우리 집은 산사태로부터 안전한가?

- 머신러닝을 활용한 건축물 산사태 위험 분석

건축공간연구원 auri brief 305호 발간

□ 건축공간연구원은 12월 2일 auri brief 305호 ‘우리 집은 산사태로부터 안전한가? - 머신러닝을 활용한 건축물 산사태 위험 분석’를 발간하였다. 이 글에서는 국민 안전을 위해 건축물 단위에서 산사태 피해를 줄이기 위한 대응이 필요함을 설명하고, 빅데이터와 머신러닝 기술을 활용한 산사태 위험 건축물 분석 방안을 제안하였다.

		[요약문]
	2011년 우면산 산사태를 계기로 산사태는 더 이상 산에서만 발생하는 재난이 아니라, 우리 집과 생활공간인 건축물을 직접 위협하는 문제라는 인식이 생겼다. 이에 이번 연구에서는 산사태가 일어날 가능성이 높은 지점을 찾고, 산사태 피해 범위를 시뮬레이션한 뒤, 그 영향권 안에 포함되는 건축물을 찾아내는 방식으로 건축물 단위의 산사태 위험을 분석하였다. 그 결과, 일부 지역에서는 산사태 발생 시 실제로 국민의 생활공간인 아파트와 주택이 피해를 입을 수 있는 것으로 나타났다. 극한강우 등 기후변화로 산사태는 더욱 많이 발생할 것으로 예측되며, 이미 시행 중인 제도는 물론 피해지역 복구, 사전 예방 공사, 위험지역 내 건축 규제 및 도시계획 등 다양한 정책수단을 조합해 산사태로 인한 인명·재산 피해를 줄이기 위한 정책 방안 마련이 필요하다. 더불어 국민이 자신이 거주·이용하는 건축물의 산사태 등 재난 취약성을 확인하고 대비할 수 있도록 ‘건축물 단위 재난위험 정보 제공 서비스’도 구축할 필요가 있다.

□ 산사태로 인한 국민 안전 불안감 확산

○ 산사태는 오랜 기간 우리 국민의 인명과 재산의 심각한 손실을 야기

- 2002년 태풍 ‘루사’로 인한 산사태 인명피해와 복구액이 각각 35명과 2,994억 원, 2003년 태풍 ‘매미’로 인한 산사태 인명피해와 복구액이 각각 10명과 2,278억 원으로 집계

- 이후에도 산사태에 의한 피해는 지속적으로 발생하고 있으며, 2015년부터 2024년까지 10년간 인명피해는 29명, 피해 복구비용은 약 6,966억 원 수준

○ 2011년 7월 서울 우면산에서 발생한 산사태가 아파트 단지를 덮쳐 인명 및 재산 피해를 발생시킨 이후 국민의 산사태에 대한 불안감 증가

- 자연 재난에서 사람을 지켜주는 피난처 역할을 하던 건축물이 큰 피해를 당하는 모습을 보며 국민 불안감 증가

○ 산사태 피해 최소화를 위한 건축물 차원의 대응이 필요하며, 그 첫 단계로 국민이 생활하는 개별 건축물이 산사태 위협에서 안전한지 확인할 필요가 있음

 

□ 빅데이터, 머신러닝 기술을 활용한 산사태 위험 건축물 분석

○ 여러 기계학습 모델을 복합적으로 활용하여 정확도를 높이는 앙상블 모델을 통해 산사태 위험지역을 분석

           - 2008년부터 2022년 사이 서울시와 경기도에서 발생한 산사태 위치정보와 산사태 발생에 영향을 미치는 것으로 알려진 지형, 토양, 식생, 기후 관련 변수를 활용하여 산사태 발생 예측 모델 학습

          - 학습된 모형의 정확도는 비교적 높은 수준이며(AUC* 0.934) 산사태 발생 위험지역 예측에 영향력이 높은 주요 변수로는 여름철 강우량과 DEM,* 그리고 배수등급으로 확인됨

           * Area Under the Curve, 모델의 분류 성능을 설명하는 지표로 1에 가까울수록 성능이 좋음

           * Digital Elevation Model, 지표면의 높이를 격자 형태로 표현한 자료

- 서울시 내 산사태 발생 가능성이 높은 지역은 많지 않으나, 일부 산지가 많은 지역은 낮은 수준의 산사태 위험 대비 필요

○ 산사태 발생 위험 지점에서 산사태 토석류 흐름을 시뮬레이션하여 산사태 피해범위를 추정하고, 피해 예상 건축물을 도출

- 산사태 발생 시 토석류 피해범위를 예측하기 위해 미국 지질조사국(United States Geological Survey)에서 개발한 LAHARZ 모델을 적용

- 산사태 피해가 예상되는 건축물을 도출하였으며, 건축물대장 정보와 결합하여 피해 예상 건축물 중에는 아파트와 주택이 다수 포함되는 것으로 확인

 

□ 산사태 등 재난으로부터의 건축물 안전 확보 방안

○ 피해지역 복구, 사전 예방 공사, 위험지역 내 건축 규제 및 도시계획 시 산사태 위험지역 고려 등 다양한 정책수단을 조합해 산사태로 인한 인명·재산 피해를 줄이기 위한 정책 방안 마련 필요

○ 국민이 자신이 거주·이용하는 건축물이 재난에 얼마나 안전한지 쉽게 확인할 수 있도록 ‘건축물 단위 재난위험 정보 제공 서비스’를 구축할 필요

 

※ auri brief 305호 바로가기

https://www.auri.re.kr/publication/view.es?mid=a10313000000&publication_id=2212&nPage=1&publication_type=brief&sch_year=&sch_report=&sch_type=&sch_text=

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