기후변화 시나리오별 유역단위 홍수 리스크 평가 = Flood Risk Assessment for Watershed Unit in Climate Change Scenario|RISS 상세보기

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, flood risk assessment, which is an effective flood management measure to estimate the expected damage areas and the scale of damage in the event of a flood, is carried out and a flood risk map is prepared in accordance with extreme climate scenarios and the author tried to determine the priority for high-risk groups according to flood risk on the basis of the map.
In order to estimate the flood risk assessment, three indicators were established, such as hazard, exposure, and vulnerability.
And then the flood risk was estimated according to each criterion.
Based on the estimated risk, the future flood risk for each standard watershed was predicted and the high-risk standard watershed was selected as a flood risk area in a prepared flood risk map.
The base year of the estimation was set to 2021 and the conditions for each future climate change scenario were classified into RCP2.6, 4.5, 6.0, and 8.5 in the order of risk, and 2050 was determined as the target year.
A total of 825 standard watersheds in South Korea were targeted for the study area, having been analyzed not by the administrative division, but by the Water resources unit map with distinction from the existing flood risk assessment.
The estimating indicators selected for flood risk estimation were calculated by a Re-Scaling method in which values of all detailed indicators were expressed as values between 0 and 1 for integrated use because each unit or range of value is different each other.
The five detailed indicators of hazard were daily rainfall, hourly rainfall, extreme climatic condition rainfall, disaster prevention performance target rainfall, and excess of daily maximum rainfall, and the detailed indicators of exposure were low-lying areas, buildings, farmland, roads, and population information. For indicators of vulnerability are the ratio of the standard watershed for the past (10 years) inundated area, the ratio of the area where rainwater cannot penetrate, the river maintenance ratio, and the ratio of old (before 2001) sewer line.
The maximum value of hazard among all standard watersheds was estimated at 0.70 while the minimum value at 0.02, and in the case of exposure, the maximum value was 0.76 and the minimum value was 0.00. For vulnerability, the maximum was 0.65 and the minimum was 0.04.
As a result of risk assessment, the percentage of risk exceeding 0.6 is 3.9% under current conditions (2000-2021); however, under each extreme climate condition (2021-2050), RCP2.6 was 15.0%, RCP4.5 was 19.9 %, RCP6.0 was 9.5%, and RCP8.5 was 20.4% respectively. The maximum value of risk for each scenario was also 1.81, 1.49, 1.60, and 2.05 compared to the current level.
The amount of rainfall did not increase in proportion to the increase of temperature while the number of rainfall amount increased from the current probability rainfall was 151, 187, 134, and 203, according to each RCP scenario.
According to the risk grade, areas with a grade of 0.6 or above belonging to the Medium High grade were selected as the risk standard watersheds. Areas with a high grade of 0.8 or above were designated as high-risk standard watersheds. The number of dangerous standard watersheds is 171, 35 of which are in the Hangang river basin, 65 in the Nakdonggang river basin, 28 in the Geumgang river basin, 19 in the Seomjingang river basin, 17 in the Yeongsangang river basin, and 7 in Jeju Island.
The number of high-risk standard watersheds is 71, 15 of which are in the Hangang river basin, 33 in the Nakdonggang river basin, 5 in the Geumgang river basin, 6 in the Seomjingang river basin, 7 in the Yeongsangang river basin, and 5 in Jeju Island.
As a result, although the flood risk for each RCP scenario increased in accordance with the RCP scenario, it was found that the flood risk did not have a linear straight-line result value.

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국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 홍수 발생 시 예상되는 피해지역과 피해의 규모를 평가하는 효과적인 홍수관리 대책인 홍수 리스크 평가를 진행하여 극한기후 시나리오에 따라 홍수 리스크 지도를 작성하며, 이를 바탕으로 홍수 리스크에 따른 고위험군에 대한 우선순위를 결정하고자 하였다.
홍수 리스크 평가를 산정하기 위해 위해성, 노출성, 취약성 등 세 가지 지표를 설정하고 각 기준에 따른 홍수 리스크를 산정하였다. 산정된 리스크를 바탕으로 표준유역별 장래 홍수 리스크를 예측하고 홍수 리스크 지도를 작성하여, 이 중 고위험 표준유역을 홍수위험지역으로 선정하였다.
평가의 기준연도는 2021년으로 설정하였으며 장래 기후변화 시나리오별 조건은 위험 순서에 따라 RCP2.6, 4.5, 6.0, 8.5로 분류하여 2050년을 목표연도로 결정하였다.
연구대상 지역은 남한지역 총 825개의 표준유역을 대상으로 하였으며 이는 행정구역상 구분이 아닌 국가표준 유역정보를 기준으로 설정하여 기존 홍수 리스크 평가와 구분점을 두어 분석하였다.
홍수 리스크 평가를 위하여 선정된 평가지표들은 값의 단위나 값이 포함하고 있는 범위가 각기 달라 통합적으로 사용하기 위해 모든 세부 지표의 속성값을 0에서 1 사이의 값으로 표기하는 Re-Scaling 방법으로 산출하였다.
위해성의 5개 세부 지표는 일강우량, 시강우량, 극한기후조건 강우량, 방재성능목표 강우량, 일최대 초과강우량 이었으며, 노출성의 세부 지표는 저지대, 빌딩, 농지, 도로, 인구 정보로 하였으며, 취약성의 경우 단위유역의 과거(10년) 침수 면적 비율, 빗물이 침투할 수 없는 지역의 비율, 하천정비율, 노후(2001년 이전) 하수관로 비율을 사용하였다.
전체 표준유역 중 위해성의 최댓값은 0.70, 최솟값은 0.02로 산정되었고, 노출성의 경우 최대는 0.76, 최소는 0.00로 산정하였다. 취약성의 경우 최대는 0.65, 최소는 0.04로 산정하였다.
리스크 산정 결과, 리스크 0.6을 초과하는 비율 현재 조건(2000년～2021년)에서 3.9%이나 기후변화 시나리오별 극한 기후조건(2021년～2050년)에서 RCP2.6은 15.0%, RCP4.5는 19.9%, RCP6.0은 9.5%, RCP8.5는 20.4%로 나타났다. 리스크의 최댓값 역시 시나리오별로 현재 대비, 1.81, 1.49, 1.60, 2.05로 나타났다.
강우량의 증가는 기온의 증가와 비례하여 증가하지 않았으며, 현재 확률강우량보다 증가된 강우량도 RCP 시나리오별로 151개, 187개, 134개, 203개로 나타났다.
리스크 등급에 따라 Medium High 등급에 속하는 0.6 이상인 지역을 위험 표준유역으로 선정하였고. High 등급인 0.8 이상 지역을 고위험 표준유역으로 지정하였다.
위험 표준유역의 수는 171개인데 이 중 한강 유역이 35개, 낙동강 유역이 65개, 금강 유역이 28개, 섬진강 유역이 19개, 영산강 유역이 17개, 제주 유역이 7개로 나타났다. 고위험 표준유역의 수는 71개이며 한강 유역이 15개, 낙동강 유역이 33개, 금강 유역이 5개, 섬진강 유역이 6개, 영산강 유역이 7개, 제주도는 5개로 나타났다.
결과적으로 RCP 시나리오별 홍수 리스크가 RCP 시나리오의 증가에 따라 증가하기는 하였으나, 홍수 리스크가 Linear한 직선 형태의 결괏값을 가지지 않는다는 것을 알 수 있었다.

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본 연구에서는 홍수 발생 시 예상되는 피해지역과 피해의 규모를 평가하는 효과적인 홍수관리 대책인 홍수 리스크 평가를 진행하여 극한기후 시나리오에 따라 홍수 리스크 지도를 작성하며...

목차 (Table of Contents)

Ⅰ. 서론
1.1 연구배경 및 필요성
1.2 연구목적
1.3 연구범위
1.4 연구내용 및 절차

Ⅰ. 서론
1.1 연구배경 및 필요성
1.2 연구목적
1.3 연구범위
1.4 연구내용 및 절차
Ⅱ. 연구동향 및 이론적 배경
2.1 홍수 리스크
2.1.1 홍수 리스크 평가
2.1.2 홍수 리스크 평가 지수 정의
2.2 기후변화 시나리오
2.3 선행연구 동향 및 평가기법 사례
2.3.1 선행연구 동향
2.3.2 홍수 리스크 평가기법 사례
2.4 선행연구의 한계 및 연구 방향
Ⅲ. 홍수 리스크 평가 기법
3.1 홍수 리스크 평가 기법 정립
3.2 평가 지표 및 가중치 선정
3.2.1 홍수 리스크 평가 지표의 표준화 방법
3.2.2 홍수 리스크 평가 지표의 가중치 산정 방법
3.2.3 가중치 선정 결과
Ⅳ. 홍수 리스크 평가 기법의 적용
4.1 대상지역의 선정
4.2 자료 구축 및 평가지표의 산정
4.3 위해성 산정
4.4 노출성 산정
4.5 취약성 산정
4.6 기준연도 홍수 리스크 지도 작성 및 분석
4.7 기후변화 시나리오에 따른 홍수 리스크 지도 작성 및 분석
Ⅴ. 홍수 리스크 평가 결과 분석
5.1 표준유역별 장래 홍수 리스크 분석
5.2 고위험 표준유역 내 홍수위험지역 선정
Ⅵ. 결론
참고문헌
APPENDIX
ABSTRACT

참고문헌 (Reference)

1. , 환경부, 홍수량 산정 표준지침, , 2019

2. Coasts: the high-risk areas of the world, Kron, W., 66(3), pp.1363-1382, , 2013

3. Flood risk assessment and associated uncertainty, Apel, H., Thieken, A. H., Merz, B., & Blöschl, G., 4(2), pp.295-308, , 2004

4. A scaling method for priorities in hierarchical structures, Saaty , T. L., 15(3), pp.234-281, , 1977

5. 홍수위험도 분석에 의한 홍수위험지구 선정 연구., 이종석, 남영규, 최현일, 한국방재학회 학술발표대회 논문집, , 2015

6. 기후변화에 따른 미래 중권역 홍수 피해 저감 방안, 김묘정, 김광섭, 한국수자원학회 학술발표회, 385-385, , 2019

7. 2 차원 수리해석에 의한 하천 제방 위험도 평 가분석, 김태형, 박준형, 한건연, 한국습지학회지, 18(1), 45-57, , 2016

8. An assessment of flood vulnerability zones in the Niger Delta, Nigeria, Ologunorisa, T. E., 61(1), pp.31-38, , 2004

9. 도시 오픈스페이스의 재해위험도 평가모형 개발 연구, 유주은, 서울시립대학교 박사학위 논문, , 2014

10. 기후변화 적응대책 수립을 위한 설해 위험도 분석 방안, 유인상, 한국방 재학회논문집, 20(1), 351-364, , 2019