본 연구는 기후변화 및 도시 집중으로 인해 증가하고 있는 도시침수에 대비하고 재해예방형 도시계획 수립 지원을 위해 격자단위의 상세 위험정보를 개발하고자 하였다. 경기도 광주시를 대상으로, RCP 8.5 강우 시나리오를 기준으로 내 외수 침수해석을 실시하였으며, 이를 이용해 재해 특성, 노출특성, 취약성 등에 대한 위험정보를 격자단위로 개발하였다. 분석결과 목현동에 위치한 목현천 만곡부 지역과 송정동에 위치한 경안천 합류부 지역에서 침수영향이 클 것으로 나타났으며, 실제 침수흔적도와 상당부분 일치하는 것으로 나타났다. 또한 주거 밀집지역인 송정동 일대가 침수에 많이 노출되고 취약한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 재해예방형 도시계획 제도를 마련하는 근거로 활용 할 수 있을 것으로 판단되며, 향후 다기능의사결정기법을 적용하게 된다면 방재대책 수립에 필요한 고위험지역을 보다 객관적으로 판단하는 데에 활용할 수 있을 것이다.
본 연구는 기후변화 및 도시 집중으로 인해 증가하고 있는 도시침수에 대비하고 재해예방형 도시계획 수립 지원을 위해 격자단위의 상세 위험정보를 개발하고자 하였다. 경기도 광주시를 대상으로, RCP 8.5 강우 시나리오를 기준으로 내 외수 침수해석을 실시하였으며, 이를 이용해 재해 특성, 노출특성, 취약성 등에 대한 위험정보를 격자단위로 개발하였다. 분석결과 목현동에 위치한 목현천 만곡부 지역과 송정동에 위치한 경안천 합류부 지역에서 침수영향이 클 것으로 나타났으며, 실제 침수흔적도와 상당부분 일치하는 것으로 나타났다. 또한 주거 밀집지역인 송정동 일대가 침수에 많이 노출되고 취약한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 재해예방형 도시계획 제도를 마련하는 근거로 활용 할 수 있을 것으로 판단되며, 향후 다기능의사결정기법을 적용하게 된다면 방재대책 수립에 필요한 고위험지역을 보다 객관적으로 판단하는 데에 활용할 수 있을 것이다.
This study aims to propose the methods for urban flood risk maps which are useful in strengthening urban planning toward disaster prevention by climate change. Selecting the Gwangju city, Gyeonggi-do as study area, it analyzes urban flood at a RCP 8.5 scenario, and develops gridded information regar...
This study aims to propose the methods for urban flood risk maps which are useful in strengthening urban planning toward disaster prevention by climate change. Selecting the Gwangju city, Gyeonggi-do as study area, it analyzes urban flood at a RCP 8.5 scenario, and develops gridded information regarding risk components such as hazard, exposure, and vulnerability. It turns out that flooding would occur at a bend interval of the Mokhyun stream and also at the joint of the Gyungan and the Mokhyun streams, showing the similarity with the inundation trace map. In particular, the Songjeong dong is analyzed to be seriously exposed and to be highly vulnerable to flood inundation. With all results together, this study concludes that the proposed methods could be used as a basis for strengthening urban planning toward flood disaster prevention system.
This study aims to propose the methods for urban flood risk maps which are useful in strengthening urban planning toward disaster prevention by climate change. Selecting the Gwangju city, Gyeonggi-do as study area, it analyzes urban flood at a RCP 8.5 scenario, and develops gridded information regarding risk components such as hazard, exposure, and vulnerability. It turns out that flooding would occur at a bend interval of the Mokhyun stream and also at the joint of the Gyungan and the Mokhyun streams, showing the similarity with the inundation trace map. In particular, the Songjeong dong is analyzed to be seriously exposed and to be highly vulnerable to flood inundation. With all results together, this study concludes that the proposed methods could be used as a basis for strengthening urban planning toward flood disaster prevention system.
이에 본 연구는 방법론의 이론적인 발전보다 도시침수 해석에 있어서 신뢰성과 범용성이 인정되는 SWMM, HEC-RAS 등 기존 모형을 연계하고, 하수관망 간소화 및 공간자료 분석방법을 추가해 넓은 공간범위에 걸쳐 비교적 쉽게 도시계획에서 활용할 수 있도록 위험정보를 만들고자 한다. 본 연구는 방법론의 이론적 발전보다는 도시침수의 근본적 해결을 위해 최근 추진 중에 있는 재해예방형 도시계획을 지원하고, 지자체에게 신뢰성 높은 위험정보와 대책수립방향의 참고자료를 실용적으로 제공하는데 목적을 두고자 한다.
이에 본 연구는 방법론의 이론적인 발전보다 도시침수 해석에 있어서 신뢰성과 범용성이 인정되는 SWMM, HEC-RAS 등 기존 모형을 연계하고, 하수관망 간소화 및 공간자료 분석방법을 추가해 넓은 공간범위에 걸쳐 비교적 쉽게 도시계획에서 활용할 수 있도록 위험정보를 만들고자 한다. 본 연구는 방법론의 이론적 발전보다는 도시침수의 근본적 해결을 위해 최근 추진 중에 있는 재해예방형 도시계획을 지원하고, 지자체에게 신뢰성 높은 위험정보와 대책수립방향의 참고자료를 실용적으로 제공하는데 목적을 두고자 한다.
제안 방법
본 연구는 지자체가 방재대책 수립의 근거를 명확히 제공하기 위해 상세 위험정보를 개발하였으며, 이를 위해 공간범위 설정 및 미래 강우시나리오를 적용하고 재해특성지도, 영향권 지도, 노출특성 지도, 취약성 지도를 제시하였다. 본 연구를 통해 얻어진 결론을 요약하면 다음과 같다.
상세 위험정보 개발은 방재대책의 근거를 제공할 수 있도록 재해특성 주제도, 영향권 설정, 노출특성 주제도, 취약성 주제도로 구분하여 개발하였으며, 재해특성 주제도는 내‧외수 침수의 침수심과 침수면적, 영향권 설정은 침수위에 따른 4단계 등급, 노출특성 주제도는 거주인구와 토지이용, 취약성 주제도는 건축물과 보호대상시설 그리고 도로로 구분하여 개발하였다. 또한 노출특성, 취약성 주제도의 영향권별 분석은 100m×100m 격자단위 내 최대침수심을 기준으로 대표 영향권을 설정하여 분석하였다.
대상 데이터
대상지의 경우 시‧군‧구 단위의 피해액과 피해빈도를 기준으로 상대적으로 도시침수가 크게 우려되는 경기도 광주시를 1차적으로 선정하였으며, 피해이력 조사, 현장 관계자 의견 청취, 지형분석 등을 통해 Fig. 3과 같이 광주시 내 목현천 유역을 공간범위로 설정하였다. 강우조건의 경우 RCP8.
데이터처리
도시화된 관망밀집지역의 내수침수는 순차적으로 지형해석, 관망간소화, EPA-SWMM 모의, 2차원 노면해석 등을 통해 분석되었다. 지형학적 특성을 구분하고 GIS분석을 통해 SWMM의 입력값인 유출곡선지수, 유로연장, 유역경사 등의 지형학적 매개변수를 산정한 뒤 하수도 시설기준(2011)에서 제시하고 있는 600mm 이상 직역의 간선을 대상으로 하수관망을 간소화 하였다.
이론/모형
(2015)의 학술연구 결과에서는 우리나라 도시침수 해석을 위해 값비싸거나 고급기능의 모형보다는, 기존의 범용적으로 사용되는 모형 간 연계가 더욱 효과적임을 강조하였다. 이에 본 연구에서는 도시지역을 포함한 집수유역을 크게 산지지역, 하천 지역, 관망밀집지역으로 구분해, 각각에 대해 강우-유출 관계곡선법, HEC-RAS모형을 이용한 외수침수분석, EPA-SWMM과 2차원 흐름해석을 이용한 내수침수분석을 적용하였다. 지형분석을 통해 도출된 상류 산지지역에 대해서는 강우-유출 관계곡선식을 이용해 강우 시나리오 조건에 따른 산지부에서 하천으로 유입되는 유출량을 산정하였다.
성능/효과
(3) 분석결과 가장 큰 범위의 침수는 송정동 일대에서 발생할 것으로 분석되었으며, 큰 피해가 우려되는 Red zone과 Orange zone은 목현천의 만곡부와 소하천 인근인 목현동, 송정동, 탄벌동 일대로 분석되었다. 노출특성, 취약성을 분석하기 위해 영향권지도와의 공간정보를 중첩한 결과, 하류지역인 송정동 일대에서 4,499명의 거주인구와 135,440m2의 토지가 도시침수의 영향을 받을 것으로 분석되었으며, 109개의 취약한 건물과 8,580m의 도로가 도시침수의 영향을 받을 것으로 분석되었다.
(3) 분석결과 가장 큰 범위의 침수는 송정동 일대에서 발생할 것으로 분석되었으며, 큰 피해가 우려되는 Red zone과 Orange zone은 목현천의 만곡부와 소하천 인근인 목현동, 송정동, 탄벌동 일대로 분석되었다. 노출특성, 취약성을 분석하기 위해 영향권지도와의 공간정보를 중첩한 결과, 하류지역인 송정동 일대에서 4,499명의 거주인구와 135,440m2의 토지가 도시침수의 영향을 받을 것으로 분석되었으며, 109개의 취약한 건물과 8,580m의 도로가 도시침수의 영향을 받을 것으로 분석되었다. 또한 분석결과는 실제로 과거에 침수가 발생한 지역과 일부분 비슷한 결과를 나타내었다.
후속연구
본 연구의 결과는 방재대책을 고려한 재해예방형 도시계획 수립의 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단되며, 100m×100m 격자단위로 생성된 상세위험정보에 향후 Lee et al.(2017)이 제안한 의사결정기법을 적용하게 된다면 방재대책을 수립하기 위한 가장 우선적 고위험지역을 보다 객관적으로 판단할 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
본 논문에서 재해특성의 정의는 무엇인가?
재해특성은 ‘방어능력을 초과하는 강우조건에서 해당공간이 침수에 의해 위협받는 정도’로 정의하였으며, 강우-유출 관계곡선, HEC-RAS, SWMM, 하도버퍼링, 2차원노면해석 등을 연계하여 재현기간 100년 조건의 외수위와 재현기간 30년 조건의 내수위의 침수영역 및 침수심을 토대로 개발하였다. 노출특성은 ‘방어능력을 초과하는 강우조건에서 해당공간이 침수에 노출된 정도’로 정의하였으며, 국토지리정보원의 격자 인구주제도, 국토교통부의 용도지역도 그리고 앞서 개발된 재해특성을 중첩하여 개발하였다.
도시정책을 강화하기 위해 국토교통부에서는 어떤 일들을 수행하였는가?
이에, 정부는 기후변화 및 도시화 집중으로 증가되는 도시침수 등의 각종 재해에 대한 근본적인 해결을 위해 도시공간의 위험을 사전에 이해한 뒤 다양한 위험저감대책을 종합적으로 고려하도록 도시정책을 강화하고 있다. 주관부처인 국토교통부는 도시의 기후변화 재해 취약성 분석방법을 마련하고, 취약성 저감을 위한 도시계획적 대책수단 등을 연구 한 바 있으며, 2015년에는 ‘국토의 계획 및 이용에 관한 법률’을 개정해 도시계획의 기초조사 항목으로 재해취약성 분석을 실시하게 하고, 2016년에는 재해취약성 분석과 관련된 지침을 발표한 바 있다. 도시계획을 위해 도시계획 담당자에게 신뢰성 높은 위험정보가 제공되어야 하지만 아직은 제도 시행 초기이므로 정보 접근성에 있어서 한계가 있다.
도시침수 연구에 있어 필수적인 사항은 무엇인가?
도시침수에 의해 위험이 발생되는 공간은 도시지역이므로 위험도 평가와 도시계획 간의 내용적 연계는 필수이다. 하지만 도시계획을 맡고 있는 기초지자체의 담당부서는 방재분야에 대한 이해와 관심이 낮아 도시의 공간에 대한 장기 구상을 함에 있어 도시침수의 위험을 충분히 고려하지 않고 있는 것이 현실이다(Kim et al.
참고문헌 (19)
Cho, W., Han, K., Kim, H. and Kim, J. (2015). "A study on innundation analysis considering inland and river flood." Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies, Vol. 18, No. 1, pp. 74-89 (in Korean).
Euporpean Commission (EC) (2010). "Risk assessment and mapping guidelines for disaster management." EU Comission staff working paper. Brussels 21.12.2010 SEC(2010) 1626 final.
Hsu, M. H., Chen, S. H. and Chang, T. J. (2000). "Inundation simulation for urban drainage basin with storm sewer system." Journal of Hydrology, Vol. 234, No. 1-2, pp. 21-37.
International Centre for Water Hazard and Risk Management under the Auspices of UNESCO (ICHARM) (2013). IFI Secretariat summary: United Nations Special Thematic Session on Water & Disasters and Side-Event to the Special Session, International Flood Initiative.
Kang, N., Noh, H., Lee, J., Lim, S. and Kim, H. S. (2013) "Runoff simulation of an urban drainage system using radar rainfall data." Journal of Wetlands Research, Vol. 15, No. 3, pp. 413-422 (in Korean).
Kim, K. (2017). Impact of Sea Level Rise Under Climate Change on River Flood Level in Coastal Area, Master Dissertation, Inha University (in Korean).
Kim, S., Kim, M., Kim, C. and Lee, S. (2017). "Study on urban policies toward the effective disaster prevention." The Korean Society of Safety, Vol. 32, No. 2, pp. 124-131 (in Korean).
Korea Meteorological Administration (KMA) (2012). "Projection report of climate change over Korean peninsula." (in Korean).
Korea Research Institute for Human Settlements (KRIHS) (2016). Development of the Urban Flooding Risk Prevention System (I) (in Korean).
Kron, W. (2015). "Flood risk flood risk hazard x values x vulnerability." Flood Defence, Science Press, New York, pp. 82-97.
Leandro, J., Chen, A. S., Djordjevic, S. and Savic, D. A. (2009). "Comparison of 1D/1D and 1D/2D coupled (sewer/surface) hydraulic models for urban flood simulation." Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 135, No. 6, pp. 95-594.
Lee, J. (2017). Development of Regional Flood Damage Functions for Public Facilities Based on Disaster Statistics and Impact Assessment of Climate Change, Ph.D. Dissertation, Inha University (in Korean).
Lee, S., Lee, J. and Kim S. (2017). "Selection of flood risk hotspots in urban areas: based on the AHP-PROMETHEE method." The Korea Spatial Planning Review, Vol. 94, pp. 51-64 (in Korean).
Lee, T. S. and Jung, C. S. (2014). "Nonparametric statistical temporal downscaling of daily precipitation to hourly precipitation and implications for climate change scenarios." Journal of Hydrology, Vol. 510. pp. 182-196.
National Disaster Management Institute (2010). Disaster Site Investigation and Disaster Prevention Planning Standard Establishment for Urban Space and Facilities (in Korean).
Schmitt, T. G., Thomas, M. and Ettrich, N. (2004) "Analysis and modeling of flooding in urban drainage systems." Journal of Hydrology, Vol. 299, No. 3, pp. 300-311.
Song, C. G., Ku, Y. H., Kim, Y. D. and Park, Y. S. (2016). "Stability analysis of riverfront facility on inundated floodplain based on flow characteristic." Journal of Flood Risk Management, Vol. 9, No. 1, pp. 1-13.
United Nations Office for Disaster Risk Reduction (UNISDR) (2009). 2009 UNISDR terminology on disaster risk reduction. UNISDR, Geneva.
United Nations Office for Disaster Risk Reduction (UNISDR) (2015). Global Assessment Report 2015 on Disaster Risk Reduction, UNISDR, Geneva.
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