• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.503-515
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• 2017

최근 대형화되고 있는 지하구조물은 평상시는 물론 지진시에도 안정성을 확보하여야 한다. 특히 지하구조물 중에서도 해저터널은 지진시 안정성 유지가 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 논문의 목표는 해저터널의 지진시 안정성 유지에 획기적인 시설물 중의 하나인 Flexible segment에 대해서 진동대 시험을 이용한 효용성 검증이다. 검증된 결과를 토대로 3차원 동해석을 통해 Flexible segment의 최적위치를 제안하는 것이 또 다른 하나의 논문 목표이다. 본 연구 수행을 위해 선정한 가상해저터널 단면에 상사율(1:100)을 고려한 1g 진동대 시험(1g Shaking Table Test)을 경주지진파, 인공지진파, 종방향, 횡방향, Flexible segment유무 등을 고려해서 모두 8회 이상 수행하였다. 진동대 시험 수행결과 전 시험 모두에서 Flexible Segment가 해저터널 내진성능향상에 효과가 있음을 확인하였다. 또한 시험적으로 내진성능 향상에 효과가 검증된 Flexible segment의 최적 위치를 선정하기 위하여, 3차원 동적 수치해석을 수행하였다. 그 결과 분기구간에서 Flexible segment를 인접해 설치할 경우 지진가속도가 감쇠하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.549-558
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• 2021

터널과 지하시설물을 비롯한 콘크리트 토목구조물을 안전하게 관리하려면 균열 발생 여부를 정기적인 점검을 통해 알아내야 한다. 터널의 콘크리트 라이닝 표면에 발생한 균열의 위치와 형태를 검사하는 일은 주로 고소작업차를 투입하여 이루어진다. 이러한 작업은 차로를 통제한 채 이루어지므로 교통 체증을 일으키며, 점검 종사자가 위험한 환경에 노출되며, 매번 같은 종사자가 같은 터널의 같은 부위를 조사하기 어려우므로 검사 결과의 일관성이 저해된다. 본 연구는 기존 터널 영상 취득 시스템을 대상으로 딥러닝 기술을 적용해 터널 내 콘크리트 라이닝의 균열을 자동으로 탐지하는 방법을 다음과 같이 제시한다. 구체적으로는 의미론적 분할(semantic segmentation)을 수행하는 딥러닝 모델을 공개 데이터셋으로 학습시키고, 터널 영상 취득 시스템으로 취득한 데이터셋을 딥러닝 모델에 입력했을 때 성능을 알아본다. 첫 번째, 공개 데이터셋을 전부 학습시켰을 경우, 두 번째, 공개 데이터셋 중 기존 터널 영상 취득 시스템 데이터셋과 관련성이 높은 데이터셋만 선택하여 학습시켰을 경우, 마지막으로 관련성이 높은 데이터셋과 균열이 없는 영상(negative example)을 선택하여 학습시켰을 경우에 대하여 성능을 비교하여 효율적인 모델 학습 방안을 모색한다. 그 결과 공개 데이터셋에서 관련성이 높은 영상과 균열이 없는 영상을 골라 학습시켰을 경우의 성능이 가장 좋았다. 향후 딥러닝 알고리즘을 터널 영상 취득 시스템에 적용할 때 효율적인 모델 학습 방안을 수립하는데 기여할 것으로 기대한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권9호
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• pp.69-77
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• 2022

도심지에서 발생하는 지반함몰의 위험도를 분석하기 위한 연구가 다양하게 진행되었다. 최근에는 지하매설물의 밀도(즉, 해석 공간의 지중에 설치되어있는 시설물의 물량)와 지반함몰 발생의 상관성을 통해 해당 지역의 위험도 등급을 분석하는 연구가 다수 진행되었다. Choi et al.(2021)은 지하매설물의 정규선형밀도 개념을 바탕으로 지반함몰과 정규선형밀도의 상관성을 최적화하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 본 연구에서는 위험도 등급을 기준으로 분석할 수 있도록 최적화 알고리즘을 보완하였다. 보완된 알고리즘을 활용한 해석결과를 Choi et al.(2021)에서 제시한 지하매설물 설치 밀도와 이력지반함몰의 상관성 해석결과와 비교하였다. 3개의 해석결과는 Choi et al.(2021)과 비교하여 위험도 등급에 따른 이력지반함몰과의 상관성 분석에서 동등 이상의 정확도를 나타냈다. 특히, R100의 경우 5개 등급으로 구분하여 4등급 이상에서 발생한 이력지반함몰의 비율을 비교한 결과 Choi et al.(2021)는 86%, 본 연구는 93%의 이력지반함몰이 정규선형밀도 4등급 이상의 지역에서 발생하여 제안된 최적화 알고리즘의 정확도가 향상됨을 확인하였다. 본 연구를 통해 제안된 등급 기준 최적화 알고리즘은 도심지에서 지반함몰 위험도 지도를 제시된 등급별로 분석하고, 지하매설물 유지보수 투자를 위한 의사결정 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.89-95
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• 2016

가스 배관을 공동구 내에 수용하는 것은 단순 매설하는 것보다 부식의 위험이 적고, 외부인의 출입이나 굴착공사 등으로부터 오는 물리적 손상을 예방할 수 있다는 점에서 편의성이 크다. 그러나 밀폐된 공간이라는 특성상 개방된 공간에서의 폭발보다 폭발 과압에 의한 피해가 크다. 그럼에도 공동구에 대한 연구는 화재 사고에 국한되어 진행되었고, 폭발로 인한 위험성에 관한 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 지하 공동구 내부의 가스배관으로부터 누출된 메탄가스가 원인모를 점화원에 의해 폭발을 일으켰을 경우를 가정하여 피해결과 관점에서 공동구 내부의 폭발이 상부 시설물에 미치는 영향을 살펴보았다. 안전설비의 작동상태에 따른 2가지의 시나리오를 선정하여 CFD tool인 FLACS를 사용하여 영향성 평가를 진행한 결과 대부분의 건축물을 전파 시킬 수 있을 정도의 폭발 과압이 예측되었다. 이 결과를 활용하여서 사고 발생 빈도를 감소시켜 안전성을 확보할 수 있는 추가 대책을 제시하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.525-533
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• 2016

기존의 터널 유지관리 체계는 결함 및 손상부위의 보수 또는 설계기준을 충족하기 위한 보강 등 사고예방적인 안전성 중심의 유지관리방식으로 관리되고 있어 효율적이고 전략적인 유지관리를 실시하는데 한계를 보이고 있다. 현재 국가연구를 통해 터널의 성능저하를 예측, 평가하여 한정된 재정을 효율적으로 투자할 수 있도록 성능중심의 유지관리체계로의 전환을 시도하고 있다. 본 연구에서는 터널시설물을 중심으로 기존의 안전중심의 유지관리 체계에서 구조적 안전은 물론이며, 서비스수준 및 내구성능 등의 성능저하를 고려한 터널시설물의 성능중심 평가체계의 개발을 위하여 성능평가를 위한 평가지표를 도출하고자 한다. 성능중심 평가기법 개발을 위한 평가지표는 문헌자료 분석 및 델파이 설문을 통하여 선정하였으며, 평가지표간의 중요도는 AHP 분석을 통해 산정되었다. 본 연구결과는 터널시설물의 성능중심 유지관리 체계에 적용되어 터널의 유지관리 시 합리적인 의사결정을 지원할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.489-501
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• 2017

도심지 개착식 굴착공사 중 발생하는 붕괴사고는 공사장 내에서의 인명 및 물질적 피해를 불러일으킬 뿐만 아니라, 공사장 주변의 지반침하로 인한 도로함몰 및 시설물 피해를 유발한다. 따라서, 도심지에서 개착식 굴착공사를 수행함에 있어서, 계획, 설계 및 시공의 건설 전체 단계에서 굴착공사 붕괴 방지를 위한 철저한 대비가 필요하다. 본 연구에서는 이와 같은 개착식 굴착공사 중 붕괴사고 예방을 위해, 중점적으로 관리되어야 할 우선 요소 결정 연구를 수행하였다. 먼저, 과거 흙막이 굴착공사의 사고사례 조사결과를 분석하고, 전문가 합의에 의한 의사결정 방법인 델파이 기법을 이용하여 붕괴 유발 요소에 대한 중요도를 산정하였다. 그 결과, 지하수 처리, 지반조사의 부실, 시공상의 불안정 등이 흙막이 공사 붕괴 예방을 위한 중점 관리 요소로 도출되었다.

• 환경위생공학
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• 제15권2호
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• pp.10-17
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• 2000

현대 생활에서 대부분의 사람들은 90%이상을 실내(가정, 일반사무실, 실내작업장, 공공건물, 지하시설물, 상가, 음식점, 자동차, 지하철 등)에서 생활하기 때문에 실내공기질(indoor air quality)은 개인이 오염물질에 노출되는 주요한 요인이다. 이산화질소($NO_2$)는 고온의 연소과정에서 발생되는 부산물로써 차량, 발전소와 산업장 등에서 발생되고 있다. 실내에서 이산화질소의 농도는 가스레인지, 케로센(kerosene) 난방기, 흡연에 주로 영향을 받는다. $NO_2$는 호흡기 증상과 관련된 각종 질환을 유발시키는 것으로 보고되고 있다. 본 연구는 한국의 서울에서 직장인 95명의 시간활동도가 조사되었으며, 호주 브리스베인에서 직장인 57명의 시간활동도와 동시에 각 가정의 실내.외 및 직장의 $NO_2$ 농도를 측정하였다. 또한 개인 $NO_2$ 노출을 예상하여 각 도시의 빈도분포를 예상하였다. 본 연구의 결과를 보면 다음과 같다. 1. 서울의 95명의 직장인들은 실내에서 약 83.8%의 시간을 보냈으며, 브리스베인의 57명의 직장인들은 실내에서 약 88.3%의 시간을 보냈다. 2. 브리스베인에서 측정된 실내의 NO2 평균농도는 10.5ppb(${\pm}5.6$), 실외의 NO2 평균농도는 14.5ppb(${\pm}5.8$), 직장에서의 $NO_2$ 평균농도는 18.2ppb(${\pm}5.0$)였다. 개인의 $NO_2$ 노출은 평균 15.0ppb(${\pm}5.2$)였다. 개인의 $NO_2$ 노출은 실외의 $NO_2$ 농도(r=0.42)보다 실내의 $NO_2$ 농도(r=0.42)보다 실내의 NO2 농도(r=0.49)에 상관성이 더 높았다. 3. 시간 가중치 모델을 이용한 개인 $NO_2$ 노출은 측정된 개인 NO2 노출과 통계학적으로 상관성을 가지고 있었다(r=0.58). 예측된 개인 $NO_2$ 노출은 측정된 $NO_2$ 노출보다 낮게 나타났으며, 이것은 출퇴근 등에 의한 교통의 이동에 따른 노출 때문인 것으로 생각되었다. 4. $NO_2$ 농도 분포를 log-normal 분포, 시간활동도를 Normal 분포로 가정하고 Monte-Carlo 시뮬레이션을 했을 때 서울의 직장인의 개인 노출은 평균 36.7ppb(${\pm}10.9$)였으며, 브리스베인의 직장인의 개인 노출은 평균 13.7ppb(${\pm}4.1$)였다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2008년도 공동추계학술대회
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• pp.136-141
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• 2008

최근 정보기술의 급속한 발달은 현실생활을 그대로 옮겨놓은 듯 한 가상현실을 실현케 했다. 특히 오늘날은 워크스테이션상에 구현이라는 기존의 틀을 벗어나, 인터넷을 기반으로 하는 글로벌형태의 정보서비스를 실현하고 있다. 게다가 3차원 가상현실 구현과 공공서비스를 위한 행정업무에 대한 활용이 활발히 모색되고 있는 가운데, 컴퓨터 하드웨어의 비약적인 발전은 정보유통에 대한 한계점을 극복하고, 국한된 민간사업부분을 벗어나, 공공기관, 지자체의 지하시설물 관리, 관광산업개발 등과 같은 폭넓고 다양한 분야에 걸쳐 활용 대상으로 부상하고 있다. 그러나, 이러한 가상현실과 3차원 GIS에 대한 수요증대에 비해 아직 우리 소방방계분야는 재난관리에 대한 그 활용성과 기대치에 대한 평가가 미비하다고 하겠다. 따라서, 본 연구에서는 소방방재분에 있어 3차원 GIS의 활용방안 에 대해 검토하고자 하였으며, 실증적 테스트베드 구현을 통해 재난대응업무에 있어 2차원 GIS의 한계점을 살펴보고, 또한 최근 이슈와 되고 있는 유비쿼터스 도시패러다임 가운데 도시안전, 방재정보기술 개발의 기반마련과 활용방안에 대해 검토하였다.

• Spatial Information Research
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• 제23권3호
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• pp.113-122
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• 2015

최근 건축기술의 발달에 따라 초고층 건축물 및 지하시설물과 연계된 복합건축물 등과 같이 건축물들이 대형화 되고 있으며, 실내에서 활동하는 인구도 함께 증가하고 있다. 이에 따라 실내공간정보를 이용한 위치 기반서비스에 대한 요구도 증가하고 있다. 실내공간에서 효과적인 위치기반서비스를 위해 OGC IndoorGML 표준에 따라 실내 네트워크가 구축되고 있다. 하지만, 크고 복잡한 실내공간에 대해 단순한 네트워크 구조를 적용하여 실내 네트워크를 구축하는 것은 적합하지 않다. 실내 네트워크는 실내공간에서 주어지는 논리적, 물리적, 기능적 제약조건들을 잘 반영하여 구축되어야 하며, 공간간의 연결정보와 기하정보도 제공해야하기 때문이다. 이를 위해서는, 크고 복잡한 실내 공간을 적절한 크기의 공간으로 분할하는 방법이 필요하다. 이에 본 연구에서는 효과적인 실내네트워크를 생성하기 위해 필요한 실내공간 분할 요구사항을 정리하고 그에 따른 실내공간 분할 프로세스를 제시하였다.

• 한국측량학회지
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• 제19권4호
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• pp.327-335
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• 2001

본 연구는 수치지도와 VGIS를 이용한 3차원지도 제작기법에 관한 연구이다. 기존의 GIS는 2차원이기 때문에 고해상도에 대한 상호관계에 대하여서는 평가를 할 수가 없었다. 현재 지형공간정보시스템은 공간적 지형 자료임에도 불구하고 수치지도 및 지형도, 지질도, 토양도, 지적도, 지하시설물도등이 대부분 부호로 표시되는 2차원 지도로 나타내기 때문에 주요 의사결정 때 오차가 많이 발생하고 있다. 수치지도 역시 주요지형에 대한 등고선, 수치, 점등의 표시가 되어있기 때문에 3차원표현이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 수치지도를 3차원화하여 가시화 시킨다면 도시계획, 입안 교통 및 환경영향 평가 등 각종 의사결정에 있어 보다 시각적 효과를 증진시켜 효율적인 의사결정이 가능할 것으로 판단된다.