보고서 정보
주관연구기관 |
한국환경정책평가연구원 Korea Environment Institute |
연구책임자 |
이명진
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2017-05 |
과제시작연도 |
2016 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 |
TRKO201800005599 |
과제고유번호 |
1711035966 |
사업명 |
개인연구지원 |
DB 구축일자 |
2018-05-05
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키워드 |
기후변화.자연재해.상관관계.가중치.강우량.인공신경망.취약성도.적응대책.climate change.natural disaster.interrelationship.weighted value.rainfall.artificial neural network.susceptibility map.adaptation plan.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201800005599 |
초록
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연구의 목적 및 내용
본 연구의 최종적 목표는 국제적 수준의 기술을 개발하기 위한 극단적 기후변화에 따른 자연재해 발생 관련 항목간의 시공간 변이를 분석하여, 각 항목간 상관관계 분석 및 융합을 통한 시계열 피해도 작성 기술 개발에 있다. 이를 위하여 구체적인 3가지 연구목표를 수립하였다. 첫째 “도시지역 자연재해 유형 및 발생 임계치 시공간적 상관관계 분석”이다. 둘째, “도시 자연재해 관련 항목간 발생 중요 가중치 분석”을 수행하는 것이다. 셋째, 1차년과 2차년에 계산된 상관관계와 가중치를 바탕으로“취약성, 위험도 및 시
연구의 목적 및 내용
본 연구의 최종적 목표는 국제적 수준의 기술을 개발하기 위한 극단적 기후변화에 따른 자연재해 발생 관련 항목간의 시공간 변이를 분석하여, 각 항목간 상관관계 분석 및 융합을 통한 시계열 피해도 작성 기술 개발에 있다. 이를 위하여 구체적인 3가지 연구목표를 수립하였다. 첫째 “도시지역 자연재해 유형 및 발생 임계치 시공간적 상관관계 분석”이다. 둘째, “도시 자연재해 관련 항목간 발생 중요 가중치 분석”을 수행하는 것이다. 셋째, 1차년과 2차년에 계산된 상관관계와 가중치를 바탕으로“취약성, 위험도 및 시계열 피해도 작성 기술 개발” 이다.
연구결과
본 연구는 전술된 3가지 연구목표를 충실하게 이행하였으며 구체적으로는 다음과 같다.
1) 도시 자연재해 관련 항목간 발생 중요 가중치 분석을 위하여 첫째 강우량 도시 재해 관련 Database 구축을 위하여 연구지역(서울특별시), 도시 재해 부문(산사태, 축대붕괴 및 침수) 및 과거 및 현재 시점(1985년 ~ 2013) 기간 선정 및 중앙언론, 방송사 및 주요 포털의 전수조사를 통한 실질적 Database 구축하였다. 둘째, 과거 및 현재 시점 상관관계 분석을 위하여 일 최대 강우량, 1, 3, 5, 7일 등 도시 재해 발생 이전 누적 강우량, 시간 최대 강우량과 누적강우량의 상관관계 분석하였다. 셋째, 미래 시점 상관관계 분석을 위하여 미래 기후변화 시나리오 중 RCP 4.5와 8.5 기반의 일일 최대 강우량 300mm 및 최저 강우량 60mm의 발생 기간 및 빈도 분석하였다.
2) 도시 자연재해 관련 항목간 발생 중요 가중치 분석을 위하여 첫째, 침수 취약성 공간정보구축 및 가중치 분석을 하였으며 연구지역(서울특별시), 침수관련 항목(유수지, 불투수층 및 강우량 등)을 공간정보 Database 구축 및 인공신경망을 통한 상대적 가중치 분석하였다. 둘째, 산사태 취약성 공간정보 구축 및 가중치 분석을 위하여 연구지역의, 산사태관련 항목(임상종류, 지질 및 토양 배수 등)을 공간정보 Database 구축 및 로지스틱 회귀분석을 통한 산사태 발생 가중치 분석하였다. 셋째, 시공간 분석 방법 비교 및 적용하였으며, 침수(인공신경망), 산사태(로지스틱 회귀분석) 및 지하수 오염(계층분석방법) 등을 선정하였다.
3) 취약성, 위험도 및 시계열 피해도 작성 기술 개발을 위하여 첫째, 서울특별시 침수 취약성도를 분석하였다. 2010년 실제 연구지역 침수흔적도를 기반으로 침수와 관련된 항목을 선정, Frequency ratio 및 Fuzzy Operation을 이용한 침수 취약성도 작성, 2011년 침수 위치를 통한 검증하였다. 둘째, 지하수 오염 취약성 공간정보 구축 및 가중치 분석을 수행하여 연구지역(경기도), 지하수 오염관련 항목(점오염원 및 비점오염원, 생태자연도 등)을 공간정보 Database 구축 및 계층분석방법을 통한 지하수 오염 발생 가중치 분석과 취약성도를 작성하였다. 또한 이러한 취약성도, 위험도 및 시계열 피해도를 작성하는 기법을 개발하였다.
연구결과의 활용계획
본 연구의 결과는 기존의 정성적으로 분석되고 있는 자연재해 발생 현황과 원인의 관계를 정량적으로 분석, 자연재해 발생에 영향을 주는 관련 항목간의 상관관계와 가중치를 정량적으로 분석 및 최종적으로 이를 바탕으로 향후 유사 자연재해가 발생 가능한 취약성도를 분석하고 검증하였다. 개발된 기술과 정밀도 검증 결과를 바탕으로 국제수준의 연구성과를 도출하였으며, 최종적으로 SCI(E)급 논문 4건, 국내 등재지 9건, 특허 1건, 해외 저서 1건 및 이상기후 보고서 1건의 성과를 도출하였다. 이러한 연구성과는 향후 기후변화에 의하여 발생하는 국내 자연재해 대응에 대한 명성을 한 단계 높이는 계기가 될 것으로 예상한다. 또한 국가기후변화적응대책 및 세부시행계획의 수립과 이행에 직접적으로 활용 가능한 연구성과이다.
(출처 : 한글요약문 4p)
Abstract
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Purpose&contents
The final purpose of this research is to analyze spatiotemporal variations in elements associated with the occurrence of natural disasters caused by extreme climate change and to develop global-level technologies to write time-series disaster maps by analyzing interrelationships
Purpose&contents
The final purpose of this research is to analyze spatiotemporal variations in elements associated with the occurrence of natural disasters caused by extreme climate change and to develop global-level technologies to write time-series disaster maps by analyzing interrelationships of and converging the elements. To this end, three research goals were set: (1) analyzing spatiotemporal interrelationships between natural disaster types in urban areas and critical values, (2) analyzing key weighted values of the elements, and (3) developing technologies to write susceptibility, risk and time-series disaster maps based on the interrelationships and weighted values calculated in the 1st and 2nd years.
Result
This research fulfilled these three goals in earnest as follows:
1) To analyze key weighted values of elements associated with the occurrence of natural disasters in urban areas, first, a research area (Seoul), urban disaster types (landslide, embankment collapse and flooding), and time periods of the past and present (1985~2013) were determined and an actual database on urban disasters related to rainfall was established by conducting a thorough inspection on data on the element released through major media, broadcasters and web portals. Second, maximum daily rainfall, maximum hourly rainfall and cumulative rainfall 1, 3, 5 and 7 days prior to the occurrence of disasters were collected and the interrelationships between the data at past and present times were analyzed. Third, to analyze their interrelationships at future times, the duration and frequency of the occurrence of rainfall were analyzed under the assumption of 300mm of the maximum daily rainfall, and 60mm of the minimum daily rainfall using the RCP 4.5 and 8.5 climate change scenarios.
2) To analyze key weighted values of natural disasters related to flooding, flooding vulnerability spatial data were established and their weighted values were analyzed. Data on flooding-related elements (retarding basin, impermeable layer, rainfall, etc.) in Seoul were collected, and their relative weighted values were analyzed using an artificial neural network method. Second, to establish landslide vulnerability spatial data and analyze their weighted values, a database of spatial data on landslide-related elements (forest floor types, geological features, soil drainage, etc.) in Seoul was established. The weighted values of the occurrence of landslides were analyzed using a logistics regression analysis method. Third, spatiotemporal analysis methods were compared and selected as follows: flooding (artificial neural network), landslide (logistic regression analysis) and underground water pollution (analytic hierarchy process).
3) To develop technologies to write vulnerability, risk and time-series disaster maps, first, flooding vulnerability maps in Seoul were analyzed. Based on actual flood trace maps in Seoul in 2010, flooding-related elements were selected, and flooding vulnerability maps were written using frequency ratio and fuzzy operation methods. The maps were verified by comparing with locations of flooding in 2011. Second, underground pollution vulnerability spatial data were established and their weighted values were analyzed. A database of spatial data on underground water pollution elements (point and non-point pollutants, ecological zoning maps, etc.) in a research area (Gyeonggi-do) was established, and their weighted values were analyzed using an analytic hierarchy process method. Their vulnerability maps were written. In addition, techniques to write such vulnerability, risk and time-series disaster maps were developed.
Expected Contribution
The occurrence of natural disasters and their causes which had been qualitatively analyzed were analyzed quantitatively in this research. Interrelationships between and weighted values of elements that affect natural disasters were quantitatively analyzed. Using the analysis results, vulnerability maps of potential natural disasters were analyzed and verified. Based on the developed technologies and the results of verifying precision, global-level research performances were achieved as follows: 4 SCI(E)-level papers, 9 domestically published papers, 1 patent case, 1 internationally published paper, and 1 report on abnormal climate. These research performances will contribute to increasing Korea’s ability to deal with natural disasters caused by climate change going forward, and can be directly used to establish domestic climate change adaptation plans and detailed action plans.
(출처 : SUMMARY 5p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 목차 ... 2
- 연구계획 요약문 ... 3
- 연구결과 요약문 ... 4
- 한글요약문 ... 4
- SUMMARY ... 5
- 연구내용 및 결과 ... 6
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
- 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
- 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
- 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 23
- 5. 연구결과의 활용계획 ... 25
- 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 27
- 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 28
- 8. 참고문헌 ... 29
- 9. 연구성과 ... 31
- 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 34
- 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 34
- 12. 기타사항 ... 34
- 별첨1 대 표 연 구 성 과 ... 35
- 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 50
- 끝페이지 ... 76
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