Development of Multivariate Flood Damage Function for Flood Damage Assessment in Gunsan City, Korea

Yu Insang,Necesito Imee V,Kim Hayong,Cheong Tae Sung,Jeong Sangman 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.2

한국의 경제성장과 재해방재기술 향상에도 불구하고 홍수와 같은 자연재해는 여전히 국민들을 위협하고 있으며 특히, 태풍에 의해 발생한 홍수피해는 막대한 재산과 인명피해의 원인이 되어왔다. 홍수에 의한 피해액을 추정하는 것은 홍수대책마련과 홍수피해를 저감하는데 매우 중요하다. 이와 관련하여 피해 및 손실을 평가 및 분석하고 재해 위험 관리 계획에 따라 해당 지역의 재난 위험을 평가하도록 지정된 정부 기관인 국민안전처는 새로운 손실 산정 방법을 개발하고 있다. 본 연구의 목적은 범용 최소자승 회귀분석법과 지리적 가중 회귀분석법을 이용하여 주거용, 상업용, 농업용 건물 유형을 기반으로 군산시의 홍수 피해를 추정하는 홍수피해추정 손실함수를 개발하는 것이다. 모델은 홍수심, 홍수 지속시간, 범람 면적, 가족 수입, 토지 가격을 매개 변수로 구축 된다. 본 연구에서는 홍수피해추정을 위해 범용 최소자승 회귀분석법과 지리적 가중 회귀분석법을 평가하였으며 지리적 가중 회귀 분석법이 홍수피해 추정에는 더 적합한 것으로 분석 되었다. Despite the growing economy and improving disaster prevention techniques of Korea, natural disasters such as floods, typhoon, drought have still threatened people. The counteractions made by flood disasters that were also induced by typhoons have caused significant damages to properties and human life. Estimating flood damage is essential make countermeasures in order to mitigate flood disaster. In this regard, the Ministry of Safety and Security (MPSS), the government institution designated to assess and analyze the damages and losses as well as evaluate the disaster risks of the said areas in accordance to their disaster risk management plans, are now developing a new estimating method for damages and losses. This study aims to develop flood damage functions that will estimate the flood damages of Gunsan City based on the building type: residential, commercial and agricultural facilities, by utilizing the Ordinary Least Squares Regression (OLS) and later on, the Geographically Weighted Regression (GWR). The model building process includes flood depth, flood duration, inundated area, family income and land price as the parameter variables. Both OLS and GWR were evaluated in this study, but the search for which among them is the best fit resulted to the use of GWR.

Analysis on flood frequency and water quality variations induced by abnormal climate

Yu, Insang,Felix, Micah Lourdes A.,Kim, Lee-Hyung,Jeong, Sangman Taylor Francis 2015 Desalination and Water Treatment Vol.53 No.9

온실에 대한 적설심 설계기준 개선방안

유인상(Yu, Insang),이영우(Youngwoo),정상만(Jeong, Sangman) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.1

본 연구에서는 온실의 적설심 설계기준을 개선하기 위하여 적설심 설계기준의 적정성을 분석하였다. 우리나라는 229개 행정구역 으로 구분되어 있지만, 본 연구에서는 특별시, 광역시를 1개의 행정구역으로 분류하여 우리나라 162개 행정구역을 대상으로 분석하였다. 분석결과, 우리나라 162개 행정구역 중 76개 행정구역의 설계적설심이 적합한 것으로 나타났으며 나머지 86개 행정구역은 설계적설심의 상향이 요구되는 것으로 분석되었다. 이에 따라, 온실의 설계빈도인 30년빈도 적설심 산정결과를 기준으로 86개 행정구역의 설계적설심을 보완하였다. 적설의 무게는 적설의 단위중량에 따라 크게 변화하는데, 온실을 포함한 구조물을 설계할 경우에는 적설심 보다 적설하중으로 설계기준을 제시하는 것이 합리적이다. 이에 따라, 우리나라 162개 행정구역별 최대 적설단위중량을 산정하였고 최대 적설단위중량을 보완된 설계적설심에 적용하여 설계적설하중을 산정하였다. 본 연구를 통해 산정된 설계적설하중은 지역별 눈의 단위중량을 고려한 온실설계에 유용하게 활용될 것으로 판단된다. In this study, snow depth design criteria for green house were evaluated and analyzed for its improvement. In Korea, there are a total of 229 administrative districts. However, this research combined the smaller districts of each Metropolitan city and made it into one administrative district, so a total of 162 administrative districts were used in this study. The analytical results show that the design snow depths for 77 administrative districts were appropriate out of 162 existing administrative districts. However, the design snow depths for the other 86 administrative districts were proven to be inappropriate and are required to increase their snow depths, so the 86 administrative districts’ design snow depths were also revised based on a 30-year recurrence interval snow depth. Snow load is significantly changed depending on snow unit weight, hence providing design criteria for green house with snow load is more reasonable than snow depth, because it considers the snow’s unit weight. With this, the snow unit weights of 162 administrative districts were calculated and it was used with the revised design snow depth for estimating the design snow load. Therefore, this study will use the designed snow load with unit weight consideration to design green houses based on the administrative districts.

온실의 취약도 함수를 고려한 설해 피해율지도 작성

유인상(Yu Insang),김하용(Kim Hayong),정상만(Jeong Sangman) 한국방재학회 2018 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2018 No.-

본 연구에서는 풍수해보험 정책의 대상 목적물인 온실 종류에 따른 설해 피해율 지도를 작성하였다. 설해 피해율 지도를 작성하기 위해 온실 종류별 구조적 취약도 함수와 피해액 기반의 취약도 함수를 고려하여 적설심별 피해율 곡선을 개발하였다. 구조적 취약도 함수는 적설심 크기에 다른 온실의 구조적인 파괴거동을 적설심별로 나타내는 함수이다. 피해액 기반의 취약도 함수는 실제 풍수해보험 정책을 통해 설해 피해가 발생한 온실의 피해율과 사고 당시의 적설심과의 상관관계를 나타내는 함수이다. 온실의 피해율은 구조적인 파괴거동과 피해액을 종합적으로 고려해야 하기 때문에 구조적 취약도 함수와 피해액 기반의 취약도 함수를 통합하여 적설심별 피해율 곡선을 개발하였다. 온실의 설계빈도인 30년 빈도의 전국 적설심 지도를 작성하고 온실 종류별 통합 피해율 곡선을 적용하여 온실 특성에 따른 설해 피해율 지도를 작성하였다. 본 연구를 통해 산정된 설해 피해율 지도는 현 풍수해 보험정책에서 적용하고 있는 단일보험요율을 설해위험도에 따라 등급화 하는데 활용 될 것으로 판단된다.

기후변화 적응대책 수립을 위한 설해 위험도 분석 방안

유인상(Yu, Insang) 한국방재학회 2020 한국방재학회논문집 Vol.20 No.1

본 연구에서는 IPCC 제5차 기후변화 평가보고서에서 정립한 위험도의 개념을 적용하여 대구광역시, 울산광역시, 경상북도, 강원도를 대상으로 설해 위험도를 평가하고 분석하였다. 위험도 평가를 위해 위해성 3개, 노출성 6개, 취약성 4개, 적응역량5개의 세부대리변수를 선정하고 격자 및 행정구역 기반의 공간정보를 구축하였다. 대리변수의 가중치는 계층화분석을 통해산정하였으며 전문가 설문결과의 비일관성 최댓값은 9.86%로 산정되어 일관성이 높은 것으로 나타났다. 연구대상지역의설해에 대한 위험도 평가 결과, 시군구별 위험도 평균 등급이 ‘매우높음’인 지역은 울릉도, 강릉시, 속초시, 양양군, 평창군, 고성군, 동해시, 삼척시, 정선군으로 전체 행정구역 중 16.7%, ‘높음’인 지역은 태백시로 1.9%, ‘약간높음’인 지역은 울진군, 인제군으로 3.8%인 것으로 나타났다. 이 지역들의 대리변수 평균 등급은 위해성 ‘매우높음’, 노출성 ‘매우낮음’, 취약성 ‘매우높음’, 적응역량 ‘낮음’ 등급으로 위해성, 취약성, 적응역량이 위험도 증가에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 설해 위험도등급이 ‘약간높음’ 등급 이상인 12개 지역 중 격자별 위험도의 표준편차가 가장 큰 곳은 평창군으로 1.00, 이어서 인제군0.69, 정선군 0.55인 것으로 나타나 동일한 시군구 내에서도 위험도에 따라 차별화된 기후변화 적응대책을 수립해야할 것으로판단된다. This study applies the concept of risk defined by IPCC’s fifth assessment report to Daegu City, Ulsan City, Gyeongsangbuk Province, and Gangwon Province to assess and analyze snow disaster risks. Sub-indicators of three hazards, six exposures, four vulnerabilities, and five adaptive capacities were selected, and spatial information based on grids or administrative districts was constructed. The weight of each indicator was calculated with the Analytic Hierarchy Process (AHP), and the maximum inconsistency of the expert survey result was 9.86%, indicating high consistency. The results show that administrative districts with an space average risk of “very high” are Ulleung, Gangneung, Sokcho, Yangyang, Pyeongchang, Goseong, Donghae, Samcheok, and Jeongseon, accounting for 16.7% of the entire administrative district. One region has a “high” risk, Taebaek (1.9%), and those with a “moderately high” risk were Uljin and Inje (3.8%). These regions have very high levels of hazards, very low exposure, very high vulnerability, and low adaptive capacity; hence, hazard, vulnerability, and adaptive capacity had a significant effect on the increased risk. Pyeongchang had the highest standard deviation of gridded risk among the 12 regions with a risk above moderately high. The standard deviation of gridded risk for Pyeongchang was estimated to be 1.0 with the highest value, followed by Inje, with 0.69, and Jeongseon, with 0.55; therefore, differentiated climate change adaptation measures should be established according to gridded risks.

Semi-parametric Geographically Weighted Regression Modelling for Flood Damage Assessment in Gunsan City, Korea

Imee V. Necesito,Tae Sung Cheong,Insang Yu,Sangman Jeong 한국방재학회 2015 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.14 No.-

Climate change has been a global issue since the 19th century. The increase in rainfall variability, which covers the increase in the earth’s total precipitation, will definitely lead to frequent and more severe flood disasters. As the damage increases year after year with floods as the most chronic and costly disaster among these hazards, Korea has to improve its technological responses and countermeasures to better visualize the hazards brought about by such disasters. Gunsan City ranked number eight in the country’s most susceptible region to floods. From 2004 to 2013, Korea has experienced a total of 174 flood disasters which were estimated to cost USD 7.32 billion. But reports showed that the total expenditure of the government amounted to 1.4 times the estimated losses and damages and the private companies have spent twice the said estimated amount. To summarize, the post-disaster loss and damage reports showed underestimated values. This study aims to develop a semi-parametric geographically weighted regression which can implement a flood damage estimation model of Gunsan City. The model building process include parameters like flood depth, flood duration, inundated area, family income and land price. The datasets are composed of both untransformed and transformed data (using Box-Cox Method). Both Ordinary Least Squares (OLS) Regression and Geographically Weighted Regression (GWR) were evaluated in this study, but the search for best fit resulted to the use of GWR.

Development of Multivariate Flood Damage Function for Flood Damage Assessment in Gunsan City, Korea

Imee V. Necesito,Tae Sung Cheong,Insang Yu,Sangman Jeong 한국방재학회 2015 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.14 No.-

From 2004 to 2013, Korea has experienced a total of 174 flood disasters and has a total estimated cost of USD 7.32 billion. However, reports showed that the total expenditure of the government amounted to 1.4 times the estimated losses and damages and the private companies have spent twice the said estimated amount. To summarize, the post-disaster loss and damage reports showed underestimated values. In this regard, the National Emergency Management Agency (NEMA), the government institution designated to assess and analyze the damages and losses as well as evaluate the disaster risks of the said areas in accordance to their disaster risk management plans, are now developing a new estimating method for damages and losses. This study aims to develop flood damage functions that will estimate the flood damages of Gunsan City based on the building type: residential, commercial and agricultural facilities, by utilizing the Ordinary Least Squares Regression and later on, the Geographically Weighted Regression. The model building process includes flood depth, flood duration, inundated area, family income and land price as the parameter variables. Due to normality issue, the datasets were transformed through Box-Cox Method. Both Ordinary Least Squares (OLS) Regression and Geographically Weighted Regression (GWR) were evaluated in this study, but the search for ‘best fit’ resulted to the use of GWR.

Drought assessment based on real-time drought index

Oh, Kukryul,Yu, Insang,Kim, Hayong,Kim, Sangdan,Kim, Lee-hyung,Jeong, Sangman Taylor Francis 2015 Desalination and Water Treatment Vol.53 No.11

Stretchable Conducting Polymer Composites for Deformable Electronics

Unyong Jeong,Insang Yu,Sunghwan Cho,Junhyuk Song 한국고분자학회 2016 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.41 No.2

한국의 적설하중 기준에 대한 평가 및 개선방안

유인상,김하룡,정상만,Yu, Insang,Kim, Hayong,Necesito, Imee V.,Jeong, Sangman 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.5

본 연구에서는 적설심 빈도분석을 수행하기 위해 우리나라에 가장 적합한 확률분포형과 모수추정방법을 선정하였다. 최적확률분포형으로는 Generalized Extreme Value (GEV), 모수추정방법으로는 확률가중모멘트법이 선정되었다. 선정된 확률분포형과 모수추정방법을 적용하여 우리나라 69개 기상관측소별 적설심 빈도분석을 수행하였다. 빈도분석을 통해 관측소별 빈도별 적설심을 산정하였고 적설심과 눈의 단위중량을 이용하여 적설하중을 산정하였다. 산정된 적설하중 중 100년 빈도 적설하중을 이용하여 ArcGIS 크리깅(Kriging) 기법을 통해 우리나라 설계적설하중 지도를 작성하였다. 또한, 본 연구를 통해 산정된 적설하중과 건축구조기준 및 해설(2009)에서 제시하고 있는 설계적설하중을 비교하여 설계적설하중 기준의 적정성을 평가하였다. 평가결과, 대부분의 지역에서 현재 지상적설하중 기준의 상향조정이 요구되었으며 본 연구를 통해 도출된 결과를 반영하여 보다 합리적인 지역별 설계적설하중을 제안하였다. 본 연구를 통해 제안된 지역별 설계적설하중은 폭설에 대비한 우리나라 전역의 구조물 설계에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. In this study, appropriate probability distribution and parameter estimation method were selected to perform snowfall frequency analysis. Generalized Extreme Value (GEV) and Probability Weighted Moment Method (PWMM) appeared to be the best fit for snowfall frequency analysis in Korea. Snowfall frequency analysis applying GEV and PWMM were performed for 69 stations in Korea. Peak snowfall corresponding to recurrence intervals were estimated based on frequency analysis while snow loads were calculated using the estimated peak snowfall and specific weight of snow. Design snow load map was developed using 100-year recurrence interval snow load of 69 stations through Kriging of ArcGIS. The 2009 Korean Building Code and Commentary for design snow load was assessed by comparing the design snow loads which calculated in this study. As reflected in the results, most regions are required to increase the design snow loads. Thus, design snow loads and the map were developed from based on the results. The developed design snow load map is expected to be useful in the design of building structures against heavy snow loading throughout Korea most especially in ungaged areas.