• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.829-838
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• 2021

연구목적: 경제적, 기술적 이유로 내진설계가 되지 않은 기존의 콘크리트 구조물이나 내진설계나 면진 시공이 어려운 저층의 콘크리트 구조물이 지진력을 받을 때, 액체가 아닌 공기를 이용한 감쇠장치인 공기 스프링 댐퍼 시스템(Air Spring Damper System, ASDS)을 제안하고 한다. 연구방법: 자유진동의 운동방정식에서 감쇠력(Damping Force) 항인 $f_D=c{\dot{v}}$에 대한 연구를 수행하고자 하며, 이 장치가 댐퍼로서의 감쇠능력을 갖는 지에 대하여 실험적, 이론적으로 분석하며 현장적용에 대한 가능성 여부를 검토 한다. 연구결과: 에어 댐퍼 시스템은 제작 및 시공이 간편하고 형상, 크기, 재료 등에 제한이 적어서 댐퍼 의 개수가 증가하더라도 강재 이력형 댐퍼에 비하여 월등히 경제적이라 사료된다. 결론: 공기 스프링 댐 퍼 시스템에서는 감쇠비를향상을 위하여 공기 입출용 구멍의 직경을 줄이는 것이 필수이지만, 직경이 어느 이하의 크기로 줄어들면 공기의 압축성에 대한 고려가 필요하므로 공기 입출용 구멍의 직경과 공 기 압축성의 상관성에 대하여 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.147-155
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• 2023

This study aims to present a method to evaluate the relative risk of failure due to liquefaction of domestic small to medium-sized earthfill dams with a height of less than 15 m, which has little information on geotechnical properties. Based on the results of previous researches, a series of methods and procedures for estimating the probability of dam failure due to liquefaction, which calculates the probability of liquefaction occurrence of the dam body, the amount of settlement at the dam crest according to the estimation of the residual strength of the dam after liquefaction, the overtopping depth determined from the amount of settlement at the dam crest, and the probability of failure of the dam due to overtopping was explicitly presented. To this end, representative properties essential for estimating the probability of failure due to the liquefaction of small to medium-sized earthfill dams were presented. Since it is almost impossible to directly determine these representative properties for each of the target dams because it is almost impossible to obtain geotechnical property information, they were estimated and determined from the results of field and laboratory tests conducted on existing small to medium-sized earthfill dams in previous researches. The method and procedure presented in this study were applied to 12 earthfill dams on a trial basis, and the liquefaction failure probability was calculated. The analysis of the calculation results confirmed that the representative properties were reasonable and that the overall evaluation procedure and method were effective.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.351-351
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• 2021

저수지에 대한 비상대처계획수립은 최근 기상이변 등에 따른 대규모 호우가 빈번히 발생하고 있을 뿐만 아니라 세계 도처에서 대규모 지진 등으로 많은 인명과 재산 피해가 속출함에 따라 지진 및 이상홍수에 대한 저수지의 안정성 평가를 수행하고 저수지 지점에서 발생할 수 있는 천재지변 또는 예상치 못한 대규모 재해에 효율적으로 대처하기 위한 비상상황의 등급 및 위험수준을 체계적으로 판단하고 비상상황 가상 시나리오별 체계적 행동요령 및 대처계획을 수립하여 저수지 붕괴에 따른 대규모 홍수피해 예상지역 주민들의 신속한 대응으로 생명과 재산피해를 최소화하는데 목적이 있다. 현행 한국농어촌공사 및 지자체에서 수립하고 있는 30만 톤 이상 저수지에 대한 1차원 모형 기반의 EAP수립은 침수구역을 산정할 때 수치지도에 의한 단일 침수심 분석으로 실제 침수구역과는 많은 오류가 나타난다. 이는 침수구역 부정확에 따른 피해복구액 산정이 과다로 책정될 수 있고, 마지막으로 가장 중요한 비상대처계획 수립에 막대한 영향을 미친다. 이에 본 연구는 댐 붕괴에 대응하기 위한 EAP 수립 시 기본이 되는 홍수범람해석을 수행하고 1차원 및 2차원 모형의 결과검토를 통해 보다 효과적인 비상대처계획의 수립을 위한 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 경천저수지 유역을 대상으로 가능최대강수량 조건 하에서 가능최대홍수량을 산정하고 DAMBRK 모형을 이용하여 댐 붕괴 모의를 위한 시나리오 구성 및 모의를 수행하였다. 이후 댐 붕괴 모의결과를 이용하여 WMS(Watershed Modeling System) 모형을 이용한 1차원 홍수범람해석과 FLUMEN(FLUvial Modeling ENgine) 모형을 이용한 2차원 홍수범람해석에 적용 후 각 결과를 비교·검토하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.96-96
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• 2022

가상현실 (Virtual Reality, VR) 기술은 3차원 가상공간 내에서의 높은 몰입감에 기반한 체험을 바탕으로 다양한 분야에서 활용되고 있다. 소방훈련이나 태풍, 지진 등 재해 대응훈련과 같이 인명피해의 위험이 있는 재해에 대한 VR 기술을 활용한 방재교육은 위험성을 동반하지 않으면서도 현장감에 기반한 높은 교육적 효과를 창출할 수 있다. 한국전자통신연구원에서는 VR 기술을 이용하여 소방훈련을 위한 실감 소방훈련 시뮬레이터를 개발한 바 있으며 목동재난체험관에서는 홍수, 태풍, 지진 등 다양한 재해에 대한 안전교육을 위한 자연재해 가상현실체험을 운영하고 있다. 이외에도 전국 지자체 및 교육청에서는 방재교육을 목적으로 VR 기술을 활용하고 있다. 그러나 기존의 VR을 활용한 수재해 방재교육은 범람의 수리학적 특성과 함께 수해지의 지형적 특성을 적절히 반영하지 못하는 단점을 가지고 있다. 이는 방재교육이나 경각심을 부각하는 데엔 효과적이나 실질적인 방재 가이드라인을 제시하는 데엔 한계가 있다. 본 연구는 몰입형 파랑해석모형인 Celeris Base를 기반으로 3차원 가상현실 시각화를 활용한 수리학적 홍수추적 모형을 개발하였다. 3차원 가상현실 시각화는 Unity3D를 이용하여 모의환경 내에 구현되었다. 강우-유출 과정의 수리학적 해석을 위해 동수역학 수치모형의 연속방정식 내에 강우와 침투에 대한 항을 추가하였다. 침투모형으로는 Horton 모형, Green-Ampt 모형과 함께 사면의 기울기를 고려한 Green-Ampt 모형을 적용하였다. 실제 유역에서의 홍수추적 모의결과는 관측값과 비교적 잘 일치함을 확인하였다. 개발된 모형은 VR 방재교육을 통해 일반인의 수재해 대응능력 향상에 기여함과 동시에 정확성 높은 홍수추적 모의결과에 기반한 홍수대책 마련에도 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.121-130
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• 2008

최근 한국에서는 기상이변 및 노후화, 지진발생 등에 따른 댐 손상 및 붕괴 사례가 증가하고 있으며, 이와관련된 댐안전 문제는 국가차원의 재난관리 측면에서 중요하게 다루어지고 있다. 지속적인 댐의 안전성 확보를 위해 정부차원의 다각적 관련 법제도 마련뿐 아니라, 각 댐 관리기관들에서도 댐의 안전관리를 위한 다양한 제도적, 기술적 대책을 수립하고 있다. 본 연구에서는 기존 댐 안전관리 업무의 모순점을 개선하고, 지속적이며 효율적인 댐 안전관리 업무수행을 위해 댐안전관리시스템(KDSMS)을 개발하였다. 댐안전관리시스템은 제원정보시스템 및 수문정보시스템, 현장점검시스템, 지진감시 등을 포함한 매설계기계측시스템, 조사진단시스템, 총괄 정보자료시스템 등으로구성되어 있다. 댐안전관리시스템은 현장 및 본사의 안전관리관련의 세부 정보뿐 아니라, 현장 기술자 및 본사, 연구소 등 관련자들의 안전관리 업무내용 및 상호연계를 총괄하고 있는 전사적 시스템으로 개발되었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.976-983
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• 2023

연구목적: 지진하중을 받는 교량 구조물의 동적 거동은 지진파의 특성 혹은 재료 및 기하학적 특성과 같은 많은 불확실성에 영향을 받는다. 하지만 모든 불확실성 인자가 교량 구조물의 동적 거동에 중요한 영향을 미치진 않는다. 영향성이 낮은 불확실성 인자까지 고려한 확률론적 내진성능 평가는 많은 계산비용이 요구되기 때문에 교량의 동적 거동에 미치는 영향을 고려하여 불확실성 인자는 식별되어야 한다. 따라서 본 연구는 I형 곡선 거더를 갖는 단경간 교량의 동적 거동에 영향을 미치는 주요 매개변수를 식별하기 위해 전역민감도 분석을 수행하였다. 연구방법: 지진파의 불확실성과 곡선 교량의 재료 및 기하학적 불확실성을 고려하여 유한요소 해석을 수행하였으며 해석결과를 기반으로 대리모델을 작성하였다. 결정계수와 같은 성능평가지료를 이용하여 대리모델을 평가하였으며 최종적으로 대리모델 기반의 전역 민감도 분석을 수행하였다. 연구결과: 지진하중을 받는 I형 곡선 거더의 응력응답에 가장 큰 영향을 미치는 불확실성 인자는 최대지반가속도(PGA), 교각의 높이(h), 강재의 항복응력(fy) 순으로 나타났다. PGA, h, fy의 주효과 민감도 지수는 각각 0.7096, 0.0839, 0.0352로 나타났으며 총 민감도 지수는 각각 0.9459, 0.1297, 0.0678로 나타났다. 결론: I형 곡선 거더의 응력응답은 입력운동의 불확실성에 대한 영향성이 지배적이며 각 불확실성 인자 사이의 교호작용에 큰 영향을 받는다. 따라서 입력운동의 개수 및 intensity measure과 같은 입력운동의 불확실성에 대한 추가적인 민감도 분석과 곡선거더의 개수 및 곡률과 같은 구조적 불확실성까지 고려한 총 민감도 분석은 필요하다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권8호
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• pp.703-711
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• 2018

상수도관의 파열은 과도한 압력, 노후화, 온도변화 나 지진 등에 의한 지반이동에 의해 발생한다. 상수도관 파열이 대규모 단수, 싱크홀 등과 같은 더 심각한 피해 이어지지 않도록 신속하게 탐지 및 대응하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 상수도관 파열 탐지를 위해 개선 Western Electric Company (WECO) 방법을 개발하였다. 개선 WECO 방법은 통계적공정관리기법 중 하나인 기존 WECO 방법에 임계치 조정자(w)를 추가하여 대상 네트워크에 적합한 이상탐지 의사결정을 할 수 있도록 했다. 개발된 개선 WECO 방법을 미국 텍사스 오스틴 관망에 적용 및 검증하였다. 상수도관 파열 발생 시 측정한 비정상데이터와 수요량 변동만 고려한 정상데이터를 이용하여 기존 및 개선 WECO 방법을 비교하였다. 최적 임계치 조정자 w값을 결정하기 위해 민감도 분석을 수행하였으며, 다양한 계측시간 간격 데이터(dt = 5, 10, 15분 등)의 영향도 분석하였다. 각 경우 별 탐지성능은 탐지확률, 오경보확률, 평균탐지시간을 계산하여 비교하였다. 본 연구에서는 도출된 결과를 바탕으로 WECO 방법을 실제 상수도관 파열 탐지에 적용하기 위한 가이드라인을 제공한다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.27-33
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• 2014

본 연구는 환경재난의 주요 원인인 도시 폐기물을 신속하게 신재생에너지로 재활용하여 환경오염과 악취 등의 피해 규모를 최소화하면서, 도시는 환경재난 발생비용을 최소화하고, 신재생에너지를 대정전에 대비한 에너지원으로 확보하고, 지속적인 전기에너지와 열에너지 수익원을 확보하면서, 기존에 매장된 도시 폐기물을 발굴하여 재활용하여 환경오염지역을 청정지역으로 재생산하여 깨끗한 환경을 시민에게 돌려주고, 발생되는 수익원으로부터 방재안전관리형 플라즈마 가스화 발전소 건설비용을 해결할 수 있고, 지방자치단체에 새로운 일자리를 창출할 수 있고, 신재생에너지원을 확보함으로 인하여, 지역의 혁신경제성장단지를 유치할 수 있는 인프라를 구축하는데 기여하는 등의 전략적 방재안전관리 접근방법을 제시하였다. 특히, 기후변화에 의한 대규모 자연재해인 태풍과 지진 등이 발생할 경우, 도시 폐기물이 다량으로 발생하게 되므로, 이를 신재생에너지화 하여 지역경제의 예방복구에 기여할 수 있는 원동력이 될 수 있도록 기후변화에 강건한 조건을 갖춘 모델을 제시하여, 미래도시의 전략적 방재안전관리 방안을 제시하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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• pp.452-454
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• 2016

화재와 지진 등 재난 발생 시 인원이 많이 밀집되어 있는 건물 내에서는 혼란스러운 상황이 발생하는 것이 일반적이고 각 건물 내 사람들이 통솔하기도 어렵다. 이러한 문제를 해소하기 위해 본 논문에서는 상황에 따른 장치 간 전송하는 데이터를 나누어 데이터 전송에 효율성을 높이며 데이터베이스를 제안하여 데이터 간 관련성과 관리에 효율성을 높이고 사용자에게 직접 건물 내 상황을 알리고 안정적으로 대피를 할 수 있도록 도움을 주는 기술과 그에 필요한 Protocol을 제안한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.11-20
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• 2016

본 논문에서는 항공기를 이용하여 지진이나 쓰나미가 발생한 광범위한 재난 지역이나 인터넷 오지에서의 무선 인터넷 서비스를 제공하기 위한 글로벌 무선통신망의 구축 가능성에 대해 논의한다. 먼저 한국, 일본, 유럽, 미국의 상공 위를 지나가는 항공기의 운항 데이터를 수집하고 무선통신 장치를 탑재한 항공기는 항상 일정 지역을 대상으로 무선통신 서비스를 제공한다고 가정한 후 각 지역에서 항공기를 통해 어느 정도의 범위로 무선통신 서비스가 가능한지 계산하기 위한 서비스 영역 계산 방법론을 제시한다. 서비스 영역 계산 알고리즘을 통하여 각 지역 상공 위에 체공하는 모든 항공기를 대상으로 시간별로 무선 인터넷 서비스 가능 영역을 전체 대비 평균 가용 지역 비율로 계산하고 누적 서비스 가능 밀도도 계산한다. 이를 통해 항공기를 이용한 글로벌 무선통신망의 구축이 가능함을 확인한다.