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기후변화에 따른 에너지 저장시설 침수 위험성 평가에 관한 연구
A Study on the Flooding Risk Assessment of Energy Storage Facilities According to Climate Change 원문보기

한국재난정보학회논문집 = Journal of the Society of Disaster Information, v.18 no.1 = no.55, 2022년, pp.10 - 18  

류성렬 (Department of Construction Safety Engineering, Kyonggi University)

초록
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연구목적: 인천지역 에너지 저장시설 폭우재해로 인한 침수분석의 원활한 수행을 위해 현장조사를 통한 탐문조사 및 목측 조사, 기 수립 보고서 및 도면 분석을 실시하였다. 현장조사를 통해 지금까지 파악되지 않은 관로 및 하천의 특성을 조사하였으며, 이를 토대로 침수분석을 위해 선정한 SWMM 모형의 입력자료를 구축하였다. 연구방법: 재현기간 및 지속기간별 확률강우강도 산출에 따른 확률홍수량 분석을 통해 임계지속기간의 결정을 위해 빈도별 임의 지속기간에 대한 확률강우강도 산정이 필요하므로 국토해양부 연구 성과를 활용하였다. 연구결과:이를 토대로 빈도 및 지속기간별 확률강우량을 추출하여 침수분석을 통해서 임계지속기간을 결정하고, 방재성능목표에서 제시한 강우량을 적용하여 부지의 안전측 검토가 가능하도록 하였다. 결론: 해당 기지의 임계지속기간은 유역 경사가 매우 완만하여 30분으로 비교적 짧은 지속기간으로 나타났으며, 일반적으로 임계지속기간이 30분 이내의 경우 침수가 발생하더라도 침수규모는 크지 않는 특성이 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Purpose: For smooth performance of flood analysis due to heavy rain disasters at energy storage facilities in the Incheon area, field surveys, observational surveys, and pre-established reports and drawings were analyzed. Through the field survey, the characteristics of pipelines and rivers that hav...

주제어

#에너지저장시설   #침수   #확률강우량   #빈도   #홍수  

표/그림 (10)

AI 본문요약
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제안 방법

  • 기지의 채택된 임계지속기간 자료를 활용하여 3개의 메인 관로를 대상으로 임계지속기간에 해당하는 동수경사선을 검토하고, 이 때 유역 내 침수발생 여부를 분석하여 부지의 폭우재해 안전성을 검토하게 된다.
  • 기지의 침수분석을 위해서 재현기간 5~100년 및 강우지속기간 10~60분을 대상으로 확률강우량과 방재성능목표의 지속기간 30분과 60분의 강우량을 도출하였다. 강우의 시간분포는 최근 홍수량 분석 추세를 반영하여 HUFF 3분위법을 적용하였다.
  • 본 과업의 대상지는 위에서 살펴본 바와 같이 대부분 바다에 접해 있으며 특히 ○○기지는 유역의 출구부가 바로 바다로 연결된 전형적인 해수위에 영향을 받는 조건을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 유역의 하류부 경계조건을 결정하는 해수위 조건을 수집하여 분석하였다.
  • 실강우사상으로 검증된 SWMM 모형에 재현기간 및 지속기간별 확률강우량을 적용하여 침수분석을 실시하였다. 침수분석 결과를 맨홀에서의 침수가능성 분석 결과 기지 말단부에서의 유출수문곡선, 이를 활용한 주요 관로에 대한 임계지속시간선정 및 임계지속시간에 대한 동수경사선을 작성하였다.
  • 홍수량 산정 시 임계지속기간의 개념을 적용하기 위하여 강우강도식의 산정이 필요하며, 최근 연구결과인 ｢확률강우량도 개선 및 보완 연구(2011, 국토해양부)｣에서 제시된 6차 전대수 다항식이 비교적 상관계수가 높으므로 이를 채택하는 방안을 권장하므로, 본 연구에서도 이를 근거로 지속기간 10분 단위 간격으로 홍수량을 산정하여 임계지속기간을 채택하였다.

대상 데이터

  • ○○기지에 가장 큰 영향을 미치는 인천 조위관측소의 2017년 월별 조위 통계 자료를 수집하고 분석하였다. 아래 표는 국립해양조사원에서 제공하고 있는 2017년 연간백서에 수록된 인천 조위관측소의 2017년 월별 조위 통계 결과이다.
  • 인천기상대의 기상요소별 관측 자료를 조사․분석하여 인천기지의 기상자료로 이용하였으며, 최근 10년(2007~2017년)간의 기상관측 자료를 분석하였다.

데이터처리

  • 2016년과 2017년에 발생한 최대강우(지속기간60분)를 취득하여 SWMM모형을 검증한 후, 방재성능목표 강우량을 적용하여 유출분석을 수행하였다. 일부 기지의 관망자료가 불확실한 경우엔 현장조사와 설계 도면을 바탕으로 모형을 수립하였다.
  • 기지 서측 ◯◯공사 사이 도로 주변 부지 유량은 주변의 측구를 통해서 바다로 직접 유출되므로 모형에는 포함하지 않았다. 해당 기지 부지의 전체 주요 관로를 node 305~100, node 403~100, 603~100으로 연결되는 관로로 3개의 라인으로 선정하여 향후 침수분석 결과인 동사경사선을 비교하였다.

이론/모형

  • 기지의 침수분석을 위해서 재현기간 5~100년 및 강우지속기간 10~60분을 대상으로 확률강우량과 방재성능목표의 지속기간 30분과 60분의 강우량을 도출하였다. 강우의 시간분포는 최근 홍수량 분석 추세를 반영하여 HUFF 3분위법을 적용하였다. 각 재현기간과 강우지속시간에 따른 강우량과 강우강도는 Table 3와 같다.
  • 실강우사상으로 검증된 SWMM 모형에 재현기간 및 지속기간별 확률강우량을 적용하여 침수분석을 실시하였다. 침수분석 결과를 맨홀에서의 침수가능성 분석 결과 기지 말단부에서의 유출수문곡선, 이를 활용한 주요 관로에 대한 임계지속시간선정 및 임계지속시간에 대한 동수경사선을 작성하였다.
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참고문헌 (4)

  1. Ham, E.-G. (2016). Safety Assessment Against Climate Change. Korea Gas Safety Corporation. Seoul, Korea. 

  2. Ham, E.-G. (2017). Reduction of Damage from Flood Damage to Facilities. Disaster Prevention and Safety Specialist Training Program, Seoul, Korea. 

  3. Ham, E.-G. (2020). "A Study on the Response Plan Natural Disaster Risk by Climate Change." Proceedings of the 25th The Society of Disaster Information, Seoul, Korea, pp. 1102-1125. 

  4. WAMDI group (1988). "The WAM model - a third generation ocean wave prediction model." Journal of Physical Oceanography, Vol. 18, pp. 1775-1810. 

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