Earticle

초록

영어

Purpose: This study aims to predict the risk of compound disasters in Seocho District, Seoul, by integrating rainfall, firefighting activity, and social vulnerability data, and to propose strategies for the optimal allocation of firefighting resources. Method: The research employs hourly rainfall data from 2020 to 2024, detailed fire dispatch records, 119 rescue and emergency activity logs, and demographic and social vulnerability indicators extracted from statistical yearbooks, and calculates dispatch delays, arrival times, and total response times using reported, dispatch, and arrival timestamps. Social vulnerability variables include the proportion of residents aged 65 or older, the proportion of registered persons with disabilities, the share of single-person households, and the percentage of semi-basement or basement dwellings. Result: Multiple Regression Analysis and Random Forest models are applied to predict hourly fire dispatch counts and fire occurrence, and their predictive performances are compared using 2024 data as a validation set; results show that the Random Forest model achieves a lower mean absolute error than the regression model in count prediction and a higher AUC in occurrence classification.Variable importance analysis further indicates that cumulative rainfall over the previous 24 hours, current rainfall, time of report (day/night), and the proportions of elderly residents, registered disabled residents, semi-basement or basement dwellings, and single-person households are major contributors to predicted compound disaster risk. Conclusion: Overall, the study concludes that integrating meteorological, firefighting, and socio-demographic data enables more accurate compound disaster risk prediction and supports socially responsive resource allocation strategies, thereby contributing to data-driven decision-making in urban disaster management.

한국어

연구목적: 본 연구는 서울특별시 서초구를 대상으로 강우, 소방 활동, 사회 취약성 데이터를 통합하여 복합재난 위험 도를 예측하고, 이를 기반으로 소방 자원 배치 전략을 제시하는 것을 목적으로 한다. 연구자료는 2020–2024년 서초 구 시간별 강우량 자료, 화재 출동 개별 내역, 119 구조·구급활동 실적, 통계 연보에서 추출한 인구·주거·사회 취약성 지표를 사용하였다. 특히 신고일시·출동일시·도착일시를 활용하여 출동 지연, 도착시간, 총 대응 시간을 산출하고, 65세 이상 인구 비율, 장애인 등록 인구 비율, 1인 가구 비율, 반지하·지하 주택 비율을 사회 취약성 변수로 구성하였 다. 연구방법: 분석 방법으로는 먼저 화재 출동 내역을 이용해 연도·월·시간대별 출동 건수와 평균 도착시간, 평균 총 대응 시간을 산출하여 기초 통계를 제시하고, 강우량 및 사회 취약성 지표와 결합하여 복합재난 발생에 영향을 미치 는 설명변수를 구성하였다. 이후 다중회귀분석(Multiple Regression Analysis, MRA)과 Random Forest(RF)를 이용하 여 시간 단위 화재 출동 건수 및 발생 여부를 예측하고, 두 모형의 성능을 비교하였다. 2024년을 검증자료로 사용한 결과, 시간당 화재 출동 건수 예측에서 MRA 모형의 평균절대오차(MAE)는 0.24건, RF 모형의 MAE는 0.18건으로, RF가 약 25.0% 낮은 예측 오차를 보였다. 화재 발생 여부(해당 시간에 1건 이상 발생)의 분류 성능을 AUC로 비교한 결과, 로지스틱 회귀는 0.83, RF 분류기는 0.90을 기록하여 RF가 우수한 성능을 나타냈다. 연구결과: RF 변수 중요도 분석 결과, 이전 24시간 누적 강우량, 현 시각 강우량, 신고 시간의 시간대(야간 여부), 65세 이상 인구 비율, 장애인 등록 인구 비율, 반지하·지하 주택 비율, 1인 가구 비율순으로 중요도가 높게 나타났다. 이는 강우 특성뿐 아니라 고령자 및 장애인 밀집 지역, 주거 취약 지역, 1인 가구 밀집 지역이 복합재난 위험에 유의 미한 영향을 미침을 시사한다. 마지막으로, 예측된 위험도와 사회 취약성 지수를 결합하여 행정동별 우선 대응 순위를 제시하고, 이를 기반으로 소방 자원 배치 시나리오를 제안하였다. 결론: 본 연구는 기상·소방·사회통계 데이터를 결합한 복합재난 위험도 예측과 사회 취약성을 고려한 자원 배치 전략을 함께 제시함 으로써, 도시형 재난관리에 대한 데이터 기반 의사결정 지원에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

목차

ABSTRACT
요약
서론
본론(연구 데이터 및 분석 방법)
분석에 활용된 데이터 셋 개요
연도별 화재 출동 건수 및 평균 도착ㆍ총 대응시간
분류(발생 여부 예측)결과
변수 중요도 및 사회 취약성의 영향
위험도-취약성 통합과 자원 배치 시사점
결론
References

키워드

복합재난 소방 자원 배치 다중회귀분석 Random Forest 사회 취약성 서초구 Compound Disaster Random Forest Social Vulnerability Fire Dispatch Urban Disaster Management

저자

• 심응수 [ Eung Soo Shim | Graduate Student, Department of ICT Convergence Safety, The Graduate School of Chung-Ang University, Seoul, Republic of Korea ]
• 박인선 [ ,In-seon Park | Professor, Department of ICT Convergence Safety, The Graduate School of Chung-Ang University, Seoul, Republic of Korea ] Corresponding Author

참고문헌

발행기관

간행물