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α-cut Fuzzy TOPSIS 기법을 적용한 다기준 홍수취약성 평가
이규민,정은성,전경수 한국수자원학회 2013 한국수자원학회논문집 Vol.46 No.10
본 연구에서는 다기준 의사결정기법을 적용한 홍수취약성 평가에 내재되는 불확실성을 고려한 평가기법을 제시하였다. 홍수취약성 평가과정은 3단계로 구성되며 1단계에서는 홍수와 연관되는 사회적, 경제적, 환경적 영향요인들 중에서 지역의 특성을 반영할 수 있는 평가인자를 선정하고 각 인자의 가중치를 책정한다. 이 때 델파이 설문조사기법을 적용하여 의사결정자들의 의견을 수렴한다. 2단계는 평가자료를 수집하고 평가에 사용할 수 있도록 가공하는 단계이며 불확실성 문제를 해소하기 위하여 퍼지수를 적용하였다. 마지막 단계에서 홍수취약성을 정량적으로 산정하여 취약지역의 우선순위를 도출한다. 본 연구에서는 퍼지수의 연산과정에서 발생하는 퍼지수의 과장 및 왜곡문제를 해소하기 위한 α-cut fuzzy TOPSIS 방법을 적용하였다. 또한 수립한 평가기법으로 산정한 결과에 대하여 퍼지자료(fuzzy data)를 적용한 fuzzy TOPSIS, 크리스프(crisp) 자료를 사용한 TOPSIS, WSM 등의 다양한 방법으로 평가한 결과들과의 상관관계 분석을 수행하였다. 분석결과, α-cut fuzzy TOPSIS 방법은 대체로 모든 방법과 높은 상관성을 나타내었다. 즉, 크리스프 자료와 퍼지자료를 사용하는 평가방법 사이에서 발생하는 결과의 차이가 α-cut fuzzy TOPSIS를 이용하면 줄어드는 효과가 있다. 따라서 본 연구에서 수립한 홍수취약성 평가방법은 불확실성 문제를 일정 부분 해소한 평가결과를 제시함으로서 치수정책 수립의 유용한 근거자료를 제공할 수 있다. This study aims to develop a multiple criteria decision making(MCDM) approach for flood vulnerability assessment which considers uncertainty. The flood vulnerability assessment procedure consists of three steps: (1) use the Delphi process to determine the criteria and their corresponding weights-the adopted criteria represent the social, economic, and environmental circumstances related to floods, (2) construct a fuzzy data matrix for the flood vulnerability criteria using fuzzification and standardization, and (3) set priorities based on the number of assessed vulnerabilities. This study uses a modified fuzzy TOPSIS method based on α-level sets which considers various uncertainties related to weight derivation and crisp data aggregation. Further, Spearman’s rank correlation analysis is used to compare the rankings obtained using the proposed method with those obtained using fuzzy TOPSIS with fuzzy data, TOPSIS, and WSM methods with crisp data. The fuzzy TOPSIS method based on α-cut level sets is found to have a higher correlation rate than the other methods, and thus, it can reduce the difference of the rankings which uses crisp and fuzzy data. Thus, the proposed flood vulnerability assessment method can effectively support flood management policies.
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이규민,최진원,전경수 한국방재학회 2016 한국방재학회논문집 Vol.16 No.4
본 연구에서는 도시의 환경 및 사회적 특성을 고려한 홍수재해 취약정도를 평가하는 방법에 대하여 다루었다. 특히 도시에서 발생하는 내수침수로 인해 가장 먼저 피해를 입는 도로교통 문제와 연령 및 장애 등 거주민의 취약요인을 평가에 반영하였다. 즉, 기존의 여러 연구에서 제안한 홍수 피해액 기준의 평가보다는 인명 및 도시기능 관리에 중점을 두었다. 취약성 평가 절차는 도시와 거주민의 특성을 반영할 수 있는 평가인자를 구성하고 가중치를 산정하여 TOPSIS 기법으로 평가하는 3단계로 구성하였다. 가중치는 대표적인 주관적 가중치 산정기법인 델파이 방법과 객관적 가중치 산정기법인 엔트로피 분석기법을 이용하여 결정하였다. 본 연구에서 채택한 평가 대상지역은 인접하천의 배수위 영향과 우수배제 불량 등으로 침수가 발생한 도림천 유역이다. 수립된 접근법은 각 지역의 특성을 고려할 수 있는 도시홍수취약성 평가 방법으로서 도시의 각 지역에 내재된 취약요인들을 사전에 인식하여 도시홍수 발생에 있어 우선적 관리가 필요한 대상을 제시할 수 있을 것으로 판단된다. In this research, the assessment technique to evaluate the degree of vulnerability to a flood disaster, which reflects the environmental and social characteristics in the light of the urban environment, was addressed. In particular, the road transportation problems, which are affected by inland inundation in urban areas and by the vulnerable groups, such as inhabitants’ age and disability, are considered in the evaluation. Consequently, the assessment technique is more focused on the life and management of urban functions than the amount of damage. Vulnerability assessment procedures comprise three stages, i.e., composing the assessment index to reflect the characteristics of the cities and inhabitants, calculating the weight, and evaluating the vulnerability using the TOPSIS technique. The weights were determined using the Delphi method and Entropy analysis, which employed the typical subjective weight assessment technique and objective weight assessment technique, respectively. The target area for the evaluation was the Dorimcheon basin in which a flood had occurred because of the influence of backwater from the nearby streams and the poor rainfall drainage system. The established approach, employed as an urban flood vulnerability assessment technique that is able to consider the characteristics of each region, makes it possible to predict the inherent vulnerable factors in urban regions and to propose the area of priority control when urban floods occur.
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