• 대한토목학회논문집
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• 제28권6D호
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• pp.809-817
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• 2008

이동하중에 의한 아스팔트 포장의 변형률과 피로수명을 예측할 수 있는 유한요소해석 프로그램을 개발하고 그 성능을 현장 및 가속시험의 계측결과로 검증하였다. 본 논문에서는 아스팔트 혼합물의 점탄성 연속체 손상(ViscoElastic Continuum Damage, VECD)모형을 유한요소해석 프로그램인 VECD-FEP++(Finite Element Program in C++)로 구현하는 과정을 다루고 있다. 아스팔트 혼합물의 피로손상은 열역학 이론에 근거한 Schapery의 일 포텐셜 이론(work potential theory)과 일축 단일 변형률 인장 시험으로 정의하고 이를 VECD 모형의 입력변수로 사용하였다. 실제 포장의 동적 변형률을 예측하기 위하여 한국도로공사 시험도로에서 이동하중 시험을 실시하고 그 결과를 비교하였다. 또한 4가지 서로 다른 아스팔트 혼합물(일반밀입도, SBS, Terpolymer, CR-TB)을 사용한 포장가속시험을 실시하고 각각의 피로 특성을 유한요소해석으로 예측하였다. 아스팔트 기층상부와 기층하부에서의 횡방향 변형률은 계측과 수치해석결과가 잘 일치하였다. 반면에, 표층과 중간층에서의 응답은 차량접지하중의 복잡한 영향으로 인하여 이를 반영할 수 없는 현재의 유한요소해석모델의 예측결과와는 다소 차이가 있었다. 포장가속시험결과 SBS 혼합물의 피로저항능력이 가장 우수한 것으로 평가 되었으나 VECD-FEP++에 의한 수명은 이와는 다르게 Terpolymer가 가장 우수한 것으로 예측되었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.150-158
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• 2014

최근 급격한 기후 변화에 관련하여 아스팔트 도로의 손상이 다발적으로 발생하고 있다. 이러한 현상을 해결 및 방지하기 위해서 세계 각국에서 다양한 연구를 수행하고 있다. 이와 관련하여, 본 연구에서는 서울시에서 발생하는 포트홀 수에 대한 예측모형을 개발하였다. 예측모델을 개발함과 동시에 다양한 독립변수 중 실제 포트홀 발생에 영향을 미치는 요소를 파악하기 위해 경험적인 방법과 통계적인 방법을 활용하였다. 예측모형은 BHS (Basic Harmony Search) 알고리즘을 이용하여 결정하였으며, 기후자료와 교통량 자료 및 포트홀 발생 자료를 기반으로 예측이 이루어진다. 하모니 검색 알고리즘을 이용하여 예측모델을 결정하는 과정에서 PAR(Pitch Adjusting Rate)과 HMCR(Harmony Memory Considering Rate)의 영향을 파악하기 위해 이 값을 변화시키며 적합성을 판단하였다. 예측모델은 Training Data(2011년, 2012년 및 2013년 자료)로 인해 구성되며, 결정된 모델의 적합성을 판단하기 위해 Testing Set에 적용하도록 하였다. 기본적인 예측모델의 적합성 판단은 RMSE(Root Mean Squared Error), MAE(Mean Absolute Error), 결정계수(Coefficient of Determination)를 이용하도록 하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권12호
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• pp.245-257
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• 2015

본 연구는 복합만성질환 입원환자를 대상으로 중증도 보정 사망 예측모형을 개발하고, 중증도 보정 사망비의 변이 요인을 규명하여 변이를 줄일 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 퇴원손상심층조사 자료 2008년부터 2010년까지 자료를 수집하고 주진단이 만성질환이면서 주진단을 포함하여 2개 이상의 만성질환을 보유한 30세 이상의 복합만성질환 입원환자 110,700건을 최종 연구대상으로 선정하였다. 예측 모형 개발 시 데이터마이닝 기법(로지스틱회귀분석, 의사결정나무, 신경망 기법)을 적용하였다. 본 연구에서는 Elixhauser comorbidity index 동반상병 보정지수를 이용하여 의사결정나무분석으로 복합만성질환 입원환자의 중증도 보정 사망 예측모형을 개발하였다. 복합만성질환 입원환자의 의료기관 중증도 보정 사망비(HSMR)를 산출 한 결과 진료비 지불방법별, 병상규모별, 의료기관소재지별로 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 상기 분석결과를 바탕으로 국가적 차원에서 복합만성질환 입원환자의 사망비를 효율적으로 관리하여 의료의 질 향상과 증가하는 의료비 부담 감소를 위해 지속적인 관심과 노력을 기울여야 할 것이다.

• 한국측량학회지
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• 제19권1호
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• pp.27-37
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• 2001

강우나 물의 유출에 의한 토양침식은 농업 생산성을 떨어뜨리고 목초지를 손상시키며, 물의 흐름을 방해하는 등의 각종 환경적인 문제를 야기시키고 있다. 환경에 대한 관심이 고조되는 시점에서 토양침식이 매우 중요한 위치를 차지하고 있지만 아직은 체계적인 자료의 정리와 분석이 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 본 연구는 최근 부각되고 있는 GSIS를 활용하여 토양침식을 예측하는 모형에 입력되는 인자를 추출하는 기법을 제시하는 것으로 침식모형에는 ANSWER, WEPP RUSLE 등 여러 가지가 있으나 본 연구에서는 GSIS 자료와의 연계가 용이하면서 유역에 대한 일반적인 토양침식을 예측할 수 있는 RUSLE 침식모형을 사용하였다. RUSLE 입력인자에는 강우침식인자 R, 토양침식인자 K, 침식사면의 길이인자 L, 침식사면의 경사인자 S, 식생피복인자 C 그리고 경작인자 P로 구성되어 있다. RUSLE 입력인자 중 L과 S인자 추출에 사용되었던 기존의 식은 대부분 농업지역에 적용된 식으로 유역에 적용시 한계가 있기 때문에 본 연구에서는 GSIS 자료를 통해 격자별로 유역에 적용 가능한 수정된 경험식을 활용하였다. 또한 격자형 RUSLE인자를 유역추출 알고리즘을 이용하여 유역별로 분석함으로서 유역별 RUSLE인자의 최소값, 최대값, 평균 그리고 표준편차를 계산할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.5-5
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• 2021

최근 기후변화로 인해 예측이 어려운 국지성 호우가 빈번하게 발생하고 있다. 국지성 호우는 대량의 홍수를 일으키고 산사태와 유송잡물을 동반한 흐름을 야기할 수 있으며 이로 말미암아 인근의 초목과 식생들로부터 유목(driftwood)이 발생하기도 한다. 유목이 흐름과 함께 떠내려 오게 되면 그로 인한 운동에너지가 크게 발생하게 되며, 수공구조물과 주택가옥 등에 충돌시, 순수한 수류의 충돌보다 훨씬 큰 손상을 주기도 한다. 또한 유목이 수공구조물 인근 하상에 군집하면 통수능을 저하시키기도 하며 식생효과와 마찬가지로 유목주변으로 유속이 증가하면서 세굴현상이 발생하게 되는데, 이는 하상저하를 일으키며 수공구조물의 안정성에 지속적으로 피해를 줄 수 있다. 특히 군집된 유목들이 교각에 충격을 주면 흐름방향으로 교각에 작용하는 외력을 증가시키게 되고 군집된 유목들이 다른 유목들을 연쇄적으로 포착하는 동시에 흐름을 지속적으로 방해하여 수위상승을 야기하게 된다. 이는 유목주변으로 세굴을 발생시켜 교량의 붕괴를 촉진시킬 수 있다. 일본의 경우에는 대부분의 하천유역의 경사가 매우 급하기 때문에 홍수발생시 산사태와 유송잡물들이 빈번하게 발생하고 있다. 그에 따라 대량의 유목들이 하천으로 유입되어 하천의 수공구조물과 주거지역에 심각한 피해를 주는 경우도 많다. 따라서 유목의 거동과 군집현상을 이해하여 사전에 유목거동의 예측과 유목과 하상변동의 상호작용 분석을 통해 유목에 의한 수리구조물 피해를 예측하는 연구들이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구는 유목의 거동과 군집양상을 예측분석하기 위해 유목과 흐름의 이동상 실내실험과 수치해석을 수행하여 유목유입량에 따른 하상변동과 유목의 하상퇴적양상 및 다양한 거동을 관측분석 하였다. 특히, 유목간의 상호충돌과 측벽충돌을 고려하는 수치모듈을 유목동역학모형에 적용하여 수치해석을 수행하였다. 이를 통해 이동상 하상에서의 유목의 군집과정을 분석하고 수치해석의 한계와 개선사항들을 논의하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권4호통권41호
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• pp.329-338
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• 1999

본 연구에서는 공용중인 강철도교의 피로에 대한 안전성을 확보하기 위해 기존의 피로손상예측이론을 바탕으로 강철도교의 피로손상 및 피로균열발생까지의 피로수명을 평가하였으며, 또한 신뢰성이론에 근거하여 사용수명에 따른 신뢰도를 평가하였다. 그리고 이러한 평가를 바탕으로 다양한 통행조건에 대해 등가열차하중을 이용한 간편한 분석 기법을 제안하였다. 피로손상평가를 위하여 적용한 실동응력은 대상교량이 경험하는 다양한 하중조건에 대해 구조해석을 통해서 구해진 응력이력에 보정계수를 적용하여 구하였다. 본 연구의 결과로부터 운행특성, 즉 교행조건의 고려 유 무에 따른 잔존수명은 교행특성을 고려하지 않은 경우가 고려한 경우보다 약간 긴 것으로 평가되었다. 또한 본 연구에서 제안한 간편한 분석기법인 등가열차하중모형에 의한 잔존수명평가 결과는 상세잔존수명평가 결과와 비교하여 볼 때 그 차이가 근사한 것으로 평가되었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.33-42
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• 2018

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.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.179-179
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• 2022

최근 화두가 되고 있는 환경문제 중 하나로 녹조현상을 꼽을 수 있다. 녹조란 남세균이 대량 증식함으로써 물빛이 녹색으로 변하는 현상으로, 영양염류 및 수온 등 이화학적 요소뿐만 아니라체류시간과 같은 수리학적 요인까지 모두 충족되었을 때 발생한다. 심하면 고밀도의 스컴(scum)을 형성하며 독소와 악취를 동반하기도 한다. 유해 남세균이 생성하는 마이크로시스틴(microcystin, MC)이 함유된 물을 입 또는 코로 섭취시 간을 손상시킨다는 보고가 있으며, 최근 해외에서는 MC가 미세먼지처럼 공기 중에 떠다니다 수변에서 생활하는 사람의 호흡기로 들어가 건강 피해를 줄 수 있다는 연구가 속속 나오고 있다. 본 연구는 우리나라 최초의 수질개선용 댐인 영주댐을 연구 대상으로 삼아 수질 모델링을 구축하고 영주댐 운영에 따른 댐 상·하류 조류 변화를 정량적으로 분석하였다. 조류의 강도를 추정하는데 클로로필-a 농도를 사용하였으며, 분석 도구로는 국립환경과학원이 수질예측 및 평가 시 사용하는 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code) 모형을 활용하였다. 대상 구간의 실제 폭, 하상고 분포 등을 고려하여 수표면 격자망을 구현하였으며, 환경부에서 제공하는 수위 및 DO, TN, T-P, 클로로필-a 등을 활용하여 EFDC 모형의 수리 및 수질 재현성 검토를 하였다. 검·보정된 EFDC 모형으로 영주댐의 방류량 변화 및 댐의 개방과 같은 수리학적 요인을 제어하여 특정 지점의 조류 변화를 분석하였다.

• 한국측량학회지
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• 제11권2호
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• pp.17-26
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• 1993

최근 국토의 효율적인 개발을 목적으로 신설도로의 건설이 급증하고 있다. 그러나 우리나라는 경제 개발사업이 시작되면서 국토개발이 활발히 추진됨에 따라 국토의 자연활경에 많은 손상을 가져 왔던 것도 부인할 수 없는 사실이다. 이런 관점에서 본 연구는 도로개발사업시 효율적인 최적노선을 창출하기 위해 연구대상지를 선정하여 종래 방법과 수치지형모형방법으로 구분하고 최적노선 선정시 현황지형, 토공량 변화에 따른 예측지형 및 주변경관해석의 한 방법을 제시하고자 하였다. 연구결과 수치지형모형으로 노선계획시 토공량변화에 따른 예측지형 및 경관도를 작성할 경우 종래 조감도 및 투시도 방법보다 입체적이고 시각적이며, 대상지의 다양한 지형인자를 삽입하면 최적 노선선정시 토공량산정, 종·횡단면도 작성, 경관도, 조경도 등 모든 노선계획의 수치화가 가능하므로 도로 건설사업시 그 활용도가 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.126-136
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• 2018

본 연구는 머신러닝을 활용하여 급성 뇌졸중 퇴원 환자의 중증도 보정 사망 예측 모형 개발을 목적으로 시행하였다. 전국 단위의 퇴원손상심층조사 2006~2015년 자료 중 한국표준질병사인분류(Korean standard classification of disease-KCD 7)에 따라 뇌졸중 코드 I60-I63에 해당하는 대상자를 추출하여 분석하였다. 동반질환 중증도 보정 도구로는 Charlson comorbidity index(CCI), Elixhauser comorbidity index(ECI), Clinical classification software(CCS)의 3가지 도구를 사용하였고 중증도 보정 모형 예측 개발은 로지스틱회귀분석, 의사결정나무, 신경망, 서포트 벡터 머신 기법을 활용하여 비교해 보았다. 뇌졸중 환자의 동반질환으로는 ECI에서는 합병증을 동반하지 않은 고혈압(hypertension, uncomplicated)이 43.8%로, CCS에서는 본태성고혈압(essential hypertension)이 43.9%로 다른 질환에 비해 가장 월등하게 높은 것으로 나타났다. 동반질환 중중도 보정 도구를 비교해 본 결과 CCI, ECI, CCS 중 CCS가 가장 높은 AUC값으로 분석되어 가장 우수한 중증도 보정 도구인 것으로 확인되었다. 또한 CCS, 주진단, 성, 연령, 입원경로, 수술유무 변수를 포함한 중증도 보정 모형 개발 AUC값은 로지스틱 회귀분석의 경우 0.808, 의사결정나무 0.785, 신경망 0.809, 서포트 벡터 머신 0.830로 분석되어 가장 우수한 예측력을 보인 것은 서포트 벡터머신 기법인 것으로 최종 확인되었고 이러한 결과는 추후 보건의료정책 수립에 활용될 수 있을 것이다.