• 한국방재학회지
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• 제8권1호
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• pp.48-52
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• 2008

대형태풍 카트리나가 준 주요 교훈 중의 하나는, 위험도 분석에 기반한 종합적인 재해경감 프로그램의 중요성이다. 미국에서는 이를 위해 다양한 위험도 분석(risk analysis) 프로그램 개발에 노력해 왔다. HAZUS(Hazarda-US) 프로그램은 대표적인 자연재해 예측 시스템으로서, 위험요인 파악(hazard identification), 지역사회의 취약성 분석(vulnerability of the society), 그리고 피해결과예측(loss estimation)의 세 가지 요소로 구성된다. 1992년 지진을 대상으로 개발된 이 프로그램은 현재, 지진 홍수 허리케인 윈드에 대해 피해예측을 할 수 있는 HAZUS-MH MR3가 사용 중에 있다. FEMA에서는 주정부에서 HAZUS를 활용, 피해 예측에 기반한 재해경감 정책을 추진할 수 있도록 다양한 재정적 기술적 지원을 하고 있다. 이에 따라, 2004년 머릴랜드 주에서는 미국 최초로 주 전역에 걸친 홍수피해 예측을 실히하고 이를 바탕으로 다양한 경감정책을 추진하였다. 머릴랜드 주정부에서 Salisbury 대학에 의뢰하여 수행한 홍수 피해 예측 과정은, 조사구역 및 위험요인(홍수) 결정, 사용 데이터 확정, 수문학적 분석, 수리학적 분석, 피해예측(건물 용도별 피해면적, 건물 용도별 피해액, 건물 재질별 피해면적, 건물 재질별 피해액, 지역의 경제학적 피해)의 과정으로 수행되었다. 홍수피해 예측 결과, 100년 빈도 홍수가 재현될 경우, 주 전체 면적 중 13%이상의 지역에서 약 80조 이상의 피해액이 예측됨에 따라, 종합적인 재해경감 대책의 필용성이 제기되었다. 이에 따라, 머릴랜드 주정부에서는 홍수피해예측 결과를 토대로, 주정부 재해경감 예산 재분배, 홍수터 보호, 건물규제 강화, 토지이용계획 재조정 등 보다 과학적이고 종합적인 재해경감 프로그램을 추진하였다. 머릴랜드 주정부의 이번 연구는 주정부로서는 최초로 HAZUS를 활용하여 주 전역에 걸친 피해예측을 실시한 것으로서, 피해예측 시스템이 어떻게 주정부의 과학적 피해경감 프로그램에 기여할 수 있는 지를 보여주는 사례이다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제5권5호
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• pp.1-10
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• 2002

우리나라의 기후변화연구에서 삼림생태계의 영향과 적응은 가장 중요한 관심사중 하나이다. 지리적 위치와 통일문제 등을 고려할 때, 한반도는 역동적인 개발이 이루어질 지역이며 인구와 경제적 상황의 변화로 삼림 생태계에 급격한 변화가 예상된다. 기후변화의 영향은 이러한 상황을 더욱 복잡하게 만들게 될 것이다. 본 연구에서는 이런 영향을 평가하기 위해, IS92a 시나리오의 GCMs(General Circulation Models)결과들을 이용하여 가능한 기온 증가 범위내에서 삼림생태계의 변화를 예측하였다. 변화를 추정하기 위해 AIM/Impact[Korea](the Asian-Pacific Integrated Model) 모형을 이용하여 시기별 Holdridge 생물기후대를 예측하고 목본식물의 이동속도를 고려한 지역삼림의 영향 및 적응 패턴을 분석하여 생태계 변화로 인한 경제적 가치 손실액을 추정하였다. 분석 결과는 다음과 같이 요약된다. 1) 목본식물의 추정 평균이동속도 0.25km/년의 경우, 한반도에서 삼림소실지역은 발생하지 않는 것으로 예측되었다. 그러나 인위적 개입이 없는 경우 고사의 위험이 높은 지역은 남한의 경우 남한 총면적의 14%를 차지하였고, 북한은 18%정도의 면적이 고사 위험이 있는 것으로 나타났다. 남한 고사위험지역의 80%는 난온대림 지역으로 주로 남해일원과 전라도 서해안에서 발생하며, 북한은 고사위험지역의 대부분이 냉온대림지역으로 주로 평안도 내륙지역과 중국 접경지경, 함경남도의 영흥만 북부에서 나타났다. 2) 목본식물의 이동속도 변화에 따라 남한은 매년 0~976백만불, 북한은 0~2,492백만불 범위의 경제적 가치손실이 발생하는 것으로 예측되었다. 또한 목본식물의 추정 평균이동속도가 0.25km/년일 경우, 한반도 전체의 가치손실액은 매년 3,471백만불에 달했으며, 남한의 경우 목본식물의 이동속도가 0.5km/년 이상인 경우 삼림의 경제적 가치 손실은 발생하지 않았다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2016년 정기학술대회
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• pp.428-432
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• 2016

자연재해는 전 세계적으로 몇 조원에 이르는 피해를 주고 있으며 근래에는 기후변화로 인한 이상기후현상으로 집중호우의 빈도가 증가하고 있으며 홍수, 산사태 토석류 등 발생빈도가 늘어나고 있는 추세이다. 최근 2011년 서울에서 발생한 우면산 토석류의 피해와 강원도 일부 지역의 피해로 인해 많은 피해가 일어났으며, 국가에서는 산사태 피해를 최소화하기 위해서는 장기적으로는 위험한 지역에 구조물을 설치하는 등 예방사방을 실시하고, 단기적으로는 위험요소의 제거와 위험지역의 예측을 통한 경계피난체재를 철저히 할 필요성이 강조되고 있는 실정이다. 특히, 강원도는 산지로 이루어져 있으며, 매년 집중호우나 태풍이 지나간 다음, 많은 양의 강우량으로 인해 산길을 지나는 도로에 토석류로 인해 길이 막혀 이동이 불가능 하게 되거나 산지 아래에 있는 건물이 산에서 쓸려서 내려오는 토사와 나무에 의해 파괴되어 물질적인 피해를 입는 영상이 뉴스를 통해 많이 접하고 있다. 본 연구에서는 토석류에 대한 전반적인 특성을 설명하고 체계적인 관리가 필요하다. 연구 지역은 춘천지역을 대상으로 SINMAP 모델 기법의 조도계수와 특성을 고려한 위험지도를 작성하였고 산사태 일부 지역에 대한 위험도 평가를 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.211-218
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• 1993

산사태는 발생빈도는 적으나 자연적 요인이나 인위적인 요인에 의한 사면의 안정파괴시 많은 인명 및 재산상의 손실을 유발시킨다. 최근 산사태 발생지역 예측을 위한 통계적 방법과 현장관측 방법 등의 연구가 지속적으로 진행되고 있으나 발생체계의 복잡성으로 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 산사태 위험지역 예측을 하기위해 산사태가 발생한 지역을 모델 지역으로 선정하였다. 모델 지역의 지형을 축척 1 : 25,000, 1 : 10,000, 1 : 5,000, 1 : 1,200별 비교를 하기위해 표고를 데이타베이스화하여 표고 및 경사도의 경중률에 의한 예측을 한 결과 부분적인 예측이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제21권4호
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• pp.64-80
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• 2018

우리나라의 시민들은 범죄에 대한 일반적인 사항만을 알 수 있을 뿐, 자신이 범죄위험에 얼마나 노출되어 있는지를 파악하기 어렵다. 경찰의 입장에서도 범죄발생 지역을 예측할 수 있다면 경찰력이 부족한 상황에서 효율성 있게 범죄에 대처 가능할 것이지만 아직 우리나라에서는 예측시스템이 없고, 관련 연구도 매우 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 범죄발생 위험지역 예측 자동화 시스템 개발의 첫 번째 단계로 빅데이터로 구축 가능한 범죄정보와 도시지역 자료를 바탕으로 머신러닝 방식을 통해 한국형 범죄발생 위험지역 예측 모형을 개발하고자 한다. 또한 시나리오를 가정하여 범죄발생 확률을 지도로 시각화함으로써 사용자의 이해도를 높이도록 하였다. 선행 연구 및 사례에서 범죄발생에 영향을 미치는 요인 중 빅데이터로 구축 가능한 범죄정보, 날씨정보(기온, 강수량, 풍속, 습도, 일조, 일사, 적설, 전운량), 지역정보(평균 건폐율, 평균 용적율, 평균 높이, 총 건축물수, 평균 공시지가, 평균 주거용도면적, 평균 지상층수)를 머신러닝에 활용할 수 있도록 데이터를 사전 처리하였다. 머신러닝 알고리즘으로서 지도학습 모형 중 다양한 분야에서 활용되며 정확도가 높다고 알려진 의사결정나무모형, 랜덤포레스트모형, Support Vector Machine(SVM)모형을 활용하여 범죄 예측 모형을 구축하고 비교 분석하였다. 그 결과 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error, RMSE)가 낮아 예측력이 높은 의사결정나무모형을 최적모형으로 선정하였다. 이를 바탕으로 가장 빈번하게 발생하는 절도와 폭력범죄를 대상으로 시나리오를 작성하여 범죄 발생 위험지역을 예측한 결과, 사례도시 J시는 위험지역이 3가지 패턴으로 발생하는 것으로 나타났으며, 각각 발생확률을 3 등급으로 구분하여 $250{\times}250m$ 단위의 지도형태로 시각화할 수 있었다. 본 연구는 향후 자동화 시스템으로 개발하여 시시각각으로 변하는 도시 상황에 따라 실시간으로 예측 결과를 시각화하여 제공함으로써 보다 범죄로부터 안전한 도시환경 조성에 기여하고자 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권10호
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• pp.753-761
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• 2019

여름철 집중호우는 도시지역의 홍수피해를 발생시키는 주요한 원인 중 하나이다. 우리나라의 최근 재해통계에 따르면 도시홍수의 발생빈도는 점점 잦아지고 있으며, 그 규모 또한 커지고 있다. 하지만 국지성 집중호우는 예측이 어려워 실제 홍수 대응을 담당하는 지자체 공무원들의 업무에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 도시홍수 대응에 시간적 여유 확보를 통한 피해 저감을 위해 앙상블 기상예측 자료를 활용한 홍수위험 매트릭스를 구축하고, 그 적용성을 판단하고자 하였다. 홍수위험 매트릭스는 홍수위험도의 정도를 나타내는 잠재적 영향(X축), 위험 기상현상이 발생할 확률인 발생가능성(Y축)으로 구성된 2차원 매트릭스로 확률예보에 기반한 홍수위험 예측 방안이다. 이를 위해 부산 및 대구광역시 내 기초지자체 각각 1곳을 대상으로 과거 홍수피해기록과 확률강우량 자료를 활용하여 지역별 홍수위험 매트릭스를 구축하고, 과거 호우사상에 대해 기상청의 LENS 자료를 적용하여 그 적용성을 판단하였다. 그 결과 최대 3일전 홍수위험에 대한 예측이 가능한 것으로 분석되었으며 실제 활용 시 홍수 대응시간을 확보하여 피해 저감에 도움이 되리라 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.238-238
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• 2018

2011년 동일본 대지진으로 발생된 지진해일로 인해 막대한 경제적 손실과 인명피해가 발생하였고, 2차적 사회적 피해가 지속되고 있다. 또한 국내에서도 최근 경주와 포항지역에서 지진이 발생하여 피해가 발생함에 따라 재난의 불확실성에 대한 대비의 중요성이 강조되고 있고, 과거 안전하다고 했던 재난에 대한 위험성에 대해 국민들의 관심이 증대되었다. 피해사례가 2차례 있는 지진해일의 경우도 동일본 대지진 이후로 전 세계적으로 해일에 대한 위험성이 재평가되고 있다. 지진해일은 해저에서 발생하는 지진에 의한 것으로 발생지점 및 강도 등을 예측하기가 쉽지 않으므로, 지진발생에 대한 가상 시나리오를 이용한 연구가 진행되고 있다. 가상 시나리오를 활용하여 현재까지 많은 침수예상도가 제작되었으나, 다양한 시나리오 대해서 검토되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 과학적 보간법을 이용하여 수치모형을 수행하지 않고 기수행된 연구 DB를 활용하여 지진해일 피해를 예측하는 기술을 개발하였다. 연구 DB는 국립재난안전연구원에서 수행된 지진해일 자료를 활용하였고, 전국단위를 기반으로 지진규모 7.0~9.0 내에 지진해일을 유발하는 지진에 대해 지진해일의 피해를 예측할 수 있는 기술을 개발하였다. 기술을 검증하기 위해 5개의 진원지에 대하여 과거 발생 지진규모부터 극한의 지진규모를 가정한 수치모의 결과와 본 연구의 결과를 비교하였다. 본 연구는 격자 1km인 광역모형의 모의결과를 활용하였으므로 실제로 해안지역의 침수양상의 정확도가 높지 않지만 향후 고정밀 공간해상도에 대하여 모의를 수행한다면 지진해일로 발생하는 범람 및 침수를 보다 정밀하게 예측할 수 있을 것이라 기대된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.152-155
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• 2021

최근 많은 이슈가 되고 있는 제 4 차 산업혁명 기술을 건설 분야에 적용하여 다양한 형태의 센서를 활용한 IoT 의 활용가치를 높이고 근로자의 위험사항을 사전에 예방함과 동시에 건설현장에서 IoT 기반 스마트 건설안전시스템 전호구축을 위한 아키텍처를 개발하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 IoT 의 개념을 살펴보고, 현장 안전관리 프로세스를 근로자 편리성을 감안한 아키텍처로 전환연구를 하고자 한다. IoT 기반 스마트 건설안전시스템 구축을 위해서 활용 가능한 위험지역을 도식화하고, 적용 가능한 영역을 파악하였고, 다양한 사전예측분석 알고리즘을 활용하여 안전사고 예방에 관한 사전예측 유형을 분석하였다. 이를 바탕으로 위험지역에 대한 근로자의 동선을 파악한 후 위험지역에 사전정보 제공을 통한 건설현장의 IoT 기반 스마트 건설안전시스템을 전환해서 재해율 감소에 기여하고자 한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2022년도 하계학술대회
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• pp.158-160
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• 2022

최근의 자연 재난의 발생 빈도의 증가는 재난에 대한 정보전달의 중요성이 높아지는 만큼 전달 방법의 중요도도 높아지고 있다. 특히, 2020년의 코로나19(COVID-19)로 인하여 자연 재난에 더해 사회재난에 관한 관심도 증대하고 있으나, 재난정보의 빈도가 매우 높아져, 2000년대 통틀어서 제공된 재난 정보량보다 20년, 21년의 재난 정보량이 더 많아 보인다. 이러한 재난정보의 홍수는 반대급부로 정보의 피로도를 증가시켜 의도적 또는 비의도적 무시 경향을 유발할 수 있다. 이에 본 논문에서는 재난 위험지역을 기반으로 Segment를 생성하고 관리하며, Segment 단위로 재난 위험 메시지를 제공하는 Segment기반 긴급메시지전송 시스템을 연구한다. 목표시스템에서는 재난정보를 실황 정보와 1시간 예측정보를 비교, 위험지역 회피시나리오를 지능화 개선하여 모바일앱 이용자에게 제공함으로써 대피 이동관리와 행동 유도를 이끌어 이용자의 인명피해 저감과 재산손실 감소의 효과를 얻고자 개발하였다.

• 한국측량학회지
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• 제11권2호
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• pp.53-58
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• 1993

산사태는 발생빈도는 적으나 자연적 요인이나 인위적인 요인에 의한 사면의 안정파괴시 많은 인명 및 재산상의 손실을 유발시킨다. 최근 산사태 발생지역 예측을 위한 통계적 방법과 현장관측 방법 등의 연구가 지속적으로 진행되고 있으나 발생체계의 복잡성으로 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 산사태 위험지역 예측을 하기 위해 산사태가 발생한 서동지역을 모텔지역으로 선정하였다. 모텔지역의 지형을 축척 1 : 25,000, 1 : 10,000, 1 : 1,200별 비교를 하기 위해 표고를 데이터베이스화하여 표고 및 경사도의 경중률에 의한 예측을 하였고, 산사태 발생 전의 항공사진을 판독한 결과 산사태 예측이 가능함을 알 수 있었다.