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행위자 기반 모델링을 활용한 시간에 따른 침수 지역 예상
An Agent-Based Modeling Approach for Estimating Inundation Areas over Time 원문보기

한국건설관리학회논문집 = Korean journal of construction engineering and management, v.17 no.4, 2016년, pp.20 - 27  

김병일 () ,  신사철 (안동대학교 토목공학과) ,  정재훈 (독일 본대학교 사진측량학과)

초록
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전 세계는 기상재해로 인해 막대한 경제적 손실 및 인명 피해를 입고 있다. 특히 우리나라는 홍수에 따른 침수 시 인명 피해가 빈번하다. 홍수에 대한 실효성 있는 비상대처계획을 수립하기 위해서는 시간에 따른 침수 예상 지역을 산정하는 것이 중요하다. 이에 본 연구는 안동 도심지를 대상으로 행위자 기반 모델링을 활용해 침수 예상 지역 및 시간을 산정하였다. 연속방정식과 Manning 공식을 이용해 조도계수 및 유량별 전파시간을 계산하였다. 안동댐에 가능최대홍수량이 유입되면 직하류 지점에서 발생할 수 있는 시나리오를 모델링하였다. 이 결과들에 근거해 시간대별 침수 예상 지역을 도시할 수 있는 행위자 기반 모형을 개발하였다. 이 모형을 활용해 대상 지역의 약 3분의 2가 침수되기까지 3분 가까이 소요된다는 결과를 얻을 수 있었다. 등위도 지역이라 할지라도 침수 예상 시간의 편차가 약 2배까지 발생할 수 있다는 결과 또한 얻을 수 있었다. 본 연구 결과는 대피 장소 및 경로 선정에 실효성 있는 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Emergency and evacuation planning is critical to reduce potential loss of life from flooding. In order to develop evacuation plans, emergency managers and decision makers require estimates of probable inundation areas and times of inundation. In this paper, we present an agent-based modeling approac...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • (2011)은 수리학적으로 좀 더 진일보한 결과를 제시하였으나 주요 변수를 선언적으로 사용함에 따라 그 해석적인 의미가 간과되고 있다. 따라서 본 연구는 시간에 따른 침수 예상 지역을 합리적으로 산정하기 위해 행위자 기반 모델링의 주요 변수들에 수리학적 근거를 부여하고자 한다.
  • 본 연구는 행위자 기반 모델링을 이용해 침수 예상 지역 및 그 시간을 모의하는 시뮬레이션 모형을 안동 도심지를 대상으로 개발하였다. 제방을 월류한 물은 주변 지형 및 수위 등과 같은 다양한 조건들에 따라 침수 예상 지역 및 그 시간이 달라질 수 있고, 기존의 침수 예상 지도만으로 실효성 있는 대피 장소 및 동선 선정이 불가하다는 점들이 모형 개발의 주요 동기였다.
  • 본 연구를 통해 개발하고자 하는 시뮬레이션 모형의 목적은 전술한 시나리오(즉, 수면표고 94.86m 상승)에 따라 안동 도심지 하부의 하천이 범람하는 경우 침수 예상 지역 및 그 시간을 모의하는 것이다. 이 목적은 기존의 유사 연구 성과만으로 달성이 어렵다.
  • 이런 노력의 일환으로 대표적인 기상재해인 홍수에 따른 침수 시 인명 피해의 저감을 위해 본 논문에서는 침수 예상 지역 및 그 시간을 모의하는 시뮬레이션 모형을 행위자 기반 모델링(agent-based modeling)을 이용해 개발하고자 한다. 행위자 기반 모델링은 일종의 계산적 방법으로 특정 환경 안에서 개개의 객체들과 그들의 상호작용을 다양한 행위 규칙들을 이용해 직접적으로 모의할 수 있다(Gilbert, 2008; Son et al.

가설 설정

  • 예를 들어, 시뮬레이션 모형에서 지형을 표현하기 위한 데이터 구축을 위해 1:50,000 수치지형도를 선택하면 그 수치표고모형의 해상도는 20m가 되고 이는 곧 격자 간격이 된다. 1:1,000 수치지형도의 경우 1m가 된다. 후자의 경우 같은 면적을 표현하기 위해 400배 더 많은 격자를 활용해야 하므로 그만큼 계산 효율을 감소한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
ODD란 무엇인가? 본 연구는 모형의 설계부터 검증까지 일련의 과정을 체계적인 절차에 따라 설명하기 위해 ODD(Overview, Design concepts, and Details)를 활용한다. ODD는 행위자 기반 모델링을 활용해 개발한 시뮬레이션 모형을 타인이 손쉽게 이해하고 재현하기 위한 일종의 모형 설명 규약이다(Grimm et al., 2006).
기상재해로 인한 경제적 손실 및 인명 피해를 저감하기 위한 수단은 어떤 유형으로 대별될 수 있는가? 기상재해로 인한 경제적 손실 및 인명 피해를 저감하기 위한 수단들은 두 가지 유형으로 대별될 수 있다: 재해 발생의 원인 자체를 제거하는 유형; 재해 발생을 전제하고 손실 및 피해의 확산을 차단하는 유형. 침수를 일례로, 자산의 침수를 막기 위해 제방과 같은 구조물을 축조하는 것이 전자에 해당하고, 침수된 도로의 복구 시간을 단축하거나 침수 예상지역 밖으로 사람들을 신속하게 대피시키는 것이 후자에 속한다.
행위자 기반 모델링이란 무엇인가? 이런 노력의 일환으로 대표적인 기상재해인 홍수에 따른 침수 시 인명 피해의 저감을 위해 본 논문에서는 침수 예상지역 및 그 시간을 모의하는 시뮬레이션 모형을 행위자 기반 모델링(agent-based modeling)을 이용해 개발하고자 한다. 행위자 기반 모델링은 일종의 계산적 방법으로 특정 환경 안에서 개개의 객체들과 그들의 상호작용을 다양한 행위 규칙들을 이용해 직접적으로 모의할 수 있다(Gilbert, 2008; Son et al., 2014; Kim et al.
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참고문헌 (24)

  1. BMRB (2001). Flood Warning Dissemination: Post Event Survey, British Market Research Bureau, London, UK. 

  2. Bresch, D. and Spiegel, A. (2011). A Blueprint for Managing Climate Risks in Emerging Markets, Zurich, Switzerland: Swiss Re. 

  3. Chow, V. T. (1959). Open-Channel Hydraulics, McGraw-Hill Book Company, New York, NY. 

  4. Dawson, R. J., Peppe, R., and Wang, M. (2011). "An agent-based model for risk-based flood incident management." Natural Hazards, 59(1), pp. 167-189. 

  5. ECA Working Group (2009). Shaping Climate-Resilient Development: A Framework for Decision-Making, Economics of Climate Adaptation Working Group. 

  6. Gilbert, N. (2008). Agent-Based Models, Sage Publications, CA, USA. 

  7. Grimm, V., Berger, U., Bastiansen, F., Eliassen, S., Ginot, V., Giske, J., Goss-Custard, J., Grand, T., Heinz, S., Huse, G., Huth, A., Jepsen, J. U., Jorgensen, C., Mooij, W. M., Muller, B., Pe'er, G., Piou, C., Railsback, S. F., Robbins, A. M., Robbins, M. M., Rossmanith, E., Ruger, N., Strand, E., Souissi, S., Stillman, R. A., Vabo, R., Visser, U. and DeAngelis, D. L. (2006). "A standard protocol for describing individual-based and agent-based models." Ecological Modelling, 198(1-2), pp. 115-126. 

  8. Hong, J. B., Kim, B. S., and Yoon, S. Y. (2006). "Evaluation of accuracy of the physics based distributed hydrologic model using $Vflo^{TM}$ model." Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 26(6B), pp. 613-622. 

  9. Johnstone, W. M., Sakamoto, D., Assaf, H., and Bourban, S. (2005). "Architecture, modelling framework and validation of BC Hydro's virtual reality life safety model." In: Vrijling et al. (eds) Proceedings of the international symposium on stochastic hydraulics, 23-24 May 2005, Nijmegen, Netherlands. 

  10. Kim, B., Kim, C., and Kim, D. Y. (2015a). "Agent-based evacuation simulations of road tunnels in the event of a fire." Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 35(5), pp. 1157-1163. 

  11. Kim, B., Shin, S. C., and Kim, D. Y. (2014). "Resilience assessment of dams' flood-control service." Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 34(6), pp. 1919-1924. 

  12. Kim, D.-Y., Kim, S.-B., and Kwak, H.-J. (2013). "Performance Evaluation System Framework for Natural Disaster Research and Development Projects." Korean Journal of Construction Engineering and Management, KICEM, 14(4), pp. 118-129. 

  13. MLIT (2009). Installation and Management Guideline of Disaster Prevention Facilities for Road Tunnels, Ministry of Land, Infrastructure and Transport, Sejong-si, Republic of Korea (in Korean). 

  14. MOCT (2005). Report on Improving the Hydrologic Safety of Andong Multipurpose Dam, Ministry of Construction and Transportation, Gyeonggi-do, Republic of Korea (in Korean). 

  15. NEMA (2011). 2010 Disaster Yearbook, National Emergency Management Agency, Seoul, Republic of Korea (in Korean). 

  16. Park, C.. Lee, S., and Suh, Y. (2007). "Development of an Automatic Generation Methodology for Digital Elevation Models using a Two-Dimensional Digital Map." Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies, 10(3), pp. 113-122. 

  17. Park, J.-H. and Kang, B.-S. (2006). "Comparison of runoff analysis between GIS-based distributed model and lumped model for flood forecast of dam watershed." Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies, 9(3), pp. 171-182. 

  18. Park, J.-H., Kang, B.-S., Lee, G.-S., and Lee. E.-R. (2007). "Flood runoff analysis using radar rainfall and $Vflo^{TM}$ model for Namgang Dam watershed." Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies, 10(3), pp. 13-21. 

  19. Parker, D. J., Tunstall, S. M., McCarthy, S. M. (2007). "New insights into the benefits of flood warnings: results from a household survey in England and Wales." Environmental Hazards, 7(3), pp. 193-210. 

  20. Shin S. C. (1996). "Runoff analysis using a distributed rainfall-runoff model." Journal of Korea Water Resources Association, 29(6), pp. 131-139. 

  21. Son, J., Shin, S.-W., and Yi, J.-S. (2014). "Understanding Collaborative Working Processes within Construction Project Teams Using Agent-Based Modeling and Simulation." Korean Journal of Construction Engineering and Management, KICEM, 15(1), pp. 70-77. 

  22. USDA (2010). Part 630 Hydrology, National Engineering Handbook, United States Department of Agriculture, Washington, DC. 

  23. Vieux, B. E. and Vieux, J. E. (2002). " $Vflo^{TM}$ : a real-time distributed hydrologic model." Proceedings of the Second Federal Interagency Hydrologic Modeling Conference, Las Vegas, NV. 

  24. Wilensky, U. and Rand, W. (2015). An Introduction to Agent-Based Modeling: Modeling Natural, Social and Engineered Complex Systems with NetLogo, MIT Press, Cambridge, MA. 

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