다기준 의사결정기법을 활용한 지역별 홍수방어 최적대안 우선순위 결정

Abstract

최근 우리나라는 온난화 현상 및 이상기후 등으로 인해 국지성 호우 발생 빈도가 잦아지고 있다. 특히 주거인구가 많은 도심지의 경우 도시화로 인한 불투수 면적의 증가, 우수처리를 위한 하수도 시설의 통수능 부족 등의 이유로 일반 농경지 및 나지에 비해 그 피해량은 기하급수적으로 증가하며 도심지역 내 집중호우로 인한 유출이 하수관거로 처리되지 못해 발생하는 내수침수 역시 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 도심지역이며 내수침수의 위험도가 높은 지역을 시범지역으로 설정하고, 대표적인 내수범람 해석모형인 XP-SWMM 모형을 이용한 침수해석을 실시하였다. 또한 해당지역에 알맞은 홍수방어 대책 수립을 위해 다기준 의사결정기법(Multi-Criteria Decision Making)을 이용해 다양한 홍수방어 대안을 비교 및 평가하였으며 최적의 홍수대안을 설정할 수 있는 기준을 마련하였다. 충남 서천군 장항읍 장항지구를 시범지역으로 선정하였으며, 해당 유역의 침수원인을 분석하였다. 유역 대부분 지역이 경사가 거의 없는 평탄한 지형이며, 도심지 특성을 가져 침투율이 낮고, 유역출구가 해안과 맞닿아있어 배수위의 영향을 받아 침수가 발생하였다. 따라서 해당지역의 침수해소를 위한 구조적 침수방지대책 3가지(관로 개량, 우수저류지 설치, 우수펌프장 설치)를 선정하였으며, 대상지역을 3개의 소유역으로 구분하였다. 2차원 내수침수 해석모형인 XP-SWMM을 이용하여 각 대안 설치 시 침수모의를 진행하였다. 침수평가 시 사용한 평가기준으로는 유역의 도심지 특성을 반영한 최대침수심, 침수면적, 주거지 피해면적, 소요공사비를 선정하였다. 각 대안을 상기 결정한 다기준 의사결정기법 Compromise Programming을 이용하여 시범지역에 적용할 수 있는 최적대안 우선순위를 결정하였으며, 장항1지구의 경우 우수펌프장 설치, 장항2지구와 3지구의 경우 우수저류지 설치가 가장 최적대안으로 선정되었다.