• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.77-84
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• 2020

본 논문에서는 사장교와 같은 장대형 구조물의 손상위치를 판단할 수 있는 손상평가 기법을 개발하고, 개발한 기법의 성능을 실험을 통하여 검증하고자 하였다. 손상평가 기법은 무손상 데이터가 확보되지 않은 상태에서 구조물의 손상평가가 가능하고, 구조물의 응답 데이터의 분석만으로 손상위치를 판단할 수 있는 데이터를 추출하는 것을 목표로 하였다. 이러한 목표를 완성하기 위하여, 손상 위치 판별을 위하여 통계적 패턴인식 기술인 개선된 마할라노비스 거리(IMD : Improved Mahalanobis Distance) 이론에 기반하여 변동성이 고려된 손상평가 기법을 개발하였다. 개발한 손상평가 기법에는 구조물의 고유한 정보에 기반한 Simulation 프로그램을 반영하여 다양한 외력에 따른 구조물의 무손상 응답을 출력하도록 하였다. 개발한 기법의 성능을 실험적으로 평가하기 위하여 모형 사장교를 대상으로 케이블 손상실험을 수행하였다. 그 결과, 변동성이 고려된 손상평가 기법은 외력에 따른 무손상 데이터를 자동으로 출력하고, 출력된 무손상 데이터와 계측된 손상 데이터의 분석을 통하여 케이블의 손상 위치를 판단할 수 있는 정보를 추출하는 성능을 보이는 것을 확인하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권2호
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• pp.419-425
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• 2021

이 연구는 패스파인더 시뮬레이션 프로그램을 활용하여 고속도로 휴게소에서 화재 시 피난 통로의 개수와 방향에 따른 피난안전성을 분석하였다. 또한, 시설물의 출입구를 2중 문으로 설치했을 경우와 단일 문으로 설치했을 경우를 비교하여 RSET 차이를 분석하였다. 1개의 출입구만을 개방했을 경우는 피난가능시간을 모두 초과하였다. 피난대책의 일반적인 원칙인 두 방향 이상의 피난 통로를 확보하기 위해 2개 이상의 출입구를 개방하였을 경우는 피난가능시간 안에 모두 대피하는 결과를 얻었다. 두 방향 이상의 출입구를 개방할 경우에는 서로 동일방향이 아니어야 RSET가 짧아진다는 것을 알 수 있었다. 2중 문 보다는 단일 문으로 출입문을 설치했을 경우 RSET이 단축된다는 결과를 얻었다. 또한 이 연구를 통하여 고속도로 휴게소의 RSET를 단축시키기 위해 첫째, 두 방향 이상의 피난 통로를 상시 확보할 필요가 있으며, 둘째, 두 방향 이상의 피난 통로는 동일한 방향이 되지 않아야 한다는 것과 마지막으로, 2중 문보다는 단일 문으로 출입구를 설치해야 함을 제안하였다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제2권1호
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• pp.57-64
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• 2009

철도터널의 건설이 증가하고 장대화 됨에 따라 터널내에서의 화재 위험에 대한 사회적 관심이 증대되고 있는 실정이다. 하지만 현재까지 이러한 화재 위험에 대해 정량적으로 평가하기 위한 연구는 부족한 편이고 특히, 각 변수들의 불확실성을 고려하여 화재위험도를 정량적으로 평가하는 방법에 대해서는 거의 연구된 바가 없다. 따라서, 본 연구에서는 Event Tree 기법을 이용한 기존의 확률론적 위험도 평가기법을 바탕으로 몬테카를로 시뮬레이션 기법을 이용한 변수들의 불확실성을 고려할 수 있는 기법을 추가하여 철도터널의 정량적 위험도 평가기법을 개선하고자 하였으며 실제 프로젝트에 적용함으로써 그 유효성을 검증하고자 한다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제4권1호
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• pp.49-55
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• 2011

본 연구는 철근 콘크리트 구조물의 새로운 자동화 최적설계 알고리즘을 제시하였다. 기존의 주철근과 콘크리트 단면사이즈 등의 국한된 최적설계 범위를 벗어나 철근의 부착길이, 매입길이, 콘크리트 커버두께 등 세부설계사항까지 모두 고려한 실무에 적합한 효용성 높은 설계알고리즘을 제시함으로써 앞으로 실무분야에 많은 기여를 할 수 있다고 보여 진다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.286-286
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• 2017

자연재난은 전 세계적으로 인명 및 재산피해를 야기하고, 근래에는 기후변화로 인한 국지성 집중호우와 태풍의 발생빈도가 증가하고 있으며, 국토면적의 64%가 산지로 이루어져 있는 우리나라에서는 산지재해의 위험 가능성이 매우 높다. 이 중 토석류 재해는 붕괴된 토사가 물과 함께 섞여 높은 농도로 하류를 향해 이동하기 때문에 그 발생시점과 발생위치를 예측하기 어렵고, 토석류의 이동경로와 퇴적부 지점에 위치하고 있는 시설물 및 인명에 매우 큰 피해를 입히는 자연재해 중 하나이다. 본 연구대상지역은 충북제천시 봉양읍 공전리 일대에 위치하고 있으며, 2009년 7월 시간최대강우량 64mm, 누적강우량 455m의 집중호우로 인해 토석류가 발생하였고, 하류부에 위치한 민가와 비닐하우스, 농경지등에 피해가 발생하였다. 이에 본 연구에서는 지상LiDAR를 활용하여 고정밀도 DEM(Digital Elevation Model)을 구축하였다. 그리고 토석류 수치모형 중 미연방재난관리청(FEMA)에서 토석류 해석에 권장하고 있는 프로그램 FLO-2D모형과 일본에서 개발된 Kanako-2D모형을 적용하여 실측된 토석류 확산범위와 유출토사량을 수치모형의 결과와 비교분석하여 모형의 적용성을 검토하였다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제2권2호
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• pp.63-68
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• 2009

신설된 교량의 경우 최근 개정된 도로교 설계기준에 의하여 내진설계를 수행하여 시공되고 있으나, 내진설계규정이 적용되기 이전에 시공되어 사용 중인 철근콘크리트 교각의 경우에는 지진에 의한 횡하중에 대해 취약할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 교각의 내진보강을 위해 니켈-크롬 합금강바의 물리적 특성을 파악하고, 니켈-크롬 합금강바를 보강한 교각부의 지진에 의한 횡하중 작용시의 거동을 MIDAS프로그램을 통해 모델링하여 내진보강 전후의 교각 변위와 응력변화를 비교, 검토하였다. 이와 같은 연구를 통해 니켈-크롬 합금강바가 다른 보강재에 비해 경제적인 면과 기능적인 면을 모두 만족시킬 수가 있음을 알 수 있었고, MIDAS프로그램을 이용한 모델링을 통해 니켈-크롬 합금 강바의 내진보강 효과를 확인할 수가 있었다.

• 융합보안논문지
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• 제18권4호
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• pp.73-79
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• 2018

1910년대부터 드론은 군사용으로 주로 정찰, 공격 표적 등의 특수 목적으로 사용되다가 현재는 재난 방재, 탐사, 방송 촬영, 우범지역 감시 등 다양한 분야에서 유용하게 활용되고 있다. 드론의 활용이 군수분야부터 민간분야 이르기까지 폭넓게 사용됨에 따라 드론을 표적으로 한 전파교란, GPS 스푸핑, 하이재킹 등 해킹이 발생하기 시작했다. 최근에는 무선 네트워크 해킹에 드론을 사용한 사례가 발표된 바 있다. 특히, 군사 분야에서 드론에 인공지능 기술이 적용될 경우에는 드론에 의한 무인전투체계 해킹이 발생하게 될 것이다. 또한, 드론이 무선통신 중계소 역할을 하는 것처럼 해킹 프로그램을 탑재한 드론이 원거리에 위치하고 있는 해킹 실행 드론까지 해킹 프로그램을 중계하는 기능도 가능할 것이다. 아울러 GPS 교란 장치를 탑재하여 무인전투체계에 대한 신호 교란도 가능하게 될 것이다. 본 논문에서는 전장에서 드론을 이용한 보안 위협과 예상되는 해킹 시나리오를 제안함으로써 드론에 의한 보안 위협의 심각성을 인지시키고자 한다.

• 융합정보논문지
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• 제12권1호
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• pp.22-30
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• 2022

인적오류로 발생하는 화학사고를 예방하고자 첨단 기술을 응용한 화학사고 예방 및 대응 훈련 프로그램을 개발하였다. 기존에 구축된 파일롯 플랜트(pilot plant)를 바탕으로 가상의 공정을 설계한 후, 화학사고 대응 컨텐츠를 개발하였다. 컨텐츠 구현을 위하여 파일롯 설비 일부를 개조하여 원격제어기능을 부여하였다. 또한, 가상환경에서 설비를 제어할 수 있는 DCS 프로그램을 개발하였으며, AR과 연동하여 최종적으로 가상의 화학사고를 대응할 수 있는 화학공정 운전원 교육(OTS)을 개발하였다. 이를 통해 훈련자가 직접 장치를 조작해봄으써 운전역량을 쌓을 수 있고, 가상의 화학사고를 대응함으로써 비상시 대처능력을 기를 수 있었다. 본 연구와 같은 차세대 OTS가 화학산업에 널리 보급된다면 인적오류에 의한 화학사고를 예방하는데 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.355-355
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• 2020

최근 쓰나미와 해일 등 이상기후에 의한 해수면 상승 등으로 인한 해안지역의 침수가 빈번해지고 있다. 태풍 매미의 경우, 피해규모는 인명피해 130명, 이재민 4089세대 10975명, 재산피해 4조 7810억원이며 침수피해는 규모는 주택 21,015동과 농경지 37,986ha으로 나타났다. 특히 이 태풍은 경남 사천시 부근 해안에 상륙할 때의 중심기압은 950hPa로 중심부근 최대풍속 40m/s 이었으며 풍속 15 m/s 이상으로로, 태풍의 강도는 [강], 크기는 [중형]이었음에도 그 피해는 과거에 비해 크게 나타났다. 내륙과는 달리 해일 등의 피해로 인한 해안지역의 침수피해 저감기법은 월파방지 파라펫 설치 또는 침수예상 지역의 지반고를 높이는 이외에는 확실한 대책이 없는 것이 특징이라 하겠다. 따라서 해안지역 침수예방은 월파방지 파라펫과 함께 인명피해 최소화를 위해서는 충분한 선행시간을 통한 대피안내와 가장 효율적인 대피경로를 제공하는 것이 최선이라 할 수 있다. 본 연구에서는 경남 창원지역의 해수면 상승으로 인한 해안지역 침수를 모의할 수 있는 2차원 부정류 프로그램을 개발하고 매미 당시 창원지역의 침수피해 결과와 비교하여 프로그램 모의 결과를 검증하였다. 해안을 따라 다양한 높이의 월파방지 파라펫을 모의하여 시간대별 대상지역의 침수규모를 시간대별로 예측하였다. 모의결과 월파방지 파라펫 규모 별 침수규모와 이에 따른 경제적 피해규모를 산정하였으며 경제성 원칙에 따른 최적의 파라펫 규모를 제시하였다. 또한 이때 시간대별 침수범위 예측 결과를 바탕으로 시간대별 등침수선을 제시하고 일정 시간대별 등침수선을 모의결과를 이용하여 산정하였다. 도로 경사와 대피자의 연령 등을 고려한 대피소요 시간을 산정하여 침수 소요 시간과 비교하여 대피가 가능한 대피경로를 제시하는 알고리즘을 제안하였다. 본 연구결과는 기존에 알려진 대피경로와는 달리 다양한 침수저감 기법규모에 따라 다양한 대피경로를 제안할 수 있었으며 이는 추후 다양한 대피 시나리오를 제시할 수 있는 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권3호
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• pp.509-515
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• 2021

이 연구는 패스파인더 시뮬레이션 프로그램을 활용하여 학교의 피난 안전성 확보를 위한 효율적인 학급 층별 배치 방안 분석을 목적으로 한다. 경사로와 계단이 함께 설치된 고등학교 5층 건물을 대상으로 층별 인원배치에 따른 REST (Required Safe Egress Time, 피난소요시간)을 분석하여 효율적인 피난 방법과 안전성을 평가하였다. 현재 상태의 인원배치는 기준 RSET을 초과함으로써 피난안전성에 문제가 있다는 결과를 얻었다. 학생들을 3층, 4층, 5층에 배치했을 때 기준 RSET보다 가장 많은 시간을 초과하는 결과를 얻었다. 학생들을 1층, 2층, 3층에 배치했을 때 기준 RSET보다 가장 짧게 피난을 완료하는 결과를 얻었다. 현재의 상태에서 위치별로 피난출구를 지정하여 피난을 유도했을 때 기준 RSET을 단축시키는 결과를 얻었다. 결과적으로 고층 학교 건물에 학생들을 배치할 때는 저층부터 배치하는 것이 피난안전성 측면에서 효과적이며, 화재 시 위치별로 가까운 출구를 활용하여 피난할 수 있도록 피난출구를 지정한 사전 훈련이 필요하다. 향후 연구과제로 특정 위치에 화재가 발생했을 때 해당 위치의 자동방화셔터의 개폐여부에 따른 RSET에 대한 추가적인 연구가 필요하다.