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III. 연구개발의 내용 및 범위
국내외 재난 리스크 모델 동향을 파악하기 위해, 문헌조사, 학회참석 등을 통해 국내외 재난 리스크 평가 관련 기술을 조사하고, 수리과학을 이용한 방재 연구 동향을 살펴보고자 한다. 재난 리스크 모델 수요를 조사하기 위해, 재난 손실 평가 시스템의 수요가 증가하게 된 배경을 조사하고, 재난 리스크 모델의 국가적, 경제적, 사회적, 기술적 가치를 분석한다.
운영체계, 재난위험도평가모형과 지리정보시스템의 통합 방향, 데이터관리체계, Graphic User Interface 등 재난 리스크 모델

III. 연구개발의 내용 및 범위
국내외 재난 리스크 모델 동향을 파악하기 위해, 문헌조사, 학회참석 등을 통해 국내외 재난 리스크 평가 관련 기술을 조사하고, 수리과학을 이용한 방재 연구 동향을 살펴보고자 한다. 재난 리스크 모델 수요를 조사하기 위해, 재난 손실 평가 시스템의 수요가 증가하게 된 배경을 조사하고, 재난 리스크 모델의 국가적, 경제적, 사회적, 기술적 가치를 분석한다.
운영체계, 재난위험도평가모형과 지리정보시스템의 통합 방향, 데이터관리체계, Graphic User Interface 등 재난 리스크 모델의 개발 방향을 연구하기 위해, 미국의 재난 손실 평가 모형인 HAZUS-MH를 분석한다. 또한 국내 자연재해 중 풍수해가 가장 큰 재난 피해의 원인임을 고려하여 국내 홍수 손실 평가 모형의 프로토타입을 연구한다. 홍수 손실 평가 모형은 국내 관련법을 시스템화하는 것이라 할 수 있으므로, 국내 관련법을 검토하고, 동시에 기존 GIS 기반의 다차원 홍수 피해 산정 시스템 연구를 분석한다.
특히 본 연구는 재난 리스크 모델의 기본 요소 중 재난 위험도 평가 기술 개발에 집중하고자 하며, 그 중 홍수 손실 평가 시스템의 기본 요소인 홍수 위험도 평가 기술 개발에 집중한다. 인구밀도가 높고 피해 자산은 밀집되어 있으나 홍수 위험도 평가가 어려운 도시 홍수 모형에 대한 연구를 수행하며, 이를 위해 수치 모델을 중심으로 홍수 위험도 평가 기술을 검토한 후 필요한 모형을 개발한다.
재난 리스크 모델 개발을 위한 국내외 연구 협력체계 구축을 위해서는 본 연구소의 재난 연구를 홍보하고 유관기관의 관심을 유도할 필요가 있다. 이에 수리과학기술을 활용한 재해 저감 연구를 수행하고 그 결과를 국내외 학회 및 연구논문을 통해 발표한다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• 목차 ... 6
• 제 1 장 서론 ... 8
• 제 1 절 연구배경 ... 8
• 제 2 절 필요성 ... 10
• 제 3 절 연구목표 ... 11
• 제 4 절 연구범위 ... 13
• 제 2 장 재난 리스크 모델 ... 14
• 제 1 절 정의 ... 14
• 제 2 절 구성요소 ... 15
• 제 3 절 기술정보 ... 16
• 제 3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 17
• 제 1 절 국내외 재난 리스크 평가 기술 개발 현황 ... 17
• 1. 전통적인 재난 리스크 평가 방법 ... 17
• 2. 국외 현황 ... 18
• 가. 재난 리스크 모델 ... 18
• (1) HAZUS-MH ... 18
• (2) 리스크 평가 전문 기관 ... 23
• (3) 연구 동향 ... 24
• 나. 수리과학을 이용한 방재 연구 ... 25
• (1) 미국 국토안보부 ... 25
• (2) 재해지도 ... 25
• (3) 미국공병단 HEC 소프트웨어 ... 27
• 3. 국내 현황 ... 27
• 가. 관련 법률 ... 27
• 나. 재난 리스크 모델 ... 28
• (1) hazard module ... 28
• (2) Inventory and Vulnerability module ... 30
• (3) Loss module ... 31
• (4) 모델 개발 및 검증 ... 32
• 다. 수리과학을 이용한 방재 연구 ... 35
• (1) 국립방재연구원 ... 36
• (2) 재난정보시스템 ... 40
• 제 2 절 국내외 재난 리스크 모델 수요 조사 ... 42
• 1. 재난 손실 평가 시스템 수요 증가 배경 ... 42
• 2. 재난 리스크 모델 개발의 가치 분석 ... 42
• 가. 사회, 경제적 효과 ... 42
• 나. 기술적 효과 ... 43
• 제 3 절 기존 홍수 피해 산정 방법 검토 ... 43
• 1. 다차원 홍수피해 산정 방법 검토 ... 43
• 2. GIS 기반 홍수 손실 평가 모형 연구 검토 ... 45
• 제 4 절 홍수위험도산정 수치 모델 검토 ... 45
• 1. 기존 모형 검토 ... 45
• 2. 최신의 수치 기법 실용화 ... 49
• 가. Quadtree cut-cell method ... 50
• 나. Well-balanced 수치 기법 ... 50
• 다. Multi-dimensional Limiting Process (MLP) ... 50
• 제 5 절 재난 리스크 모델 개발 환경 연구 ... 52
• 1. HAZUS-MH 분석 ... 52
• 2. GIS 기반 홍수 손실 평가 모형 프로토타입 연구 ... 55
• 제 6 절 국내외 협력체계 구축 및 수리과학을 이용한 방재 연구 ... 57
• 1. 수리과학을 이용한 방재 연구 ... 58
• 가. GIS와 행위자 기반의 비상 대피 모형 개발 ... 58
• 나. 인공신경망을 이용한 공간 분석 ... 59
• 다. 국가기반시설 리질리언스 연구 ... 62
• 2. 국내외 연구협력체계 구축 ... 64
• 제 4장 연구개발목표 달성도 ... 66
• 제 5장 연구개발결과의 활용계획 ... 67
• 제 1 절 재난 리스크 모델 개발 ... 67
• 제 2 절 내외수 통합 도시 침수 모형 개발 ... 69
• 제 3 절 수리과학을 이용한 방재 기술 개발 ... 69
• 제 6장 참고문헌 ... 71