Flood damage estimation of an urban building by using 3D building information model

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Flood damage is one of the disasters that occur every year from all over the world, so each country strives to minimize flood damage through a system development to manage the identification, response, recovery and mitigation of the damage at the national level, and Korea has also constructed such systems as the flood forecasting system and land and maritime disaster emergency operations management system. However, the sharing of knowledge according to the flooding situation is not made smoothly because the data management system is not identical depending on each managing authority. In order to solve such problems, the study was aimed to perform flood judgment and flood damage estimation by applying a technique considering the reusability Building Information Modeling (BIM) to the flood damage information management in the building from the stage of generating the information on the facility. BIM is the process or result model to maintain the interoperability of and manage to enable the reuse of the information created for the life cycle of the building.
The purpose of this study is to allow flood judgment and damage calculation in accordance with the flood water level by creating a building information model for the inner space of a building subject to life and economic damage in that it is the residential building space among the components that make up the city. In order to address this, an information model was configured by selecting data schema capable of the integration and reuse of the information, and deriving and defining the information items to meet the purpose of information management when flooded. Factors necessary for flood judgment were derived and judgment procedure was presented in accordance with the flood depth using the created building information model. In addition, the information items defined per the presented information items derivation procedure were added to the building information model for the flood damage estimation utilizing the information model. Finally, the feasibility would be verified of the economic and life damage of a building in accordance with the flood judgment by utilizing building information model.
It would be possible in the future to identify more accurate damage and establish restoration measures in an urban flooding situation if the coverage is expanded to the entire city by utilizing the method proposed in this study.

국문 초록 (Abstract)

침수피해는 세계 각국에서 매년 발생하는 재해 중 하나로, 각국에서는 국가차원에서 피해 현황파악, 대응, 복구 및 완화 등을 관리할 수 있는 시스템 개발을 통해 침수피해를 최소화하기 위해 노력하고 있다. 국내에서도 홍수예보시스템, 국토해양재난종합상황관리시스템 등과 같은 체계가 구축되어 있다. 그러나 각 관리주체별로 데이터 관리체계가 동일하지 않아 침수상황에 대한 지식 공유가 원활히 이루어지고 있지 않다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서는 시설물의 정보를 생성하는 단계에서부터 재사용성을 고려한 Building Information Modeling (BIM) 기법을 건물의 침수피해 정보관리에 적용하여 침수를 판단하고 피해규모를 산정하는 것을 목표로 하였다. BIM은 건물의 생애주기 동안 생성되는 정보들의 상호운용성을 유지하고 재사용 가능하도록 관리하는 프로세스 또는 결과모델이다.
본 연구에서는 이를 활용하여 도시를 구성하는 요소 중 거주공간이라는 점에서 침수 시 인명 및 경제적 피해가 발생하는 건물을 대상으로 내부공간을 표현한 건물정보모델을 생성하여 침수위에 따른 침수판단과 피해액 산정이 가능하도록 하였다. 이를 해결하기 위해서 정보의 통합과 재사용이 가능한 데이터스키마 선정과 침수 시 정보관리 목적에 맞는 정보항목으로 도출 및 정의하여 정보모델을 구성하였다. 생성된 건물정보모델을 활용하여 침수위에 따른 침수판단에 필요한 요소를 도출하고 판단절차를 제시하였다. 또한, 정보모델을 활용한 침수피해 산정을 위해 제시된 정보항목 도출절차에 따라 정의된 정보항목을 건물정보모델에 추가하였다. 최종적으로 건물정보모델을 활용하여 침수판단에 따른 건물의 경제적 및 인명피해 산정이 가능함을 검증하고자한다.
향후 본 연구에서 제안하는 방법을 활용하여 도시 전체를 대상으로 적용범위를 확대해 나가면 도시침수 상황에 보다 정확한 피해 현황 파악 및 피해복구 대책이 가능하게 될 것으로 기대된다.