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문제 정의
- 또한 미국 Lagos Maga시의 고밀개발된 도시지역의 54%가 홍수침수위험에 놓여 있어 GPS와 GIS를 이용하여 사전 경고정보를 전달하고 효과적인 침수예측과 대피계획 수립방법을 제시하였으며(Bandana and Michael, 2008), GIS의 location-allocation models을 이용하여 수용용량을 고려한 대피소의 지정과 위치 적합성을 평가하는 연구가 진행되었다(Windhouwer and Klunder, 2005; Wei XU et al, 2006). 따라서 본 연구에서는 과거 홍수 및 침수 재해로 인해 지정된 경남 창원시 재해위험지구를 대상으로 GIS네트워크 분석 및 공간분석(Network 및 O-D Cost Matrix 분석)을 이용하여 현재 지정된 대피소의 대피자 특성에 따른 대피소 접근성 분석을 하고, 대피 취약지역과 재해약자의 안전한 대피를 위한 대피소 추가지정방안을 제시하였다.
제안 방법
- 1번구역과 2번구역의 취약지역 개선을 위해 추가대피소를 지정하기 위해서 대피소가 될 수 있는 시설을 갖춘 공공기관 중 각 구역을 개선할 수 있는대피소를 지정하여 가장 취약한 노약자의 속도로 대피소 접근성 분석을 하였다.
- 신포지구는 주거지역과 상업지역으로 구성된 지구로 백화점, 대형마트, 공공기관 등 인구밀집시설 이 위치한 지역으로 대피소는 총 2곳이 지정되어 있다. 2곳의 대피소를 대상으로 아동, 일반성인, 노약자의 대피속도를 적용하여 각각의 대피소까지의 도달시간을 E-30 대피계획에 의거하여 25분 이내로 설정하여 분석하였다.
- 따라서 본 연구에서는 창원시 재해위험지구로 지정된 곳 중 과거 루사, 매미태풍으로 인해 많은 피해를 입은 신포지구와 해운지구를 선정하여 대피소 접근성 분석을 하였다.
- 태풍이나 폭우 발생 시 피해가 예상되어 대피경보를 발령하고 이에 따라 대피소로 대피할 경우 이동속도와 도달시간이 대피소의 접근성 평가에 중요한 요소가 된다. 따라서 신포지구와 해운지구를 대상으로 대피자 유형을 아동, 일반성인, 노약자로 구분하여 대피유형에 따른 대피소 접근성 분석을 수행하였다. 대피자 유형별 대피속도는 대피연령과 신체조건에 따라 달라지므로 재난발생 시 대피행동과 대피특성관련 연구논문결과를 참고하여 아동은 보행속도 1.
- , 2011; Hwang, 2007). 또한 대피 적정성을 판단하기 위해 대피소 도달시간의 한계를 소방방재청 E-30대피계획(경보발령 5분, 대피 완료 25분)에 근거하여 설정하였다(Yoo and Son, 2012).
- 본 연구에서는 대피소 접근성 분석을 하기 위해 GIS 공간분석 기능 중 Network 분석을 이용하였다. 네트워크 분석은 철도나 도로망, 지하시설물 등 네트워크들의 연결성과 경로를 분석하여 최적경로탐색, 근접시설물 탐색, 서비스권역 분석, O-D Cost Matrix, 차량 노선계획 설정 기능을 이용하여 분석을 할 수 있다.
- 네트워크 분석은 철도나 도로망, 지하시설물 등 네트워크들의 연결성과 경로를 분석하여 최적경로탐색, 근접시설물 탐색, 서비스권역 분석, O-D Cost Matrix, 차량 노선계획 설정 기능을 이용하여 분석을 할 수 있다. 본 연구에서는 서비스권역과 O-D Cost Matrix를 이용하여 대피소 접근성 분석을 하였다. 서비스권역분석은 중력모델을 기초로 다른 지역 사이의 상호관계, 지역 접근성을 측정하여 권역을 설정하여 분석하는 방법이고, O-D Cost Matrix는 네트워크상에서 다른 지역들 간의 모든 거리 매트릭스를 생성하여 이를 분석하는 방법이다.
- 신포지구에서 대피취약시설로 선정된 아동시설은 총 8곳으로 이에 대한 취약시설의 최근접 대피소 접근성 분석을 하였다. 그 결과 신포지구 내에 위치한 아동시설들의 대피소 도달시간은 아동시설1에서 아동시설 7까지는 25분 이내에 대피할 수 있는 대피소가 있으나, 아동시설8의 경우 25분 이내에 도착할 수 있는 대피소가 한 곳도 없었으며, 아동시설8에서 대피소2까지는 도달시간이 40분 이상 소요되는 것을 알 수 있었다(Fig.
- 신포지구와 해운지구에 지정된 대피소의 접근성 분석을 하기위해 ArcGIS의 Network Analyst를 이용하여 현재 지정된 대상지의 대피소의 접근성을 분석하였으며, 창원시 공간정보 데이터 중 도로중심선을 이용해 네트워크 데이터셋을 구축하여 분석하였다. 태풍이나 폭우 발생 시 피해가 예상되어 대피경보를 발령하고 이에 따라 대피소로 대피할 경우 이동속도와 도달시간이 대피소의 접근성 평가에 중요한 요소가 된다.
- 신포지구와 해운지구의 대피소 접근성 분석을 한 결과 신포지구의 경우 모든 연령대에서 대피가 취약한 것을 알 수 있었고, 해운지구의 경우 현재 대피소의 지정이 적절한 것을 알 수 있었다. 앞서 분석한 결과를 근거로 하여 취약지역이 발생한 신포지구 내에 위치한 아동시설, 노약자시설, 그리고 공동주택과 병원을 취약시설로 선정하고, 보다 상세한 대피소 접근성 분석을 하기 위해 O-D Cost Matrix를 이용하여 선정된 취약시설에서 대피소까지 이동시간을 분석하여 최근접 대피소도달시간을 구해 대피소 접근성 분석을 하였다. 신포지구의 취약시설은 아동시설, 노약자시설, 병원, 공동주택을 선정하였으며, 그 선정기준은 Table 1과 같다.
- 창원시의 재해위험지구로 선정된 곳 중 과거 루사, 매미 태풍 등으로 많은 피해를 입은 신포지구와 해운지구를 대상으로 재해발생 시 대피연령과 신체조건을 고려하여 대피자 유형을 아동, 일반성인, 노약자로 구분하여 대피속도에 따른 도달시간을 계산하고 GIS 네트워크분석을 이용하여 대피소 접근성 평가를 하였으며 그 결과는 다음과 같다.
- 해운지구는 주거지역과 상업지역으로 구성된 지구로 과거 해안가를 매립한 매립지로 2003년 매미태풍 발생시 많은 인명피해가 발생하였으며, 현재까지 침수피해가 많이 발생하는 지역이다. 해운지구의 지정된 대피소는 총 3곳이며, 지정된 3개의 대피소를 대상으로 아동, 일반성인, 노약자의 대피소 접근성 분석을 하였다. Fig 4와 같이 해운지구에서 아동, 일반성인의 경우 대피취약지역이 없는 것으로 나타났으며, 노약자의 경우 일부지역에서 대피취약지역이 발생하였으나 해안가에 위치한 마산만 항만시설지역 일부로서 문제점이 없는 것으로 판단된다.
대상 데이터
- 두 번째 대상지인 해운지구는 창원시 마산합포구 해운동, 월영동 일대로 면적은 약 0.7km2로 되어있으며, 지정 대피소는 총 3곳으로 지정되어 있다. 해운지구는 과거 바닷가를 매립하여 상가와 아파트 단지로 형성된 지역으로 마산합포구에 가장 많은 인구가 거주하고 있다.
- 앞서 분석한 결과를 근거로 하여 취약지역이 발생한 신포지구 내에 위치한 아동시설, 노약자시설, 그리고 공동주택과 병원을 취약시설로 선정하고, 보다 상세한 대피소 접근성 분석을 하기 위해 O-D Cost Matrix를 이용하여 선정된 취약시설에서 대피소까지 이동시간을 분석하여 최근접 대피소도달시간을 구해 대피소 접근성 분석을 하였다. 신포지구의 취약시설은 아동시설, 노약자시설, 병원, 공동주택을 선정하였으며, 그 선정기준은 Table 1과 같다.
- 연구대상지는 태풍해일 재해위험지구로 지정된 지구 중 과거 매미, 루사태풍 등으로 인해 많은 피해를 입은 경상남도 창원시 마산합포구(구 마산시 일대)에 위치한 신포지구, 해운지구를 선정하였다. 신포지구와 해운지구는 루사와 매미태풍 발생 시 많은 피해를 입어 2007년 2월 자연재해위험지구로 지정되었다.
- 신포지구와 해운지구는 루사와 매미태풍 발생 시 많은 피해를 입어 2007년 2월 자연재해위험지구로 지정되었다. 첫 번째 대상지인 신포지구는 창원시 마산합포구 동서동, 반월동, 오동동, 완월동, 중앙동, 합포동 일대로 면적은 약 1.35km2로 되어있으며, 지정대피소는 총 2곳이다(Fig. 1).
성능/효과
- 1번구역과 2번구역의 추가대피소를 지정한 결과 1번 구역의 경우 추가대피소 1곳을 지정하여 취약지역이 개선되었으며, 2번구역의 경우 1개를 추가할 경우 취약지역이 완벽하게 개선되지 않아 2곳을 지정한 결과 모든 취약지역이 개선되었고, 추가대피소 3곳을 지정함으로써 모든 지역에서 25분 이내에 대피가 가능한 것을 알 수 있었다(Fig. 10).
- Fig. 3에 나타난 것과 같이 현재 지정된 2개의 대피소를 대상으로 아동, 일반성인, 노약자의 속도로 대피소 접근성을 분석한 결과, 모든 대피자 유형에서 E-30대피계획의 대피한계시간(25분)을 초과하는 대피취약지역이 발생하였으며, 대피속도가 가장 느린 노약자의경우 대피소까지 도달시간이 25분을 초과하는 지역이 전체 위험지구에 50% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 일반성인과 아동에 경우에도 기존 대피소까지의 대피가 취약한 지역이 발생됨을 알 수 있었다.
- 신포지구에서 대피취약시설로 선정된 아동시설은 총 8곳으로 이에 대한 취약시설의 최근접 대피소 접근성 분석을 하였다. 그 결과 신포지구 내에 위치한 아동시설들의 대피소 도달시간은 아동시설1에서 아동시설 7까지는 25분 이내에 대피할 수 있는 대피소가 있으나, 아동시설8의 경우 25분 이내에 도착할 수 있는 대피소가 한 곳도 없었으며, 아동시설8에서 대피소2까지는 도달시간이 40분 이상 소요되는 것을 알 수 있었다(Fig. 5).
- 둘째, 신포지구의 취약시설별 최근접 대피소 접근성 분석을 한 결과 아동과 노약자의 이동속도에서 25분이내에 대피가능한 대피소가 부족하여 대피취약지역이 존재하는 것을 알 수 있었으며, 노약자의 경우 대피소까지 도달시간이 40분을 초과하는 곳도 나타났다. 따라서 신포지구에 현재 지정된 대피소와 대피취약지역의 문제점을 보완하기 위해 대피소를 추가로 3개를 지정한 결과 기존에 지정대피소가 2개일 경우 존재했던 대피취약지역에 대한 문제점이 해결되고 25분 이내에 모든 연령대의 대피속도에서 대피소까지 대피가 가능한 것으로 나타났다.
- 둘째, 신포지구의 취약시설별 최근접 대피소 접근성 분석을 한 결과 아동과 노약자의 이동속도에서 25분이내에 대피가능한 대피소가 부족하여 대피취약지역이 존재하는 것을 알 수 있었으며, 노약자의 경우 대피소까지 도달시간이 40분을 초과하는 곳도 나타났다. 따라서 신포지구에 현재 지정된 대피소와 대피취약지역의 문제점을 보완하기 위해 대피소를 추가로 3개를 지정한 결과 기존에 지정대피소가 2개일 경우 존재했던 대피취약지역에 대한 문제점이 해결되고 25분 이내에 모든 연령대의 대피속도에서 대피소까지 대피가 가능한 것으로 나타났다.
- 또한 노인시설의 경우 7개의 노약자시설 중 3개의 노약자시설을 제외하고 4개의 노약자시설에서 25분 이내에 대피가능한 대피소가 한 곳도 없는 것을 알 수 있었으며, 노약자시설1, 6, 7은 도달시간이 30분 이상 소요되고 있어 대피에 취약한 것을 알 수 있었다(Fig. 6).
- 마지막으로 아동, 일반성인, 노약자가 함께 생활하는 공동주택과 병원을 분석한 결과 일반성인의 대피속도로는 25분 이내에 대피가능한 대피소들이 있었으나, 아동과 노약자의 경우 대부분은 25분 이내에 대피가능한 대피소가 없는 것으로 나타났으며, 일부 노약자의 경우는 대피소까지 40분 이상 소요되는 것이 나타났다(Fig. 7, 8).
- 신포지구와 해운지구의 대피소 접근성 분석을 한 결과 신포지구의 경우 모든 연령대에서 대피가 취약한 것을 알 수 있었고, 해운지구의 경우 현재 대피소의 지정이 적절한 것을 알 수 있었다. 앞서 분석한 결과를 근거로 하여 취약지역이 발생한 신포지구 내에 위치한 아동시설, 노약자시설, 그리고 공동주택과 병원을 취약시설로 선정하고, 보다 상세한 대피소 접근성 분석을 하기 위해 O-D Cost Matrix를 이용하여 선정된 취약시설에서 대피소까지 이동시간을 분석하여 최근접 대피소도달시간을 구해 대피소 접근성 분석을 하였다.
- 신포지구의 취약시설별 최근접 대피소 접근성 분석을 한 결과 모든 대피자 유형에서 대피에 취약함이 나타났으며, 특히 노약자시설의 경우 매우 취약한 것을알 수 있었다. 신포지구의 취약지역을 2개의 구역으로 나눠 취약지역을 개선할 수 있는 추가대피소를 지정하였다(Fig.
- 3에 나타난 것과 같이 현재 지정된 2개의 대피소를 대상으로 아동, 일반성인, 노약자의 속도로 대피소 접근성을 분석한 결과, 모든 대피자 유형에서 E-30대피계획의 대피한계시간(25분)을 초과하는 대피취약지역이 발생하였으며, 대피속도가 가장 느린 노약자의경우 대피소까지 도달시간이 25분을 초과하는 지역이 전체 위험지구에 50% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 일반성인과 아동에 경우에도 기존 대피소까지의 대피가 취약한 지역이 발생됨을 알 수 있었다. 지정된 대피소 2곳의 분석을 종합한 결과 Fig.
- 일반성인과 아동에 경우에도 기존 대피소까지의 대피가 취약한 지역이 발생됨을 알 수 있었다. 지정된 대피소 2곳의 분석을 종합한 결과 Fig. 3에서 나타난 것과 같이 아동, 일반성인, 노약자 모두 대피취약지역이 나타났으며(Fig. 3의 원형점선 지역), 노약자의 경우 취약지역이 더욱 크게 발생하여 기존 대피소의 접근성에 문제점이 있는 것을 알 수 있었다.
- 첫째, 신포지구와 해운지구를 대상으로 E-30 대피계획에 의거한 대피시간을 25분 이내로 규정하여 대피속도에 따른 대피소 접근성 분석결과 신포지구의 경우 모든 대피자 유형서 대피취약지역이 발생하였으며, 특히 노약자의 경우 재해위험지구의 50% 이상이 대피취약지역인 것을 알 수 있었으며, 해운지구의 경우 대피취약지역이 없어서 현재 지정된 대피소가 적절한 것을 알 수 있었다.
- 취약시설별 최근접 대피소 접근성 분석을 한 결과 선정된 취약시설들에서 대피시간 25분 이내 대피가능한 대피소가 없는 것을 알 수 있었으며, 아동과 노약자의 경우 대부분 25분 이내에 대피가 어려운 것을 알 수 있었다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 현재 지정된 대피소 이외에 취약지역의 대피문제를 해결하기 위한 추가대피소 지정이 필요한 것을 알 수 있었다.
- Fig 4와 같이 해운지구에서 아동, 일반성인의 경우 대피취약지역이 없는 것으로 나타났으며, 노약자의 경우 일부지역에서 대피취약지역이 발생하였으나 해안가에 위치한 마산만 항만시설지역 일부로서 문제점이 없는 것으로 판단된다. 해운지구의 지정된 대피소 3곳의 분석을 종합한 결과 Fig. 4와 같이 대피취약지역이 없는 것으로 나타나 현재 대피소의 지정이 적절한 것을 알 수 있었다.
후속연구
- 따라서 창원시 재해위험지구의 안전한 대피체계 수립과 대피자 유형별 대피계획구축을 위하여 보다 체계적인 연구와 더불어 문제점을 해결하기 위한 보완대책이 수립되어 재해가 반복되는 문제점을 해결해야 할 것으로 판단된다.
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