지금까지 국가기간교통망에 유고 상황 발생 시 신속하고 정확한 대응방안을 수립하기 위하여 여러 단계별 과정을 거치면서 연구를 수행하였다. 먼저, 재해 및 재난 등 혼용되어 이용되고 있는 용어의 개념 및 분류체계를 관련 법 및 연구 내용을 바탕으로 재정립하였고 지난 10년간 재난 유형별 피해 발생 현황을 분석 하여 총 피해의 70% 이상을 차지하고 있는 태풍 및 집중호우를 본 연구에서 다 루는 재난 유형으로 설정하였다.
미국, 일본, 프랑스 등 국외 재난 관련 기관과 소방방재청, 건설교통부, 기상청 등 국내 관련 기관의 재난 대응 조직 및 대응 체계를 검토하고 실제 재난 발생 시 대응 사례 검토를 통해 문제점을 분석하였다. 그리고 이를 바탕으로 재난 단 계를 재난대비, 재난대응, 재난복구 등 3단계로 설정하고 단계별 대응전략을 수 립하였다. 본 연구에서 수립한 재난 단계별 대응전략은 기존에 제시되어 있는 재 난대응 지침의 내용과는 달리 각 단계마다 과학적 근거를 바탕으로 의사결정자 의 신속하고 정확한 판단을 지원하여 구체적인 대응을 할 수 있도록 하였다. 단 계별 주요 대응전략을 살펴보면 재난대비 단계에서는 과거 강수량 자료와 피해 발생 자료를 이용하여 피해발생 예상 범위를 미리 예측하도록 하였다. 재난대응 단계에서는 영향권 내 인구를 대피시키기 위한 최적 대피경로 및 대피경로별 최 적 대피규모를 산정하도록 하였다. 재난복구 단계에서는 복구 효과가 가장 큰 순 서로 복구우선순위를 분석하여 제시한다.
또한 본 연구에서는 이러한 재난단계별 대응전략을 실제 재난 발생 시 효율적 으로 적용하기 위하여 “도로재난관리시스템”을 개발하였으며, 이 시스템은 재난 관련 업무를 수행하는 담당자들이 재난 단계별 관련 분석을 쉽게 수행할 수 있도 록 지원한다.
본 연구에서 제시한 재난 단계별 대응전략 및 “도로재난관리시스템”은 “국가 재난관리시스템(National Disaster Management System)” 구축 사업을 비롯한 국가 재난 관련 정책 수립에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
R ․ E ․ F ․ E ․ R ․ E ․ N ․ C ․ E
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신치현 외. 2002. 「고속도로 돌발상황 지속시간 예측모형 개발」
S ․ U ․ M ․ M ․ A ․ R ․ Y
SUMMARY
Development of Emergency & Evacuation Management System for National Road Networks
SangKeon Lee, Sungho Oh, Hojeung Kim, Sunyoung Chung
Recently the frequency and scale of disasters have been seriously increasing. It is reported that the total national damages by the natural disasters during the last 10 years reaches 2300 fatalities and 13 billion dollars for the property recovery costs. Especially the disasters, both natural and man-made, can directly strike the transport infrastructures such as major highway and railroad networks so that national transportation system can be paralyzed partially and temporarily. Of course, we can't prevent disasters, but we can ensure that related organization and business are better prepared when disaster strikes.
The research presents a systematic approach for preparing emergency and evacuation management system for highway networks in order to minimize the national socioeconomic damages by the natural disaster such as Typhoon and storm. For this, it investigated the database of the damages of the national road networks by the disasters and developed a methodology for defining both direct and indirect impact area considering the severity and the uncertainty of the disaster. Two
optimization model for searching evacuation routes also developed under exit time constraints. The first model presents a minimum path algorithm which minimize the total amount of accumulated evacuation time of people in the impacted area based on the condition that there is no time limit. The model adopts integrated traffic distribution and assignment model with the user equilibrium principle. The second model also presents a minimum path algorithm which maximize the total amount of rescued people under the condition that there is definite time limit. Throughput Maximization Problem and Nonlinear Program Approach has been applied to the second model. The final part of the research is to develop a quantitative method for analyzing recovery priorities of damaged road networks. Before and after link performance function of each damaged road networks has been compared to evaluate and rank the socioeconomic effectiveness of road recovery. Each module has been integrated as a computer software, so called 'ROADEMS; ROAD Emergency Management System), which has graphical user friendly interface and analyzing tools for defining impact area and evacuation routes under various disaster scenarios. This prototype software for roadway disaster management provides critical information for making timely decision from preparation step to recovery step including available evacuation routes, evacuation size considering the shelter accomodations, and roadway recovery priority.
It is well known fact that if there were more proper evacuation decision making when Katrina had struck New Orleans city last October, there might have had much less damages. The research emphasizes the importance of the timing of decision making and its effectiveness under disaster circumstances. In that sense, it is highly expected that the research provides great motivation for developing a comprehensive decision supporting system for national highway networks disaster management.
A ․ P ․ P ․ E ․ N ․ D ․ I ․ X
부 록
부록 - 도로의 재난관리시스템 매뉴얼
1.프로그램 개요
1) 목적 및 필요성
○ 본 연구의 주요 내용 중 유고의 유형별 대응전략에 따른 알고리즘 및 효과분석체계 구축을 효율적으로 수행하기 위하여 전문적인 프 로그래밍을 통한 관용프로그램 개발
○ 유고발생시 대응방안(수요통제전략, 소개전략 등)을 수행할 수 있는 프로그램 개발
2) 수행절차
○ 요구분석 : 본 연구를 위하여 필요한 S/W의 기능 정의 및 분석
○ DB 설계 및 구축
- 조사된 유고 상황별 영향범위, 발생주기, 발생계절, 유고 이후 영향정도 등의 특성을 DB화 함
- 수치지도의 DB화 등
○ 프로그램 개발 : 정의된 프로그램의 기능에 따라 user가 쉽게 이용 할 수 있도록 구현
○ 테스트 및 FEEDBACK : 개발된 프로그램의 테스트를 통한 오류검 토 및 알고리즘별 평가를 통하여 프로그램 수정/보완
3) 기대효과
◦ 유고상황별 시나리오의 개발
◦ 국가적 비상사태에 대한 피해를 최소화하기 위한 적절한 소개 (evacuation) 계획과 신속하고 정확한 초기상황 판단과 함께 진행상 황에 따른 효과적인 단계별 적정 대응방안의 마련
◦ 유고시 효과분석 방안 개발
4) 개발 Tool
◦ Borland C++ Builder
◦ Tool의 특성
- 객체지향적 프로그램 개발 가능 - 다양한 User Interface 제공
- DataBase 연동을 통한 DB 응용 S/W의 개발 환경 제공 - 다양한 웹 서비스를 지원할 수 있는 어플리케이션 개발
- 윈도우® 플랫폼에서 웹 및 데이터베이스 애플리케이션을 개발하기 위한 높은 생산성의 비주얼 개발 환경을 제공
2. 프로그램 세부 설명 1) 초기화면
(1) 화면 형태
1
2
3
4 1
1
2 2
3 3
4 4
(2) 세부설명
① 메뉴바 : 재난종류, 재난대비단계, 재난대응단계, 재난복구단계 등 재난의 종류를 선택한 후 각 단계별 분석이 가능하도록 메뉴를 쉽게 구성
② 프로그램명 : 프로그램의 명칭 및 프로그램의 용도를 개략적으로 보여줌
③ 배경화면 : 프로그램의 배경화면으로 도로재난관리의 의미를 형상화할 수 있도록 도로와 태풍의 모습을 보여줌
④ 소유권자 및 개발자 표현 : 프로그램의 소유권자 및 개발자를 표현
2) 재난유형 (1) 집중 호우
□ 화면형태
1 2 1 1
2 2
□ 세부 설명(집중 호우)
① 재난내용입력 : 집중호우에 대한 기본적인 데이터를 운영자가 입력 - 재난명 : 집중호우의 명칭을 입력(예 : 안양시 집중호우)
- 발생일시 : 재난의 발생일시를 입력(재난의 예보시점 또는 재 난이 발생될 예상시점을 입력)
- 강수량 : 기상청에서 예보한 집중호우의 예상 강수량을 입력
② 피해지역 : 재난에 의한 피해영향지역을 선택
- 입력시 다음 분석화면에서 수치지도상의 위치로 이동
(2) 태풍
□ 화면 형태
1
2 3
1 1
2 2 3
3
□ 세부 설명
① 재난내용입력 : 태풍에 대한 기본적인 데이터를 운영자가 입력
② 재난내용입력 : 집중호우에 대한 기본적인 데이터를 운영자가 입력 - 재난명 : 태풍의 명칭을 입력(예 : 사라)
- 발생일시 : 태풍의 발생일시를 입력(재난의 예보시점 또는 재 난이 발생될 예상시점을 입력)
- 강수량 : 기상청에서 예보한 태풍으로 인한 예상 강수량을 입력
③ 피해지역 : 재난에 의한 피해영향지역을 선택
- 입력시 다음 분석화면에서 수치지도상의 위치로 이동
④ 태풍 세부입력항목 : 태풍에 대한 세부내용을 추가로 운영자가 입력 - 태풍강도 : 태풍의 등급을 입력
- 중심기압 : 기상청에서 예보한 태풍의 중심기압을 입력 - 최대풍속 : 기상청에서 예보한 태풍의 최대풍속을 입력 - 진행방향 : 기상청에서 예보한 태풍의 진행방향을 입력 - 이동속도 : 기상청에서 예보한 태풍의 이동속도를 입력
(3) 피해지역 지도화면 설명
□ 화면 형태
1
2
1 1
2 2
□ 세부 설명
① 수치지도 : 피해영향지역(입력한 상습침수지역)을 수치지도로 표출
② 기능화면 : 재난 발생 현황 및 피해지역 입력/변경, 영향권분석 유형에 대한 입력 화면 및 영향권 분석 결과 표시 화면
- 재난 발생현황 : 운영자가 입력한 재난의 기초정보를 표출 - 피해지역 : 입력한 피해예상지역을 표출하며, 재난의 변화에 따
라 피해지역을 변경할 수 있음
- 영향권분석 : 도심, 시내, 교외지역, 저밀도지역 등 피해지역의 특성에 따라 영향권을 분석(강수량은 재난의 변화에 따라 변 경 가능)
(4) 영향권 분석
□ 화면 형태
1
2
3 4
1 1
2 2
3 3 4 4
□ 세부 설명
① 영향권 분석 : 기상청의 예보에 따른 분석 또는 재난상황발생시 분석 수행 - 영향권 분석 알고리즘은 ‘소개 시나리오 분석 모형 개발’ 부분
에서 설명함
- 지역구분 : 도심, 시내, 교외지역, 저밀도지역으로 구분(지역적 특성 반영)
- 강수량 : 기상청에서 예보한 예상강수량을 입력하거나 실제 재 난발생시 측정된 강수량을 입력
② 수치지도 : 영향권을 분석하여 1차 영향권은 붉은색으로 표현하며, 2차 영 향권은 황색으로 표현.
③ 분석결과 : 1차 영향권과 2차 영향권 분석결과를 수치로 표시
④ 영향권별 행정구역 : 각 영향권 내에 속해 있는 행정동을 표시하고 비상연 락을 할 수 있도록 구성(향후)
3) 재난대응단계 (1) 피해도로 입력
□ 화면 형태
1 1 2
2 3 3
4 4
□ 세부 설명
① 피해도로입력 : 화면 하단의 피해도로 버튼이 클릭된 상태에서 수치지도상 의 지점을 클릭하면 인접 도로 목록에서 선택하여 피해도로를 입력
- 통제여부 : 전면통제, 부분통제로 구분하여 도로의 피해정도를 입력
② 전면통제도로 : ①에서 전면통제를 설정하면 피해도로를 붉은색으로 수치 지도에 표시
③ 부분통제도로 : ①에서 부분통제를 설정하면 피해도로를 주황색으로 수치 지도에 표시
④ 피해도로 현황 : 입력한 피해도로의 목록을 보여줌