가중치를 사용하여 가중치 적용에 따른 주관적인 판정을 최소화하였다. 제안된 홍수위험지구 선정방안의 활용성 검토를 위해 가중치 적용 유 무에 따른 홍수위험지구 선정결과와 2010년에 고시된 자연재해위험지구 중 침수위험지구 현황을 비교검토하였다. 충분히 검증된 홍수위험도 평가방안을 활용하면 과거 홍수의 원인 및 위험성에 대하여 지역적 홍수재해 방재대책 수립을 위한 소유역별 우선순위 선정이 가능할 것이라 기대된다. This study has performed the flood risk assessment using PROMETHEE(Preference Ranking Organization METHod for Enrichment Evaluation), one of the multi-criteria decision making methods, for identifying area zones with regional flooding risk in terms of the integrated flood risk management. The 12 representative factors for flood risk assessment are carefully selected and constructed for the three main aspects, such as PF(Pressure Factors), SF(State Factors), and RF(Response Factors) under the P-S-R( Pressure-State-Response) classification system at a spatial resolution of city/county/town units for the Nakdong River Watershed, The entropy weight coefficient method is also applied to calculate the weight of flood risk factors in order to reduce subjective judgement on the effect of weight coefficients. To examine the practical application of the proposed method for identification of flood risk areas, the results with/without the weight coefficients are compared with flooding zones of natural disaster risk areas officially announced in 2010. It is expected that the flood risk assessment method ensured by full verification can establish a rehabilitation priorities of catchments for regional protection plans against flooding disasters with respect to causes and characteristics of past floods.

Analysis of Natural Disaster Risk based on Flood, Wind and Snow Risk

Yu In sang,Byoen Ji seok,Kim Ha yong,Jeong Sang man 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.6

본 연구에서는 대구, 울산, 경북, 강원 지역을 대상으로 수해, 풍해, 설해 각각의 위험지도를 개발하였고 통합된 자연재해 위험지도를 개발하였다. 수해위험지도 작성을 위해 100년빈도 홍수범람지도가 활용 되었고, 홍수범람지도 분석 결과 연구대상지역 36,860 ㎢ 중 1.8%인 670 ㎢가 침수 되는 것으로 분석되었다. 풍해위험지도 작성을 위해 100년 빈도 풍속을 산정하였고 그 결과, 최소풍속은 19.3 m/s, 최대풍속은 59.9 m/s로 분석되었으며 설해 위험지도 작성을 위해 100년 빈도 적설하중을 산정하였고 최소적설하중은 0.31 kN/㎡, 최대적설하중은 7.53 kN/㎡로 산정 되었다. 홍수위험도를 안전, 경계, 위험, 매우위험 4개 등급으로 구분하였고 이 4개의 등급은 홍수에 의한 건물과 사람의 피해 정도를 나타낸다. 동일한 4개의 등급이 풍해, 설해 위험도를 결정하는데 적용되었다. 수해, 풍해, 설해 위험도가 통합된 자연재해 위험지도는 행정구역별 수해, 풍해, 설해의 과거 피해액으로부터 산정된 가중치를 적용하여 개발되었다. This study developed flood, wind and snow risk map, after which an integrated natural disaster risk map of Daegu, Ulsan, Gyeongbook and Gangwon was generated. A 100-year flood inundation map was used for developing flood risk map and the results show 670 ㎢ (1.8%) of the whole 36,860 ㎢ study area was flooded. While for a 100-year wind velocity frequency mapping, results showed a range of 19.3 m/s to 59.9 m/s. For 100-year snow load frequency, the results ranged from 0.31 kN/㎡ to 7.53 kN/㎡. Four levels of risk were used to identify the flood risk namely: Safe, Warning, Dangerous and Severely Dangerous. These levels represents the degree of damage caused by flood to buildings and people lives. The same levels of risk were adopted for the determination of wind and snow risk. Integrated natural disaster risk map was developed by applying weights calculated from flood, wind and snow damage according to administrative districts to each risk map.

풍수해보험 손해원인별 보험금 가중 등급요율 산출방법 고찰

나우승 ( Wooseung Na ),이준섭 ( Joonseop Lee ),문희원 ( Heewon Moon ) 한국리스크관리학회 2017 리스크 管理硏究 Vol.28 No.2

본 연구는 최초로 풍수해보험 경험사고통계만을 이용하여 풍수해보험에서 보장하는 재해를 손해원인별로 구분한 후 위험도 가중치를 산출하였다. 풍수해보험에서 보장하는 재해를 유사손해원인끼리 묶어 수해, 풍해, 설해로 분류할 경우, 호우 및 홍수는 수해, 강풍은 풍해, 대설은 설해로 용이하게 구분할 수 있다. 그러나 호우뿐만 아니라 강풍을 동반하는 태풍의 경우에는 침수피해뿐 아니라 강풍으로 인한 파손피해도 발생하기 때문에 그 손해원인을 명확하게 구분하기가 어려웠다. 본 연구는 2006년∼2016년 동안의 풍수해보험 경험통계를 이용하여 산정하였다. 특히, 태풍의 경우 피해유형에 대한 추가분석을 통해 주택물건의 경우 태풍피해(45.7%)를 풍해 28.4%, 수해 17.3%로 구분하였다. 온실물건의 경우에는 보장대상목적물 특성상 수해로 분류할 손해는 극히 미미하기 때문에 모두 풍해로 구분하였다. 이는 손해원인별로 위험도에 따라 보험요율을 차등 적용하는 방법이 채택될 경우 그간의 선행연구가 태풍으로 인한 손해를 모두 수해로 분류함으로써 야기될 수 있는 문제점을 보완하여 적용할 필요가 있음을 시사한다. This study calculates risk weights by classifying perils in the flood and storm insurance using experienced claim data only. In the flood and storm insurance, it is not difficult to classify risks: torrential rain and flood as a flood risk, gale as a wind risk, and heavy snow as a snow risk. However, in case of typhoon, accompanying with heavy rain and strong wind simultaneously, classification of losses is not an easy task. This study suggests reasonable risk weights by type of risks, using experience claim data from 2006 to 2016. Especially, in case of dwelling house, this study separates flood risk portion (17.3%) and wind risk portion (28.4%) from typhoon losses (45.7%) through additional analysis. On the other hand, in case of greenhouse, all losses from typhoon must blame the wind risk because characteristics of greenhouse and type of coverage for it are not likely to be related to flood. In rating insurable risks according to perils, we must consider the problems of proceeding studies that classify all losses from typhoon to flood risk.

기후변화 영향을 고려한 잠재적 홍수 리스크 분석

박상진 ( Sangjin Park ),이동근 ( Dong-kun Lee ),남상욱 ( Sang-wook Nam ) 한국리스크관리학회 2021 리스크 管理硏究 Vol.32 No.4

이 연구는 다중 머신러닝 기법을 활용하여 기후변화의 영향으로 인한 홍수 리스크를 평가하고, 기후변화 시나리오에 기초한 미래의 홍수 리스크를 예측해 보고자 하였다. 특히, 장래 홍수 리스크 예측 방법으로 머신러닝 기법의 유용성을 검증하는 것이 이 연구의 목적이다. 이를 통해 홍수 리스크 예측력을 높일 수 있는 방안 마련과 국가적으로 기후변화 적응대책 수립 시 필요한 기초 자료를 제시하고자 하였다. 이를 위해 3가지의 머신러닝 기법 (NB, kNN, RF)를 각각 사용해 폭우 발생이 많았던 충청북도 청주시 일부지역을 대상으로 홍수 리스크를 예측하고, 지역기후모델(RCMs)과 기후변화 시나리오(RCP 4.5, 8.5)별 미래의 잠재적 홍수 리스크를 측정하였다. 분석결과, 머신러닝 기법 중 RF 결과(AUC: 0.616)가 가장 좋은 홍수 리스크 예측력을 보인 것으로 나타났다. 그리고 기후 변화 시나리오 별 홍수 리스크 예측 결과, 미래의 불확실성을 감안하더라도 시간이 흐를수록 홍수 리스크가 점증하고, 특히 온실가스 감축 정책이 실패할 경우(RCP 8.5) 홍수 리스크가 확연히 커지는 것을 확인하였다. In the present study, we used multiple machine learning methods to assess flood risks caused by the effects of climate change and predict future flood risks based on climate change scenarios. In particular, we aimed to verify the usefulness of machine learning algorithms as a tool to predict future flood risks. Through this analysis, we sought to provide fundamental data for preparing plans to improve flood risk predictions and establishing climate change adaptation measures. To this end, we used three machine learning algorithms (naïve Bayes, k-nearest neighbor, and random forest) to predict flood risks in certain areas of Cheongju, Chungcheongbuk Province, South Korea, where heavy rain occur frequently, and assessed future flood risk for each regional climate model and climate change scenario (Representative Concentration Pathway [RCP] 4.5 and 8.5). RF (AUC: 0.616), among all machine learning algorithms tested, achieved the best flood risk predictive performance. Furthermore, for each climate change scenario, the models confirmed a gradual increase in flood risk over time, even when the uncertainty of the future is considered. In particular, if the greenhouse gas mitigation policy fails (RCP8.5), the flood risk will increase significantly.

지하철 역사 내 침수 흐름 분석 및 침수 위험도 평가 방법 비교

신재현,김민정,조인환,박인환 한국수자원학회 2023 한국수자원학회논문집 Vol.56 No.10

본 연구에서는 단순한 형상의 지하역사를 대상으로 준3차원 침수 흐름 시뮬레이션을 수행하였으며, 우수유입지점 수와 우수 유입량 변화에 따른 침수 흐름 특성 및 침수 위험도를 분석했다. 침수 해석 결과로부터 보행 안정성 평가를 위한 한계유속을 계산하여 미끄러짐 및 전도 사고 발생 가능 영역을 분석했다. 그 결과, 미끄러짐 사고는 침수계단에서 발생할 가능성이 있고 전도 사고는 침수계단과 지하2층 계단 주변에서 발생할 우려가 있었다. 침수 위험도에 대한 세부적 판단을 위해 4단계로 침수 위험도를 평가하는 Flood Hazard Degree (FD)와 3단계로 평가하는 Flood Intensity Factor (FIF)를 적용했다. 그 결과, FD가 FIF에 비해 더 넓은 영역에서 침수 흐름에 의한 위험이 있는 것으로 판단했다. 한계비력, 미끄러짐 및 전도 사고 발생 한계유속, FD, FIF 방법으로 평가한 침수 위험 발생 영역을 비교했을 때 한계비력은 다른 평가 방법에 비해 침수 위험 영역을 과대 산정했고, FIF는 과소산정하는 결과를 나타냈다. 또한 모든 평가 방법을 고려했을 때 우수 유입량이 우수유입지점 수보다 침수 위험도 평가 결과에 지배적 영향을 미쳤다. 또한 동일한 방향으로 침수 흐름을 일으키는 우수 유입 조건 보다 서로 충돌하는 침수 흐름을 일으키는 조건에서 침수 위험도가 증가했다. In this study, quasi-3D inundation flow simulations were conducted for a simplified subway station configuration. The effects of variations in rainwater inflow locations and discharge were investigated, analyzing the resulting inundation flow patterns and flood risk. The inundation simulation results calculated the incipient velocities for slipping and toppling accidents to assess pedestrian safety. The results indicated that velocities exceeding the incipient velocity for slipping accidents mainly occurred on the flooded staircase. Meanwhile, velocities surpassing the incipient toppling accidents were observed around the staircase and the corridor near the staircase leading to B2F. This observation is consistent with the results from the specific force distribution analysis. To provide detailed flood risk assessments, the Flood Hazard Degree (FD) was applied with four levels of criteria, along with the Flood Intensity Factor (FIF). The results demonstrated that FD identified a broader area at risk of flood-induced consequences compared to FIF. When comparing the different inundation risk assessment methods, the specific force method tended to overestimate the risk area, whereas FIF tended to underestimate it. Furthermore, among all assessment methods, the influence of rainwater discharge was found to have a more dominant effect on flood risk assessment compared to the number of rainwater inflow locations. Additionally, the direction of inundation flow influenced the assessed risk, with collision-induced flow patterns leading to higher flood risk than those with identical flow directions.

GIS기반 홍수위험도 평가를 통한 공간정보 구축 방안 개발

심규성,이춘호,이태근,지계환 대한공간정보학회 2015 Spatial Information Research Vol.23 No.2

In this study, we evaluated flood risk by applying calculation fomula considering practical risk calculated by inundation analysis information through 2D inundation analysis, suggested a plan that provides a standardized information system. Generally, we evaluated flood risk to people and classified four degrees by using inundation depth, velocity, Debris Factor and Flood Hazard Rating relationship because current flood risk assessment method based inundation depth and area was considered to not fully reflect the actual risk to people on flood. We simulated overflow and levee break scenarios according to 500 year and 200 year floods, respectively, by using Flumen which is a 2D flood inundation model for Geumho river basin in Daegu. The result of this study could contribute to inform practical risk information to people in expected flood area. This study can be useful for the fields of disaster estimatingsuch as information analysis, evaluation, planning by offering Risk information based on standardized information system. 본 연구에서는 2차원 범람해석을 통해 도출된 침수해석정보에 현실적인 위험도를 고려한 산정식을 적용하여 홍수위험도를 평가하였고, 이를 표준화된 정보체계로 제공하는 방안을 제시하였다. 일반적으로 침수심과 침수구역을 기반으로 하는 현재의 홍수위험도 평가방법은 홍수발생시 사람에게 미치는 실질적인 위험도를 충분히 반영하지 못 할 것으로 판단되어 침수심, 유속, Debris Factor와 Flood Hazard Rating 관계식을 이용하여 외수범람이 사람에게 미치는 홍수위험도를 평가하고 4개로 등급화하였다. 이를 위해 2차원 외수범람해석 모형인 Flumen을 이용하여 대구의 금호강유역 대하여 500년 빈도 홍수로 인한 월류와 200년 빈도 홍수로 인한 파제 시나리오에 따라 외수범람을 모의하였다. 이러한 연구결과를 통해 외수범람시 침수가 예상되는 지역에 위치한 사람들에게 더 현실적인 위험도정보를 제공하고, 표준화된 정보체계 기반에서 위험도정보 제공이 가능해짐으로써 재해관련분야의 정보분석, 평가, 계획수립 등 다양한 분야에서 활용성을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.

홍수위험지도 활용을 위한 낙동강 유역에서의 홍수취약도 분석

김태형 ( Tae Hyung Kim ),한건연 ( Kun Yeun Han ),조완희 ( Wan Hee Cho ) 한국지리정보학회 2011 한국지리정보학회지 Vol.14 No.3

The characteristics of flood damages have been increasingly strengthened and take the form of unpredictable and unusual weather phenomena caused by climate change and climate anomalies. To prevent inundation damage caused by breach of hydraulic structure such as dam or levee, and trouble of drainage of inner basin, the prediction necessity of flood inundation area, flood risk analysis, and drawing flood risk maps have been on the rise, and the national flood risk maps have been produced. In this study, the quantitative flood vulnerability analysis was performed, which represents population living within flood-affected areas, types of economic activities, facilities affected by flood, in order to extend flood risk mapping from simple hazard concept into risk based idea. By applying it to Nakdong River basin, the flood vulnerability indices were estimated to draw flood risk maps subdivided into administrative districts. The result of this study can be applied to establish the disaster prevention measures and priority decision of disaster prevention project.

홍수위험도 평가를 활용한 인천광역시 복원탄력성 의사결정 지원

왕원준(Wang, Won-joon),김동현(Kim, Donghyun),유영훈(Yoo, Younghoon),이준형(Lee, Junhyeong),김경탁(Kim, Kyung Tak),김형수(Kim, Hung Soo) 한국방재학회 2021 한국방재학회논문집 Vol.21 No.4

인천광역시는 2020년 UNDRR 국제안전도시로 인정된 이후 향후 10년 동안 복원탄력성 강화를 목표로 관련 정책을 추진하고 있다. 복원탄력성 평가에서 사용되는 위험 평가 도구인 QRE (Quick Risk Estimation)는 복원탄력성 강화에 대한 전문가들의 의사결정을 지원한다. 하지만, QRE는 홍수와 같은 특정 재난에 대하여 상세한 분석이 어렵다는 한계가 있다. 그러므로 본 연구에서는 인천광역시 10개 시군구를 대상으로 2016~2019년까지 연도별 IBA (Indicator Based Approach) 기반 홍수위험도 평가를 수행하여 QRE 도구와 함께 인천광역시 복원탄력성 강화에 대한 전문가들의 의사결정을 지원하고자 한다. 홍수위험도 평가는 Hazard, Exposure, Vulnerability, Capacity 4개의 항목과 11개의 세부지표로 구성되어 있으며, 평가 단계별로 세부지표별 지수, 항목별 지수, 홍수위험도 지수를 산정하였다. 2019년 기준 시군구별 홍수위험도 지수는 강화군, 미추홀구, 중구, 서구, 옹진군 등의 순서로 크게 산정되었다. 최종적으로 홍수위험도 평가는 홍수위험에 대응하는 시군구별 상황과 위험에 노출된 지표들의 변화를 파악하여 복원탄력성 강화를 위한 합리적인 의사결정 지원에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. Since it was recognized as a UNDRR international safety city in 2020, Incheon Metropolitan City has been promoting policies aiming to strengthen resilience strategies for the next 10 years. For the resilience assessment, a Quick Risk Estimation (QRE), which is a risk assessment tool for various disasters, can also be used to support the decision-making of experts on strengthening resilience strategies. However, QRE is unable to provide a detailed risk assessment of a specific disaster such as flood. Therefore, in this study, a flood risk assessment was performed from 2016 to 2019 using the Indicator Based Approach for the 10 cities and counties in Incheon city. The aforementioned method can also support the decision-making of experts for disaster management alongside QRE results. The flood risk assessment in this study consists of four items (hazard, exposure, vulnerability, and capacity) and 11 detailed indicators. The details for each index, item, and flood risk indices were calculated for each evaluation stage. As of 2019, the flood risk index had been calculated for Ganghwa-gun (county), Michuhol-gu (district), Jung-gu, Seo-gu, and Ongjin-gun, among others. The flood risk assessment conducted in this study is believed to be beneficial for a rational decision-making that can support the strengthening of resilience strategies by identifying changes in city- and county-specific situations and risk-exposed indicators in response to flood risks.