물공급시스템의 수질위험도를 포함한 도시지역 지진 위험도 평가 및 가중치평가 방법 비교분석

Urban Area Earthquake Risk Assessment and Comparative Analysis of Weighting Methods Including Water Quality Risk of Water Supply Systems

지진 발생 시 상수관망의 손상은 단수와 체류시간 증가로 인한 수질 악화를 초래한다. 기존 지진 위험도 평가는 물리적 피해에 집중되어 수질 안전성과 가중치 산정 방법론 비교 연구가 미흡하다. 따라서 본 연구에서는 경주시 45개 법정동을 대상으로 체류시간 기반 수질위험도를 도입하고 엔트로피 가중치법과 동일가중치법을 비교하여 종합적인 지진 위험도 평가방법론을 개발하였다. 기존 4개 지표에 수질위험도를 추가한 5개 지표 통합 평가체계를 구축하고 EPANET을 활용하여 48시간 체류시간 기준으로 수질 안전성을 평가하였다. 분석 결과 엔트로피 가중치법에서 수질위험도가 상당한 가중치를 차지하였으며 (M = 5.0: 38.3%, M = 7.0: 28.9%), 기존 4개 인자 체계 대비 86.7% 지역에서 균형적 위험도 평가가 달성되어 지진 규모별 방재 전략 수립에 활용 가능한 과학적 근거를 제공한다.

Damage to water distribution networks during earthquakes disrupts both the supply and quality of water by increasing water age. However, existing seismic risk assessments have primarily focused on physical damage, with limited research addressing water quality safety or comparative analyses of weighting methodologies. Therefore, this study developed a comprehensive seismic risk assessment methodology by incorporating a water-age-based measure of water quality risk and comparing the entropy weighting method with an equal-weighting approach across 45 legal districts in the city of Gyeongju. An integrated assessment framework comprising five indicators was established by adding water quality risk to the existing four indicators. Water quality safety was evaluated using EPANET software, employing a 48-hour water age criterion. The analysis showed that water quality risk accounted for substantial weights in the entropy weighting method (M = 5.0: 38.3%, M = 7.0: 28.9%), and that a balanced risk assessment was achieved in 86.7% of areas, compared to the existing four-factor system. The findings provide scientific evidence for developing magnitude-specific disaster prevention strategies.