• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.726-730
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• 2007

우리나라는 6월부터 9월까지의 우기에 강우가 집중 발생하는 기상특성으로 인해 자연재해의 95% 이상이 집중호우와 태풍에 의한 풍수해로 집계되고 있을 만큼 홍수피해에 취약하며, 오래전부터 홍수방어에 대한 구조적 대책이 시행되어왔다. 본 연구의 목적은 의사결정기법인 Decision Tree(의사결정나무)를 활용하여 유역종합치수계획의 구조적 홍수방어 최적대안 선정을 위한 후보대안들을 제시하여 홍수저감능력을 효율적으로 극대화 하는데 그 목적이 있다. 본 연구는 유역이 가지고 있는 치수적 기능을 최대한 살리고 상 하류의 유기적인 방어 기능을 도모하고자 하였으며, 또한 도시유역 홍수방어 대안 조합 지침을 마련하여 실무에 적용가능한 안을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.33-40
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• 2008

우리나라는 6월부터 9월까지의 우기에 강우가 집중 발생하는 기상특성으로 인해 자연재해의 95% 이상이 집중호우와 태풍에 의한 풍수해로 집계되고 있을 만큼 홍수피해에 취약하며, 오래전부터 홍수방어에 대한 구조적 대책이 시행되어왔다. 본 연구의 목적은 의사결정기법중의 하나인 의사결정나무를 이용하여 유역내 홍수방어를 위한 기본적인 후보대안을 제시하는데 있다. 이러한 후보대안은 유역이 가지고 있는 치수적 기능을 최대한 살리고 상 하류의 유기적인 홍수방어기능을 효율적으로 증대시키는 다수의 조합으로 제시되었다. 또한 본 연구에서는 유역종합치수계획 수립시 적용가능한 홍수방어 대안 조합 지침을 제시하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.117-126
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• 2009

유역종합치수계획 수립 시 유역 내 적용이 가능한 구조물적 비구조물적 치수계획은 매우 광범위하고, 특히 그 중에서도 구조물적 홍수방어 시설들의 특성은 매우 다양하다. 이들을 조합하여 유역의 홍수 저감능력을 최대화 하는 최적대안을 선정하는 것은 쉬운 일이 아니며, 현재 구조물적 홍수방어 후보대안에 대한 적절한 평가 기준이나 다양한 홍수방어 후보대안들 중 최적대안의 선정에 관한 지침 또한 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 유역종합치수계획의 구조물적 홍수방어 후보대안들에 대한 치수경제성 및 정책성 평가 결과를 바탕으로 최적대안을 선정하는 과정에서, 의사결정기법 중의 하나인 계층화분석기법을 도입하여 적용함으로써 평가항목들 간의 가중치 결정 및 최적대안을 도출하는 과정을 예시하였다. 후보대안들 각각의 하위 세부 평가항목들의 가중치 결정에는 계층화분석기법 전용 프로그램인 Expert Choice 11.5를 활용하였으며, 연구 결과를 바탕으로 유역종합치수계획의 구조물적 홍수방어 최적대안 선정에 있어 보다 표준화된 절차를 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.371-371
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• 2017

평가기준과 대안의 종류가 다양한 경우 사용하는 다기준의사결정기법은 생산관리, 공공투자 분야 등에서 널리 사용되고 있으며 수자원분야에서는 주로 홍수위험지구 선정에 사용되어 왔다. 다기준의사결정기법은 평가기준의 한정여부 및 대안을 찾는 방식에 따라 다속성의사결정기법과 다목적의사결정기법으로 다시 구분할 수 있다. 홍수방어대안을 의사결정방법에 따라 결정하는 경우, 해당지역의 환경에 따라 가능한 대안은 유한하며 한 개의 최적해를 선정하기보다는 대안의 우선 순위를 결정하여 지역 상황에 적합한 대안을 설정할 수 있도록 한다는 측면에서 다속성의사결정 기법을 활용하여 순위를 정하는 것이 타당하다. 본 연구에서는 과거 홍수피해 지역에서 적용이 가능한 대안을 경제성분석을 동반하여 평가하고, 실제 대안의 실효성을 검증하였다. 홍수방어대안으로는 전통적인 구조물적 방법 및 비구조물적 방법에 도시계획 및 토지이용계획을 포함하여 가능한 대안을 검토하였다. 또한 적용 가능한 다른 대안을 다기준의사결정기법을 활용하여 우선순위를 결정하여 제시하였다. 향후 도시계획의 수립에 있어 홍수방어에 대해 고려할 수 있는 방법이 될 수 있다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.703-706
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• 2008

현재 유역종합치수계획의 구조적 홍수방어시설의 평가는 다차원홍수피해액 산정방법에 의해 수행되어지고 있으며, 건설교통부(2004)에서 제시한 경제성 분석과 안전 위험성, 지속 가능성을 고려하여 계층화분석(AHP)기법을 통하여 최적대안이 선정되고 있다. 그 결과 홍수방어시설의 정책성 분석의 결여로 인해 사회적 문제, 민원발생, 정부기관간의 마찰 등 많은 문제가 발생하고 있다. 본 연구에서는 이같은 문제를 해결하기 위해 유역종합 치수계획을 위한 계층화분석(AHP)기법의 정책성 평가의 계층구조를 재구성하고, 구조적 홍수방어시설의 최적대안 선정을 위해 정책적 세부 평가항목별 가중치를 설정하여 계층화분석(AHP)기법에 적용할 수 있는 정책적 평가기법을 개발하였다. 정책적 평가기법을 개발하기 위해서 치수사업의 정책성 평가 항목과 가중치 설정에 대해 전문가 설문조사를 실시하였다. 설문조사 결과와 한국개발연구원에서 제시한 국가 공공사업의 예비타당성 조사를 위한 가중치를 비교 분석하였다. 치수경제성에 높은 가중치를 부여하였던 과거와 달리 설문조사 결과는 치수경제성이 중요하지만 정책성 분석 역시 중요하다는 인식의 변화와 기본 평가항목을 추가하여 정책성 분석의 세부 평가항목의 다양성이 필요하다고 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.373-378
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• 2008

기존에는 잠재위험도와 해당지역 하나의 강우관측소에서의 기왕최대강우량을 이용하여 계획빈도를 결정하였다. 그러나 기왕최대강우량은 이미 발생한 최대강우량이기 때문에 안전치를 고려해 산정한 계획빈도를 따라가지 못하였고, 잠재위험도에 따른 계획빈도의 범위가 매우 작은 문제점이 있었다. 따라서 본 연구에서는 문산천 유역의 기왕최대강우량과 잠재위험도를 이용하여 계획빈도를 산정하는데 필요한 가중치를 결정하였다. 본 연구에서는 수도권지역 6개의 기상청 강우관측소 강우량 자료를 사용하여 크리깅기법으로 공간분포를 시키고자 하였다. 또한, 기왕최대강우량으로 계획빈도를 연결시키는데 있어서 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 계획빈도의 가중치를 산정하고자 하였다. 문산천 유역에 잠재위험도 산정에 따라 계획빈도를 결정한 결과, 크리깅기법으로 문산천 유역에 기왕최대강우량에 해당하는 계획빈도는 160년 정도이며, 회귀식으로 각 소유역별로 계획빈도를 산정한 결과 약 110년에서 120년까지 분포하였다. 이렇게 산정된 계획빈도를 공시지가와 홍수량으로 가중치를 구하여 소유역별로 분포시킨 계획빈도 값은 대략 100년에서 200년으로 산정되었다. 잠재위험도와 피해액 산정기법을 이용하여 문산천에 최적 홍수방어대안을 선정하고자 하였다. 최적 대안을 선정하기 위한 방법론을 제시하고 이에 따라 잠재위험도를 산정하고 유역 분담량을 결정하여 적합한 구조적 홍수방어시설물을 Decision Tree라는 의사결정을 통하여 계획하고 조합하여 3개의 적정 홍수방어대안을 선정하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권4호
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• pp.301-311
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• 2018

지구 온난화가 심화됨에 따라 도시지역에서 집중호우에 의한 침수 피해가 증가하는 추세이다. 이러한 지구온난화에 의한 기후변화의 변동성은 IPCC 5차 보고서(2014)에서도 기술되어 있으며 기후변화에 의한 강수 패턴의 변화, 수문시스템의 변화 등 수자원 불확실성의 증가에 대하여 시사하고 있다. 최근 서울이나 부산과 같은 대도시의 관로의 수용 범위를 초과하는 국지성 호우가 발생하여 큰 피해를 초래하였다. 도시지역의 침수는 1차적으로 우수관거 통수능 부족에 의한 내수범람이 발생하고 방류구와 인접한 하천의 외수범람이 발생한다. 인구가 밀집되어 있는 도시지역에서 발생하는 침수는 인명피해 뿐만 아니라 도로, 교량, 지하공간 침수 및 파괴를 복구하기 위한 사회 경제적 피해를 동반하기 때문에 농촌, 산지 지역에 비해 피해량이 크다. 또한 도시개발에 인한 불투수면적 증가, 강우 유출시 출구부까지의 짧은 도달시간, 배수시설의 통수능부족 등 다양한 원인이 침수피해를 증대시킨다. 본 연구에서는 집중호우에 취약한 지역을 선정하고 XP-SWMM을 이용하여 내수침수 모의를 실시하였다. 또한 시범지역에 관로 개량, 우수저류지 설치, 우수펌프장 설치와 같은 홍수방어대안을 적용하여 각각의 침수모의를 실시하였으며 해당유역을 격자별로 분할하여 대안별 침수데이터를 추출하였다. 또한 격자별로 가장 적합한 구조적 홍수방어대안을 제시하기 위해 침수시간, 최대침수심, 구조물 설치비용을 평가요소로 이용하였으며 MCDM 기법 중 하나인 Compromise Programming 기법을 적용하였다. 본 연구에서는 동일 유역이라도 지리적 여건에 따라 대안의 선호도가 다르다는 점을 반영하고자 하였으며, Spatial Multi-Criteria Decision Making을 적용하여 지역특성을 고려한 홍수방어대안을 선정하는 방법에 대하여 연구하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권3호
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• pp.169-179
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• 2017

최근 우리나라는 온난화 현상 및 기후변화 등으로 인해 국지성 호우 발생 빈도가 잦아지고 있다. 특히 인구가 밀집되어 있는 도심지역이면서 지형적 지리적 여건, 우수배제능력 부족 등으로 인해 내수침수의 위험도가 높은 지역은 국지성 호우에 취약하다. 이에 본 연구에서는 집중호우에 취약한 장항읍을 시범유역으로 지정하고 대표적인 내수범람 해석모형인 XP-SWMM 모형을 이용한 침수해석을 실시하였다. 또한 해당지역에 알맞은 홍수방어 대책 을 수립하기 위해 다기준 의사결정기법(Multi-Criteria Decision Making)을 이용, 다양한 홍수방어 대안을 비교 및 평가하여 최적의 홍수방어대안을 제시하였다. 해당지역의 침수해소를 위해 구조적 침수방지대책(관로 개량, 우수저류지 설치, 우수펌프장 설치)을 선정하였으며, 대상지역을 3개의 소유역으로 분할하여 최적대안을 결정하였다. 2차원 내수침수 해석모형인 XP-SWMM을 이용하여 각 대안 설치 시 침수모의를 진행하였으며, 다기준 의사결정기법 Compromise Programming 기법을 이용하여 시범지역에 적합한 최적대안 우선순위를 결정하였으며, 그 결과 장항1지구의 경우 우수펌프장 설치, 장항2지구와 3지구의 경우 우수저류지 설치가 홍수방어를 위한 최적대안으로 선정되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.445-449
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• 2011

치수대책이 취약한 중 소규모 하천 상류유역에 갑작스런 홍수가 발생될 경우 홍수파뿐만 아니라 토석류에 의한 2차적인 피해도 발생하고 있고 이러한 홍수피해를 방지하기 위한 구조적 대책으로 홍수저류지를 도입하였다. 치수대책이 취약한 중 소규모 하천 상류유역에서 홍수저류지의 효과를 극대화하기 위해서는 적용지역에 대한 홍수저류지의 적절한 배치가 매우 중요하다. 먼저, 대상유역의 주요보호대상 지점 즉, 목표지점(Taget Point)을 결정하고 지형 및 지질, 산사태 위험도, 수몰현황, 지역경제 등을 고려하여 홍수저류지 설치 후보지를 다수 선정하였다. 그리고 강우 및 홍수분석, 저수지 홍수추적 등을 실시하여 목표지점을 보호할 수 있도록 홍수저류지간의 조합을 통해 최적 위치 및 개소수를 결정하였고 대상하천의 계획홍수량 즉, 하도분담량 이상의 호우에 대하여 분담할 수 있도록 홍수저류지 설치 개소수를 제한하였다. 그리고 여기서 결정한 홍수 저류지가 목표지점뿐만 아니라 대상 유역의 홍수저감에 얼마나 기여를 할 수 있는지 유역전체를 대상으로 수문학적으로 검토하였다. 홍수저류지는 현재 국가의 치수대책의 일환인 면중심의 유역치수계획, 선택적 방어, 홍수량할당제, 예방위주의 치수대책 등과 함께 하고 있는 유역분담형 치수 방안으로서 유역상류의 중소하천에 1차적인 홍수방어의 훌륭한 대안이 될 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1409-1413
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• 2008

최근 들어 기상이변으로 인한 홍수피해가 증가하고 있으나, 국내 실정상 댐과 같은 대규모 수고구조물의 추가적인 설치가 어려운 실정이다. 그 결과 유역종합치수계획에서는 홍수방어의 대안으로 홍수량을 유역 내에 분담할 수 있는 천변저류지의 도입을 검토하고 있다. 일반적으로 천변저류지는 규모가 다른 저류시설에 비해 작아 유역 내 설치가 가능한 다수의 후보지가 존재하며, 후보지 전체에 설치할 경우 홍수저감을 비롯한 많은 효과를 기대할 수 있다. 그러나 실제 홍수저감 효과만을 검토할 경우 저감효과가 미약한 경우도 발생할 수 있으며, 경제적 이유와 같은 다양한 제약으로 실제 설치가 가능한 위치와 그 규모에는 한계가 있을 것이다. 본 연구에서는 다수의 후보지에 대한 천변저류지의 최적 위치를 결정하기 위한 의사결정모형의 기본구조를 결정하였으며, 결정된 기본구조와 Visual Basic을 이용하여 GUI를 구현한 모형을 개발하였다. 개발된 모형을 안성천 유역에 적용하여 기존에 선별적 모의에 의한 방법과 결과를 비교해보았으며, 개발된 모형은 향후 천변저류지 계획 수립에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.