• 제목/요약/키워드: 정량적 위험도 분석 기법

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가뭄 취약성 및 노출성 지표를 활용한 지역 가뭄 위험도 평가 방안 (The Local Drought Risk Assessment Framework Using Vulnerability and Hazard Index)

  • 유지수;김지은;이주헌;김태웅
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.5-5
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    • 2020
  • 가뭄은 일반적으로 기상학적, 수문학적, 농업적 및 사회·경제적 가뭄으로 분류된다. 그 중 강수량 부족으로 인해 야기되는 기상학적 가뭄은 지역 사회에 직접적인 피해를 유발하는 도화선이 된다. 그러나 강우량 부족이 경제적, 사회적 피해로 전파되는 과정은 단순하지 않으며, 정량화가 어려운 실정이다. 가뭄 위험도는 수문기상학적 요인뿐만 아니라 자연재해에 대한 지역의 취약성의 맥락에서 파악되어야하므로, 가뭄 위험도 평가 방안은 위험도와 지역사회 사이의 관계를 규명하는 과정을 포함해야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가뭄 취약성(vulnerability)과 노출성(hazard)을 정량화하여 나타내는 지표를 적용한 가뭄 위험도 분석 방법이 주로 사용된다. 일반적으로 수용되는 취약성 개념은 개인 또는 그룹이 자연재해의 영향에 대처하고 이에 저항할 수 있는 능력을 의미하며, 노출성은 자연적 또는 인간이 유발할 수 있는 물리적 사건의 가능성을 나타낸다. 따라서 취약성은 지역의 문화적, 사회적 및 경제적 인자를 이용하여 정의된다. 반면 노출성은 주어진 시간 또는 영역 내에서의 특정 현상의 발생 확률에 따라 결정된다. 본 연구에서는 가뭄 취약성 지수 (Drought Vulnerability Index, DVI)와 가뭄 노출성 지수(Drought Hazard Index, DHI)를 이용하여 지역 가뭄 위험도를 평가하였다. 취약성 및 노출성 지수를 활용한 선행연구에서의 주요 쟁점은 연구자의 주관성을 배제하고 지역의 상황을 반영할 수 있도록 (1) 객관적이고 합리적인 변수의 선택과 (2) 각 인자들의 관계를 규정하는 가중치 정의 방법이다. 본 연구에서는 확률론적 접근방법을 적용한 위험도 평가 방안을 제시하고자 하였다. DVI를 산정 시 지역에서 지배적인 사회경제적 인자를 선택하기 위해 주성분분석(PCA) 기법을 활용하였으며, DHI는 이변량 가뭄 빈도 분석에 의해 산정된 특정 가뭄사상의 발생 확률로 정의되었다. 본 연구에서는 국내에서 가뭄 위험도가 가장 높은 것으로 평가되는 충청북도 및 충청남도를 대상지역으로 선정하고 지역 위험도를 평가하였다. 그 결과 가장 가뭄 위험도가 높은 지역은 충청북도에서는 청주시, 충청남도에서는 공주시로 분석되었다. 특히 청주시는 DVI가 매우 높지만 DHI는 상대적으로 작게 나타났으며, 반면 공주시는 DHI와 DVI가 지역 내에서 가장 높게 산정되었다.

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Digraph를 이용한 Fault Tree 자동합성

  • 이근원;정원석;문일
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2000년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.390-395
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    • 2000
  • 화학공정에서 발생하는 사고의 주요 원인으로는 조업자의 실수, 장치고장, 안전장치의 미비, 운전조건의 이상을 들 수 있다. 화학공정의 위험 분석은 HAZOP, FTA, ETA, 및 CA 등이 산업계에서 가장 유용하고 폭넓게 사용되고 있는 분석 방법이다. 이들 위험분석 기법 중에서 FTA(Fault Tree Analysis)는 사고의 세부적인 원인목록을 작성하여 해당사고의 구조를 파악할 수 있으며 복잡한 시스템내의 결함을 최소시간과 최소비용으로 효과적으로 예방할 수 있게 하는 정량적 위험성 평가 방법이다. 일반적으로 이 방법들은 전문가 집단에 의해 수행되기 때문에 전문가 집단의 능력과 투여되는 시간에 많이 비례하여 왔던 것이 사실이다. 이러한 이유로 인하여 위험분석방법의 자동화가 절실히 대두되고 있는 실정이다.(중략)

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터널 지보패턴 결정을 위한 위험도 분석 (A risk analysis for the determination of a tunnel support pattern)

  • 유광호;박연준
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.241-250
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    • 2003
  • 암반은 그 특성상 매우 불균질하며, 조사 및 시험을 통하여 얻을 수 있는 자료는 아주 한정적이다. 이러한 이유 때문에 암반 중에 구조물을 구축하는 작업은 많은 불확실성 (uncertainties)을 내포하게 된다. 터널 설계에 있어서 주요 설계 파라미터인 지보패턴, 굴진장 및 굴착방법 등은 최적의 값으로 결정되어야 하나 그 결정이 쉽지 않으며, 결정을 잘못할 경우 원하지 않는 risk, 즉 터널 안정성의 저하 혹은 지보재의 지나친 보강으로 인한 경제적 손실을 발생시킨다. 본 연구에서는 터널설계 시 주요한 설계 파라미터인 지보패턴 및 굴진장을 위험도 분석 기법에 근거하여 결정하는 방법을 소개하였다. 지보량이 증가할수록 신뢰지수가 증가하여 터널의 안정성이 증가함을 정량적으로 확인할 수 있었으며, 터널의 붕괴 등으로 말미암아 발생할 수 있는 손실비용 및 공사비를 고려하여 위험도 분석을 실시함으로서 최적의 지보패턴 및 굴진장을 정량적으로 결정할 수 있었다.

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타워크레인의 정량적 위험성 평가가법에 관한 연구(FMEA 기법 위주) (A Quantitative Risk Analysis of Related to Tower Crane Using the FMEA)

  • 심규형;이동호
    • 한국안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.34-39
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    • 2010
  • 본 연구는 건설현장에서 사용하고 있는 타워크레인에 대한 검사기관의 검사결과를 토대로 위험성과 중요도를 미리 검토하고 분석하여, 상호간의 검사 기준에 대한 판정기준을 정립하고 검사능력을 UP-Grade 시킬 수 있는 기회로 활용하기 위한 방안으로, 적절한 평가방법을 도입하여 객관적인 평가 모텔을 제시하는데 목적이 있다. 타워크레인은 건축물 또는 구조물 등, 건설현장에 설치되어 짧게는 2~3개월부터 2년 남짓 동안 지상에서 20~150M 이상 높은 곳으로 건설자재와 중량물 등을 실어 나르는 기계장치로, 건설 현장에서는 없어서는 안될 중요한 설비이다. 그러나 설치해서 사용하는 기간이 짧고, 건설 현장의 기술자들이 타워크레인에 대한 전문 기술력이 부족하여 체계적이고 정량적인 안전관리가 이루어지지 않고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 전문가들의 지식과 경험을 바탕을 한 지식기반기법과 타워크레인에 적용 가능한 RBI절차 연구의 일환으로 정량적 위험우선순위를 FMEA기법을 활용하여 RPN을 적용시켜 보았다. 일반적인 RBI 80/20 Rule을 적용시켜 보았을 때, 위험도가 높은 부분은 와이어로프, 권과방지장치 및 브레이크와 권상감속기 등으로 나타났다. 하지만, 아직 타워크레인에 대한 위험분석이 제대로 이루어지지 않아 미흡한 부분이 많지만, 본 연구를 시작으로 좀 더 경험과 지식이 풍부한 전문가들이 나서서 중요 정보를 공유하고 data base화 하여, 타워크레인에 대한 활발한 RBI 기법의 보완과 지속적인 연구개발이 필요하다.

FMEA 기법을 활용한 공동주택 골조공사의 건설실패 핵심관리요인 분석 (An Analysis of Critical Management Factors for Construction Failure on the Apartment Structural Framework using FMEA)

  • 오치돈;박찬식
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.78-88
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    • 2012
  • 국내의 건설실패 관련 연구는 체계화된 실패정보 분류체계 및 실패정보의 활용을 위한 방안을 제시하는 것에 초점을 맞추고 있다. 그러나, 건설현장의 한정된 관리자가 건설실패를 유발하는 다양한 원인에 대한 예방대책을 수립하는 것은 한계가 있다. 따라서, 효율적인 건설실패 예방활동이 이루지기 위해서는 많은 실패원인에 대한 정량적 평가를 통해 우선순위를 정하여 효율적인 예방대책이 수립되어야 한다. 이에 본 연구는 정량적인 평가를 통해 실패를 유발하는 핵심관리요인을 도출 할 수 있도록 FMEA(Failure Mode and Effect Analysis) 기법을 활용한 건설실패 핵심관리요인 선정방법을 제시하고, 공동주택 골조공사를 대상으로 핵심관리요인을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 FMEA 기법의 위험도를 실패 위험성과 예방성으로 구분하여 평가할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 제시한 핵심관리요인 평가방법은 건설실패의 사전예방대책을 효율적으로 수립하는데 활용될 수 있으며, 향후 유사한 연구를 통해 프로젝트 수행 단계별 혹은 다양한 시설 및 공종에 대한 핵심관리요인을 도출하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

철도터널 화재 시 피난개시시간지연 및 화재성장곡선이 정량적 위험도에 미치는 영향 (Effects of evacuation delay time and fire growth curve on quantitative risk for railway tunnel fire)

  • 유지오;김효규;이후영
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.809-822
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    • 2018
  • 철도터널의 방재시설 설계 시 성능위주설계의 일환으로 화재위험을 정량적으로 평가하는 정량적 위험도평가기법이 도입되어 적용되고 있다. 그러나 각종 위험인자가 위험도에 미치는 영향을 검토하기 위한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 피난개시 시간지연(210~873초) 및 화재성장곡선(1량 화재, 1량 화재지속, 화재중첩)이 정량적 위험도 평가에 미치는 영향을 검토하기 위해서 모델터널(연장: 15 km, 경사도 1.5%, 단면적 $57m^2$, 단굴 양방향 터널)을 대상으로 위험도 평가를 수행하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 시나리오(270개)에 대한 분석결과, 사망자는 주로 화재연기의 이동방향과 동일한 방향으로 대피하는 경우가 발생하고 있으며, FED가 0.3을 초과한 후에는 최대 10분 이내에 최대인원이 사망하는 것으로 나타났다. 위험도가 비교적 낮은 범위에서는 피난연결통로간격 및 피난개시시간, 화재성장곡선이 위험도에 영향을 미치는 것으로 나타나고 있으나, 위험도가 한계치에 도달하는 조건에서는 이들의 영향이 거의 없는 것으로 나타났다. 특히 본 연구에서는 피난연결통로의 간격이 1,500 m 이상인 경우에는 피난개시시간지연의 축소나 화재강도 및 화재지속시간의 감소효과가 거의 나타나지 않는 것으로 평가되었다.

사회기반시설(부식된 강구조물)의 안전도 평가에 관한 연구 (Safety Assessment of Corrosion-damaged Steel Structure)

  • 최현호;서종원;강상혁
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.633-636
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    • 2008
  • 일반적으로 부식된 부재의 두께를 측정하는 데는 많은 불확실성이 존재하며, 부식의 진행정도에 따라 부재의 부식 두께는 측정 위치마다 다르므로, 기존의 신뢰성 해석 방법을 사용하여 모든 불확실성을 고려한 정량적인 안전도를 평가하는 것은 실질적으로 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 불확실 신뢰도 기법을 적용한 안전도 분석 절차를 제안하였으며, 효율성과 적용성을 검토하기 위하여 국내 공용중인 사장교에 적용하였다. 심하게 부식된 부재의 잔존 두께의 불확실성은 부식이 진행되는 정도에 따라 증가하므로 부재의 부식 두께를 불확실 정도로 표현되는 불확실 구간으로 표현하였으며, 기존의 신뢰성 기법과 불확실 신뢰도 기법의 비교를 수행하였다. 이러한 불확실 신뢰도 기법은 주관적이거나 조건부 독립에 대한 통계적 판단을 이용하여, 부식된 구조물의 안전도 평가나 위험도 평가를 하는 경우에 유용하여 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

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레이더 강수자료 편의보정 및 강수앙상블 생산기법 개발 (Development of the Radar Precipitation Bais Correction and Precipitation Ensemble Generation Technique)

  • 김태정;김장경;이동률;권현한
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.17-17
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    • 2017
  • 최근 기후변화로 인한 국지적인 돌발성 위험기상 및 집중호우의 발생빈도가 증가로 인한 기상재해의 규모가 대형화되고 있다. 이러한 기상재해 및 위험기상의 대비를 위하여 시공간적으로 고해상도를 갖는 레이더 강수자료가 수공학분야에 널리 활용되고 있다. 하지만 기상레이더는 대기 중에 존재하는 수상체로부터 반사되는 반사도를 사용하여 강수량을 산정하므로 지상 강수자료와 시공간적 오차가 존재하며 레이더-반사도 관계식을 적용하더라도 과소추정의 문제가 발생하게 된다. 과소추정의 문제를 해결하기 위하여 편의보정기법을 적용한 레이더 강수자료에는 여전히 관측과정에서 발생할 수 있는 무작위 오차(random error)에 대한 불확실성이 존재하게 된다. 따라서 본 연구에서는 과소추정의 문제를 개선하고 레이더 강수자료의 시공간적 오차구조 규명이 가능한 정량적 강수량 추정기법을 개발하였다. 이를 위해 다변량 분석기법을 사용하여 레이더 강수자료의 시공간적 오차구조를 반영할 수 있는 무작위 오차(random error)를 확률론적으로 발생할 수 있는 레이더 강수앙상블 모형을 개발하였다. 개발된 모형으로부터 생산된 레이더 강우앙상블은 통계적 효율기준 분석결과 우수한 모형성능을 확인하였으며 극치호우 및 강우시계열 패턴 분석결과 지상강우의 특성을 효과적으로 재현하는 것을 확인하였다. 최종적으로 도시유역 및 미계측유역의 강우-유출모형에 입력 자료로 활용하여 홍수자료를 생산할 수 있는 레이더기반 홍수예보 시스템을 개발하고자 한다.

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무한사면해석기법과 GIS를 이용한 사면 재해 위험성 분석 및 검증 (Analysis and Verification of Slope Disaster Hazard Using Infinite Slope Model and GIS)

  • 박혁진;이사로;김정우
    • 자원환경지질
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    • 제36권4호
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    • pp.313-320
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    • 2003
  • 사면재해는 강우기에 반복적으로 발생하는 지질재해의 하나로 우리나라의 경우 연평균 약 23명 정토의 인명피해가 사면재해로 인해 발생하고 있으며, 이는 자연재해로 인한 인명피해 중 약 25% 정도를 차지하는 수치이다. 그러나, 이러한 사면재해는 다양하고 복합한 지질 및 지형 특성과 갉은 공간적인 특성과 집중호우와 같은 기후특성에 의해 좌우되므로 사면재해 예측이나 위험성에 대한 정량적인 산정을 무척 어려운 실정이다. 따라서, GIS를 이용한 위험성분석이나 확률을 이용한 다양한 기법이 활용되고 있다. 특히, GIS를 이용한 기법은 광역적인 지역에 대하여 방대한 양의 자료를 효율적으로 처리 및 분석을 수행함으로서 사면재해 관련 연구에 폭 넓게 활용되고 있다 본 연구에서 사용된 무한사면해석기법은 사면재해의 발생여부와 관련요인간의 연관성에 대한 단순한 통계적인 분석에 의한 기존 기법의 한계점을 보완하고 사면재해발생과 관련된 역학적인 검토를 수행하기 위하여 제안되었다. 본 연구 결과에 의하면 사면재해가 발생했던 지점과의 비교를 농하여 지반이 완전히 포화된 경우, 즉 m=1인 경우 무한사면모델에서 불안정하다고 해석된 지역에서 전체 사면재해의 87.5%가 발생하였음을 보여주고 있어 사면재해에 대한 해석기법으로서의 착용가능성을 보여주고 있다.