• 환경정책연구
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• 제9권3호
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• pp.3-27
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• 2010

본 연구는 도시화가 도시의 자연재해에 어떤 영향을 미쳤는지에 대해 패널모형을 통해 실증분석하고 있다. 연구의 문제의식은 도시화가 지역의 환경변화를 통해 도시의 기후변화에 따른 자연재해 취약성을 더욱 높일 수 있음에 착안한다. 본 연구의 분석틀은 도시재해 피해에 영향을 미치는 요소들에 대한 개념화에서 출발한다. 도시화는 토지이용과 인구밀도 두 가지 관점에서 조작적으로 정의되었으며 도시재해 피해를 늘리는 중요변수들을 위주로 모델링되었다. 본 연구의 분석결과는 도시화가 도시의 자연재해 피해를 반드시 증가시키지는 않으며 오히려 적절히 관리될 경우 피해를 줄일 수도 있는 것으로 나타났다. 도시화는 자연재해 피해를 늘리기도 하지만 동시에 저감시킬 수 있는 가능성을 가지고 있음을 확인하였으며, 이를 토대로 향후 기후변화에 대응하는 바람직한 적응정책(adaptation policy)의 방향을 제시하고 있다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.88-89
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• 2010

최근 인간의 활동범위와 영역이 확대되고 산업이 발전하면서 인간의 삶과 지속가능한 발전 등 도시 기후에 관한 관심도 높아지고 있다. 산업혁명 이후 도시화와 산업화로 인해 인구가 증가하고 도시지역으로 집중됨으로써 도시 열섬화 현상에 대한 도시환경문제가 부각되고 있다. 이는 최근까지도 도시개발에 있어서 기능과 효율성이 우선시 되어 도시기후에 대한 배려가 이루어지지 못하고 있으며, 오히려 과도한 냉난방을 가동하는 등 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 노력만을 행해왔다. 도시화에 따른 도시의 열환경 구조의 변화는 토지이용의 변화에 따른 피복상태와 밀접한 관련이 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 이렇듯 도시화가 진행됨에 따라서 도심 지표면을 덮고 있는 포장재도 변하고 있다. 대표적인 토지피복재로는 콘크리트와 아스팔트 등의 인공포장재, 수계, 삼림 등으로 크게 나누어 볼 수 있다. 최근 도심의 발달로 인해 도심의 표면은 점차 인공포장재인 아스팔트와 콘크리트로 덮여지고 있다. 인공포장재는 맑은 여름철 낮에 받아들인 열을 야간에도 머금고 있어 도시열섬현상의 주요원인이 된다. 도시화가 진행됨에 따라 토지이용형태가 변화하고 있으며 이러한 토지피복의 변화는 그 지역의 기온과 풍향, 풍속뿐만 아니라 지표온도도 변화시키므로 도시 열환경 구조에 적지 않은 영향을 미치고 있다. 과거에는 자연 환경과 도시공간에 대한 인식이 다른 분야로 나누어져서 다루었지만 현재 위성영상 기술의 발달로 많은 공간 정보를 파악할 수 있게 된 바 도시기후변화에 더욱 직접적이고 근본적인 접근이 쉬워졌다. 원격탐사기법의 활용은 위성자료를 이용하여 동시간대 평면적인 열구조를 정량적으로 파악하는데에 중요한 자료를 제공하여 도시지역을 덮고 있는 인공자재의 존재가 도시열섬의 형성과 밀접하게 연관이 있다는 사실을 짐작할 수 있다. 따라서 도시기후변화의 문제점을 더욱 적극적으로 해결하기 위해서는 토지이용에 따른 지표면 온도 상승의 현황을 파악하고 이를 저감 시킬 수 있는 대책들이 수립되어야 한다. 본 연구는 보다 세분화된 도시 열환경을 정량적으로 분석 평가하기 위해서 토지피복별 분류를 3가지로 대구시 중구 경북대학교 부속 고등학교(이하 사대부고 지점)를 도심지역으로, 경상남도 창녕군 창녕읍 우포늪(이하 우포지점)을 수계지점으로, 경상북도 안동시 길안면 만음리(이하 안동지점) 지점과 대구시 칠곡군 동명면 득명리 팔공산 한티재 도립공원(이하 팔공지점)을 산림으로 분류하여 연구하였다. 대구 계명대학교 기후환경연구실에서 보유하고 있는 AWS(Automatic Weather Station) 자료로 기상요소를 분석하였으며, MODIS Terra 위성영상을 이용하여 지표온도를 추출하고 분석하였다. 또 기상요소와 지표온도를 이용해 회귀식을 도출하여 추정기온을 산출하였다. 그 결과 첫째, 계절에 따른 기온의 시간변화는 여름의 평균기온이 $25.13^{\circ}C$와 $24.12^{\circ}C$로 사대지점과 우포지점의 평균기온이 가장 높게 나타났으며, 이는 도심에서 발생되는 인공열의 영향으로, 우포지점은 수계의 특징이 반영된 결과라 할 수 있다. 둘째, 계절에 따른 풍속의 시간변화는 여름의 경우 우포지점의 풍속이 1.63m/s로 가장 높은 반면 안동지점의 풍속이 0.27m/s로 가장 낮은 것으로 나타났다. 겨울의 경우 팔공지점의 풍속이 1.82m/s로 가장 높게 나타났다. 토지피복에 따른 지표면의 변화가 도시기후에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고, 또 지표면 온도와 기온과의 차이를 알아보기 위하여 MODIS 위성 영상을 이용하여 세 지점을 대상으로 토지피복에 따른 열환경을 평가 분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도는 여름철 주간에 안동지점의 경우 주변지역에 비해 지표면 온도가 약 $26^{\circ}C$로 낮게 나타났으며 우포지점의 경우 수계가 가지는 열 완충능력으로 약 $27^{\circ}C$의 낮은 지표면 온도를 나타내었다. 사대지점의 경우 약 $34^{\circ}C$이상의 높은 지표면 온도를 나타내었다. 둘째, MODIS 위성영상을 이용하여 산출한 지표면 온도와 관측된 기온과의 회귀식을 도출하여 상관분석 한 결과, 모든 지점의 값에서 상관성 및 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 상관분석의 결과를 통하여 추정한 기온은 지표면 온도와의 차이가 있지만 유사한 패턴의 결과로 추출되었다. 이러한 결과로 볼 때 도시의 인공자재를 이용한 건축과 개발이 도시열섬현상을 유발하는데 중요한 역할을 하는 것을 정량적으로 평가할 수 있었다. 따라서 본 논문의 연구결과를 바탕으로 도시계획에 있어서 인공구조물에 의한 기온과 풍속이 받는 영향을 고려하여 도심의 인공구조물의 배치나 자재에 대한 개발이 이루어져야 할 것이며 열교환의 방해 및 바람순환이 확보되는 구조로 개선되어야 할 것이다.

• KIEAE Journal
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• 제7권3호
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• pp.3-10
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• 2007

사회적 경제적 환경적 영향에 대한 장기적인 고려 없이 진행된 개발도상국가의 도시화와 인구증가는 도시의 슬럼화 등 다양한 문제를 초래하고 있다. 본 연구는 베트남 하이퐁시를 대상으로 생태적 도시계획모델을 제시하는 것을 목표로 한다. 본 연구에서 적용한 생태적 계획과정은 크게 네 단계로 구분할 수 있다. 첫째, 기존에 연구된 생태적 도시계획 과정 및 절차를 검토, 정리하였다. 둘째, 한국을 포함한 성공적 사례를 검토함으로써 베트남에 적용 가능한 전략과 친환경적 개발 요소 등을 도출하였다. 베트남과 비슷한 경제발전 과정을 거친 한국의 일산, 분당 등 생태도시 사례로 부터 네 가지 전략을 도출하였다. 셋째, 대상지 분석 및 토지적합성평가를 실시하였으며 절대보전, 상대보전, 개발가능 지역 등을 도출하였다. 마지막으로 앞의 세 단계를 토대로 생태적 신도시건설을 위한 토지이용계획을 수립하였고, 블루네트워크(수체계), 그린네트워크(녹지체계), 화이트네트워크(바람길체계), 휴먼네트워크(자전거 및 보행도로체계), 문화네트워크(역사자원체계)의 다섯 가지 네트워크개념을 적용하였다. 각 네트워크별, 각 네트워크간의 연결 및 순환을 강조함으로써 현존하는 자연적 문화적 자원을 보전, 신도시의 가치로 창출되게 하고자 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.99-99
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• 2011

최근에 미국에서 출범한 수질 교환 법은 수질기준을 혁신적인 접근방법으로 만족시키는 법이다. 이 법안은 수질기준을 초과하지 않는 조건에서 한 유역 안 다른 지점들의 점 오염과 비점오염 배출의 교환을 허용한다. 이 법안을 적용하기 위한 방법을 도출하기 위하여 많은 시험 프로그램을 운영하고 있지만 여전히 실제 교환은 상대적으로 적게 이루어지고 있다. 또한 하천내의 비 점오염량의 불확실성으로 인하여 교환 지점을 선정하고 적용하는 데에 큰 어려움이 있다. Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF)은 Soil and Water Assessement Tool (SWAT)과 함께 미국 하천 모델링에 많이 쓰이는 유역 모델로써 특히 HSPF는 각각의 토지 피복도의 퍼센트 투수량을 지정함으로써 도시지역의 유출량을 시뮬레이션 하는데 강점이 있다. 미국 중서부 미조리 주의 퍼시픽시를 포함하고 있는 Brush Creek 유역을 선택하여 퍼시픽시의 도시화 증가로 인한 Brush Creek 유역의 상류와 하류지역의 유출량 및 Sediment 변화를 예측하여 수질관리법을 적용하는 방법을 연구하였다. 이 연구의 특징은 원격탐사 이미지 (QuickBird)로 구현한 최근의 토지 이용을 미래의 도시지역으로 전환한 토지이용도를 사용함으로서 특정 유역을 가장 정확하게 이해하는 시뮬레이션을 가능하도록 한다는 점이다. 각각의 토지이용에서 도시화가 3가지의 강도를 가지고 진행된다는 시나리오를 이용하여 모델링을 하였고 이로 인해 계산된 유출량과 Sediment 양을 이용하여 각각의 토지이용 변화 별 수질 교환단위를 도출 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.525-533
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• 2023

산지가 많은 부산시의 지형적 특성상 가용토지가 부족한 상황에서 경부선 철도까지 도심을 가로지르고 있어 생활권의 단절과 도심발전을 저해하고 있다. 이에 토지 확보를 위하여 입체개발의 필요성이 제기되고 있으며, 최근에는 경부선 철도의 지하화로 양분화 된 도시를 연결하고 토지를 효율적으로 사용할 수 있도록 하는데 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 토지의 입체개발의 사례를 통해 개발유형을 분석하고, 부산시내 경부선 철도의 지하화 사업 시 메인이 되는 4개 권역(사상역, 구포역, 가야역, 부산진역)의 입체개발로 발생하는 가용토지에 효과적인 활용을 위한 시민인식조사 결과를 바탕으로 입체개발 유형별 개발방향 설정하였다. 또한 대상지 지역이 가지고 있는 지역적 특성과 현재 진행되고 있는 도시재생사업을 반영하여 철도에 의해 양분된 지역생활권의 단절 해소 및 철도시설 부지의 효율적 토지이용을 통한 입체적인 개발을 통해 철도 부지의 수평적, 수직적 공간활용의 설계방안을 제시하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.740-745
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• 2006

최근 중 소규모의 도시개발, 택지개발, 유통단지, 산업단지, 주택단지 조성 등의 단지개발이 급속히 증가하고 있으며, 이에 따라 재해영향평가 및 사전재해영향성 검토도 증가하고 있는 실정이다. 단지개발은 보통 지구지정 또는 기본계획을 수립하여 개발계획 승인을 받고 실시설계를 통하여 실시계획을 승인을 받는 절차를 갖는다. 이에 효율적인 토지이용계획을 위하여 개발계획 승인전에 수십 회의 토지이용을 변경하고 또한 실시계획승인 전에도 토지이용계획은 수회의 변경을 통하여 이루어진다. 이에 재해영향평가 및 사전재해영향성검토를 초기단계에서 수행하는 실무자들은 토지이용계획의 빈번한 변경으로 인하여 저류지 규모 산정에 어려움을 가지고 있다. 단지개발의 토지이용계획 특성상 투수지역이 다소 있는 단지, 투수지역인 공원 녹지, 불투층인 도로 주차장으로 주로 구성된다는 공통점이 있다. 따라서 최근의 심의 완료된 재해영향평가보고서들을 인용, 각 단지개발의 토지이용계획도를 고려한 저류지 홍수조절용량을 산정하는 경험적이고 통계적인 다중회귀모형을 개발하였다. 금회 유도된 다중회귀모형식은 재해영향평가 및 사전재해영향성검토를 수행하는 실무자에게 행정계획단계뿐만 아니라 개발사업단계에서도 신속하게 저류지 규모를 개략 산정하고, 비전문가인 검토자가 신속히 홍수조절용량의 적정성을 검토하는데 매우 효과적으로 사용될 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.866-866
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• 2012

최근 인구증가 및 도시개발 등으로 인해 지표면이 갖고 있었던 보수 및 유수기능 등이 현격하게 줄어들면서 이에 따른 홍수 유출량이 증대되고 첨두유량이 증가 되고 있다. 이러한 문제는 지표유출량의 변화에 따른 침투량에 영향을 많이 받기 때문에 이를 예측 및 분석하기 위한 다양한 모형들이 사용되고 있으며, 이러한 모형 중 L-THIA 모형은 토지이용도, 토양도, 일강우 자료만으로 직접유출을 모의가 가능하고 높은 정확성을 보이기 때문에 전 세계적으로 널리 사용되고 있다. 하지만 L-THIA 모형은 하나의 토지이용도만을 이용하여 직접유출량을 모의하고 검보정이 이루어지기 때문에 시간적, 공간적으로 변화하는 토지이용의 변화를 고려하지 못한다. 따라서 본 연구에서는 토지이용도의 변화가 L-THIA 모형의 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여 L-THIA 모형의 두 가지 검보정 시나리오를 각각 작성하였다. 시나리오1은 기존에 이루어지는 검보정 방법으로 경안천 유역의 일별 강우자료와 1995년 토지이용도만을 이용하여 1997년 1월1일부터 1999년 12월 31일까지 보정을 실시하고, 이에 따른 매개변수를 적용하여 2001년 1월 1일부터 2003년 12월 31일까지 검정을 수행하였다. 시나리오2는 시나리오 1과는 다르게 보정기간(2005~2010년)에는 2000년 토지이용도를 적용하고, 검정기간(2001~2003년)에는 2000년 토지이용도를 적용하여 각각 검보정을 수행하였다. 또한 시나리오 1과 시나리오 2에서 실측자료와 모의결과를 비교 분석한 $R^2$ 및 NSE 수치를 비교한 결과 토지이용도 변화를 보다 실제적으로 반영한 시나리오2에서 더 높은 수치를 나타냈다. 따라서 L-THIA 모형은 토지이용 별 CN 기반 직접유출량을 산정하기 때문에 본 연구결과에서 나타난 바와 같이 시간 변화에 따른 토지이용 변화를 같이 고려해야 보다 더 신뢰성 높은 모형의 결과를 산출할 수 있을 것이라 판단된다.

• 대한교통학회지
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• 제12권4호
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• pp.53-63
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• 1994

도시확산과 지방분권화의 시대적 추세는 도시경제 및 교통-토지이용모형의 구조에 도 영향을 미치고 있다. 첫째, 도시의 공간적 확산과 고밀도화로 인한 도시내 제반 경제.사 회활동이 이전보다는 훨씬 다양해지고 복잡해지고 있다. 둘째, 지방분권화로 인해 대도시내 작은 지역단위별 주민들이 자신의 지역문제에 대한 관심과 요구들이 증가하고 있다. 또한 대부분의 도시계획 및 정책은 대도시내 공간적으로 뿐만 아니라 서로 다른 이익집단에 상이 한 영향을 미치는 것으로 파악되고 있다. 이러한 요인으로 인해 대도시 모형은 1) 도시내 제반활동의 흐름을 체계적으로 분석할 수 있어야 하며, 2) 도시계획 및 정책의 효과를 도시 내 세분화된 공간별, 업종별로 분석할 수 있어야 한다. 본 연구는 Wilson의 모형에 도시내 중요한 경제활동인 통근과 shopping변수를 추가하여 Wilson의 모형이 대도시모형으로 이용 될 때 발생하는 문제를 해결하였다. 또한 모형을 구성함에 있어 Matrix Inversion과 Non-linear Programming Model의 두 가지 방법을 도입하고 그 장단점을 비교하였다. Matrix Inversion의 경우 해 (Solution)을 찾기가 쉬워 실질적이고 승수계산과정에서 각 Round마다 승수의 크기를 알 수 있는 반면 Programming을 통한 모형의 경우 제약식의 도 입이 용이하고 목적함수의 형태를 바꾸는 것이 가능하므로 이론적 기틀을 세우는데 유리한 접근방법으로 분석되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권2호
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• pp.203-214
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• 2012

콘크리트와 아스팔트가 상당 부분을 차지하는 도시의 물리적인 환경은 도시열섬효과를 일으키는 주요 원인이며, 일차적으로 토지이용 또는 토양피복에 따른 지표면온도의 상승으로 나타난다. 본 연구에서는 도시의 토지피복유형이 지표면온도에 미치는 영향을 공간해상도가 다른 MODIS, Landsat ETM+과 RapidEye 위성영상을 사용하여 비교 분석해 보았다. 연구대상지인 일산 신도시지역의 지표면온도는 토지 이용에 따라 뚜렷이 구분되는 패턴을 보여주었는데 건폐율이 높은 저층단독주택지구보다 건폐율이 낮고 녹지율이 높은 고층 아파트단지의 지표면온도가 현저히 낮게 나타났다. 토지피복유형과의 관계는 건물이나 도로 등 도시화지역의 면적이 증가할수록 기후존의 지표면온도가 증가하고, 식생과 수면, 그림자 지역의 면적이 늘어날수록 지표면온도는 떨어진다. NDVI와 지표면온도 사이에도 음의 선형상관관계가 나타나지만, 계절적 영향을 배제하기 어렵다는 단점이 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.123-123
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• 2017

기후변화의 영향으로 개발밀도가 높은 도시지역은 호우로 인한 피해가 지속적으로 증가하고 있다. 최근, 극한 호우에 의해 발생되는 도시침수의 피해를 저감하기 위해 시설물 대책에만 의존하기 보다는 지자체가 수립하는 공간계획을 통해 토지이용, 건축물 등을 아우르는 종합적인 예방전략 마련이 강조되고 있다. 하지만 지자체 도시계획 담당자가 기후변화를 고려해 방재대책을 마련하는데는 국가 차원의 표준화된 방법론의 부재, 침수해석을 위한 전문적 지식이 요구되는 등의 한계가 있다. 본 연구에서는 지자체가 도시계획에 실효성 있는 방재대책을 마련하는데 직접적으로 활용할 수 있는 도시침수에 대한 상세 위험도 주제도를 개발하고자 한다. 이를 위해, 우선적으로 중장기적인 측면에서 기후변화의 영향과 도시지역의 유출 특성을 고려해 방재계획을 수립할 수 있는 강우 시나리오 기준으로 지속시간 1시간에 대한 재현빈도 30년과 100년을 제시하였다. 기후변화의 영향을 고려한 강우 시나리오 기준에 따라 도시지역 내 내수 외수의 침수발생 원인을 고려해 침수심 지도를 생성하고자 한다. 이를 위해 범용적으로 적용할 수 있는 침수해석 모형인 HEC-RAS와 SWMM을 선정하고, 공간적 제약이 없이 폭 넓게 적용할 수 있도록 모형의 구축 절차를 간소화한 방법을 제안하였다. 간소화된 침수해석 모형 결과를 토대로 강우 시나리오별 침수심 지도를 제작하고, 강우 시나리오와 침수심을 기준으로 위험정도에 따라 Red zone, Orange zone, Yellow zone, Green zone으로 영향권을 설정하였다. 실질적으로 각 영향권에 적합한 도시계획 차원에서의 방재대책 수립이 가능하도록 노출특성과 취약성 분석을 실시하였다. 노출특성은 영향권에 노출된 토지이용면적(m2)과 거주인구수(명)로 평가하고 취약성은 영향권 내 취약한 건축물 수(지하 또는 노후 건축물), 보호대상시설물 수로 평가하였다. 침수 발생이 예상되는 영향권별 노출특성과 취약성 분석 결과를 토대로 위험이 높은 지역(Red zone)은 공간규모를 축소해 상세 위험도 공간정보 주제도를 개발하였다. 또한 위험도가 높은 지역은 작은 공간 단위로 노출특성과 취약성을 분석해 상세 위험도 주제도를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 상세 위험도 공간정보는 지자체가 도시계획 수립단계에서 실질적인 방재대책을 강구하는데 활용할 수 있을 것으로 기대한다.