-7860 7 pISSN 2302-299X Jurnal Penelitian Kehutanan Wallacea
Accuracy evaluation of 2D inundation analysis results of...
Transcript of Accuracy evaluation of 2D inundation analysis results of...
J. Korea Water Resour. Assoc. Vol. 52, No. 8 (2019), pp. 531-543 pISSN 1226-6280
doi: 10.3741/JKWRA.2019.52.8.531 eISSN 2287-6138
Accuracy evaluation of 2D inundation analysis results of simplified SWMM
according to sewer network scale
Lee, Jung-HwanaใKang, Seong-gyubใYuk, Gi-MooncใMoon, Young-Ild*
aPh.D. Candidate, Department of Civil Engineering, University of Seoul, Seoul, KoreabM.S. degree, Department of Civil Engineering, University of Seoul, Seoul, KoreacPh.D. Candidate, Department of Civil Engineering, University of Seoul, Seoul, KoreadProfessor, Department of Civil Engineering, University of Seoul, Seoul, Korea
Paper number: 18-102
Received: 8 November 2018; Revised: 16 July 2019 / 1 August 2019; Accepted: 1 August 2019
Abstract
Constructing a reliable runoff model and reducing model runtime are important in research of real-time urban flood forecasting to reduce
the repetitive flood damage. Sewer networks in the major urban basin such as Seoul are vast and complex so that it is not suitable for
real-time urban flood forecasting. Therefore, the rainfall-runoff model should be simplified. However, the runoff results due to the
simplification of sewer networks can vary depending on the subjectivity and simplification method of the researcher and there is a
significant difference especially in 2-D inundation analysis. In this study, the sewer networks in various urban basins with different
numbers and distributions of sewer networks were simplified to certain criteria. The accuracy of the simplification model according to
the sewer network scale is evaluated by 2-D inundation analysis. The runoff models of Gwanak, Sillim, and Dorimcheon, frequently
inundated basins were simplified based on four simplification ranges due to the cumulative drainage area set as a criterion for calculating
the simplification range. This study will be expected that the inundation result of simplification models estimated through the analysis
can contribute to the construction of a reasonable and accurate runoff model suitable for real-time flood forecasting.
Keywords: Sewer network simplification, SWMM, Real-time urban flood forecasting
ํ์๊ด๋ง ๊ท๋ชจ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋จ์ํ SWMM์ ๋ํ 2์ฐจ์ ์นจ์๋ถ์๊ฒฐ๊ณผ์ ์ ํ์ฑ ํ๊ฐ
์ด์ ํaใ๊ฐ์ฑ๊ทbใ์ก์ง๋ฌธcใ๋ฌธ์์ผd*
a์์ธ์๋ฆฝ๋ํ๊ต ํ ๋ชฉ๊ณตํ๊ณผ ๋ฐ์ฌ๊ณผ์ , b์์ธ์๋ฆฝ๋ํ๊ต ํ ๋ชฉ๊ณตํ๊ณผ ์์ฌ, c์์ธ์๋ฆฝ๋ํ๊ต ํ ๋ชฉ๊ณตํ๊ณผ ๋ฐ์ฌ๊ณผ์ , d์์ธ์๋ฆฝ๋ํ๊ต ํ ๋ชฉ๊ณตํ๊ณผ ๊ต์
์ ์ง
์ต๊ทผ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฐ๋ณต์ ์ธ ํ์ํผํด๋ฅผ ์ต์ํํ๊ธฐ ์ํ ์ค์๊ฐ ๋์ํ์์๋ณด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ ํํ ์ ์ถ, ์นจ์๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ ๋ชจํ๊ณผ ๊ทธ ๋ชจํ์ ๋ชจ์
์๊ฐ ๋จ์ถ์ด ์ค์ํ ํต์ฌ์์์ด๋ค. ์์ธํน๋ณ์๋ฅผ ๋น๋กฏํ ์ฃผ์ ๋์์ง์ญ์ ํ์๊ด๋ง์ ๊ทธ ๊ฐ์๋ ๋ง๊ณ ๋ณต์กํ์ฌ ์ค์๊ฐ ๋์ํ์์๋ณด์ ์ ํฉํ์ง
์์ ๊ฐ์ฐ-์ ์ถ๋ชจํ์ ๋จ์ํ๋ฅผ ์งํํ๋ค. ํ์ง๋ง ํ์๊ด๋ง์ ๋จ์ํ๋ ์ฐ๊ตฌ์์ ์ฃผ๊ด๊ณผ ๋จ์ํ ๋ฐฉ์์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ถ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ํฌ๊ฒ ๋ฌ๋ผ์ง ์ ์์ผ๋ฉฐ 2
์ฐจ์ ์นจ์๋ถ์์์๋ ๊ทธ ์ฐจ์ด๊ฐ ๋์ฑ ํฌ๊ฒ ๋ฐ์ํ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ํ์๊ด๋ง์ ๊ฐ์ ๋ฐ ๋ถํฌ๊ฐ ๊ฐ๊ฐ ๋ค๋ฅธ ์ฌ๋ฌ ๋์์ง์ญ์ ํ์๊ด๋ง์ ์ผ
์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋จ์ํํ๊ณ 2์ฐจ์ ์นจ์๋ถ์์ ํตํด ํ์๊ด๋ง ๊ท๋ชจ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋จ์ํ ๋ชจํ์ ์ ํ์ฑ์ ํ๊ฐํ๊ณ ์ ํ๋ค. ํ์๊ด๋ง์ ๋จ์ํ ๋ถ์์ ์์ธ
์์ ์ฃผ์ ์์ต์นจ์๊ตฌ์ญ์ธ ์ ๋ฆผ, ๊ด์ , ๋๋ฆผ์ฒ ์ ์ญ์ ๋์์ผ๋ก ์งํํ์์ผ๋ฉฐ ๊ตฌ์ถํ SWMM์์ ๋ ธ๋์ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ์ 4๊ฐ์ง ๋ฒ์๋ก ๋๋์ด
๋จ์ํ๋ฅผ ์ํ ๋ฒ์์ฐ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ค์ ํ์๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ฐ์ ๋ ๋จ์ํ ๋ชจํ์ ์นจ์๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ค์๊ฐ ๋์ํ์์๋ณด์ ์ ํฉํ ์ ํ๋ ๋์ ์ ์ถ๋ชจํ
๊ตฌ์ถ์ ๊ธฐ์ฌํ ์ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ํ๋ค.
ํต์ฌ์ฉ์ด: ํ์๊ด๋ง ๋จ์ํ, SWMM, ์ค์๊ฐ ๋์ํ์์์ธก
ยฉ 2019 Korea Water Resources Association. All rights reserved.
*Corresponding Author. Tel: +82-2-6490-5602
E-mail: [email protected] (Y.-I. Moon)
J.-H. Lee et al. / Journal of Korea Water Resources Association 52(8) 531-543532
1. ์ ๋ก
์ต๊ทผ ๊ธฐํ๋ณํ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ตญ์ง์ฑ ์ง์คํธ์ฐ์ ๊ธ๊ฒฉํ ์ฆ๊ฐ๋ก
ํ์๊ด๊ฑฐ์ ์ค๊ณ๋น๋๋ฅผ ์ด๊ณผํ๋ ๊ฐ์ฐ๊ฐ ๋น๋ฒํ ๋ฐ์ํ๊ณ ๋
์์ง์ญ์ ๋ด์๋ฐฐ์ ๋ถ๋์ ์ํ ์นจ์ํผํด๊ฐ ๊ฐ์๋ก ์ฆ๊ฐํ๊ณ
์๋ค. ๊ทธ์ ๋ฐ๋ผ ํ์ฌ ํ์ ์ยท๊ฒฝ๋ณด ์๋ฃ๋ฅผ ํตํด ๋์ํ์ํผํด
๋ฐ์์ง์ญ์์์ ๊ณจ๋ ํ์์ ํ๋ณดํ๊ณ ์นจ์ํผํด๋ฅผ ์ฌ์ ์ ๋
์ํ๊ณ ์ ํ๋ ์ฐ๊ตฌ๋ค์ด ๋ง์ด ์งํ๋๊ณ ์๋ค. ์คยท์๊ท๋ชจ์ ๋
์ํ์ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ, ๋๋ฌ์๊ฐ์ด 1~3์๊ฐ ์ด๋ด์ ๋งค์ฐ ์งง์ ์ ์ญํน
์ฑ์ ์ง๋๊ณ ์์ด ์ง์คํธ์ฐ์ ์ํ ์ฌ๊ฐํ ํ์ํผํด๊ฐ ๋ฐ์ํ
๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋์์ง์ญ์ ํ์ํผํด๋ฅผ ์ต์ํํ๊ธฐ ์ํด์ ๊ฐ์ฐ-
์ ์ถ๋ชจํ์ ๋จ์ํ๋ฅผ ํตํด ๋ชจํ์ ๋ฐํ์ ์๊ฐ์ ์ค์ด๊ณ ์ ํ
ํ ์ ์ถ๋์ ๋ถ์ํด์ผํ๋ค. ํนํ ์์ธก ๊ฐ์ฐ์ ๋น ๋ฅธ ๋ถ์์ด ์
๊ตฌ๋๋ ์ค์๊ฐ ๋์ํ์์๋ณด์์๋ ์ ํํ ์ ์ถ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ
๋ด๋ ๋ชจํ์ ๋ชจ์์๊ฐ ๋จ์ถ์ด ์ค์ํ ์์๊ฐ ๋๋ค. ๋์์ง์ญ
์ ๊ฐ์ฐ-์ ์ถ๋ชจํ ๊ตฌ์ถ์๋ ์ฃผ๋ก SWMM (Storm Water
Management Model)์ด ์ฌ์ฉ๋๋ฉฐ ์ ํํ ์ ์ญ ๋ฐ ๊ด๊ฑฐ์ GIS
์ ๋ณด๋ค์ ๋ฐํ์ผ๋ก ์ฒด๊ณ์ ์ธ ํ์๊ด๋ง์ ๊ตฌ์ถํด์ผ ํ๋ค. ํ
์ง๋ง ๋๋ถ๋ถ์ ์ฃผ์ ๋์์ง์ญ ํ์๊ด๋ง์ ๊ทธ ๊ท๋ชจ๊ฐ ๋ฐฉ๋ํ๊ณ
๋ฐฐ์นํํ๊ฐ ๋ณต์กํ์ฌ ๋ชจ๋ ํ์๊ด๋ง์ ๋ํด์ ๋น ๋ฅธ ๋ถ์์ด
์ํ๋์ด์ผ ํ๋ ์ค์๊ฐ ๋์ํ์์๋ณด์๋ ์ ํฉํ์ง ์๋ค.
๋ฐ๋ผ์ ํ์๊ด๋ง ๋จ์ํ๋ฅผ ํตํ ๋ชจ์์๊ฐ ๋จ์ถ์ด ํ์์ ์ด
๋ค. ์ธ๊ตญ์ ๊ด๋ง ๋จ์ํ ์ ํ์ฐ๊ตฌ๋ ์ด๋ฏธ ๋จ์ํ ๊ด๋ง์ ๋ฒ์
๊ฐ ์ ์ถ๋ชจํ์ ๋ชจ์์๊ฐ๊ณผ ์ ํ๋์ ์ด๋ค ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋์ง ํ
๊ฐํ๊ณ ๋จ์ํ ๋ชจํ์ ์ค์๊ฐ ํ์์์ธก ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๊ณ ๋ คํ๊ณ ์
์ผ๋ฉฐ(Leitao et al., 2010), ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ง ๋จ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ฉํ๊ณ
์๋ค. ๊ทธ ์๋ก Zhang and Meng (2009)๋ ์ฐ์๋ฐฉ์ ์๊ณผ ๋ง ์๋
์ง ๋ฐฉ์ ์์ ์ด์ฉํ ๋จ์ํ ๊ณผ์ ์ ๊ฐ๋ฐํ๊ณ ๋ง์ดํฌ๋ก ์ค์ฝํ
๊ด๋ง์ ์ ์ฉํ์ฌ ํ๊ฐํ์์ผ๋ฉฐ, Yang et al. (2018)์ SCM
(Stroke Scaling Method)์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ผ๊ด์ฑ ์๋ ๊ด๋ค์ ๋
๊ธด ๋ผ์ธ์ผ๋ก ์ฐ๊ฒฐํ๊ณ ๊ด๋ง์ ๊ณต๊ฐ์ ๋ถ์ผ์น๋ฅผ ํด์ํ์ฌ ๋จ์
ํ์ ํจ์จ์ฑ์ ํฅ์์ํค๋ ํตํฉ๋ ๊ด๋ง๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ ์ํ ํ SCM
์ ํตํด 4๊ฐ์ง์ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ๋ณต์ก์ฑ์ ๊ฐ์ง ๊ด๋ง๋ค์ด ๋์ํ์
๋ชจ์์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ์กฐ์ฌํ์๋ค. ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ Cantone et al.
(2009)์ ILLUDAS, HEC-HMS, InfoSWMM ํ๋ก๊ทธ๋จ์
์ฌ์ฉํ์ฌ ๋จ์ํ ๊ธฐ๋ฒ์ ํจ๊ณผ๊ฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํจํค์ง์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌ
๋ผ์ง๋ ์ฐจ์ด์ ์ ๋ถ์ํ์๊ณ Fischer et al. (2009)์ ํ์๊ด๋ง
์ ๊ฐ๋ ์ ๋ชจ๋ธ์ ์ฐ์ฐ์๋์ ๊ธฐ๊ณ์ ๋ชจ๋ธ์ ์ ํ์ฑ์ ๊ฒฐํฉํ
์ฌ ์๋ก์ด ํ์๊ด๋ง ๋จ์ํ ๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ๋ฐํ๋ ๋ฑ ๋จ์ํ ๊ด๋ง์
ํ์ฉํ ๋์์นจ์ ํด์์ ๊ดํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ๋ฐํ ์ด๋ฃจ์ด์ง๊ณ ์๋ค.
์ฐ๋ฆฌ๋๋ผ์ ๊ฒฝ์ฐ, ๋์์ ์ญ์ ์ ์ฉ๋๋ ์ค๊ณ๋ชจํ์ด๋ ํด์๋ชจ
ํ์ด ํด๋น ์ ์ญ์ ์๋ ๊ทธ๋๋ก ์ฌํํ ์ ์๋ค๊ณ ํ๋จํ๊ณ ํ์
๊ด๋ง์ ๋จ์ํ๊ฐ ์๋ฆฌยท์๋ฌธํ์ ์ผ๋ก ์ด๋ค ์ํฅ์ ๋ํ๋ด๋์ง
๋ถ์ํ๊ธฐ ์์ํ์๋ค(Jun et al., 1994). Park et al. (2017b)์
๋์์ ์ถ๋ชจํ์ ๊ด๋ง ์ ๋ ฅ์๋ฃ๋ฅผ ์๋ ์ถ์ถํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋จ
SS-NET (Storm Sewer - Network Extraction Tool)์ ์ง์ ๊ฐ
๋ฐํ์์ผ๋ฉฐ, ๋จ์ํ๋ ํ์๊ด๋ง์ ๊ตฌ์ถํ๊ณ SWMM์ ๊ด๋ง
๊ตฌ์ฑ ๋ฐ๋์ ๋ฐ๋ฅธ ๋์ ์นจ์ ๋ฒ๋ ํด์์ ์ ํ์ฑ์ ํ๊ฐํ์๋ค
(park et al., 2017a). Lee et al. (2018a)์ ํ ๊ณณ์ ๋์๋์์ ์ญ
์ ๋ํด์ ๊ฐ์ฐ-์ ์ถ๋ชจํ์ ๊ตฌ์ถํ๊ณ 5๊ฐ์ง์ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์
๋ณ ๋จ์ํ ๋ฒ์๋ฅผ ๋๋์ด ๊ฐ๊ฐ ์ ์ถ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํ์ ํ๊ณ 2์ฐจ์ ์นจ
์๋ถ์์ ์งํํ์ฌ ๋จ์ํ ์ด์ ์ ์ฒด๊ด๋ง์ ์นจ์๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ์
๋จ์ํ๋ณ ์นจ์๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋น๊ตํ์ฌ ์ ์ ๋จ์ํ ๋ฒ์๋ฅผ ์ฐ์
ํ์๋ค. Lee et al. (2018b)์ ์์ง์ ๊ตฌ์กฐ ๊ตฌ๋ถ๋ฒ์ ๊ธฐ๋ฐํ์ฌ
2์ฐจ, 3์ฐจ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋จ์ํ ํ์ง ์์ ๊ฒฝ์ฐ๋ก ๊ตฌ๋ถํ์ฌ ํ์๊ด๋ง
์ ๋จ์ํํ์์ผ๋ฉฐ ๋์์นจ์ ํด์๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ๋ถ์
ํ์๋ค. ํ์ฌ ์ ํ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ง ๋จ์ํ ๋ฐฉ์์ ๋ฐ๋ฅธ
๊ฐ์ฐ-์ ์ถ๋ชจํ์ ์ํฅ๋ถ์์ด ์ฃผ๋ฅผ ์ด๋ฃจ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ ์ ํํ ๋ชจํ
์ ๋จ์ํ ๊ธฐ์ค์ด ์ค์ ๋์ด ์์ง ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋
๋์์ง์ญ์ ์ค์๊ฐ ๋์ํ์์๋ณด์ ์ ์ ๋จ์ํ ๋ฒ์ ์ฐ์ ์
์ํ์ฌ ํ์๊ด๋ง์ ๊ฐ์, ๋ถํฌ๊ฐ ๊ฐ๊ฐ ๋ค๋ฅธ ์ฌ๋ฌ ๋์์ง์ญ์
ํ์๊ด๋ง์ ์ผ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋จ์ํํ์๋ค. ๋ํ ๋์ ์ ์ญ์ 2
์ฐจ์ ์นจ์๋ถ์์ ํตํด ๋จ์ํ ์ ์ถ๋ชจํ์ ์ ํ์ฑ์ ํ๊ฐํ๊ณ
์ ์ ๋จ์ํ ์ฐ์ ๊ธฐ์ค์ ๋ํ ๊ธฐ์ด์๋ฃ๋ฅผ ์ ๊ณตํ๊ณ ์ ํ๋ค.
2. ์ฐ๊ตฌ๋ฐฉ๋ฒ
2.1 1D-2D ๋์ ์นจ์ ํด์ ๋ชจํ
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋จ์ํ๋ ๋์์ง์ญ ์ ์ถ๋ชจํ์ 1D, 2D ์นจ์ํด
์์ ์ค์ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ SWMM๊ณผ TUFLOW (Two Dimensional
Unsteady Flow) ๋ชจํ์ ์ฐ๊ณํ์ฌ ๋ถ์์ ์ค์ํ์๋ค. ํ์๊ด
๊ฑฐ ๋ด ํ๋ฆ ๊ณ์ฐ์ ์ํ 1์ฐจ์ ์ ์ถ๋ถ์์๋ EPA-SWMM์ด
ํ์ฉ๋์ด ํธ์ฐ์ฌ์์ผ๋ก ์ธํด ๋ฐ์ํ๋ ๋์์ง์ญ์ ์งํ๋ฉด ์
์ถ๋์ ์ฐ์ ํ์์ผ๋ฉฐ 2์ฐจ์ ์นจ์๋ถ์์๋ SWMM์์ ์ฐ์
๋ ์งํ๋ฉด ์ ์ถ๋์ ์ด์ฉํ์ฌ ๋์์ ์ญ์ 2์ฐจ์ ์งํ์ ํ๋ฆ
์ ํด์ํ์๋ค. TUFLOW ๋ชจํ์ ํธ์ฃผ WBM Pty์ฌ์์ ๊ฐ
๋ฐํ 2์ฐจ์ ์นจ์ํด์์ฉ ํ์ ๋ฐ ํด์ผ ์ ํ ๋ชจํ์ผ๋ก 1D ๋ฐ 2D
์์ ํ๋ฉด ์ ๋ ๋ฐฉ์ ์์ ์ฌ์ฉํ์ฌ 1D/2D๋ฅผ ์ฐ๊ณํ ์นจ์ํ์
์ ๋ถ์ํ ์ ์๋ค. 1์ฐจ์ ํ์๊ด๋ก ํด์๊ณผ 2์ฐจ์ ์งํ์ ํ๋ฆ
ํด์์ ์ํ ์ง๋ฐฐ๋ฐฉ์ ์์ Eqs. (1)~(5)์ ๊ฐ๋ค.
dt
dV Adt
dd A
si Q (1)
J.-H. Lee et al. / Journal of Korea Water Resources Association 52(8) 531-543 533
Q Wโ n
d
nd
p S
(2)
์ฌ๊ธฐ์ V๋ ๋ฌผ์ ์ฒด์ (mยณ), dn์ ์์ฌ(m), t๋ ์๊ฐ(sec), As๋
์ํ๋ฉด ๋ฉด์ (mยฒ), i๋ ์ด๊ณผ ๊ฐ์ฐ๋(m/sec), Q๋ ์ ์ถ๋
(mยณ/sec), W๋ ์ ์ญํญ(m), n์ ์กฐ๋๊ณ์, dp๋ ์ง๋ฉด์ ๋ฅ๊น์ด
(m), S๋ ์ ์ญํ๊ท ๊ฒฝ์ฌ(m/m)์ด๋ค.
-์ฐ์ ๋ฐฉ์ ์
(3)
-์ด๋๋ ๋ฐฉ์ ์
(4)
(5)
์ฌ๊ธฐ์, ๋ ์งํ์์, ์ ๋ X์ Y๋ฐฉํฅ์์ ํ๊ท ๊น์ด์
์ ์, H๋ ์์ฌ, t๋ ์๊ฐ, x์ y๋ X์ Y ๋ฐฉํฅ์ ๊ฑฐ๋ฆฌ, ๋
์ฝ๋ฆฌ์ฌ๋ฆฌ ๊ณ์, n์ Manning์ ์กฐ๋๊ณ์, ์ ์๋์ง ์์ค
๊ณ์, ๋ ์ํํ์ฐ ๋ชจ๋ฉํ ๊ณ์, p๋ ๋๊ธฐ์, ๋ ๋ฌผ์ ๋ฐ๋,
์ ๋ X์ Y ๋ฐฉํฅ์ ์ธ๋ถ ์์ฉ์ ํฉ์ ๋ํ๋ด๊ณ ์๋ค.
2.2 ํ์๊ด๋ง ๋จ์ํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ
ํ์๊ด๋ง ๋จ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ์ Lee et al. (2018a)์ด ์ค์ํ ๋๊ฐ
์ ์ญ๋ฉด์ ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก SWMM์ ๋จ์ํํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ
์๋ค. ๋จ์ํ์ ์ ๋ ฅ์๋ฃ๋ ์ ์ญ๊ณผ ๊ด๋ง์ ๋ชจ๋ ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ฅผ
๊ณ ๋ คํ๊ธฐ ์ํ์ฌ Subcatchment, Subarea, Infiltration,
Conduit ๋ฑ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ๋ชจ๋ ํฌํจํ๋ SWMM์ .inp ํ์ผ์
์ฌ์ฉํ์๋ค. ๋จ์ํ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ด๊ธฐ์กฐ๊ฑด ์ค์ , ์ ์ญ๋ฉด์ ์ฐ
์ฐ, ์ง์ ๊ฐ์ ์ฐ์ฐ, ๋งค๊ฐ๋ณ์ ์ฐ์ฐ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ด๋ง์์ฑ์ 5๋จ๊ณ
๋ก ๊ตฌ์ฑํ์๋ค(Table 1).
1๋จ๊ณ, ์ด๊ธฐ์กฐ๊ฑด ์ค์ ์์๋ ๋ ธ๋์ ์ ์ญ๋ฉด์ ์ ๊ด๋ง์ ํ
๋ฆ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ๋๊ฐ์์ผ ๊ณ์ฐํ๊ธฐ ์ํด ํ์๊ด๋ง์ ์ด๊ธฐ๊ด, ๋ถ
๊ธฐ๊ด, ํฉ๋ฅ๊ด, ๋ฐฉ๋ฅ๊ด์ผ๋ก ๋๋์ด ์ค์ ํ๊ณ ๋ชจ๋ ๊ด๋ง์ ํต์
๋จ๋ฉด์ ์ ๊ณ์ฐํ๋ค. ์ด๊ธฐ๊ด์ ์๋ฅ์ ์ ์ ๊ด๋ก๊ฐ ์๋ ๊ด, ๋ถ
๊ธฐ๊ด์ ๋ ๊ฐ๋ ์ด์์ผ๋ก ๋๋์ด์ง ๊ด์ผ๋ก ํต์๋จ๋ฉด์ ์ด ์ ์ผ
ํฐ ๊ด์ ์ฃผ ๋ถ๊ธฐ๊ด, ๊ทธ ์ธ์ ๊ด์ ๋ถ ๋ถ๊ธฐ๊ด์ผ๋ก ์ค์ ํ์๋ค.
Table 1. Process of sewer networks simplification
Classification Details
1st step Checking of the initial condition
- Searching of the initial conduit and node
- Calculating of the cross sectional area of flow
- Checking of the branch conduits and nodes
- Checking of the outlet
2st step Calculating of the drainage area
- Calculating of the cumulative drainage area of all nodes from upstream
point
3st step Calculating of the branch line and main line
- User can define the cumulative drainage area to distinguish branch line
and main line
4st step Calculating of the parameter
- Calculating of the parameters of nodes and conduits to be deleted in
simplification process
5st step Building of the sewer network
- Building of the simplified sewer network (.inp)
J.-H. Lee et al. / Journal of Korea Water Resources Association 52(8) 531-543534
๋ง์ฝ ํต์๋จ๋ฉด์ ์ด ๊ฐ์ ๊ฒฝ์ฐ ๊ตฌ์ถ๋ ๊ด๋ง๋ฐ์ดํฐ์์ ๊ด์ ์
์๊ฐ ์์ ์๋ ๊ฒ์ ์ฃผ ๋ถ๊ธฐ๊ด ๋๋จธ์ง๋ฅผ ๋ถ ๋ถ๊ธฐ๊ด์ผ๋ก ๋ช ๋ช ํ
์๋ค. ๋ ๊ฐ ์ด์์ ๊ด์ด ํฉ์ณ์ง๋ ๊ด์ ํฉ๋ฅ๊ด์ผ๋ก ์ค์ ํ์์ผ
๋ฉฐ, ๋ง์ง๋ง์ผ๋ก ์ตํ๋ฅ ๊ด๋ก๋ฅผ ๋ฐฉ๋ฅ๊ด์ผ๋ก ์ง์ ํ์๋ค.
2๋จ๊ณ, ์ ์ญ๋ฉด์ ์ ์ฐ์ฐ์ ๊ฐ ๋ ธ๋์ ์ ์ญ๋ฉด์ ์ ์ด๊ธฐ๊ด
๋ถํฐ ๋ฐฉ๋ฅ๊ด๊น์ง ๊ณ์ฐํ ํ ์๋ฅ๋ถํฐ ํ๋ฆ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ๋๊ฐํ์ฌ
๋ฉด์ ๊ฐ์ ๊ณ์ฐํ๋ค.
3๋จ๊ณ, ์ง์ ๊ฐ์ ์ฐ์ฐ์ ์ฌ์ฉ์๊ฐ ์ค์ ํ ๋ฉด์ ๊ธฐ์ค ๊ฐ์
ํตํด ์ง์ ๊ณผ ๊ฐ์ ์ ๊ตฌ๋ถํ๋ค. ํ๋ก๊ทธ๋จ ์์์ ์ฌ์ฉ์๋ ์ง
์ ๊ณผ ๊ฐ์ ์ ๋๋๋ ๋ฉด์ ๊ธฐ์ค ๊ฐ์ ์ค์ ํ ์ ์๋ค. ์ง์ ๊ณผ ๊ฐ
์ ์ ๊ตฌ๋ถ์ ์ฌ์ฉ์๊ฐ ์ง์ ํ ๋ฉด์ ๊ธฐ์ค ๊ฐ๋ณด๋ค ํฐ ๋๊ฐ ๊ฐ์
๊ฐ์ง ๋ ธ๋๋ค์ ๊ฐ์ ์ผ๋ก ์ค์ ํ๊ณ ์๋ฅ์ ์์ ๋๊ฐ ๊ฐ์ ๊ฐ
์ง ๋ชจ๋ ์ฐ๊ฒฐ๊ด๊ณผ ๋ ธ๋๋ค์ ์ง์ ์ผ๋ก ๋จ์ํํ๋ค. ๋ํ ์ฌ์ฉ
์๊ฐ ์ง์ ์ค์๊ด๋ง์ ๊ฐ์ ์ผ๋ก ์ง์ ํ์ฌ ๋จ์ํ ๊ณผ์ ์์
์ ์ธ์ํฌ ์ ์๋ค.
4๋จ๊ณ, ๋งค๊ฐ๋ณ์ ์ฐ์ฐ์ ๋จ์ํ๋ก ์ธํด ์ญ์ ๋ ๋ ธ๋์ ๊ด
๋ค์ SWMM ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ค์ ๋ชจ๋ ๊ณ ๋ คํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๋ ธ๋์ ์
์ญ๋ฉด์ ์ ๊ฐ์ค์น๋ก ์ฐ์ ํ ํ ์ง์ ์ผ๋ก ์ง์ ๋์ด ์ญ์ ๋ ์๋ถ
๋ ธ๋, ๊ด๋ง์ ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ฅผ ๊ฐ์ ์ผ๋ก ์ง์ ๋์ด ์ญ์ ๋์ง ์๋
ํ๋ถ ๋ ธ๋, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ด๋ง์ ๋งค๊ฐ๋ณ์์ ๊ฐ๊ฐ ์ ์ฉํ์ฌ ๊ฐ๊ฐ ์
์ฐจ์ ์ผ๋ก ๊ณ์ฐํด ๋๊ฐ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋จ์ํ์ ๋ฐ๋ผ ์ญ์ ๋๋ ๋ ธ
๋์ ๊ด๋ง๊ณผ๋ ๋ณ๊ฐ๋ก ๋ ธ๋์ ์ ์ญ๋ฉด์ ์ ํฉ์ ๋จ์ํ ๋ฒ์์
๊ด๊ณ์์ด ๋ชจ๋ ๋์ผํ๋ค.
ร ร(6)
Eq. (6)์์ ๋ ๋จ์ํ ๊ณผ์ ์์ ์ญ์ ๋๋ ๋ ธ๋์ ์
์ญ๋ฉด์ , ๋ ์ง์ ์ผ๋ก ๋ถ๋ฅ๋์ด ์ญ์ ๋๋ ๋ ธ๋์ ๊ด๋ง์
๋งค๊ฐ๋ณ์, ์ ๋จ์ํ ๊ณผ์ ์ดํ ๋จ๊ฒ ๋๋ ๋ ธ๋์ ์ ์ญ๋ฉด์ ,
์ ๊ฐ์ ์ผ๋ก ์ง์ ๋์ด ๋จ๊ฒ ๋๋ ๋ ธ๋์ ๊ด๋ง์ ๋งค๊ฐ๋ณ์,
๋ ๋ ธ๋์ ์ ์ญ๋ฉด์ ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ค์ ๊ฐ์ค ํ๊ท ํ
์ฌ ๋ํ๋ธ ๋จ์ํ๋ ๋ ธ๋์ ๊ด๋ง์ ๋งค๊ฐ๋ณ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์๋ฏธํ๋ค.
5๋จ๊ณ, SWMM์ ๋งค๊ฐ๋ณ์ ์ฐ์ฐ์ด ์๋ฃ๋ ํ์๊ด๋ง์
.inp ํ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑํ๋ค.
3. ๋ชจํ์ ์ฉ
3.1 ๋์์ ์ญ ์ ์ ๋ฐ SWMM ๊ตฌ์ถ
ํ์๊ด๋ง์ ๊ฐ์ ๋ฐ ๋ถํฌ๊ฐ ๋ค๋ฅธ ๋์์ง์ญ์ ์ ์ถ๋ชจํ์์
๋จ์ํ์ ๋ฐ๋ฅธ 2์ฐจ์ ์นจ์์์์ ๋ถ์ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ SWMM์
ํ์ฉํ์ฌ ๊ฐ๊ฐ์ ์ ์ญ์ ๋ํ ๊ฐ์ฐ-์ ์ถ๋ชจํ์ ๊ตฌ์ถํ์๋ค.
์ ์ ๋ ๋ถ์๋์์ง์ญ์ ๋์ํ๊ฐ ๋ง์ด ์งํ๋ ์์ธ์ ๊ด๋ฆฌ์นจ
์์ทจ์ฝ์ง๊ตฌ์ค์ ํ๋์ธ ๋๋ฆผ์ฒ ์ ์ญ์ด๋ค. ๋๋ฆผ์ฒ ์ ์ญ์ ์ ๋ฆผ๋ถ
๊ตฌ, ๊ด์ ๊ตฌ, ๋๋ฆผ์ฒ ์ ์ง์ญ ๋ฑ 3๊ณณ์ผ๋ก ๋๋์ด SWMM์ ๊ตฌ์ถํ
๊ณ ๋ถ์์ ์ค์ํ์๋ค(Fig. 1). ์ ๋ฆผ๋ถ๊ตฌ, ๊ด์ ๊ตฌ, ๋๋ฆผ์ฒ ์ ์ง์ญ
๋์์ ์ญ๋ค์ ํ์๊ด๋ง ๊ฐ์๋ ๊ฐ๊ฐ 4,004๊ฐ, 15,410๊ฐ, 32,471
๊ฐ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ ์ญ๋ฉด์ ์ 6.85 km2, 29.24 km2, 42.5 km2์ด๋ค.
3.2 SWMM์ ๋จ์ํ
๊ตฌ์ถ๋ SWMM์ ๋ํด ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋จ์ํ
ํ์๋ค. Figs. 2~4๋ ๊ฐ๊ฐ์ ๋์์ ์ญ์ ๋ฐ๋ผ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์
๋ณ๋ก ๋จ์ํํ SWMM์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋์ํ์๋ค.
ํ์๊ด๋ง์ ๊ฐ์์ ๋ฐ๋๊ฐ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ๋์์ง์ญ์ ์ ์ ๋จ
์ํ ๋ฒ์๋ฅผ ์ฐ์ ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ 1 ha, 3 ha, 6 ha, 12 ha ๋ฑ ์ด 4๊ฐ์ง
์ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋จ์ํ๋ฅผ ์ค์ํ์๋ค. ๋๊ฐ์
์ญ๋ฉด์ ๊ธฐ์ค์ด ์ปค์ง์๋ก ๊ด๊ฑฐ์ ๋ ธ๋์ ๊ฐ์๋ ์ค์ด๋ค์ง๋ง
๋งค๊ฐ๋ณ์ ์ฐ์ฐ์ ํตํด ๊ฐ๊ฐ์ ์ ์ ์ด ์ฐจ์งํ๋ ์ ์ญ๋ฉด์ ์
๋ชจ๋ ๋จ์ํ ์ด์ ๊ณผ ๋์ผํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ถ์๋์๋ค. ์ญ์ ๋ ๋ ธ๋
(a) Sillim (b) Gwanak (c) Dorim
Fig. 1. Locations of study area
J.-H. Lee et al. / Journal of Korea Water Resources Association 52(8) 531-543 535
(a) Base (b) 1.0 ha (c) 3.0 ha
(d) 6.0 ha (e) 12.0 ha
Fig. 2. The simplified results of SWMM for Sillim basin
(a) Base (b) 1.0 ha (c) 3.0 ha
(d) 6.0 ha (e) 12.0 ha
Fig. 3. The simplified results of SWMM for Gwanak basin
J.-H. Lee et al. / Journal of Korea Water Resources Association 52(8) 531-543536
์ ๊ด๋ง์ SWMM ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ค์ ๋๊ฐ๋ ๋ ธ๋์ ์ ์ญ๋ฉด์ ๊ฐ
์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๊ฐ์ค ํ๊ท ๋์ด ๋จ์ํ๋ ๋ ธ๋์ ๊ด๋ง์ ๋งค๊ฐ๋ณ์
๊ฐ์ผ๋ก ๊ณ์ฐ๋์๋ค. Table 2๋ ๋จ์ํ๋ ๊ฐ๊ฐ์ ์ ์ถ๋ชจํ์
๋ํ์ฌ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ ธ๋, ๊ด๋ง ๊ฐ์ ๋น์จ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ชจ
ํ์ ๋ฐ ํ์์ ๋ํ๋ด๊ณ ์๋ค.
์ ๋ฆผ๋ถ๊ตฌ ๋จ์ํ ๋ชจํ์ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ 1 ha ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋จ์
ํํ์์ ๋, ๋ ธ๋ ๊ฐ์์ ๊ด๋ง ๊ฐ์๋ ๊ฐ๊ฐ 1,011๊ฐ, 1,050๊ฐ
๋ก ๋จ์ํ ์ด์ ๊ด๋ง๋ณด๋ค 72.88%, 73.78% ๊ฐ์ํ์๋ค. ๋๊ฐ
์ ์ญ๋ฉด์ ์ด ์ ์ฐจ ๋์ด๋๋ฉด์ ๋ ธ๋์ ๊ด๋ง ๊ฐ์๋ ๊ณ์ ๊ฐ์ํ
๋ฉฐ, ๊ฐ์ ๊ณผ ์ง์ ์ ๋๋๋ ์์ธ์ ํ์๋ ์ ๋น ๊ธฐ๋ณธ๊ณํ ๊ธฐ์ค
์ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ 12 ha์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๋ ธ๋๊ฐ์ 239๊ฐ, ๊ด๋ง๊ฐ
์ 243๊ฐ๋ก ๋จ์ํ ์ด์ ๊ด๋ง์ ๋นํด ๊ฐ๊ฐ 93.59%, 93.93%๊น
์ง ๊ฐ์ํ์๋ค. ์ฝ 4000๊ฐ์ ๊ด๋ง๊ณผ ๋ ธ๋๋ฅผ ๊ฐ์ง ์ ๋ฆผ์ ์ญ์
์๊ท๋ชจ ์ ์ถ๋ชจํ์ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ๋ณ๋ก ๋จ์ํํ์์ ๋, ๋ ธ๋
๊ฐ์์ ๊ด๋ง ๊ฐ์๊ฐ ๊ฑฐ์ ์ผ์ ํ ๋น์จ๋ก ๊ฐ์ด ๊ฐ์ํ์๋ค. ์ ์ฒด
๊ด๋ง ๊ฐ์ 15,410๊ฐ์ ๊ด์ ๋ถ๊ตฌ, ์ ์ฒด๊ด๋ง ๊ฐ์ 32,471๊ฐ์
๋๋ฆผ์ฒ ์ ์ง์ญ์์๋ ๊ฐ๊ฐ 1,479๊ฐ, 1,904๊ฐ๊น์ง ๋จ์ํ๋
์ด ๋น์ทํ ๊ฐ์๋น์จ์ ๋ํ๋ด์๋ค. ๋ค๋ง ์ ๋ฆผ๋ถ๊ตฌ ์ ์ถ๋ชจํ
์์ 6 ha์ 12 ha์ ๋จ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋์ผํ๊ฒ ์ฐ์ ๋์ด, ์ ๋ฆผ
์ ์ญ๊ณผ ๊ฐ์ ์๊ท๋ชจ ๋ถ๊ตฌ์์๋ ์ ์ ์ ์ญ๋ฉด์ ์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ
๋จ์ํ๋ฅผ ์ค์ํด์ผ ํ๋ค. ๊ฐ๊ฐ์ ์ ์ถ๋ชจํ๋ค์ ๋ฐ ํ์์ ์ด
ํด๋ณด๋ฉด, ์ ๋ฆผ๋ถ๊ตฌ์ ๋จ์ํ ์ด์ , ์ ์ฒด๊ด๋ง ๋ชจํ์ ๋ชจ์์๊ฐ
์ด 34์๊ฐ์ ๊ฐ์ฐ์๋ฃ๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ฝ 18๋ถ์ด ์์๋์์ผ๋ฉฐ
1 ha๊ธฐ์ค์ ๋จ์ํ ๋ชจํ์ด ์ฝ 3๋ถ, 12 ha๊ธฐ์ค์ ๋จ์ํ ๋ชจํ์ด
์ต๋ 20์ด๊น์ง ๋ชจ์์๊ฐ์ด ๋จ์ถ๋์๋ค. ๊ด์ ์ ์ญ๊ณผ ๋๋ฆผ์ฒ ์
์ง์ญ๋ ๋ชจํ์ ๋ฐํ์์ด ๋น์ทํ ๊ฐ์๋น์จ๋ก ๊ฐ์ํ์ฌ 12 ha๊ธฐ
(a) Base (b) 1.0 ha (c) 3.0 ha
(d) 6.0 ha (e) 12.0 ha
Fig. 4. The simplified results of SWMM for Dorim basin
Table 2. Properties of runoff model by simplification levels
Simplification levelSillim Gwanak Dorim
Runtime (s) Reduction rate (%) Runtime (s) Reduction rate (%) Runtime (s) Reduction rate (%)
Base 0:17:55 - 2:27:29 - 7:13:07 -
1.0 ha 0:02:56 83.63 0:32:24 78.03 1:00:01 86.14
3.0 ha 0:01:35 91.16 0:17:11 88.35 0:26:17 93.93
6.0 ha 0:00:20 98.14 0:10:53 92.62 0:15:20 96.46
12.0 ha 0:00:20 98.14 0:07:26 94.96 0:08:53 97.95
J.-H. Lee et al. / Journal of Korea Water Resources Association 52(8) 531-543 537
์ค์์ ๊ฐ๊ฐ 7๋ถ, 9๋ถ๊น์ง ๋ชจ์์๊ฐ์ด ๋จ์ถ๋์๋ค. Table 3์
๊ฐ๊ฐ์ ๋์์ ์ญ์ ๋จ์ํ ์ด์ ๊ณผ ์ดํ์ ๋ํ ์ ์ถ๋ชจํ์ ๊ด
๋ง๊ฐ์์ ๊ฐ์๋น๋ฅผ ๊ด๊ฒฝ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋ํ๋ด๊ณ ์๋ค. ์ ๋ฆผ๋ถ๊ตฌ
์ ๋จ์ํ ๋ชจํ์ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ์ด ์ปค์ง์๋ก ์์ ๊ด๊ฒฝ์ ๊ฐ์ง
๊ด๋ค์ด ํฐ ๋น์จ๋ก ์ญ์ ๋์์ง๋ง ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ 12 ha์์๋
0.6 m๋ฏธ๋ง์ ๊ด ๋ค์ด ์ ๋ถ ์ญ์ ๋์ง ์์๋ค. ๋ํ ๊ด์ ๋ถ๊ตฌ์
์๋ 6 ha ๋จ์ํ ๊ธฐ์ค์์ 0.25~0.35 m ๊ด๊ฒฝ์ ๊ด์ด 1๊ฐ ๋จ์
์ผ๋ฉฐ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ 12 ha์์๋ 0.45~0.60 m ๊ด๊ฒฝ์ ๊ด์ด 26
๊ฐ๋ ๋จ์ ์์๋ค. ๋๋ฆผ์ฒ ์ ์ง์ญ ์ ์ถ๋ชจํ ๋ํ ๋ง์ฐฌ๊ฐ์ง๋ก
๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ 6 ha์์๋ 0.25~0.35 m ๊ด๊ฒฝ์ ๊ด์ด 1๊ฐ, ๋๊ฐ
์ ์ญ๋ฉด์ 3 ha์์๋ 0.25~0.35 m ๊ด๊ฒฝ์ ๊ด์ด 5๊ฐ, 1 ha์์
๋ 0.25~0.35 m ๊ด๊ฒฝ์ ๊ด์ด 18๊ฐ๊ฐ ๋จ์ํ๋์ง ์๊ณ ๋จ์์
์๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํตํด ์๊ท๋ชจ์ ๊ฐ์ฐ-์ ์ถ๋ชจํ์์๋ ์ผ
์ ์ง๊ฒฝ ์ดํ์ ๊ด๋ง์ ๋ฌด์กฐ๊ฑด์ ์ผ๋ก ๋จ์ํํ๋ ๊ฒ์ ์ ์ญ๊ณผ
๊ด๋ง์ ํน์ฑ์ ๋ชจ๋ ๊ณ ๋ คํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ถ์๋์๋ค.
Figs. 5~7์ ๊ฐ๊ฐ์ ์ ์ญ์ ๋ฐ๋ผ ๊ตฌ์ถ ๋ฐ ๋จ์ํ๋ ์ ์ถ๋ชจ
ํ์ ์ ๋ขฐ์ฑ์ ๊ฒ์ฆํ๊ธฐ ์ํด 2017๋ 08์ 20์ผ ํธ์ฐ์ฌ์์
๋ํ์ฌ ํ๊ตญ์์์์กฐ์ฌ๊ธฐ์ ์์์ ์ธก์ ํ ๋๋ฆผ๊ต, ๊ด์ ๋
๋ฆผ๊ต์ ์ค์ธก์ ๋ ๊ฐ๊ณผ ์ ๋ฆผ ํํ์ฅ ์ ์ ๋์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ต์ ํ
๋ฅผ ์ค์ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ณ ์๋ค. Table 4๋ ๊ฐ์ฐ-์ ์ถ๋ชจํ์
์ 2์ฐจ์ ์นจ์๊ฒฐ๊ณผ์ ์ ํ์ฑ์ ๋น๊ตยท๊ฒํ ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๋จ์ํ
์ด์ ์ ์ถ๋ชจํ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ๋ณ๋ก ๋จ์ํ๋ ๋ชจํ
Table 3. The number of conduits by simplification levels and pipe size (Reduction rate)
Pipe size (mm)
Simplificationlevel
250~
350
350~
450
450~
600
600~
800
800~
1,000
1,000~
1,500
1,500~
2,500
over
2,500Total
Sillim
Base 290 21 1787 1030 324 217 94 216 3,979
1.0 ha6
(97.93%)
0
(100%)
109
(93.9%)
248
(75.92%)
239
(26.23%)
153
(29.49%)
83
(11.7%)
212
(1.85%)
1,050
(73.61%)
3.0 ha3
(98.97%)
0
(100%)
35
(98.04%)
81
(92.14%)
94
(70.99%)
93
(57.14%)
65
(30.85%)
209
(3.24%)
580
(85.42%)
6.0 ha 0(100%)0
(100%)
1
(99.94%)
24
(97.67%)
1
(99.69%)
8
(96.31%)
28
(70.21%)
181
(16.2%)
243
(93.89%)
12.0 ha 0(100%)0
(100%)
1
(99.94%)
24
(97.67%)
1
(99.69%)
8
(96.31%)
28
(70.21%)
181
(16.2%)
243
(93.89%)
Gwanak
Base 925 47 4478 3259 844 4874 321 662 15,410
1.0 ha5
(99.46%)
1
(97.87%)
318
(92.9%)
1138
(65.08%)
600
(28.91%)
1716
(64.79%)
265
(17.45%)
612
(7.55%)
4,655
(69.79%)
3.0 ha3
(99.68%)
0
(100%)
92
(97.95%)
476
(85.39%)
327
(61.26%)
1153
(76.34%)
239
(25.55%)
606
(8.46%)
2,896
(81.21%)
6.0 ha1
(99.89%)
0
(100%)
43
(99.04%)
290
(91.1%)
123
(85.43%)
838
(82.81%)
189
(41.12%)
583
(11.93%)
2,067
(86.59%)
12.0 ha0
(100%)
0
(100%)
26
(99.42%)
218
(93.31%)
5
(99.41%)
545
(88.82%)
115
(64.17%)
570
(13.9%)
1,479
(90.4%)
Droim
Base 2,910 319 1,2794 9,365 2,495 2,314 936 1,338 32,471
1.0 ha18
(99.38%)
4
(98.75%)
606
(95.26%)
2189
(76.63%)
1565
(37.27%)
1704
(26.36%)
762
(18.59%)
1303
(2.62%)
8,151
(74.9%)
3.0 ha5
(99.83%)
0
(100%)
139
(98.91%)
527
(94.37%)
703
(71.82%)
1262
(45.46%)
654
(30.13%)
1290
(3.59%)
4,803
(85.21%)
6.0 ha1
(99.97%)
0
(100%)
50
(99.61%)
142
(98.48%)
163
(93.47%)
808
(65.08%)
532
(43.16%)
1237
(7.55%)
2,933
(90.97%)
12.0 ha0
(100%)
0
(100%)
26
(99.8%)
60
(99.36%)
5
(99.8%)
350
(84.87%)
305
(67.41%)
1158
(13.45%)
1,904
(94.14%)
Table 4. Hydrologic assessment of SWMM for study basins
ClassificationSillim Gwanak Dorim
NSE PBIAS NSE PBIAS NSE PBIAS
1.0 ha 0.97 -3.98 0.95 -0.50 0.96 5.28
3.0 ha 0.81 19.31 0.96 1.37 0.95 4.11
6.0 ha 0.76 15.74 0.95 -0.50 0.95 1.87
12.0 ha 0.76 15.74 0.95 9.66 0.94 6.97
J.-H. Lee et al. / Journal of Korea Water Resources Association 52(8) 531-543538
Fig. 5. Runoff result of SWMM for Sillim basin
Fig. 6. Runoff result of SWMM for Gwanak basin
Fig. 7. Runoff result of SWMM for Dorim basin
J.-H. Lee et al. / Journal of Korea Water Resources Association 52(8) 531-543 539
๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ํด ์ฑ๋ฅํ๊ฐ๋ฅผ ์ค์ํ์๋ค. ๋ชจํํ๊ฐ์๋ ๋ฌด์ฐจ์
์ง์์ธ Nash-Sutcliffe ํจ์จ์ฑ ๊ณ์(Nash-Sutcliffe efficiency)
์ ์ง์์ค์ฐจ ํต๊ณ๊ธฐ๋ฒ์ธ ํ๊ท ํธ์ฐจ์ ๋น์จ(PAIAS, percent
bias)๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์๋ค. NSE๋ ์ค์ธก์น์ ๋ชจ์์น ๊ฐ์ ์์ฐจ๋ถ์ฐ
(residual variance)์ ์๋์ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ์ ๊ทํํ ๊ฒ์ผ๋ก, (-โ, 1)
์ ๋ฒ์๋ก ๊ณ์ฐ๋๋ค. NSE๊ฐ 1์ธ ๊ฒฝ์ฐ๋ ์ค์ธก์น์ ์๋ฒฝํ๊ฒ
์ผ์นํ๋ ๊ฒ์ ๋ํ๋ธ๋ค. PBIAS๋ ์ค์ธก์น๋ก๋ถํฐ์ ์๋์
์ธ ์ค์ฐจ๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ ๊ฒ์ผ๋ก, ์์๋ ๋ชจ์์น๊ฐ ๊ณผ๋์ฐ์ ๋ ๊ฒฝ
์ฐ์ด๊ณ , ์์๋ ๋ชจ์์น๊ฐ ๊ณผ์์ฐ์ ๋ ๊ฒ์ ๋ํ๋ธ๋ค. ๋จ์ํ
์ด์ ์ ๋ชจํ๊ฒฐ๊ณผ(Base)์ ์ธก์ ๊ฐ(OBS)์ ๋น๊ตํ์์ ๋, 2
์ฐจ์ ์ต๋ ์นจ์๋ฉด์ ์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ์ํฅ์ ์ฃผ๋ ์ต๋์ ๋ ๊ฐ์ด ๋น
์ทํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ณ ์๋ค. ๋จ์ํ ์ด์ ๋ชจํ๊ณผ ์ดํ ๋ชจํ์
๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋น๊ตํ์์ ๋, ๋จ์ํ ํ ๋ชจํ์ ์ ์ถ๊ฒฐ๊ณผ ๊ฐ์ด ํฌ๊ฒ
๋ฌ๋ผ์ง์ง ์์ NSE, PBIAS์ ํต๊ณ์งํ์์ ๋ชจ๋ โ์ข์โ ์ด
์์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ฐ์ ํ ์ ์์๋ค.
4. 2์ฐจ์ ์นจ์๋ถ์์ ๋ฐ๋ฅธ ํ์๊ด๋ง ๋จ์ํ ์ ์ ์ฑ
๋ถ์
4.1 ํ์๊ด๋ง ๋จ์ํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์นจ์๋ณํํน์ฑ ๋ถ์
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ํ์๊ด๋ง์ ๊ฐ์ ๋ฐ ๋ถํฌ๊ฐ ๊ฐ๊ฐ ๋ค๋ฅธ ์ฌ๋ฌ ๋
์์ง์ญ์ ํ์๊ด๋ง์ ์ผ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋จ์ํํ๊ณ 2์ฐจ์ ์นจ์๋ถ
์์ ํตํด ํ์๊ด๋ง ๊ท๋ชจ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋จ์ํ์ ์ ํ์ฑ์ ํ๊ฐํ์
๋ค. Figs. 8~10์ 4๊ฐ์ง ๋จ์ํ ๋ฒ์๋ก ๊ตฌ์ถํ ์ ๋ฆผ๋ถ๊ตฌ, ๊ด์ ๊ตฌ,
๋๋ฆผ์ฒ ์ ์ง์ญ์ ๋ํ 2์ฐจ์ ์นจ์ ๋ชจ์๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ณ ์์ผ๋ฉฐ
(a) base (b) 1.0 ha (c) 3.0 ha
(d) 6.0 ha (e) 12.0 ha
Fig. 8. 2D inundation results of sewer networks for Sillim basin
J.-H. Lee et al. / Journal of Korea Water Resources Association 52(8) 531-543540
(a) base (b) 1.0 ha (c) 3.0 ha
(d) 6.0 ha (e) 12.0 ha
Fig. 9. The simplified results of sewer networks at Gwanak basinใ
(a) base (b) 1.0 ha (c) 3.0 ha
(d) 6.0 ha (e) 12.0 ha
Fig. 10. The simplified results of sewer networks at Dorim basinใ
J.-H. Lee et al. / Journal of Korea Water Resources Association 52(8) 531-543 541
Tables 5 and 6์ ๊ฐ ์ ์ญ์ ๋จ์ํ๋ ๋ชจํ๋ค์์ ๋ฐ์ํ 2์ฐจ
์ ์นจ์๋ฉด์ ๊ณผ ๊ฐ์๋น ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ฐ๊ฐ์ ์นจ์๋ฉด์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์นจ์์ฌ
๋ณ๋ก ๋๋์ด ์ ์ํ๊ณ ์๋ค. ์ ๋ฆผ๋ถ๊ตฌ ๋จ์ํ ๋ชจํ๋ค์ ์นจ์
๊ฒฐ๊ณผ์์ ์ฃผ์ ์นจ์์ง์ญ ๋ฐ ์นจ์์์์ ๊ฑฐ์ ์ ์ฌํ ํํ๋ฅผ
๋ ๊ณ ์์ง๋ง, 3 ha๊น์ง์ ๋ฎ์ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ๊ธฐ์ค์ ๋จ์ํ ๋ชจ
ํ๋ค์ ๋จ์ํ ์ด์ ๋ชจํ๋ณด๋ค ๋ง์ ์นจ์๋ฉด์ ์ ๋ํ๋๋ค. ๋ฐ
๋๋ก 12 ha๊น์ง ๋์ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ๊ธฐ์ค์ ๋จ์ํ ๋ชจํ๋ค์
๋จ์ํ ์ด์ ๋ชจํ๋ณด๋ค ์ ์ ์นจ์๋ฉด์ ์ ๋ํ๋ด์๋ค. ๋ํ ๋จ
์ํ ๋ชจํ๋ค์ด ๋์ ์นจ์์ฌ์ ๋์ฒด๋ก ํํํ์ง ๋ชปํ๊ณ ์๋ค.
ํนํ ๋ฒ์๊ฐ ํฐ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ๊ธฐ์ค์ ๋ชจํ์์ ์ด๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ
๋์ฑ ๋๋ ทํ๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค. ๋ฐ๋ฉด์ ๋ฒ์๊ฐ ๋ฎ์ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์
๊ธฐ์ค์์ ์ ์นจ์์ฌ์ ์นจ์๋ฉด์ ๋ค์ด ๋ค์ ๊ณผ๋ํ๊ฒ ์ฐ์ ๋์
๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ ๋ฆผ์ ์ญ์ ํํ์ฅ ๋ถ๊ทผ์์ ์ฃผ๋ก ๋ฐ์ํ
์๋๋ฐ, ๋ ธ๋ ๋ฐ ๊ด๊ฑฐ์ ์ญ์ ๋ก ์ธํด ํํ์ฅ ์ฃผ์์ ์๋ฅ๋์ด
์ ๋๋ก ๋ฐ์๋์ง ๋ชปํ์ฌ ์นจ์์ฌ์ด ํฌ๊ฒ ์ค์ด๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ถ์๋
์๋ค. ๊ด์ ๊ตฌ์ ๋จ์ํ ์ด์ ๊ณผ ์ดํ์ ๋ชจํ๋ค์์ ํ๋ฅ์ง์ญ,
์ ๋ฆผ์ ์ญ์ ์นจ์๋ฉด์ , ์นจ์ํํ, ์นจ์์ฌ ๋ฑ์ ๋น์ทํ ์์์
๋ณด์ด์ง๋ง ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ๋ณ ๋จ์ํ ๋ฒ์๊ฐ ์ปค์ง์๋ก ์๋ฅ์ง์ญ
์ ์นจ์๋ฉด์ ์ด ์กฐ๊ธ์ฉ ๊ฐ์ํ์์ผ๋ฉฐ ์๋ฅ์ง์ ์ ์๋ฅ ๋ ธ๋๊ฐ
๋๊ฐ์ ์ญ๋ณ ๋จ์ํ ๊ธฐ์ค์ด ์ปค์ง์๋ก ๋จ์ํ๋์ด ํ๋ฅ์ง์ญ์ผ
๋ก ์๋ฅ๋์ด ์ ๋ฆฌ๋ ํ์์ด ๋ฐ์ํ์๋ค. ๋ํ ์ค๊ท๋ชจ์ ๊ด์
์ ์ญ์ ์นจ์๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์๊ท๋ชจ์ ์ ๋ฆผ์ ์ญ์ ์นจ์๊ฒฐ๊ณผ๋ณด๋ค ๋ ๋
์ ๋ฒ์์์ ๋ชจํ์ ๋ ธ๋, ๊ด๊ฑฐ์ ๋จ์ํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์นจ์ ๋ฉด์ ์
๋ณํ๋ฅผ ๋ฐ์์์ผ ๋์์ ์ญ์ ๋ฒ์๊ฐ ์ปค์ง์๋ก ๋ ธ๋ ๋ฐ ๊ด๊ฑฐ์
๊ฐ์์ ๋ฐ๋ผ ๋์ฑ ์ ๋ฐํ ๋จ์ํ ๋ฐฉ์์ ์ฐ์ ํ ํ์๊ฐ ์์์
๋ณด์ด๊ณ ์๋ค. ์ ๋ฆผ์ ์ญ๊ณผ๋ ๋ฐ๋๋ก ๊ด์ ๊ตฌ์ ๋จ์ํ ๋ชจํ๋ค์
๋ฎ์ ์นจ์์ฌ์ ๋์ฒด๋ก ํํํ์ง ๋ชปํ์์ผ๋ฉฐ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ๋ณ
๋จ์ํ ๊ธฐ์ค์ด ์ปค์ง์๋ก ๋ฎ์ ์นจ์์ฌ์ ๊ฐ์ง๋ ์นจ์๋ฉด์ ๋ค์ด
Table 5. Results of 2D inundation area by simplification levels
Simplification
level
Sillim Gwanak Dorim
Inundation area (m2) Reduction ratio Inundation area (m2) Reduction ratio Inundation area (m2) Reduction ratio
Base 243,800 - 466,856 - 734,031 -
1.0 ha 272,550 11.79% 442,018 5.32% 695,687 5.22%
3.0 ha 268,787 10.24% 403,687 13.53% 473,531 35.49%
6.0 ha 192,625 20.9% 343,537 26.41% 304,218 58.56%
12.0 ha 192,625 20.9% 324,543 30.48% 324,338 55.81%
Table 6. Results of 2D inundation area according to inundation depth by simplification levels (m2)
Inundation depth (m) 0~0.05 0.05~0.1 0.1~0.15 0.15~0.2 0.2~0.25
Sillim
Base 219,175 15,744 5,388 2,681 813
1.0 ha 236,263 25,431 8,669 2,044 144
3.0 ha 235,181 23,194 8,231 1,994 188
6.0 ha 176,325 13,569 2,469 250 13
12.0 ha 176,325 13,569 2,469 250 13
Inundation depth (m) 0~0.5 0.5~1 1~1.5 1.5~ -
Gwanak
Base 465,869 938 25 25 -
1.0 ha 442,056 913 25 25 -
3.0 ha 402,700 913 25 50 -
6.0 ha 342,606 856 31 44 -
12.0 ha 323,806 663 50 25 -
Inundation depth (m) 0~0.3 0.3~0.5 0.5~0.8 0.8~1 1~
Dorim
Base 727,375 5,888 719 0 50
1.0 ha 687,113 7,806 725 0 44
3.0 ha 459,769 12,981 706 0 75
6.0 ha 289,831 13,650 456 0 75
12.0 ha 323,150 656 456 0 75
J.-H. Lee et al. / Journal of Korea Water Resources Association 52(8) 531-543542
๋ ๊ฐ์ํ์๋ค. ๋ฐ๋ฉด์ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ๊ธฐ์ค์ด ์ปค์ง์๋ก ๋จ์
ํ ์ด์ ๋ชจํ๋ณด๋ค ๋์ ์นจ์์ฌ์ ๊ฐ์ง ์นจ์๋ฉด์ ์ด ์ํญ ์ฆ๊ฐ
ํ์๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๊ด์ ์ ์ญ ์๋ฅ์ ์๋ฅ๋ ธ๋๊ฐ ๋จ์ํ
๋๊ณ ์ด๋ํ์ฌ ํ๋ฅ์์ ๋ณด๋ค ํฐ ์นจ์์ฌ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก
๋ถ์๋์๋ค. ๋๋ฆผ์ฒ์ ๋จ์ํ ๋ชจํ๋ค์ ๊ด์ ์ ์ญ๊ณผ ๋ง์ฐฌ๊ฐ
์ง๋ก ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ์ด ์ปค์ง์ ๋ฐ๋ผ ์๋ฅ์ง์ญ์์ ๋ฎ์ ์นจ์์ฌ
์ด ๋ฐ์ํ ์นจ์๋ฉด์ ์ด ์ ์ฐจ ์ค์ด๋ค๊ณ ํ๋ฅ์ง์ญ์์ ๋์ ์นจ์
์ฌ์ ๊ฐ์ง๋ ์นจ์๋ฉด์ ์ด ์ฆ๊ฐํ์๋ค. ๋จ์ํ๊ฐ ์งํ๋๋ฉด์
๋๋ฆผ์ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ๋๊ท๋ชจ ์ ์ญ์์๋ ์ค๊ท๋ชจ ์ ์ญ๋ณด๋ค ๋ ๋์
๋ฒ์๋ก ์นจ์๋ฉด์ ์ ๋ฐ์์์น๊ฐ ๋ณํํ๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ์๋ค.
ํนํ 6 ha์ด์์ ๋จ์ํ๋ถ์์์๋ ์๋ฅ์ง์ญ์ ๋ฎ์ ์นจ์์ฌ
์ ๊ฐ์ง ์นจ์๋ฉด์ ์ด ๋์ ๋๊ฒ ์ค์ด๋ ๊ฒ์ ๋ณผ ์ ์๋ค. ๊ด์ ์
์ญ๊ณผ ๋น์ทํ๊ฒ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ๊ธฐ์ค๋ณ๋ก ๋จ์ํ๊ฐ ์งํ๋ ์๋ก
์นจ์๋ฉด์ ์ด ์ ์ ๊ฐ์ํ๋ฉฐ ๋์ ์นจ์์ฌ์ ๊ฐ์ง ์นจ์๋ฉด์ ์ด
์ํญ ์์นํ์๋ค. ํ์ง๋ง 12 ha ๊ธฐ์ค์ ๊ด๋ง ๋จ์ํ ๋ชจํ์์
๋ ์คํ๋ ค ์นจ์๋ฉด์ ์ด 6 ha๋ณด๋ค ์ฆ๊ฐํ๋ ํ์์ด ๋ฐ์ํ์๋ค.
์ข ํฉ์ ์ผ๋ก ์ ์ญ๋ฉด์ ์ด ์ปค์ง์๋ก, ์ ์ญ ๋ด์์ ํฐ ๊ท๋ชจ๋ก ๊ด
๋ง์ด ๋จ์ํ๋ ์๋ก ํฐ ์นจ์์ฌ์ ๋ณํ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ ๊ฒ์ ๊ฐ์ํ
์ฌ ํ๋น์ฑ ์๋ ๋ฒ์์ ๋จ์ํ๋ฅผ ์งํํ์ฌ์ผ ํ๋ค.
Figs. 11~13์ ๊ฐ ์ ์ญ์ ๋ ธ๋ ๊ฐ์์ ๋ฐ๋ฅธ 2์ฐจ์ ์นจ์๋ฉด์
๊ณผ ๋ชจ์์๊ฐ์ ๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ณ ์๋ค. ์๊ท๋ชจ์ ์ ๋ฆผ๋ถ๊ตฌ ์
์ถ๋ชจํ์ ๋จ์ํ ์ด์ ๋ชจํ๊ณผ ๋น๊ตํ์ฌ ๋ชจ์์๊ฐ์ด 98%๊น์ง
๊ฐ์ํ ๋ ์นจ์๋ฉด์ ์ด ์ฝ 20%๊น์ง ๊ฐ์ํ์๋ค. ์ด๋ฌํ ์ฐจ์ด
๋ ์ ์ญ๊ท๋ชจ๊ฐ ์ปค์ง์๋ก ๋์ฑ ๋๋๋ฌ์ก์ผ๋ฉฐ ์ค๊ท๋ชจ์ ๊ด์ ์
์ญ์ ์ ์ถ๋ชจํ์์๋ ์ฝ 30%, ๋๋ฆผ์ฒ ์ ์ง์ญ์ ์ ์ถ๋ชจํ์
์๋ ์ฝ 59%๊น์ง ์นจ์๋ฉด์ ์ด ๊ฐ์ํ์๋ค.
5. ๊ฒฐ ๋ก
์ค์๊ฐ ๋์ํ์์๋ณด๋ฅผ ์ํ ์ ์ถ๋ถ์์๋ ๊ฐ์ฐ-์ ์ถ๋ชจ
ํ์ ๋ชจ์์๊ฐ ๋จ์ถ์ด ์ค์ํ ํต์ฌ์์ ์ค์ ํ๋์ด๋ค. ๋ณธ ์ฐ
๊ตฌ์์๋ ์ ์ถ๋ชจํ์ ๋ชจ์์๊ฐ ๋จ์ถ์ ์ํด ํ์๊ด๋ง์ ๊ฐ์
๋ฐ ๋ถํฌ๊ฐ ๊ฐ๊ฐ ๋ค๋ฅธ ์ฌ๋ฌ ๋์์ง์ญ์ ํ์๊ด๋ง์ ์ผ์ ๊ธฐ์ค
์ผ๋ก ๋จ์ํํ๊ณ ์ ์ถ, ์นจ์๋ถ์์ ํตํด ์ ์ ๋จ์ํ ๋ฒ์๋ฅผ
์ฐ์ ํ์๋ค. ๊ด๋ง ๋จ์ํ๋ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก 4๊ฐ์ง
๋จ์ํ ๋ฒ์๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ณ ๊ทธ์ ๋ฐ๋ผ ๊ฐ๊ฐ์ 2์ฐจ์ ์นจ์๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ
๋ถ์ํ์์ผ๋ฉฐ ๋จ์ํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์นจ์ํน์ฑ๊ณผ ์ ํ๋๋ฅผ ํ๊ฐํ์
๋ค. ์ฃผ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ ๋ฆฌํ๋ฉด ๋ค์๊ณผ ๊ฐ๋ค.
1) ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋จ์ํ์ ๋ฒ์๊ฐ ์ปค์ง์๋ก ๋ ธ
๋์ ๊ด๊ฑฐ์ ๊ฐ์๋ ์ผ์ ํ๊ฒ ๊ฐ์ํ์์ผ๋ฉฐ ์์ ๊ด๊ฒฝ์ผ
์๋ก ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ํ๋ ์ถ์ธ๋ฅผ ๋ํ๋ด์๋ค. ๋ค๋ง 0.6 m์ดํ์
์์ ๊ด๊ฒฝ์ ๊ด๋ค ๋ํ ๋จ์ํ๊ฐ ์งํ๋์ด๋ ๊ฐ์ ์ผ๋ก ๋ถ
๋ฅ๋๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋ง์ ๊ด๊ฒฝ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ฌด์กฐ๊ฑด์ ์ธ ๋จ์ํ๋ ์ง
์ํด์ผ ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ถ์๋์๋ค. ๋ชจํ์ ๋ฐํ์์ ๊ฒฝ์ฐ,
๋จ์ํ์ ๋ฒ์์ ๋ฐ๋ผ ํฐ ํญ์ผ๋ก ๊ฐ์ํ์์ผ๋ ์คยท๋๊ท๋ชจ
์ ๊ฐ์ฐ-์ ์ถ๋ชจํ์์๋ 3 ha์ด์์ ๋จ์ํ ๋ชจํ๋ ์ต์
Fig. 11. Inundation area-the number of nodes-runtime curve for
Sillim basin
Fig. 12. Inundation area-number of node-runtime curve for
Gwanak basin
Fig. 13. Inundation area-number of node-runtime curve for
Dorim basin
J.-H. Lee et al. / Journal of Korea Water Resources Association 52(8) 531-543 543
17๋ถ ์ด์์ ๋ชจํ ๋ฐํ์์ด ๋ฐ์ํ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์คยท๋๊ท๋ชจ
์ ์ญ ์ค์๊ฐ ๋์ํ์์๋ณด์ ์ ์ฉ์ ๋จ์ํ์ ๋ฐ๋ฅธ ์นจ์
๋ฉด์ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ณํ์ ๋ชจํ์ ๋ฐํ์์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ์ ์ ์ ์ญ
๊ท๋ชจ๋ฅผ ์ฐ์ ํด์ผํ๋ค.
2) ํ์๊ด๋ง ๋จ์ํ์ ๋ฐ๋ฅธ 2์ฐจ์ ์นจ์๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ดํด๋ณด
๋ฉด, ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ๊ธฐ์ค์ ๋ฐ๋ฅธ ๋จ์ํ ๋ฒ์๊ฐ ์ปค์ง์๋ก ์
๋ฅ์ง์ ์ ๊ฐ์๊ฐ ๊ฐ์ํ๊ณ ๊ทธ ์์น๊ฐ ๋ณํ์๋ค. ๋ชจํ์ด ๋จ
์ํ๋ ์๋ก ์๋ฅ์ ์๋ฅ์ง์ ๋ค์ด ๋จ์ํ๋๊ณ ํ๋ฅ์ชฝ์ผ
๋ก ์ด๋ํ์ฌ ๋ณด๋ค ํฐ ์นจ์์ฌ์ ๋ฐ์์์ผฐ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋จ์ํ
๋ชจํ๋ค์ด ์๋ฅ์ ๋ฎ์ ์นจ์์ฌ์ ๋์ฒด๋ก ํํํ์ง ๋ชปํ์
์ผ๋ฉฐ ํ๋ฅ์ ๋์ ์นจ์์ฌ์ ๊ฐ์ง๋ ์นจ์๋ฉด์ ์ ๋ฐ์์์ผฐ
๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋จ์ํ์ ๋ฒ์์ ์ ์ญ์ ํฌ๊ธฐ๊ฐ ์ปค์ง์
๋ก ๋์ฑ ์ฆ๊ฐํ์๋ค.
3) ํ์๊ด๋ง ๊ท๋ชจ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋จ์ํ SWMM์ ๋ํ 2์ฐจ์ ์นจ์
๋ถ์๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํตํด ์คยท์๊ท๋ชจ ์ ์ญ์ 3 ha, ๋๊ท๋ชจ ์ ์ญ์ 1
ha๊น์ง์ ๋จ์ํ๊ฐ ๊ฐ์ฅ ์ ์ ํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ถ์๋์๋ค. ์ ๋ฆผ
์ ์๊ท๋ชจ ๊ฐ์ฐ-์ ์ถ๋ชจํ์์๋ 3 ha๊น์ง์ ๋จ์ํ ๋ชจํ๋ค
์ด ๋จ์ํ ์ด์ ๊ณผ ๋น์ทํ ์นจ์์์์ ๋ณด์๋ค. 6 ha๋ถํฐ๋
์ต๋ ์นจ์์ฌ์ด ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ํ์์ผ๋ฉฐ 12 ha ๋ชจํ์ 6 ha ๋ชจํ๊ณผ
๋์ผํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ๋ด์๋ค. ์คยท๋๊ท๋ชจ์ ๊ฐ์ฐ-์ ์ถ๋ชจํ์
์๋ ๊ฐ๊ฐ ๋จ์ํ 3 ha, 1 ha๊น์ง์ ๋จ์ํ ๋ชจํ๋ค์ด ๋จ์ํ
์ด์ ๊ณผ ๋น์ทํ ์นจ์์์์ ๋ณด์์ผ๋ฉฐ 6 ha ์ด์์์๋ ์๋ฅ
์ ์นจ์๊ฐ ๋ฐ์ํ์ง ์์ ์นจ์๋ฉด์ ์ด ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ํ์๋ค.
ํ์ฌ ํ์๊ด๋ง ๋จ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ๋ชจํ๊ตฌ์ถ๋ฐฉ์์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ
์๋ค์ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ์ฃผ๊ด์ ์ํด ์ ์ถ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์์ดํ๊ฒ ๋
ํ๋๊ณ ์์ด ํ์๊ด๋ง ๋จ์ํ์ ๋ํ ์ฒด๊ณ์ ์ธ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ์ํ
์ค์ ์ด๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์ ์ ์ํ ๋๊ฐ์ ์ญ๋ฉด์ ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋กํ
๋จ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ์ ํตํด ๋ณด๋ค ๋ช ํํ๊ณ ํจ๊ณผ์ ์ธ ๋จ์ํ ๊ธฐ๋ฒ, ํ
์๊ด๋ง ๋จ์ํ ๊ฐ์ด๋๋ผ์ธ ์ฐ์ , ์ค์๊ฐ ๋์ํ์์๋ณด ์ฐ๊ตฌ
๊ฐ ์ด๋ฃจ์ด์ง๊ธธ ๊ธฐ๋ํ๋ค.
๊ฐ์ฌ์ ๊ธ
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ ํ๊ฒฝ๋ถ/ํ๊ตญํ๊ฒฝ์ฐ์ ๊ธฐ์ ์์ ์ง์์ผ๋ก ์ํ
๋์์ต๋๋ค(๊ณผ์ ๋ฒํธ 83080).
References
Cantone, J. P., Schmidt, A .R., and M.ASCE, P. E. (2009). โPotential
dangers of simplifying combined sewer hydrologic/hydraulic
models.โ Journal of Hydrologic Engineering, Vol. 14, No. 6,
pp. 596-605.
Fischer, A., Rouault, P., Kroll, S., Assel, J. V., and Pawlowsky-
Reusing, E. (2009). โPossibilities of sewer model simplifications.โ
Urban Water Journal, Vol. 6, No. 6, pp. 457-470.
Jun, B. H., Lee, J. T., and Yoon, J. Y. (1994). โEffect of the
simplification and composition in sewer networks.โ Journal of
Korea Water Resources Association, Vol. 27, No. 2, pp. 139-146.
Lee, J. H., Kim, M. S., Yuk, G. M., and Moon, Y. I. (2018a). โA
study on simplification of SWMM for prime time of urban
flood forecasting-a case study of Daerim basin-.โ Journal of
Korea Water Resources Association, Vol. 51, No. 1, pp.
81-88.
Lee, S. S., Maryb, P., Jung, K. S., and Kim, Y. S. (2018b). โStudy on
the influence of sewer network simplification on urban
inundation modelling results.โ Journal of Korea Water Resources
Association, Vol. 51, No. 4, pp. 347-354.
Leitรฃo, J. P., Simรตes, N. E., Maksimoviฤ, C., Ferreira, F., Prodanoviฤ,
D., Matos, J. S., and Marques, A. Sรก. (2010). โReal-time forecasting
urban drainage models: full or simplified networks?.โ Water
Science & Technology, Vol. 62, No. 9, pp. 2106-2114.
Park, J. P., Kang, T. U., and Lee, S. H. (2017a). โEvaluation of
accuracy depending on pipe network density in urban flood
inundation analysis using the SWMM.โ Journal of the Korean
Society of Hazard Mitigation, Vol. 17, No. 1, pp. 71-78.
Park, J. P., Lee, S. Y., and Lee, B. J. (2017b). โDevelopment of
storm sewer-network extraction tool (SS-NET) for creating
pipe network input data of urban rainfall-runoff model.โ
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 17,
No. 1, pp. 79-86.
Yang, Q., Dai, Q., Han, D. W., Zhu, X. H., and Zhang, S. L. (2018).
โImpact of the storm sewer network complexity on flood
simulations according to the stroke scaling method.โ Water,
Vol. 10, No. 5, pp. 645-664.
Zhang, Y., and Meng, L. (2009). โWater supply network micro-scope
hydraulic model simplification technology.โ International Conference
on Pipelines and Trenchless Technology, pp. 744-758.