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이충성(Yi Choong Sung),최승안(Choi Seung An),심명필(Shim Myung Pil),김형수(Kim Hung Soo) 대한토목학회 2006 대한토목학회논문집 B Vol.26 No.3B
막대한 국가예산이 투입되는 치수사업은 그 성공여부가 국가경제 전반에 걸쳐 큰 영향을 미치게 되므로 신뢰성 있는 홍수피해산정은 치수사업의 경제성분석에 핵심적 요소이다. 본 연구는 다차원홍수피해산정법에 의한 홍수피해 산정시 GIS를 기반으로 한 분포형 분석기법을 제시하는 데에 목적이 있다. 이를 위해서, 홍수피해산정의 공학적 측면인 침수예측과 경제적 측면인 다차원법을 연계하고 GIS를 활용한 분석체계와 자료처리 과정을 제시하였다. 제시된 방법론은 예비타당성조사 대상 사업인 목감천/도림천 방수로사업에 적용하였고 세부적인 GIS 데이터베이스와 피해산정 결과를 논문에 수록하였다. 본 연구에서 GIS를 기반으로 다차원법의 분석체계를 정리한 것은 꾸준히 제기되었던 다차원법의 적용 편의성을 제고하는 동시에 그동안 간과되었던 공학적 측면과의 연계성에 대한 방향을 제시하였다는데 의의가 있다. 이러한 체계적 자료처리 과정을 통한 분포형 홍수피해산정 기법은 구조물적이나 비구조물적 홍수피해경감계획의 타당성 평가 및 전략 개발을 위한 의사결정에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. Typically, we needs enormous national budget for the flood control project and so the project usually has big influence on the national economy. Therefore, the reliable estimation of flood damage is the key issue for the economic analysis of the flood control project. This study aims to provide a GIS based technique for distributed flood damage estimation. We consider two aspects of engineering and economic sides, which are the inundation analysis and MD-FDA (Multi-Dimensional Flood Damage Analysis), for the flood damage assessment. We propose the analysis framework and data processing using GIS for assessing flood damages. The proposed methodology is applied to the flood control channel project for flood disaster prevention in Mokgamcheon/Dorimcheon streams and this study presents the detailed GIS database and the assessment results of flood damages. This study may have the worth in improving practical usability of MD-FDA and also providing research direction for combining economic side with the engineering aspect. Also this distributed technique will help decision-making in evaluating the feasibility of flood damage reduction programs for structural and non structural measures.
정영훈,류광현,이충성,이승오,Jung, Younghun,Ryu, Kwanghyun,Yi, Choongsung,Lee, Seung Oh 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.2
정밀한 홍수 범람도는 홍수의 공간적 특성에 대한 정보를 의사 결정자나 설계자들에게 전달할 수 있다. 수리모형을 이용하여 홍수 범람도를 구축하는 과정에서 확실하게 정의되거나 측정되지 않은 조도계수와 수위유량관계식으로부터 얻은 유량은 불확실성을 일으키는 핵심 요인들이다. 또한, 홍수 범람도에 대한 불확실성 해석을 위해서는 관측 자료가 필요한데, 홍수 범람의 관측 자료는 인공위성영상을 이용하여 확보할 수가 있다. 따라서 본 연구의 목적은 수리모형과 인공위성자료를 이용하여 조도계수와 유량이 홍수범람도 제작에서 일으키는 불확실성을 정량적으로 산정하는 것이다. 미국 Illinois주 Metropolis시 주위의 Ohio 강에 대하여 HEC-RAS과 지형분석을 이용하여 홍수 범람를 모의하고 ISODATA(Iterative Self-Organizing Data Analysis)분류 방법으로 Landsat 5TM 위성 영상으로부터 수체를 추출하였다. 추출된 수체는 GLUE(Generalized Likelihood Uncertainty Estimation)에서 우도측정(F-통계량)을 계산하는데 관측 자료로 이용되었다. GLUE는 누적확률 5 %와 95 %에 각각 해당하는 74.59 $km^2$와 151.95 $km^2$의 홍수범람면적을 산정했다. 홍수 범람도 구축과정에서 발생하는 불확실성을 정량적으로 산정하는 것은 효율적인 홍수방어 계획을 실현화하는데 중요한 역할을 할 거라 사료된다. An flood inundation map is able to convey spatial distribution of inundation to a decision maker for flood risk management. A roughness coefficient with unclear values and a discharge obtained from the stage-discharge rating equation are key sources of uncertainty in flood inundation mapping by using a hydraulic model. Also, the uncertainty analysis needs an observation for the flood inundation, and satellite images is useful to obtain spatial distribution of flood. Accordingly, the objective of this study is to quantify uncertainty arising roughness and discharge in flood inundation mapping by using a hydraulic model and a satellite image. To perform this, flood inundations were simulated by HEC-RAS and terrain analysis, and ISODATA (Iterative Self-Organizing Data Analysis) was used to classify waterbody from Landsat 5TM imagery. The classified waterbody was used as an observation to calculate F-statistic (likelihood measure) in GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation). The results from GLUE show that flood inundation areas are 74.59 $km^2$ for lower 5 % uncertainty bound and 151.95 $km^2$ for upper 95% uncertainty bound, respectively. The quantification of uncertainty in flood inundation mapping will play a significant role in realizing the efficient flood risk management.
여규동(Yeo Kyul Dong),이충성(Yi Choong Sung),이상원(Lee Sang Won),심명필(Shim Myung Pil) 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 B Vol.29 No.5B
In existing studies about benefit of water quality improvement using WTP, the object of survey is described pre-policy water quality as "current water quality" and improved (post-policy) water quality as "boatable, fishable and swimmable". Multiply WTP by the number of households of basin is total benefit. The existing studies are not benefit of a specific water resource business but benefit of a policy on unsubstantial water resource business. Because of a lack of objectivity and oversimplification, it is difficult for survey respondents to understand an object of survey. The purpose of this study is to evaluate a benefit estimation methodology for raw water quality improvement in water resource development business. After conducting a survey of WTP of 1,000 housewives who is using water service in the National Capital region, the relational expression of water quality improvement (BOD) and WTP is derived by using statistical analysis of the survey. As a case study, the stream water quality improvement benefit of Song Li Won multipurpose dam was evaluated, which is planned to be built at the local secondary stream section on Nae Sung stream in Nak-Dong River system. As a result of study, annual average benefit evaluation is 5,980 million won on the average annual planned discharge, 8,663 million won on the planned discharge during the period except for wet season (July to October), 11,905 million won on the planned discharge during water quality declining period and 14,502 million won on the planned discharge during water quality declining period respectively. By using the relational expression of BOD-WTP, it is easy to estimate the benefit without regard for water quality. 기존의 WTP를 이용한 수질개선 관련 편익산정 연구들은 특정 하천에 대하여 ‘모든 종류의 물놀이 가능한 2급수로 개선’, ‘수영가능수준으로 개선’ 등을 설문대상으로 하여 지불의사를 산정한 다음, 해당 유역의 가구수를 곱하여 편익으로 산정하였다. 이는 특정 수자원개발사업에 대한 편익이 아니며, 설문작성 과정에서 수질개선 정도에 대한 객관적인 설명이 부족하고, 단순화되었기 때문에 설문응답자들에게 설문대상재화에 대한 정보를 전달하는데 미흡한 점이 있었다. 따라서 본 연구에서는 수자원개발사업시 상수도 원수수질개선에 대한 편익/비용분석에 적용할 수 있는 편익산정방법론을 제시하였다. 본 연구에서는 수도권을 대상으로 하여 용수를 사용하는 소비자의 BOD 개선정도별 지불의사(WTP)를 설문을 조사하고, 설문결과를 통계분석하여 수질개선-지불의사 관계식을 도출하였다. 사례연구로서 낙동강수계의 내성천 지방2급하천 구간에 계획한 송리원 다목적댐을 대상으로 적용하였다. 방류시나리오별 연평균편익산정 결과, 연평균계획방류량(4.79 ㎥/s) 방류시 5,980 백만원, 풍수기(7~10월)를 제외한 기간의 계획방류량(7.22 ㎥/s) 방류시 8,663 백만원, 수질악화기 계획방류량(10.72 ㎥/s) 방류시 11,905 백만원, 최대계획방류량(13.54 ㎥/s) 방류시 14,502 백만원으로 산정되었다. 본 연구에서 개발된 가구소득별 수질개선 (BOD)-지불의사(WTP) 관계식을 이용함으로써 수질개선사업에 대한 원수수질편익을 산정할 때 수질개선정도에 상관없이 쉽게 편익을 산정할 수 있을 것으로 판단된다.