재난 이후 라이프라인의 손상은 지역사회 내 공공서비스의 제공을 지연시켜 서비스를 필요로 하는 시설물로 피해를 확산시킬 수 있다. 이에 라이프라인의 정확한 피해 평가를 기반으로 한 신속한 라이프라인의 복구가 요구되고 있으나, 라이프라인 구성요소간의 복잡한 의존관계와 네트워크적 성격으로 인해 복구계획을 수립하는데 어려움이 따른다. 또한 라이프라인의 위험도 평가 및 영향력 분석과 같은 기존의 연구들 역시 라이프라인 구성요소 간의 상호작용을 확인하기에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 에이전트 기반 모델을 활용하여 라이프라인 구성요소가 전체 네트워크시스템에 발현하는 연쇄피해효과를 확인하고, 라이프라인 간 상호의존성을 고려한 라이프라인 기능회복 모델을 제시하고자 한다. 이를 통해 전체 네트워크에 파급효과가 큰 라이프라인 구성요소에 우선적으로 복구 자원을 할당할 수 있도록 지원하여, 라이프라인 서비스 공급 중단으로 인한 지역사회의 피해확산을 경감시킬 수 있을 것이라 기대된다.
손상된 라이프라인 시스템의 공공서비스 제공 지연 예측은 지진 대응 체계 마련의 첫 단계이다. 그러나 라이프라인 시스템의 서비스제공가능도는 개별 구조물의 물리적 손상뿐만 아니라 인접한 구조물들로부터의 피해파급에 의해 변동될 수 있다. 이에 본 연구는 라이프라인 시스템의 기능 저하를 유발하는 공통원인피해와 연쇄피해의 발생 확률을 추론하기 위해 베이지안 모형을 작성하고 피해의 인과관계를 고려하여 최종 수요자 중심의 네트워크 강건성을 평가하는 방안을 제시하였다. 또한 완화대책에 따른 네트워크 강건성을 분석하기 위해 국내 대구경북지역의 전력 및 상수도 시스템을 대상으로 지진 규모에 따른 공공서비스의 공급 지연 확률을 예측하였다. 그 결과 사례 지역의 경우 안정적인 전력과 상수 수급을 위해 라이프라인 네트워크를 구성하는 노드들 간 피해파급을 저감하는 것이 효과적임을 확인하였다. 본 연구는 지진 피해 진단의 다양한 불확실성 간 인과관계를 도식화하였다는 데에 의의가 있으며, 지속 가능한 공공서비스 확보를 위한 지역단위 대책 수립을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.
현재 구축되어있는 방재시설의 능력은 기후위기로 인해 수용가능한 극한강우량의 범위를 넘어서고 있어 대형화된 홍수로 인한 피해가 꾸준히 발생하고 있다. 이로 인해 잠재적 홍수로 인한 도시회복도 관리와 홍수로 수반되는 피해에 대한 복구의 중요도가 높아지고 있다. 회복도는 도시의 재해 취약성, 저항, 적응, 복구, 완화에 대한 능력을 포괄하는 개념으로써 최근 주목받고 있는 개념이지만 대부분의 연구는 주로 시설에 대한 회복도 평가가 이루어지고 있다 (Sen et al.,2021). 또한 재해 후 도시복구에 관한 연구는 다수 존재하지만 복구에 따른 지역의 회복도 변화와 라이프라인과 같은 주요 시설의 복구에 따른 회복도 차이를 고려한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 도시침수 발생 후 라이프라인을 고려한 도시복구 우선순위 산정모델을 개발하고 재해관리의 효율성 향상측면에서 도시의 기능적 회복도를 평가하였다. 이를 위해 라이프라인 중 도로 복구결과의 평가를 위하여 리스크 매트릭스 기법을 이용한 도로위험도평가를 수행하였으며 도시의 회복도를 측정하였다. 회복도를 크게 홍수로부터 도시가 받은 영향과 재해복구역량으로 구성하였으며 정량적인 평가를 위해 각각 손상함수와 재해재난목적예비비를 활용하여 산정하였다. 이후 복구우선순위를 산정하였으며 복구와 도시회복도와의 관계를 분석하기 위하여 재해연보 자료를 기초로 회귀분석을 통해 복구비용을 추정하였다 (유순영 등.,2014). 시범지역에 적용한 결과 시설 및 도로 복구에 따른 도시영향의 변화보다 복구비사용으로 인한 재해복구역량의 변화가 더욱 크다는 것을 확인하였다. 이는 재해재난목적예비비의 중요성이 크다는 것을 의미하며 향후 추가적인 인문학적, 법제적 요소가 회복도에 미치는 영향을 연구한다면 도시회복도 향상 및 도시복구에 관한 정책적 의사결정에 큰 도움이 될 것이다.
본 논문은 지진으로 인한 라이프라인과 공공설비에 대한 위험 지역 묘사 및 물리적 손실추정에 중점을 두었으며, 또한, 지리정보시스템(GIS)과 지진영향의 공간적 특성 평가에 사용된 송수관망을 통한 GIS 적용이 강조되었다. 1994년도의 Northridge 지진에서 얻어진 물 공급 능력이 기록된 GIS 자료를 통하여 매장된 라이프라인 피해와 다양한 지진 매개변수들의 상호 관계가 검증되었으며, 통계학적으로 가장 뚜렷한 상호 관계를 갖는 지진 매개변수들이 발견되었다. Northridge지진으로부터 얻어진 GIS 자료를 이용하여 송수관의 손상률, 종류, 직경, 그리고 다양한 지진 매개변수들이 평가되었다.
지진 발생시 도시 고도화에 따른 라이프라인 시설물의 피해가 증가하고 있다. 피해 예측을 위해 피해예측기술을 통한 라이프라인 시설물의 피해저감기술 분석이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 라이프라인 시설물중 하수도관의 피해예측즉기술개발을 위한 일환으로서써 지진취약도 평가를 통해 지진발생시 구조물의 취약 정도를 확률론적으로 평가하였다. 실제 도시지역 지반의 응답을 도출하기 위해서 서울시 지역 158개의 시추공데이터와 7개의 실측지진파를 통해 부지응답해석을 수행하였고, 총 29822번의 시간이력해석을 통해 지진취약도를 도출하였다. 그리고 내구연한이 지난 하수도관 평가를 위해 황산염침식에 의한 강도 감소 연구결과를 적용하여 평가하였다. 결과적으로 대표단면 중 관경이 가장 작은 관 300과 800의 파괴확률 차이가 약 2배정도 차이가 나는 것을 확인하였고, 관경의 크기가 지진취약도 함수에 미치는 영향이 크다는 것을 알 수 있었다. 그리고 강도감소율이 커짐에 따라 지진하중에 대한 파괴확률이 최대 10배 이상 높아지는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과를 이용하여 하수도관의 피해 예측 및 대응방안에 대한 수단으로 활용될 수 있으며, 지하 시설물에 대한 내진설계에도 반영될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 도심지 지하에 터널 전력구를 건설하는 경우 시공단계별 영향을 고려한 구조해석을 수행하였다. 해석대상의 도심지 지하에는 여러 종류의 다양한 라이프라인 구조체가 설치되어 있다. 터널전력구의 구조해석에는 지반체의 유한요소해석 프로그램인 MPDAP을 사용하였다. 라이프라인 구조체와 터널 전력구 사이의 이격거리가 가장 작은 대표적인 3개의 단면에 대하여 구조해석을 수행하였다. 터널의 굴착단계별 유한요소해석에서 발생되는 평형불균형성 문제는 평형섭동개념을 적용하여 해결하였다. 또한 터널 굴착에 의한 시간의존 변형의 영향은 하중분담율을 사용하여 시공단계별로 고려하였다. 본 연구에서 검토한 3개의 대표단면에서는 터널 전력구 주변 지반체에서 발생하는 최대변위값은 허용변위값이내를 보여주었다.
도시기반 라이프라인은 지진발생시 시설물의 붕괴뿐만 아니라 붕괴로 인한 도시기능 마비, 대형화재와 같은 2차 피해를 동반하여 막대한 사회 경제적 손실을 야기할 것으로 예측된다. 이에 대한 대비책으로 국내에서는 지진재해대응시스템을 운영 중이며, 지진재해대응시스템은 각 시설물별 지진취약도 모델을 통해서 시설물의 파괴확률을 산정하고, 지진재해 정도를 평가한다. 따라서 본 논문에서는 국내 지반특성을 고려하여 도시기반 라이프라인 시설물 중 매설가스배관의 시간이력 해석을 수행하였고, 확률론적인 해석방법인 최우도추정법을 이용하여 지진취약도 모델을 개발하였다. 해석모델은 국내 대표도시인 서울지역에 매설된 고압관과 중압관으로 선정하였으며, 지반의 모델링은 Winkler foundation 모델을 이용하였다. 또한 개발된 취약도 모델의 GIS 적용방안을 제시하였다.
도시가스는 도시생활을 유지하는데 필수 불가결한 라이프라인으로 가스사업자는 평상시 안정공급을 확보하는 것은 물론 지진과 같은 대규모의 자연재해가 발생한 경우에도 대처할 수 있도록 평상시부터 준비를 철저히 하지 않으면 안 된다. 우리나라에서는 1988년 건축물의 내진설계기준이 도입된 이래 일부시설에 대한 내진 설계기준이 설정되어 있다. 가스시설에 대해서도 1997년 한국지진공학회으로부터 우리나라의 지진환경을 고려한 가스시설의 내진성능기준(안) 및 내진설계 표준서(안)이 제시되어 가스시설물의 내진설계를 위한 기본적인 틀을 갖추었다. (중략)
라이프로그 관리 시스템이란 개인의 일상 생활에 관련된 모든 정보를 저장하고, 이에 대한 관리 및 검색 기능을 제공하는 시스템이다. 본 논문은 라이프로그를 검색하는 방법 중, 현실 세상에서 발생한 사용자와 다른 사람들과의 사회적 접촉에 대한 정보를 키워드로 하여 관련된 라이프로그를 검색할 수 있도록 하는 방법을 제안한다. 이를 위하여 휴대폰의 근거리 무선 통신 장치를 이용하여 현실 세상에서 발생한 사용자의 사회적 접촉 정보를 자동으로 수집하는 방법과, 수집된 사회적 접촉 정보를 이용하여 주어진 인물과 관계된 사진을 검색할 수 있도록 하는 방법을 제안한다. 블루투스 장치와 인물의 관계를 추론하기 위하여 인물 정보가 기록된 기존 라이프로그를 이용, 인물과 블루투스 장치가 동시에 관찰되는 빈도수를 계산하여 사람-블루투스 매트릭스를 만든다. 실험 결과, 실제 사용자의 오프라인 만남 정보 중에서, 빈도수 계산 시각에 발생한 모든 오프라인 만남 정보의 20%의 정보만으로도 블루투스 장치와 그 소유주의 관계를 90% 이상의 정확도로 알아 낼 수 있었다. 또한 매트릭스에서 인물에 해당하는 벡터와 라이프로그가 생성된 시점에 스캔된 블루투스 장치들을 벡터 정보 검색 방법으로 비교하여 주어진 인물과 관련된 라이프로그를 검색함으로써, 제안하는 검색 방법은 기존의 검색 방법에 비하여 더 많은 사진을 반환할 뿐만 아니라 기존에는 불가능했던 검색어와의 유사도에 따른 정렬을 가능하게 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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