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동수역학 모형을 이용한 침수사고 분석 및 특성요인도를 활용한 재해 원인 고찰

Inundation Accident Analysis Using Hydrodynamic Model and Consideration of Disaster Roots Using Cause and Effect Diagram

융합정보논문지 = Journal of Convergence for Information Technology, v.10 no.10, 2020년, pp.128 - 134  

유동현 (인천대학교 안전공학과) ,  송창근 (인천대학교 안전공학과)

초록
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최근 기후변화로 인해 태풍과 호우 피해가 증가하고 있으나 물리적인 침수대책과 재난대응 안전관리가 여전히 미흡한 실정이다. 따라서 안전 확보를 위한 대응체계를 마련하고, 침수 발생 시 피해를 최소화할 수 있는 실용적인 방안을 확보함으로써 경제적인 손실과 인명피해를 최소화하는 방안 마련이 필요하다. 본 연구에서는 '노량진 배수지 수몰 사고', '초량제1지하차도 침수사고'에 대한 동수역학 모의를 수행하고 침수양상을 해석하였으며, 침수위험도 정량화 지수를 이용하여 공간적 위험도를 산정하였다. 또한 특성요인도를 통해 침수사고에 대한 물리적, 관리적 원인을 체계적으로 제시하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, the damages by typhoons and heavy rains are increasing due to the climate change. However, we are still vulnerable to inundation disaster due to various causes such as poor physical flood control and lacks of disaster and safety management. Therefore, it is necessary to establish systems t...

주제어

표/그림 (12)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 동수역학 모형을 활용하여 최근 국내에서 발생한 침수재해 중 2013년에 발생한 ‘노량진 배수지 수몰 사고’와 2020년에 발생한 ‘초량제1지하차도 침수사고’에 대한 수치모의를 수행하고 침수양상을 해석하였다. 또한 특성요인도를 활용하여 침수재해의 근본적인 원인을 다각도에서 고찰하고자 한다. 이를 통해 침수재해가 발생한 복합적인 원인들을 분류하고 근원적인 문제점을 도출하여 인명과 경제적 피해를 저감하고 동일한 사고가 발생하는 것을 미연에 방지하는데 일조하는 것을 목표로 한다.
  • 또한 특성요인도를 활용하여 침수재해의 근본적인 원인을 다각도에서 고찰하고자 한다. 이를 통해 침수재해가 발생한 복합적인 원인들을 분류하고 근원적인 문제점을 도출하여 인명과 경제적 피해를 저감하고 동일한 사고가 발생하는 것을 미연에 방지하는데 일조하는 것을 목표로 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
초량제1지하차도 침수사고의 물리적 원인은? 초량제1지하차도 침수사고의 물리적인 원인으로는 해안에 인접해 있는 부산의 지리적 특성으로 인한 위험도 증가와 지하차도 내 배수 및 차수대책 불량을 꼽을 수 있다. 2020년 7월 23일 부산 지역에 호우경보가 발효된 후 4시간 30분만에 3명이 사망했다.
노량진 배수지 수몰 사고의 침수 원인과 사고 당시 상황을 파악한 결과? 물리적인 원인과 재난대응 관리적인 원인의 측면에서 특성요인도를 구성하였다. 물리적인 원인으로 폭우와 차수 대책의 문제점을 꼽을 수 있다. 사고 당일 이틀 전인 2013년 7월 13일부터 서울을 중심으로 중부 지방에 150 mm 이상의 많은 비가 내렸으며, 사흘 동안 이어진 폭우로 사고 당일인 7월 15일 한강대교 수위가 5.38 m까지 치솟아 침수사고가 발생했다[9]. 사고 당시 도달 기지 작업구에 임시로 설치한 6 mm 두께의 차수막이 수압을 이기지 못하고 터져 작업현장에 한강물이 쏟아져 들어왔다. 차수막은 도달 기지 내수위가 5.8 m를 넘어야 파손되지만 용접 이음 상태의 불량으로 5.8 m보다 낮은 수위의 수압에도 파손된 것으로 분석된다.
침수재해의 원인은? 지난 10년간 집중호우에 의한 범람과 저지대 침수, 토사재해 등에 의해 Table 1과 같은 인명재산 피해가 발생하였다. 이러한 침수재해의 원인으로는 호우 및 태풍 강도 증가, 양수기 부족 및 고장, 인접 배수로 배수 기능 불량, 대상영역의 저지대 위치, 재난대응 안전관리의 한계 등이 복합적으로 작용하여 발생한다.
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참고문헌 (10)

  1. E. T. Shin, J. H. Shin, D. S. Rhee, H. J. Kim & C. G. Song. (2019). Integrated Inundation Modeling of Flooded Water in Coastal Cities. Applied Science, 9(7). DOI : 10.3390/app907131 

  2. H. J. Kim, D. S. Rhee, & C. G. Song. (2018). Numerical computation of underground inundation in multiple layers by adaptive transfer method. Water, 10(85). DOI : 10.3390/w10010085 

  3. L. C. van Rijn. (1987). Mathematical Modelling of Morphological Processes in the case of Suspended Sediment Transport. Doctoral dissertation. Bibliotheek Technische University, Delft. 

  4. A. Mohammadian, M. Tajrishi & F. L AZAD. (2004). Two Dimensional Numerical Simulation of Flow and GEO-MORPHOLOGICAL Process Near Headlands by Using Unstructured Grid. International Journal of Sediment Research, 19(4), 258-277. 

  5. Defra and Agency. (2006). The Flood risks to People Methodology, Flood Risks to People Phase 2, FD2321 Technical report 1, FLood and Coastal Defence R&D Programme. Bristol : Defra and Agency 

  6. E. T. Shin. (2019). Development of Inundation Risk Evaluation Method Considering Hydrodynamic Force of Fluid Flow and Difficulty of Evacuation. Masters Thesis. Incheon Natioanl University, Incheon. 

  7. J. S. Park, G. H. NAM. & J. O. Choi. (2011). Parameters in cause and effect diagram for uncertainty evaluation. Accreditation and Quality Assurance, 16, 325-326. DOI : 10.1007/s00769-011-0763-4 

  8. O. Abbasi, E. Noorzai, K. G. Jafari, S. M. ASCE & M. Golabchi. (2020). Exploring the Causes of Delays in Construction Industry Using a Cause-and-Effect Diagram: Case Study for Iran. Journal of Architectural Engineering, 26(3). DOI : 10.1061/(ASCE)AE.1943-5568.0000431 

  9. Han River Flood Control Office (2013). Hydrological Annual Report of Korea. Ministry of Land, Infrastructure and Transport. 

  10. Korea Occupational Safety & Health Agency (KOSHA) (2014). Safety and Health Manual for Storm and Flood. Seoul : Korea Occupational Safety & Health Agency (KOSHA) 

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