초록 ▼

본 연구는 수계의 상류지역에서 빈번히 발생하고 있는 홍수피해의 주된 원인인 우수 역류현상 (backwater)을 재현할 수 있는 기술을 개발함으로써 역류현상 발생 메카니즘을 규명함과 동시에 정밀 3차원 지형모델에 기반한 홍수시뮬레이션에 의해 강우발생에 따른 홍수 피해예상지역을 보다 정확하고 효과적으로 예측함으로써 수계 상류지역의 홍수 피해를 경감하는데 그 목적을 두고 있다.
본 연구는 2년에 걸친 연구로 계획하여 진행하였으며, 1차년도의 연구는 강우사상에 따른 유입우수의 역류현상을 재현하기 위해 정밀 3차원 지형모델의 구축,

본 연구는 수계의 상류지역에서 빈번히 발생하고 있는 홍수피해의 주된 원인인 우수 역류현상 (backwater)을 재현할 수 있는 기술을 개발함으로써 역류현상 발생 메카니즘을 규명함과 동시에 정밀 3차원 지형모델에 기반한 홍수시뮬레이션에 의해 강우발생에 따른 홍수 피해예상지역을 보다 정확하고 효과적으로 예측함으로써 수계 상류지역의 홍수 피해를 경감하는데 그 목적을 두고 있다.
본 연구는 2년에 걸친 연구로 계획하여 진행하였으며, 1차년도의 연구는 강우사상에 따른 유입우수의 역류현상을 재현하기 위해 정밀 3차원 지형모델의 구축, 수계상 각종 시설물 및 하도특성 조사, 기초 조사자료 데이터베이스 구축, 과거 홍수피해 이력 조사 및 침수피해도 제작, 강우발생에 따른 댐수위와 배수위와의 연관성 분석, 배수위 산정을 위한 기초 입력자료 획득 및 분석에 초점을 맞추었으며, 2차년도연구에는 1차년도에서 획득한 기초자료 및 분석자료를 기반으로 하여 본 연구의 주요 핵심사항인 우수의 역류현상 재현과 홍수발생 메카니즘 규명, 발생 가능한 강우 시나리오에 의한 침수피해 예상지역의 도출 및 피해확산 모니터링에 관한 연구를 집중적으로 진행하였다.
연구 결과, 수계의 하류지역에서 발생하는 홍수피해의 양상과 큰 차이를 보이는 상류지역의 홍수피해를 배수위의 정확한 산출과 정밀 3차원 지형모델 및 수계상 각종 DB구축 자료를 이용하여 정밀 시뮬레이션 함으로써 상류수계의 침수피해의 주원인인 역류현상의 발생 메카니즘을 성공적으로 규명할 수 있었다. 또한 입력 자료의 다양성 및 불확실성에도 불구하고 구간별 배수위를 추정하여 홍수 시뮬레이션의 정확도를 크게 향상시킴으로써 상류수계의 홍수 시뮬레이션 기술을 확보하는 한편 강우별 홍수피해예상지역을 정확히 예측할 수 있는 기술을 개발할 수 있었다.
본 연구의 결과는 그간 수계의 하류지역에 집중되었던 홍수관련 연구와 치수대책에 반해 상대적으로 소홀히 다루어졌던 상류수계의 홍수피해의 원인을 규명하고 차별화된 홍수 시뮬레이션 기법을 적용하여 시뮬레이션 결과의 정확도를 크게 향상시킬 수 있었다는 점에서 큰 의미를 부여할 수 있을 것이다. 그리고 하류지역의 홍수피해를 경감할 목적으로 축조되어 운용중인 댐으로 인하여 홍수피해를 겪고 있는 상류지역의 홍수피해에 대한 관심을 유발하여 홍수관련 정책의 전환을 유도할 수 있는 계기를 마련할 수 있을 것으로 기대된다. 더불어 홍수발생에 따른 피해지역을 보다 빠르고 정확하게 예측할 수 있는 기술을 확보함으로써 상류지역의 홍수피해를 최소화하고 피해경감을 위한 치수대책의 입안과 홍수관리에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
이상의 연구 성과는 대한토목학회, 한국측량학회 등에 발표하여 큰 관심을 모았을 뿐 아니라, 최종 연구 성과를 종합하여 한국측량학회 논문집(2012.12.30.)(SCOPUS 등재지)에 게재한 논문(Flood Simulation of Upriver District considering an Influence of Backwater)은 기존의 홍수 시뮬레이션 기법과 차별화된 새로운 개념의 시뮬레이션 기법의 접근과 홍수 시뮬레이션 정확도의 향상에 크게 기여한 점을 인정받아 2012년도 우수논문상(2013.01.17.)을 수상하였다. 또한 연구결과를 종합하여 한국측량학회 춘계학술발표대회에서 발표한 논문(배수위 적용에 따른 상류하천의 홍수 시뮬레이션 정확도 향상) 역시 우수논문상(2013.04.26.)을 수상하는 등 연구성과에 대한 우수성을 인정받았다. 그리고 강우 사상별 배수위를 적용한 시뮬레이션 결과를 이용하여 침수피해지역을 3차원으로 예측한 2차년도의 연구결과에 대한 논문을 연내 관련 학회지에 게제 할 예정이다. 더불어 본 연구에 참여한 연구원 전원(4명)이 본 연구과제의 지원을 받아 석사학위를 취득하였으며, 이 중 3명은 관련분야에 취업하여 활발히 활동하고 있으며, 1명은 박사학위 과정에 입학하여 후속연구를 진행하고 있는 등 인력 양성에도 크게 기여하였다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목 차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• Ⅲ. 연구성과 ... 7