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SUMMARY

목차

Contents 18

제1편 제방붕괴 위험도 평가 기술 개발 42

제1장 제방붕괴 Mechanism 44

1.1. 서론 44

1.2. 제방붕괴의 원인 45

1.3. 제방붕괴 위험도 인자 47

1.4. 사례 48

제2장 제방붕괴 Mechanism 분석 51

2.1. 강우에 의한 붕괴 기구 51

2.2. 월류에 의한 붕괴 기구 52

2.3. 침투에 의한 붕괴 기구 54

2.4. 세굴에 의한 붕괴 기구 56

2.5. 기타원인에 의한 붕괴 기구 57

2.5.1. 하천수위저하에 의한 붕괴 57

2.5.2. 지진에 의한 제방붕괴 59

2.5.3. 하천 구조물에 의한 붕괴 59

2.5.4. 하천 통수능 저하로 인한 월류 및 하류부 지역의 피해증가 60

제3장 기존해석모형 61

3.1. 제내지 침수모형 61

3.1.1. FLUMEN 모형 61

3.1.2. MIKE FLOOD 모형 65

3.1.3. SWMM 모형 65

3.2. 제방붕괴 해석모형 69

3.2.1. DAMBRX 모형 69

3.2.2. BREACH 모형 69

3.2.3. FFC 9 모형 71

제4장 제방붕괴 모형의 개발 75

4.1. 기본이론 75

4.2. 하천흐름 해석 76

4.2.1. 기본 방정식 76

4.2.2. 계산알고리듬 80

4.2.3. 초기조건 및 경계조건 92

4.3. 제방붕괴 해석 99

4.3.1. 제방붕괴 101

4.3.2. 붕괴수로의 폭 104

4.3.3. 붕괴 수로의 흐름 108

4.3.4. 유사이동 해석 110

4.3.5. 갑작스런 붕괴에 의한 붕괴면의 확대 111

4.4. 제내지 침수해석 114

4.4.1. 기본방정식 114

4.4.2. 1차원적 해석이론 116

4.4.3. 2차원적 해석이론 118

4.4.4. DHM 모형 120

제5장 제방붕괴 인자별 영향분석 123

5.1. 제방 구조적 형상에 따른 붕괴 위험도 123

5.1.1. 하류사면 경사의 영향 123

5.1.2. 제체 상류사면 경사의 영향 124

5.2. 제방 재료에 따른 붕괴 위험도 124

5.2.1. 마찰각에 대한 영향 125

5.2.2. 제체재료 점착력에 대한 영향 126

5.2.3. 제체재료 중간입자크기의 영향 127

5.2.4. 공극률의 영향 128

5.2.5. 제체재료의 균일성에 대한 영향 129

5.2.6. Teton 제방 적용결과 130

5.2.7. Tocoa 제방 적용 결과 131

제6장 실제 유역에 대한 붕괴모형의 적용 133

6.1. 가상하도에 대한 개발모형의 적용 133

6.1.1. 제방붕괴에 대한 적용 133

6.1.2. 제내지 침수에 대한 적용 143

6.2. 실제하천에 대한 적용 151

6.2.1. Case 1 151

6.2.2. Case 2 167

제7장 하천 제방의 위험도 분석 180

7.1. 1차원 분석 180

7.1.1. 홍수위 분석 180

7.1.2. 소류력 산정 182

7.1.3. 침투해석 185

7.1.4. 하천 제방의 위험도 통합적 분석 188

7.2. 2차원 분석 189

7.2.1. 감천 192

7.2.2. 남강 193

7.3. 만곡에 의한 2차원 흐름 영향 분석 195

7.3.1. 분석조건 197

7.3.2. 수위 및 수심 분석 198

7.3.3. 유속 분석 201

7.3.4. 소류력 분석 203

7.3.5. 홍수 규모별 만곡부 흐름특성 분석 205

7.4. 3차원 흐름 분석 209

7.4.1. 모형 적용의 타당성 검증 209

7.4.2. 분석조건 219

7.4.3. 유속 분석 220

7.4.4. 수위 및 수심 분석 222

7.4.5. 2차류 거동분석 223

7.4.6. 편수위 분석 226

7.5. 침수위험도 분석 229

제8장 풍수해보험의 개별요율 도입방안 231

8.1. 일반손해보험의 요율형태 및 체계 231

8.1.1. 보험요율의 개요 231

8.1.2. 보험요율 형태 및 체계 233

8.1.3. 보험요율 산출원칙 237

8.1.4. 보험요율 산출 방법 238

8.1.5. 국내 주요 손해보험 종목별 요율 제도 243

8.2. 주요 나라의 풍수해 관련 보험의 요율형태 및 체계 253

8.2.1. 미국 253

8.2.2. 독일 256

8.2.3. 일본 261

8.3. 현행 풍수해보험요율 형태 및 체계 263

8.3.1. 시군구별 등급요율 263

8.3.2. 운영체계 264

8.3.3. 문제점 및 개선방안 265

8.4. 풍수해보험의 개별요율 도입방안 265

8.4.1. 필요성 265

8.4.2. 개별요율 적용단위 및 요인 266

8.4.3. 우편번호 266

8.4.4. 풍수해보험관리지도 267

8.4.5. 개별요율 적용 방안 267

8.4.6. 보험목적물별 개별요율 268

8.4.7. 우편번호와 풍수해보험 위험도 세분화 (평창군 사례) 269

8.5. 하천재해위험도에 따른 개별요율 적용 시범사례 273

8.5.1. 시범대상 시군 273

8.5.2. 기본요율 및 할인·할증 요율 274

8.5.3. 강원도 평창군과 영월군의 하천 재해위험도에 따른 개별요율 적용 시범사례 275

8.6. 소결론 278

참고문헌 280

제2편 시설물 피해 경제손실 산정 모형 286

제1장 서론 288

1.1. 연구 필요성 288

1.2. 연구 목표 290

1.3. 연구 내용 291

제2장 하천 위험도 관련 자료조사 292

2.1. 하천 재해 원인 분석 292

2.2. 위험도 평가 기법 조사 300

2.2.1. 위험도 개념 300

2.2.2. 국외의 위험도 평가 기법 304

2.2.3. 국내의 위험도 평가 기법 321

제3장 하천 위험도 산정을 위한 인자 335

3.1. 기하학적 인자 335

3.1.1. 만곡도 335

3.1.2. 단면축소 338

3.1.3. 합류부 342

3.2. 수리학적 인자 345

3.2.1. 편수위 346

3.2.2. 여유고 351

3.2.3. 소류력 354

3.3. 수공구조물 인자 356

3.3.1. 둑마루폭 357

3.3.2. 교량구조 360

3.4. 정성적 인자 364

3.4.1. 제방노후화 364

3.4.2. 구조물노후화 368

제4장 하천 위험도 평가 기법의 개발 373

4.1. 대상유역 373

4.1.1. 감천 373

4.1.2. 남강 375

4.1.3. 평창강 377

4.2. 위험도 인자 분석 377

4.2.1. 만곡도 380

4.2.2. 단면축소 381

4.2.3. 합류부 385

4.2.4. 편수위 387

4.2.5. 여유고 387

4.2.6. 소류력 388

4.2.7. 둑마루폭 394

4.2.8. 교량구조 394

4.2.9. 제방 노후화 399

4.2.10. 구조물 노후화 400

4.3. 위험도 평가 기법의 개발 403

4.3.1. 설문 조사 403

4.3.2. 인자별 가중치 산정 410

4.4. 대상 하천의 위험도 평가 416

제5장 소하천 위험도 평가 기법의 개발 424

5.1. 대상유역 424

5.1.1. 금산동천 424

5.1.2. 평촌천 424

5.2. 위험도 평가 기법의 개발 427

5.2.1. 하도자료 구축 427

5.2.2. 인자별 가중치 산정 430

5.3. 대상 소하천의 위험도 평가 438

제6장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 440

6.1. 연구개발 목표 달성도 440

6.2. 대외 기여도 441

6.2.1. 기술적 측면 441

6.2.2. 경제·산업적 측면 441

참고문헌 443

제3편 제방붕괴 취약성 평가를 위한 하천정보시스템 구축 446

제1장 제방붕괴 취약성 평가를 위한 하천정보시스템 구축 448

1.1. 시스템 개요 448

1.2. 시스템 주요기능 448

1.2.1. 위험도 분석기능 448

1.2.2. 풍수해보험 개별보험요율 산정 기능 465

1.3. 시범유역의 적용 467

1.3.1. 평창강 유역 467

1.3.2. 감천 유역 469

1.3.3. 남강 유역 472

1.4. 기대효과 및 활용방안 474

연구개발결과활용계획서 476

연구결과 활용계획서 477

〈표 1.3.1〉 FLUMEN 모형의 장단점 62

〈표 1.3.2〉 FLUMEN 입력명령어 64

〈표 1.3.3〉 각 블록의 유량 추적 특성 및 기능(Version 4.4) 68

〈표 1.7.1〉 침투파괴에 대한 기준 안전율 185

〈표 1.7.2〉 각종 흙의 대표적 투수계수(Das, 1998) 186

〈표 1.7.3〉 해석에 이용된 지층구성 및 지반 물성치 187

〈표 1.7.4〉 유로의 만곡부 현황 197

〈표 1.7.5〉 Schoklitsch의 허용 소류력 204

〈표 1.7.6〉 호안 형식별 허용 소류력 추정값 204

〈표 1.7.7〉 홍수규모별 경계조건 및 초기조건 205

〈표 1.7.8〉 실험하도 모델링 범위 211

〈표 1.7.9〉 격자망 구성 212

〈표 1.7.10〉 실측값과 분석값의 상관관계 217

〈표 1.7.11〉 실험하도 모델링 범위 219

〈표 1.7.12〉 격자망 구성 220

〈표 1.7.13〉 편수위 산정결과 226

〈표 1.7.14〉 편수위 공식 계수 C 228

〈표 1.7.15〉 편수위 산정 결과 229

〈표 1.7.16〉 위험도 산정기준 229

〈표 1.8.1〉 주택화재보험 기본요율(%) 234

〈표 1.8.2〉 골프보험(홀인원 비용)의 계약 및 손해실적 240

〈표 1.8.3〉 요율산출 240

〈표 1.8.4〉 조정요인의 산출 241

〈표 1.8.5〉 사고금액별 분포 표 242

〈표 1.8.6〉 화재보험 약관 형태 243

〈표 1.8.7〉 국내 근재 및 선원근재보험의 손해율별 조정계수(예시) 247

〈표 1.8.8〉 해외근재보험의 손해율별 조정계수(예시) 247

〈표 1.8.9〉 2011년도 사업종류별 산재보험료율(예시) 249

〈표 1.8.10〉 보험요율 증감 표 251

〈표 1.8.11〉 각 지방자치단체별 CRS 등급에 따른 보험료 할인율 255

〈표 1.8.12〉 홍수 종류 비교 257

〈표 1.8.13〉 독일 홍수보험지도 제작 참여 기관 259

〈표 1.8.14〉 독일 홍수위험등급 260

〈표 1.8.15〉 우편번호 일련번호 코드 값 269

〈표 1.8.16〉 우편번호와 해당 일련번호 코드 값 예시 270

〈표 1.8.17〉 평창군 홍수위험 위험도 및 면적 비율(가정) 272

〈표 1.8.18〉 평창군 우편번호와 위험세분화 예시 272

〈표 1.8.19〉 영월군과 평창군의 면적 및 인구 273

〈표 1.8.20〉 연도별 계약 및 손해상황 273

〈표 1.8.21〉 주택 및 온실 보험요율 수준('10.12.30 현재) 274

〈표 1.8.22〉 주택 및 온실 풍수해보험 등급요율('10.12.30 현재) 275

〈표 1.8.23〉 주택 및 온실 풍수해 보험료('10.12.30 현재) 275

〈표 1.8.24〉 영월군, 평창군 풍수해위험 등급 분류 276

〈표 1.8.25〉 영월군, 평창군 주택 개별요율 예시 277

〈표 1.8.26〉 단기요율 278

〈표 2.1.1〉 연차별 연구개발 목표 및 내용 290

〈표 2.2.1〉 역대 홍수피해 순위(1961년 이후) 292

〈표 2.2.2〉 홍수피해 영향인자 및 발생원인 293

〈표 2.2.3〉 홍수피해에 영향을 미치는 주요 요인 294

〈표 2.2.4〉 제방 붕괴 원인별 유형 분류 기준 297

〈표 2.2.5〉 위험도 평가의 정의 303

〈표 2.2.6〉 지역별 홍수보험요율 내용 307

〈표 2.2.7〉 홍수재해범위도의 BFE 개발 방법 308

〈표 2.2.8〉 미국 홍수보험제도의 CRS 평가 항목 310

〈표 2.2.9〉 영국의 계획체계에서 홍수위험평가 316

〈표 2.2.10〉 Hazard의 각 인자별 등급 지수 317

〈표 2.2.11〉 각 인자별 홍수의 Vulnerability 표준화 318

〈표 2.2.12〉 PFD 산정을 위한 구성요소 322

〈표 2.2.13〉 홍수피해잠재능 산정을 위한 가중계수 322

〈표 2.2.14〉 치수안전도 평가 기준 326

〈표 2.2.15〉 소방방재청 지역안전도 평가인자 327

〈표 2.2.16〉 홍수피해에 대한 지역안전도 평가인자(서울시정개발연구원, 2006) 330

〈표 2.2.17〉 인자별 가중치 331

〈표 2.2.18〉 홍수위험도 평가를 위한 주요 항목 333

〈표 2.3.1〉 계획홍수량에 대한 여유고 353

〈표 2.3.2〉 소하천의 제방여유고 표준 353

〈표 2.3.3〉 소하천의 제방여유고 예외규정 353

〈표 2.3.4〉 계획홍수량에 대한 둑마루폭 358

〈표 2.3.5〉 소하천의 둑마루폭 표준 358

〈표 2.3.6〉 소하천의 둑마루폭 예외규정 359

〈표 2.3.7〉 하천에서의 다리밑 공간(도로교 설계기준, 2000) 361

〈표 2.3.8〉 계획홍수량에 따른 여유고(도로설계요령, 2002) 361

〈표 2.4.1〉 인자별 평가 기준 379

〈표 2.4.2〉 만곡도 인자 산정 결과 381

〈표 2.4.3〉 단면축소 인자 산정 결과 383

〈표 2.4.4〉 합류부 인자 산정 결과 385

〈표 2.4.5〉 편수위 인자 산정 결과 388

〈표 2.4.6〉 여유고 인자 산정 결과 390

〈표 2.4.7〉 소류력 인자 산정 결과 392

〈표 2.4.8〉 둑마루폭 인자 검토 결과 395

〈표 2.4.9〉 교량구조 인자 검토 결과 397

〈표 2.4.10〉 감천 제방 노후화 인자 검토 결과 399

〈표 2.4.11〉 감천 구조물 노후화 인자 검토 결과 401

〈표 2.4.12〉 가중치 산정방법별 장·단점 411

〈표 2.4.13〉 감천(국가하천 구간)에 대한 가중치 산정 413

〈표 2.4.14〉 감천(지방하천 구간)에 대한 가중치 산정 414

〈표 2.4.15〉 남강에 대한 가중치 산정 415

〈표 2.4.16〉 평창강에 대한 가중치 산정 416

〈표 2.4.17〉 인자별 평가점수 기준 I 418

〈표 2.4.18〉 인자별 평가점수 기준 II 418

〈표 2.4.19〉 인자별 평가점수 기준 III 419

〈표 2.4.20〉 하천 위험도 평가 등급 419

〈표 2.5.1〉 소하천 인자 결정을 위한 조건 432

〈표 2.5.2〉 소하천 가중치 조건별 모의 결과 435

〈표 2.5.3〉 정비기본계획이 구축된 소하천에 대한 가중치 산정 436

〈표 2.5.4〉 정비기본계획이 미구축된 소하천에 대한 가중치 산정 437

〈표 2.6.1〉 연구내용 및 범위 440

〈표 3.2.1〉 위험도 인자 평가 449

〈표 3.2.2〉 만곡도 평가기준 450

〈표 3.2.3〉 단면축소 평가기준 451

〈표 3.2.4〉 합류부 평가기준 453

〈표 3.2.5〉 편수위상승고 평가기준 454

〈표 3.2.6〉 계획홍수량에 따른 여유고 산정 기준 456

〈표 3.2.7〉 여유고 평가기준 456

〈표 3.2.8〉 소류력 평가기준 457

〈표 3.2.9〉 홍수계획량에 따른 둑마루폭 458

〈표 3.2.10〉 둑마루폭 평가기준 458

〈표 3.2.11〉 경간장 평가기준 460

〈표 3.2.12〉 교량구조 평가기준 460

〈표 3.2.13〉 제방 및 구조물 노후화 평가기준 461

〈표 3.2.14〉 통합위험도 인자별 가중 값 463

〈표 3.3.1〉 평창강 유역 적용 결과 467

〈표 3.3.2〉 감천 유역 적용 결과 469

〈표 3.3.3〉 남강유역 적용 결과 472

〈그림 1.1.1〉 제방붕괴 유형 분포 46

〈그림 1.1.2〉 제방붕괴 현장 및 하천 범람 48

〈그림 1.2.1〉 강우에 의한 제방붕괴 52

〈그림 1.2.2〉 월류에 의한 제방붕괴 메커니즘(중도수웅, 2003) 53

〈그림 1.2.3〉 침투에 의한 제방붕괴 55

〈그림 1.2.4〉 비탈면 직접침식과 측방침식 56

〈그림 1.2.5〉 하천 수위저하에 의한 제체붕괴 58

〈그림 1.3.1〉 침수해석 모형의 구성도 66

〈그림 1.3.2〉 SWMM 모형의 구성(CHI. 1998) 67

〈그림 1.4.1〉 연구 모형의 개요 도표 75

〈그림 1.4.2〉 제방붕괴 발달 순서 100

〈그림 1.4.3〉 개념적인 월류 붕괴를 나타내는 댐의 측면도 100

〈그림 1.4.4〉 댐 붕괴 형성 순차도 105

〈그림 1.4.5〉 제방붕괴가 발생한 댐의 정면도 107

〈그림 1.4.6〉 댐의 상류사면 붕괴가 발생한 경우 댐에 작용하는 힘 113

〈그림 1.4.7〉 확산형 모형에서의 유한차분망 121

〈그림 1.5.1〉 제체 하류사면 경사에 따른 유출량의 변화 123

〈그림 1.5.2〉 제체 상류사면 경사에 따른 유출량의 변화 124

〈그림 1.5.3〉 마찰각에 의한 최대 유출량 비교 125

〈그림 1.5.4〉 제체재료의 점착력에 따른 최대유출량 비교 126

〈그림 1.5.5〉 제체의 중간입자크기에 따른 유출량의 변화 127

〈그림 1.5.6〉 공극률에 따른 유출량의 변화 128

〈그림 1.5.7〉 균일성계수의 변화에 따른 유출량의 변화 129

〈그림 1.5.8〉 Teton 제방에서의 점착력, 마찰각의 영향에 따른 유출량의 변화 130

〈그림 1.5.9〉 Teton 제방에서의 제방 재료성질에 따른 유출량의 변화 131

〈그림 1.5.10〉 Tocoa 댐에서의 점착력, 마찰각의 영향에 따른 유출량 변화 132

〈그림 1.5.11〉 Tocoa 댐에서의 제방 재료성질에 따른 유출량의 변화 132

〈그림 1.6.1〉 Case 1 가상하도 구성 및 제방 위치 134

〈그림 1.6.2〉 상류단 유량수문 곡선 134

〈그림 1.6.3〉 붕괴단면 유량 및 수위수문곡선 135

〈그림 1.6.4〉 붕괴지점 및 직상·하류단에서의 수위수문곡선 135

〈그림 1.6.5〉 시간에 따른 제방붕괴 최대폭(Top Width)의 변화 136

〈그림 1.6.6〉 Case 2 가상하도 구성 및 제방 위치 137

〈그림 1.6.7〉 상류단 유량수문곡선 138

〈그림 1.6.8〉 상류단 수위수문곡선 138

〈그림 1.6.9〉 하류단 유량수문곡선 139

〈그림 1.6.10〉 하류단 수위수문곡선 139

〈그림 1.6.11〉 붕괴면을 통한 유출량 140

〈그림 1.6.12〉 시간에 따른 제방붕괴 폭의 변화 141

〈그림 1.6.13〉 붕괴단면 및 붕괴지점 직상하류에서의 유량수문곡선(Peak Time 16) 141

〈그림 1.6.14〉 붕괴단면 및 붕괴지점 직상하류에서 유량수문곡선(Peak Time 32) 142

〈그림 1.6.15〉 12.50hr에서 거리에 따른 유량과 수위변화 142

〈그림 1.6.16〉 30.30hr에서 거리에 따른 유량과 수위변화 143

〈그림 1.6.17〉 가상하도에 대한 유입 수문 곡선 144

〈그림 1.6.18〉 가상하도에 대한 유출 수문 곡선 144

〈그림 1.6.19〉 붕괴면 유출유량 145

〈그림 1.6.20〉 붕괴지점 및 지점 상·하류단면 유량 145

〈그림 1.6.21〉 계산시간 t＝28 hr 일 때 수면형상 146

〈그림 1.6.22〉 계산시간 t＝28 hr 일 때 등수심도 146

〈그림 1.6.23〉 계산시간 t＝28 hr 일 때 속도벡터도 147

〈그림 1.6.24〉 계산시간 t＝30 hr 일 때 수면형상 147

〈그림 1.6.25〉 계산시간 t＝30 hr 일 때 등수심도 148

〈그림 1.6.26〉 계산시간 t＝30 hr 일 때 속도벡터도 148

〈그림 1.6.27〉 계산시간 t＝35 hr 일 때 수면형상 149

〈그림 1.6.28〉 계산시간 t＝35 hr 일 때 등수심도 149

〈그림 1.6.29〉 계산시간 t＝35 hr 일 때 속도벡터도 150

〈그림 1.6.30〉 본 연구모형이 적용된 김천시 개령면 감천 유역 151

〈그림 1.6.31〉 제방 형상 및 제원 152

〈그림 1.6.32〉 감천 실제 제방붕괴 수치모의를 위한 하도망 구성(Case 1) 152

〈그림 1.6.33〉 감천과 직지사천 상류단 경계조건 153

〈그림 1.6.34〉 하류단 경계조건(선산수위표) 153

〈그림 1.6.35〉 측방 유입량 154

〈그림 1.6.36〉 붕괴면을 통한 유출량 155

〈그림 1.6.37〉 시간에 따른 제방붕괴 폭의 변화 155

〈그림 1.6.38〉 붕괴단면 및 붕괴지점 직상하류에서의 유량수문곡선 156

〈그림 1.6.39〉 붕괴지점 및 직상하류에서의 수위수문곡선 156

〈그림 1.6.40〉 계산시간 44.259 시간에서 계산구간내의 유량 및 수위값 157

〈그림 1.6.41〉 계산시간 (t＝44hr)일때의 침수심도 158

〈그림 1.6.42〉 계산시간 (t＝48hr)일때의 침수심도 159

〈그림 1.6.43〉 계산시간 (t＝51hr)일때의 침수심도 160

〈그림 1.6.44〉 계산시간 (t＝44hr)일때의 유속벡터도 161

〈그림 1.6.45〉 계산시간 (t＝48hr)일때의 유속벡터도 162

〈그림 1.6.46〉 계산시간 (t＝51hr)일때의 유속벡터도 163

〈그림 1.6.47〉 계산시간 (t＝44hr)일때의 단위폭당 유량벡터도 164

〈그림 1.6.48〉 계산시간 (t＝48hr)일때의 단위폭당 유량 벡터도 165

〈그림 1.6.49〉 계산시간 (t＝51hr)일때의 단위폭당 유량 벡터도 166

〈그림 1.6.50〉 감천 실제 제방붕괴 수치모의를 위한 하도망 구성(Case 2) 167

〈그림 1.6.51〉 감천과 직지사천 상류단 경계조건 167

〈그림 1.6.52〉 측방 유입량 168

〈그림 1.6.53〉 붕괴면을 통한 유출량 169

〈그림 1.6.54〉 시간에 따른 제방붕괴 폭의 변화 169

〈그림 1.6.55〉 시간에 따른 잠수계수의 변화 170

〈그림 1.6.56〉 계산시간 (t＝50hr)일때의 침수심도 171

〈그림 1.6.57〉 계산시간 (t＝52hr)일때의 침수심도 172

〈그림 1.6.58〉 계산시간 (t＝55hr)일때의 침수심도 173

〈그림 1.6.59〉 계산시간 (t＝50hr)일때의 유속벡터도 174

〈그림 1.6.60〉 계산시간 (t＝52hr)일때의 유속벡터도 175

〈그림 1.6.61〉 계산시간 (t＝55hr)일때의 유속벡터도 176

〈그림 1.6.62〉 계산시간 (t＝50hr)일때의 단위폭당 유량벡터도 177

〈그림 1.6.63〉 계산시간 (t＝52hr)일때의 단위폭당 유량벡터도 178

〈그림 1.6.64〉 계산시간 (t＝55hr)일때의 단위폭당 유량벡터도 179

〈그림 1.7.1〉 하천 제방의 위험도 분석 방법 180

〈그림 1.7.2〉 감천의 홍수위 산정 결과 181

〈그림 1.7.3〉 남강의 홍수위 산정 결과 181

〈그림 1.7.4〉 월류에 의한 제방 위험도 평가 182

〈그림 1.7.5〉 감천의 소류력 산정결과 183

〈그림 1.7.6〉 남강의 소류력 산정결과 184

〈그림 1.7.7〉 침투해석에 이용된 단면 186

〈그림 1.7.8〉 단면별 침투 해석 결과-남강(계속) 187

〈그림 1.7.9〉 감천의 동수경사 종단도 189

〈그림 1.7.10〉 남강의 동수경사 종단도 189

〈그림 1.7.11〉 감천의 통합 분석 결과 190

〈그림 1.7.12〉 남강의 통합 분석 결과 190

〈그림 1.7.13〉 감천의 유속분포 192

〈그림 1.7.14〉 감천의 소류력분포 192

〈그림 1.7.15〉 남강의 유속분포 194

〈그림 1.7.16〉 남강의 소류력분포 194

〈그림 1.7.17〉 실제하천의 격자 구성 197

〈그림 1.7.18〉 실제하천의 수위분포 199

〈그림 1.7.19〉 실제하천의 수심분포 199

〈그림 1.7.20〉 수위 및 수심곡선 199

〈그림 1.7.21〉 실제하천의 x, y 방향 유속분포 202

〈그림 1.7.22〉 유속곡선 202

〈그림 1.7.23〉 소류력 분포도 203

〈그림 1.7.24〉 홍수규모별 수위분석 결과 비교 206

〈그림 1.7.25〉 홍수규모별 유속분석 결과 비교 207

〈그림 1.7.26〉 홍수규모별 소류력분석 결과 비교 208

〈그림 1.7.27〉 3차원 지형 및 구조물 모델링 절차 209

〈그림 1.7.28〉 실험하도 지형 모델링 순서 211

〈그림 1.7.29〉 해석영역의 격자망 구성 212

〈그림 1.7.30〉 흐름특성 분석지점 213

〈그림 1.7.31〉 주 흐름방향 유속경로 214

〈그림 1.7.32〉 유속크기 및 벡터(EL. 0.0228m 지점) 215

〈그림 1.7.33〉 유속크기 및 벡터(EL. 0.0286m 지점) 215

〈그림 1.7.34〉 유속크기 및 벡터(5.1단면) 216

〈그림 1.7.35〉 유속크기 및 벡터(5.2단면) 216

〈그림 1.7.36〉 유속크기 및 벡터(5.3단면) 217

〈그림 1.7.37〉 주요 단면에서의 유속에 대한 실측값과 분석값 비교 218

〈그림 1.7.38〉 해석영역의 격자망 구성 219

〈그림 1.7.39〉 유속크기 및 벡터(EL. 10.5m 지점) 221

〈그림 1.7.40〉 유속크기 및 벡터(EL. 13.5m 지점) 221

〈그림 1.7.41〉 유속크기 및 벡터(EL. 14.5m 지점) 221

〈그림 1.7.42〉 유속크기 및 벡터(EL. 16.5m 지점) 221

〈그림 1.7.43〉 수위분포 222

〈그림 1.7.44〉 수심분포 222

〈그림 1.7.45〉 유속크기 및 벡터 분석지점 단면 223

〈그림 1.7.46〉 유속크기 및 벡터(단면-1) 224

〈그림 1.7.47〉 유속크기 및 벡터(단면-2) 224

〈그림 1.7.48〉 유속크기 및 벡터(단면-3) 224

〈그림 1.7.49〉 유속크기 및 벡터(단면-4) 224

〈그림 1.7.50〉 유속크기 및 벡터(단면-5) 225

〈그림 1.7.51〉 유속크기 및 벡터(단면-6) 225

〈그림 1.7.52〉 유속크기 및 벡터(단면-7) 225

〈그림 1.7.53〉 유속크기 및 벡터(단면-8) 225

〈그림 1.7.54〉 유속크기 및 벡터(단면-9) 226

〈그림 1.7.55〉 주요 횡단지점 편수위 227

〈그림 1.7.56〉 침수심을 이용한 위험등급도 230

〈그림 1.8.1〉 영업보험요율의 구성 231

〈그림 1.8.2〉 요율의 형태 233

〈그림 1.8.3〉 요율 조정 절차 238

〈그림 1.8.4〉 산재보험요율의 구성 248

〈그림 1.8.5〉 미국의 홍수보험요율지도 예시 254

〈그림 1.8.6〉 독일 홍수위험지도(사례) 261

〈그림 1.8.7〉 일본의 홍수위험지도 작성 사례 262

〈그림 2.1.1〉 하천제방 붕괴의 원인 288

〈그림 2.2.1〉 과거 제방붕괴의 원인별 유형 298

〈그림 2.2.2〉 하천등급별 제방붕괴 현황 299

〈그림 2.2.3〉 홍수보험요율지도(Flood Insurance Rate Map) 308

〈그림 2.2.4〉 FEMA "Understanding Your Risk"의 위험도 평가절차 311

〈그림 2.2.5〉 HAZUS 홍수피해산정 모듈의 구성도 312

〈그림 2.2.6〉 ESPON의 취약도 산정과정 313

〈그림 2.2.7〉 영국의 국토·도시계획체계와 홍수위험관리 315

〈그림 2.2.8〉 중국 자연재해경감센터(HDRCC) 분석 화면 318

〈그림 2.2.9〉 일본 홍수재해지도 작성 절차 320

〈그림 2.2.10〉 PFD 산정 흐름도 323

〈그림 2.2.11〉 PFD의 요소별 그룹화 324

〈그림 2.2.12〉 안성천 유역 PFD 분석 결과 325

〈그림 2.2.13〉 소방방재청 지역안전도 평가절차 328

〈그림 2.2.14〉 피해에 대한 지역안전도 평가 절차 329

〈그림 2.2.15〉 홍수위험도 평가 및 위험구역의 구분 절차 334

〈그림 2.3.1〉 만곡부에 사용된 기하학적 표현 336

〈그림 2.3.2〉 만곡부의 제방 피해 337

〈그림 2.3.3〉 단면 축소 하도 단면 339

〈그림 2.3.4〉 단면 축소 후 확대 하도 단면 339

〈그림 2.3.5〉 단면 축소하도의 수리특성 340

〈그림 2.3.6〉 단면 축소 후 확대 하도의 수리특성 341

〈그림 2.3.7〉 지류가 유입되는 직선 가상하도 343

〈그림 2.3.8〉 유입 각도에 따른 수위 변화 343

〈그림 2.3.9〉 유입 각도에 따른 유속 변화 343

〈그림 2.3.10〉 유입각도에 따른 흐름 특성(측선 ①) 344

〈그림 2.3.11〉 유입각도에 따른 흐름 특성(측선 ②) 344

〈그림 2.3.12〉 유입각도 및 유량비에 따른 흐름 특성(점 A) 344

〈그림 2.3.13〉 지류의 합류각 345

〈그림 2.3.14〉 지류 합류에 따른 인접지역 피해 상황 345

〈그림 2.3.15〉 유로만곡부에 대한 유속과 수심분포 346

〈그림 2.3.16〉 만곡부의 유체요소에 대한 힘의 평형 조건 347

〈그림 2.3.17〉 만곡부 편수위 상승으로 인한 제방 붕괴 (2006년 정선군) 351

〈그림 2.3.18〉 여유고 부족에 의한 도로 유실(2003년 정선군) 354

〈그림 2.3.19〉 하상 침식에 의한 교각의 침하 피해(2006년 평창군) 356

〈그림 2.3.20〉 둑마루폭의 예외규정 358

〈그림 2.3.21〉 둑마루폭 부족에 의한 제방 유실(2006년 평창군) 360

〈그림 2.3.22〉 일반 교량의 경간 길이 363

〈그림 2.3.23〉 사교의 경간 길이 363

〈그림 2.3.24〉 형하고와 경간장 부족에 의한 부유물 협착(2006년 평창군) 363

〈그림 2.3.25〉 제방으로부터 흙탕물의 유출 366

〈그림 2.3.26〉 파이핑의 1차 간접증거 366

〈그림 2.3.27〉 파이핑의 2차 간접증거 367

〈그림 2.3.28〉 파이핑의 3차 간접증거 367

〈그림 2.3.29〉 교대 접합부의 제방 붕괴(2006년 횡성군) 372

〈그림 2.4.1〉 감천의 유역도 및 인자 분석지점 374

〈그림 2.4.2〉 감천유역의 하천 모식도 374

〈그림 2.4.3〉 남강의 유역도 및 인자 분석지점 376

〈그림 2.4.4〉 남강유역의 하천 모식도 376

〈그림 2.4.5〉 평창강의 유역도 및 인자 분석 지점 378

〈그림 2.4.6〉 평창강유역의 하천 모식도 378

〈그림 2.4.7〉 만곡도 산정을 위한 사행파장의 측정 380

〈그림 2.4.8〉 대상하천에 대한 만곡도 인자 산정 결과 382

〈그림 2.4.9〉 대상하천에 대한 단면축소 인자 산정 결과 384

〈그림 2.4.10〉 대상하천에 대한 합류부 인자 산정 결과 386

〈그림 2.4.11〉 대상하천에 대한 편수위 인자 산정 결과 389

〈그림 2.4.12〉 대상하천에 대한 여유고 인자 산정 결과 391

〈그림 2.4.13〉 대상하천에 대한 소류력 인자 산정 결과 393

〈그림 2.4.14〉 대상하천에 대한 둑마루폭 인자 산정 결과(평창강) 396

〈그림 2.4.15〉 대상하천에 대한 교량구조 인자 산정 결과 398

〈그림 2.4.16〉 대상하천에 대한 제방 노후화 인자 산정 결과 400

〈그림 2.4.17〉 대상하천에 대한 구조물 노후화 인자 산정 결과 402

〈그림 2.4.18〉 위험인자 중요도 조사를 위한 설문지 405

〈그림 2.4.19〉 설문 응답자 구성 비율 406

〈그림 2.4.20〉 소속기관별 설문 결과 407

〈그림 2.4.21〉 전문분야별 설문 결과 408

〈그림 2.4.22〉 종사기간별 설문 결과 409

〈그림 2.4.23〉 가중치 산정을 위한 전체 설문 결과 409

〈그림 2.4.24〉 인자의 가중치 결정 과정 412

〈그림 2.4.25〉 현장조사를 통한 위험지점의 재검토 420

〈그림 2.4.26〉 하천 위험도 산정 절차 420

〈그림 2.4.27〉 대상하천에 대한 위험도 분석 결과 421

〈그림 2.4.28〉 감천 위험도 평가 결과 및 과거 침수구역 422

〈그림 2.4.29〉 남강 위험도 평가 결과 및 과거 침수구역 422

〈그림 2.4.30〉 평창강 위험도 평가 결과 및 과거 침수구역 423

〈그림 2.5.1〉 금산동천 인근 지형도 425

〈그림 2.5.2〉 금산동천의 유역도 425

〈그림 2.5.3〉 평촌천 인근 지형도 426

〈그림 2.5.4〉 평촌천의 유역도 426

〈그림 2.5.5〉 HEC-GeoRAS로부터 HEC-RAS 단면 생성 과정 428

〈그림 2.5.6〉 금상동천에 대한 수리특성 분석 429

〈그림 2.5.7〉 평촌천에 대한 수리특성 분석 430

〈그림 2.5.8〉 조건 I에 대한 금산동천 위험도 432

〈그림 2.5.9〉 조건 II에 대한 금산동천 위험도 433

〈그림 2.5.10〉 조건 III에 대한 금산동천 위험도 433

〈그림 2.5.11〉 조건 I에 대한 평촌천 위험도 433

〈그림 2.5.12〉 조건 II에 대한 평촌천 위험도 434

〈그림 2.5.13〉 조건 III에 대한 평촌천 위험도 434

〈그림 2.5.14〉 소하천 위험도 평가 과정 437

〈그림 2.5.15〉 대상 소하천에 대한 위험도 분석결과 438

〈그림 2.5.16〉 금산동천 위험도 평가 결과 439

〈그림 2.5.17〉 평촌천 위험도 평가 결과 439

〈그림 3.2.1〉 만곡도에 대한 위험도 산정 450

〈그림 3.2.2〉 단면축소에 대한 위험도 산정 452

〈그림 3.2.3〉 합류부 대한 위험도 산정 453

〈그림 3.2.4〉 편수위상승고에 대한 위험도 산정 455

〈그림 3.2.5〉 여유고에 대한 위험도 산정 456

〈그림 3.2.6〉 소류력에 대한 위험도 산정 457

〈그림 3.2.7〉 둑마루폭에 대한 위험도 산정기능 459

〈그림 3.2.8〉 교량구조에 대한 위험도 산정 460

〈그림 3.2.9〉 제방노후화에 대한 위험도 산정 462

〈그림 3.2.10〉 구조물 노후화에 대한 위험도 산정 462

〈그림 3.2.11〉 통합 위험도 산정 463

〈그림 3.2.12〉 침수예상지역 산정 464

〈그림 3.2.13〉 풍수해 보험료 산정절차 465

〈그림 3.2.14〉 풍수해 보험료 산정 기능 466

〈그림 3.3.1〉 감천유역 보험요율 산정 결과 471

Ⅰ. 연구제목

제방붕괴에 따른 피해 및 경제적 손실예측모형 개발

Ⅱ. 연구목적

1. 제방붕괴로 인한 침수손실 예측시스템 구축을 위한 제반요소기술 개발

2. 침수지 모의해석에 의한 홍수보험 개별요율 산정기법 개발

3. 하천 위험도 진단지표 자료 구축

4. 개별 홍수보험 산정 시스템 및 GIS 기반 하천위험도 평가기법 개발

Ⅲ. 연구내용

1. 제방붕괴로 인한 침수해석 및 침수위험도 산정기법 개발

가. 제방붕괴 해석 알고리듬 도입 및 해석 프로그램 개발

나. 제방붕괴 모형을 이용한 제내지 침수해석

다. 제내지 침수결과를 이용한 침수위험도 선정기법 제시

2. 홍수보험 개별요율 산정 기법 개발

가. 제내지 침수위험도를 바탕으로 홍수보험 개별요율 산정기법 제시

나. 실제 유역에 대한 개별 홍수보험 요율 산정

다. 홍수보험 관리지도 작성 및 제시.

3. 하천위험도 진단 지표자료 구축

가. 하천 위험도 산정을 위한 기초자료 분석

나. 현장답사를 통한 하천특성 분석

다. 하천 위험도 진단 적합성 분석

4. 제방붕괴 취약성 평가를 위한 하천정보 시스템 구축

가. 하천의 위험도 진단지표 자료 구축

나. GIS 기반의 하천위험도 평가시스템 구축

다. 위험등급에 따른 풍수해 보험료 산정시스템 구축

라. 시스템 운영 및 보완

Ⅳ. 주요 연구성과

1. 하천위험도 평가 시스템 개발

2. 제방붕괴 모의 및 제내지 침수 예측 시스템

3. 하천위험도 진단지표 DB 구축

4. 제방붕괴 모의해석에 의한 홍수보험 산정시스템 구축