• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.349-353
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• 2019

우리나라는 전 국토의 70%가 산지이고 하천경사가 다른 나라에 비해 상대적으로 급하여 홍수 관리에 매우 불리한 조건을 가지고 있으며, 특히 홍수기간의 집중호우 및 돌발홍수는 인명과 재산의 막대한 피해를 입히고 있다. 최근은 기후변화로 인하여 극심한 홍수, 가뭄 등 재해의 발생빈도가 증가하는 추세로 기후변화의 영향을 최소화할 수 있는 수재해 방재관리가 필요한 상황이다. 중 대하천의 경우에는 비교적 수재해 방재관리가 잘 이루어지고 있으나, 소하천(일부 중하천 포함)의 경우에는 취약한 구조를 보이고 있다. 특히 홍수기간(7월~9월)의 인명과 재산의 피해는 주로 소하천 위주로 발생하고 있으며, 사전 사후의 체계적인 대응이 이루어지지 못하고 있다. 수재해 방재관리를 위해서는 일차적으로 수문자료의 획득에 있으며, 그 이후 해당유역에 적합한 수재해 대응을 위한 체계적인 방법론과 방재시스템 개발 운영이 수반되어야 안전한 방재관리를 할 수 있다. 따라서 수재해 방재관리 체계를 구축하기 위해서는 중 소규모 유역 단위를 대상으로 지속적이고 신뢰성 있는 자료의 획득과 축적이 중요하므로 중 소규모 유역 단위의 대표성 있는 시험유역의 운영은 매우 의미가 있다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 한국건설기술연구원에서 운영하는 설마천 시험유역(유역면적 $8.48km^2$, 유로경사 2.15%, 경기도 파주시 적성면 소재)의 신뢰성 높은 2018년 관측자료를 이용하여 강우특성, 유출특성, 증발산량과 지하수 함양량 산정 등 수문특성을 분석하였으며, 2017년 관측결과와 비교하였다. 강우특성 분석으로는 호우사상 분리, 주요 호우사상 분석, 지속기간별 최대강우량, 시간분포 등이 있다. 2018년은 2017년보다 최대 강우지속기간은 작게, 평균 강우지속기간은 크게 나타나며, 최대 강우강도와 평균 강우강도도 크게 나타나는 호우의 특징을 보인다. 2018년 지속기간별 최대강우량의 경우 지속기간 1시간까지는 2017년과 유사한 패턴을 보이나 그 이후는 많은 강우량을 보인다. 2018년의 하천유출률은 58.1%로 2017년 연간 유출률인 64.8% 보다는 적은 유출률을 보인다. 이의 원인으로는 연간 총강우량은 2017년보다 397.9mm 많으나 2018년의 7월~8월 집중호우기간의 강우량이 2017년 7월~8월 강우량보다 적어 하천유출에 적게 기여한 결과로 판단된다. 2018년의 증발산량(555.8mm)과 지하수 함양량(32.0mm)은 2017년의 증발산량(328.8mm)과 지하수 함양량(24.8mm)보다 크게 나타나는 것으로 분석되었다. 이와 같이 산정된 수문자료는 수재해 방재와 유역의 물순환 과정 규명을 위한 기초자료로 매우 유용하게 활용될 수 있으며, 수재해 방재관리를 위한 의사결정 과정에 중요한 역할을 할 수 있으므로 지속적인 시험유역의 운영은 매우 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.602-607
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• 2018

산림공간정보는 국가산림계획 및 산림정책 수립을 위한 기초자료로 주기적으로 구축 및 관리되고 있으며, 이 중 임야의 훼손에 대한 정보는 토사유출이나 산사태 등 추가적인 재해 발생의 위험이 있어 지속적인 관리가 필요하다. 하지만 기존의 목측 및 줄자에 의한 산림조사 방법은 많은 인력과 시간을 필요로 하기 때문에 업무의 효율성이 떨어진다. 최근 드론은 공간정보 구축 및 활용 분야에 효과적인 방법으로 관심이 증가하고 있으며, 드론 관련 산업 시장의 규모는 나날이 커지고 있다. 이에 본 연구에서는 드론을 활용하여 산림공간정보를 조사 및 분석함으로써 관련 업무의 효율성을 높이고자 하였다. 드론을 이용하여 연구 대상지역을 촬영하고, 데이터 처리를 통해 정사영상과 포인트클라우드 형태의 DSM(Digital Surface Model)을 생성하였으며, 성과물을 이용하여 훼손지역에 대한 분석을 수행하였다. 연구를 통해 임야훼손지역의 면적과 체적이 산출되었으며, 산림조사 분야에서 드론의 활용성을 제시할 수 있었다. 드론을 활용한 산림공간정보 조사 및 분석 방법은 기존 방법보다 인력과 시간을 절감할 수 있으며, 정량적인 분석이 가능하기 때문에 국가산림계획 및 정책 수립에 크게 기여할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.401-401
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• 2021

최근 급격한 기후변화로 인한 기온, 강수량 등의 시·공간적 변화는 홍수, 가뭄 등과 같은 자연재해의 빈도와 규모를 증가시키고 있다. 특히 한강수계 주요 하천에서는 급격한 도시화 및 산업화로 인한 물 수요의 증가와 기후변화로 인한 강수량 감소 그리고 하천변 시설에서의 과다한 지하수 이용으로 인해 지하수위 변동이 발생하고 있다. 2017년 국가 지하수관측연보 및 지하수조사연보에 따르면 한강수계에 위치한 전체 569개 관정 중 암반층 관정과 충적층 관정의 최근 5년간 지하수위 평균 변동폭은 각각 3.91 m, 2.73 m로 조사되었으며, 10년 이상 장기관측 자료를 보유한 430개소 관정 중 228개소 관정에서 지하수위 하강 추세를 보이는 것으로 조사된 바 있다. 이처럼 강우나 하천수위 등 자연적인 원인과 양수, 유출 등 인위적인 원인에 의해 발생하는 지하수위의 하강은 지반 침하의 주요 원인이 되며, 하천 기저유출의 변화에도 큰 영향을 미치고 있다. 기저유출은 하천으로 단기 유출되는 지하수로 평수기 및 갈수기 하천 유량의 대부분을 차지하고 있기 때문에 건기시 하천 수질과 수생태계 관리에 있어 매우 중요한 요소에 해당된다. 따라서, 기후변화에 의한 이상가뭄 발생 등을 대비하기 위한 비상용수 또는 대체수자원으로서의 지하수 개발수요가 증가하는 추세에 따라 기저유량 확보 및 수질 개선 방안을 수립하는 것은 지속가능한 수자원 이용·관리 측면에 있어서 매우 중요하다. 현재 활용되는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)과 HSPF(Hydrological Simulation Program Fortran) 수문모형의 경우 지표유출 모의에 있어서 다양하게 활용되고 있으나 기저유량의 특성을 고려하기 위해서는 지표하 수문거동 모의가 어렵다는 한계가 있다. 또한 지표하 수문거동 모의가 가능한 MODFLOW의 경우 지표유출을 모의하기 어려운 한계가 있다. 이를 극복하기 위하여 SWAT-MODFLOW 모형이 개발되었으며, 본 연구에서는 SWAT-MODFLOW 모형을 활용하여 신둔천 유역을 대상으로 유량 및 지하수위 모의결과를 검보정하여 기저유량을 산정하고 변동특성을 분석하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.552-556
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• 2006

항만건설에 있어서 항만의 내부시설 중에서 무엇보다도 가장 중요한 시설물은 선박을 안전하게 접안시켜 하역할 수 있는 안벽시설물이다. 안벽구조 형식의 결정은 항만의 이용목적 등에 따라서 달라지지만 항만의 건설입지조건 등에 의해서도 달라진다. 안벽구조형식 중에서 잔교 식 안벽은 무엇보다도 단기간에 건설이 용이하여 지금까지 각국에서 널리 사용되어 왔고 장래에도 이용도가 증가되리라 생각한다. 최근에는 해안선을 이용한 위락시설이 건설되면서 잔교 식 안벽구조물을 설치하여 보조시설물로 이용하는 경우가 많다. 과거에 설계되어 잔교를 설계할 경우는 일반적으로 항내의 정온이 잘 유지되는 경우에 대해서 설치하는 경우가 많기 때문에 파랑에 의한 반사율과 잔교 상부에 작용하는 양압력을 고려해야할 필요성이 거의 없었다. 그러나 최근에는 태풍이 내습할 경우 기존의 항내로 높은 파랑이 침입하는 경우가 발생하고 있어 항내에서도 잔교의 파괴로 인한 자연재해가 대형화되는 경우가 발생하고 있다. 또, 처음부터 안벽을 설계할 때에 대형화의 잔교 식 안벽구조물을 설치하는 경우도 있다. 이런 잔교 식 안벽 구조물을 잔교의 상부 판에 작용하는 양압력 분포와 잔교 전면의 반사율 등이 구조물의 유지관리 등에 미치는 영향이 매우 크기 때문에 반사율 검토와 양압력을 고려한 설계가 필요하다. 본연구의 대상은 일정 해역에 잔교 식 안벽을 설계하고자 할때 최적의 안벽 설계가 될 수 있도록 수리모형실험을 실시하여 구조물의 안전과 항내정온에 기초가 되는 자료를 도출하고자 하였다. 따라서 본 수리모형실험으로 인한 연구는 잔교 식 안벽에 대한 반사율과 상부에 작용하는 양압력, 잔교말뚝(pile)에 작용하는 수평압력을 검토하여 잔교 식 안벽 설계에 기초자료를 제공하고자 한다. 혈청을 이용한 동결보존을 대체할 수 있을 것으로 생각된다.지에 더해주면 세포의 증식이 개선될 것이다. 그래서 몇 가지 첨가물을 이용해 세포의 증식력에 변화가 나타나는지 알아보았다. 첨가물을 이용한 실험에서 IGF-I의 경우 장기간 배양에서 세포의 수를 안정적으로 유지하고 계대 횟수를 증가시키는 효과를 보였다. 이는 IGF-I이 어느정도 세포의 증식을 유지시켜주는 역할을 하기 때문인 것으로 생각된다. 무혈청 배지에서 비적응 CHO 세포의 계대 배양에 한계가 있는 것은 세포주기가 멈추기 때문인 것으로 생각된다. 세포주기가 멈추는 growth factor와 같이 세포의 증식을 지속적으로 유도할 수 있는 물질이 무혈청 배지에서는 부족하기 때문인 것으로 생각되고, IGF-I과 같은 첨가물을 통해 극복할 수 있는 문제라고 여겨진다.관점과 주거교육가치관 요소와의 관계를 알아본 결과, 전통적 관점은 주거교육가치관 요소 중 오직 주거관리적 요소와 관계가 있었으나 그 정도는 낮으며 실천적 관점과 구조적 관점은 주거가치관의 각 요소에 따라 약간 다르기는 했으나 주로 보통의 관계를 보였다.군 순으로 높게 관찰되었다. 이상의 결과를 종합할 때, 임상에서 니켈-티타늄 합금 와이어에 굴곡을 부여하기 위해 열처리하는 경우 초탄성 특성은 유지될 수 있으나, 부하-변위 곡선의 상방 증가가 나타나므로, 와이어에 의한 교정력이 증가될 수 있음에 유의하여야 한다. $day^{-1}$인 인공습지), scenario 2(면적 4.2ha인 저류지)가 각각 연평균 6.9%, 4.8%, 7.1%의 감소를 보였다. TN은 4.7%, 3.4%, 13.4%의 삭감율을 나타내었으며, TP는 5.6%, 3.9%, 7.3%의 삭감율을 나타내었다. 본 연구에서는

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.40-48
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• 2023

본 논문에서는 항만 계류시설 중 대표적인 구조형식인 케이슨식 안벽의 장기 거동 특성을 분석하기 위하여, 센서 기반 모니터링 시스템을 구축하고, 약 10개월간의 데이터를 검토하였다. 문헌을 바탕으로 항만시설물의 피해 원인 및 유형을 분류하였으며, 이에 적합한 센서 및 계측 시스템을 선정, 현장에 설치하여 주기적으로 데이터를 확보하였다. 확보한 데이터는 LTE 통신망으로 서버에 전달 및 저장된다. 현장상황을 고려하여 경사계, 이격거리계, 침하계를 설치하였으며, 서로 다른 케이슨간의 비교를 위하여 2개 함을 대상으로 센서를 부착하였다. 계측된 센서 데이터와 기온 및 인근 해역에서 계측된 조위 데이터의 상관성을 비교하였다. 이격거리계와 침하계의 경우 온도에 따른 영향이 지배적으로 나타난 반면, 경사계는 상대적으로 덜 민감한 경향을 보였다. 온도가 약 50도 변화 할 때, 변위는 10mm, 침하는 2mm, 기울기는 0.1도 가량 변화하였다. 한편, 조위 데이터와는 뚜렷한 상관성을 보이지 않았으며, 추후 심도있는 분석이 필요하다고 판단된다. 계측된 데이터의 특성을 바탕으로 중력식 안벽에 이상상태가 발생하였을 때 이를 탐지할 수 있는 알고리즘을 개발할 수 있으며, 이를 위한 데이터베이스를 구축하였다. 중력식 안벽 대상 지속적인 장기 데이터 확보 및 분석을 통하여, 재해 및 재난 발생 시 구조물의 안전성 및 사용성을 객관적으로 평가할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.73-78
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• 2015

리스크 관리 대상 중 화재는 대형재해임과 동시에 물적 인적 손실을 동반하는 고위험군 항목에 속한다. 따라서 재난안전관리에서는 실천적 측면에서의 화재예방활동과 발생 가능한 화재위험성 예측, 화재 피해 최소화를 위한 안전관리비용 투자가 요구되며 인적피해 최소화를 위해 가스 유해성 시험(KS F 2271)기반 연소 독성에 대한 위험성 평가를 요구한다. 본 연구에서는 정량적 화재위험성평가 기법의 기초 데이터 확보를 위한 연구로, 두께 5~25 mm의 우레탄 시료를 대상으로 가스 유해성 시험을 실시하였다. 또한 실험동물에 노출되는 연소생성물은 적외선 분광분석기(FT-IR)로 분석하여 ISO 13344의 연소독성지수 Lethal Fractional Effective Dose ($L_{FED}$)를 산출하였다. 또한, $L_{FED}$에 기초하여 시료의 Lethal Concentration 50% ($LC_{50}$)을 산정한 결과, 일정치 이상의 화재하중을 가지는 우레탄 시료의 $LC_{50}$은 $118{\sim}129g/m^3$임을 확인하였다. 본 연구를 통하여 해당 기법이 우레탄 화재 위험성 분석에 적용 가능함을 확인하였으며, 본 기법의 적용으로부터 유해가스에 의한 인적피해 예측을 기반으로한 건축물 안전 확보 차원의 전략적 투자확대의 자료로 활용 가능케 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.467-467
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• 2016

암거는 일반적으로 용수나 배수용의 수로가 도로, 철도, 제방 등의 아래에 매설 된 수로를 지칭한다. 이러한 암거는 산업발전으로 사회기반시설의 신설 및 확충, 재정비 등으로 많이 활용되고 있다. 최근 들어 기후로 인한 재해가 급증하면서 이러한 시설물에 대한 안정성 및 관리에 대한 관심이 높아지고 있는 것이 현실이다. 특히 소하천은 집수면적 및 유로연장이 짧고 하상경사가 급하기 때문에 홍수에 취약하다. 즉, 빨라진 유속으로 인해 구조물 주변의 세굴에 의한 유실, 토사유출로 인한 하상퇴적, 부유물로 인한 차단으로 인해 통수에 지장을 받아 피해가 발생하게 된다. 이러한 암거시설물 피해는 2차 피해로 이어질 수 있으며 사회기반시설 파괴로 도시기능이 마비되고 인근 주변지역에 침수로 인한 재산 및 인명피해까지 발생시킬 수 있는 피해 잠재능력을 보유하고 있다. 그러나 피해에 대한 예방대책은 유지관리를 통해 지속적으로 관리하는 것이 대부분의 지침 등에 소개된 내용들이다. 본 연구에서는 암거를 대상으로 암거의 폐색으로 인해 암거주변에서 변화되는 흐름특성을 축소모형을 통해 검토하고자 하였다. 암거 축소모형실험은 1.5m 폭을 갖는 직선수로에서 수행하였으며, 암거모형은 도로암거표준도(2008)를 참조하여 $3m{\times}3m$ 수로암거를 대상으로 1/10 축소모형을 제작하였다. 암거유입부 퇴적으로 인한 암거의 차단률(차단면적/암거단면적)은 차단이 발생하지 않는 0% 조건에서부터 10%, 20%, 30%, 40%, 50% 조건에 대해 실험을 수행하였다. 실험결과 차단에 따른 암거 상류단의 수위는 차단이 없는 암거의 경우에 비해 차단율이 높아질수록 암거유입부 수위는 20.4% ~ 82.7% 상승하는 것으로 나타났다. 암거의 차단률이 40% 이상일 경우 높아진 수위로 인해 암거통로의 윗상면부까지 다다르고 있으며 50%일 경우 암거를 통과하는 흐름이 자유수면흐름이 아닌 오리피스 흐름이 발생하는 것으로 나타났다. 암거유입부 차단으로 인한 암거주변의 최대유속은 암거 직하류부에서 주로 발생하여 암거 유출부에서의 최대유속은 차단율이 증가할수록 선형적으로 증가하는 것으로 나타났으며 암거 유출부에서의 유속은 차단전의 조건(0%) 대비 4.2% ~ 35.5% 까지 상승하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 토대로 고려하였을 때 대부분 산지부에서 설치되는 암거의 경우 유속이 불가피하게 증가하게 됨으로 유속에 따른 유속조절방안(차단 및 우회시설) 및 세굴대책을 세워야 할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.69-76
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• 2020

지구온난화는 급격한 기후변화 및 자연재해를 발생시키고 있어 세계에서 가장 중요한 문제로 대두되고 있다. 이에 각국에서는 이산화탄소 배출 저감, 재생에너지 비중 확대 등의 정책을 대폭적으로 추진하면서 재생에너지에 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 이중 태양광 발전은 기존의 도시 외곽의 유휴부지 뿐만 아니라 BIPV와 같이 도심지 내에 적용연구가 수행되고 있으며, 선진국에서는 도로에 태양광 발전을 적용하기 위한 실증시설 조성이 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 태양광 발전이 가능한 도로 건설을 위해, 태양광 패널과 프리캐스트 콘크리트 블록을 모듈화 하기 위한 구조요소 설계와 시험시공을 수행하였다. 시공 후 6개월간 현장 적용성 평가를 위하여 미끄럼 저항성 및 블록의 침하량과 단차를 측정하였다. 실험 결과 미끄럼 저항성은 국내 일반도로의 기준은 만족하였으나, 고속도로의 기준은 만족하지 못하는 것으로 나타났으며 시간이 경과함에 따라 미끄럼 저하성이 감소되는 경향을 나타내었다. 또한 블록의 침하량도 점차 미소하게 증가하는 경향을 보여 일부 단차가 발생하는 것으로 확인되었으나 도로의 허용 침하량을 고려하여 볼 때 매우 미소한 것으로 나타났다. 따라서 이후 일정기간 동안 추후 변화양상을 조사 분석함으로서 유지관리 기법의 확립이 요구된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.867-872
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• 2020

유류 저장탱크는 화학 산업단지의 주요한 구조물로서, 자연재해나 관리 부실로 인한 구조물의 손상은 화학물질의 유출, 화재, 폭발 등의 추가적인 피해를 야기하기 때문에 변형에 대한 파악이 필수적이다. 본 연구에서는 3D 레이저스캐너를 이용하여 유류 저장탱크에 대한 데이터를 취득하고, 설계 데이터와 비교하여 저장탱크 관리를 위한 다양한 분석을 수행하였다. 3D 레이저스캐너로 취득된 데이터와 설계 도면을 이용하여 유류 저장탱크의 모델링을 수행하고, 중첩하여 유류 저장탱크의 검사를 효과적으로 수행할 수 있었다. 또한 시설물 변형에 대한 가시적인 데이터 생성을 위해 변형에 대한 단면도 및 전개도를 생성하였으며, 정량적인 분석을 통해 유류 저장탱크가 최대 -7.16mm의 변형이 발생하였음을 제시하였다. 변형이 크게 일어난 부분에 대한 정밀 검측대상 도면을 생성하여 추가적인 업무에 활용할 수 있는 데이터를 생성하였으며, 향후 3D 레이저스캐너를 이용한 유류 저장탱크의 검사는 유류 저장탱크 변형에 대한 정량적이며, 가시적인 자료를 제공함으로써 시설물 관리의 효율성을 크게 향상시킬 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.33-40
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• 2021

최근 국내 건설 사업은 대형화 및 복잡화됨에 따라 건설 산업재해도 증가하고 있다. 그 중 상당수가 가설공사와 가설구조물과 연관성이 있지만, 짧은 운영기간과 계속적으로 변화하는 건설현장 특성으로 인해 현장 안전관리가 미비한 실정이다. 시스템 동바리는 콘크리트의 타설 하중을 지지하기 위한 가설구조물 중 하나로써, 제작 시 결합부를 미리 부착해 설치 및 해체에 용이해 최근 적용성이 증가하고 있다. 하지만 다수의 부재로 이루어진 시스템 동바리는 부재간의 연결성 및 수직부재의 지점조건 등 여전히 불확실성을 가지고 있어 붕괴사고의 위험성이 있다. 따라서 본 연구는 시스템 동바리의 구조계 및 하중, 사고사례를 분석하여 연결부 및 지점조건, 횡변위 발생의 손상 시나리오를 정의하였다. 손상 시나리오와 함께 단위 구조계를 정의하여 임계 좌굴하중 감소율을 분석하였다. 또한, 각 손상 시나리오별 취약부재를 도출함으로써 시스템 동바리의 설계 및 시공, 운영 시 안정성을 분석할 수 있는 기초 결과를 제시하였다.