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This research was supported by the MPSS(The Ministry of Public Safety and Security), Korea, under the Natural Hazards Mitigation Research Project 'A Development of Insurance Rate Map Based on Natural Disaster Risk' (NEMA-Nature-2013-62).
Gyoo Seong Sim, Managing Director, GIS Team, Dongbu Engineering. [email protected]
Choon Ho Lee, Director, Water Resources and Environment Dept., Dongbu Engineering. [email protected] Tae Geun Lee, Staff, GIS Team, Dongbu Engineering. [email protected]
Gye Hwan Jee, Vice President, Water Resources and Environment Dept., Dongbu Engineering. [email protected] (Corresponding Author)
GIS기반 홍수위험도 평가를 통한 공간정보 구축 방안 개발
Development of Strategics for Establishment of Spatial Information by Assessment of GIS-Based Flood Risk
심규성
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․ 이춘호**
․ 이태근***
․ 지계환****
Gyoo Seong Sim ․ Choon Ho Lee ․ Tae Geun Lee ․ Gye Hwan Jee
요 약 본 연구에서는 2차원 범람해석을 통해 도출된 침수해석정보에 현실적인 위험도를 고려한 산정식을 적용하여 홍수위험도를 평가하였고, 이를 표준화된 정보체계로 제공하는 방안을 제시하였다. 일반적으로 침수심과 침수구역을 기반으로 하는 현재의 홍수위험도 평가방법은 홍수발생시 사람에게 미치는 실질적인 위험도를 충분히 반영하지 못 할 것으로 판단되어 침수심, 유속, Debris Factor와 Flood Hazard Rating 관계식을 이용하여 외수범람이 사람에게 미치는 홍수위험도를 평가하고 4개로 등급화하였다. 이를 위해 2차원 외수범람해석 모형인 Flumen을 이용하여 대구의 금호강 유역 대하여 500년 빈도 홍수로 인한 월류와 200년 빈도 홍수로 인한 파제 시나리오에 따라 외수범람을 모의하였다. 이 러한 연구결과를 통해 외수범람시 침수가 예상되는 지역에 위치한 사람들에게 더 현실적인 위험도정보를 제공하고, 표 준화된 정보체계 기반에서 위험도정보 제공이 가능해짐으로써 재해관련분야의 정보분석, 평가, 계획수립 등 다양한 분 야에서 활용성을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.
키워드 : 외수범람, Flumen, Flood Hazard Rating, 홍수위험도, 공간정보
Abstract In this study, we evaluated flood risk by applying calculation fomula considering practical risk calculated by inundation analysis information through 2D inundation analysis, suggested a plan that provides a standardized information system. Generally, we evaluated flood risk to people and classified four degrees by using inundation depth, velocity, Debris Factor and Flood Hazard Rating relationship because current flood risk assessment method based inundation depth and area was considered to not fully reflect the actual risk to people on flood. We simulated overflow and levee break scenarios according to 500 year and 200 year floods, respectively, by using Flumen which is a 2D flood inundation model for Geumho river basin in Daegu. The result of this study could contribute to inform practical risk information to people in expected flood area. This study can be useful for the fields of disaster estimatingsuch as information analysis, evaluation, planning by offering Risk information based on standardized information system.
Keywords : Inundation, Flumen, Flood Hazard Rationg, Flood Risk, Spatial Information
1. 서 론
21세기 들어 지구촌의 가장 큰 화두는 지구 온난화 에 따른 기상이변과 기후변화이다 . 세계기상기구(WMO) 에서는 기온과 강수량을 대상으로 정량적 통계분석에 의한 이상기상의 발생수와 변화를 취급하는 경우에는 월평균기온이나 월강수량이 30년에 1회 정도의 확률 로 발생하는 기상현상을 이상기상이라고 정의하고 있 다. 또한, 월평균기온이 정규분포인 경우 평균값으로
부터 편차가 표준편차의 2배 이상 차이가 있을 때를
이상고온 또는 이상저온이라 하고 월강우량이 과거
30년간의 어떤 값보다 많은 때를 이상다우 적을 때를
이상강우라고 하고 있다. 기상이변의 증가는 세계적
인 현상으로 나타나 폭설과 홍수로 반복적인 피해에
시달리고 있으며, 이에 대한 홍수위험지도 작성 및 통
합시스템 구축 등 비구조적 대책, 강변저류지와 같은
홍수배제시설 설치 등 구조적인 대책을 마련해나가고
있다.
우리나라는 기후특성상 매년 6월 하순부터 장마철 에 접어들며 태풍 또는 집중호우로 인한 지역적으로 피해가 해마다 반복적으로 나타나고 있다. 1990년부 터 2013년까지 「재해연보(국민안전처)」 통계를 분석 해보면 1990~1999년까지 태풍 및 호우피해로 인한 사 망 ·실종자는 1,400여명, 2000~2010년 700여명에 달했 던 것이 직접적인 구조적 홍수방어대책과 더불어 실 시한 예·경보, 홍보, 교육, 유지관리 등의 비구조적 대 책으로 인해 2010년 이후 2013년 까지 112명으로 줄 었으나 이 또한 분명 적은 수치는 아니다.
도시화된 지역에서는 기 개발된 지역이 많아 구조 적 홍수방어대책인 하천을 확폭하거나 제방을 증고시 키기에 한계를 드러내고 있어 비구조적 홍수방어대책 에 대한 중요성이 커지고 있다. 비구조적 홍수방어대 책으로는 홍수발생시 침수예측을 실시하여 홍수위험 지도 또는 재해위험지도를 작성하고 , 피해발생예상지 역을 설정하여 홍수예경보 활용, 재해정보지도, 재해 대피지도, 풍수해보험지도 제작 및 다양한 홍수방어 를 위한 구조적대책의 평가 등에 활용하고 있다.
Kang[7]은 loose-coupling을 이용하여 도시에 발생 하는 홍수를 모의하고 피해액을 산정하였다. Kim et al.[9]은 낙동강 유역을 대상으로 홍수취약도를 분석 하고 홍수위험지도로 작성하였다. Kim et al.[8]은 GIS 툴을 이용하여 1차원 동역학적 해석 기법으로 홍수범 람지도를 작성하였다. Song et al.[14]은 기존의 홍수 위험지도에 공간정보기반의 3차원 가상현실을 도입 하였다. Lee et al.[10]은 홍수위험지도를 제작하기 위 해 빈도별 홍수에 의한 침수지역을 분석하였다. Apel et al.[1]은 실제 활용성과 필요성을 갖춘 홍수 위험도 에 대하여 분석하였다. De Moel et al.[2]은 홍수피해 를 추정하는데 있어서 토지이용, 피해모형, 침수심의 불확실성이 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다.
Hoque et al.[6]은 원격탐사자료, GIS, 지형자료를 이 용하여 방글라데시에 대한 홍수 모니터링, 지도작성, 규모를 평가하였다. Pappenberger et al.[13]은 물리적 모형을 통해 하천 홍수에 의한 글로벌 홍수위험지도 를 작성하였다.
현재까지 진행된 연구들은 다양한 홍수범람해석 모 형을 이용하여 모의를 실시하였고, 이를 2차원 지도 또는 3차원 가상현실을 이용하여 지도로 나타내었다.
하지만 이는 단순히 침수심만을 위험도를 평가하는 수단으로 사용하여 사용자들에게 실질적인 위험도를 표현하는 데 한계가 있었다 . 따라서 본 연구에서는 이 러한 한계를 극복하고, 홍수위험지도의 활용성을 증 대시키기 위한 목적으로 기존 방법과 새로운 방법을
통해 홍수위험지도를 작성하고, 이를 비교하였으며 국내실정에 맞는 공간정보체계 구축방안을 제시하였 다 . 먼저 2차원 홍수범람해석 모형인 Flumen의 분석 결과를 바탕으로 침수심만을 고려한 홍수위험도를 산 정하는 기존에 이용되는 방법을 통해 지도를 작성하 였다. 또한, 홍수피해에 영향을 미치는 인자인 침수심, 유속 및 Debris Factor와 Flood Hazard Rating 관계식 을 이용한 방법을 통해 지도를 작성하였고 , 이를 기존 방법과 비교하였다. 분석된 홍수위험도 정보는 시각 적인 활용뿐만 아니라 타 정보체계와의 효과적으로 연계되어야 한다. 이를 위해 국내 실정에 맞는 공간정 보체계구축 세부 모델링 방안을 제시하였다 . 또한, 공 간정보의 표준프레임워크 선정에 있어서는 기존의 수 치지형도의 도곽인덱스체계를 사용하지 않고, 최근 연구되고 있는 단일원점체계의 그리드좌표계를 선정 하였다 . 이러한 도곽체계를 기반으로 재해메타정보를 연계하여 공간정보 모델링을 수행하였다.
2. 기본이론
2.1 Flumen
Flumen (FLUvial Modeling ENgine)은 FLUVIAL.CH 에서 개발된 수심적분한 천수방정식을 불규칙한 격자 구조에서 해석하여 하천의 합류지점이나 만곡부분과 같이 수리학적으로 복잡한 해석에 적합한 모형이다.
특히, 다양한 지형에서의 wet/dry 해석이 가능하고, 상 류 및 사류의 해석이 가능하며 도수에 대해 수치적으 로 안정하다 . 또한, 파제나 유사이동과 같은 하상 변동 모의가 가능한 수치모형이다.
이 모형에서는 홍수범람과 같은 충격파를 모의하기 에 적합한 FDS (Flux Difference Scheme)를 사용하여 수치해의 진동을 크게 완화시킨다. FDS는 원래 Euler 방정식에 적용되었으며 쌍곡선형 천수방정식에도 적 용이 가능하다. 특히, 충격파나 점성이 있는 흐름의 계산에 있어서 기존의 방법들과 비교하여 뛰어난 모 의를 수행하며, 분석과정은 Figure 1과 같다.
2.2 홍수위험평가
영국의 Department for environment, food and rural
affairs에서 수행한 Flood Risk Assessment, 즉, 홍수위
험도 평가는 단순히 침수심만을 이용하여 위험도를
산정하고, 이를 등급화하는 일반적인 개념에서 벗어
나 Flood Hazard Rationg이라는 새로운 개념을 도입하
여 실제로 홍수가 사람에게 미치는 영향을 고려한 것
2D Inundation Analysis in Channel-Inland Area
Generating of Integral Irregular Triangle
⇩
Set of Flood Analysis Conditions
Boundary Condition of Upstream and Downstream
Roughness(Inland, Outland Area)
⇩ Flumen Running (Overflow Simulation)
1st run (Dry Start)
Estimation of Leeve Break Danger Zone (Leeve Break Point, Width, Depth)
⇩
1st Condition Flumen Running (Overflow Simulation) 2nd run (Hot Start)
⇩
Result of Inundation Simulation
Figure 1. Inundation Analysis Method Using Flumen(Flood Risk Maps Master Plan Report, 2008) Table 1. Guidance of Debris Factor for Different Flood Depths, Velocities and Dominant Landuses (R&D OUTPUTS:
FLOOD RISKS TO PEOPLE, 2006)
Depths(d) Pasture/Arable Woodland Urban
0 to 0.25m 0 0 0
0.25 to 0.75m 0 0.5 1
d>0.75m and\or v>2 0.5 1 1
Table 2. Hazard to people (R&D OUTPUTS:FLOOD RISKS TO PEOPLE, 2006) Thresholds for Flood Hazard Rating Degree of
Flood Hazard Description
FD2321 FD2320
< 0.75 < 0.75 Low Caution
“Flood zone with shallow flowing water or deep standing water”
0.75 - 1.25 0.75 - 1.25 Moderate Dangerous for some(i.e. children)
“Danger: Flood zone with deep or fast flowing water”
1.25 - 2.5 1.25 - 2.0 significant Dangerous for most people
“Danger: Flood zone with deep fast flowing water”
> 2.5 > 2.0 Extreme Dangerous for all
“Extreme danger: Flood zone with deep fast flowing water”
이다. Flood Hazard Rating은 침수지역의 지역적 취약 성 , 인명 취약성을 고려하여 홍수로 인한 피해에 직접 적으로 노출된 사람들이 위험에 노출될 확률과 홍수 에 효율적으로 대응할 수 있는 능력에 영향을 미치는 요소들을 근거로 한 다기준평가방법이다. 이 방법은 2005년 영국의 칼리슬 홍수를 포함한 7개의 사례연구
를 이용하여 검증하였으며, 이 사례들을 이용하여 타
하천에 홍수 발생시 사망자수와 부상자 수를 합리적
으로 추정할 수 있는 자료를 제공하여 활용할 수 있는
방법이라는 것을 보여주고 있다 . 홍수로 인한 피해는
유속과 침수심으로 인한 영향이 크며, 사람의 안전성
에 영향을 미치는 다른 물리적 요소 중에는 수온이라
Figure 2. Test Area in Daegu 던가 또는 맨홀 뚜껑, 잔해로 인한 충격 등을 들 수가
있다. Flood Hazard Rating에서는 맨홀 뚜껑이나, 홍수 류에 섞여 들어오는 잔해를 DF (Debris Factor)로 산정 식에 포함시키고 있으며 관계식 (R&D OUTPUTS:FLOOD RISKS TO PEOPLE, 2006)은 아래와 같고, 토지이용 현황 별로 권장하고 있는 DF는 Table 1과 같다. 계산 된 HR (Hazard Rating) 산정치는 Table 2에 따라 구분 하고 침수영역과 침수심으로 작성되는 홍수지도과는 별도로 위험지도를 작성하여 이용하고 있다.
×
= (Flood) Hazard Rating
= Depth of Flooding(m)
= Velocity of Floodwaters(m/sec); and
= Debris Factor( = 0, 1, 2 심각한 위험이 될 수 있는 잔해의 가능성에 따라)
3. 홍수범람모의
3.1 대상지역
본 연구에서 월류 및 파제 시나리오에 대한 외수범 람 모의를 실시하기 위해 선정한 대상지역은 금호강 이 관통하는 대구광역시로 선정하였다. 대구광역시는 한반도 동남부 영남내륙 중심에 입지하여 북쪽에는 팔공산 , 남쪽에 대덕산과 비슬산, 동서로는 완만한 구 릉지에 시가지가 형성된 분지형 도시이다. 서남쪽으 로는 개활지로서 새로운 부도심이 형성되어 있으며 신천이 도심을 가로질러 금호강과 합류하고, 금호강 은 부산, 경남지역으로 흐르는 낙동강에 유입된다. 금 호강은 경북 포항시 북구 죽장면 가사리 가사령에서 발원하여 남서류하다가 영천시 자양면 성곡리에서 영 천댐에 유입한 후 남류하면서 고천천과 합류하며, 고 천천 합류후 서쪽으로 유하하면서 영천시내를 관류한 다 . 또한, 금호강 제1지류인 신령천과 합류 후 남류하 북안천이 합류된 후 유향을 남서쪽으로 바꾸어 대창 천 , 청통천, 오로천이 합류되며, 대구광역시를 관류하 면서 신천 , 동화천, 팔거천과 합류한 후 달성군 다사면 죽곡리 지점에서 낙동강 본류에 합류하는 하천으로 유역면적은 2,107.87km
2, 유로연장은 116.00km이다.
기상청의 대구기상대 자료를 분석해보면 대구지역의 2010년 총 강수량은 1,204.5mm, 2011년 1,430.4mm, 2012년 1,189.9mm, 2013년 996.4mm로 조사되었다.
평균기온은 2010년부터 2013년까지 순서대로 14.4℃,
14.3℃, 14.1℃, 15.0℃를 기록하였으며, 최고기온은 36.5℃, 35.5℃, 37.2℃, 37.9℃를 기록하였다. 아래 Figure 2는 대상지역의 위치도를 나타낸 것이다.
3.2 해석조건 및 시나리오 설정
대상지역에 포함되는 하도는 해당하천의 하천기본 계획 측점을 기준으로 금호강 본류 No. 23~50 구간과, 지류인 팔거천 No. 0~55, 신천 No. 0~46, 동화천 No.
0~17, 그리고 달서천 No. 0~8+162 구간이 있다. 각 측점에 대한 홍수위를 산정하기 위해 홍수위에 영향 을 주는 상류 및 하류에 대한 유량, 그리고 대상구간 내에서 유입되는 다른 하천에 대한 유량을 고려해야 한다. 본 연구에서는 상ㆍ하류단 경계는 각각 금호강 본류 No. 50, No. 23 지점이고, 팔거천 No. 55 지점과 신천 No. 46지점에 지류유입경계를 설정하였다. 상·
하류 경계조건을 Figure 3과 같이 적용하였다.
대구지구의 월류 및 제방의 파제로 인한 두 가지
범람시나리오로 가정하여 2차원 범람해석모형인 Flumen
을 이용하여 침수면적을 산정하였다. 여기서 월류 시
나리오는 제방이 파괴되지 않은 상태에서 홍수위가
제방높이보다 높을 때 발생되는 침수이며 , 파제 시나
리오는 홍수위가 제방높이보다 높지 않은 상태에서
제방이 파괴되었을 때를 말한다. 월류 시나리오는 500
년 빈도, 파제 시나리오는 200년 빈도의 시나리오로
각각 가정하였다. 월류 시나리오만 금호강의 계획빈
도인 200년 빈도에 비해 높은 빈도로 설정한 이유는
현재 금호강은 양안 전체구간에 걸쳐 200년 빈도에
대비하여 제방이 갖춰져 있는 실정이기 때문이다. 따
(a) 200yr Frequency (b) 500yr Frequency Figure 3. Boundary Condition of Upstream and Downstream
⇨ Mesh Input Data
Maximum Flow Depth
Bed Level Input Data
Bed Roughness Input Data Maximum Flow Velocity
Figure 4. Inundation Analysis Using Flumen
Table 3. Inundation Depth and Area for Each Scenarios (Unit: km
2)
Depth (m) Inundation Area
Leeve Break Scenarios for 200yr Frequency Overflow Scenarios for 500yr Frequency
0.0~0.5 1.23 0.74
0.5~1.0 0.70 0.82
1.0~2.0 1.09 1.63
2.0~5.0 3.71 5.32
5.0~ 0.01 0.15
Total 6.74 8.66
(a) Leeve Break Scenarios to 200yr Frequency (b) Overflow Scenarios to 500yr Frequency Figure 5. Inundation Depth and Area
라서 제방 월류시에 침수양상을 검토하고, 이를 파제 시 침수양상과 비교할 목적으로 침수시키기 위하여 500년 빈도로 설정하였다.
3.3 홍수범람 모의
본 연구에서 Flumen을 이용하여 대구지역을 대상 으로 수행한 홍수범람 모의는 크게 지형자료구축, 범 람해석 , 범람해석 결과의 절차로 수행하였고, 이를 통 해 최대침수심 및 최대유속 결과를 도출하였다 . 이 과 정과 결과를 그림으로 나타내면 아래 Figure 4와 같다.
4. 홍수위험도 평가
4.1 침수심만을 고려한 홍수위험도 산정
우리나라에서 주로 산정되는 홍수위험도는 범람구 역과 최대 침수심으로 표현된다. 각 시나리오별로 산 정된 최대 침수심, 결과를 Flumen 내의 기능을 이용하 여 10m 크기의 격자자료로 내보내고, 이를 GIS 툴로
불러들여 침수심 0m 등 불필요한 부분을 제거하는 보 정과정을 거쳐 0.5m 간격으로 침수심을 표시하는 홍 수위험지도를 작성하였으며, 그 결과는 Table 3과 Figure 5와 같다.
Table 3을 살펴보면 200년 빈도 파제 시나리오에서 는 전체침수면적 6.74km
2, 500년 빈도 파제 시나리오 에서는 이보다 큰 8.66km
2의 침수가 발생하여 1.92km
2의 침수면적 차이를 보였다. 또한, 200년 빈도 파제 시 나리오에 비해 500년 빈도 월류 시나리오의 결과의 낮 은 침수심과 등급의 면적은 감소하고, 높은 침수심과 등급의 면적 비율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다 .
4.2 홍수범람 모의 평가 및 분석
2차원 모형인 Flumen 모의 통해 각 시나리오별로
최대 침수심, 최대 유속을 산정하였다. 기존 우리나라
에서 통용되는 홍수위험도 평가방법은 침수심만을 사
용하고 있다. 본 연구에서는 여기에 산정된 최대 유속
과 DF값을 추가적으로 고려하여 외수범람이 제내지
Table 4. Area of each HR and Degree (Unit: km
2) Thresholds for Flood Hazard Rating Degree of Flood Hazard Inundation Area
Leeve Break Scenarios to 200yr Frequency
< 0.75 Low 0.74
0.75 - 1.25 Moderate 0.40
1.25 - 2.0 significant 1.64
> 2.0 Extreme 3.96
Overflow Scenarios to 500yr Frequency
< 0.75 Low 0.40
0.75 - 1.25 Moderate 0.29
1.25 - 2.0 significant 1.96
> 2.0 Extreme 6.02
Result of HR Classification of HR
Lee ve Break Sc ena rios to 20 0yr Freq uen cy Ove rflow Sc ena rios to 50 0yr Freq uen cy
Figure 6. Result and Classification of HR
에 위치한 사람들에게 미치는 위험도인 HR을 산정하 였다 . 최대 침수심과 최대 유속 결과는 Flumen 결과를 사용하였고, DF값은 대구지구의 토지이용현황이 대 부분 시가지인 것을 고려하여 침수심별로 0~0.25 m 구간은 0, 0.25~0.75m과 0.75m 이상이거나 유속이 2.0m/s 이상인 구간은 1을 적용하였다. 월류 및 파제 시나리오별로 최대 침수심, 최대 유속, DF값을 Flood
Hazard Rating 관계식에 대입하여 HR을 산정한 결과 와 이를 Table 2에 의해 사람에게 영향을 미치는 정도 를 고려하여 등급화한 결과는 아래 Table 4, Figure 6과 같다.
Figure 6을 살펴보면 좌측은 시나리오별로 침수심
과 유속을 이용하여 격자별로 HR을 구한 것이고, 우
측은 이를 사용자들이 실제로 홍수위험도에 대한 이
Figure 7. Single Point Grid Numbering System of Korea (2011, 2011 Spatial Information Standardization Research)
Figure 8. Relation of Spatial Information of Flood Risk Assessment 해를 돕기위해 등급화한 것이다. 좌측그림은 특정한
등급으로 구분되지 않아 복잡하게 보이지만 우측그림 은 4개로 등급화하여 누구든 쉽게 이해할 수 있을 것 으로 판단된다. 또한, 같은 시나리오에서 침수심을 이 용하여 등급화된 그림과 HR을 기준으로 위험도를 이 용하여 등급화한 그림이 일부지역을 제외하고 전체적 으로 비슷한 양상을 보이는 것을 확인할 수 있다 . 이러 한 이유는 인명피해를 고려한 Flood Hazard Rating 관 계식이 침수심에 유속을 고려하기 위한 유속항, 홍수 류에 포함된 각종 잔해의 영향성을 고려하기 위한 DF 항 등을 포함하고 있는데 그 중 침수심이 HR에 가장 큰 영향을 미치기 때문이라고 판단된다.
Table 4는 Table 2에 의거해서 해당 등급별 면적을 산정한 것이다. 이를 살펴보면 일반적인 성인의 위험 지역에 해당하는 HR 1.25 이상 지역이 200년 빈도 파제 시나리오는 5.60km
2로 83.0%를 차지하고 있으
며 , 500년 빈도 월류 시나리오는 7.98km
2로 92.0%를 차지하고 있다 . HR 0.75~1.25 지역은 200년 빈도 파제 시나리오가 5.6km
2으로 5.6%, 500년 파제 시나리오가 7.98km
2로 3.3%에 해당하므로 어린이, 노인 등의 노 약자에게 이 지역은 HR 1.25이상인 지역과 함께 홍수 범람시 위험지역에 해당하게 된다.
5. 위험도 결과의 공간정보 구축 방안(안)
홍수위험도의 공간정보는 기존의 한반도 수치지형
도의 도곽체계에 준하여 구축하지 않고, 2011년 공간
정보표준화 연구(국토지리정보원, 2011)에서 제안된
단일원점 그리드 번호체계 기반으로 본 연구의 특성
에 부합하는 공간정보체계를 구성하였다. 단일원점
그리드 좌표계는 격자를 일정한 간격의 거리단위로
구성한 것으로 기존의 도곽체계의 문제점인 중앙자오
선에서 이격될수록 형상이 변하는 문제를 극복한 도 곽체계이다. 각각의 도곽은 100km, 10km, 1km, 100m 단위로 구분하였고, 각각의 도곽내의 공간은 NE축 방 향으로 10등분하여 개별코드를 부여함으로써 필요한 지점의 위치도곽을 손쉽게 찾을 수 있는 장점이 있다.
이를 그림으로 나타내면 아래 Figure 7과 같다.
본 연구에서는 모든 재해 위험도의 공간크기를 10m 격자 간격으로 분석을 하였으며 이를 위한 공간정보 체계를 다음과 같은 사항을 고려하여 모델링하였다.
첫째, 분석된 위험도 정보는 별도의 메타정보를 정의 하여 구성하였다. 둘째, 도곽인덱스 번호는 100m 격 자 간격까지 정의하여 구성하였다. 셋째, 분석된 위험 도 정보가 저장되는 테이블 셋은 도곽연결코드, X, Y 위치코드, 위험도 값으로 구분하여 구성하였다. 넷째, 향후 타 재해정보, 예를 들면 설해, 풍해 등의 정량화 된 위험도의 값을 반영할 경우 기존 위험도정보의 변 경없이 추가적으로 사용할 있는 구조로 설계하였다.
즉 재해정보의 생성시점 및 재해종류 등이 상이할 경 우에도 기존정보의 변경이 필요 없도록 설계하였다 (Figure 8).
6. 결 론
이미 도시화된 지역에서는 홍수에 대한 사회적 인 식과 합의가 도출되기 전에는 기존 사회기반시설 및 사유자산에 대한 변경이 쉽지가 않다. 그러나 홍수로 인한 위험은 사라질 수 없기 때문에 하천인근 또는 하천의 홍수위 보다 낮은 저지대에 거주 및 위치하고 있는 사람들에게 홍수로 인한 위험도를 인지시키고 피해를 예방할 수 있는 사회적인 시스템의 도입이 필 요할 것이다.
본 연구에서는 외수범람이 사람에게 미치는 위험도 를 분석하기 위해 2차원 범람해석모형인 Flumen을 이 용하여 대구광역시 내 금호강 일부구간에 대하여 외 수범람모의를 수행하고 GIS툴을 활용하여 Flood Hazard Rating 관계식에 따라 위험도를 산정하고 구간 별로 도식화 하였다 . 산정된 결과는 4단계의 등급으로 구분하여 홍수위험도를 평가하였다. 이러한 공간정보 는 단일원점 그리드 번호체계를 기반으로 디지털화된 정보체계로 관리됨으로써 각 도곽별로 공간정보의 왜 곡 없이 손쉽게 해당위치의 격자별 홍수위험정보를 얻을 수 있다 . 이를 통해 향후 재해저감 분야의 다양한 활용성이 기대된다.
References
[1] Apel, H; Aronica, G. T; Kreibich, H; Thieken, A. H. 2009, Flood risk analyses—how detailed do we need to be?, Natural Hazards, 49(1):79-98.
[2] De Moel, H; Aerts, J. C. J. H. 2011, Effect of uncertainty in land use, damage models and in- undation depth on flood damage estimates, Natural Hazards, 58(1):407-425.
[3] Department for Environment, Food and Rural Affairs, 2006, R&D OUTPUTS:FLOOD RISKS TO PEOPLE.
[4] Fluvial.ch, 2010, Flumen User Manual.
[5] Han River Flood Control Office, 2008, Flood Risk Maps Master Plan Report.
[6] Hoque, R; Nakayama, D; Matsuyama, H.;
Matsumoto, J. 2011, Flood monitoring, mapping and assessing capabilities using RADARSAT re- mote sensing, GIS and ground data for Bangladesh, Natural Hazards, 57(2):525-548.
[7] Kang, S. H. 2010, Urban Inundation Modeling and Its Damage Evaluation Based on Loose-cou- pling GIS, Journal of Korea Spatial Information Society, 18(1):49-56.
[8] Kim, B. H; Choi, S. Y; Han, K. Y. 2011, An Analysis Method of 1D Hydrodynamic Model Based on GIS for Flood Inundation Mapping, Journal of Korean Society of Hazard Mitigation, 11(6):227-235.
[9] Kim, T. H; Han, K. Y; Cho, W. H. 2011, Vulnera- bility Analysis in the Nakdong River Basin for the Utilization of Flood Risk Mapping, Journal of The Korean Association of Geographic Infor- mation Studies, 14(3):203-222.
[10] Lee, M. S; Jang, D. H; Lee, S. H. 2014, An Analysis of Flooded Areas by Flood Frequency for Drawing a Flood Risk Map : Focusing on Nonsancheon and Noseongcheon Basin, Journal of Climate Research, 9(2):153-166.
[11] National Emergency Management Agency, 1990~
2013, Disaster Annual Report.
[12] National Geographic Information Institute, 2011, 2011 Spatial Information Standardization Research.
[13] Pappenberger, F; Dutra, E; Wetterhall, F; Cloke,
H. 2012, Deriving global flood hazard maps of
fluvial floods through a physical model cascade, Hydrology and Earth System Sciences Discussions, 9, pp. 6615–6647.
[14] Song, Y. S; Lee, P. S; Yeu, Y; Kim, G. H. 2012, Flood Risk Mapping using 3D Virtual Reality Based on Geo-Spatial Information, Journal of The Korean Society for Geo-Spatial Information System, 20(4):97-140.
Received:2015.01.22 Revised :2015.04.08 Accepted:2015.04.16