격자기반 도시배수시스템 해석 모형의 연구

Study of a Grid-Based Urban Drainage System Analysis Model

기후변화의 대응에서 기후위기의 적응에 대한 관점이 강조되면서 물문제 역시 보다 세밀한 적응 전략 마련에 대한 필요성이 커지고 있다. 지자체에서는 이에 대응 방안 수립을 요하고 있으며 XP-SWMM과 같은 도시침수 분석 모델이 활용되고 있지만 보유한 자료의 해상도에 따라 정밀한 예측에는 한계가 따른다. 따라서, 본 연구는 고해상도의 공간정보 자료를 기반으로 도시침수를 예측할 수 있는 격자기반 도시침수 해석 모형을 개발하기 위해 수행하였다. 본 모형은 10 m 이하의 세밀한 격자를 기반으로 유역 특성을 충분히 고려하며, Clark 단위도법 및 D8 알고리즘을 이용한 지표유출해석, EPA-SWMM을 연계한 관거이송해석, WAC 2D 기법을 활용한 침수해석 모듈로 구성되었다. 또한 기존의 도시침수 해석 모형이 복잡한 매개변수로 인해 전문적인 지식이 필수로 요구되는 반면, 본 모형은 실무자의 접근성을 고려하여 입력 매개변수를 최소화하면서 해석 결과의 신뢰성을 확보하였다. 고해상도의 공간정보를 기반으로 한 격자기반 모형은 지자체에서 사용 가능한 가이드라인 구축과 도시 내 침수 취약 지점을 효과적으로 선별하고 이를 통해 구체적인 침수 대응 방안을 마련하는 데 활용될 수 있다.

As the focus shifts from responding to climate change to adapting to the climate crisis, the need for detailed water adaptation strategies is increasing. Local governments are required to implement measures to address urban flooding, and models such as XP-SWMM are being utilized. However, these models have limitations in terms of precision owing to the resolution of the available data. To address this issue, this study developed a grid-based urban flood analysis model capable of predicting urban flooding using high-resolution data based on a detailed grid of less than 10 m, adequately considering watershed characteristics. It integrates surface runoff analysis using the Clark Unit Hydrograph method and the D8 algorithm, conduit transport analysis linked with EPA-SWMM, and flood analysis modules utilizing the WCA2D method. Unlike existing urban flood analysis models, which require complex parameters and specialized expertise, this model minimizes the number of input parameters to enhance accessibility for practitioners while maintaining reliability in the analysis results. A grid-based model based on high-resolution spatial data can be employed by local governments to establish practical guidelines. It effectively identifies vulnerable flood areas within cities and supports the development of specific flood response strategies, thereby contributing significantly to urban flood management and resilience planning.