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파키스탄 Gulpur 수력발전 현장의 Best Practices 소개 (Introduction of the Best Practices in the Pakistan Gulpur HEPP)

  • 장옥재;홍원표;채희문
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.216-217
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    • 2022
  • Gulpur 수력발전 프로젝트는 전력난을 겪고 있는 파키스탄에 102 MW 규모의 수력발전소를 건설하여 30년 동안 운영 관리한 후 파키스탄 정부로 양도하는 IPP(Independent Power Producing) 형식의 투자사업이다. 남동발전과 DL E&C, 롯데건설이 Sponsor로서 출자한 자본금과, ADB, IFC, K-EXIM 등의 대주단로부터의 차입금을 재원으로 하여 소요 사업비를 조달하고 사업을 개발하였다. DL E&C와 롯데건설이 EPC(Engineering, Procurement, Construction)를 수행하였고, 이산이 Design consultant의 역할을 수행하였다. Gulpur 수력발전 프로젝트의 발전형식은 수로식(run-of-river)으로 201 m3/s의 발전유량과 102 MW의 발전 시설용량을 이용하여 연평균예상발전량은 398 GWh이다. 주요 구조물로는 설계 재현빈도 1년의 유수전환시설(가물막이댐 & 가배수터널)과 콘크리트 중력식댐(H 67 m, L 205 m), 도수터널(D 6.7 m, L 215 m, 2기), 옥외형 발전소 (H 51 m, W 60 m, L 38 m, Kaplan 2기)가 있으며, 2015년 10월 착공하여 2020년 3월 상업발전을 시작하였다. 본 프로젝트는 DL E&C의 첫 번째 EPC 해외수력발전 프로젝트이다. 따라서 프로젝트의 성공적 수행을 위한 경제적 설계, 시공의 효율성 및 안정성 확보 등을 위하여 많은 연구를 수행하는 과정에서 다양한 기술 개선을 이룰 수 있었다. 본고에서는 Gulpur 프로젝트를 통하여 도출된 성공 사례들을 소개 및 공유하고자 한다. 첫 번째로 콘크리트 중력식댐 시공을 위한 유수전환시설의 최적 설계빈도를 산정하였다. 일반적으로 유수전환시설의 규모는 설계기준에 제시된 설계 재현빈도를 이용하는데, 해외 설계기준에서는 10년, 국내 설계기준에서는 1~2년으로 다르게 제시되어 있는 문제점이 있다. 유수전환시설의 규모는 프로젝트의 경제성에 큰 영향을 미치기 때문에 최적 설계빈도의 결정이 필요하며, 위험도분석기법(Risk Analysis)과 기대화폐가치법(Expected Monetary Value)을 이용하여 유수전환시설의 최적 설계 재현빈도와 이에 영향을 미치는 인자를 분석하였다. 위험도는 몬테카를로 시뮬레이션으로 산정된 가물막이댐 파괴확률과 재현빈도를 이용하여 산정된 가물막이댐 월류확률을 고려하였으며, 비용 및 피해액으로는 유수전환시설의 공사비, 가물막이댐 파괴시의 재건설비용과 지체보상금, 가물막이댐 월류시의 복구비용을 고려하였다. 이에 대한 연구결과로, 유수전환시설의 사용기간과 월류시의 복구비용이 유수전환시설의 설계 재현기간 결정에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고, 특히 월류시의 복구비용이 작을수록 낮은 설계 재현빈도를 선택하는 것이 타당한 것으로 나타났다. 예를 들어, 유수전환시설의 사용기간이 3 ~ 5년, 복구비용이 0.5 ~ 1.0 mil USD 이하인 조건에서 가물막이시설의 최적 설계빈도는 1년 ~ 2년인 것으로 나타났다. 또한, 유수전환시설의 사용기간은 본댐의 규모와 시공기간 등을 고려하여 결정되는 사항으로 설계자가 임의 조정할 수 없지만, 복구비용은 시공 관리자에 따라 결정되는 부분으로, 적극적 홍수 피해 저감 및 복구방안을 마련하는 것이 프로젝트의 경제성을 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 두 번째로 프로젝트의 경제성 향상, 홍수기 댐 시공시의 안전성 확보를 위하여 홍수 조기경보시스템(Early Warning System)을 개발 및 활용하였다. 수로식(Run-of-river) 수력발전댐은 대부분 산악지역에 위치하기 때문에 국지성 강우 및 급한 지형 경사로 인하여 돌발홍수(flash flood)의 발생 가능성이 높다. 따라서 시공 중 홍수(월류) 발생을 미리 감지하고 현장에 전파할 수 있는, 수로식(Run-of-river) 수력발전댐 현장을 위한 홍수 조기경보시스템이 필요하며, 이를 리스크 인식, 모니터링 및 경보, 전파 및 연락, 반응 능력 향상의 4가지 부분으로 나누어 구축하였다. 리스크 인식 부분에서는 가물막이댐 월류 발생 상황에 대한 위험도, 취약성, 리스크를 제시하였으며, 모니터링 및 경보 부분에서는 상류 측정수위에서 유도된 현장 예상수위와 실제 현장 측정 수위를 대상으로 경보홍수위와 위험홍수위로 나누어 관리하였다. 전파 및 연락 부분에서는 현장 시공 조직을 활용하여 홍수시를 대비한 비상연락체계도(Emergency communication flow chart)를 운영하였으며, 반응 능력 향상을 위해 비상연락체계도의 팀별 Action plan을 상세화 하였다. 세 번째로 현장의 지질특성과 50여 차례 발파시험으로 현장 고유의 발파진동감쇄곡선을 도출하였으며, 이를 통해 현장의 시공성과 콘크리트 품질 확보를 동시에 달성할 수 있는 방안을 제시하였다. 콘크리트댐 공사에서는 제한된 공기 내에 공사를 완료하기 위해 사면부 굴착과 콘크리트 타설이 동시에 수행될 수밖에 없는 문제점을 가지고 있다. 그러나 신규 콘크리트 타설면 근처에서 발파를 수행하는 경우 발파로 발생되는 탄성파가 일정 수준을 초과하게 되면, 콘크리트 양생에 영향을 주게 된다. 따라서 다수의 현장 발파시험을 통해 발파거리와 최대진동속도의 상관관계 즉, 발파진동감쇄곡선을 도출함으로써 현장의 발파진동특성을 도출할 수 있었다. 또한, 기존 연구 논문들을 통해 콘크리트 재령기간 별 안전진동속도를 선정하고, 해당 안전진동속도를 초과하지 않는 범위에서 콘크리트 타설면과 발파위치의 거리에 따라 1회 발파 가능한 장약량을 산정하여 적용하였다. 이와 같은 체계적인 접근을 통해 콘크리트 타설과 발파 작업 동시 수행에 대한 논란을 해소할 수 있었다.

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폭발하중을 받는 콘크리트 구조물의 실험적 거동분석 : (I) 실험수행절차 (Behavior Analysis of Concrete Structure under Blast Loading : (I) Experiment Procedures)

  • 이나현;김성배;김장호;최종권
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권5A호
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    • pp.557-564
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    • 2009
  • 최근, 테러 및 전쟁과 관련된 폭발사고가 빈번히 발생하고 있으며, 특히 도심지에서는 이러한 폭발사고로 인해 인명피해 뿐 아니라 주요 시설물에도 큰 손상이 가해져 제2차, 3차의 피해가 발생하게 된다. 폭발사고에 대하여 인명 및 시설물을 안전하게 보호하기 위해서는 기본적으로 구조물에 가해지는 폭발하중 효과에 대한 이해가 필요하다. 폭발하중은 매우 빠른 시간 내에 콘크리트 구조물에 큰 압력으로 작용하는 하중이므로 변형률 속도와 구조물의 국부적인 손상을 고려하여 동적응답을 평가해야 한다. 일반적으로, 콘크리트는 다른 건설재료에 비해 상대적으로 높은 폭발저항성을 가진 재료로 알려져 있다. 그러나 폭발실험이라는 특수한 실험조건으로 인하여 국내외적으로 실험에 관련된 정보 및 결과 공유가 상당히 제한적으로 이뤄지고 있는 실정이다. 그러므로 본 논문에서는 폭발에 의한 압력하중이 철근콘크리트 구조물에 미치는 영향과 방호성능을 평가하기 위하여 국방과학시험연구소 다락대 시험장에서 $1.0m{\times}1.0m{\times}150mm$의 철근콘크리트 슬래브 구조물을 제작하여 시편으로부터 높이 1.5 m에서 TNT 9 lbs와 TNT 35 lbs으로 예비시험을 수행하였으며, 동일한 이격거리(standoff)에서 ANFO 35 lbs으로 본 실험을 수행하였다. 이는 국내 최초 민간에서 수행되어진 실험으로써, 첫 번째 논문에서는 폭발실험을 하기 위한 기본적인 실험 구성 및 구조물의 거동을 측정하기 위한 계측장비 구성에 대하여 검토하여 계측 시스템의 구축 및 폭파시험 수행절차를 구축하고자 한다. 센서, 시그널 컨디셔너, DAQ시스템, 소프트웨어로 구축된 계측 시스템을 바탕으로 정립된 폭파시험 수행절차는 향후 국내의 방호설계 및 폭발하중을 받는 구조물의 효과적인 거동계측 등 관련 연구분야의 기초자료가 될 것이라고 판단되는 바이다.

문화속의 인간심성과 문화를 넘어선 인간심성 - 동과 서의 보다 나은 만남을 위하여 - (Human Mind Within and Beyond the Culture - Toward a Better Encounter between East and West -)

  • 李符永
    • 심성연구
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    • 제28권2호
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    • pp.107-138
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    • 2013
  • 현대 임상정신의학이 그동안 잊어버렸거나 소홀히 해온 문화와 심성의 관계를 다음과 같은 내용으로 살펴보았다. 1. 문화 :01) 문화정신의학의 공적과 한계 및 그 해결책 ; 2) C.G. 융의 비 서구문화의 경험 ; 3) 융의 분석심리학적 입장에서 본 문화 ; 4) 문화스펙트럼 모델 2. 심성 :01) 원시시대 및 고대의 심(心) 신(身)관 ; 2) 동양적 심성론 ; 3) 자기Self와 동양사상 문화정신의학은 정신건강문제의 문화적 요인을 규명함으로써 정신의학에 큰 기여를 해왔으나 문화적 차이에만 관심을 집중한 나머지 인류보편의 공통된 심성을 도외시하는 경향이 있었고, 인간의 건강한 심성을 등한시하고 문화의 역사적 측면을 간과하였으며 문화 상호간의 역동적 상호관계의 무의식적 심층적 측면을 보지 못했다. C.G. 융의 여행을 통한 이異 문화 체험 양식과 C.G. 융의 분석심리학설은 이 점에서 문화정신의학의 한계를 넘을 수 있는 가능성을 제시했다. 이에 따르면 인류학자들의 문화에 대한 다양한 개념 속에는 집단적 의식collective consciousness뿐 아니라 집단적 무의식에 뿌리박은 내용이 발견된다. 저자는 이를 효孝를 예로 설명했다. 저자는 또한 문화 스펙트럼cultural spectrum이라는 설명모형을 제창하였는데 한국인의 경우 샤머니즘, 불교, 도교, 유고, 기독교 문화가 한 개체의 인격을 여러 가지 스펙트럼으로 구성됨을 제시하였다. 주로 네 가지 유형을 분류하였는데 그것은 1) 주로 불교문화가 우세한 사람, 2) 주로 유교문화가 우세한 사람, 3) 주로 샤머니즘문화가 우세한 사람, 4) 주로 기독교문화가 우세한 사람이다. 비록 의식표면은 하나의 종교문화가 우세하지만 내면에는 다른 종교문화가 섞이게 되며 가장 심층에 샤머니즘 문화를 공유하고 있다고 보았다. 문화와 정신건강의 관계를 이해하고 치유의 접근을 할 때 이러한 스펙트럼 시각이 필요하다. 저자는 인간심성에 대한 고대중국의 개념과 동양종교의 관념, 그리고 C.G. 융의 자기개념에 대한 이해를 소개하고 이에 비길 수 있는 전체정신의 중심에 관한 한국의 선사, 원효의 생각, 대승기승론의 일심(一心), 노자의 도(道), 이퇴계의 천명도(天命圖), 이기설(理氣說)을 융의 분석심리학적 입장에서 해석하였다. 궁극적으로 정신요법의 목적은 분석심리학적 입장에서는 '하나가 되는 것' 이며 '하나'가 됨은 문화에 제약된 인간으로서가 아니라 문화를 포함하나 이를 넘어선 인간 심성 전체가 되도록 하는 것이다.

금속가공유를 취급하는 남성 근로자의 접촉피부염 (Contact dermatitis among male workers exposed to metalworking fluids)

  • 진영우;이준영;김은아;박승현;채창호;최용휴;김규상
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제30권2호
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    • pp.381-391
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    • 1997
  • 산업장에서 사용되는 오일의 종류와 그 폭로 형태의 차이에 따른 피부질환의 유병률과 접촉성 피부질환의 주요특성을 파악하기 위하여 사용오일의 분석, 1회의 방문진찰과 2회에 걸친 설문조사를 실시하였으며, 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. 비수용성 절삭유의 분석결과, 탄소수 12-20개 사이의 지방탄화수소(do, tri, tetra... decane)가 49.04%였으며, methy-naphthalene 등의 방향족이 14.90% 기타지방 및 방향족탄화수소화합물이 36.04%였으며, 방청유의 분석결과 대부분(90.99%)이 탄소수 6-9개 사이의 지방족 화합물로 구성되어 있으며, 일부 알콜 및 에스테르계 화합물도 포함되어 있어 두 오일은 서로 다른 물질이며, 따라서 자극성도 다를 것으로 생각된다. 2. 피부과적 진찰 결과, 전 연구대상에서 전체 피부 질환의 빈도(시점유병률)는 17명(연구대상자 100명당 53.1)이었다. 접촉피부염, 오일 여드름과 모낭염의 빈도(시점유병률)는 7명(12.7), 11명(20.0)이었으며, 광알러지성 피부염, 염소성 여드름, 종양, 피부변색은 관찰되지 않았다. 3. 자기기입식 설문조사 결과, 두 군에서 접촉피부염의 누적유병률과 1년간 기간유병률은 연구대상자 100명당 28.4, 16.7와 15.3, 13.0로서 차이를 보였으나, 통계학적으로 유의하지 않았고(p>0.05), 연령과 접촉 기간에 따른 차이는 없었다(p>0.05). 4. 발생까지의 기간은 절삭유접촉군의 경우 4개월 미만이 8명(22.9%)이었고, 26명(74.3%)이 2년 이내인 것으로 나타났으나, 방청유접촉군의 경우 응답자 6명 중 4명(66.7%)이 2년 이후로 대답해 군간에 뚜렷한 차이를 보였으며(p<0.05), 10년 이상인 경우도 절삭유 접촉군에서 2명, 방청유접촉군에서 1명이 있었다. 호발계절은 절삭유접촉군의 경우 응답자 41명중 16명(42.1%)이 여름에 가장 많은 것으로 답하였으나 방청유접촉군의 경우 계절에 따른 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 5. 유병기간은 양 군에 차이가 없었으며(p>0.05), 68.6%가 1개월 이내에 회복되는 것으로 나타났고, 6개월이상 잘 낫지 않는 정우도 3명(7.9%)이 있었다. 재발횟수는 절삭유접촉군에서는 1년에 수회가 응답자 15명(44.1%)로 가장 많았으나, 방청유접촉군에서는 1회로 끝난 경우가 3명(42.9%)로 가장 많았고, 전체 응답자 41명중 26명(63.4%)이 1년에 1회 이상 재발하는 것으로 나타났다. 6. 주요 발생형태로는 홍반성 구진이 절삭유접촉군과 방청유접촉군에서 각각 21명(60.0%), 6명(85.7%), 전체적으로는 27명(64.3%)으로서 가장 많았으며, 수포 형성이 각각 12명(34.3%), 1명(14.3%), 전체적으로 13명(31%)로 나타났다. 7. 처음 접촉피부염 발생시 보호구를 착용했다는 응답이 38명(86.8%)으로 대부분이었으나, 24명(68.6%)이 보호구의 종류로서 면장갑을 착용한다고 하였으며, 그 외 고무장갑이나 비닐장갑을 이용했던 것으로 나타났다. 8. 피부염발생시 치료 여부에 대해 22명(51.1%)이 약국이나 병원을 이용하는 것으로 나타났으며, 개인위생에 신경 쓴다, 별 조치를 취하지 않는다, 사내의무실을 이용한다가 각각 11명(27.9%), 6명(14.0%), 3명(7.0%)로 대부분 자비를 부담하여 치료를 하는 것으로 나타났다. 9. 피부염의 발생에 대해 느끼는 정도를 묻는 질문에 대해 절삭유접촉군에서는 16명(47.1%)이 심각하다라는 응답을 하였으나, 방청유접촉군에서는 응답한 6명 모두가 별로 심각하지 않다라고 하여 대조를 보였다. 이상의 결과, 오일로 인한 사업장의 피부질환조사 시에는 접촉 수준(빈도와 양), 접촉물질의 종류를 정확히 파악하는 것이 중요하고, 적절한 조사시기(계절)가 고려되어야 하며, 접촉피부염의 예방을 위해서는 적절한 보호구와 보건교육이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 또한 대규모 집단을 대상으로 접촉피부염의 유병률 특히, 기간유병률 등을 파악하는데 있어, 설문 조사가 주요한 도구가 될 수 있으므로, 이에 대한 연구가 필요하다고 생각된다.

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