• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 2009.08a
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• pp.40-44
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• 2009

지하구는 도시의 신경망이라 할 수 있는 통신, 전력, 상수도, 난방, 쓰레기 처리시설 등 도시 운용/관리를 위한 주요시설물을 안전하게 수용하고, 유지 관리하기 위한 시설로 IT기술을 이용하여 수용된 시설을 효과적으로 유지/관리하고, 재난으로부터 안전하게 보호함과 동시에 최소의 비용과 에너지로 수용된 시설물을 유지관리하기 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 지하구(공동구, 통신구, 전력구)의 운용 및 유지관리와 지하구에서 발생될 수 있는 각종 재난에 대응하기 위한 지하구 운용 및 유지관리에 대해 알아보고, 지하구 내부에 수용된 시설물을 효과적으로 유지관리하고 재난에 신속히 대응하기 위한 지하구 환경모니터링 시스템에 대해 기술 하고자 한다. 지하구 환경모니터링 시스템은 지하구 내부에는 전력, 상수도, 통신, 난방 등 다양한 시설물이 수용되어 있으며, 이러한 시설물의 부식, 고장 등으로부터 보호하기 위해 지하구내부의 환기시스템의 송풍기와 지하수와 기상재해로 인한 지하구 및 수용시설물의 침수를 막기 위한 양수펌프에 대해 실시간 상태모니터링 통해 송풍기 및 펌프의 고장여부를 판단하여 관리자에게 알림으로써 관리자가 신속하게 대응 할 수 있도록 하였다. 송풍기의 제어는 지하의 내부와 외부에 설치된 온/습도 센서를 통해 지하구 내부환경을 최적으로 유지할 수 있도록 함으로써 쾌적한 지하 내부환경 유지하고, 급/배기가 필요할 경우에만 송풍기를 가동함으로써 에너지를 절약 할 수 있으며, 화재, 침수 등에 대한 재난시 환풍기의 급/배기, 정지 등을 신속하게 제어할 수 있도록 하였다. 또한 지하구내부에서 발생된 재난을 유/무선을 이용하여 신속하게 지하구 주변의 장치(U-Pole 또는 통합컨트롤러)를 통해 경보를 전파함으로써 주변 시민들이 안전하게 대피할 수 있도록 하였다. 그리고 지하구 환경모니터링 시스템을 검증하기 위해 실제 지하구 및 실험실에 시스템 및 Test Board을 설치하여 운용시험을 실시 하였다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.5 no.2 s.17
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• pp.9-16
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• 2005

This paper presents the use of an Artificial Neural Network (ANN) as a viable means of forecasting Inundation Damage Area (IDA) in many watersheds. In order to develop the forecasting model with various environmental factors, we selected 108 watershed areas in South Korea and collected 49 damage data sets from 1990 to 2000, of which each set is composed of 27 parameters including the IDA, rainfall amount, and land use. After successful training processes of the ANN, a good agreement (R=0.92) is obtained (under present conditions) between the measured values of the IDA and those predicted by the developed ANN using the remaining 26 data sets as input parameters. The results indicate that the inundation damage is affected by not only meteorological information such as the rainfall amount, but also various environmental characteristics of the watersheds. So, the ANN proves its present ability to predict the IDA caused by an event of complex factors in a specific watershed area using accumulated temporal-spatial information, and it also shows a potential capability to handle complex non-linear dynamic phenomena of environmental changes. In this light, the ANN can be further harnessed to estimate the importance of certain input parameters to an output (e.g., the IDA in this study), quantify the significance of parameters involved in pre-existing models, and contribute to the presumption, selection, and calibration of input parameters of conventional models.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.2D
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• pp.267-274
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• 2011

In this study, around Jeju area where climatic change is most considerably appearing in Han Peninsula, we prepared sea level rise height caused by sea level rise (Seogwipo 5.6 mm/yr, Jeju 5.3 mm/yr) and a sea level rise scenario for the case when an enlarged typhoon attacks during high water ordinary spring tide, and evaluated flooding area and effect on road and facility using Digital Elevation Model(DEM) and GIS Spatial Analysis Technique. As a result, the flooding areas were shown to be 2.9 $km^2$ in 2040, 5.4 $km^2$ in 2070, and maximum 5.4 $km^2$ in 2100. Analyzing the effect of flooding on each type of road, the local roads(Gun-do) were shown to be mostly affected. The most flood effected facilities were individual houses. Especially, as there is a possibility for casualties to occur due to disaster in Hwabuk-dong because the effect of flooding on individual houses in this area was shown to be high. In addition, flood on port facilities will considerably affect logistic and marine activities. This study is thought to be a basic data which can be utilized for establishment of strategic coping measures and policies of government affiliated organizations through analysis of effect of sea level rise on construction field.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.31-31
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• 2011

해마다 반복되는 수해를 대비하여 배수펌프장을 설치하고, 취수보를 철거하는 방법으로 수해예방시스템을 고도화 시키고 있지만, 증가하는 홍수량에 대한 대비책으로는 역부족이다. 따라서, 홍수 피해에 대한 선제적 대응방안으로 강변저류지를 설치하여 상습 침수구역에 대한 대비가 진행되고 있다. 강변저류지 설치를 통해 유역의 홍수량을 분담하고 인접지역의 침수피해를 예방하는 역할을 기대할 수 있다. 국내에서도 영월군의 상습침수구역에 대한 대비책 중 하나로 국토해양부 및 강원도가 함께 영월강변저류지 조성공사를 추진하고 있다. 영월군은 지난 2002년과 2003년에 태풍 '루사'와 '매미'로 인해 심각한 피해를 입었으며, 2006년 집중호우시에도 현재 저류지 예정지역인 방절리 일대와 영월읍 시가지, 북쌍리 등이 대규모로 침수피해를 입은 바 있다. 해당 저류지의 총 넓이는 68만 8천 $m^2$로 물 290만 $m^3$을 가두어 둘 수 있는 규모이다. 하지만, 영월 강변저류지의 저류용량이 290만 $m^3$에 불과해 홍수예방 효과가 미흡하다는 지적이 잇따르고 있다. 따라서, 적절한 수문운영을 통해 홍수저감량과 저류효과를 증대시키는 홍수예방 방안을 제안하고자 한다. 본 연구에서는 유전알고리즘의 적용을 통하여 강변저류지에 설치된 수문의 운영 방법을 개선함으로써 홍수저감량을 최대화하고자 하였다. 수리 수문학적 모형인 HEC-RAS, HEC-I 모형을 연계 운용하여 평창강 유역을 대상으로 수문분석, 홍수유출량 분석, 하류 하천의 홍수영향 분석 결과를 도출하였다. 강변저류지 설치로 인하여 저류지 직하류부를 기준으로 약 $131\;m^3/s$의 첨두홍수량 저감 효과가 발생하는 것으로 검토되었지만, 본 연구에서 제안된 최적화 기법이 적용된 수문운영 방법을 병행하여 운영한다면 추가적으로 $24\;m^3/s$를 저감하는 효과를 얻을 수 있다. 효율적으로 저류지를 운영하여 홍수피해를 사전에 방지하고 나아가 다른 저류지 유역에도 본 연구를 적용하여 홍수피해를 줄이고 합리적으로 용수를 이용하는데 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.613-613
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• 2015

최근 전 지구적인 온난화로 인한 이상기후에 따라 강수량이 증가하고, 특정지역에만 국한되어 집중적으로 비가 내리는 국지성 집중호우의 발생 빈도가 증가하여 이로 인한 극한 홍수나 강우로 인한 산사태 등의 재해가 반복적으로 발생하고 있다. 홍수는 재산 및 인명에 이르기까지 막대한 피해를 야기한다는 점에서 이를 대비하기 위한 방안이 필수적이므로 국가적인 차원에서 홍수피해를 경감시키기 위한 여러 가지 구조적 또는 비구조적 대책들을 제시하고 있지만, 정확한 기상 변화의 예측이 어렵고 다양한 유발 원인들로부터 비롯된 홍수에 모두 대응할 수 있는 통합 대책 마련이 어려운 실정이다. 즉, 사전예방보다는 피해 복구에만 중점을 두고 있기 때문에 홍수 발생 유역의 지역적인 홍수피해 특성을 반영하지 못할 뿐만 아니라 어느 지역이 상대적으로 홍수피해의 위험성이 높은 지역인지도 파악하기 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 도시홍수피해 유형인 내수침수피해와 외수침수피해의 유형에 따라 사례들을 조사하고 관련문헌들로부터 도시 홍수 취약성 평가를 위한 대표적 인자들을 도출하였다. 도출된 인자들을 각각 IPCC의 취약성 평가 프레임에 따라 기후노출, 민감도 그리고 적응능력으로 구분하고 도시 상습침수지역인 도림천 유역을 시범 지역으로 하여 도시홍수 취약성 평가를 위한 지수를 개발하고자 한다. 본 연구를 통하여 향후 도시홍수피해의 잠재적 위험성이 높을 것으로 판단되는 유역에 대한 활용방안을 제시하고 유역의 특성 및 중요도에 따른 치수사업의 우선순위를 결정하는 등 유역의 특성을 반영한 구체적 적응정책의 방향성을 세우는데 기초자료로 제공될 수 있으며, 도시홍수로 인한 인명 및 재산의 피해를 최소화 하는 것에 목적이 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.267-267
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• 2016

Extreme events, such as Winnie(1987), Rusa(2002), Maemi(2003) at sea-side urban area, resulted not only economic losses but also life losses. The Korean sea-side characterisitcs are so complicated thar the prediction of sea level rise makes difficult. Geomophologically, Korean pennisula sits on the rim of the Pacific mantle so the sea level is sensitive to the surges due to earth quake, typoon and abnormal climate changes. These environmetns require closer investigation for the preparing the inundatioin due to the sea level rise with customized prediction for local basin. The goal of this research is provide the information of inundation risk so the sea side urban basin could be more safe from the natural water disastesr.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.302-302
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• 2021

지하차도의 경우 국지 및 돌발홍수가 발생할 경우 대부분 침수됨에도 불구하고 2020년 7월 23일 부산 지역에 밤사이 시간당 80mm가 넘는 폭우가 발생하면서 순식간에 지하차도 천장까지 물이 차면서 선제적인 차량 통제가 우선적으로 수행되지 못하여 미처 대피하지 못한 3명의 운전자 인명사고가 발생하였다. 수재해를 비롯한 재난 관리를 빠르게 수행하기 위해서는 기존의 정부 및 관주도 중심의 단방향의 재난 대응에서 벗어나 정형 데이터와 비정형 데이터를 총칭하는 빅데이터의 통합적 수집 및 분석을 수행이 필요하다. 본 연구에서는 부산지역의 지하차도와 인접한 지하터널 CCTV 자료(센서)를 통한 재난 발생 시 인명피해를 최소화 정보 제공을 위한 Object Detection(객체 탐지)연구를 수행하였다. 지하터널 침수가 발생한 부산지역의 CCTV 영상을 사용하였으며, 영상편집에 사용되는 CCTV 자료의 음성자료를 제거하는 인코딩을 통하여 불러오는 영상파일 용량파일 감소 효과를 볼 수 있었다. 지하차도에 진입하는 물체를 탐지하는 방법으로 YOLO(You Only Look Once)를 사용하였으며, YOLO는 가장 빠른 객체 탐지 알고리즘 중 하나이며 최신 GPU에서 초당 170프레임의 속도로 실행될 수 있는 YOLOv3 방법을 적용하였으며, 분류작업에서 보다 높은 Classification을 가지는 Darknet-53을 적용하였다. YOLOv3 방법은 기존 객체탐지 모델 보다 좀 더 빠르고 정확한 물체 탐지가 가능하며 또한 모델의 크기를 변경하기만 하면 다시 학습시키지 않아도 속도와 정확도를 쉽게 변경가능한 장점이 있다. CCTV에서 오전(일반), 오후(침수발생) 시점을 나눈 후 Car, Bus, Truck, 사람을 분류하는 YOLO 알고리즘을 적용하여 지하터널 인근 Object Detection을 실제 수행 하였으며, CCTV자료를 이용하여 실제 물체 탐지의 정확도가 높은 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.237-237
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• 2021

2020년의 경우 6월부터 8월 중순까지 54일 동안 전국에 걸쳐 대규모 폭우가 집중적으로 내리면서 산사태·침수·저수지 붕괴 등이 산발적으로 발생하였다. 특히 집중호우와 같은 풍수해의 경우 매년 반복적으로 발생하는 재난유형으로서 안전점검과 같은 대비를 위한 활동을 실시하고 있음에도 피해가 꾸준히 발생하고 있는 실정이다. 재난으로 인한 반복적인 피해로 인해 국가의 재난대응에 관한 관심이 점차 증가하고 있다. 현재 이러한 재난대응을 위하여 재난유형별로 위기관리 매뉴얼을 구축하였으며, 13개 협업기능을 통해 효율적인 재난대응을 실시하고자 정부 및 각 지자체, 유관기관 등이 노력하고 있는 실정이다. 그러나 복합적이고 큰 규모의 재난이 발생하면 현장과 상황실 간에 정보공유가 제대로 이루어지지 않는다는 문제가 반복적으로 발생하고 있다. 재난이 발생하면 지자체에서 재난대응 및 상황관리를 우선적으로 실시하고 있으나 재난현장에 파견한 현장담당자의 경우 잦은 보직이동으로 재난현장에서 필요로 하는 정보와 전달해야하는 필수정보에 대해 정확히 알지 못해 재난현장에서 수집해야할 정보들을 제대로 파악하지 못하는 등 재난대응에 있어 어려움을 겪기도 한다. 또한 현장대응 담당자들이 초기 대응에 집중 할 수 있는 정보전달 체계가 존재하지 않아 상황실에서 재난현장으로 필요로 하는 정보를 전송하는 현장대응 지원체계가 미비한 상황이다. 이에 본 연구에서는 재난현장과 상황실 간 원활한 소통뿐 만 아니라 재난현장담당자들이 재난현장 및 피해현황 정보 등을 신속하게 수집할 수 있도록 재난현장에서 필수적으로 수집되어야하는 정보 DB(Database)를 설계하였으며, 이를 바탕으로 모바일 기반 재난현장 정보수집 앱을 개발하여 현장대응 지원체계의 기초를 제시하고자 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.114-114
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• 2015

최근 기후변화로 인해 지구촌 곳곳은 이전에 경험하지 못한 극한 홍수재해로 몸살을 앓고 있다. 2011년 태국에서는 짜오프라야강 범람으로 국토의 70% 이상이 침수되었고, 2013년 인도 북부지역에서는 갠지스강 및 지류의 범람, 산사태, 가옥붕괴 등으로 1,000여명이 숨지고 관광객 및 순례객 7만여명의 발이 묶이는 피해가 발생하였으며, 2014년 발칸반도에서는 120년만의 폭우로 인하여 30여명이 사망하고 100만명의 이재민이 발생하였다. 국내의 경우 2011년 수도권을 중심으로 하루에 300mm가 넘는 기록적 호우가 쏟아지면서 주택과 도로의 침수, 산사태 등으로 많은 인명 및 재산피해가 발생하였다. 또한 2014년 8월 경남 부산지역에는 시간당 130mm가 넘는 국지성 호우에 따른 산사태, 침수 등으로 도심기능이 마비되는 피해가 발생하기도 하였다. 이처럼 대부분의 자연재난은 태풍 및 집중호우 등 물재해로 발생하고 있으며, 국내의 경우 2012년 전체 자연재난의 95.6%, 2013년 전체 자연재난의 93%를 물재해가 차지하였다. 이에 구조적 비구조적 홍수 재해 저감대책 수립 및 시행 등 지속적인 물관리 노력으로 대하천에서 발생하는 홍수피해는 크게 감소하였으나, 지자체를 중심으로 운영 관리되고 있는 중소하천에서의 피해는 오히려 점차 증가하고 있다. 조사에 따르면 최근 5년간(2007~2011) 홍수피해의 98% 이상이 중소하천을 중심으로 발생한 것으로 발표된 바 있다. 특히 지자체의 경우 전문인력 및 기술력 부족, 열악한 재정 등으로 피해가 반복되고 있는 실정이다. 이에 따라 중소하천과 같이 소외된 지역의 물복지 향상을 위해서는 홍수재해 상황에 신속하고 효과적으로 대응하기 위한 과학적 체계적인 선진 홍수재해 관리체계의 구축이 요구되는 바이다. 이에 물관리 전문기관인 K-water에서는 지난 2010년부터 ICT기반의 우수한 물관리 기술력과 홍수대응 Know-How를 활용하여 '지자체 맞춤형 홍수재해관리시스템' 구축을 지원하고 있다. 본 시스템은 상 하류의 다양한 재난 정보를 수집 통합하고, 수집된 정보를 활용한 홍수분석을 통해 예방적 재난대응 체계를 구축하는 것으로, K-water는 지난 2010년 남원시를 시작으로 무주군, 군산시, 진안군 등의 시스템 구축을 지원하고 있다. 재난은 복구보다 예방이 우선되어야 함은 모두 다 아는 사실이지만 예산문제 등으로 항상 소 잃고 외양간 고치는 일이 아직까지 반복되고 있다. K-water는 물관리 전문 공기업으로써의 역할을 다하고, 예방 위주의 재난관리 체계 마련을 위해 '지자체 맞춤형 홍수재해관리시스템' 구축 지원을 지속적으로 확대해 나갈 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.135-135
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• 2016

지구온난화가 진행되면서 태풍, 홍수, 호우 등 기후변화에 기인한 재해의 피해수준이 심해지고 범위도 날로 확대되고 있다. 한국의 경우에도 집중호우와 그로 인한 침수피해 등 자연재해로 인한 피해가 늘어나면서 자연재해에 대응할 수 있는 재난행정에 대한 관심이 높아지고 있다. 그럼에도 불구하고 복합적인 양상을 보이는 재난에 효과적으로 대처하기 위한 행정체제에 대한 연구는 아직 부족한 실정이다. 특히 재난행정이 오랫동안 발전해온 미국과 일본의 체제 각각에 대한 연구는 있어왔으나, 한미일 3개국의 재난행정체제를 체계적으로 비교하고 한국에 필요한 시사점을 도출한 연구는 많지 않았다. 따라서 본 연구는 한국의 행정체제의 발전에 오랫동안 지대한 영향을 미쳐온 미국과 일본의 재난행정체제를 분석하고 최근의 재난 양상과 관련해 한국에 필요한 시사점을 도출한다. 본 연구의 연구방법으로는 비교제도분석을 실시했다. 우선 선행연구 검토에 기반하여 재난행정체제의 비교분석에 필요한 비교틀을 구성하고, 분석틀에 기반해 한국, 미국, 그리고 일본의 재난행정체제를 비교한다. 분석결과 한국의 재난 행정체제는 미국 및 일본과 같은 재난행정의 선진국가와 비교할 때 재난관련 법률이 통합적이지 않고 분산되어 있어 상호중복 및 충돌의 소지가 있으며, 재난관리 단계에 있어서도 예방보다는 대응과 복구에 중점을 두는 것으로 나타났다. 또한 재난대응의 1차 책임소재도 불명확하며 민간네트워크도 재난에 효과적으로 대응할 수 있는 수준으로 발전되지 않은 것으로 드러났다. 이러한 문제점에 대한 개선방안으로서 미국과 일본의 재단대응체제으로부터 다음과 같은 시사점을 얻을 수 있다. 첫째, 기존의 분산되어 있는 기본법들을 통폐합하여 재난관리를 통합적으로 다루는 기본법을 제정할 필요가 있다. 둘째, 지방정부의 재난대응역량을 강화시키고 보다 많은 책임과 권한을 부여해야 한다. 셋째, 재난관련 기관들의 역할을 명확히 분담하고, 정보를 공유하며, 조정기제를 효율화하여 재난대응시 협업이 효과적으로 이루어질 수 있도록 하여야 한다. 이를 위해서는 분산적인 재난관리체제를 통합적 성격의 체제로 전환해야 한다. 넷째, 주민단위 재난대응조직과 협력의 틀을 구축하여 민관네트워크를 활성화하여야 한다.