• Title/Summary/Keyword: 자연재해모델

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Natural Disaster Damage Cost Prediction Model based on Neural Network and Genetic Algorithm (신경망과 유전자 알고리즘을 이용한 자연재해 피해예측 모델 연구)

  • Choi, Seon-Hwa
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2010.06c
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    • pp.380-384
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    • 2010
  • 기후온난화, 국지성 호우 및 대규모 태풍으로 인한 피해가 증대되면서 사회 경제적 손실 또한 날로 증가하고 있어 재해로 인한 피해 발생가능성을 효율적으로 예측하는 모델을 통한 선제적 대응이 필요하다. 재난 재해의 위험성 분석 방법은 주로 확률 통계기법을 기반으로 하는 연구가 주류를 이루었으나, 본 논문에서는 포착된 현상의 데이터를 이용해 그 데이터를 지배하는 경험적 규칙성을 학습하고 획득하는데 다른 기법보다 탁월한 성능을 가진 신경망 모델을 적용하여 자연재해 피해예측 모델을 연구하였다. 1991년부터 2005년 사이에 우리나라에서 발생한 자연재해의 피해자료와 기상개황 자료를 이용하여 지역별 자연재해로 인한 피해를 예측하는 신경망 모델은 우리나라 232개 행정구역에 대하여 누적강우량과 최대풍속, 그리고 재해사상 발생 5일 이내의 선행강우량을 입력변수로 하고 총 피해액을 출력변수로 한다. 또한 학습을 통한 최적의 해를 찾기 위해 신경망의 매개변수 학습률, 모멘텀, 편의값을 유전자알고리즘으로 결정하여 학습을 수행 하였다.

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Estimation of Post Evaluation Index of Natural Disaster Prevention Projects using Structure Equation Modeling (구조방정식모델을 이용한 자연재해예방사업의 사후 평가 지수 산정)

  • Heo, Bo Young;Song, Jai Woo;Yoon, Sei Eui;Lee, Seung Oh
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.34 no.6
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    • pp.1807-1814
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    • 2014
  • Natural disaster has been hard to prevent the occurrence of itself, thus in order to reduce the economic damages and loss casualties, it is important to be prepared in cases that the disasters should occur in advance. Interest of the related project to prevent various natural disasters has been grown along with an investment in Korea. Along with this movement, when investments related to natural disaster prevention projects were built on, the post evaluation that can verify the ripple effects of those investments on the community should be emerging as an essential task. For evaluating the effects of public investment projects such as natural disaster prevention projects in this study, the related researches would continue through qualitative analyses, for example, cost-benefit analysis. Even the qualitative analysis alone cannot fully explain the effects of those projects, the diverse methods of analyzing and evaluating those effects might not have been presented in those fields. For the post evaluation of natural disaster prevention projects through the qualitative analysis, this study derived subjects that had effects on the post evaluation of natural disaster prevention projects. Also, employing the structural equation modeling (SEM), the causation between post evaluation subjects and the effects of projects were quantitatively analyzed, and the weighting factors of evaluation items were calculated respectively. Based on these results, post evaluation index formula was proposed for the natural disaster prevention projects in Korea.

Value of the SMILEs for research on water-related compound hazards under climate change impact (기후변화 및 물 관련 복합재해 연구를 위한 SMILE 활용의 가치)

  • Wooyoung, Na
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.348-348
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    • 2023
  • 최근 전세계 곳곳에서는 다양한 유형의 물 관련 복합재해가 발생하고 있다. 일례로 미국 캘리포니아 지역은 2014년부터 2017년까지 극심한 가뭄에 시달리다가 대기강(atmospheric river)의 영향으로 인하여 대규모의 홍수가 잇달아 발생하였다. 유럽에서는 2021년 전례 없는 홍수 직후 500년 빈도의 가뭄이 발생하면서 심각한 인명 및 재산피해가 발생하였다. 짧은 시간 동안 양극단의수재해가 연속적으로 발생하거나, 가뭄과 폭염, 홍수와 산사태의 결합, 또는 동시에 여러 지역에서 홍수나 가뭄이 발생하는 현상 등도 복합재해에 해당한다. 즉, 복합재해는 서로 다른 특성의 독립적인 수재해가 결합되어 나타나는 재해의 한 형태로써, 발생 빈도는 적으나 유발되는 피해는 매우 크다. 더욱이 복합재해는 미래에 더욱 빈번하게, 극심하게 발생할 것으로 예상되고 있다. Single Model Initial-condition Large Ensemble (SMILE)은 복합재해의 분석에 적합한 자료로 최근 활용사례가 증가하고 있다. 기존의 기후변화 관련 연구는 여러 기후모델에서 생산한 단일 모의자료를 앙상블의 형태로 이용하여 기후요소 및 기후재해의 미래 전망이나 거동을 분석하는 과정에 기반해왔다. 이 기후모델 앙상블은 모델 간 불확실성은 고려할 수 있으나 기온 상승 시나리오의 불확실성 및 기후 시스템 내부의 변동성은 고려하지 못하는 한계가 있다. 이에 미국의 National Center for Atmospheric Research에서는 자연 자체의 변동에 의한 불확실성을 모의할 수 있는 SMILE을 개발하였다. SMILE은 단일 기후모델에서 N개의 다중 모의자료 앙상블을 출력한다. 기존의 기후모델과 유사한 과정으로 모의를 수행하되, 미세한 섭동을 부여함으로써 자연적으로 발생하는 기후시스템 내부의 변동성을 고려한다. 이러한 실험 설정은 카오스 이론에 근거한다. 여러 기후모델에 대해 SMILE 기반 모의를 수행하면 앙상블의 앙상블 개념(large ensemble)이므로 방대한 양의 기후모의 자료가 확보되어 다양한 목적의 연구에 활용할 수 있다. SMILE은 기존의 다중 기후모델 앙상블이 고려할 수 없었던 종류의 불확실성을 추가적으로 고려함으로써 인간의 활동과 자연적 변동성이 복합재해에 미치는 상대적 영향을 정량적으로 평가할 수 있게 한다. 복합재해 연구에 필수적인 표본 수 부족의 한계를 극복할 수 있기 때문에 최근 기후변화 및 수자원 관련 연구에서 적극적으로 활용되고 있다. 또한, 미래 기후를 모의하기 때문에 복합재해 발생의 특성 및 거동을 전망할 수 있고, 충분한 수의 표본은 통계분석 결과에 신뢰성을 부여할 수 있다. 이러한 SMILE의 장점은 향후 더욱 다양한 연구의 기회를 제공할 것이다.

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Prevention Meteorological Database Information for the Assessment of Natural Disaster (자연재해 평가를 위한 방재기상 DB 정보)

  • Park, Jong-Kil;Jung, Woo-Sik;Choi, Hyo-Jin
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.7 no.3
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    • pp.41-49
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    • 2007
  • In order to reduce the amount of damage from natural disasters and perform the natural disaster mitigation program, the prevention activities and forecasting based on meteorological parameters and disaster datas are required. In addition, it is necessary to process prevention meteorological information for prevention activities in advance. For this, we have analyzed four data, such as Statistical yearbook of calamities and Statistics Yearbook issued by the Ministry of Government Administration and Human affairs. And Annual Climatological Report issued by the Korea Meteorological Administration and Recently 10 years for natural disaster damage from the Central Disaster and Safety Countermeasures Headquarters. We analyzed the causes, elements, occurrence frequencies, and vulnerable areas of natural disaster, using the 4 disaster datas, but these datas was not consistent with their terminology and items. Through the analysis of a kind and damage of disaster, we have selected the disaster variables, such as causes and elements, the amount of damage, vulnerable areas of natural disaster, etc and made a database. This database will be used to assess the natural disasters and develop the risk model and natural disasters mitigation plan.

Study for Bio-Adhoc Networks for Disaster Emergency Management (재해 관리를 위한 바이오 Ad-hoc 네트워크에 관한 연구)

  • Aum, Jae-Do;Lee, Goo-Yeon;Lee, Dong-Eun
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.439-441
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    • 2005
  • 지리학적으로 고립된 지역에서 발생하는 산불과 같은 자연재해는 네트워크 설치의 어려움으로 외부에 빠르게 알려지기 어렵다. 본 연구에서는 infestation 모델을 응용하여 기존 네트워크에서 단절된 지역에서 발생할 수 있는 자연재해를 빠르고 효과적으로 전달할 수 있는 bio-ad hoc 모델을 설계하고자 한다. Infestation이란 기존 네트워크 infrastructure와 연결된 정보기지로서, 각 노드가 좁은 대신 빠른 대역폭을 가지는 infostation의 통신가능 반경에 인접했을 때 고속데이터 전송이 가능하게 설계한 통신 모델이다. 본 연구에서는 동물에게 이식된 센서로부터 데이터를 생성하고, 각 동물들에게 무선 태그를 설치하여 그 데이터를 효율적으로 목적지까지 전송수 있는 모델을 설계하기 위하여 infestation에 도달하기 전의 데이터가 각 노드사이에서 서로 공유될 수 있는 sparse ad-hoc infostation model을 제안하였다. 이 모델의 가능성을 알아보기 위해 동물의 최대 속도를 이용하여 동물의 이동성 및 체류시간을 결정한 후에 동물의 수 및 infostation의 수에 따른 도달시간을 시뮬레이션하였다.

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Applicability Analysis of UAV for Storm and Flood Monitoring (풍수해 모니터링을 위한 UAV 적용성 분석)

  • Kim, Min-Gyu;Jung, Gap-Yong;Kim, Jong-Bae;Yun, Hee-Cheon
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.28 no.6
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    • pp.655-662
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    • 2010
  • Recently, disasters are increasing rapidly due to global warming and abnormal weather conditions, and the scale of damage is also getting wider. In this study, the application of UAV is analyzed based on previous study about disaster and analysis of regulations for disaster. Also, this study is proposed application model to prepare, reponse and restoration from natural disaster to make use of the UAV. This UAV is quick and economic for existing technology, and available to various disaster monitoring. UAV application for disaster monitoring is able to support effective management of disaster by real time aerial monitoring for reponse from natural disaster and damage assessment.

The Study on Development of Emergency Action System against Extreme Flood. (극한홍수 대비 비상대처시스템 구축에 관한 연구)

  • Jeon, Jei-Bok;Lee, Hye-Jin;Kim, Ji-Ho;Lee, Sang-Man
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.1482-1488
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    • 2009
  • 최근 전 세계적인 기후변화로 인하여 홍수 해일 지진 등의 자연재해가 거대해지고 빈번하게 발생되고 있다. 이러한 점차 대형화되고 다양화되는 자연재해발생시 국민의 생명과 재산 피해를 최소화하기 위한 다양한 방안이 수립되고 있으며, 특히 풍수해에 대비하기 위한 방안으로써 비상대처계획(Emergency Action Plan, 이하 EAP)수립, 홍수위험지도 및 비상대피지도 등 재해지도 제작, 홍수재해관리시스템 개발 등이 이루어지고 있다. 특히 EAP는 이러한 점차 대형화되고 다양화되는 자연재해에 대비하기 위한 방안으로써, 재해 발생시 국민의 생명과 재산 피해를 최소화하기 위해 시설물 지역의 관리주체 및 유관기관이 발생 가능한 비상상황을 미리 예측하고 대응조치를 신속하고 효율적으로 집행할 수 있도록 구성되어 있으며, 이를 시스템화 한 것이 비상대처시스템(Emergency Action System, 이하 EAS)이라 할 수 있다. 현재 우리나라를 비롯하여 미국, 유럽, 일본 등 선진국을 중심으로 댐 저수지 붕괴에 대비한 EAP 수립을 의무화하고 그 대상 범위를 확장하는 단계에 있으며, 홍수위험지도 및 비상대피지도 제작 등에 있어서 일부 선진국의 경우 다양한 시나리오와 시민의 복합적인 요구를 반영하는 시도를 진행 중에 있다. 또한 일부 선진국의 경우 비상대처계획을 반영한 홍수재해통합관리시스템 구축이 진행중에 있으며, 일본의 경우 첨단기술의 접목을 통해 시민의 대피 시뮬레이션 모델을 개발하는 단계에 이르고 있다. 따라서 본 연구에서는 풍수해에 대비해 수립된 국내 외 EAP, 재해관련 지도, 홍수재해관리시스템 등에 대한 사례조사를 통하여 통합적인 비상대처 및 관리가 가능한 표준화된 EAS 모델의 정립 방향을 모색하고자 한다.

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A Prediction Model for Agricultural Products Price with LSTM Network (LSTM 네트워크를 활용한 농산물 가격 예측 모델)

  • Shin, Sungho;Lee, Mikyoung;Song, Sa-kwang
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.18 no.11
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    • pp.416-429
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    • 2018
  • Typhoons and floods are natural disasters that occur frequently, and the damage resulting from these disasters must be in advance predicted to establish appropriate responses. Direct damages such as building collapse, human casualties, and loss of farms and fields have more attention from people than indirect damages such as increase of consumer prices. But indirect damages also need to be considered for living. The agricultural products are typical consumer items affected by typhoons and floods. Sudden, powerful typhoons are mostly accompanied by heavy rains and damage agricultural products; this increases the retail price of such products. This study analyzes the influence of natural disasters on the price of agricultural products by using a deep learning algorithm. We decided rice, onion, green onion, spinach, and zucchini as target agricultural products, and used data on variables that influence the price of agricultural products to create a model that predicts the price of agricultural products. The result shows that the model's accuracy was about 0.069 measured by RMSE, which means that it could explain the changes in agricultural product prices. The accurate prediction on the price of agricultural products can be utilized by the government to respond natural disasters by controling amount of supplying agricultural products.

Natural Hazard Prediction System for a Private Company (민간보험사의 자연재해예측시스템 구축)

  • Park, Jun-Ho;Jang, Eun-Mi
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2007.10a
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    • pp.193-199
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    • 2007
  • 늘어나는 자연재해에 대응하여 새로운 보험 상품이 개발되고 있으며, 보험료 및 보험보상료의 증가에 따른 재보험율의 조정과정이 과학적 근거하에 작업이 이루어져야함에도 불구하고 2006년까지 이와 같은 재해 규모와 피해를 예측하거나 모의할 수 있는 시스템은 한국에서는 거의 드문 상황이었다. 본 과제의 목적은 남한 지역을 대상으로 하여 지진, 태풍, 해일, 풍수해 등의 주요4대 재해에 대한 정보를 지리정보와 더불어 구축하여, 민간 보험사에서 자연재해에 대응하여 계획을 세우고, 과학적인 기준 마련하는 것이다. 구축된 데이터는 국가NGIS 사업의 결과물인 1: 5,000 수치지도를 근간으로 하여 각 재해별로 참조할 수 있는 각 부처의 자료를 가공하여 격자화 하여 구축하였으며, 민간보험사에 보유하고 있는 물건의 주소를 포인트 위치로 산정하여 지역별로 검색이 가능하도록 구축하였다. K-weather 등의 기상정보서비스를 실시간으로 연결하여, 태풍 및 풍수해 발생시78개 지점의 자료가 실시간으로 입수되어 주변현황을 모의할 수 있도록 하였으며, 종합적인 피해모델의 경우는 주로 물건의 수와 총액수준으로 평가할 수 있도록 하였다. 각 재해에 대한 취약성 함수는 뮌헨 재보험사의 것을 기본으로 하였으나 상세한 변수조정은 실제 자료를 대응시키면서 최적화된 값을 선정하였다. 본 시스템 구축은 과거자료를 중심으로 한 부분과 임의의 태풍 및 강수량을 특정위치에 적용하였을 때, 보험사가 지불해야할 보험금 액수를 산정할 수 있도록 하였으며, 향후 보험 상품의 지역적 차별화에 근거자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다. 각 재해의 총합이 각 행정구역과 격자의 위험도로 상대적인 위험도 주제도가 생산이 됨에 따라 보다 합리적인 민간회사의 의사결정에 GIS가 사용될 수 있음을 보여주는 사례로 연구의 의의를 두겠다.

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Analysis and Risk Prediction of Electrical Accidents Due to Climate Change (기후환경 변화에 따른 전기재해 위험도 분석)

  • Kim, Wan-Seok;Kim, Young-Hun;Kim, Jaehyuck;Oh, Hun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.19 no.4
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    • pp.603-610
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    • 2018
  • The development of industry and the increase in the use of fossil fuels have accelerated the process of global warming and climate change, resulting in more frequent and intense natural disasters than ever before. Since electricity facilities are often installed outdoors, they are heavily influenced by natural disasters and the number of related accidents is increasing. In this paper, we analyzed the statistical status of domestic electrical fires, electric shock accidents, and electrical equipment accidents and hence analyzed the risk associated with climate change. Through the analysis of the electrical accidental data in connection with the various regional (metropolitan) climatic conditions (temperature, humidity), the risk rating and charts for each region and each equipment were produced. Based on this analysis, a basic electric risk prediction model is presented and a method of displaying an electric hazard prediction map for each region and each type of electric facilities through a website or smart phone app was developed using the proposed analysis data. In addition, efforts should be made to increase the durability of the electrical equipment and improve the resistance standards to prevent future disasters.