적응적 격자와 분할격자 기법을 이용한 도시홍수 모의 = Urban Flood Simulation on Adaptive Cut Cell Grid

국문 초록 (Abstract)

과학기술의 급격한 발전에도 불구하고, 이상기후는 최근 들어 더욱 예측하기 어려운 방향으로 진행되고 있으며, 이로 인한 가뭄 및 홍수 등 수재해의 강도 및 빈도는 뚜렷하게 증가하고 있는 추세이다. 도시유역에서 발생하는 홍수는 배수지체로 인한 내수침수가 대부분이며 이러한 현상을 해석하기 위해서는 우수관망현상과 범람현상을 동시에 해석하여야 한다. 국내에서는 우수관망 모형인 SWMM과 범람해석모형인 FLUMEN을 같이 사용하거나, 두 해석 모듈이 모두 포함된 XP-SWMM이 주로 도시홍수 모의에 활용되고 있다. 본 연구에서는 적응적 격자와 분할격자 기법을 사용하여 범람모형을 개선하고자 하였다. 도시지역의 홍수범람양상은 복잡한 지형과 건물들로 인해 매우 복잡하며 이러한 현상은 일반적으로 도시홍수 모의에서는 무시되고 있다. 건물의 영향을 고려한 격자생성 및 지형처리기법들이 소개되었으나 전처리의 및 격자생성의 어려움으로 인해 손쉽게 활용되기 어렵다는 한계가 존재한다. 본 연구에서는 적응적 격자분할 기법과 분할격자기법을 활용해 폴리곤 또는 폴리라인으로 구성된 다수의 건물이 격자상에 반영될 수 있도록 모듈을 개발하였다. 2011년 사당에서 발생한 도시홍수를 대상으로 모의를 수행하였고 사당유역의 18000여 건물을 격자상에 반영하였다. 이러한 상세한 모형화가 도시홍수범람양상에 얼마나 영향을 미치는 지 분석하였다.